CN107690132B - Lte230通信质量优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统通信技术领域，尤其涉及一种LTE230通信质量优化方法。技术方案是一种通信质量优化方法，使用车载装置来对边缘区域通信质量进行优化，用来优化边缘区域通信质量的车载装置，包括服务器单元、微基站单元、中继单元、干扰排查单元和搭载车辆，服务器单元控制微基站单元、中继单元和干扰排查单元，处理并存储各单元的数据，微基站单元负责边缘区域内业务数据和控制数据的接收和发送，中继单元包括空中悬停装置和中继天线，用于增大微基站信号覆盖范围。本发明的有益效果是：本发明设计了一种在移动微基站单元和中继单元的配合下实现边缘区域的通信质量优化，这种方法避免了相邻基站对边缘区域的信号干扰。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统通信技术领域，尤其涉及一种LTE230通信质量优化方法。
背景技术
智能电网是当今世界电力控制系统的发展方向与趋势，在配用电无线通信方面，我国主要采用公网通信，存在组网能力弱、实时性差、数据的安全性较差等缺点，随着建设智能电网时代的到来，建设电力无线专网符合电力系统的发展方向。无线通信技术中，我国拥有TD-LTE技术体系的知识产权，可以满足电力系统当前及未来一定时期的业务发展需求，未来还可以向5G演进，极具发展潜力。
中国专利公告号CN105871068A，公开日2016年8月17日，公开了一种基于业务隔离的电力LTE网络频率分配及干扰协调方法，包括：基站利用与终端之间的上行信道传递的信息，测量链路信噪比并获取业务速率需求信息；统计不同业务大区的总业务速率需求，并计算不同业务大区的业务占比；基站根据不同业务大区的业务占比和基站拥有的授权频率集，按业务占比对授权频率集进行比例分配，形成生产控制大区频率子集和管理信息大区频率子集；基站之间交互频率子集分配信息，对频率子集进行进一步调整；基站根据调整后的频率集对覆盖范围内的业务终端进行频率分配。此发明实现了不同业务大区的业务承载隔离，安全性更高，相对于频率软复用方法，边缘区域的频率分配更为合理和灵活。但是，实际电力业务中配电自动化、用电信息采集等主要业务位置都是相对固定的，没有必要进行实时动态的频率分配，本发明基于230MHz频段TD-LTE无线网络设计了一种在移动微基站单元和中继单元的配合下实现边缘区域的通信质量优化，这种方法避免了相邻基站对边缘区域的信号干扰，同时可以进行干扰排查工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何优化边缘区域的通信质量以避免相邻基站对边缘区域的信号干扰。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：一种LTE230通信质量优化方法，其特征在于，使用车载装置来对边缘区域通信质量进行优化，所述的边缘区域为两基站网络覆盖区域的重叠区域，边缘区域内的信号发生串扰几率大于发生串扰平均几率，用来优化边缘区域通信质量的所述车载装置，包括服务器单元、微基站单元、中继单元、干扰排查单元和搭载车辆，服务器单元、微基站单元、中继单元和干扰排查单元安装在搭载车辆上；所述的服务器单元控制微基站单元、中继单元和干扰排查单元，处理并存储各单元的数据，与电力分组核心网通过S1接口通信连接；所述的微基站单元，负责边缘区域内业务数据和控制数据的接收和发送，与服务器单元有线通信连接，同时与中继单元无线通信连接；所述的中继单元，包括空中悬停装置和中继天线，用于增大微基站信号覆盖范围，与微基站单元无线通信连接。使用车载装置优化边缘区域通信质量包括以下步骤：
S1：将搭载车辆开往边缘区域，服务器单元控制微基站单元、中继单元和干扰排查单元开始工作，中继单元中的空中悬停装置上升至空中；
S2：电力分组核心网的业务数据和控制数据从电力分组核心网通过S1接口传送至服务器单元，再从服务器单元通过有线通信传送到微基站单元，通过微基站单元天线与中继单元中继天线的无线连接把数据从微基站单元传送到中继单元，再由中继单元的中继天线把数据传输到各电力业务终端；
S3：电力业务终端的数据按照S2的传输路径进行传送，即电力业务终端、中继单元、微基站单元、服务器单元和电力分组核心网的路径顺序进行传送。
