【技术实现步骤摘要】
基于半授权传输的电力物联网设备接入方法和通信系统
[0001]本专利技术涉及通信
，具体而言，涉及一种基于半授权传输的电力物联网设备接入方法和通信系统。
技术介绍
[0002]随着移动通信设备的不断智能化，电力物联网集成了越来越多的智能传感设备。这些智能设备时时感知着电网发电、输电、变电、配电等各个环节的状态，并将收集的信息发送给数据中心进行处理，这让电网的运作变得更高效更智能，但也给通信带来了巨大的挑战。一方面，电力物联网中的终端设备数量庞大而又分布分散，海量的数据同时上传会带来巨大的带宽压力，并增加上行链路的控制难度，很容易出现拥塞以及控制信令过多的问题；另一方面，电力物联网中各类设备的数据内容差异性较大，传统的上行链路很难给每个设备提供相应的通信服务。比如智能电表、温度变送器等设备产生的数据具有数据短、次数多以及时延不敏感的特点，异常检测器等保护设备产生的数据具有数据短、次数少以及时延敏感的特点，远程操控机器人等操控设备产生的数据则具有数据长、次数多以及时延敏感的特点。
[0003]电力物联网是一个复杂的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于半授权传输的电力物联网设备接入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、授权设备基于授权传输方式获取数据中心的授权，在获取授权的过程中，估算与数据中心间的信道系数，并将自身的状态信息传送至数据中心；S2、数据中心根据授权设备的状态信息计算授权设备能忍受的最大干扰，并根据该值估算在不影响授权设备正常通信的情况下允许接入的无授权设备数；S3、数据中心向所有的无授权设备广播允许接入的无授权设备数以及用于信道估算的导频信号，无授权设备根据该广播信号估算与数据中心间的信道系数；S4、对若干个无授权设备与数据中心间的信道系数进行对比，信道系数最优的L个无授权设备获得传输权，以向数据中心发送信号；S5、数据中心接收到来自授权设备以及信道系数最优的L个无授权设备发送的信号，利用串行干扰消除技术对各信号进行解调。2.根据权利要求1所述的基于半授权传输的电力物联网设备接入方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11、数据中心向设备广播可用的随机接入前导码序列；S12、授权设备从可用的随机接入前导码序列中选取一个前导码，并将该前导码上传给数据中心，用以识别占用的信道；S13、数据中心发送随机接入响应，包括最高数据速率、资源分配和同步消息；S14、授权设备向数据中心发送无线资源控制请求，数据中心响应该请求以识别所使用的临时终端标识；S15、将授权设备安排到目标资源块中，并进行调度请求，如果没有发生冲突，授权设备占用当前信道并发送连接请求；否则，授权设备将经历一段争用访问期来解决冲突；S16，获得数据中心的许可后，开始传输数据。3.根据权利要求1所述的基于半授权传输的电力物联网设备接入方法，其特征在于，所述授权设备的状态信息包括发射功率、信道系数和目标速率；S2中数据中心根据授权设备的状态信息和信道噪声，计算授权设备能忍受的最大设备间干扰，具体方法如下：其中，为授权设备能忍受的最大设备间干扰；P0为授权设备的发射功率；h0为信道系数；R0为目标速率；M为信道噪声。4.根据权利要求1所述的基于半授权传输的电力物联网设备接入方法，其特征在于，数据中心根据授权设备能忍受的最大设备间干扰以及无授权设备在基站处接收功率的统计特性估算无授权设备接入个数L，具体方法如下：其中，μ
W
为无授权设备在基站处接收功率的均值；σ
W
为无授权设备在基站处接收功率的方差；D为保护差值，是关于σ
W
的单调递增函数。5.根据权利要求4所述的基于半授权传输的电力物联网设备接入方法，其特征在于，步
骤S4包括以下步骤：S41、所有无授权设备在接收到数据中心广播的允许接入的无授权设备数L后，在本地设置一个数值为L的计数器；S42、所有无授权设备根据自身信道系数退避一段时间，退避时间为关于信道增益的严格递减函数；S43、信道系数最优的无授权设备最先结束退避时间，优先向数据中心发送信号；S44、其余仍处于退避状态的无授权设备在听到此次传输后，将计数器数值减1，变为L
‑
1；S45，剩余无授权设备根据信道系数从大到小依次结束退避时间向数据中心发送信号，数据中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庚，罗莫凡，陈健，周雨晨，姚亮，刘颖，
申请(专利权)人：西安电子科技大学国网思极紫光青岛微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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