一种TD‑LTE230无线专网频率资源规划方法与流程

本发明涉及无线网络领域，特别涉及一种td-lte230无线专网频率资源规划方法。
背景技术：
：td-lte230无线专网具有覆盖广、传输速率高、实时性和频谱适应性强等特点，是终端通信接入网的主要技术手段。国家无线电管理委员会于1991年印发《关于印发民用超短波遥测、遥控、数据传输业务频段规划的通知》(国无管[1991]5号)，文件规定将223.025～235.000mhz,总计12mhz作为遥测、遥控、数据传输等业务使用的频段。此外，随着智能电网的发展，尤其是大数据、云计算、物联网、移动业务在电力行业的逐步应用，电力业务以及终端类型更加丰富，也对通信接入网的需求会不断提高。td-lte230无线专网资源非常稀缺，因此做好有限频率资源的合理分配对于平衡各业务之间的资源需求，保证各业务的顺利开展非常重要。中国专利公开号cn102256256，公开日2011年11月23日，发明创造的名称为一种频率和扰码规划方法，该方法包括：获取规划区域内的网络参数信息以及扫频数据；根据所述网络参数信息以及扫频数据构建干扰矩阵，所述干扰矩阵包括同频干扰矩阵以及扰码相关性矩阵；根据所述同频干扰矩阵为规划区域内的每个小区分配频率，根据所述扰码相关性矩阵为规划区域内的每个小区分配扰码。其不足之处在于为不同小区分配频率时未能对用户数量和具体使用情况做细致的统计和划分，不能得到用户对频率资源的需求数据，由此做出的频率规划往往与实际情况存在较大的偏差。技术实现要素：本发明的目的在于做好有限频率资源的合理分配，平衡各业务之间的资源需求，提供了一种td-lte230无线专网频率资源规划方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种td-lte230无线专网频率资源规划方法，包括：步骤1，获取目标区域不同业务类型的终端总量，用kij表示，i＝1,2,…,n,i表示业务类型数,j＝1,2,j＝1表示现有业务数，j＝2表示规划业务数；步骤2，将所述不同业务类型的终端总量kij按照所覆盖的扇区数m进行平均分布，统计每扇区每种业务的终端数hij，hij＝kij/m；步骤3，计算每个扇区不同业务对无线频率资源的需求kij；步骤4，为每个扇区不同业务进行频点分配cij；步骤5，计算每个扇区所有业务所需的频点数c；步骤6，计算目标区域所需td-lte230无线专网频率资源总数h。本发明中，无线专网频率资源的规划既包括现有设备终端对无线专网频率资源需求，也包括按照业务增长预估模型得到的远景业务规划所需的无线专网频率资源需求。作为优选，所述步骤3，每个扇区不同业务对无线频率资源的需求kij，kij＝hij*pi*qi，其中pi表示不同业务类型的单点通信速率需求，qi表示不同业务同时段的并发系数。本发明中，pi的获得先是对往年公网不同业务单点通信的流量需求进行统计，在此基础上兼顾专网的高可靠性和可控性得出。作为优选，所述步骤4，每种业务分配的频点数作为优选，所述步骤5，所需的频点数作为优选，所述步骤6，所需td-lte230无线专网频率资源总数h＝c*频率粒度*m。作为优选，所述并发系数qi根据业务情况采样获得。本发明中，并发系数qi表示干涉作用的大小，如果并发系数在0-1之间，则说明存在正干涉；如果并发系数＝1，则说明两个单交换之间没有干涉,完全独立；如果并发系数＝0，则说明发生了完全干涉,两基因紧密连锁，如果并发系数>1，则说明发生了负干涉：一个交换的发生增加了另一交换发生的概率。平均并发数＝总用户数*用户在线时长/总工作时间，峰值并发数＝平均并发数+3*(平均并发数^1/2)。对于无线频率的需求规划选用qi＝峰值并发数，因为无线网络频率的稀缺性，一旦发生资源不足，对用户端而言往往产生比较严重的使用障碍，所以在做规划时，以qi＝峰值并发数作为规划时考虑的并发系数。作为优选，所述td-lte230无线专网采用多扇区同频组网模式，邻区边缘开启干扰协调功能。本发明中，同频组网模式就是在所划分的小区中，统一使用相同的载波频率，这种组网方式，特别适合于运营商频谱资源紧张，通信系统带宽比较宽的情况。在td-lte组网中，采用同频组网优势明显，比如频谱利用率最高，节省频率资源，能在最大程度上发挥td-lte系统频谱利用率高的优势，节省运营商频率资源支出费用。与此同时，在网络设计、建设、扩容时频率规划非常简单，是一种经济高效的组网方式。小区间干扰协调功能是一种从根本上解决扇区间干扰的方法，推荐干扰协调技术的使用范围是负载30％-70％。干扰协调的基本思想为小区间按照一定的规则和方法，协调资源的调度和分配，以降低小区间干扰。按照协调的方式，干扰协调可以分为静态干扰协调、半静态干扰协调和动态干扰协调。