[发明专利]一种基于窄带电力物联网的干扰信道剔除和频点分配方法

说明书

本发明公开了一种基于窄带电力物联网的干扰信道剔除和频点分配方法，其方法包括如下步骤：接入节点与汇聚节点之间根据已有频点列表依次进行频点测试；主节点发送持续一分钟的测试包，根据回包序号统计丢包率并计算平均信号强度；根据参数丢包率和信号强度来评估该频点在两节点间的通信质量并生成频点质量表；本发明能有效避免节点工作在干扰信道，能有效提高频谱的资源利用率，其考虑到了不同的节点周围的信道干扰情况和可用频谱资源都不一样的情况，剔除干扰信道能有效减少后续算法计算量和频点测试时间，能需要根据各个节点的具体情况选取最优可用信道，解决了目前为止在窄带电力物联网领域还没有可用的频谱筛选和分配方法的问题。

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，具体为一种基于窄带电力物联网的干扰信道剔除和频点分配方法。

背景技术

泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层和应用层四层结构，其中感知层是物联网全面感知的基础，通过大规模传感器协同，结合传感器组网技术，实现电力传感信息采集和汇聚。随着智能电网的推广和发展，传感器终端、汇聚节点、接入节点等设备被大规模部署。

《输变电设备物联网节点设备无线组网协议》是用于实现低功耗无线传感器的数据上传和节点设备间的无线组网的标准协议，协议规定了电力物联网节点设备的可用频谱和组网拓扑，物理层可用频段为470-510MHz，拓扑结构为多跳树状网络，节点部署周围往往存在各种信号干扰，不同的节点周围的信道干扰情况和可用频谱资源都不一样，需要根据各个节点的具体情况选取最优可用信道。

根据空间能量测试信道干扰情况的方法由于物理因素影响无法适用于窄带电力无线网领域，因此目前为止在窄带电力物联网领域还没有可用的频谱筛选和分配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于窄带电力物联网的干扰信道剔除和频点分配方法，其考虑到了不同的节点周围的信道干扰情况和可用频谱资源都不一样的情况，剔除干扰信道能有效减少后续算法计算量和频点测试时间，能需要根据各个节点的具体情况选取最优可用信道，解决了目前为止在窄带电力物联网领域还没有可用的频谱筛选和分配方法的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于窄带电力物联网的干扰信道剔除和频点分配方法，其方法包括如下步骤：

(1)频点测试：接入节点与汇聚节点之间根据已有频点列表依次进行频点测试；

(2)信号强度计算：主节点发送持续一分钟的测试包，根据回包序号统计丢包率并计算平均信号强度；

(3)质量表生成：根据参数丢包率和信号强度来评估该频点在两节点间的通信质量并生成频点质量表；

(4)更新质量表：根据通信质量剔除干扰信道并更新频点质量表；

(5)重复反馈：在多跳拓扑中对上述流程进行迭代；

(6)频点分配：根据频点质量表择优分配可用频点。

优选的，所述步骤(1)中，频点测试由网管发送扫描指令开始，接入节点内存放一个频点列表，接入节点和汇聚节点收到扫描指令后，分别进行相应工作。

优选的，所述步骤(1)中，接入节点收到扫描指令后，清空路由拓扑、黑名单，汇聚节点收到扫描指令后，清除黑白名单，并停止工作，进入扫描状态。

优选的，所述步骤(2)中，发送的测试包包含回包个数和回包序号两个重要字段，回包中有RSSI值和回包序号两个重要字段，接入节点根据回包情况统计丢包率并计算平均信号强度。

优选的，所述步骤(3)中，每对进行过频点测试的主设备与从设备之间都有一张频点测试表，根据频点测试情况记录丢包率和平均信号强度，根据一定比例的权重计算频点质量。

优选的，所述步骤(4)中，频点质量表的更新是根据频点质量的值将表中信道质量低的频点剔除，生成精简后的频点质量表。