CN110856232B - 一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置，其中，该电力无线专网的中继选择方法包括：当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求；接收其他终端设备发送的中继反馈信息；根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求；接收中继设备根据中继接入请求反馈的频率资源；根据频率资源与中继设备建立中继连接。本发明提供的电力无线专网的中继选择方法，并非将处于基站覆盖范围作为选择中继设备的唯一标准，而是根据其接收到的业务请求从众多终端设备中选择最合适的终端设备进行连接，通过这种方法建立的中继连接，保证了后续业务传输时的传输质量。

Description

一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置

技术领域

本发明涉及电力***通信技术领域，具体涉及一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置。

背景技术

随着泛在电力物联网建设的逐步推进，实现万物之间无缝互联和感知十分迫切。电力无线专网作为泛在电力物联网不可或缺的基础支撑技术，对实现各类信息的状态感知尤为重要，因此需要电力无线专网的广泛覆盖。

但是在考虑经济成本的情况下，电力无线专网只能覆盖重点区域，并且，由于覆盖范围内存在高楼等遮挡物，导致信号衰减，即使在无线专网覆盖区域内，也会存在覆盖盲点，因此需要通过一定技术手段来进行补盲，以便满足业务接入需求。对于上述两种情况，可通过部署独立的无线中继设备，实现基站信号的放大，从而实现电力无线专网更广、更深的覆盖。但是仅将处于基站覆盖范围内作为选择中继设备的唯一标准，在建立中继连接后，仍然可能存在信号质量较差的现象，因此需要针对上述两种情况提供更快、更优质的中继部署方式，使得完成中继连接后能够更好地实现业务传输。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在建立中继连接后，仍然可能存在信号质量较差的现象的缺陷，从而提供一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置。

本发明第一方面提供一种电力无线专网的中继选择方法，包括：当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求；接收其他终端设备发送的中继反馈信息；根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求；接收中继设备根据中继接入请求反馈的频率资源；根据频率资源与中继设备建立中继连接。

可选地，中继反馈信息包括其他终端设备的接入权限、其他终端设备连接到基站的中继跳数、与其他终端设备的信噪比、其他终端设备与基站之间的信噪比、其他终端设备的传输负载、其他终端设备的可用频率资源。

可选地，根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：根据接入权限选择与接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；根据业务请求的需求为终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到终端设备集合中的各终端设备的效用值；选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备。

可选地，接收其他终端设备发送的中继反馈信息的步骤之后，根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备的步骤之前，还包括：根据中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源建立面向不同业务需求的中继设备候选列表。

可选地，根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：选择与业务请求的需求相对应的中继设备候选列表；根据接入权限和与业务请求的需求相对应的中继设备候选列表，选择与业务请求的类型相同的终端设备列表，业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；根据业务请求的需求为终端设备列表中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到终端设备列表中的各终端设备的效用值；选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备。

本发明第二方面提供一种电力无线专网的频率分配方法，包括：接收中继请求设备发送的中继请求；根据中继请求返回中继反馈信息；若接收到中继请求设备发送的中继接入请求，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源；根据频率资源与中继请求设备建立中继连接。

可选地，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤，包括：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源多于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率中信道质量最高的频率资源。

可选地，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈其他终端设备中与中继接入请求相对应的频率资源。

可选地，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，等待与中继接入请求相对应的频率资源出现空闲之后，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率资源。

可选地，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈与中继接入请求不对应的空闲频率资源。

可选地，在根据中继请求返回中继反馈信息的步骤之后、根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤之前，还包括：对未反馈频率资源的中继接入请求进行优先级排序；按照优先级排序从高到低的顺序，对各未反馈频率资源的中继接入请求执行根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源的步骤。

本发明第三方面提供一种中继连接***，包括中继请求设备和中继候选终端设备；当无法满足业务传输需求时，中继请求设备向基站覆盖范围内的中继候选终端设备发送中继请求；接收到中继请求的中继候选终端设备根据中继请求向中继请求设备发送中继反馈信息；中继请求设备根据接收的业务请求和中继反馈信息从发送中继反馈信息的中继候选终端设备中选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求；中继设备根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源；中继请求设备和中继设备根据频率资源建立中继连接。

本发明第四方面提供一种电力无线专网的中继选择装置，包括：中继请求发送模块，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端发送中继请求；中继反馈信息接收模块，用于接收其他终端设备发送的中继反馈信息；中继设备选择模块，用于根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求；频率资源接收模块，用于接收中继设备根据中继接入请求反馈的频率资源；第一中继连接建立模块，用于根据频率资源与中继设备建立中继连接。

本发明第五方面提供一种电力无线专网的频率分配装置，包括：中继请求接收模块，用于接收中继请求设备发送的中继请求；中继反馈信息发送模块，用于中继请求返回中继反馈信息；频率资源反馈模块，若接收到中继请求设备发送的请求，用于根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源；第二中继连接建立模块，用于根据频率资源与中继请求设备建立中继连接。

本发明第六方面提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，从而执行如本发明第一方面提供的电力无线专网的中继选择方法，或，第二方面提供的电力无线专网的频率分配方法。

