电力无线通信系统中的分层功率控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法，包括：第二节点根据预存的与第二节点对应的功率调整因子对发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送；第一节点接收该数据信号，并根据数据信号计算第二节点上行链路的实际信干噪比；第一节点根据实际信干噪比以及目标信干噪比生成功率控制命令，并发送给第二节点；第二节点根据功率控制命令对下一周期的发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数发送下一周期的数据信号。本实施例提供的电力无线通信系统中的分层功率控制方法，在保证通信质量的前提下使用低功率进行数据信号的发送，降低节点之间的通信干扰，提高系统整体的信号接收质量。

Hierarchical Power Control Method in Power Wireless Communication System

【技术实现步骤摘要】
电力无线通信系统中的分层功率控制方法
本专利技术是关于电力无线通信，特别是关于一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法。
技术介绍
电力网无线通信系统主要用于用电信息采集、处理和实时监控，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等。电力网无线通信系统中的网络节点位置分布比较集中，通信需求比较稳定，网络节点基本没有移动性，部分节点与中心节点(集中器)之间的通信需要中继，且电网系统上行数据传输业务需求较大。针对以上特点，我们采用具有较强抗路径损耗能力的线性调频技术，线性调频信号又称鸟声(Chirp)信号，通过调整波形的初始频率、跳频图案、波形斜率来区分多用户。图1为电力网无线通信系统的拓扑结构，如图1所示，T0为集中器，T1、T2、T3、T4为网络节点。集中器T0与第一层网络节点T1、T2可以直接通信，与第二层网络节点T3、T4之间的通信需要通过T1的中继。电力网网络结构的特点是，一般T0与T1的通信链路L01之间的距离一般较大，而链路L13及L14之间的距离较小。基于此，本申请的专利技术人发现，现有的电力网无线通信系统中。节点采用相同的发射功率进行数据传输，距离近的节点到达的信号功率较强，而距离远的到达的信号功率较弱，对于节点间会产生相互干扰，导致接收信号恶化。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其能够降低节点间的相互干扰。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其中，电力无线通信系统为分层结构，下层节点周期性的向上层节点进行数据信号的发送，所述分层功率控制方法包括：第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数；第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送，其中所述数据信号为进行Chirp调制后的信号；第一节点接收该数据信号，并根据所述数据信号计算所述第二节点上行链路的实际信干噪比SINR，其中，所述第二节点为所述第一节点的下一层节点；所述第一节点根据所述实际信干噪比SINR以及目标信干噪比SINRTarget生成功率控制命令；所述第一节点将所述功率控制命令发送给所述第二节点；所述第二节点根据所述功率控制命令对下一周期的发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数发送下一周期的数据信号。在一优选的实施方式中，在所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整之前，还包括：根据网络分层结构中每一层节点的业务需求设置与每一层节点对应的功率调整因子，并将所述功率调整因子发送至相应的节点。在一优选的实施方式中，所述第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数包括：获取当前周期的业务信道发射功率系数βdata；所述数据信号包括业务信号；所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送包括：所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对业务信道发射功率系数进行调整，使用调整后的业务信道发射功率系数对业务信号进行发送。在一优选的实施方式中，所述第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数还包括：获取当前周期的导频信道发射功率系数βpilot；所述数据信号包括导频信号；所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送包括：所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对导频信道发射功率系数进行调整，使用调整后的导频信道发射功率系数对导频信号进行发送。在一优选的实施方式中，所述第一节点接收该数据信号，并根据所述数据信号计算所述第二节点上行链路的实际信干噪比SINR包括：所述第一节点对接收到的数据信号进行时域及频域同步，并对业务信号及导频信号进行分离；根据所述导频信号进行功率、干扰及噪声功率估计，计算信干噪比SINR。在一优选的实施方式中，所述根据所述实际信干噪比SINR以及目标信干噪比SINRTarget生成功率控制命令之前，还包括：第一节点对接收到的所述业务信号进行解调，根据所述业务信号中的循环冗余校验来计算误块率BLER；根据所述BLER、预设的与业务对应的BLERTarget以及公式一对SINRTarget进行调整，所述公式一为：其中，δ为SINR调整步长，BLERTarget为预设的与业务需求对应的目标误块率。在一优选的实施方式中，所述根据所述实际信干噪比SINR以及目标信干噪比SINRTarget生成功率控制命令，包括：根据所述实际信干噪比SINR、目标信干噪比SINRTarget以及公式二生成功率控制命令，所述公式二包括：其中，1为上调功率，-1为下调功率，0为功率不调整，Δ为冗余范围。在一优选的实施方式中，所述第二节点根据所述功率控制命令对下一周期的发射功率系数进行调整包括：当所述功率控制命令为1时，将下一周期发射功率系数在本周期发射功率系数的基础上，上调第一阈值的大小。在一优选的实施方式中，所述第一阈值为所述第二节点对应的功率调整因子与所述当前周期的发射功率系数的乘积。与现有技术相比，根据本专利技术的电力无线通信系统中的分层功率控制方法，对位于不同层数节点按照业务需求及信道质量分别设置不同的功率调整因子，使用根据功率调整因子调整后的发射功率系数对数据信号进行发送，并根据信干噪比进行调整，在保证通信质量的前提下使用低功率进行数据信号的发送，降低节点之间的通信干扰，提高系统整体的信号接收质量。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的电力网无线通信系统的拓扑结构。图2是根据本专利技术一实施方式的电力无线通信系统中的分层功率控制方法的流程图。图3是根据本专利技术另一实施方式的电力无线通信系统中的分层功率控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。实施例1如图2所示，其为根据本专利技术一优选实施方式的电力无线通信系统中的分层功率控制方法的流程图，本实施例中，电力无线通信系统为分层的拓扑结构，下层节点周期性的向上层节点进行数据信号的发送。针对电力网的无线通信系统应用特点及业务需求，我们采用线性调频技术(Chirp)作为其基本波形，通过调整波形的初始频率、跳频图案、波形斜率或者UpChirp和DownChirp来区分多用户。本实施例提供的分层功率控制方法包括：步骤S0-S6。步骤S0，集中器根据网络分层结构中每一层节点的业务需求设置与每一层节点对应的功率调整因子，并将所述功率调整因子发送至相应的节点。步骤S1，第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数。具体的，每一个节点中预存有与不同业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其中，电力无线通信系统为分层结构，下层节点周期性的向上层节点进行数据信号的发送，其特征在于，所述分层功率控制方法包括：第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数；所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送，其中所述数据信号为进行Chirp调制后的信号；第一节点接收该数据信号，并根据所述数据信号计算所述第二节点上行链路的实际信干噪比SINR，其中，所述第二节点为所述第一节点的下一层节点；所述第一节点根据所述实际信干噪比SINR以及目标信干噪比SINRTarget生成功率控制命令；所述第一节点将所述功率控制命令发送给所述第二节点；所述第二节点根据所述功率控制命令对下一周期的发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数发送下一周期的数据信号。

