认知智能电网中基于能效优化的频谱分配策略

摘要：

针对智能电网的无线通信环境存在频谱短缺、资源利用效率低等问题,将认知无线电技术应用于智能电网的邻域网络通信中.引入认知智能电网概念以保证业务传输的公平性和有效性,提出一种基于改进二进制蝴蝶优化算法(BOA)的频谱分配策略,此方案考虑了通信过程中的信噪比和路径损耗,选择系统能量效率作为信道效益,并且在拓扑结构固定的城市居民小区进行建模仿真.首先,使用基于改进时变转换函数和扰动策略的二进制蝴蝶优化算法(IBBOA)为认知智能电网用户进行频谱分配;然后,采用基于接收信噪比的闭环功率控制算法动态调整用户的传输功率,减少认知智能电网用户和主要用户之间存在的干扰;最后,以系统能量效率和两个用户公平性指数为优化目标,与遗传算法(GA)和二进制粒子群算法(BPSO)进行对比实验.仿真实验表明,联合闭环功率控制的IBBOA算法所获得的系统能量效率比未联合闭环功率控制的NBOA算法高33.2％,IBBOA算法最终的系统能量效率和用户公平性指数fair比GA算法分别高出47.8％和62.6％,比BBOA算法分别高出17.6％和26.7％.结果表明所提方案能够有效抑制认知智能电网中用户间的干扰,大大提高频谱利用率和系统能量效率.

关键词：认知智能电网、频谱分配、能量效率、二进制蝴蝶优化算法、扰动策略、时变转换

所属期刊栏目：36

分类号：TN939

资助基金：贵州省自然科学基金项目黔科合基础[2017]1047号

在线出版日期：2021-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1901-1910