The invention designs a bottom line type spectrum access method for smart grid communication, and uses the same frequency band to transmit uplink and downlink data at the same time. This method is suitable for smart grid communication system. In the smart grid's power wireless communication private network, terminals can be classified into downlink key categories, smart grid users and uplink large scale smart grid users according to their business flows. Among them, CSU directly accepts the downlink control services of the macro cell base station. In the upstream user intensive area, a data aggregation unit is set up to accept the upstream collection service of MSU transmission. The present invention in the downlink time slot TD LTE, frequency allocation of different resources for each CSU in the network. On the basis of guaranteeing the communication speed of each CSU, it limits the total transmit power of BS and the uplink transmission power of each MSU, allowing single MSU to reuse the frequency resources of single CSU. By assigning appropriate CSU frequency resources for MSU, the MSU overall uplink communication rate of the special network system is maximized.
【技术实现步骤摘要】
一种智能电网通信底衬式频谱接入方法
本专利技术涉及一种智能电网通信底衬式频谱接入方法,属于无线通信频谱资源管理和功率控制设计领域。
技术介绍
底衬式频谱接入方法涉及两个通信系统,分别是频谱内的授权用户与底衬式频谱接入用户。底衬式方式通过功率控制技术,在不影响原授权用户通信速率的基础上,允许底衬式接入用户系统在时间上不间断地接入授权用户的频谱。在智能电网的通信环境下,底衬式接入技术可以灵活地应用在上下行频谱资源的分配上,利用闲置的下行频率资源传输上行数据。智能电网用户用户分为传输上行的关键机器类通信(CriticalMachineTypeCommunication)的智能电网用户(CriticalSmartGridUser,CSU)和传输下行的大规模机器类通信(MassiveMachineTypeCommunication)的智能电网用户(MassiveSmartGridUser,MSU),它们工作在同一频段。其中CSU主要传输控制类业务,下行数据量较少,但对时延和可靠性要求较高。MSU主要传输采集类业务,上行数据量比下行大很多,但所需服务质量没有上行业务高。通过功率控制技术,保证CSU的最低通信需求,并限制单个MSU的功率使得总体上行数据容量最大化。本专利技术设计了一种底衬式频谱接入方法,利用同一频段同时传输上行和下行数据,该方法适用于无线专用通信网络系统。本专利技术限制单个用户的上下行功率,为其分配合适的频谱资源,在上下行流量非对称的条件下保证了CSU数据的快速可靠传输,同时通过功率控制和频谱分配为MSU提供合适的频率资源使得总体系统上行容量最大。专利技 ...
【技术保护点】
一种智能电网通信底衬式频谱接入方法,应用于包含一个宏小区基站BS,N个数据汇聚单元DAU,K个正交的关键类智能电网用户CSU和S个大规模智能电网用户MSU的电力无线通信专网,其特征在于:该底衬式频谱接入方法在保证每个CSU的通信速率的基础之上,并限制BS的下行总发射功率与每个MSU的上行发射功率,通过分配CSU频段给MSU复用来最大化所有MSU的总体通信速率,并且协调MSU和CSU之间的传输功率。
【技术特征摘要】
1.一种智能电网通信底衬式频谱接入方法,应用于包含一个宏小区基站BS,N个数据汇聚单元DAU,K个正交的关键类智能电网用户CSU和S个大规模智能电网用户MSU的电力无线通信专网,其特征在于:该底衬式频谱接入方法在保证每个CSU的通信速率的基础之上,并限制BS的下行总发射功率与每个MSU的上行发射功率,通过分配CSU频段给MSU复用来最大化所有MSU的总体通信速率,并且协调MSU和CSU之间的传输功率。2.根据权利要求1所述的一种智能电网通信底衬式频谱接入方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)初始化判决精度ε,拉格朗日乘子上下界la=0,lb=a,其中a是一个正数,令循环次数m=1,计算变量其中P为基站最大发射功率,bk为基站到第k个CSU的信道增益,Rk为第k个CSU所需的最低通信速率;(2)在第m次迭代中,对于给定的λm,计算任意s,k的当前迭代轮次的最佳拉格朗日乘子和最佳发射功率,s=1,2,…,S,k=1,2,…,K;步骤包括:(2.1)初始化内循环次数j=1,令拉格朗日乘子μj=(μ1,j,...,μs,j,...,μS,j)取某一正向量;(2.2)根据下式计算发射功率ps,k:其中,cs,k为第s个MSU复用第k个CSU的频...
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