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电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配方法组成比例

技术编号:13902565 阅读:104 留言:0更新日期:2016-10-25 22:36
一种电力TD‑LTE无线专网中的上下行子帧分配方法,将每个小区划分为中心与边缘两类区域:引入参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc),形成优化问题,求解优化问题,求取参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc)的最优值。本发明专利技术的有益效果是针对每个小区选取不同的上下行子帧分配的模式,提高了无线资源的使用效率,增加了无线专网的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力通信
,涉及一种电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配方法
技术介绍
信息通信技术是智能电网建设的核心支撑平台。在智能电网中的智能输电环节中,如何对输电线路状态进行实时视频监测,是一个非常重要的问题,需要借助先进的通信技术才能实现。目前的主要解决方法有一下几类。1、铺设通信光缆。该方法的优点是能为输电线路前端监测装置提供比较可靠的高带宽通讯通道,缺点是面对输电线路比较分散的前端监测装置,铺设通讯光缆施工难度大,成本大,性价比不高。2、采用3G无线通信方式。目前无论是公网还是专网,采用3G通讯最大的问题是带宽不足。仅可用于一般数据传输,无法支持高清视频流畅传输。3、采用WiMAX无线通信技术。该方法能为前端设备提供高带宽无线传输通道,支持高清视频流畅传输,无流量费用,设备投资性价比相对较高。但是该方法的最大问题在于我国在政策层面并不支持该技术,申请频段困难,因此难以推广应用。4、采用TD-LTE 4G技术。这是目前的热点通信技术,无论公网还是专网都已开始试点应用,在全球智能电网中也得到了较好的试点应用。其传输带宽高,支持移动性,可以实现专业语音集群、多媒体视频调度、高清视频监控流畅传输及高速宽带数据传输。但由于TD-LTE 4G公网基站通信容量的限制和可预见的4G用户数量爆炸式增长,采用TD-LTE 4G公网实现输电线路高清视频监控带宽不一定能得到保证。因此,应考虑利用TD-LTE 4G建设面向电力系统的无线专网,满足电力系统的特殊通信需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配方法,解决了目前采用TD方式的LTE系统来说,所有小区的上下行子帧分配的模式相同,使得频谱利用率较低的问题。本专利技术所采用的技术方案是按照以下步骤进行:步骤1:将每个小区划分为中心与边缘两类区域:以基站为中心、以D0为半径范围内的地理区域称为中心区域,而将其他区域称为边缘区域,其中,半径D0的取值,应以相邻小区的边缘区域与中心区域之间没有或近似没有干扰为原则进行确定,可以通过链路预算的方式进行估算;步骤2:引入参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc),形成优化问题:引入C+1组参数,其中第一组参数为(u0,v0),用来表示所有小区的边缘区域的上下行子帧分配模式;其余C组参数为(uc,vc),1≤c≤C,用来表示小区c的中心区域的上下行子帧分配模式,参数(u0,v0)与(uc,vc)都只能在集合R中取值,对于每个小区c来说,中心区域与边缘区域之间需要在频域上进行划分,以避免小区内干扰,为此,需要再引入C组参数(gc,hc),用来表示小区c内的频域资源划分情况,每个小区都可以使用全部频域资源,即S个子载波组,因此有gc+hc≤S,对于每个小区c来说,其边缘区域在上行与下行方向分别可以分配得到u0hc和v0hc个PRB,其中心区域在上行与下行方向则分别可以分配得到ucgc和vcgc个PRB,假设每个小区c的边缘区域在上行与下行方向上分别需求Pout,c和Qout,c个PRB,而中心区域在上行与下行方向上分别需求Pinn,c和Qinn,c个PRB,则电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配模式选择问题可以用下面优化公式来描述: m i n Σ c = 1 C [ ( u 0 h c - P o u t , c ) 2 + ( v 0 h c - Q o u t , c ) 2 + ( u c g c - P i n n , c ) 2 + ( v c g c - Q i n n , c ) 2 ] ]]>s.t.(u0,v0)∈R(uc,vc)∈R,1≤c≤C(gc,hc)∈N,1≤c≤C;步骤3:根据步骤2中的电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配模式选择公式,求解优化问题,求取参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc)的最优值:构造C张小区中心优化分配待选表;构造C张小区中心与边缘联合优化分配待选表;将确定参数(u0,v0)的最优取值;对于每个小区c,确定参数(gc,hc)的最优取值;对于每个小区c,确定参数(uc,vc)的最优取值。本专利技术的有益效果是针对每个小区选取不同的上下行子帧分配的模式,提高了无线资源的使用效率,增加了无线专网的容量。附图说明图1是电力无线专网蜂窝系统示意图;图2是LTE系统中的无线资源定义示意图;图3是TD-LTE的上下行时隙分配模式示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。下表1为本专利技术中所用术语说明。表1下表2表示本专利技术中所有符号的说明。表2如图1所示,考虑一个基于TD-LTE的电力无线专网系统,其中包括有C个小区。例如,如图1(a)中所示,建有C=4个小区。每个小区都将覆盖以基站为中心、D为半径范围内的地理区域,并且专门为覆盖区域内的电力系统设备提供无线传输服务。本专利要解决的是电力TD-LTE无线专网中的上下行无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力TD‑LTE无线专网中的上下行子帧分配方法,其特征在于按照以下步骤进行:步骤1:将每个小区划分为中心与边缘两类区域:以基站为中心、以D0为半径范围内的地理区域称为中心区域,而将其他区域称为边缘区域,其中,半径D0的取值,应以相邻小区的边缘区域与中心区域之间没有或近似没有干扰为原则进行确定,可以通过链路预算的方式进行估算;步骤2:引入参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc),形成优化问题:引入C+1组参数,其中第一组参数为(u0,v0),用来表示所有小区的边缘区域的上下行子帧分配模式;其余C组参数为(uc,vc),1≤c≤C,用来表示小区c的中心区域的上下行子帧分配模式,参数(u0,v0)与(uc,vc)都只能在集合R中取值,对于每个小区c来说,中心区域与边缘区域之间需要在频域上进行划分,以避免小区内干扰,为此,需要再引入C组参数(gc,hc),用来表示小区c内的频域资源划分情况,每个小区都可以使用全部频域资源,即S个子载波组,因此有gc+hc≤S,对于每个小区c来说,其边缘区域在上行与下行方向分别可以分配得到u0hc和v0hc个PRB,其中心区域在上行与下行方向则分别可以分配得到ucgc和vcgc个PRB,假设每个小区c的边缘区域在上行与下行方向上分别需求Pout,c和Qout,c个PRB,而中心区域在上行与下行方向上分别需求Pinn,c和Qinn,c个PRB,则电力TD‑LTE无线专网中的上下行子帧分配模式选择问题可以用下面优化公式来描述:minΣc=1C[(u0hc-Pout,c)2+(v0hc-Qout,c)2+(ucgc-Pinn,c)2+(vcgc-Qinn,c)2]]]>s.t.(u0,v0)∈R(uc,vc)∈R,1≤c≤C(gc,hc)∈N,1≤c≤C;步骤3:根据步骤2中的电力TD‑LTE无线专网中的上下行子帧分配模式选择公式,求解优化问题,求取参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc)的最优值:构造C张小区中心优化分配待选表;构造C张小区中心与边缘联合优化分配待选表;将确定参数(u0,v0)的最优取值;对于每个小区c,确定参数(gc,hc)的最优取值;对于每个小区c,确定参数(uc,vc)的最优取值。...

