[發(fā)明專利]智能電網(wǎng)中基于QoS應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310681510.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103687024B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚沖;吳亦衎;俞凱;馬林;郭經(jīng)紅;卜智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W48/06;H04W48/10
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能電網(wǎng)中基于QoS（服務(wù)質(zhì)量）應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

智能電網(wǎng)作為現(xiàn)代電力電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，能夠通過自動化控制和現(xiàn)代通訊技術(shù)提高輸電效率，提高輸電網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性，整合可再生能源和替代能源。在智能電網(wǎng)中，借住可靠、及時的通信手段能實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的在線狀態(tài)監(jiān)測、診斷和保護(hù)，從而在很大程度上緩解電網(wǎng)容量的限制，避免設(shè)備故障、自然事故和災(zāi)難等。智能化和低成本的電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成為維護(hù)智能電網(wǎng)安全性、可靠性、高效率和正常運行必不可少的條件。

目前，智能電網(wǎng)通信的方式主要分為兩種，有線通信和無線通信。考慮到智能電網(wǎng)中大量基礎(chǔ)設(shè)備的分布廣泛，很多是在復(fù)雜的環(huán)境中部署，有線通信網(wǎng)絡(luò)可能無法滿足智能電網(wǎng)的覆蓋范圍和成本效益的要求。因而，未來智能電網(wǎng)的通信中無線通信技術(shù)有一定的優(yōu)勢。在智能電網(wǎng)中，由用戶的智能電表向控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)來實現(xiàn)功耗統(tǒng)計和實時監(jiān)控，匯報自己的情況，同時，控制中心也可以根據(jù)收到的數(shù)據(jù)來對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)控，并且制定價格信息。無線通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能電網(wǎng)的中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

國家無線電管理委員會統(tǒng)一分配223MHz-231MHz頻段由電力系統(tǒng)進(jìn)行電力負(fù)荷控制使用。230MHz電臺系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，接入方便，可靠性強(qiáng)，用戶可編程，適應(yīng)面廣等多種優(yōu)點。目前已被多數(shù)電力公司作為電力大型專變用戶用電信息采集和監(jiān)控所用。但230MHz無線專網(wǎng)也存在一些諸如傳輸速率低、實時性差、管理能力差、系統(tǒng)容量小、組網(wǎng)能力弱等缺點。例如230MHz無線通信網(wǎng)絡(luò)采用小容量大區(qū)制的覆蓋方式，一個基站覆蓋整個城市配電服務(wù)區(qū)，在大區(qū)制的無線通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)的覆蓋范圍和容量都由設(shè)備性能直接決定。

在無線通信系統(tǒng)的隨機(jī)接入過程中最常使用的方式是載波偵聽/沖突檢測方式。在這種方式中，想要傳輸信息的智能電表會先發(fā)送一個報頭來申請信道資源。數(shù)據(jù)收集器會根據(jù)情況分配該智能電表一個信道資源。當(dāng)很多設(shè)備同時向數(shù)據(jù)收集器發(fā)送申請報頭，沒有申請到信道的設(shè)備會隨機(jī)延遲一個時間重新申請。但若某一地域發(fā)生突發(fā)狀況，比如火災(zāi)、洪水等等，很多用戶會經(jīng)歷相同的突發(fā)狀況，這些用戶會同時向數(shù)據(jù)收集去發(fā)送突發(fā)狀況信息，這時由于要求接入的設(shè)備數(shù)目太大，設(shè)備就會因為一直延遲而不能接入。從而造成資源的極大浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在發(fā)生緊急狀況時，由于要求接入的設(shè)備數(shù)目太大，設(shè)備因為一直延遲而不能接入，從而造成資源的極大浪費的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)，包括：

一個數(shù)據(jù)中心和N個智能終端，N為正整數(shù)；

所述智能終端通過上行幀將上行數(shù)據(jù)信息傳輸至所述數(shù)據(jù)中心，所述數(shù)據(jù)中心通過下行幀將下行數(shù)據(jù)信息反饋至所述智能終端；其中，

所述上行幀包括控制部分和上行數(shù)據(jù)部分，所述下行幀包括控制應(yīng)答部分和下行數(shù)據(jù)部分，所述控制部分與所述控制應(yīng)答部分相對應(yīng)。

優(yōu)選的，在所述的智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)中，所述控制部分由X個小時隙組成，每個小時隙包括M?bit數(shù)據(jù)，X、M為正整數(shù)。

優(yōu)選的，在所述的智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)中，所述控制應(yīng)答部分的構(gòu)成、長度和大小與所述控制部分相同。

優(yōu)選的，在所述的應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)中，所述小時隙與所述智能終端一一對應(yīng)，一個智能終端的信息狀態(tài)由組成每個小時隙的M?bit數(shù)據(jù)反映。

優(yōu)選的，在所述的智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)中，所述信息狀態(tài)包括緊急數(shù)據(jù)、短時期數(shù)據(jù)和周期數(shù)據(jù)中的一種或多種。

優(yōu)選的，在所述的智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)中心通過下行幀以廣播的形式將下行數(shù)據(jù)信息反饋至所述智能終端。

同時，本發(fā)明還提供一種智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配方法，使用所述的智能電網(wǎng)中基于服務(wù)質(zhì)量應(yīng)急通信傳輸時隙分配系統(tǒng)，包括：

N個智能終端通過上行幀控制部分向數(shù)據(jù)中心申請數(shù)據(jù)時隙，用以傳輸上行數(shù)據(jù)部分，N為正整數(shù)；

所述數(shù)據(jù)中心根據(jù)上行幀控制部分修改所述下行幀控制應(yīng)答部分的長度，修改后，將下行數(shù)據(jù)部分反饋至每個智能終端；

每個智能終端讀取所述下行幀控制應(yīng)答部分，根據(jù)所述下行幀控制應(yīng)答部分傳輸上行數(shù)據(jù)部分。