干扰的协调可以从频域、时域、空域以及功率上进行，尽量避免和降低小区间的同频干扰。作为优选，将目标区域的业务分为f类，将td-lte230无线专网频率资源分为f个频率组，所述f类业务分别对应f个频率组，实现不同业务类型间的安全防护隔离。本发明中，此模式是针对不同电力业务的无线频率的精准控制，方便资源管理和重点业务的资源优化配置。本发明的实质性效果：提出了一种td-lte230无线专网频率资源规划方法，解决了有限的td-lte230无线专网频率资源的合理分配，以满足不同业务类型的实际需求，充分考虑了现有业务和远景规划，为未来业务的扩展预留了相应的频率资源，另外，针对不同电力业务的无线频率实现精准控制，针对每类业务配置独占的频率池，方便资源管理和重点业务的资源优化配置。附图说明图1为本发明的一种td-lte230无线专网频率资源规划方法的步骤流程图；图2为本发明的一种频率管理模式。具体实施方式下面以嘉兴市海盐区为例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。本发明提供一种td-lte230无线专网频率资源规划方法，该方法的步骤流程如图1所示：步骤1，获取目标区域不同业务类型的终端总量，用kij表示，i＝1,2,…,n,i表示业务类型数,j＝1,2,j＝1表示现有业务数，j＝2表示规划业务数；本步骤中，td-lte230无线专网可以承载的电力业务应用有用电信息采集、配变监控、负荷控制、配电自动化、故障指示器、应急抢修业务、单表直采、分布式光伏电源、电动汽车充电桩等电力系统全业务。统计不同业务类型的终端总数，用kij表示。步骤2，将所述不同业务类型的终端总量kij按照所覆盖的扇区数m进行平均分布，统计每扇区每种业务的终端数hij，hij＝kij/m；步骤3，计算每个扇区不同业务对无线频率资源的需求kij，kij＝hij*pi*qi，其中pi表示不同业务类型的单点通信速率需求，qi表示不同业务同时段的并发系数；针对不同业务，qi＝(总用户数*用户在线时长/总工作时间)+3*((总用户数*用户在线时长/总工作时间)^1/2)。步骤4，为每个扇区不同业务进行频点分配cij；步骤5，计算每个扇区所有业务所需的频点数c；步骤6，计算目标区域所需td-lte230无线专网频率资源总数h。现有业务终端类型的无线频率需求如表1所示：表1无线频率需求由上表可知每个扇区总的数据吞吐速率需求约为2378kbps,无线频率需求约2.97mhz。频率规划是针对既定区域的业务模型，计算单个扇区的业务吞吐量，再根据业务吞吐量计算每种业务需要的无线频率带宽，并进行相应频率带宽的配置。根据上述业务对无线频率的需求，并考虑实际频率分配为25khz粒度，规划和配置无线频率如表2所示：业务名称接入业务数配置频点数(n*25khz)用电信息采集44055配变监测185367负荷控制51故障指示器151配电自动化00应急抢修业务(语音)108应急抢修业务(视频)140单表直采981分布式电源(光伏)141电动汽车充电桩11总计125(3.125mhz)表2各类业务频点规划随着智能电网的发展，尤其是大数据、云计算、物联网、移动业务在电力行业的逐步应用，电力业务以及终端类型更加丰富，也对通信接入网的需求会不断提高。计算每个扇区的数据吞吐能力以及潜在业务承载能力如下表(下表仅是一种配置模型，实际中各类终端业务共享无线频率带宽，数量可以变化)：表3无线频率规划远景按照业务增长预估模型计算需要5.15mhz无线频率。考虑模型误差建议配置6mhz。依据上述业务模型规划，每个扇区分配240个频点(约6mhz)可以支撑远景业务。目标区域所需td-lte230无线专网频率资源总数为9mhz，由此可得对td-lte专网223.025～235.000mhz频段，其中3mhz供现有业务使用，6mhz用以支撑远景业务，其余频率资源作为预留频段由不同行业根据自己的业务需要提出扩展申请。考虑230mhz频率的稀缺性，优先选择多个扇区同频组网规划，并对重点邻区交叉区域开启干扰协调功能。考虑到业务的安全性，针对每类业务配置独占的频率池，如图2所示，将无线频率划分为三个频率池，生产控制区业务(配电自动化)使用1号频率池；通信电力应用、应急通信、故障指示器、符合控制、配变检测以及用电信息采集等管理信息区业务使用2号频率池资源；路灯控制、汽车充电桩、分布式电源等社会责任业务享使用3号频率池资源。由此实现针对不同电力业务的无线频率精准控制，方便资源管理和重点业务的资源优化配置。以上所述实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。当前第1页12