本发明第七方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行如本发明第一方面提供的电力无线专网的中继选择方法，或，第二方面提供的电力无线专网的频率分配方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的电力无线专网的中继选择方法，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求，然后根据其他终端设备发送的中继反馈信息和接收到的业务请求选择中继设备，并向选中的中继设备发送中继接入请求，根据中继设备反馈的频率资源与中继设备建立中继连接。本发明提供的电力无线专网的中继选择方法，并非将处于基站覆盖范围作为选择中继设备的唯一标准，而是根据其接收到的业务请求从众多终端设备中选择最合适的终端设备进行连接，通过这种方法建立的中继连接，保证了后续业务传输时的传输质量。

2.本发明提供的电力无线专网的中继选择方法，先根据其他终端的接入权限筛选出与接收到的业务请求类型相同的终端设备集合，然后根据业务请求的需求为终端设备集合中各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载及频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到各终端设备的效用值，选取最高效用值所对应的终端设备作为继设备。该方法根据不同的业务需求选择不同的中继终端，而非基于统一的标准进行中继设备的选择及连接，因此通过该方法完成的中继连接，保证了中继连接质量，为后续的业务传输提供了保障。

3.本发明提供的电力无线专网的中继选择方法，在收到中继反馈信息后，首先根据中继反馈信息建立面向不同业务需求的中继设备候选列表，等接收到业务请求后，可以直接从与接收到的业务请求的需求相对应的中继设备候选列表中选择最合适的终端设备作为中继终端，因此通过该方法选择的中继设备符合业务需求，保证了业务传输质量，并且不需要从所有终端设备中进行挑选，提高了中继连接效率。

4. 本发明提供的电力无线专网的频率分配方法，在接收到中继请求设备发送的中继请求后，返回中继反馈信息，便于中继请求设备从基站覆盖范围内的众多终端设备中选择最合适的终端设备作为中继设备，当收到中继请求设备发送的中继接入请求后，选择最适用于中继接入请求的频率资源反馈给中继请求设备，不仅保证了中继连接质量，为中继请求设备的业务传输提供保障，而且实现了频率资源的合理利用。

5. 本发明提供的电力无线专网的频率分配方法，在对中继请求设备反馈频率资源时，先对中继接入请求进行优先级排序，当与中继接入请求相对应的频率资源充足时，优先对优先级高的中继请求分配优质资源，通过该方法可以使有限的资源实现高质量的利用。

6. 本发明提供的电力无线专网的频率分配方法，在对中继请求设备反馈频率资源时，若空闲频率资源无法满足中继接入请求，可以向中继请求设备反馈其他终端设备中与中继接入请求相对应的频率资源，或，等待与中继接入请求相对应的频率资源出现空闲之后，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率资源，或，向中继请求设备反馈与中继接入请求不对应的空闲频率资源，通过该方法进行中继连接，不仅不会对原始终端通信产生干扰，还有效提高了频率资源的利用率。

7. 本发明提供的中继连接***，包括中继请求设备和中继候选终端设备，当无法满足业务传输需求时，中继请求设备向中继候选终端设备发送中继请求，收到中继请求的中继候选终端设备向中继请求设备发送中继反馈信息，中继候选终端设备发送的中继反馈信息为后续中继请求设备选择更合适的中继设备提供了前提，中继请求设备选择中继设备时，是基于接收到的业务请求和中继反馈信息进行选择的，由于建立中继连接的最根本目的是实现高质量的业务传输，因此通过业务请求和中继反馈信息选择的中继设备，更符合中继请求设备的实际需求，在选好中继设备后，中继请求设备向中继终端发送中继接入请求，中继设备根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源，然后中继请求设备和中继设备根据该频率资源建立中继连接，同上所述，建立中继连接的最根本目的是实现高质量的业务传输，因此中继设备基于中继接入请求反馈频率资源，更符合中继请求设备的实际需求，通过该频率资源建立的中继连接，能更好地完成业务传输的任务。

8. 本发明提供的电力无线专网的中继选择装置，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求，然后根据其他终端设备发送的中继反馈信息和接收到的业务请求选择中继设备，并向选中的中继设备发送中继接入请求，根据中继设备反馈的频率资源与中继设备建立中继连接。本发明提供的电力无线专网的中继选择装置，并非将处于基站覆盖范围作为选择中继设备的唯一标准，而是根据其接收到的业务请求从众多终端设备中选择最合适的终端设备进行连接，通过这种装置建立的中继连接，保证了后续业务传输时的传输质量。

9. 本发明提供的电力无线专网的频率分配装置，在接收到中继请求设备发送的中继请求后，返回中继反馈信息，便于中继请求设备从基站覆盖范围内的众多终端设备中选择最合适的终端设备作为中继设备，当收到中继请求设备发送的中继接入请求后，选择最适用于中继接入请求的频率资源反馈给中继请求设备，不仅保证了中继连接质量，为中继请求设备的业务传输提供保障，而且实现了频率资源的合理利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-图3为本发明实施例中提供的电力无线专网的中继选择方法的具体示例的流程图；