作为优选，所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，将无线频率资源划分为三个频率池，配电自动化业务使用1号频率池，用电信息采集和负荷控制业务使用2号频率池，其它电力业务和社会责任业务使用3号频率池，所述的3号频率池的边缘部分划分为微基站频率池，微基站单元使用微基站频率池进行网络通信服务。配电自动化业务、用电信息采集业务和负荷控制业务都是高优先级业务，在用电网络中需要保证这些业务的安全性与稳定性，使得优质的频率资源服务于这些高优先级业务会提高这些业务的服务质量，频率池内的频率共享也提高了频率资源的利用率，避免了频率资源的浪费。与此同时，频率池的划分形成了各业务间的物理隔离，增加了整个网络的安全性。微基站频率池位于整个电力系统无线频率资源的最边缘，与电力专用频率资源相距较远，与1号频率池相距最远，车载装置使用微基站频率池可以使得信道间的串扰进一步减少，从而提高边缘区域内的通信质量。
作为优选，所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的空中悬停装置包括无人机或者热气球，固定于搭载车辆顶端，由搭载车辆供电。
作为优选，所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的干扰排查单元对干扰信号进行实时测量，通过服务器单元将干扰信号的频率和位置数据发送到电力分组核心网，与微基站单元和服务器单元电连接，受服务器单元控制。
作为优选，所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的搭载车辆包括电源、伸缩杆和中继单元平台，电源为车载装置供电，微基站单元的天线安装在伸缩杆上，中继单元平台固定有中继单元。
本发明的实质性效果是：本发明基于230MHz频段TD-LTE无线网络设计了一种在移动微基站单元和中继单元的配合下实现边缘区域的通信质量优化，这种方法避免了相邻基站对边缘区域的信号干扰，同时可以进行干扰排查工作。
附图说明
图1是本发明一种LTE230通信质量优化方法的车载装置示意框图。
图2是本发明一种LTE230通信质量优化方法的频率池划分示意图。
图中：1、服务器单元，2、微基站单元，3、中继单元，4、干扰排查单元，5、搭载车辆，6、电力分组核心网，7、1号频率池，8、2号频率池，9、3号频率池，10、微基站频率池，11、电力专用频率资源，12、离散频率资源。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例：
使用车载装置来对边缘区域通信质量进行优化，边缘区域为两基站网络覆盖区域的重叠区域，边缘区域内的信号发生串扰几率大于发生串扰平均几率，如图1所示，用来优化边缘区域通信质量的车载装置，包括服务器单元1、微基站单元2、中继单元3、干扰排查单元4和搭载车辆5，服务器单元1、微基站单元2、中继单元3和干扰排查单元4安装在搭载车辆5上；所述的服务器单元1控制微基站单元2、中继单元3和干扰排查单元4，处理并存储各单元的数据，与电力分组核心网6通过S1接口通信连接；所述的微基站单元2，负责边缘区域内业务数据和控制数据的接收和发送，与服务器单元1有线通信连接，同时与中继单元3无线通信连接；所述的中继单元3，包括空中悬停装置和中继天线，用于增大微基站信号覆盖范围，与微基站单元2无线通信连接，其中空中悬停装置固定于搭载车辆5顶端，由搭载车辆5供电，包括无人机或者热气球，使得数据的传输不受高大建筑物的影响，中继天线位于无人机或者热气球的正下方，中继天线作为电力业务终端和微基站单元2的中继，中继单元3还可以增大对干扰信号的排查范围，中继单元3上还可以安装相机，对干扰源进行拍照取证。干扰排查单元4对干扰信号进行实时测量，通过服务器单元1将干扰信号的频率和位置数据发送到电力分组核心网6，与微基站单元2和服务器单元1电连接，受服务器单元1控制。搭载车辆5包括电源、伸缩杆和中继单元3平台，电源为车载装置供电，微基站单元2的天线安装在伸缩杆上，中继单元3平台固定有中继单元3。
使用车载装置优化边缘区域通信质量包括以下步骤：
S1：将搭载车辆5开往边缘区域，服务器单元1控制微基站单元2、中继单元3和干扰排查单元4开始工作，中继单元3中的空中悬停装置上升至空中；
