【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能变电站，尤其涉及一种基于随机几何的变电站室内无线通信信道传输方法。
技术介绍
1、智能变电站是传统电力系统转型的关键一环。智能变电站的功能强大，比如可以智能在线检测设备运行情况、智能机器人巡检、遇险报警、信息数字化等，不仅提高了变电站运行的安全性和能源的利用率，还降低了人力的成本。电力系统多场景、多业务、多指标的通信需求对变电站中的通信质量和效率有着更高的要求，所以吸引了社会各界专家学者的关注和研究。变电站室内是变电站内带有低电压或高电压负荷的室内配电场所，主要负责为用户输送电能。保障变电站室内正常运转对维护智能变电站可靠运行十分重要，将无线通信技术应用到维护变电站室内日常工作中，是保障变电站室内正常运转的重要举措。
2、全面准确认知变电站室内的无线通信信道特性，对保障变电站正常运转至关重要，所以需要对变电站室内进行信道建模以了解其信道特性。变电站室内场景通常为矩形体的室内场所，变电站室内主要有进线柜、计量柜、pt柜、出线柜、联络柜、隔离柜等配电仪器，仪器数量多，都紧贴与矩形体的室内墙面上，较为平整。但由于变电站室内墙面较多，信号在室内墙面的各种反射较为复杂，接收端接收到的多径信号来源复杂；又由于变电站室内没有分布大型设备而造成遮挡，从而造成的大尺度衰落不明显，接收端能接收到较多的los分量。以上对分析虽然能描述部分变电站室内无线信道性能，但要全面完整、形象的描述变电站室内无线信道性能，就需要对变电站室内场景进行信道建模。
3、通信信道建模的方法有射线追踪法、统计法和随机几何法。有方案研
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供了一种基于随机几何的变电站室内无线通信信道传输方法，以实现有效地提高变电站室内无线通信的传输效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、一种基于随机几何的变电站室内无线通信信道传输方法，包括：
4、设置变电站室内的配电仪器平整、平行地布设在墙面上，将变电站室内的配电仪器作为散射体，采用均匀分布描述变电站室内散射体的分布情况，将变电站室内结构建模为三面矩形体的随机几何模型，设置变电站室内平行对立的墙面上散射体的分布情况相同，在所述随机几何模型考虑顶面、后侧面和右侧面上的散射体的散射情况，基于所述随机几何模型获取变电站室内的无线信号传播方法。
5、优选地，设置变电站室内无穷多个散射体分别分布在顶面a面、后侧面b面和右侧面c面上，三维立体坐标系的零点位于b面墙底边的中点，变电站室内长l，宽m，高h，基站tx直立于零点上，高h，在tx上设置的均匀线性发射天线阵列无水平偏移，发射天线阵列垂直印射在y轴上，仰角为天线数量为p，间隔为δt，x轴将xoy分为对称的两部分，移动接收端rx从原点出发在x轴上以速率为v朝x轴正方向做匀速直线运动，在rx上设置均匀线性天线阵列，无仰角，其平行于xoy，水平方位角为天线数量为l：
6、表一 系统参数表
7、
8、设置变电站室内无线通信信道包括los径信道和nlos径信道，los径信道的莱斯分布信道增益的计算公式为：
9、
10、其中，λ为波长、k为莱斯因子，ωlp是信道p-l的总功率，参数表示天线l2和天线p2之间的距离，可以用公式(2)表示：
11、
12、flos是因接收端移动产生的直射径的多普勒频移，其表达式如公式(3)所示：
13、
14、设置nlos分量包括a面散射分量、b面散射分量和c面散射分量的和，为a面单次反射增益，为b面单次反射增益，为c面单次反射增益，nlos径信道的莱斯分布信道增益的计算公式为：
15、
16、公式(5)-(7)中：n1、n2、n3是散射点的数目，趋于无穷，ηsba、ηsbb、ηsbc分别表示a、b、c面单词反射的功率在散射总功率中的占比，ηsba+ηsbb+ηsbb＝1，假设为区间[-π，π]上均匀分布的相位独立随机变量。分别表示散射体与接收天线l2之间的距离，分别表示发射天线p2与散射体之间的距离。fsba、fsbb、fsbc分别为因接收端移动产生的a、b、c面单次反射径的多普勒频移，fsba、fsbb、fsbc的计算公式为：
17、
18、以上公式中六个a、b、c面的到达角是六个连续随机变量，单次反射路径的发射角和到达角相关，六个发射角通过与上述到达角的几何关系推算获得，转换公式如下：
19、
20、变电站室内无线通信信道总增益为los路径和nlos路径信道增益复合：
21、
22、优选地，所述三面矩形体的随机几何模型的时间自相关性与莱斯因子k相关，且莱斯因子的值越大，随机几何的时间自相关性越大。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于随机几何的变电站室内无线通信信道传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置变电站室内无穷多个散射体分别分布在顶面a面、后侧面b面和右侧面c面上，三维立体坐标系的零点位于b面墙底边的中点，变电站室内长L，宽M，高H，基站TX直立于零点上，高h，在TX上设置的均匀线性发射天线阵列无水平偏移，发射天线阵列垂直印射在y轴上，仰角为天线数量为p，间隔为δT，x轴将xOy分为对称的两部分，移动接收端RX从原点出发在x轴上以速率为v朝x轴正方向做匀速直线运动，在RX上设置均匀线性天线阵列，无仰角，其平行于xOy，水平方位角为天线数量为l：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三面矩形体的随机几何模型的时间自相关性与莱斯因子K相关，且莱斯因子的值越大，随机几何的时间自相关性越大。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所示的方法还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于随机几何的变电站室内无线通信信道传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置变电站室内无穷多个散射体分别分布在顶面a面、后侧面b面和右侧面c面上，三维立体坐标系的零点位于b面墙底边的中点，变电站室内长l，宽m，高h，基站tx直立于零点上，高h，在tx上设置的均匀线性发射天线阵列无水平偏移，发射天线阵列垂直印射在y轴上，仰角为天线数量为p，间隔为δt，x轴将...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋曦，刘洁，白露，涂超，雷锡连，谯静，张丽文，刘梦旭，殷大新，郭秉慧，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司酒泉供电公司，
类型：发明
国别省市：
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