时隙法在负控通信中应用

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1、中国电机工程学会电力通信季让丞另金第乇届孝束会议论主・２０１・时隙法在负控通信中的应用李丽，孙毅，祁兵（华北电力大学电气与电子工程学院，北京１０２２０６）摘要：现有的２３０ＭＨｚ负控通信系统采用轮询式信道接入方式，该方式无法充分利用上下行信道资源，致使信道控制方法落后、信道利用率低。本文在分析现有通信方式的基础上，结合时分复用和标记交换的思想，兼顾随机接入的实际需求，提出了新的标记控制、轮询控制与随机并存的信道接入方法。其中在标记接入周期内引入了时隙标记接入方法，在随机接入周期内采用了Ｓ－ＡＬＯＨＡ接入方法，并对现

2、有的２３０ＭＨｚ无线电台通信系统进行了改进。改进后可以有效地提高无线负控信道的利用率，同时为从站提供了主动上报数据的功能。关键词：轮询式信道接入；标记交换；随机接入；控制接入０引言点间隔为５０～１５０ｋＨｚ，带宽为２５ｋＨｚ，如图１所示。电力负控管理系统是电力现代化的重要组成部分，是对电力需求侧进行管理的重要环节。自电力系统负荷管理系统组建以来，基于２３０ＭＨｚ无线电台组建的通信系统以其组网灵活、使用方便、技术成熟等特点在用电数据采集监控领域中占据了主导地图１负控通信系统的上下行信道分配情况位。随着电力负荷监

3、控系统容量的不断扩大和应用电力负控管理系统由１个主站和骱从站组成。功能的不断扩展，数据传输量以几何级数倍增。传统的无线通信方式所暴露出来的传输速率低、信道利主站和每个从站都配有１个２３０ＭＨｚ无线数传电台，整个通信网络通过无线数传电台进行数据通信。用率低、功耗大等缺点已成为阻碍电力负荷控制技２３０ＭＨｚ无线数传电台提供ＲＳ一２３２接口，主站或术发展的瓶颈，电力负荷控制技术亟待一种高效的数据传输通信方式来支持其实现更好发展…。本文通过分析现有的２３０ＭＨｚ无线电台通信系统，发现了该通信系统中存在通信效率低，信道

4、利用率差等问题。本文以缓解２３０ＭＨｚ无线电台通信系统的现存问题，提高２３０ＹＨｚ无线电台通信系统的效率为出发点，根据电力负荷管理系统的通信特点，从信道接入控制方面提出了一种基于时隙标记法的信道接入新方法。终端通过ＲＳ一２３２接口与无线数传电台通信，然后再由无线数传电台进行无线数据的收发。无线信道由主站进行控制，采用主站请求从站应答的轮询请求数据通信方式进行信道接入。主站发送请求帧，从站收到请求帧后发送响应帧或否认帧进行回复，主站收到从站的回复后，继续发送对下一从站的请求帧。在图１中，主站采用双频、全双工数传电台，

5、从站采用双频、半双工数传电台。主站与从站的频点分配为上行频率为ｎ，下行频率新的接入方式与随机接入方式和现有的轮询接为内。其上下行频率间隔内一ｎ＝７ＭＨｚ。入方式相结合，不仅可以提高系统信道的利用率，同时还可以增加从站通过２３０ＭＨｚ无线电台向主站现有的电力负控管理系统的通信过程，如图２所示。７’为电台的收发转换时间，加为电台中调制主动上报数据的功能。・解调器的处理时延。当从站发送响应帧时，主站处１现有的２３０ＭＨｚ无线电台通信系统于接收状态，当主站接收到响应帧后，开始继续对下一个从站发送请求帧。从站发送

6、完１个响应帧的目前，电力负控管理系统主要采用２３０ＭＨｚ无线数传电台进行通信，它拥有国家无线电管理委员会分配的１５对双工频点和１０个单工频点，相邻频时间大约是数据通信需要的时间、电台收发转换时间及调制解调时延时间总和的两倍。时延加的值取决于电台中调制解调电路和采用的调制解调算法。・２０２・中回电机ｚ程学会电力通信号让垂另会第七届学术金议论主主站主电台从电台从站通信设备将标记保存到标记路由表中，并根据路由表的相关记录修改信息包的标记域，然后转发路径发送信息包。标记交换节省了路由计算时间，提高了传输效率。ｒ２

7、．２基于时隙标记法的负控通信改进方法现有的２３０ＭＨｚ无线电台通信系统中，主从电台为负控终端提供了ｌ条数据透明传输通道，工作在物理层，不具备信道资源管理能力。为了提高网络的通信性能，需要对电台增加智能化控制模块。图２现有的电力负控管理系统的通信情况在轮询式的数据交换过程中，同一时刻只有１个信道（上行或下行）被占用，并且由于数传电台在通信过程中进行收发转换所需时间一般为几十毫负控终端结构图，如图３所示，虚线内为２３０无线数传电台的结构图。ＭＨｚ秒，电台中的调制解调处理也会造成部分时延，信道也会因此而空闲，极大的浪费

8、了信道资源，降低了通信效率；同时为了使系统内所有从站都有同等的上报数据的机会，不管从站是否发送数据，主站都要对其发送轮询帧，如果某从站在主站对其刚轮询过后需要传输数据，则需要等到主站下一次轮询后才能进行数据的发送，致使信道利用率大大降低‘引。基于以上分析，本文通过对主站电台、从站电台进行改造，采用时隙标记的方法为２３０ＭＨＺ无线数传电台通信系统