一种智能电网系统的高可靠性数据处理及相互通讯方法_2

文档序号:9648810阅读:来源:国知局
下公式计算上一周期PLC信道的平均数字通信带宽和433频 段无线信道的平均数字通信带宽:
其中:Ai和Bi分别为上一周期内第i个测量时刻PLC信道和433频段无线信道的数 字通信带宽,N为每个周期的测量次数且测量间隔为T,i为自然数且《N。
[0012] 本发明还公开了一种智能电网系统的高可靠性数据处理方法,包括如下步骤: (1) 对一帖数据共n个字节进行统计,找出出现频率最高的字符C并计算其出现的次数 m; (2) 生成n个bit的位域化,代表n个字节的特征,如某个字节等于C则化中相应位 置一,其他位清零,最后位域按照整字节补齐; (3) 重新生成压缩帖CBnLiLjLk. ..;LiLjLk是原始帖数据去除所有字符C之 后的剩余字节的顺序排列; (4) 计算压缩帖的长度,如果长度小于n,则返回压缩成功。
[0013] 进一步的,遍历Bn域的有效比特,如果比特是1,则对应字符是C,若比特是0, 则从剩余字节排列取一个字符。
[0014] 本发明的一种智能电网通信系统,包括发送端和接收端,所述的发送端通过电力 线载波与所述的接收端通信连接, 所述的发送端中包括信源编码模块,所述的接收端中包括信宿解码模块; 所述的信源编码模块包括: 对一帖数据共n个字节进行统计,找出出现频率最高的字符C并计算其出现的次数m的装置; 生成n个bit的位域Bn,代表n个字节的特征,如某个字节等于C则Bn中相应 位置一,其他位清零,最后位域按照整字节补齐的装置; 重新生成压缩帖CBnLiLjLk. ..;LiLjLk是原始帖数据去除所有字符C之后 的剩余字节的顺序排列的装置; 所述的信宿解码模块包括遍历Bn域的有效比特,如果比特是1,则对应字符是C,若 比特是0,则从剩余字节排列取一个字符的装置。
[0015] 有益效果:本发明由于采用了可靠但数字带宽较窄的固定无线通信收发机作为带 宽较大但物理信道性能时变性具有很大随机性和起伏程度的载波通信收发机的后备,使得 整个通信系统在绝大多数时间范围内可W获得最大可能需要的数字带宽,又在比较恶劣的 环境下,保证智能电网最基本控制和遥感遥测的数字带宽需求,技术成熟、可靠和且无需大 成本投入。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明: 首先,本实施例使用的一种提高智能电网通信可靠性的数字通信装置,其设置于电网 通信站点,包括:无线通信收发机、PLC通信收发机和控制器;其中: 无线通信收发机用于对433频段的无线信道进行信道估计,W测量433频段无线 信道的数字通信带宽;同时受控于控制器,根据控制器的切换指令通过433频段无 线通信机制接收其他电网通信站点发送的信息或向其他电网通信站点发送信息;本实施 方式中,无线通信收发机采用型号为A7129(台湾垄科电子公司)的射频收发忍片。
[0017] PLC通信收发机通过电力线与相邻电网通信站点相连,其用于对PLC信道进行 信 道估计,W测量PLC信道的数字通信带宽;同时受控于控制器,根据控制器的切换指 令通过化C载波通信机制接收相邻电网通信站点发送的信息或向相邻电网通信站点发送 信息;本实施方式中,PLC通信收发机采用2~IOMHz的OFDM调制收发机。
[0018] 控制器用于收集433频段无线信道和PLC信道的数字通信带宽测量数据,并通 过计算分析确定每一周期电网通信站点的通信机制,进而向无线通信收发机或PLC通信 收发机发送切换指令;本实施方式中,控制器采用TI公司的MSP430控制忍片。
[0019] 本实施方式在智能电力网进行通信的站点,将可W独立执行通信任务的两个收发 机并行设置。两个收发机分别是上边提到的国内技术比较成熟的位于470~510MHz,带宽 250KHZ的无线通信收发机,和通信带宽位于2~7MHz的PLC通信收发机。后者采用的 是和室内宽带PLC网络类似的OFDM技术。每个站点的两个通信收发机(无线的和PLC载波 的),均可W独立地执行智能电网的数字通信任务。
[0020] 注意到,PLC收发机在良好条件下,可W满足所有智能电网应用所要求速率的数字 通信带宽,最大可W达到IOMbpsW上。但它在时变干扰的情况下,运个性能会急剧下降。最 低情况下甚至可能无法满足智能电网数字通信的基本要求(一般10肺PS)。而固定无线通信 收发机,其传输信息的能力比较稳定,但它最大的数字通信带宽是有限的,典型的如50~ 100肺PS(例如200米通信距离上)。
[0021] 任意两个站点之间建立通信连接之始,两站点间的PLC收发机对和无线收发机 对,同时进行各自的信道估计,确认当时各自可能的通信能力和调制参数,W及各自当前可 能得到数据传输量;具体方法如下: 无线子系统按照相互发送按照一定工业标准规定的已知数字信息向对方发送数字矢 量,根据接收到的已知信息,接收方可W判断信息的质量(SNR),并选择一定的收发参数,例 如数据压缩比、编码方式和编码参数(例如凿孔模式、交织比和方式等等),并W标准规定方 式告知发射方;PLC收发对亦W相同原则进行载波通道的信道估计,除了分析判断选择上 述收发参数,还需要选择CP长度、tonemap和/或bitloadingt油Ie,接收机并W可靠方 式告知发射方。本实施方式设定每个周期执行N次信道估计测量,且测量间隔为T; 本实施方式中,通信系统每T=2秒进行一次规范的信道估计和估算对应配置下的数 字通信带宽,每测量N=300次为一个判决是否切换子系统的周期;运样安排下,一个周期 时间长度为10分钟。
[0022] 在任意时刻,两对收发机只有一对进行需要的数字通信任务。具体由那个收发机 对执行通信任务,由一个切换机制判断决定。
[0023] 原则上说,无线和PLC两对收发机亦可同时进行双向信息传输,在两个子系统因 物理信道均趋劣时候,"合力"同时传输可W增加总体能力。但运种设计导致很复杂的流量 控制操作,而在两个子系统正常工作的数字带宽差别很大的情况下,实际获益很小。因此本 实施方式不建议运样执行。
[0024] 中屯、控制站在两个站点之间发起会话建立该两站点间的双向通信后,两个站点的 两个通信子系统(无线和化C)独立地进行各自物理信道的性能估计。根据结果,切换机制 决定选择其中某一物理信道为两站点间的通信信道。 阳0巧]注意:信道估计有两个方向结果,例如X站点发,Y站点收,和Y站点发,X站点 收。无线和PLC各有运样两个结果,W较小的一个为该种物理信道当时的通信能力。若两 个方向应用需求不对称,可W进一步考虑细节给出可供切换机制作为判决的性能结果。 [00%] 信道建立初始化对话的判决准则如下: 若AO>M2,则令电网通信站点初始执行PLC载波通信; 若AO<M1,则令电网通信站点初始执行433频段无线通信; 若AO>Ml且BO>11,则令电网通信站点初始执行433频段无线通信; 若AO>Ml且BO《11,则令电网通信站点初始执行PLC载波通信; 其中:AO和BO分别为初始时刻PLC信道和433频段无线信道的数字通信带宽,Ml为智能电网关于自动化及管理应用的通信带宽设定
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