电力通信终端网络随机接入方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力自动化领域，公开了一种电力通信终端网络随机接入方法及相关装置，包括当在随机接入过程中需要发送随机接入前导码时，在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码中选取一个电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站；所述目标随机接入前导码用于指示基站当前随机接入终端为电力通信终端，并触发基站发送加扰的随机接入响应信息，随机接入响应信息包含目标随机接入前导码的索引值

【技术实现步骤摘要】
电力通信终端网络随机接入方法及相关装置


[0001]本专利技术属于电力自动化领域，涉及一种电力通信终端网络随机接入方法及相关装置
。

技术介绍

[0002]电力无线通信，对安全性
、
可靠性和隔离都有较高要求
。
基于现有频谱策略，电力领域只能使用运营商提供的公网系统，为了满足电力应用需求，可以通过虚拟化技术建立电力虚拟专网
。
但长期以来，受限于时延
、
通信可靠性以及物理隔离等原因，电力的控制类业务大部分还是采用光纤等有线通信方式
。
[0003]第五代移动通信系统
(5G)
是新一代蜂窝移动通信技术，能够提供
10
倍于
4G
的用户体验速率，高达
20Gbps
的峰值速率，低至
1ms
的空口时延，
99.999
％的超高可靠性，每平方公里
100
万个的终端连接密度
。5G
正在成为加速传统产业转型升级
、
实现数字经济蓬勃发展的重要驱动力，随着
5G
切片技术的兴起，加上新型电力系统的发展趋势，分布式光伏及微电网等场景均需要参与群策群控，而受限于光纤通信成本等因素，
5G
切片成为一个较好的选择
。
电力行业发展对通信方面的需求与
5G
通信特点高度契合
。
电力业务的多样化需求也迫切需要通过/>5G
网络实现电力生产
、
运营全环节的各类设备的无线接入
、
实时交互和深度感知，实现电网业务智能化升级，促进电力新兴业务发展
。
[0004]目前，电力业务终端通过
5G
通信模组
/
通信模块
/
通信终端
(
以下统称为电力通信终端
)
接入
5G
网络时，大部分场景是和
ToC
用户共用一张网络，并且
5G
网络无法区分接入的电力通信终端类型，针对电力一些特殊应用带来不便
。
比如：大部分电力通信终端不需要移动，不需要语音通话，也不需要超高带宽传输；另外，即使是电力通信终端，对于数据采集类场景，电力通信终端对低功耗
、
低成本有较高要求，对高可靠及高安全有中等要求；对于控制类场景，通信终端对高可靠
、
高安全及低时延有较高要求
。
由于基站侧并不能对电力通信终端进行身份识别，导致一些网络功能无法针对通信终端特性进行定制化服务，具体包括：
[0005]1)
随机接入阶段，所有不同的通信终端竞争随机接入资源，冲突概率高，并且不符合电力控制类业务的物理隔离需求
。
[0006]2)5G
针对安全性做了一些改进，但现实中由于高安全策略带来了用户传输时延的增加，运营商并没有全部打开这些安全措施，如果对用户进行身份识别，可以针对部分用户打开安全策略，或者选择权交给用户，根据用户选择进行定制，以提高行业用户对
5G
网络安全性的信心
。
[0007]3)90
％的电力通信终端用户为静止状态，不需要移动，但基站可能会周期的对配置终端进行测量，对于没有切换需求的通信终端，将增加通信终端功耗
。
[0008]4)
目前
5G
网络中，当用户一定时间内没有数据传输时，则按策略进入非激活态或者空闲态，当用户有传输需求时，需要进行额外的信令流程才能恢复数据传输，这将额外增加用户的传输时延
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电力通信终端网络随机接入方法及相关装置
。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0011]本专利技术第一方面，提供一种电力通信终端网络随机接入方法，包括：
[0012]当在随机接入过程中需要发送随机接入前导码时，在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码中选取一个电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站；所述目标随机接入前导码用于指示基站当前随机接入终端为电力通信终端，并触发基站发送加扰的随机接入响应信息，随机接入响应信息包含目标随机接入前导码的索引值
、
上行时间提前量
、
上行调度传输资源指示以及
TC
‑
RNTI。
[0013]可选的，所述在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码中选取一个电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站包括：
[0014]设定在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码的编号为
(Q
‑
N)
～
Q
‑1；其中，
Q
为系统随机接入前导码总数，
N
为电力通信终端专用随机接入前导码总数；
[0015]选取编号为
(Q
‑
N+n)
的电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站；其中，
n
为大于等于0并且小于
N
的整数
。
[0016]可选的，
n
＝
mod(M
，
N)
，
mod
表示求余函数，
M
为电力通信终端标识号
。
[0017]可选的，在一个随机接入响应接收窗口内，当同时存在至少两个随机接入响应信息时，基站将电力通信终端发送的电力通信终端专用随机接入前导码的随机接入响应信息打包在一个数据包中发送
。
