CN105391669B - 一种电力线通信频谱碎片整理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力线通信频谱碎片整理方法和装置，其中，该方法包括：统计子载波的连续空闲频隙集，并按连续空闲频隙的数量大小进行排序；指定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；选择频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用。本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法和装置，促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。

Description

一种电力线通信频谱碎片整理方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域中电力线通信技术领域，具体地，涉及电力线通信频谱资源分配的方法和装置。
背景技术
电力线通信(Powerline Communications，PLC)作为电力行业特有的通信技术，拥有覆盖范围广、成本低的巨大优势，在电力用户用电信息采集***领域得到广泛应用。经过多年的发展，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)逐渐成为电力线通信的主流技术之一，在智能配用电领域有着广阔的应用前景。
作为PLC中OFDM技术发展的新趋势，自适应OFDM能够根据每个子载波的信噪比，动态的分配子载波和每个子载波上的比特数及发射功率，有效降低恶劣信道特性对数据传输的影响。
虽然PLC中OFDM技术存在着上述优势，但仍存在着一定问题：在实际应用中由于业务数据包的粒度大小不一，动态资源分配的过程中导致链路的空闲频谱资源变得不连续，产生频谱碎片的问题，导致***无法承载新的业务，降低了OFDM***的资源利用率。
发明内容
本发明是为了克服现有电力线通信技术中OFDM的空闲频谱资源不连续导致资源利用率下降的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种电力线通信频谱碎片整理方法。
根据本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法，包括：
统计子载波的连续空闲频隙集，并按连续空闲频隙的数量大小进行排序；
指定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；
选择频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法，促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法，为尽可能融合链路上的频谱资源，新业务最好占用一些负载较重的频隙。为避免频谱碎片化，业务的带宽请求一般应设置在紧邻已占用的频谱位置旁，即以最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。因此，将连续空闲频隙集与最大/最小频隙点相结合，根据业务带宽请求的大小，便能快速得到PLC中OFDM***中频隙资源的分配。
本发明是为了克服现有电力线通信技术中OFDM的空闲频谱资源不连续导致资源利用率下降的缺陷，根据本发明的另一个方面，提出一种电力线通信频谱碎片整理装置。
根据本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理装置，包括：
统计排序模块，用于统计子载波的连续空闲频隙集，并按连续空闲频隙的数量大小进行排序；
指定排序模块，用于指定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；
业务选择模块，用于选择频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理装置，促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理装置，为尽可能融合链路上的频谱资源，新业务最好占用一些负载较重的频隙。为避免频谱碎片化，业务的带宽请求一般应设置在紧邻已占用的频谱位置旁，即以最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。因此，将连续空闲频隙集与最大/最小频隙点相结合，根据业务带宽请求的大小，便能快速得到PLC中OFDM***中频隙资源的分配。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明电力线通信频谱碎片整理方法实施例的流程图；
图2为本发明电力线通信频谱碎片整理装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
下面对本发明实施例的技术术语定义如下：
频隙(Frequency Slot，FS)：OFDM***中每个子载波的频谱资源可以均匀切割成较小的颗粒，称之为频隙。
连续空闲频隙集(Continuous Idea Frequency-Slot Set,CIFSS)：同一个子载波中一段连续的空闲频隙的集合，一个子载波中可能有一段或多段连续的空闲频隙。
最大频隙点(Max-Frequency-Slot Point,FSPMAX)：连续空闲频隙集中编号最大的频隙，称之为最大频隙点。
最小频隙点(Min-Frequency-Slot Point,FSPMIN)：连续空闲频隙集中编号最小的频隙，称之为最小频隙点。
对带宽请求来说，***的频谱资源是有限的。本发明实施例旨在促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。
为尽可能融合链路上的频谱资源，新业务最好占用一些负载较重的频隙。为此，对可用的频谱位置中所包含的频隙的利用情况进行检查。
连续空闲频隙集的大小是窗口包含的空闲频隙的个数。同时，设定连续空闲频隙集中编号最大与最小的频隙为最大频隙点和最小频隙点。为避免频谱碎片化，业务的带宽请求一般应设置在紧邻已占用的频谱位置旁，即以最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。如此，将连续空闲频隙集与最大/最小频隙点相结合，根据业务带宽请求的大小，便能快速得到PLC中OFDM***中频隙资源的分配。
如图1所示，本发明实施例公开了一种电力线通信频谱碎片整理方法，包括：
步骤102：统计所有子载波的连续空闲频隙集，并按连续空闲频隙的数量大小进行排序；
例如：子载波1有两个连续的空闲频隙集Slot1,1(包含7个连续的空闲频隙)和Slot2,2(包含5个连续的空闲频隙)，子载波2有1个连续的空闲频隙集Slot2,1(包含8个连续的空闲频隙)，则各空闲频隙集从大到小的排列结果为：Slot2,1，Slot1,1，Slot2,2。
