CN103491027A - 电网应急通信业务带宽分配方法 - Google Patents

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Abstract

一种电网应急通信业务带宽分配方法，包括步骤：接收电网用户的应急通信业务的接入请求消息；根据接入请求消息判断电网用户所请求的应急通信业务的类型，若为非即时处理的应急通信业务；若为即时处理的应急通信业务，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽；提取所述电网用户的通信处理能力信息；根据电网用户的通信处理能力信息及信号干扰噪声比配置电网通信系统的信道带宽；若电网通信系统的带宽资源支持所配置的信道带宽，接收所请求的应急通信业务，否则，拒绝所请求的应急通信业务。本发明的技术，可以提高电网用户是接入成功率，有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动，充分保证了电网用户请求业务的服务质量。

Description

电网应急通信业务带宽分配方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种电网应急通信业务带宽分配方法。
背景技术
自然灾害种类多、分布广、频率高、危害大，泥石流、地震、洪灾、台风等严重危害着电力系统特别是配电系统的安全运行。配电系统的损坏将导致整个智能电网系统的瘫痪，因此建立一套面向配电网应用且具备快速灵活部署、高宽带实时传输、安全可靠、坚固自愈等特点的应急通信系统，实现在突发情况下配电网通信系统的快速恢复、减少经济损失变得极为重要。
目前，在配电网通信系统中，主要有光纤、载波及无线通信等方式。光纤等有线通信方式具有结构简单、可靠性强、数据传输速率高、传输损耗低及抗干扰能力强的特点，但多依附于配电网络，在突发事件情况下，该网络系统可能随着配电网本身瘫痪，导致网络恢复周期长，不能承担起应急救灾的功能。短距离Zigbee、Wi-Fi等无线通信技术具备低成本、易扩展等特点，但存在可靠性差、安全性无法保证等问题；基于公共通信网络的2G/3G移动通信等解决方案，在承担电网数据传输方面可发挥作用，但是受制于网络结构复杂、依赖于电信运营商。可扩展性及支撑电网应用的灵活性、及时性差等缺点，无法基于该类技术解决应急通信问题。因此，需要在上述技术之外研究面向智能配电网的应急通信系统解决方案。
应急通信作为宽带数据传输技术，具有传输速度快、部署简易、覆盖范围广等优点。利用业务带宽分配技术的通信系统已广泛应用于面向应急通信、实时监控等专网应用领域。基于应急通信系统构建，实现配电网应用数据信息的高速回传及电网控制中心控制指令的传输下达。包括应急通信基站设备和终端设备，终端设备承载各类配电网业务，如配电信息感知、综合调度、应急指挥等。
配电网应急通信业务一般属于实时业务，基与非实时业务相比，实时业务除了同样对传输带宽具有一定要求以外，更重要的是传输时延有严格要求，如果一个实时业务分组无法在特定的超时期限内完成端到端的传输，对终端用户来说就很可能已经失效，从而严重影响用户的QoS（Quality of Service，服务质量）。
现有的无线信道状态的实时带宽分配技术，不能切合用户终端所支持的通信处理能力，导致最终配置的信道带宽往往得不到用户终端的支持，导致接入通信系统的成功率低，而且信号干扰噪声因素存在，导致丢包及平均延迟的延迟抖动的产生，使得应急通信业务的服务质量较差。
发明内容
基于此，有必要针对上述接入成功率低、服务质量差的问题，提供一种能够避免接入失败和有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动的电网应急通信业务带宽分配方法
一种电网应急通信业务带宽分配方法，包括如下步骤：
步骤S1：接收电网用户的应急通信业务的接入请求消息，其中，所述接入请求消息包括业务类型和速率属性；
步骤S2：根据接入请求消息判断所述电网用户所请求的应急通信业务的类型，若为非即时处理的应急通信业务，进入步骤S3；若为即时处理的应急通信业务，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽，然后进入步骤S5；
步骤S3：提取所述电网用户的通信处理能力信息；
步骤S4：根据所述电网用户的通信处理能力信息及信号干扰噪声比配置电网通信系统的信道带宽;其中，信号干扰噪声比γSNR(/SNR(，SNR(为接收接入请求消息的t时刻所述电网用户的瞬时信噪比，SNR(为电网用户的平均信噪比；
步骤S5：判断电网通信系统的带宽资源是否支持所配置的信道带宽，若是，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，若否，拒绝所述电网用户所请求的应急通信业务。
