一種TD?LTE230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法與流程

本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法。
背景技術(shù)：
：td-lte230無(wú)線專網(wǎng)具有覆蓋廣、傳輸速率高、實(shí)時(shí)性和頻譜適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是終端通信接入網(wǎng)的主要技術(shù)手段。國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)于1991年印發(fā)《關(guān)于印發(fā)民用超短波遙測(cè)、遙控、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)頻段規(guī)劃的通知》(國(guó)無(wú)管[1991]5號(hào))，文件規(guī)定將223.025～235.000mhz,總計(jì)12mhz作為遙測(cè)、遙控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)使用的頻段。此外，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)業(yè)務(wù)在電力行業(yè)的逐步應(yīng)用，電力業(yè)務(wù)以及終端類型更加豐富，也對(duì)通信接入網(wǎng)的需求會(huì)不斷提高。td-lte230無(wú)線專網(wǎng)資源非常稀缺，因此做好有限頻率資源的合理分配對(duì)于平衡各業(yè)務(wù)之間的資源需求，保證各業(yè)務(wù)的順利開展非常重要。中國(guó)專利公開號(hào)cn102256256，公開日2011年11月23日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種頻率和擾碼規(guī)劃方法，該方法包括：獲取規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信息以及掃頻數(shù)據(jù)；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信息以及掃頻數(shù)據(jù)構(gòu)建干擾矩陣，所述干擾矩陣包括同頻干擾矩陣以及擾碼相關(guān)性矩陣；根據(jù)所述同頻干擾矩陣為規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的每個(gè)小區(qū)分配頻率，根據(jù)所述擾碼相關(guān)性矩陣為規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的每個(gè)小區(qū)分配擾碼。其不足之處在于為不同小區(qū)分配頻率時(shí)未能對(duì)用戶數(shù)量和具體使用情況做細(xì)致的統(tǒng)計(jì)和劃分，不能得到用戶對(duì)頻率資源的需求數(shù)據(jù)，由此做出的頻率規(guī)劃往往與實(shí)際情況存在較大的偏差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于做好有限頻率資源的合理分配，平衡各業(yè)務(wù)之間的資源需求，提供了一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法，包括：步驟1，獲取目標(biāo)區(qū)域不同業(yè)務(wù)類型的終端總量，用kij表示，i＝1,2,…,n,i表示業(yè)務(wù)類型數(shù),j＝1,2,j＝1表示現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)，j＝2表示規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)；步驟2，將所述不同業(yè)務(wù)類型的終端總量kij按照所覆蓋的扇區(qū)數(shù)m進(jìn)行平均分布，統(tǒng)計(jì)每扇區(qū)每種業(yè)務(wù)的終端數(shù)hij，hij＝kij/m；步驟3，計(jì)算每個(gè)扇區(qū)不同業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線頻率資源的需求kij；步驟4，為每個(gè)扇區(qū)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行頻點(diǎn)分配cij；步驟5，計(jì)算每個(gè)扇區(qū)所有業(yè)務(wù)所需的頻點(diǎn)數(shù)c；步驟6，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域所需td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源總數(shù)h。本發(fā)明中，無(wú)線專網(wǎng)頻率資源的規(guī)劃既包括現(xiàn)有設(shè)備終端對(duì)無(wú)線專網(wǎng)頻率資源需求，也包括按照業(yè)務(wù)增長(zhǎng)預(yù)估模型得到的遠(yuǎn)景業(yè)務(wù)規(guī)劃所需的無(wú)線專網(wǎng)頻率資源需求。作為優(yōu)選，所述步驟3，每個(gè)扇區(qū)不同業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線頻率資源的需求kij，kij＝hij*pi*qi，其中pi表示不同業(yè)務(wù)類型的單點(diǎn)通信速率需求，qi表示不同業(yè)務(wù)同時(shí)段的并發(fā)系數(shù)。本發(fā)明中，pi的獲得先是對(duì)往年公網(wǎng)不同業(yè)務(wù)單點(diǎn)通信的流量需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在此基礎(chǔ)上兼顧專網(wǎng)的高可靠性和可控性得出。作為優(yōu)選，所述步驟4，每種業(yè)務(wù)分配的頻點(diǎn)數(shù)作為優(yōu)選，所述步驟5，所需的頻點(diǎn)數(shù)作為優(yōu)選，所述步驟6，所需td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源總數(shù)h＝c*頻率粒度*m。