一种电力无线专网系统多业务隔离方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电力无线专网系统多业务隔离方法，其包括：频率资源扫描与干扰统计、配置控制和数据信道资源池、广播业务列表与信道资源、获知随机接入资源池、建立连接并上报业务ID以及基站配置控制和数据信道资源。本发明专利技术采用频谱感知技术获得230MHz频谱范围内频率使用和干扰情况，从而有效评估各频率子带的干扰水平，并且当发现频点已使用和干扰较大时需及时进行避让，动态选择无干扰或干扰较小的子带，更新可分配频率资源，为高优先级业务划分专用资源，配置多个相互间物理隔离的传输资源池，供不同类型的业务使用，并支持多个传输资源池的灵活配置，以适配地域性频谱资源差异和终端分布差异，提高资源使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力无线专网系统多业务隔离方法
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种电力无线专网系统多业务隔离方法。
技术介绍
电力无线专网基于国家无线电管理委员会分配的230MHz专用频段进行通信，其频点离散分布在223MHz至235MHz总共12MHz带宽内，每个频点带宽25KHz，此外，该频段范围内还有360个频点(共9MHz带宽)由各地市无线电管理处审批，需要申请使用。随着电力无线专网的应用和推广，230MHz频段频谱上可能同时存在230电力无线专网、230MHz数传电台、其它大功率电台共存的情况。随着智能电网的发展，尤其是大数据、云计算、物联网、移动业务在电力行业的逐步应用，电力业务以及终端类型更加丰富。电力无线专网系统需采用同一网络承载精准负荷控制、配电自动化、用电信息采集等不同业务，所需频率资源不同、可用资源动态变化，对可靠性、时延和安全等要求非常高。为保障电力无线专网系统在230MHz频段上稳定运行，现有技术中公开了通过业务处理器隔离、传输通道隔离、内存空间隔离、空口隔离等方式实现不同大区业务的近似物理隔离的技术(专利公告号CN107734499A)，然而，这种技术并未考虑频率资源的动态性和可能存在的干扰，也未考虑采用统一空中接口来实现多业务的支撑和隔离。因此，目前需要对现有技术进行改进，以支持电力无线专网对不同类型业务实现空口隔离的需求。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种电力无线专网系统多业务隔离方法，以进行实时动态的频率分配，保障系统稳定运行。本专利技术所述的一种电力无线专网多业务隔离方法，其包括以下步骤：步骤1，在所述电力无线专网系统使用的帧结构的扫频时隙进行频谱扫描，以获取带宽BW内以子带带宽B为颗粒度的频率占用和干扰分布状况，并且标记或去除暂时被占用和受到干扰的子带，以得到可分配频率资源；步骤2，在所述可分配频率资源中预先为不同类型的业务划分彼此正交的控制信道资源池和数据信道资源池；步骤3，基站通过系统消息广播小区支持的业务列表，以及该业务列表中各业务对应的随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道和用于寻呼的下行控制信道资源；步骤4，终端根据所述系统消息和预置的业务信息，获知该终端对应的随机接入资源池，并利用该随机接入资源池与网络建立连接，然后向所述基站上报该终端的自身业务所对应的业务ID；以及步骤5，所述基站根据所述终端选择的随机接入资源池以及上报的业务ID，获知并确认所述终端对应的业务类型，并根据所述业务类型在所述控制信道资源池和数据信道资源池中为所述终端配置其用于数据传输的控制信道资源和数据信道资源。在上述的电力无线专网多业务隔离方法中，所述步骤4包括：所述终端首先通过搜索同步信号完成下行同步，并根据所述同步信号的载波位置加一固定的偏置，获得承载广播信道的载波位置；然后，所述终端解析所述广播信道承载的MIB信息，并获得SIB信息的资源配置信息；最后，所述终端解析所述SIB信息，以获取所述业务列表以及该业务列表中各业务对应的随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道和用于寻呼的下行控制信道资源。在上述的电力无线专网多业务隔离方法中，所述步骤4包括：所述终端在对应的随机接入资源池中选择资源发送前导信号，并在其对应的用于随机接入的控制信道资源池中监听相应的下行控制信道，利用控制信息调度的承载连接建立信令的传输资源与网络建立连接。在上述的电力无线专网多业务隔离方法中，所述步骤4包括：所述终端向所述基站上报其服务质量等级指示信息，并与该基站协商其所需的时延和可靠性指标，以实现该终端的同一类型业务中不同子类型业务间的优先级区分。在上述的电力无线专网多业务隔离方法中，所述扫频时隙位于帧结构中的预置位置，该预置位置为：上行子帧、下行子帧或特殊时隙的开始，其中，所述特殊时隙包括DwPTS、GP、UpPTS以及SD。在上述的电力无线专网多业务隔离方法中，所述带宽BW定义为12MHz、7MHz、5MHz或1MHz；所述子带带宽B定义为25KHz。由于采用了上述的技术解决方案，本专利技术通过共享接入网，将不同类型业务隔离，通过在帧结构扫频时隙进行频谱感知，获取子带频率使用和干扰状况，并通过基站对上报频谱感知结果进行分析，得出系统频谱干扰分布情况结果，同时，业务间数据传输采用不同的资源隔离，进一步扩展业务间资源隔离的范围，实现了不同业务间数据信道、所有控制信道以及随机接入信道的全隔离。本专利技术针对不同电力业务的共用空中接口，支持灵活的资源池配置和资源调度，既满足了电力无线专网业务空口隔离的需求，又可最大限度优化资源利用效率。