摘要：本發明涉及通信技術領域，具體公開了一種智能電網無線信道分配方法。本方法通過終端用戶依據信道建立與基站之間的連接，當終端用戶受到干擾后，終端用戶通過控制信道發送反饋信息至基站，接著基站接收到反饋信息后，將對可用信道進行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息，然后終端用戶收到基站發送的廣播幀后，根據優先級機制，選擇新的信道重新建立與基站的通信。當智能電網中終端用戶受外部干擾信道中斷后，本方法可減少終端用戶和基站之間信令的開銷。
申請人：中科院-南京寬帶無線移動通信研發中心
發明人：金圣峣; 郝李欣; 盧云波; 馮葉浩; 蘇瀚
技術領域
本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種智能電網無線信道分配方法。
背景技術
智能電網可以有效地利用傳輸和利用電力資源，根據用戶反饋的用電信息，智能電網可以為客戶提供用更有效的用電方案。實現智能電網信息交換的基礎是，建立有效通信系統。通過無線通信網絡，數據中心根據收集到的用電信息，進行整合和分析，從而建立有效的配電方案。因此，無線設備是智能電網的基礎設施，包括監控電網中物理參數的和輸電線路。為了實現高效、可靠的智能電網，電網需要集合智能且人性化基礎通信設施。
蜂窩通信網，特別是3GPP，應用最為廣泛的公共無線通信體系，2008年，蜂窩網用戶數達26億。其中，LTE作為未來一代無線通信技術，是蜂窩通信的未來延伸方向，也得到了世界范圍內移動運營商的認可。LTE利用新的DSP處理技術和調整技術，可以增加無線網絡的通信容量，從2000年開始被廣泛研究。電網的傳輸范圍廣泛，終端用戶數量非常巨大。
無線通信中，無線資源的分配問題已經被廣泛研究，其主要的分配方式可以分為兩類集中式和分布式的方法。在傳統的集中規劃中，每個需要資源的用戶終端將需求發送給基站，基站根據收到的請求，計算、分配指定資源給特定的用戶。集中調度的優點是，基站可以完全控制網絡中所有的用戶，理論上可以達到最高的系統效率。但它需要得到所有終端的信息，這樣使得終端和基站之間需要傳輸更多的信令信息。這些信令包括服務的要求、資源分配需求、信道質量信息反饋和控制信息等，使得基站調度計算復雜，不適合資源有限的無線網絡。
另一方面，在分布式資源分配中引入博弈論理論，提出一種基于游戲論分析的分布式自適應信道分配方法，需要各個終端用戶具有認知無線電的行為。其中的迭代過程復雜且達到納什均衡也很困難，因而同樣也不適合能量和資源有限的無線通信環境。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種利于減少終端用戶和基站之間信令開銷的智能電網無線信道分配方法。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
智能電網無線信道分配方法，包括如下步驟：
步驟一、終端用戶依據無線帶寬劃分成的多個信道，建立與基站之間的通信連接;
步驟二、當終端用戶受到外部系統干擾后，終端用戶通過控制信道，發送反饋信息至基站;
步驟三、基站接收到反饋信息后，將對可用信道進行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息;
步驟四、終端用戶收到基站發送的廣播幀后，根據優先級機制，選擇新的信道重新建立與基站的通信連接。
其中，所述反饋信息包括但不限于用戶標識、被干擾信道的標識以及信道狀態。
作為優選，所述優先級機制包含一優先級p，每個被干擾終端用戶i的優先級p為：
p(i)=1/ki
其中，ki為第i個被干擾用戶的可用信道數。
作為進一步優選，所述優先級機制包含一隨機延遲，終端用戶延遲的隨機時間選擇范圍依據優先級的不同是分段的。
作為進一步優選，當終端用戶選擇合適的信道加入網絡后，將通知其他終端用戶。
作為進一步優選，其他終端用戶收到通知信息后可以更新自己的優先級。
與現有技術相比，本發明具有至少以下有益效果：
通過終端用戶依據信道，建立與基站之間的連接，然后當終端用戶受到干擾后，終端用戶通過控制信道，發送反饋信息至基站，接著基站接收到反饋信息后，將對可用信道進行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息，然后終端用戶收到基站發送的廣播幀后，根據優先級機制，選擇新的信道重新建立與基站的通信，當智能電網中終端用戶受外部干擾信道中斷后，本方法可減少終端用戶和基站之間信令的開銷。
發明專利要點簡析
1 .智能電網無線信道分配方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、終端用戶依據無線帶寬劃分成的多個信道，建立與基站之間的通信連接;
步驟二、當終端用戶受到外部系統干擾后，終端用戶通過控制信道，發送反饋信息至基站;
步驟三、基站接收到反饋信息后，將對可用信道進行掃頻，利用廣播幀通知受干擾的終端用戶可用信道信息;
步驟四、終端用戶收到基站發送的廣播幀后，根據優先級機制，選擇新的信道重新建立與基站的通信連接。
2.如權利要求1所述的智能電網無線信道分配方法，其特征在于：所述反饋信息包括用戶標識、被干擾信道的標識以及信道狀態。
3.如權利要求1所述的智能電網無線信道分配方法，其特征在于：所述優先級機制包含一優先級p，每個被干擾終端用戶i的優先級p為：
p(i)=1/ki
其中，ki為第i個被干擾用戶的可用信道數。
4.如權利要求3所述的智能電網無線信道分配方法，其特征在于：所述優先級機制包含一隨機延遲，終端用戶延遲的隨機時間選擇范圍依據優先級的不同是分段的。
5.如權利要求3所述的智能電網無線信道分配方法，其特征在于：當終端用戶選擇合適的信道加入網絡后，將通知其他終端用戶。
6.如權利要求3所述的智能電網無線信道分配方法，其特征在于：其他終端用戶收到通知信息后更新自己的優先級。