[发明专利]智能电网中基于QoS应急通信传输时隙分配系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种智能电网中基于QoS（服务质量）应急通信传输时隙分配系统和方法。

背景技术

智能电网作为现代电力电网基础设施，能够通过自动化控制和现代通讯技术提高输电效率，提高输电网络的可靠性和安全性，整合可再生能源和替代能源。在智能电网中，借住可靠、及时的通信手段能实现对电力系统的在线状态监测、诊断和保护，从而在很大程度上缓解电网容量的限制，避免设备故障、自然事故和灾难等。智能化和低成本的电网监控技术已经成为维护智能电网安全性、可靠性、高效率和正常运行必不可少的条件。

目前，智能电网通信的方式主要分为两种，有线通信和无线通信。考虑到智能电网中大量基础设备的分布广泛，很多是在复杂的环境中部署，有线通信网络可能无法满足智能电网的覆盖范围和成本效益的要求。因而，未来智能电网的通信中无线通信技术有一定的优势。在智能电网中，由用户的智能电表向控制中心发送数据来实现功耗统计和实时监控，汇报自己的情况，同时，控制中心也可以根据收到的数据来对整个网络进行调控，并且制定价格信息。无线通信和网络技术在智能电网的中发挥了关键作用。

国家无线电管理委员会统一分配223MHz-231MHz频段由电力系统进行电力负荷控制使用。230MHz电台系统具有结构简单，成本低廉，接入方便，可靠性强，用户可编程，适应面广等多种优点。目前已被多数电力公司作为电力大型专变用户用电信息采集和监控所用。但230MHz无线专网也存在一些诸如传输速率低、实时性差、管理能力差、系统容量小、组网能力弱等缺点。例如230MHz无线通信网络采用小容量大区制的覆盖方式，一个基站覆盖整个城市配电服务区，在大区制的无线通信系统中，系统的覆盖范围和容量都由设备性能直接决定。

在无线通信系统的随机接入过程中最常使用的方式是载波侦听/冲突检测方式。在这种方式中，想要传输信息的智能电表会先发送一个报头来申请信道资源。数据收集器会根据情况分配该智能电表一个信道资源。当很多设备同时向数据收集器发送申请报头，没有申请到信道的设备会随机延迟一个时间重新申请。但若某一地域发生突发状况，比如火灾、洪水等等，很多用户会经历相同的突发状况，这些用户会同时向数据收集去发送突发状况信息，这时由于要求接入的设备数目太大，设备就会因为一直延迟而不能接入。从而造成资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统和方法，以解决现有技术在发生紧急状况时，由于要求接入的设备数目太大，设备因为一直延迟而不能接入，从而造成资源的极大浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统，包括：

一个数据中心和N个智能终端，N为正整数；

所述智能终端通过上行帧将上行数据信息传输至所述数据中心，所述数据中心通过下行帧将下行数据信息反馈至所述智能终端；其中，

所述上行帧包括控制部分和上行数据部分，所述下行帧包括控制应答部分和下行数据部分，所述控制部分与所述控制应答部分相对应。

优选的，在所述的智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统中，所述控制部分由X个小时隙组成，每个小时隙包括M bit数据，X、M为正整数。

优选的，在所述的智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统中，所述控制应答部分的构成、长度和大小与所述控制部分相同。

优选的，在所述的应急通信传输时隙分配系统中，所述小时隙与所述智能终端一一对应，一个智能终端的信息状态由组成每个小时隙的M bit数据反映。

优选的，在所述的智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统中，所述信息状态包括紧急数据、短时期数据和周期数据中的一种或多种。

优选的，在所述的智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统中，所述数据中心通过下行帧以广播的形式将下行数据信息反馈至所述智能终端。

同时，本发明还提供一种智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配方法，使用所述的智能电网中基于服务质量应急通信传输时隙分配系统，包括：

N个智能终端通过上行帧控制部分向数据中心申请数据时隙，用以传输上行数据部分，N为正整数；

所述数据中心根据上行帧控制部分修改所述下行帧控制应答部分的长度，修改后，将下行数据部分反馈至每个智能终端；

每个智能终端读取所述下行帧控制应答部分，根据所述下行帧控制应答部分传输上行数据部分。