一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法与流程

本发明涉及电力物联网领域，尤其涉及一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法。

背景技术：

泛在电力物联网，是充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧服务系统。

在无线频谱资源稀缺的今天，频谱资源供需矛盾突出，一般企业无法获得授权频段的授权，而免授权频段资源较为丰富，只要满足监管政策，就可以合法免费使用，从而大幅提高网络的性能。因此，在电力物联网系统中使用5.8g免授权频段，可以在不增加频段授权费用的情况下大幅提升网络带宽。

当前电力物联网系统中，5.8g基站部署结构沿用传统td-lte(timedivisionlong-termevolution)的帧结构，传统td-lte系统的7种帧结构主要针对人人通信进行设计，人人通信具有下行需求大的特点，视频图片等数据的下行传输会占用大量的通信资源，帧结构中下行子帧的数目大于上行子帧的数目。然而在电力系统中，主要的业务是传感器等设备的数据上传，具有上行数据传输量远大于下行数据传输量的特点，因此传统的帧结构配置不适用于免授权频段电力物联网系统。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法。

一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，包括：

根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构和第二帧结构；

通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置，以符合上行数据传输的要求。

优选的，所述第一帧结构包括：i个下行子帧、j个特殊子帧和k个上行子帧，其中，i+j+k＝10，i、j、k均为自然数；

所述第二帧结构为全部上行子帧。

优选的，所述特殊子帧包括：dwpts、gp、uppts。

优选的，所述根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构包括：

根据电力系统上行传输数据量的需求特点，通过设定i、j、k的数值以实现第一帧结构中下行子帧、特殊子帧和上行子帧所占的比例以符合上下行数据传输的要求。

优选的，所述通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置包括：

当上行数据传输的速度需求小于设定阈值时，则只使用第一帧结构以实现上行数据的传输；

当上行数据传输的速度需求大于或等于设定阈值时，则根据上行数据传输的速度需求，动态调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置。

通过使用本发明，可以实现以下效果：根据电力系统上行传输数据量大的需求特点，提出两种新颖的帧结构，与传统的td-lte帧结构相比，其上行帧占比大大提高，提升上行数据传输的能力，同时通过分析上下行数据传输的特点，动态地切换帧结构的配置，能够最大化资源的利用效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一实施例一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法的示意性流程图；

图2是本发明一实施例一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法中第一帧结构和第二帧结构的组合模式的结构图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明的基本思想是根据电力系统上行传输数据量大的需求特点，提出两种新颖的帧结构，与传统的td-lte帧结构相比，其上行帧占比大大提高，提升上行数据传输的能力，同时通过分析上下行数据传输的特点，动态地切换帧结构的配置，能够最大化资源的利用效率。

基于以上思想，本发明提出了一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1：根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构和第二帧结构；

s2：通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置，以符合上行数据传输的要求。

第一帧结构包括：i个下行子帧、j个特殊子帧和k个上行子帧，其中，i+j+k＝10，i、j、k均为自然数。其中，特殊子帧包括：dwpts(下行导频时隙)、gp(保护间隔)、uppts(上行导频时隙)。dwpts传输的是下行的参考信号，也可以传输一些控制信息。uppts上可以传输一些短的rach和srs的信息。gp是上下行之间的保护时间。相对而言，uppts的长度比较固定，只支持一个符号、两个符号两种长度，以避免过多的选项，简化系统设计，gp和dwpts具有很大的灵活性，这主要是为了实现可变的gp长度和gp位置，以支持各种尺寸的小区半径。

第二帧结构为全部上行子帧，即将100％的资源分配给上行传输，但是由于没有下行子帧和特殊子帧，无法进行控制信令的传输和csi的测量，从而不能单独使用。

在本实施例中，所述根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构的方法为：根据电力系统上行传输数据量的需求特点，通过设定i、j、k的数值以实现第一帧结构中下行子帧、特殊子帧和上行子帧所占的比例以符合上下行数据传输的要求。

也就是说，当当前时间段内电力系统上行传输数据量的需求一般时，则只需要将第一帧结构中上行子帧所对应的数量i设为一般大小，例如5或6；当当前时间段内电力系统上行传输数据量的需求较大时，则只需要将第一帧结构中上行子帧所对应的数量i设为较大，例如8。通常情况下，包含1个下行子帧、1个特殊子帧和8个上行子帧，上行子帧比例达到了80％，从而大大提高了上行数据传输能力。

在本实施例中，所述通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置的方法为：当上行数据传输的速度需求小于设定阈值时，则只使用第一帧结构以实现上行数据的传输；当上行数据传输的速度需求大于或等于设定阈值时，则根据上行数据传输的速度需求，动态调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置。

对于如图2所示的帧结构切换示例，电力物联网首先使用第一帧结构，在某一时刻，网络的上行传输需求增加，第一帧结构的上行子帧比例80％不足以支持上行传输，因此切换到第一帧结构和第二帧结构的组合模式，组合帧由1个第一帧结构和1个第二帧结构组成，其上行子帧比例为90％，因此上行传输能力提升，满足上行业务传输需求。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：

1.一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，其特征在于，包括：

根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构和第二帧结构；

通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置，以符合上行数据传输的要求。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，其特征在于，

所述第一帧结构包括：i个下行子帧、j个特殊子帧和k个上行子帧，其中，i+j+k＝10，i、j、k均为自然数；

所述第二帧结构为全部上行子帧。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，其特征在于，

所述特殊子帧包括：dwpts、gp、uppts。

4.根据权利要求2所述的一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，其特征在于，所述根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构包括：

根据电力系统上行传输数据量的需求特点，通过设定i、j、k的数值以实现第一帧结构中下行子帧、特殊子帧和上行子帧所占的比例以符合上下行数据传输的要求。

5.根据权利要求2所述的一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，其特征在于，所述通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置包括：

当上行数据传输的速度需求小于设定阈值时，则只使用第一帧结构以实现上行数据的传输；

当上行数据传输的速度需求大于或等于设定阈值时，则根据上行数据传输的速度需求，动态调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置。

技术总结
本发明涉及电力物联网领域，尤其涉及一种基于电力物联网的两种新型帧结构的动态配置方法，包括：根据电力系统上行传输数据量的需求特点，构建第一帧结构和第二帧结构；通过实时分析上行数据传输的特点，动态地调整第一帧结构和第二帧结构的比例配置，以符合上行数据传输的要求。通过使用本发明，可以实现以下效果：根据电力系统上行传输数据量大的需求特点，提出两种新颖的帧结构，与传统的TD‑LTE帧结构相比，其上行帧占比大大提高，提升上行数据传输的能力，同时通过分析上下行数据传输的特点，动态地切换帧结构的配置，能够最大化资源的利用效率。

技术研发人员：孙晨;童军民;段光
受保护的技术使用者：浙江华云信息科技有限公司
技术研发日：2020.03.02
技术公布日：2020.07.28