[0018]可选的，当电力通信终端专用随机接入前导码用于电力通信终端的竞争随机接入过程以及非竞争随机接入过程时，电力通信终端存储若干电力通信终端专用随机接入前导码；当电力通信终端专用随机接入前导码仅用于电力通信终端的竞争随机接入过程，在电力通信终端的非竞争随机接入过程时，基站能够选择其它随机接入前导码配置给电力通信终端时，电力通信终端存储所有随机接入前导码
。
[0019]可选的，还包括：
[0020]采用协议约定的方式或者基站通过信令参数的方式，在所有随机接入前导码中预留若干电力通信终端专用随机接入前导码
。
[0021]可选的，所述目标随机接入前导码用于触发基站发送通过电力终端
RA
‑
RNTI
进行加扰的随机接入响应信息；
[0022]所述电力通信终端网络随机接入方法还包括：当在随机接入过程中需要解扰随机接入响应信息时，根据电力终端...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，包括：当在随机接入过程中需要发送随机接入前导码时，在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码中选取一个电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站；所述目标随机接入前导码用于指示基站当前随机接入终端为电力通信终端，并触发基站发送加扰的随机接入响应信息，随机接入响应信息包含目标随机接入前导码的索引值
、
上行时间提前量
、
上行调度传输资源指示以及
TC
‑
RNTI。2.
根据权利要求1所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，所述在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码中选取一个电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站包括：设定在所有随机接入前导码中预留的若干电力通信终端专用随机接入前导码的编号为
(Q
‑
N)
～
Q
‑1；其中，
Q
为系统随机接入前导码总数，
N
为电力通信终端专用随机接入前导码总数；选取编号为
(Q
‑
N+n)
的电力通信终端专用随机接入前导码，并作为目标随机接入前导码发送至基站；其中，
n
为大于等于0并且小于
N
的整数
。3.
根据权利要求2所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，
n
＝
mod(M
，
N)
，
mod
表示求余函数，
M
为电力通信终端标识号
。4.
根据权利要求1所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，在一个随机接入响应接收窗口内，当同时存在至少两个随机接入响应信息时，基站将电力通信终端发送的电力通信终端专用随机接入前导码的随机接入响应信息打包在一个数据包中发送
。5.
根据权利要求1所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，当电力通信终端专用随机接入前导码用于电力通信终端的竞争随机接入过程以及非竞争随机接入过程时，电力通信终端存储若干电力通信终端专用随机接入前导码；当电力通信终端专用随机接入前导码仅用于电力通信终端的竞争随机接入过程，在电力通信终端的非竞争随机接入过程时，基站能够选择其它随机接入前导码配置给电力通信终端时，电力通信终端存储所有随机接入前导码
。6.
根据权利要求1所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，还包括：采用协议约定的方式或者基站通过信令参数的方式，在所有随机接入前导码中预留若干电力通信终端专用随机接入前导码
。7.
根据权利要求1所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，所述目标随机接入前导码用于触发基站发送通过电力终端
RA
‑
RNTI
进行加扰的随机接入响应信息；所述电力通信终端网络随机接入方法还包括：当在随机接入过程中需要解扰随机接入响应信息时，根据电力终端
RA
‑
RNTI
生成规则生成电力终端
RA
‑
RNTI
，并根据电力终端
RA
‑
RNTI
解扰随机接入响应信息
。8.
根据权利要求7所述的电力通信终端网络随机接入方法，其特征在于，所述根据电力终端
RA
‑
RNTI
生成规则生成电力终端
RA
‑
RNTI
包括：当随机接入的网络为
5G NR
网络并且电力通信终端采用四步随机接入时，电力终端
RA
‑
RNTI
生成规则为：电力终端
RA
‑
RNTI
＝
1+s_id+14
×
t_id+14
×
80
×
f_id+14
×
80
×8×
ul_carrier_id+32768
，或，电力终端
RA
‑
RNTI
＝
1+s id+14
×
t id+14
×
80
×
f id+14
×
80
×8×
ul carrier id+(RAPID<<16)
；
其中，
s_id
表示
PRACH
发送时机的第1个
OFDM
符号索引，取值为0～
13
；当子载波间隔为
480kHz
或
960kHz
，
t_id
表示包含
PRACH
发送时机的系统帧内
120kHz
的时隙索引，取值为0～
79
，否则，
t_id
表示一个系统帧内
PRACH
发送时机的第1个时隙索引，取值为0～
79
；
f_id
表示
PRACH
发送时机在频域上的索引，按照频率由低到高的顺序，取值为0～7；
ul_carrier_id
表示随机接入前导码发送的上行载波，取值0表示常规上行载波，取值1表示辅助上行链路载波；
×
表示乘法符号；
<<
表示向左移位，
(RAPID<<16)
表示将
RAPID
向左移
16bit
，
RAPID
表...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金侠，孟萨出拉，丁慧霞，段钧宝，曾姝彦，项栩琛，蔺志峰，马宝娟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：