一种电力终端通信接入网中信号传输方法和系统与流程

本发明涉及通信
技术领域：
，特别涉及一种电力终端通信接入网络中信号传输方法和系统。
背景技术：
：智能配用电系统是电力企业与电力用户的联系枢纽，终端通信接入网作为配用电业务的重要承载网络，涵盖了配电自动化、用电信息采集、电动汽车充换电站、配变监测、智能台区、分布式能源接入等需求业务。构建架构合理、性能可靠、安全可控、成本适中的接入网受到电力企业的关注。在控制中心与网络终端之间的数据传输可以主要由有线和无线通信媒介来实现。无线网络技术包括：lte、mcwill、wimax等技术，考虑到标准化程度、技术成熟度、产业链等因素，从技术长远发展的角度来考虑，采用基于时分长期演进(timedivisionlongterm，td-lte)核心技术的电力终端通信接入网将受益于td-lte的产业发展成熟度。lte技术可以提供大的覆盖面积、高频谱利用率等优点，td-lte采用上行与下行用时分传输的方式实现双工，更适用于电力终端通信接入网中数据带宽小，上下行流量可灵活调整的情况。公网中的td-lte技术主要为以人为主的终端用户设计，对于以人为主的通信用户数据传输的需求主要是来自下行，因此，td-lte技术设计的初衷将更多的数据帧结构被分配用于下行流量的传输。参见表1，表1为3gpp标准化机构在ts36.211标准协议中规定的7种可选用的td-lte帧结构上下行子帧分配。表1在电力终端通信接入网中绝大多数业务的终端的下行带宽需求并不高，而用电信息采集等业务中大量终端的上行业务占据了网络的主要流量，因此对于电力企业而言，td-lte技术应用于电力终端通信接入网时，网络规划需要采用合理的上下行分配，以保证数据传输的容量和实时性。为了提升网络中上行流量的分配比例，现有实现中提供一种帧结构设计的方法，其中定义了一种全部子帧均用于上行传输的特殊帧结构m，表1中规定的一般帧结构为n。由于特殊帧结构中所有的子帧均用于上行传输，没有子帧可以用于传输下行信道。但通信系统中一般下行控制信息必须被保证可以传输。因此，为了保证下行数据信道和控制信道的正常传输，将特殊帧m与一般帧n交替使用。但由于两种帧结构的结合使用也在一定程度上加大了使用的复杂度，并且在一般帧中下行控制信道的发送周期也相应加大了。技术实现要素：有鉴于此，本申请提供一种电力终端通信接入网络中信号传输方法和系统，能够加提升了上行网络吞吐量和降低了上行网络时延，使td-lte技术更加适用于电力终端通信接入网。为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：一种电力终端通信接入网络中信号传输方法，该方法包括：无线基站需要向无线终端传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧0和子帧1传输；无线终端需要向无线基站传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧2到子帧9传输；其中，所述存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为子帧0用于下行传输，子帧1用于下行或特殊子帧传输，子帧2到子帧9用于上行传输。一种电力终端通信接入网络中信号传输系统，该系统包括：无线基站和无线终端；所述无线基站，用于需要向无线终端传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧0和子帧1传输；所述无线终端，用于需要向无线基站传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧2到子帧9传输；其中，所述存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为子帧0用于下行传输，子帧1用于下行或特殊子帧传输，子帧2到子帧9用于上行传输。由上面的技术方案可知，本申请中根据配用电现网的业务流量分布特点，为实现基于td-lte的电力终端通信接入网中的信号传输配置一种帧结构，用于满足上行业务流量大于下行业务流量的业务特点，这种帧结构无需与公共电信网中的一般帧结构结合使用，相对于公用电信网中的td-lte帧，本申请提出的帧结构加大了上下行子帧比，提升了上行网络吞吐量和降低了上行网络时延，使td-lte技术更加适用于电力终端通信接入网。附图说明图1为本申请实施例中电力终端通信接入网络中信号传输流程示意图；图2为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的上下行子帧比对比图；图3为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的归一化上行吞吐量对比图；图4为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的归一化时延对比图；图5为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的同步间隔对比图；图6为本申请实施例中应用于上述技术的系统示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。本申请实施例中提供一种电力终端通信接入网络中信号传输方法，根据配用电现网的业务流量分布特点，为实现基于td-lte的电力终端通信接入网中的信号传输配置一种帧结构，用于满足上行业务流量大于下行业务流量的业务特点，这种帧结构无需与公共电信网中的一般帧结构结合使用，相对于公用电信网中的td-lte帧，本申请提出的帧结构加大了上下行子帧比，提升了上行网络吞吐量和降低了上行网络时延，使td-lte技术更加适用于电力终端通信接入网。本申请实施例中电力终端通信接入网由基于改进的td-lte的无线网络构成。基于改进td-lte技术的无线终端固定分布于电力终端通信接入网的各个网络节点，即无线终端为电力终端通信接入网中的网络节点；无线基站的位置可以与电力终端通信接入网中的变电站位置相同，也可以不同。各个网络节点与基站控制中心间主要包括电力业务周期性监测和突发性命令的数据流量。