【技术特征摘要】
1.一种电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其中，电力无线通信系统为分层结构，下层节点周期性的向上层节点进行数据信号的发送，其特征在于，所述分层功率控制方法包括：第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数；所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送，其中所述数据信号为进行Chirp调制后的信号；第一节点接收该数据信号，并根据所述数据信号计算所述第二节点上行链路的实际信干噪比SINR，其中，所述第二节点为所述第一节点的下一层节点；所述第一节点根据所述实际信干噪比SINR以及目标信干噪比SINRTarget生成功率控制命令；所述第一节点将所述功率控制命令发送给所述第二节点；所述第二节点根据所述功率控制命令对下一周期的发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数发送下一周期的数据信号。2.如权利要求1所述的电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其特征在于，在所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整之前，还包括：根据网络分层结构中每一层节点的业务需求设置与每一层节点对应的功率调整因子，并将所述功率调整因子发送至相应的节点。3.如权利要求1所述的电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其特征在于，所述第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数包括：获取当前周期的业务信道发射功率系数βdata；所述数据信号包括业务信号；所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对所述发射功率系数进行调整，使用调整后的发射功率系数对数据信号进行发送包括：所述第二节点根据预存的与所述第二节点对应的功率调整因子对业务信道发射功率系数进行调整，使用调整后的业务信道发射功率系数对业务信号进行发送。4.如权利要求3所述的电力无线通信系统中的分层功率控制方法，其特征在于，所述第二节点获取与业务需求对应的当前周期的发射功率系数还包括：获取当前周期的导频信道发射功率系数βpilot；所述数据信号包括导频信号；所述第二节点根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪强，张玉冰，赵旭，袁旭，唐晓柯，石健，肖德勇，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11