作為優(yōu)選，所述并發(fā)系數(shù)qi根據(jù)業(yè)務(wù)情況采樣獲得。本發(fā)明中，并發(fā)系數(shù)qi表示干涉作用的大小，如果并發(fā)系數(shù)在0-1之間，則說(shuō)明存在正干涉；如果并發(fā)系數(shù)＝1，則說(shuō)明兩個(gè)單交換之間沒有干涉,完全獨(dú)立；如果并發(fā)系數(shù)＝0，則說(shuō)明發(fā)生了完全干涉,兩基因緊密連鎖，如果并發(fā)系數(shù)>1，則說(shuō)明發(fā)生了負(fù)干涉：一個(gè)交換的發(fā)生增加了另一交換發(fā)生的概率。平均并發(fā)數(shù)＝總用戶數(shù)*用戶在線時(shí)長(zhǎng)/總工作時(shí)間，峰值并發(fā)數(shù)＝平均并發(fā)數(shù)+3*(平均并發(fā)數(shù)^1/2)。對(duì)于無(wú)線頻率的需求規(guī)劃選用qi＝峰值并發(fā)數(shù)，因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率的稀缺性，一旦發(fā)生資源不足，對(duì)用戶端而言往往產(chǎn)生比較嚴(yán)重的使用障礙，所以在做規(guī)劃時(shí)，以qi＝峰值并發(fā)數(shù)作為規(guī)劃時(shí)考慮的并發(fā)系數(shù)。作為優(yōu)選，所述td-lte230無(wú)線專網(wǎng)采用多扇區(qū)同頻組網(wǎng)模式，鄰區(qū)邊緣開啟干擾協(xié)調(diào)功能。本發(fā)明中，同頻組網(wǎng)模式就是在所劃分的小區(qū)中，統(tǒng)一使用相同的載波頻率，這種組網(wǎng)方式，特別適合于運(yùn)營(yíng)商頻譜資源緊張，通信系統(tǒng)帶寬比較寬的情況。在td-lte組網(wǎng)中，采用同頻組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，比如頻譜利用率最高，節(jié)省頻率資源，能在最大程度上發(fā)揮td-lte系統(tǒng)頻譜利用率高的優(yōu)勢(shì)，節(jié)省運(yùn)營(yíng)商頻率資源支出費(fèi)用。與此同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建設(shè)、擴(kuò)容時(shí)頻率規(guī)劃非常簡(jiǎn)單，是一種經(jīng)濟(jì)高效的組網(wǎng)方式。小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)功能是一種從根本上解決扇區(qū)間干擾的方法，推薦干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的使用范圍是負(fù)載30％-70％。干擾協(xié)調(diào)的基本思想為小區(qū)間按照一定的規(guī)則和方法，協(xié)調(diào)資源的調(diào)度和分配，以降低小區(qū)間干擾。按照協(xié)調(diào)的方式，干擾協(xié)調(diào)可以分為靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)、半靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)和動(dòng)態(tài)干擾協(xié)調(diào)。干擾的協(xié)調(diào)可以從頻域、時(shí)域、空域以及功率上進(jìn)行，盡量避免和降低小區(qū)間的同頻干擾。作為優(yōu)選，將目標(biāo)區(qū)域的業(yè)務(wù)分為f類，將td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源分為f個(gè)頻率組，所述f類業(yè)務(wù)分別對(duì)應(yīng)f個(gè)頻率組，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)類型間的安全防護(hù)隔離。本發(fā)明中，此模式是針對(duì)不同電力業(yè)務(wù)的無(wú)線頻率的精準(zhǔn)控制，方便資源管理和重點(diǎn)業(yè)務(wù)的資源優(yōu)化配置。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性效果：提出了一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法，解決了有限的td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源的合理分配，以滿足不同業(yè)務(wù)類型的實(shí)際需求，充分考慮了現(xiàn)有業(yè)務(wù)和遠(yuǎn)景規(guī)劃，為未來(lái)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展預(yù)留了相應(yīng)的頻率資源，另外，針對(duì)不同電力業(yè)務(wù)的無(wú)線頻率實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，針對(duì)每類業(yè)務(wù)配置獨(dú)占的頻率池，方便資源管理和重點(diǎn)業(yè)務(wù)的資源優(yōu)化配置。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法的步驟流程圖；圖2為本發(fā)明的一種頻率管理模式。具體實(shí)施方式下面以嘉興市海鹽區(qū)為例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。本發(fā)明提供一種td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源規(guī)劃方法，該方法的步驟流程如圖1所示：步驟1，獲取目標(biāo)區(qū)域不同業(yè)務(wù)類型的終端總量，用kij表示，i＝1,2,…,n,i表示業(yè)務(wù)類型數(shù),j＝1,2,j＝1表示現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)，j＝2表示規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)；本步驟中，td-lte230無(wú)線專網(wǎng)可以承載的電力業(yè)務(wù)應(yīng)用有用電信息采集、配變監(jiān)控、負(fù)荷控制、配電自動(dòng)化、故障指示器、應(yīng)急搶修業(yè)務(wù)、單表直采、分布式光伏電源、電動(dòng)汽車充電樁等電力系統(tǒng)全業(yè)務(wù)。