適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法，包括一個無線基站、一個或一個以上無線中繼點(diǎn)、和一個或一個以上移動終端，該傳輸方法包括三個步驟：在步驟一，移動終端和無線基站在同時發(fā)送信號，而無線中繼點(diǎn)接收來自于無線基站和移動終端的疊加信號；在步驟二，中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號，而移動終端和無線基站均接收來自于中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號；在步驟三：移動終端從接收信號中提取出無線基站發(fā)送的信號，無線基站從接收信號中提取出移動終端發(fā)送的信號，實(shí)現(xiàn)雙向通信。本發(fā)明提供的多中繼傳輸方法能夠在不損失系統(tǒng)吞吐量的情況下有效擴(kuò)大電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的信號覆蓋范圍。
【專利說明】適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的傳輸方法，尤其涉及電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多 中繼傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)是國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，電網(wǎng)的安全運(yùn)行直接關(guān)系到國家安全和社會穩(wěn)定。在 突如其來的大型自然災(zāi)害和公共突發(fā)事件面前，常規(guī)的通信手段往往無法滿足通信需求。 構(gòu)建電力應(yīng)急通信系統(tǒng)，可在電力系統(tǒng)生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)突發(fā)事件而導(dǎo)致電力通信中斷 或需要臨時快速通信時提供及時有效的通信保障。
[0003] 現(xiàn)有的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)主要是衛(wèi)星通信設(shè)備，以及基于公網(wǎng)（例如2/3/4G)等 遠(yuǎn)程通信方式。惡劣的天氣容易引發(fā)電網(wǎng)事故，而此時衛(wèi)星通信方式也容易受到天氣的影 響，無法在特殊時期提供可靠的應(yīng)急通信。同時衛(wèi)星通信存在帶寬低功耗大等缺點(diǎn)，在傳輸 高質(zhì)量視頻方面有著先天的缺陷。諸如TD-LTE等4G公網(wǎng)雖然能夠在大范圍內(nèi)提供高帶寬 和較為穩(wěn)定的通信，但在一些基礎(chǔ)設(shè)施較差的地區(qū)仍然不能提供充分的覆蓋。
[0004] 在應(yīng)急通信車上配置無線基站的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)是一種在特殊情況下能夠提 供有效通信保障的有效手段。然而由于應(yīng)急通信車的體積以及高度限制，往往很難提供有 效的覆蓋范圍。增加無線中繼節(jié)點(diǎn)在一定程度上能夠改善覆蓋范圍，然而同時也降低了系 統(tǒng)的吞吐率。為了有效解決該問題，在不降低系統(tǒng)吞吐率的條件下增加覆蓋范圍，本發(fā)明提 供了 一種適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸 方法，能夠?qū)崿F(xiàn)通過一個或多個中繼，實(shí)現(xiàn)基站和移動端的雙向通信，增加應(yīng)急通信系統(tǒng)的 覆蓋范圍。
[0006] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述電力應(yīng)急通信系統(tǒng)包括一個無線基站，一 個或一個以上無線中繼節(jié)點(diǎn)，和一個或一個以上多個移動終端，所提供雙向多中繼傳輸方 法包括如下步驟：
[0007] 步驟一、無線基站和一個或以上移動終端同時發(fā)送信號，而一個或以上無線中繼 節(jié)點(diǎn)接收來自于無線基站和移動終端疊加的信號；
[0008] 步驟二、無線中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號，而無線基站和移動終端均接收來自于無線中繼 節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號；
[0009] 步驟三、無線基站從其接收信號中提取出移動終端的發(fā)送信號，移動終端從其接 收信號中提取出無線基站的發(fā)送信號，以此實(shí)現(xiàn)雙向通信。
[0010] 步驟二中各無線中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號為步驟一中各中繼節(jié)點(diǎn)的接收信號的直接 放大。
[0011] 信號傳輸在一個移動終端和無線基站之間進(jìn)行，且步驟二中的各無線中繼節(jié)點(diǎn)的 第k個時刻的發(fā)送信號為
[0012] Λ=α.ν,,+(1-α).γ,2
[0013] 其中，表示各中繼節(jié)點(diǎn)對步驟一無線基站的發(fā)送信號的判決，乓2表示各中繼 節(jié)點(diǎn)對步驟一移動終端的發(fā)送信號的判決，α為大于〇小于1的加權(quán)系數(shù)。
