[發明專利]一種基于窄帶電力物聯網的干擾信道剔除和頻點分配方法

有效

• 申請號: 202011613307.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112769511B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 鄭敏;陸鶴丹;張雨楊;劉洪;卞季晨;張濤磊;譚沖;胡群超;陳盼;張明赫;許小磊;贠超;楊曉琨;杜大才;唐培耀;鮑洋;文曉雅
• 申請（專利權）人: 上海遨有信息技術有限公司
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B17/318;H04W24/02;H04W24/08
• 代理公司: 北京唯智勤實知識產權代理事務所(普通合伙) 11557
• 代理人: 陳佳

本發明公開了一種基于窄帶電力物聯網的干擾信道剔除和頻點分配方法，其方法包括如下步驟：接入節點與匯聚節點之間根據已有頻點列表依次進行頻點測試；主節點發送持續一分鐘的測試包，根據回包序號統計丟包率并計算平均信號強度；根據參數丟包率和信號強度來評估該頻點在兩節點間的通信質量并生成頻點質量表；本發明能有效避免節點工作在干擾信道，能有效提高頻譜的資源利用率，其考慮到了不同的節點周圍的信道干擾情況和可用頻譜資源都不一樣的情況，剔除干擾信道能有效減少后續算法計算量和頻點測試時間，能需要根據各個節點的具體情況選取最優可用信道，解決了目前為止在窄帶電力物聯網領域還沒有可用的頻譜篩選和分配方法的問題。

技術領域

本發明涉及電力物聯網技術領域，具體為一種基于窄帶電力物聯網的干擾信道剔除和頻點分配方法。

背景技術

泛在電力物聯網包含感知層、網絡層、平臺層和應用層四層結構，其中感知層是物聯網全面感知的基礎，通過大規模傳感器協同，結合傳感器組網技術，實現電力傳感信息采集和匯聚。隨著智能電網的推廣和發展，傳感器終端、匯聚節點、接入節點等設備被大規模部署。

《輸變電設備物聯網節點設備無線組網協議》是用于實現低功耗無線傳感器的數據上傳和節點設備間的無線組網的標準協議，協議規定了電力物聯網節點設備的可用頻譜和組網拓撲，物理層可用頻段為470-510MHz，拓撲結構為多跳樹狀網絡，節點部署周圍往往存在各種信號干擾，不同的節點周圍的信道干擾情況和可用頻譜資源都不一樣，需要根據各個節點的具體情況選取最優可用信道。

根據空間能量測試信道干擾情況的方法由于物理因素影響無法適用于窄帶電力無線網領域，因此目前為止在窄帶電力物聯網領域還沒有可用的頻譜篩選和分配方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于窄帶電力物聯網的干擾信道剔除和頻點分配方法，其考慮到了不同的節點周圍的信道干擾情況和可用頻譜資源都不一樣的情況，剔除干擾信道能有效減少后續算法計算量和頻點測試時間，能需要根據各個節點的具體情況選取最優可用信道，解決了目前為止在窄帶電力物聯網領域還沒有可用的頻譜篩選和分配方法的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于窄帶電力物聯網的干擾信道剔除和頻點分配方法，其方法包括如下步驟：

(1)頻點測試：接入節點與匯聚節點之間根據已有頻點列表依次進行頻點測試；

(2)信號強度計算：主節點發送持續一分鐘的測試包，根據回包序號統計丟包率并計算平均信號強度；

(3)質量表生成：根據參數丟包率和信號強度來評估該頻點在兩節點間的通信質量并生成頻點質量表；

(4)更新質量表：根據通信質量剔除干擾信道并更新頻點質量表；

(5)重復反饋：在多跳拓撲中對上述流程進行迭代；

(6)頻點分配：根據頻點質量表擇優分配可用頻點。

優選的，所述步驟(1)中，頻點測試由網管發送掃描指令開始，接入節點內存放一個頻點列表，接入節點和匯聚節點收到掃描指令后，分別進行相應工作。

優選的，所述步驟(1)中，接入節點收到掃描指令后，清空路由拓撲、黑名單，匯聚節點收到掃描指令后，清除黑白名單，并停止工作，進入掃描狀態。

優選的，所述步驟(2)中，發送的測試包包含回包個數和回包序號兩個重要字段，回包中有RSSI值和回包序號兩個重要字段，接入節點根據回包情況統計丟包率并計算平均信號強度。

優選的，所述步驟(3)中，每對進行過頻點測試的主設備與從設備之間都有一張頻點測試表，根據頻點測試情況記錄丟包率和平均信號強度，根據一定比例的權重計算頻點質量。

優選的，所述步驟(4)中，頻點質量表的更新是根據頻點質量的值將表中信道質量低的頻點剔除，生成精簡后的頻點質量表。