专利分享｜中科院机构提出的一种智能电网无线信道分配方法

摘要：本发明涉及通信技术领域，具体公开了一种智能电网无线信道分配方法。本方法通过终端用户依据信道建立与基站之间的连接，当终端用户受到干扰后，终端用户通过控制信道发送反馈信息至基站，接着基站接收到反馈信息后，将对可用信道进行扫频，利用广播帧通知受干扰的终端用户可用信道信息，然后终端用户收到基站发送的广播帧后，根据优先级机制，选择新的信道重新建立与基站的通信。当智能电网中终端用户受外部干扰信道中断后，本方法可减少终端用户和基站之间信令的开销。

申请人：中科院-南京宽带无线移动通信研发中心

发明人：金圣峣; 郝李欣; 卢云波; 冯叶浩; 苏瀚

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种智能电网无线信道分配方法。

背景技术

智能电网可以有效地利用传输和利用电力资源，根据用户反馈的用电信息，智能电网可以为客户提供用更有效的用电方案。实现智能电网信息交换的基础是，建立有效通信系统。通过无线通信网络，数据中心根据收集到的用电信息，进行整合和分析，从而建立有效的配电方案。因此，无线设备是智能电网的基础设施，包括监控电网中物理参数的和输电线路。为了实现高效、可靠的智能电网，电网需要集合智能且人性化基础通信设施。

蜂窝通信网，特别是3GPP，应用最为广泛的公共无线通信体系，2008年，蜂窝网用户数达26亿。其中，LTE作为未来一代无线通信技术，是蜂窝通信的未来延伸方向，也得到了世界范围内移动运营商的认可。LTE利用新的DSP处理技术和调整技术，可以增加无线网络的通信容量，从2000年开始被广泛研究。电网的传输范围广泛，终端用户数量非常巨大。

无线通信中，无线资源的分配问题已经被广泛研究，其主要的分配方式可以分为两类集中式和分布式的方法。在传统的集中规划中，每个需要资源的用户终端将需求发送给基站，基站根据收到的请求，计算、分配指定资源给特定的用户。集中调度的优点是，基站可以完全控制网络中所有的用户，理论上可以达到最高的系统效率。但它需要得到所有终端的信息，这样使得终端和基站之间需要传输更多的信令信息。这些信令包括服务的要求、资源分配需求、信道质量信息反馈和控制信息等，使得基站调度计算复杂，不适合资源有限的无线网络。

另一方面，在分布式资源分配中引入博弈论理论，提出一种基于游戏论分析的分布式自适应信道分配方法，需要各个终端用户具有认知无线电的行为。其中的迭代过程复杂且达到纳什均衡也很困难，因而同样也不适合能量和资源有限的无线通信环境。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利于减少终端用户和基站之间信令开销的智能电网无线信道分配方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

智能电网无线信道分配方法，包括如下步骤：

步骤一、终端用户依据无线带宽划分成的多个信道，建立与基站之间的通信连接;

步骤二、当终端用户受到外部系统干扰后，终端用户通过控制信道，发送反馈信息至基站;

步骤三、基站接收到反馈信息后，将对可用信道进行扫频，利用广播帧通知受干扰的终端用户可用信道信息;

步骤四、终端用户收到基站发送的广播帧后，根据优先级机制，选择新的信道重新建立与基站的通信连接。

其中，所述反馈信息包括但不限于用户标识、被干扰信道的标识以及信道状态。

作为优选，所述优先级机制包含一优先级p，每个被干扰终端用户i的优先级p为：

p(i)=1/ki

其中，ki为第i个被干扰用户的可用信道数。

作为进一步优选，所述优先级机制包含一随机延迟，终端用户延迟的随机时间选择范围依据优先级的不同是分段的。

作为进一步优选，当终端用户选择合适的信道加入网络后，将通知其他终端用户。

作为进一步优选，其他终端用户收到通知信息后可以更新自己的优先级。

与现有技术相比，本发明具有至少以下有益效果：

通过终端用户依据信道，建立与基站之间的连接，然后当终端用户受到干扰后，终端用户通过控制信道，发送反馈信息至基站，接着基站接收到反馈信息后，将对可用信道进行扫频，利用广播帧通知受干扰的终端用户可用信道信息，然后终端用户收到基站发送的广播帧后，根据优先级机制，选择新的信道重新建立与基站的通信，当智能电网中终端用户受外部干扰信道中断后，本方法可减少终端用户和基站之间信令的开销。

发明专利要点简析

1 .智能电网无线信道分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、终端用户依据无线带宽划分成的多个信道，建立与基站之间的通信连接;

步骤二、当终端用户受到外部系统干扰后，终端用户通过控制信道，发送反馈信息至基站;

步骤三、基站接收到反馈信息后，将对可用信道进行扫频，利用广播帧通知受干扰的终端用户可用信道信息;

步骤四、终端用户收到基站发送的广播帧后，根据优先级机制，选择新的信道重新建立与基站的通信连接。

2.如权利要求1所述的智能电网无线信道分配方法，其特征在于：所述反馈信息包括用户标识、被干扰信道的标识以及信道状态。

3.如权利要求1所述的智能电网无线信道分配方法，其特征在于：所述优先级机制包含一优先级p，每个被干扰终端用户i的优先级p为：

p(i)=1/ki

其中，ki为第i个被干扰用户的可用信道数。

4.如权利要求3所述的智能电网无线信道分配方法，其特征在于：所述优先级机制包含一随机延迟，终端用户延迟的随机时间选择范围依据优先级的不同是分段的。

5.如权利要求3所述的智能电网无线信道分配方法，其特征在于：当终端用户选择合适的信道加入网络后，将通知其他终端用户。

6.如权利要求3所述的智能电网无线信道分配方法，其特征在于：其他终端用户收到通知信息后更新自己的优先级。

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