摘要：本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種智能電網(wǎng)無線信道分配方法。本方法通過終端用戶依據(jù)信道建立與基站之間的連接，當(dāng)終端用戶受到干擾后，終端用戶通過控制信道發(fā)送反饋信息至基站，接著基站接收到反饋信息后，將對可用信道進(jìn)行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息，然后終端用戶收到基站發(fā)送的廣播幀后，根據(jù)優(yōu)先級機(jī)制，選擇新的信道重新建立與基站的通信。當(dāng)智能電網(wǎng)中終端用戶受外部干擾信道中斷后，本方法可減少終端用戶和基站之間信令的開銷。

　　申請人：中科院-南京寬帶無線移動(dòng)通信研發(fā)中心

　　發(fā)明人：金圣峣; 郝李欣; 盧云波; 馮葉浩; 蘇瀚

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能電網(wǎng)無線信道分配方法。

　　背景技術(shù)

　　智能電網(wǎng)可以有效地利用傳輸和利用電力資源，根據(jù)用戶反饋的用電信息，智能電網(wǎng)可以為客戶提供用更有效的用電方案。實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)信息交換的基礎(chǔ)是，建立有效通信系統(tǒng)。通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心根據(jù)收集到的用電信息，進(jìn)行整合和分析，從而建立有效的配電方案。因此，無線設(shè)備是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括監(jiān)控電網(wǎng)中物理參數(shù)的和輸電線路。為了實(shí)現(xiàn)高效、可靠的智能電網(wǎng)，電網(wǎng)需要集合智能且人性化基礎(chǔ)通信設(shè)施。

　　蜂窩通信網(wǎng)，特別是3GPP，應(yīng)用最為廣泛的公共無線通信體系，2008年，蜂窩網(wǎng)用戶數(shù)達(dá)26億。其中，LTE作為未來一代無線通信技術(shù)，是蜂窩通信的未來延伸方向，也得到了世界范圍內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營商的認(rèn)可。LTE利用新的DSP處理技術(shù)和調(diào)整技術(shù)，可以增加無線網(wǎng)絡(luò)的通信容量，從2000年開始被廣泛研究。電網(wǎng)的傳輸范圍廣泛，終端用戶數(shù)量非常巨大。

　　無線通信中，無線資源的分配問題已經(jīng)被廣泛研究，其主要的分配方式可以分為兩類集中式和分布式的方法。在傳統(tǒng)的集中規(guī)劃中，每個(gè)需要資源的用戶終端將需求發(fā)送給基站，基站根據(jù)收到的請求，計(jì)算、分配指定資源給特定的用戶。集中調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)是，基站可以完全控制網(wǎng)絡(luò)中所有的用戶，理論上可以達(dá)到最高的系統(tǒng)效率。但它需要得到所有終端的信息，這樣使得終端和基站之間需要傳輸更多的信令信息。這些信令包括服務(wù)的要求、資源分配需求、信道質(zhì)量信息反饋和控制信息等，使得基站調(diào)度計(jì)算復(fù)雜，不適合資源有限的無線網(wǎng)絡(luò)。

　　另一方面，在分布式資源分配中引入博弈論理論，提出一種基于游戲論分析的分布式自適應(yīng)信道分配方法，需要各個(gè)終端用戶具有認(rèn)知無線電的行為。其中的迭代過程復(fù)雜且達(dá)到納什均衡也很困難，因而同樣也不適合能量和資源有限的無線通信環(huán)境。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利于減少終端用戶和基站之間信令開銷的智能電網(wǎng)無線信道分配方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　智能電網(wǎng)無線信道分配方法，包括如下步驟：

　　步驟一、終端用戶依據(jù)無線帶寬劃分成的多個(gè)信道，建立與基站之間的通信連接;

　　步驟二、當(dāng)終端用戶受到外部系統(tǒng)干擾后，終端用戶通過控制信道，發(fā)送反饋信息至基站;

　　步驟三、基站接收到反饋信息后，將對可用信道進(jìn)行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息;

　　步驟四、終端用戶收到基站發(fā)送的廣播幀后，根據(jù)優(yōu)先級機(jī)制，選擇新的信道重新建立與基站的通信連接。

　　其中，所述反饋信息包括但不限于用戶標(biāo)識、被干擾信道的標(biāo)識以及信道狀態(tài)。

　　作為優(yōu)選，所述優(yōu)先級機(jī)制包含一優(yōu)先級p，每個(gè)被干擾終端用戶i的優(yōu)先級p為：

　　p(i)=1/ki

　　其中，ki為第i個(gè)被干擾用戶的可用信道數(shù)。

　　作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述優(yōu)先級機(jī)制包含一隨機(jī)延遲，終端用戶延遲的隨機(jī)時(shí)間選擇范圍依據(jù)優(yōu)先級的不同是分段的。

　　作為進(jìn)一步優(yōu)選，當(dāng)終端用戶選擇合適的信道加入網(wǎng)絡(luò)后，將通知其他終端用戶。

　　作為進(jìn)一步優(yōu)選，其他終端用戶收到通知信息后可以更新自己的優(yōu)先級。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有至少以下有益效果：

　　通過終端用戶依據(jù)信道，建立與基站之間的連接，然后當(dāng)終端用戶受到干擾后，終端用戶通過控制信道，發(fā)送反饋信息至基站，接著基站接收到反饋信息后，將對可用信道進(jìn)行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息，然后終端用戶收到基站發(fā)送的廣播幀后，根據(jù)優(yōu)先級機(jī)制，選擇新的信道重新建立與基站的通信，當(dāng)智能電網(wǎng)中終端用戶受外部干擾信道中斷后，本方法可減少終端用戶和基站之間信令的開銷。

　　發(fā)明專利要點(diǎn)簡析

　　1 .智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　步驟一、終端用戶依據(jù)無線帶寬劃分成的多個(gè)信道，建立與基站之間的通信連接;

　　步驟二、當(dāng)終端用戶受到外部系統(tǒng)干擾后，終端用戶通過控制信道，發(fā)送反饋信息至基站;

　　步驟三、基站接收到反饋信息后，將對可用信道進(jìn)行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息;

　　步驟四、終端用戶收到基站發(fā)送的廣播幀后，根據(jù)優(yōu)先級機(jī)制，選擇新的信道重新建立與基站的通信連接。

　　2.如權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于：所述反饋信息包括用戶標(biāo)識、被干擾信道的標(biāo)識以及信道狀態(tài)。

　　3.如權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于：所述優(yōu)先級機(jī)制包含一優(yōu)先級p，每個(gè)被干擾終端用戶i的優(yōu)先級p為：

　　p(i)=1/ki

　　其中，ki為第i個(gè)被干擾用戶的可用信道數(shù)。

　　4.如權(quán)利要求3所述的智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于：所述優(yōu)先級機(jī)制包含一隨機(jī)延遲，終端用戶延遲的隨機(jī)時(shí)間選擇范圍依據(jù)優(yōu)先級的不同是分段的。

　　5.如權(quán)利要求3所述的智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于：當(dāng)終端用戶選擇合適的信道加入網(wǎng)絡(luò)后，將通知其他終端用戶。

　　6.如權(quán)利要求3所述的智能電網(wǎng)無線信道分配方法，其特征在于：其他終端用戶收到通知信息后更新自己的優(yōu)先級。