步骤104：将所有连续空闲频隙集纳入集合S(Csub)；
例如：集合S(Csub)＝{Slot1,1，Slot2,2,，Slot2,1}。
步骤106：为满足新的带宽请求，给定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间为[FSPMAX,FSPMAX-(B-CIFSS)]，其中B为业务请求的带宽，对需要清空的每一个子载波内的频隙利用率进行统计；
例如：子载波1的频隙利用率60％，子载波2的频隙利用率为50％。
步骤108：根据频隙利用率，选择利用率最大的子载波中的频谱位置提供给刚到达的新业务。新业务的带宽请求分配在紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集，即以紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集的最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置；
例如：子载波1的频隙利用率最高(达60％)，故选择子载波1；其中Slot2,2紧邻已占用的频谱位置，设置Slot2,2最小频隙点作为起始位置，将Slot2,2分配给新到业务的带宽请求。
步骤110：依次按照连续空闲频隙大小进行上述步骤，直到新到达的业务被接收，或者已经遍历检查了所有的连续空闲频隙。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法，促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理方法，为尽可能融合链路上的频谱资源，新业务最好占用一些负载较重的频隙。为避免频谱碎片化，业务的带宽请求一般应设置在紧邻已占用的频谱位置旁，即以最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。因此，将连续空闲频隙集与最大/最小频隙点相结合，根据业务带宽请求的大小，便能快速得到PLC中OFDM***中频隙资源的分配。
如图2所示，本发明公开了5一种电力线通信频谱碎片整理装置，包括：
统计排序模块10，用于统计子载波的连续空闲频隙集，并按连续空闲频隙的数量大小进行排序；
指定排序模块20，用于指定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；
业务选择模块30，用于选择频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用。
其中：在业务选择模块30中，新业务的带宽请求分配在紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集。
其中：业务选择模块30，具体用于以紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集的最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。
其中：指定排序模块20具体用于，需清空的频谱空间为[FSPMAX,FSPMAX-(B-CIFSS)]，其中，FSPMAX为最大频隙点，B为业务请求的带宽，CIFSS为连续空闲频隙集。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理装置，促进PLC中OFDM***频谱使用的连续性，将被占用的频谱压缩在一定范围内。使链路间空闲的频隙尽可能的连续，以优化资源使用情况。
本发明实施例的电力线通信频谱碎片整理装置，为尽可能融合链路上的频谱资源，新业务最好占用一些负载较重的频隙。为避免频谱碎片化，业务的带宽请求一般应设置在紧邻已占用的频谱位置旁，即以最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。因此，将连续空闲频隙集与最大/最小频隙点相结合，根据业务带宽请求的大小，便能快速得到PLC中OFDM***中频隙资源的分配。
本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图2为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力线通信频谱碎片整理方法，其特征在于，包括：
统计子载波的连续空闲频隙集，并按所述连续空闲频隙的数量大小进行排序，其中，连续空闲频隙集为同一个子载波中一段连续的空闲频隙的集合，一个子载波中可能有一段或多段连续的空闲频隙；指定所述连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；选择所述频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用；所述指定连续空闲频隙集上需清空的频谱空间具体包括：所述需清空的频谱空间为[FSPMAX,FSPMAX-(B-CIFSS)]，其中，FSPMAX为最大频隙点，B为业务请求的带宽，CIFSS为连续空闲频隙集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用还包括：所述新业务的带宽请求分配在紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述新业务的带宽请求分配在紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集具体包括：以紧邻已占用的频谱位置旁的所述空闲频隙集的最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。
4.一种电力线通信频谱碎片整理装置，其特征在于，包括：
统计排序模块，用于统计子载波的连续空闲频隙集，并按所述连续空闲频隙的数量大小进行排序，其中，连续空闲频隙集为同一个子载波中一段连续的空闲频隙的集合，一个子载波中可能有一段或多段连续的空闲频隙；
指定排序模块，用于指定所述连续空闲频隙集上需清空的频谱空间，对需清空的每个子载波的频隙利用率进行统计；
业务选择模块，用于选择所述频隙利用率最大的子载波频谱提供给新业务使用；
所述指定排序模块具体用于，所述需清空的频谱空间为[FSPMAX,FSPMAX-(B-CIFSS)]，其中，FSPMAX为最大频隙点，B为业务请求的带宽，CIFSS为连续空闲频隙集。
5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，在所述业务选择模块中，所述新业务的带宽请求分配在紧邻已占用的频谱位置旁的空闲频隙集。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述业务选择模块，具体用于以紧邻已占用的频谱位置旁的所述空闲频隙集的最大频隙点或最小频隙点作为起始或结束位置。
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