[發明專利]用于電力系統的認知無線通信系統及MAC協議實現方法

有效

• 申請號: 201310167727.4
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103338454A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 姚繼明;郭經紅;梁云;李炳林;張浩;劉世棟;黃莉;田文鋒;朱亮;舒彬
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網電力科學研究院;北京電力經濟技術研究院
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W74/08;H04W80/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述系統包括主基站、認知基站、頻譜協商終端、授權用戶和認知用戶；所述主基站和認知基站分別對所述授權用戶和認知用戶進行管理，所述主基站與認知基站進行信息交互，所述認知基站與頻譜協商終端進行信息交互。

2.根據權利要求1所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述主基站通過無線通信方式對所述授權用戶進行授權用戶的信道資源分配、接入及切換管理，且通過光纖與認知基站進行信息交互。

3.根據權利要求1所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述認知基站通過無線通信方式對所述認知用戶進行認知用戶的信道資源分配、接入及切換管理，且通過光纖與頻譜協商終端進行信息交互。

4.根據權利要求3所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：認知用戶根據認知基站和主基站的交互信息感知授權用戶暫時未使用的授權頻段進行使用或與授權用戶共享使用頻率資源，或者感知非授權頻率資源的非授權頻段使用情況并與其他認知用戶競爭使用，在非授權頻率資源中，頻譜協商終端進行不同認知網絡之間的頻率資源使用的協調管理。

5.根據權利要求4所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述認知基站維護可用頻率資源列表和交互信息列表，以提高頻譜感知效率，縮短認知用戶接入時間，提升頻譜切換性能。

6.根據權利要求5所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述可用頻率資源列表包括頻帶范圍、頻帶帶寬、頻帶歷史使用信息、干擾水平和可用方式；

所述頻帶范圍和頻帶帶寬分別表示認知用戶可使用的頻率資源的范圍和寬度；

所述頻帶歷史使用信息包括數據傳輸平均占用時長和空閑率；

所述干擾水平包括歷史干擾水平和當前干擾水平，干擾包括無線干擾和電磁干擾，以功率形式量化；

所述可用方式表示頻率資源的利用方式，所述利用方式包括共享式和獨享式。

7.根據權利要求5所述的用于電力系統的認知無線通信系統，其特征在于：所述交互信息列表包括關聯設備ID、設備類型、頻率范圍、授權用戶的授權頻率、頻率當前使用情況和干擾溫度下的最大容忍功率；所述關聯設備ID表示該項記錄與認知基站進行交互的設備IP地址和MAC地址；所述設備類型表示與認知基站交互的設備類型，設備類型包括主基站和頻譜協商終端；所述頻率范圍表示交互設備所管理的頻率范圍；所述授權用戶的授權頻率表示授權用戶所分配的頻率情況；所述頻率當前使用情況表示授權用戶使用頻率情況；所述干擾溫度下的最大容忍功率表示授權用戶允許認知用戶共享頻率資源時所容忍的最大功率，以免對授權用戶產生干擾。

8.用于電力系統的MAC協議實現方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：物理層通過頻譜檢測算法進行頻譜感知，并將得到的感知結果傳輸給MAC協議層；

步驟2：MAC協議層根據物理層的感知結果，執行基于迫切性和公平性的頻譜資源分配計算，進行頻率資源分配，如果系統要求認知用戶進行頻率切換，執行步驟3；

步驟3：MAC協議層根據頻率切換的需求，進行基于加權的多參量目標頻段切換。

9.根據權利要求8所述的用于電力系統的MAC協議實現方法，其特征在于：所述步驟2中，影響迫切性的參數包括業務優先級和等待時間；影響公平性的參數包括用戶不良信用記錄和用戶接入成功率。