[发明专利]TD-LTE电力无线专网特殊子帧的配置方法

说明书

本发明公开了TD‑LTE电力无线专网特殊子帧的配置方法，包括如下步骤：步骤1、根据规划小区的覆盖半径和远端干扰配置满足需求的GP长度T_GP；步骤2、根据是否使用短PRACH或用户数确定UpPTS时隙中的控制信号占用的符号数R；步骤3、设特殊子帧内的总符号数为Q，计算ψ＝Q‑T_GP‑R‑3的值，若ψ小于半个子帧长度，则剩下的符号数均配置到DwPTS时隙长度中；若ψ大于等于半个子帧长度，则设计特殊子帧时隙配置方案如下：1)DwPTS时隙占用3个OFDM符号；2)保护间隔GP的长度为T_GP；3)剩下的符号数均配置到UpPTS时隙长度中。提高网络带宽的利用率和网络的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种TD-LTE电力无线专网特殊子帧的配置方法。

背景技术

智能用电直接面向社会、面向用户，随着用电网信息数据的重要性日益突出，海量用户用电、配电和电网监测数据的获取作为智能用电的重要支撑也面临着越来越多的挑战。基于无线宽带通信技术的新一代智能电网技术，既能解决传统光纤成本高、布线难的难题，又能满足现有部分重要数据传输的带宽和时延要求，正逐步成为研究和示范建设的重点。分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE)是目前主流的无线宽带技术，具有数据吞吐率高、覆盖范围广、在线终端多、上下行速率灵活配比、传输时延低的优点，且已具备相对成熟的产业链。采用TD-LTE技术建设电力无线专网，是电力终端接入网通信方式的一次重要变革。

在3GPP规定的TD-LTE系统中，规定了数据帧结构，如图1所示：一个无线帧长为10ms，包含两个半帧，一个半帧长度5ms，每个半帧包含五个子帧，每个子帧长度1ms。一般的，子帧按传输内容分为业务子帧和特殊子帧。按照上下行的传输方向，业务子帧分为上行子帧(U)和下行子帧(D)，一个业务子帧包含两个时隙，每个时隙长度为0.5ms；特殊子帧(S)包含三个时隙，分别为下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)、保护间隔(GP，Guard Period)和上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)。3GPP协议规定，上下行子帧配比和特殊子帧配比根据网络需求选择，TD-LTE支持5ms和10ms的上下行子帧切换周期，具体配置见表1，其中，特殊子帧配置见表2。

表1 3GPP规定的TD-LTE上下行子帧配置

表2 3GPP规定的TD-LTE特殊子帧配置

电力系统业务包括配电自动化、用电信息远程采集、电能质量监测、分布式电源监测、电动汽车充电桩等，这些业务在传输特性上一般以数据为主，数据流向呈现上行流量大、下行流量小的特点。参照《YD/T 5213-2015数字蜂窝移动通信网TD-LTE无线网工程设计暂行规定》中的吞吐量计算方法，在20MHz系统带宽、子帧配置0、特殊子帧配置7，上、下行平均吞吐量分别为8.16Mbps、12.53Mbps，上行吞吐量仍然低于下行的，这与业务的数据流特点不相符，容易造成专网上行流量达到峰值时上下行业务的同时拥堵，浪费下行的网络资源，增加电力业务的传输时延，影响电力系统的可靠运行。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种TD-LTE电力无线专网特殊子帧的配置方法，针对室外宏基站，能够在不改变下行传输性能的基础上提高TD-LTE电力无线专网的上行传输带宽，使TD-LTE技术更适用于电力无线专网，提高网络带宽的利用率和网络的稳定性。其中，特殊子帧的配置方法兼容现有特殊子帧配置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

TD-LTE电力无线专网特殊子帧的配置方法，包括如下步骤：

步骤1、根据规划小区的覆盖半径和远端干扰配置满足需求的GP长度T_GP；