【技术特征摘要】
2016.03.08 CN 20161012925421.一种电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配方法,其特征在于按照以下步骤进行:步骤1:将每个小区划分为中心与边缘两类区域:以基站为中心、以D0为半径范围内的地理区域称为中心区域,而将其他区域称为边缘区域,其中,半径D0的取值,应以相邻小区的边缘区域与中心区域之间没有或近似没有干扰为原则进行确定,可以通过链路预算的方式进行估算;步骤2:引入参数(u0,v0)、(uc,vc)、(gc,hc),形成优化问题:引入C+1组参数,其中第一组参数为(u0,v0),用来表示所有小区的边缘区域的上下行子帧分配模式;其余C组参数为(uc,vc),1≤c≤C,用来表示小区c的中心区域的上下行子帧分配模式,参数(u0,v0)与(uc,vc)都只能在集合R中取值,对于每个小区c来说,中心区域与边缘区域之间需要在频域上进行划分,以避免小区内干扰,为此,需要再引入C组参数(gc,hc),用来表示小区c内的频域资源划分情况,每个小区都可以使用全部频域资源,即S个子载波组,因此有gc+hc≤S,对于每个小区c来说,其边缘区域在上行与下行方向分别可以分配得到u0hc和v0hc个PRB,其中心区域在上行与下行方向则分别可以分配得到ucgc和vcgc个PRB,假设每个小区c的边缘区域在上行与下行方向上分别需求Pout,c和Qout,c个PRB,而中心区域在上行与下行方向上分别需求Pinn,c和Qinn,c个PRB,则电力TD-LTE无线专网中的上下行子帧分配模式选择问题可以用下面优化公式来描述: min Σ c = 1 C [ ( u 0 h c - P o u t , c ...

【专利技术属性】
技术研发人员:施阿丹
申请(专利权)人:施阿丹
类型:发明
国别省市:浙江;33

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