上述电网应急通信业务带宽分配方法，为电网用户请求的业务配置信道带宽时，充分考虑了电网用户终端所支持的通信处理能力，可以保证最终配置的信道带宽能够得到用户终端的支持，避免因为电网用户终端能力不够而导致业务接入失败的可能性，提高电网用户是接入成功率。在信道配置过程中引入了信号干扰噪声比，作为分配的一个参考依据，有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动，充分保证了电网用户请求业务的服务质量。
附图说明
图1为一个实施例的电网应急通信业务带宽分配方法流程图；
图2为一个实施例的配置应急通信业务信道带宽的流程图；
图3为一个实施例的根据请求的应急通信业务的信道带宽等级接入请求的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的电网应急通信业务带宽分配方法的具体实施方式作详细描述。
参考图1所示，图1为一个本发明的电网应急通信业务带宽分配方法流程图，包括如下步骤：
步骤S1：接收电网用户的应急通信业务的接入请求消息，其中，所述接入请求消息包括业务类型和速率属性。
步骤S2：根据接入请求消息判断所述电网用户所请求的应急通信业务的类型，若为非即时处理的应急通信业务，进入步骤S3；若为即时处理的应急通信业务，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽，并，然后进入步骤S5。
步骤S3：提取所述电网用户的通信处理能力信息。
在本步骤中，通信处理能力主要是包括电网用户终端设备相关性能，这些信息可以从相关设备上提取。
在一个实施例中，通信处理能力信息包括：用户支持的最大传输格式数、最大传输格式组合数和/或单位时间内处理的数据量等。
步骤S4：根据所述电网用户的通信处理能力信息及信号干扰噪声比配置电网通信系统的信道带宽；其中，信号干扰噪声比γSNR(/SNR(，SNR(为接收接入请求消息的t时刻所述电网用户的瞬时信噪比，SNR(为电网用户的平均信噪比。
在本步骤中，为电网用户请求的应急通信业务配置信道带宽时，充分考虑了用户终端所支持的能力，配置电网通信系统的信道带宽，可以保证最终配置的信道带宽能够得到用户终端的支持，避免因为终端能力不够而导致业务接入失败的可能性，并且引入信号干扰噪声比，以通信处理能力信息及信号干扰噪声比为依据，配置电网通信系统的信道带宽，有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动。
在一个实施例中，上述配置信道带宽的方法可以包括如下：
（1）当γ的值等于0时，拒绝所述电网用户所请求的应急通信业务；具体的，γ0，说明信道已经损坏，处于丢包状态，无法配置使用，因此，拒绝电网用户所请求的应急通信业务。
（2）当γ的值大于1时，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，并配置与所请求的应急通信业务相应的信道带宽；具体的，γ1，说明当前信道状态好，可以满足服务请求，因此，接收电网用户所请求的应急通信业务。
（3）当γ的值属于（0，1时，根据剩余等待时间配置电网通信系统的信道带宽；其中，优先将信道带宽配置给剩余等待时间少的电网用户；具体的，0γ1，说明信道的状态、质量较差，为了让信道状态差的用户能够得到补偿调度，因此，当信道的状态、质量较差时，优先给剩余等待时间少的电网用户分配信息带宽，这样会降低系统吞吐量，减少系统丢包率，且能更好的保证公平性。
步骤S5：判断电网通信系统的带宽资源是否支持所配置的信道带宽，若是，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，若否，拒绝所述电网用户所请求的应急通信业务。
本发明的电网应急通信业务带宽分配方法，
本发明技术方案，具有以下有益效果：
（1）为电网用户请求的业务配置信道带宽时，充分考虑了用户终端所支持的通信处理能力，可以保证最终配置的信道带宽能够得到用户终端的支持，避免因为用户终端能力不够而导致业务接入失败的可能性。
（2）信道配置过程，引入了信号干扰噪声比，作为分配的一个参考依据，有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动。
综上所述，本发明技术方案，通过接收用户的应急业务接入请求消息，当其是应急业务时，为电网用户配置与所请求应急业务的最大速率相等的信道带宽；当其是非应急业务，提取电网用户的能力信息，根据电网用户的能力信息配置信道带宽，在信道配制方法上引入信号干扰噪声比，在分配好信道带宽后，判断系统的带宽资源是否支持，从而确定是接收还是拒绝电网用户所请求的应急通信业务。在无线通信时给要接入应急通信系统的应急用户进行信道带宽配置时，能够综合考虑系统中可用的信道资源和用户终端的实际支持能力，充分保证了电网用户请求业务的服务质量，提高用户接入的成功率，同时，能够有效降低丢包率及平均延迟的延迟抖动。
为了更加清晰本发明的电网应急通信业务带宽分配方法，下面进一步阐述若干较佳实施例。
在一个实施例中，所述步骤S3与步骤S4之间还包括配置应急通信业务信道带宽的步骤，参考图2所示，图2为一个实施例的配置应急通信业务信道带宽的流程图，该步骤具体包括如下：