本申请实施例中预先在无线基站侧配置td-lte帧结构上下行子帧分配结构，并存储；针对无线终端可以在本地配置td-lte帧结构上下行子帧分配结构；也可以接收基站同步的td-lte帧结构上下行子帧分配结构并存储。只要保证无线终端和无线基站两侧存储有同一td-lte帧结构上下行子帧分配结构即可，不限于具体实现方式。本申请实施例中给出的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为：子帧0用于下行传输，子帧1用于下行或特殊子帧传输，子帧2到子帧9用于上行传输。这里的特殊子帧同td-lte标准协议规定的，包括下行引导时隙dwpts、下行到上行保护间隔gp和下行引导时隙uppts。参见表2，表2为本申请实施例中td-lte帧结构上下行子帧分配结构示意图。0123456789dsuuuuuuuu表2表2中给出的帧结构示意表中上行子帧与下行子帧的个数比为4:1。相比于表1中td-lte的7种上下行子帧分配结构，这种帧结构将更多可用的子帧用于上行传输。下面结合附图详细描述本申请实施例中实现电力终端通信接入网络中信号传输过程。参见图1，图1为本申请实施例中电力终端通信接入网络中信号传输流程示意图。具体步骤为：步骤101，无线基站需要向无线终端传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧0和子帧1传输。步骤102，无线终端需要向无线基站传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧2到子帧9传输。ts36.211标准协议中为td-lte规定子帧0与子帧5中下行传输辅同步信号，子帧1与子帧6中下行传输主同步信号。在本申请提供的这种帧结构中，当子帧5与子帧6均被用于上行传输后，原本的子帧5与子帧6中的同步信号的功能可以由基于正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)符号循环前缀的方式进行下行传输辅同步信号和主同步信号的传输；也可以仅使用子帧0下行传输辅同步信号；仅使用子帧1下行传输主同步信号。本申请实施例中帧结构中数据信道与控制信道的格式均保持不变。参见图2，图2为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的上下行子帧比对比图。参见图3，图3为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的归一化上行吞吐量对比图。参见图4，图4为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的归一化时延对比图。参见图5，图5为本申请实施例中提供的与现有的td-lte帧结构的同步间隔对比图。图2至图5中，从上下行子帧比、上行吞吐量、时延性能和同步间隔的方面分别将本申请实施例中提出的帧结构、特殊帧与一般帧交替使用的结构以及一般帧结构这三种帧结构之间的不同性能进行了对比。图2至图5中的m表示特殊帧的数目，n表示一般帧(以上下行配置结构0即子帧比为2:3的一般帧为例)的数目，new代表本申请实施例中提出的改进帧结构，normal表示一般的td-lte帧结构。图3和图4中以一般帧结构的吞吐量和时延作为基准进行归一化对比。图5中单位为子帧数目。由图2至图5可以看出，本申请提出的帧结构在上下行子帧比、吞吐量、时延上均具有相比一般帧结构更好的性能。当特殊帧数目m对一般帧数目n的使用比例较小时，文中提出的帧结构会具有相比特殊帧与一般帧交替使用的结构更好的性能。图2至图4中，当一般帧数目为1时，若特殊帧数目小于等于2时，文中提出的帧结构具有相比组合帧更好的性能；当一般帧数目为3时，若特殊帧数目小于等于4时，文中提出的帧结构具有相比组合帧更好的性能；当一般帧数目为5时，若特殊帧数目小于等于6时，文中提出的帧结构具有相比组合帧更好的性能。图5中纵坐标为子帧数目，由图5可以看出，本申请提出的帧结构中下行子帧中的同步间隔周期相比一般帧结构延长了5个子帧，但相比特殊帧与一般帧交替使用的结构(n＝1为例)，随着m的增加，同步间隔周期会不断增加，但本申请提出的帧结构的同步间隔周期则可以保持一个较小的固定值。基于同样的发明构思，本申请还提供一种电力终端通信接入网络中信号传输系统。参见图6，图6为本申请实施例中应用于上述技术的系统示意图。该系统包括：无线基站601和无线终端602；无线基站601，用于需要向无线终端传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧0和子帧1传输；无线终端602，用于需要向无线基站传输信号时，使用存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构中的子帧2到子帧9传输；其中，所述存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为子帧0用于下行传输，子帧1用于下行或特殊子帧传输，子帧2到子帧9用于上行传输。较佳地，无线基站601，进一步用于基于ofdm符号循环前缀的方式进行下行传输辅同步信号和主同步信号的传输。较佳地，无线基站601，进一步用于使用子帧0下行传输辅同步信号；使用子帧1下行传输主同步信号。较佳地，无线基站601，存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为本地配置的；无线终端602，存储的td-lte帧结构上下行子帧分配结构为本地配置的，或接收到基站同步的td-lte帧结构上下行子帧分配结构。较佳地，无线基站601的位置与电力终端通信接入网中的变电站位置相同；无线终端602为电力终端通信接入网中的网络节点。综上所述，本申请通过根据配用电现网的业务流量分布特点，为实现基于td-lte的电力终端通信接入网中的信号传输配置一种帧结构，用于满足上行业务流量大于下行业务流量的业务特点，这种帧结构无需与公共电信网中的一般帧结构结合使用，相对于公用电信网中的td-lte帧，本申请提出的帧结构加大了上下行子帧比，提升了上行网络吞吐量和降低了上行网络时延，使td-lte技术更加适用于电力终端通信接入网。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。当前第1页12