同时，本专利技术支持单小区多业务，并根据业务划分资源池，实现了不同类型业务之间数据传输资源物理隔离，还进一步增强了业务系统信息指示，实现了接入网共享技术所不具备的随机接入和寻呼资源隔离，另外，本专利技术还支持终端上报信息，终端与基站间可协商服务质量，从而实现同一类型不同子类业务间的资源分配优先级区分。附图说明图1是本专利技术一种电力无线专网系统多业务隔离方法的流程示意图；图2是本专利技术的具体实施例中电力无线专网系统的结构示意图；图3是本专利技术的具体实施例中电力无线专网系统使用的帧结构的示意图。具体实施方式下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。电力无线专网承载精准负荷控制、配电自动化、用电信息采集等业务，其中，精准负荷控制业务属于生产控制大区，对可靠性、时延和安全等要求非常高。若精准负荷控制业务与其它业务共享无线传输资源，可能会由于业务间抢占资源而导致时延、可靠性等性能指标大幅波动。因此，电力无线专网应支持为高优先级业务划分专用资源，可配置多个相互间物理分开的传输资源池，供不同类型的业务使用。如图1、2所示，本专利技术，即一种电力无线专网系统多业务隔离方法，其中，电力无线专网系统包括基站1以及与其通信连接的至少一个终端2，该方法包括以下步骤：步骤1，频率资源扫描与干扰统计：在电力无线专网系统使用的帧结构的扫频时隙通过专用的频谱扫描设备3进行频谱扫描(即，频谱感知)，以获取带宽BW内以子带带宽B为颗粒度的频率占用和干扰分布状况，并且标记或去除暂时被占用和受到干扰的子带，由此得到可分配频率资源W；在该步骤1中，扫频时隙可以位于帧结构中预先定义好的位置，如上行子帧、下行子帧、特殊时隙(包含DwPTS(下行导频时隙)、GP(保护间隔)、UpPTS(上行导频时隙)以及SD)的开始或其它预置位置(如图2所示)；频谱扫描的带宽BW可定义为12MHz、7MHz、5MHz、1MHz或其它预置数值，子带带宽B可定义为25KHz或其它预置数值；步骤2，配置控制和数据信道资源池：在可分配频率资源中预先为不同类型的业务划分彼此正交的控制信道资源池和数据信道资源池，以实现用于数据传输的控制信道和数据信道的物理隔离；步骤3，基站1通过系统消息广播小区支持的业务列表，以及该业务列表中各业务对应的随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道和用于寻呼的下行控制信道资源；在该步骤3中，系统消息中对不同资源池的相关配置应用于随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道以及用于寻呼的下行控制信道资源，从而使得下文中每个资源池的随机接入信道和控制信道所使用的起始载波和载波数目均可通过系统消息中的参数进行设置；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力无线专网多业务隔离方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，在所述电力无线专网系统使用的帧结构的扫频时隙进行频谱扫描，以获取带宽BW内以子带带宽B为颗粒度的频率占用和干扰分布状况，并且标记或去除暂时被占用和受到干扰的子带，以得到可分配频率资源；步骤2，在所述可分配频率资源中预先为不同类型的业务划分彼此正交的控制信道资源池和数据信道资源池；步骤3，基站通过系统消息广播小区支持的业务列表，以及该业务列表中各业务对应的随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道和用于寻呼的下行控制信道资源；步骤4，终端根据所述系统消息和预置的业务信息，获知该终端对应的随机接入资源池，并利用该随机接入资源池与网络建立连接，然后向所述基站上报该终端的自身业务所对应的业务ID；以及步骤5，所述基站根据所述终端选择的随机接入资源池以及上报的业务ID，获知并确认所述终端对应的业务类型，并根据所述业务类型在所述控制信道资源池和数据信道资源池中为所述终端配置其用于数据传输的控制信道资源和数据信道资源。

【技术特征摘要】
1.一种电力无线专网多业务隔离方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，在所述电力无线专网系统使用的帧结构的扫频时隙进行频谱扫描，以获取带宽BW内以子带带宽B为颗粒度的频率占用和干扰分布状况，并且标记或去除暂时被占用和受到干扰的子带，以得到可分配频率资源；步骤2，在所述可分配频率资源中预先为不同类型的业务划分彼此正交的控制信道资源池和数据信道资源池；步骤3，基站通过系统消息广播小区支持的业务列表，以及该业务列表中各业务对应的随机接入信道、用于随机接入的下行控制信道和用于寻呼的下行控制信道资源；步骤4，终端根据所述系统消息和预置的业务信息，获知该终端对应的随机接入资源池，并利用该随机接入资源池与网络建立连接，然后向所述基站上报该终端的自身业务所对应的业务ID；以及步骤5，所述基站根据所述终端选择的随机接入资源池以及上报的业务ID，获知并确认所述终端对应的业务类型，并根据所述业务类型在所述控制信道资源池和数据信道资源池中为所述终端配置其用于数据传输的控制信道资源和数据信道资源。2.根据权利要求1所述的电力无线专网多业务隔离方法，其特征在于，所述步骤4包括：所述终端首先通过搜索同步信号完成下行同步，并根据所述同步信号的载波位置加一固定的偏置，获得承载广播信道的载波位...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志刚，张梦莹，李慧，杨秀梅，王海峰，卜智勇，陆犇，郑敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31