步骤S201，读取通信处理能力信息；
步骤S202，判断电网用户是否支持所请求的应急通信业务的最大速率；若是，进入步骤S203，若否，转去执行步骤S4；
步骤S203，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽。
步骤S204，判断电网通信系统的带宽资源是否支持该配置的信道带宽；若是，进入步骤S205，若否，转去执行步骤S4；
步骤S205，接收所述电网用户所请求的应急通信业务。
在一个实施例中，所述步骤S4的过程，还包括根据请求的应急通信业务的信道带宽等级接入请求的步骤，参考图3所示，图3为一个实施例的根据请求的应急通信业务的信道带宽等级接入请求的流程图，该步骤具体包括：
步骤S301，将应急通信业务依据信道宽度划分信道带宽等级；
步骤S302，选择电网用户的信道带宽等级；
步骤S303，判断电网通信系统实际的信道带宽资源是否支持选择的信道带宽等级所配置的信道带宽，若是，进入步骤S304，若否，进入步骤S305；
步骤S304，接收所述电网用户所请求的应急通信业务；
步骤S305，判断所述信道带宽等级是否为最低一级，若是，进入步骤S306，若否，返回步骤S302；
步骤S306，判断电网通信系统实际的信道带宽资源是否能够支持所述信道带宽等级的最低一级，若是，转去执行步骤S304，若否，执行步骤S307；
步骤S307，拒绝所请求的应急通信业务。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：接收电网用户的应急通信业务的接入请求消息，其中，所述接入请求消息包括业务类型和速率属性；
步骤S2：根据接入请求消息判断所述电网用户所请求的应急通信业务的类型，若为非即时处理的应急通信业务，进入步骤S3；若为即时处理的应急通信业务，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽，然后进入步骤S5；
步骤S3：提取所述电网用户的通信处理能力信息；
步骤S4：根据所述电网用户的通信处理能力信息及信号干扰噪声比配置电网通信系统的信道带宽；其中，信号干扰噪声比γSNR（/SNR（，SNR（为接收接入请求消息的t时刻所述电网用户的瞬时信噪比，SNR(为电网用户的平均信噪比；
步骤S5：判断电网通信系统的带宽资源是否支持所配置的信道带宽，若是，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，若否，拒绝所述电网用户所请求的应急通信业务。
2.根据权利要求1所述的电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，所述通信处理能力信息包括：用户支持的最大传输格式数、最大传输格式组合数和/或单位时间内处理的数据量。
3.根据权利要求1所述的电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S4中配置信道带宽的步骤包括：
当γ的值等于0时，拒绝所述电网用户所请求的应急通信业务;
当γ的值大于1时，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，并配置与所请求的应急通信业务相应的信道带宽；
当γ的值属于(0，1时，根据剩余等待时间配置电网通信系统的信道带宽;其中，优先将信道带宽配置给剩余等待时间少的电网用户。
4.根据权利要求1所述的电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S3与步骤S4之间还包括：
根据所述通信处理能力信息判断所述电网用户能否支持所请求的应急通信业务的最大速率；
若能支持，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽。
5.根据权利要求4所述的电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，为所述电网用户配置与所请求的应急通信业务的最大速率相应的信道带宽的步骤后，还包括：
判断电网通信系统的带宽资源是否支持该配置的信道带宽；
若是，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，若否，执行步骤S4。
6.根据权利要求3所述的电网应急通信业务带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：
将应急通信业务依据信道宽度划分信道带宽等级；
判断电网通信系统实际的信道带宽资源是否支持选择的信道带宽等级所配置的信道带宽；
若是，接收所述电网用户所请求的应急通信业务，若否，重新选择信道带宽等级，直至电网通信系统实际的信道带宽资源不能支持所述信道带宽等级的最低一级时，拒绝所请求的应急通信业务。
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