[发明专利]一种用电侧离散频谱自适应分配的组网系统及其分配方法

摘要

本发明涉及一种无线通信技术的频率资源分配使用技术，具体涉及一种用电侧离散频谱自适应分配的组网系统及其分配方法。组网系统包括顺序传输数据的通信单元、接入设备、核心网设备和主站；所述通信单元、接入设备和核心网设备均可由网管系统在线管理；所述通信单元和接入设备之间以及接入设备和核心网设备之间通过无线空口进行通信，实现频谱资源信息的交互。本发明提供的一种用电侧离散频谱自适应分配方法，采用蜂窝组网的方式，通过空口消息交互，动态分配调整通信单元使用的频点资源，提高频谱利用率，满足大量终端并发通信的需求。

主权项

一种用电侧离散频谱自适应分配方法，其特征在于，所述方法用的系统为用电侧离散频谱自适应分配的组网系统，所述组网系统采用蜂窝组网方式，包括顺序传输数据的通信单元、接入设备、核心网设备和主站；所述通信单元、接入设备和核心网设备均由网管系统在线管理；所述通信单元和接入设备之间以及接入设备和核心网设备之间均通过无线空口进行通信，实现频谱资源信息的交互；所述通信单元包括数据采集终端、监控调度远程通信模块和视频传输模块；所述通信单元为用电侧离散频谱自适应分配、窄带频点宽带数据传输的执行单元，向下直接与采集终端通信，收集采集终端的电力业务信息；向上与接入设备空口消息交互，向接入设备上报测量信息；所述测量信息包括所连接采集终端的信息、分布位置、通信单元的物理硬件属性、以及各频点测量得到的参考信号接收功率RSRP情况；所述通信单元的物理硬件属性包括采集终端的IMSI号、SN码和系统分配的IP地址，所述通信单元的物理硬件属性能唯一识别通信单元的码元，确定适用电力业务类型和通信单元频点支持能力；所述接入设备为通信单元和核心网设备之间的无线通道设备，采集终端的电力业务信息，通过通信单元与接入设备之间的无线通道向上传送；所述核心网设备与主站连接，用于对通信单元的认证、IP地址管理和移动性管理，满足数据采集和视频监控电力业务的数据传输需求；无线通道的所有设备，在核心网设备终端IP地址的管理，通过IP地址唯一鉴别；所述主站为电力用户用电信息采集系统主站，是数据上传的汇聚点以及信息处理中心；所述网管系统包括网络状态监控模块和设备运维模块；所述网管系统利用GIS技术，实现无线通道内所有设备的在线、图示的形象化管理；所述方法包括下述步骤：S101：用电侧远程通信的无线通道内所有设备正常启动和运行，无线通道内所有设备包括通信单元、接入设备和核心网设备；S102：通信单元启动后，向接入设备上报测量信息，测量信息中包括所连接采集终端的信息、分布位置、通信单元的物理硬件属性，以及通信单元各频点测量得到的参考信号接收功率RSRP情况，请求建立无线资源RRC连接；S103：接入设备向核心网设备上报通信单元的测量信息，申请建立无线资源RRC连接通道；S104：核心网设备根据接收到的测量信息，完成对通信单元的识别及鉴权，建立默认无线承载；S105：经默认无线承载，核心网设备发起初始上下文建立过程，由接入设备完成对通信单元的能力及安全模式的确认，以及无线资源RRC连接重配置，并向核心网设备发送初始上下文建立的响应；S106：通信单元在分配的频点发起上行消息直传；S107：电力业务数据传输；所述步骤S102中，通信单元周边的频点信息，在请求RRC连接的信令交互过程中，通过系统设计时预先约定的，标记频点范围、周边频点情况、频点信号测量值的特定消息及消息中频谱资源相关的信元交互实现频点信息传递，特定消息及信元的内容，包括周边频点的参考信号接收功率RSRP，能唯一标示该频点的识别码，频点及小区分布情况统计；所述步骤S105中，初始上下文建立过程，包括允许通信单元附着以及默认无线承载建立请求；接入设备根据核心网设备对于所发送请求消息的反馈，完成对通信单元容量、安全模式以及无线资源RRC连接重配置的确认，并通过无线资源RRC连接重配置确认，向通信单元下达允许通信单元附着以及默认无线承载建立的消息；通过无线资源RRC连接重配置的消息交互过程，接入设备及核心网设备确定通信单元的适用电力业务类型和频点支持能力；并在接入设备中存储223.025～235.000MHz频段范围内国家无委授权电力行业，且在当地测试为闲置、经备案申请获得使用权的频点范围，按照蜂窝组网方式的频率复用规则，分配运行频点；所述步骤S107中，电力业务数据传输的过程中，当通信单元通过测量发现在用频点受到干扰情况时，通信单元的动作包括下述步骤：S201：通信单元在接入设备分配的频点正常运行，通过测量检测到严重影响正常工作的干扰源；S202：干扰源事件触发测量报告，通信单元向接入设备上报事件触发测量报告；报告中同时上报周边频点的测量信息，告知接入设备其它频点的参考信号接收功率RSRP情况；S203：接入设备接收到通信单元的事件触发测量报告后，根据上报的其它频点参考信号接收功率RSRP情况，结合存储的可用频点范围及该通信单元周边频点的分配情况，为通信单元分配临时使用频点，并告知通信单元，发起新频点的附着及接入过程；S204：通信单元完成新频点的接入后，继续收发数据，正常工作；S205：通信单元在新频点工作时，周期性的测量周边频点的应用情况，检测原频点的干扰源是否已解除，如果没有解除，则继续在新频点工作；S206：检测到干扰源解除后，通信单元上报测量信息，告知接入设备干扰源解除事件，并请求回到原频点工作；S207：接入设备接受通信单元回到原频点工作的请求，通过空口消息交互，实现新频点的释放及原频点的接入；之后通信单元使用原频点继续传输数据。