一种用于电力实时通信的小基站组网方法
【专利摘要】本发明提供一种用于电力实时通信的小基站组网方法，包括以下步骤：网关设备将小基站分组；网关设备修正小基站配置，实现同频干扰控制；网关设备对无线信道进行优化。本发明提供一种用于电力实时通信的小基站组网方法，基于成熟的商用小基站设备，组建用于电力系统复杂环境下的专用通信系统，可以在公网信号不覆盖的地区实现高速无线通信，可以为工业控制信号提供实时、高可靠的通信手段，特别适合配电网、新能源等应用的无线通信需求。
【专利说明】—种用于电力实时通信的小基站组网方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种组网方法，具体涉及一种用于电力实时通信的小基站组网方法。
【背景技术】
[0002]小基站(SmallCell)是包含 Femtocell、Picocell、Microcell 等使用许可频率以及融合W1-Fi使用非许可频率的无线接入节点。小基站具有体积小、成本低、易部署，覆盖“能屈能伸”的特点，既能满足室内10米左右覆盖距离的需要，也可实现室外约2公里的覆盖距离。随着4G时代的全面到来，小基站在移动互联网络建设中的地位将赶超宏基站，主要适用三种场景:一是在宏基站覆盖区域中使用，主要用于扩大网络边缘的覆盖面、提升网络速率，一般部署在城市的热点区域；二是在宏基站覆盖区域之外使用，对宏基站无法触及的盲区进行补充，主要是企业特有的热点区域，如配电网、风电场等区域；三是在室内环境下使用，主要用于移动办公等应用。
[0003]在上述三种场景中，二、三两种场景在电力系统中广泛存在。随着移动互联网的发展，电力系统对宽带无线通信的需求越来越多，特别是4G通信的带宽、速率较高，可以承载局域范围内的无线实时通信。例如清华大学电力系统国家重点实验室在论文《风电场分布式能量管理系统:体系架构和关键技术》指出，风电场EMS必须充分发挥本地的控制优势，通过敏捷型控制抑制风电波动，控制周期通常为秒级；风场内配置PMU，甚至可实现毫秒级的快速紧急控制。而配电网、风电场等应用，都存在网络经常调整、光纤部署困难等问题，因此，摆脱了带宽束缚的4G通信是电力实时通信的有效方案，基于4G小基站建立电力专用无线通信系统是重要的技术手段。
[0004]和传统的基站、电力230MHz专用无线通信等技术相比，小基站设备数量大、使用公共频段，在组网、管理、多业务承载、抗干扰等方面都存在问题，目前的研究考虑较少。例如申请号为201380000298.X的专利提供一种宏微基站同频组网的干扰控制方法及装置，主要考虑宏基站边缘移动终端和微基站的相互干扰，而电力实时通信终端多数是固定终端；申请号为201210358356.3的专利提供一种数据传输方法及系统、宏基站、小基站与用户设备，主要考虑移动终端同时与宏基站、小基站通信相互影响降低数据传输效率的问题，没有考虑具体业务特征与企业专用通信系统的问题；申请号为201310735372.4的专利提供一种蜂窝网小基站和无线路由器间协同的方法和系统，主要考虑小基站和无线路由器的集成，解决无线接入和网络资费的问题，可以用于企业专网，但缺乏对实时通信和多业务承载的考虑。
[0005]电力应用和公网应用相比，存在网络和业务灵活调整、光纤部署困难等问题，对于配电网、新能源等局域范围内的实时通信，基于公共频段和商用小基站组建电力专用通信系统，是一种有效的解决方案。因此，需要充分考虑电力实时通信的特征，基于成熟的商用小基站设备，提出适合电力系统复杂环境下的组网方法，在公网信号不覆盖的地区实现高速无线通信，为工业控制信号提供实时、高可靠的通信手段。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于电力实时通信的小基站组网方法，基于成熟的商用小基站设备，组建用于电力系统复杂环境下的专用通信系统，可以在公网信号不覆盖的地区实现高速无线通信，可以为工业控制信号提供实时、高可靠的通信手段，特别适合配电网、新能源等应用的无线通信需求。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0008]本发明提供一种用于电力实时通信的小基站组网方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]步骤1:网关设备将小基站分组；
[0010]步骤2:网关设备修正小基站配置，实现同频干扰控制；
[0011]步骤3:网关设备对无线信道进行优化。
[0012]所述步骤I具体包括以下步骤:
[0013]步骤1-1:网关设备根据电力测控终端和小基站的位置信息将小基站进行分组，使同一组的小基站和电力测控终端具有唯一的小区序列号；
[0014]步骤1-2:在通信链路建立过程中对电力测控终端和小基站进行管理，避免电力测控终端和小基站之间的切换。
[0015]所述步骤2具体包括以下步骤:
[0016]步骤2-1:小基站扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备；
[0017]步骤2-2:电力测控终端扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备；
[0018]步骤2-3:根据小基站和电力测控终端的扫描结果，修正小基站的信号强度配置；
[0019]步骤2-4:网关设备校验电力测控终端发起的传送请求是否由对应的小基站承载，减少小基站同频部署范围内的相互干扰和电力测控终端产生的上行干扰。
[0020]所述步骤3具体包括以下步骤:
[0021]步骤3-1:小基站感知附近部署的小区、本小区的综合信号质量和系统容量、本小区中承载的电力测控终端数、业务类型等信息；
[0022]步骤3-2:小基站感知数据信道的控制信息，包括电力测控终端的位置、承载实时业务的传输模式、调制方式和码率等信息；
[0023]步骤3-3:网关设备根据小基站的特性和信道特性，优化业务对应的信道配置，保证实时通信。
