[发明专利]一种基于LTE技术的配电网接入层通信系统构建方法

说明书

技术领域

本发明属于宽带无线网络技术领域，是一种基于LTE技术的配电网接入层通信系统的构建方法技术领域。

背景技术

配电网是电网中直接面向用户的部分，是整个电力系统正常运行的关键环节。随着配电应用系统、停电管理系统、故障报修服务系统、配电工作管理系统的自动化以及智能化的发展，配电网主站、配电网子站以及配电终端之间传输的数据规模将越来越大，传输的要求将越来越高。配电网的通信系统包括骨干层和接入层，其中接入层是配电主站、子站至配电终端的通信网络。目前，电力通信总体上呈“骨干网强，接入网弱”的态势。LTE(Long Term Evolution,长期演进计划)是3GPP标准化组织自2004年开始的一个无线通信技术标准制定计划，其目标是制定一个具有高数据传输速率、低延迟以及具有优化分组传输能力的无线接入技术。LTE系统物理层基于OFDMA技术以及MIMO技术，可以达到较高的传输带宽。同时，通过扁平化的网络架，LTE系统的延迟大大降低。LTE技术的引入可以有效解决电力通信“骨干网强，接入网弱”的态势，有效提高支撑用户信息采集系统的接入层通信网络系统的性能，进一步提升配电网的智能化能力。但是目前LTE技术主要面向公共通信网的发展需求，在配电网接入层通信网络中的应用仍未成熟。

发明内容

本发明基于LTE技术，对配网通信系统架构进行研究，针对其需求和节点分布特点，对LTE标准进行改进优化，突破其中的关键技术，进行基于LTE技术的配电网接入层通信系统的搭建及应用实验，以支撑配电网智能化业务开展和部署，更好的实现对配电网运维、监测。

本发明通过如下技术方案来实现。

一种基于LTE技术的配电网接入层通信系统构建方法，本发明具体包括如下步骤：

1)基于LTE技术，实现配电网接入系统中配电自动化业务、集抄业务、负控业务、双向语音/视频业务以及视频监控业务等数据业务的隔离、安全、可靠、高效率传输；

2)结合配电网业务特性，优化LTE无线资源管理算法，采用一种基于反馈机制的无线资源调度方法，维护一个RRC控制信息队列，用于保存RRC控制信息；维护一个BCCH控制信息队列，用于保存BCCH控制信息；维护一个PCCH信息队列，用于保存PCCH信息；维护一个RA信息队列，用于保存RA信息；维护一个新传业务数据队列，用于发送新传的业务数据；维护一个重传业务数据队列，用于发送重传的业务数据；

本方法使用的调度流程为：

a)        为控制信息、业务数据分配无线资源；

b)        调度控制信息数据：按照RRC控制队列、BCCH控制信息队列、PCCH控制信息队列、RA信息队列依次下降的顺序对管理消息进行调度；

c)        调度业务数据：按照重传业务数据、新传业务数据依次进行调度；

在调度控制信息时，当资源不够时，则抢占为业务数据分配的资源进行调度，并统计控制信息资源使用情况，记录在资源使用信息表中，为控制信息资源分配提供参考依据；在调度业务数据时，新传与重传业务数据包括配电自动化业务数据、集抄业务数据、负控业务数据、双向语音/视频业务数据以及视频监控业务数据；为每一种业务数据分配专用资源，在调度过程中每一种业务数据的资源进行动态调整；

其中,构建方法如下：

（1）    配电网接入层业务实体通过有线连接将业务数据传送到LTE终端；

（2）    LTE终端通过无线连接将业务数据转送到LTE基站；

（3）    LTE基站通过有线连接将接收到的业务数据传送发到配网主站；

配电网接入层业务实体与LTE终端通过有线或无线进行连接；LTE基站与配网主站通过有线或无线进行连接。

本发明调度流程的具体步骤如下：

S1.1：统计并分配当前帧控制信息所需要的无线资源；

S1.2：调度RRC控制信息数据；

S1.3：调度BCCH控制信息；

S1.4：调度PCCH控制信息；

S1.5：调度RA信息；

S1.6：根据业务类型为各业务数据分配专用资源；

S1.7：如果需要调整数据优先级业务，则执行步骤S1.8，否则执行步骤S1.9；

S1.8：调整数据业务优先级，执行步骤1.10；

S1.9：按照默认优先级对各数据业务进行调度；

S1.10：按照调整后的优先级对各数据业务进行调度；

S1.11：调度结束。