統(tǒng)計(jì)不同業(yè)務(wù)類型的終端總數(shù)，用kij表示。步驟2，將所述不同業(yè)務(wù)類型的終端總量kij按照所覆蓋的扇區(qū)數(shù)m進(jìn)行平均分布，統(tǒng)計(jì)每扇區(qū)每種業(yè)務(wù)的終端數(shù)hij，hij＝kij/m；步驟3，計(jì)算每個(gè)扇區(qū)不同業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線頻率資源的需求kij，kij＝hij*pi*qi，其中pi表示不同業(yè)務(wù)類型的單點(diǎn)通信速率需求，qi表示不同業(yè)務(wù)同時(shí)段的并發(fā)系數(shù)；針對(duì)不同業(yè)務(wù)，qi＝(總用戶數(shù)*用戶在線時(shí)長(zhǎng)/總工作時(shí)間)+3*((總用戶數(shù)*用戶在線時(shí)長(zhǎng)/總工作時(shí)間)^1/2)。步驟4，為每個(gè)扇區(qū)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行頻點(diǎn)分配cij；步驟5，計(jì)算每個(gè)扇區(qū)所有業(yè)務(wù)所需的頻點(diǎn)數(shù)c；步驟6，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域所需td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源總數(shù)h?，F(xiàn)有業(yè)務(wù)終端類型的無(wú)線頻率需求如表1所示：表1無(wú)線頻率需求由上表可知每個(gè)扇區(qū)總的數(shù)據(jù)吞吐速率需求約為2378kbps,無(wú)線頻率需求約2.97mhz。頻率規(guī)劃是針對(duì)既定區(qū)域的業(yè)務(wù)模型，計(jì)算單個(gè)扇區(qū)的業(yè)務(wù)吞吐量，再根據(jù)業(yè)務(wù)吞吐量計(jì)算每種業(yè)務(wù)需要的無(wú)線頻率帶寬，并進(jìn)行相應(yīng)頻率帶寬的配置。根據(jù)上述業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線頻率的需求，并考慮實(shí)際頻率分配為25khz粒度，規(guī)劃和配置無(wú)線頻率如表2所示：業(yè)務(wù)名稱接入業(yè)務(wù)數(shù)配置頻點(diǎn)數(shù)(n*25khz)用電信息采集44055配變監(jiān)測(cè)185367負(fù)荷控制51故障指示器151配電自動(dòng)化00應(yīng)急搶修業(yè)務(wù)(語(yǔ)音)108應(yīng)急搶修業(yè)務(wù)(視頻)140單表直采981分布式電源(光伏)141電動(dòng)汽車充電樁11總計(jì)125(3.125mhz)表2各類業(yè)務(wù)頻點(diǎn)規(guī)劃隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)業(yè)務(wù)在電力行業(yè)的逐步應(yīng)用，電力業(yè)務(wù)以及終端類型更加豐富，也對(duì)通信接入網(wǎng)的需求會(huì)不斷提高。計(jì)算每個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐能力以及潛在業(yè)務(wù)承載能力如下表(下表僅是一種配置模型，實(shí)際中各類終端業(yè)務(wù)共享無(wú)線頻率帶寬，數(shù)量可以變化)：表3無(wú)線頻率規(guī)劃遠(yuǎn)景按照業(yè)務(wù)增長(zhǎng)預(yù)估模型計(jì)算需要5.15mhz無(wú)線頻率。考慮模型誤差建議配置6mhz。依據(jù)上述業(yè)務(wù)模型規(guī)劃，每個(gè)扇區(qū)分配240個(gè)頻點(diǎn)(約6mhz)可以支撐遠(yuǎn)景業(yè)務(wù)。目標(biāo)區(qū)域所需td-lte230無(wú)線專網(wǎng)頻率資源總數(shù)為9mhz，由此可得對(duì)td-lte專網(wǎng)223.025～235.000mhz頻段，其中3mhz供現(xiàn)有業(yè)務(wù)使用，6mhz用以支撐遠(yuǎn)景業(yè)務(wù)，其余頻率資源作為預(yù)留頻段由不同行業(yè)根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要提出擴(kuò)展申請(qǐng)?？紤]230mhz頻率的稀缺性，優(yōu)先選擇多個(gè)扇區(qū)同頻組網(wǎng)規(guī)劃，并對(duì)重點(diǎn)鄰區(qū)交叉區(qū)域開啟干擾協(xié)調(diào)功能?？紤]到業(yè)務(wù)的安全性，針對(duì)每類業(yè)務(wù)配置獨(dú)占的頻率池，如圖2所示，將無(wú)線頻率劃分為三個(gè)頻率池，生產(chǎn)控制區(qū)業(yè)務(wù)(配電自動(dòng)化)使用1號(hào)頻率池；通信電力應(yīng)用、應(yīng)急通信、故障指示器、符合控制、配變檢測(cè)以及用電信息采集等管理信息區(qū)業(yè)務(wù)使用2號(hào)頻率池資源；路燈控制、汽車充電樁、分布式電源等社會(huì)責(zé)任業(yè)務(wù)享使用3號(hào)頻率池資源。由此實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同電力業(yè)務(wù)的無(wú)線頻率精準(zhǔn)控制，方便資源管理和重點(diǎn)業(yè)務(wù)的資源優(yōu)化配置。以上所述實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其他的變體及改型。當(dāng)前第1頁(yè)12