[0024]所述电力测控终端设有与小基站互通的4G通信接口。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0026]本发明基于成熟的商用小基站设备，组建用于电力系统复杂环境下的专用通信系统，可以在公网信号不覆盖的地区实现高速无线通信，可以为工业控制信号提供实时、高可靠的通信手段，特别适合配电网、新能源等应用的无线通信需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明实施例中用于电力实时通信的小基站组网方法流程框图；
[0028]图2是本发明实施例中网络架构示意图；
[0029]图3是本发明实施例中小基站同频组网的干扰控制流程框图；
[0030]图4是是本发明实施例中小基站组网的信道管理流程框图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0032]如图1，本发明提供一种用于电力实时通信的小基站组网方法，所述方法包括以下步骤:
[0033]步骤1:网关设备将小基站分组；
[0034]步骤2:网关设备修正小基站配置，实现同频干扰控制；
[0035]步骤3:网关设备对无线信道进行优化。
[0036]网络架构如图2，包括网关设备、小基站和电力测控终端，网关设备包括计算机硬件和管理软件，可根据实际业务进行优化；小基站可采用成熟的商用产品；电力测控终端需具备与小基站互通的4G通信接口。
[0037]所述步骤I具体包括以下步骤:
[0038]步骤1-1:网关设备根据电力测控终端和小基站的位置信息将小基站进行分组，使同一组的小基站和电力测控终端具有唯一的小区序列号；
[0039]步骤1-2:在通信链路建立过程中对电力测控终端和小基站进行管理，避免电力测控终端和小基站之间的切换。
[0040]如图3，所述步骤2具体包括以下步骤:
[0041]步骤2-1:小基站扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备；
[0042]步骤2-2:电力测控终端扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备；
[0043]步骤2-3:根据小基站和电力测控终端的扫描结果，修正小基站的信号强度配置；
[0044]步骤2-4:网关设备校验电力测控终端发起的传送请求是否由对应的小基站承载，减少小基站同频部署范围内的相互干扰和电力测控终端产生的上行干扰。
[0045]如图4，所述步骤3具体包括以下步骤:
[0046]步骤3-1:小基站感知附近部署的小区、本小区的综合信号质量和系统容量、本小区中承载的电力测控终端数、业务类型等信息；
[0047]步骤3-2:小基站感知数据信道的控制信息，包括电力测控终端的位置、承载实时业务的传输模式、调制方式和码率等信息；
[0048]步骤3-3:网关设备根据小基站的特性和信道特性，优化业务对应的信道配置，保证实时通信。
[0049]所述电力测控终端设有与小基站互通的4G通信接口。
[0050]本发明基于成熟的商用小基站设备和基于电力业务特征的网关设备，组建用于电力系统复杂环境下的专用通信系统，可以在公网信号不覆盖的地区实现高速无线通信，可以为工业控制信号提供实时、高可靠的通信手段，特别适合配电网、新能源等应用的无线通需求。
[0051]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于电力实时通信的小基站组网方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:网关设备将小基站分组； 步骤2:网关设备修正小基站配置，实现同频干扰控制； 步骤3:网关设备对无线信道进行优化。
2.根据权利要求1所述的用于电力实时通信的小基站组网方法，其特征在于:所述步骤I具体包括以下步骤: 步骤1-1:网关设备根据电力测控终端和小基站的位置信息将小基站进行分组，使同一组的小基站和电力测控终端具有唯一的小区序列号； 步骤1-2:在通信链路建立过程中对电力测控终端和小基站进行管理，避免电力测控终端和小基站之间的切换。
3.根据权利要求1所述的用于电力实时通信的小基站组网方法，其特征在于:所述步骤2具体包括以下步骤: 步骤2-1:小基站扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备；步骤2-2:电力测控终端扫描其所处的无线环境，按照小区分组将扫描结果上报给网关设备； 步骤2-3:根据小基站和电力测控终端的扫描结果，修正小基站的信号强度配置； 步骤2-4:网关设备校验电力测控终端发起的传送请求是否由对应的小基站承载，减少小基站同频部署范围内的相互干扰和电力测控终端产生的上行干扰。
4.根据权利要求1所述的用于电力实时通信的小基站组网方法，其特征在于:所述步骤3具体包括以下步骤: 步骤3-1:小基站感知附近部署的小区、本小区的综合信号质量和系统容量、本小区中承载的电力测控终端数、业务类型等信息； 步骤3-2:小基站感知数据信道的控制信息，包括电力测控终端的位置、承载实时业务的传输模式、调制方式和码率等信息； 步骤3-3:网关设备根据小基站的特性和信道特性，优化业务对应的信道配置，保证实时通信。
5.根据权利要求2-4任一所述的用于电力实时通信的小基站组网方法，其特征在于:所述电力测控终端设有与小基站互通的4G通信接口。
【文档编号】H04W16/18GK104270771SQ201410542308
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】梁云, 吕立冬, 朱亮, 姚继明, 张 浩, 郭经红, 缪巍巍, 何金陵 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 江苏省电力公司信息通信分公司