S2：电力分组核心网6的业务数据和控制数据从电力分组核心网6通过S1接口传送至服务器单元1，再从服务器单元1通过有线通信传送到微基站单元2，通过微基站单元2天线与中继单元3中继天线的无线连接把数据从微基站单元2传送到中继单元3，再由中继单元3的中继天线把数据传输到各电力业务终端；
S3：电力业务终端的数据按照S2的传输路径进行传送，即电力业务终端、中继单元3、微基站单元2、服务器单元1和电力分组核心网6的路径顺序进行传送。
如图2所示，将无线频率资源划分为三个频率池，配电自动化业务使用1号频率池7，用电信息采集和负荷控制业务使用2号频率池8，其它电力业务和社会责任业务使用3号频率池9，所述的3号频率池9的边缘部分划分为微基站频率池10，微基站单元2使用微基站频率池10进行网络通信服务。配电自动化业务、用电信息采集业务和负荷控制业务都是高优先级业务，在用电网络中需要保证这些业务的安全性与稳定性，使得优质的频率资源服务于这些高优先级业务会提高这些业务的服务质量，频率池内的频率共享也提高了频率资源的利用率，避免了频率资源的浪费。与此同时，频率池的划分形成了各业务间的物理隔离，增加了整个网络的安全性。微基站频率池10位于整个电力系统无线频率资源的最边缘，与电力专用频率资源11相距较远，与1号频率池7相距最远，车载装置使用微基站频率池10可以使得信道间的串扰进一步减少，从而提高边缘区域内的通信质量。
以上所述的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它的变体及改型。
Claims (5)
1.一种LTE230通信质量优化方法，其特征在于，使用车载装置来对边缘区域通信质量进行优化，所述的边缘区域为两基站网络覆盖区域的重叠区域，边缘区域内的信号发生串扰几率大于发生串扰平均几率，用来优化边缘区域通信质量的所述车载装置，包括服务器单元、微基站单元、中继单元、干扰排查单元和搭载车辆，服务器单元、微基站单元、中继单元和干扰排查单元安装在搭载车辆上；
所述的服务器单元控制微基站单元、中继单元和干扰排查单元，处理并存储各单元的数据，与电力分组核心网通过S1接口通信连接；
所述的微基站单元，负责边缘区域内业务数据和控制数据的接收和发送，与服务器单元有线通信连接，同时与中继单元无线通信连接；
所述的中继单元，包括空中悬停装置和中继天线，用于增大微基站信号覆盖范围，与微基站单元无线通信连接，受服务器单元控制；
使用车载装置优化边缘区域通信质量包括以下步骤：
S1：将搭载车辆开往边缘区域，服务器单元控制微基站单元、中继单元和干扰排查单元开始工作，中继单元中的空中悬停装置上升至空中；
S2：电力分组核心网的业务数据和控制数据从电力分组核心网通过S1接口传送至服务器单元，再从服务器单元通过有线通信传送到微基站单元，通过微基站单元天线与中继单元中继天线的无线连接把数据从微基站单元传送到中继单元，再由中继单元的中继天线把数据传输到各电力业务终端；
S3：电力业务终端的数据按照S2的传输路径进行传送，即电力业务终端、中继单元、微基站单元、服务器单元和电力分组核心网的路径顺序进行传送。
2.根据权利要求1所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，将无线频率资源划分为三个频率池，配电自动化业务使用1号频率池，用电信息采集和负荷控制业务使用2号频率池，其它电力业务和社会责任业务使用3号频率池，所述的3号频率池的边缘部分划分为微基站频率池，微基站单元使用微基站频率池进行网络通信服务。
3.根据权利要求1所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的空中悬停装置包括无人机或者热气球，固定于搭载车辆顶端，由搭载车辆供电。
4.根据权利要求1所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的干扰排查单元对干扰信号进行实时测量，通过服务器单元将干扰信号的频率和位置数据发送到电力分组核心网，与微基站单元和服务器单元电连接，受服务器单元控制。
5.根据权利要求1所述的LTE230通信质量优化方法，其特征在于，所述的搭载车辆包括电源、伸缩杆和中继单元平台，电源为车载装置供电，微基站单元的天线安装在伸缩杆上，中继单元平台固定有中继单元。
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