[0014] 有益效果：本發(fā)明提供了一種適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法， 能夠?qū)崿F(xiàn)通過一個或多個中繼，實(shí)現(xiàn)基站和移動端的雙向通信，增加應(yīng)急通信系統(tǒng)的覆蓋 范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明所述電力應(yīng)急通信系統(tǒng)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明提供的雙向多中繼傳輸方法過程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的 實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：
[0018] 圖1是電力應(yīng)急通信系統(tǒng)示意圖，所述電力應(yīng)急通信系統(tǒng)由三個模塊組成：無線 基站、移動終端和無線中繼點(diǎn)。電力應(yīng)急通信的目的是移動終端需要同無線基站進(jìn)行雙向 信息傳輸。當(dāng)無線基站與移動終端的距離較遠(yuǎn)，兩者之間無法直接有效的完成信息傳輸。此 時，無線中繼點(diǎn)可以協(xié)助兩者完成信號傳輸。
[0019] 無線中繼點(diǎn)可以為僅包括功率放大功能的射頻收發(fā)單元。此時，無線基站與移動 終端之間的信息傳輸可以依次由以下過程完成：
[0020] 首先，無線基站和移動終端同時發(fā)送信號，而一個或以上無線中繼節(jié)點(diǎn)接收來自 于無線基站和移動終端疊加的信號，令X tl和Xt2分別表示第k個時刻無線基站和移動終端 的發(fā)送信號，則第1個中繼節(jié)點(diǎn)處的接收信號
[0021 ] rk；1 = h1；1xk；1+h1；2xk；2+z k；1
[0022] 其中hu和分別為無線基站和移動終端到第1個中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信 息，zk;1為第1個中繼節(jié)點(diǎn)的加性高斯噪聲。
[0023] 其次，無線中繼節(jié)點(diǎn)直接放大接收到的信號，而無線基站和移動終端均接收來自 于無線中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號，即ytl= 其中β為功率放大系數(shù)。
[0024] 最后，無線基站從其接收信號中提取出移動終端的發(fā)送信號，移動終端從其接收 信號中提取出無線基站的發(fā)送信號，以此實(shí)現(xiàn)雙向通信。
[0025] 無線中繼點(diǎn)也可以為包括功率放大功能的射頻收發(fā)單元和基帶信號處理單元。此 時，無線基站與移動終端之間的信息傳輸可以依次由以下過程完成：
[0026] 首先，無線基站和移動終端同時發(fā)送信號，而一個或以上無線中繼節(jié)點(diǎn)接收來自 于無線基站和移動終端疊加的信號，令x tl和xt2分別表示第k個時刻無線基站和移動終端 的發(fā)送信號，則第1個中繼節(jié)點(diǎn)處的接收信號
[0027] rk；1 = h1；1xk；1+h1；2xk；2+z k；1
[0028] 其中hu和分別為無線基站和移動終端到第1個中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信 息，Zk;1為第1個中繼節(jié)點(diǎn)的加性高斯噪聲。
[0029] 其次，無線中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號判決出無線基站的發(fā)送信號xtl和移動終 端的發(fā)送信號x t2,各無線中繼節(jié)點(diǎn)的第k個時刻的發(fā)送信號為
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法，包括一個無線基站、一個或 一個以上無線中繼點(diǎn)，和一個或一個以上移動終端，無線基站和移動終端在，其特征在于， 該傳輸方法包括以下三個步驟： 步驟一、無線基站和一個或一個以上移動終端同時發(fā)送信號，而一個或一個以上無線 中繼節(jié)點(diǎn)接收來自于無線基站和移動終端疊加的信號； 步驟二、無線中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號，而無線基站和移動終端均接收來自于無線中繼節(jié)點(diǎn) 發(fā)送的信號； 步驟三、無線基站從其接收信號中提取出移動終端的發(fā)送信號，移動終端從其接收信 號中提取出無線基站的發(fā)送信號，以此實(shí)現(xiàn)雙向通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法，其特征在 于，所述步驟二中各無線中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號為步驟一中各中繼節(jié)點(diǎn)的接收信號的直接放 大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的雙向多中繼傳輸方法，其特征在 于，所述的無線基站和一個移動終端進(jìn)行通信，且步驟二中的各無線中繼節(jié)點(diǎn)的第k個時 刻的發(fā)送信號為 3'/, =^/,.1+0-^.: 其中，表示各中繼節(jié)點(diǎn)對步驟一無線基站的發(fā)送信號的判決，表示各中繼節(jié)點(diǎn) 對步驟一移動終端的發(fā)送信號的判決，α為大于〇小于1的加權(quán)系數(shù)。
【文檔編號】H04W16/26GK104301021SQ201410477687
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】甄巖, 王海軍, 劉柱, 王奔, 宋文峰, 吳江寧, 潘學(xué)萍, 欒敬釗 申請人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司大連供電公司