图4为本发明实施例中建立的中继设备候选列表；

图5为本发明实施例中提供的电力无线专网的中继选择方法的具体示例的流程图

图6-图7为本发明实施例中提供的电力无线专网的频率分配方法的具体示例的流程图；

图8为本发明实施例中频率资源划分示例图；

图9为本发明实施例中提供的电力无线专网的频率分配方法的具体示例的流程图；

图10-图11为本发明实施例中提供的中继连接***示意图；

图12为本发明实施例中提供的电力无线专网的中继选择装置结构框图

图13为本发明实施例中提供的电力无线专网的频率分配装置结构框图；

图14为本发明实施例中提供的一种计算机装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

随着泛在电力物联网建设的逐步推进，实现万物之间无缝互联和感知十分迫切。电力无线专网作为泛在电力物联网不可或缺的基础支撑技术，对实现各类信息的状态感知尤为重要，因此需要电力无线专网的广泛覆盖。但是,由于覆盖范围内存在高楼等遮挡物，导致信号衰减，即使在无线专网覆盖区域内，也会存在覆盖盲点，因此需要通过一定技术手段来进行补盲，以便满足业务接入需求。

在电力无线网中，包括一个基站和若干个终端设备，终端设备为通信终端设备，在正常情况下，基站覆盖范围内的所有终端设备都可以直接与基站进行连接并且向基站传输信息，但是由于某些原因导致一些终端设备无法向基站传输信息时，无法向基站传输信息的终端设备需要与其他终端建立中继连接。

本发明实施例提供一种电力无线专网的中继选择方法，可应用于无法向基站传输信息的终端设备中，如图1所示，包括：

步骤S110：当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求。

其中，无法满足业务传送需求的情况包括：未接收到业务请求时，发现无法与基站进行连接，或，检测到信道质量太差无法满足任一业务的传输；接收到业务请求后，发现与基站之间的信道质量变差，无法满足业务传输需求。当发现无法与基站进行连接，或，检测到信道质量太差无法满足任一业务的传输时，需立即向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求，而并不是等待业务请求到来时才发送中继请求，这样有助于降低业务时延。

步骤S120：接收其他终端设备发送的中继反馈信息，在一具体实施例中，接收到中继请求的终端设备都会向发送中继请求的终端设备返回中继反馈信息，便于后续从基站覆盖范围内的众多终端设备中选择合适的中继设备。

步骤S130：根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求。

步骤S140：接收中继设备根据中继接入请求反馈的频率资源；该频率资源可以是属于中继设备的空闲频率资源，也可以是除中继设备外其他处于基站覆盖范围内的终端设备正在使用的频率资源。

步骤S150：根据频率资源与中继设备建立中继连接。

本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择方法，并非将处于基站覆盖范围作为选择中继设备的唯一标准，而是根据其接收到的业务请求从众多终端设备中选择最合适的终端设备进行连接，通过这种方法建立的中继连接，保证了后续业务传输时的传输质量。

在一具体实施例中，如果在步骤S130中，发送中继请求时并未收到业务请求，则在步骤S120之后，步骤S130之前，该电力无线专网的中继选择方法还包括接收业务请求的步骤。

在一可选实施例中，上述步骤S120中，其他终端设备发送的中继反馈信息包括其他终端设备的接入权限、其他终端设备连接到基站的中继跳数、与其他终端设备的信噪比、其他终端设备与基站之间的信噪比、其他终端设备的传输负载、其他终端设备的可用频率资源。

在一可选实施例中，如图2所示，上述步骤S130具体包括：

步骤S1301：根据接入权限选择与接收的业务请求的类型相同的终端设备集合。

在一具体实施例中，业务类型包括精准控制类业务（简称精控类业务）、一般控制类业务、其他普通类业务，精准控制类业务和一般控制类业务属于生产控制大区业务，其他普通类业务属于管理信息大区业务，在一般情况下，精准负荷控制业务和一般控制类业务对时延要求较高，普通类业务对宽带要求较高。每个终端设备作为中继时，传输的业务类型根据终端的属性有所不同，终端设备将这项条件作为中继反馈信息中的接入权限，只有与接入权限类型相同的业务请求才能以该终端设备作为中继进行传输。

步骤S1302：根据业务请求的需求为终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到终端设备集合中的各终端设备的效用值。

步骤S1303：选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备。

在一具体实施例中，以普通类业务中的视频等高带宽业务为例，通过以下流程进行中继选择：

首先选择接入权限为普通类业务的终端设备集合，然后终端设备集合中各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，对于视频类业务，带宽最为重要，时延不是很敏感，所以，为终端设备集合中每个终端设备的频率资源加权的系数为0.5，信噪比为0.3，中继跳数为0.1，传输负载为0.1，分别计算各终端设备的效用值，最终选择最高效用值对应的终端设备作为中继设备。在本例中，频率资源直接影响传输带宽，最为重要，所以加权比重最高，而信噪比影响通道质量和调制阶数，所以次重要，跳数和负载情况都是影响时延的主要因素，不是这类业务的中继选择重点考虑的对象，所以权重较低。对中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配的加权系数可以根据实际业务需求进行调整。

在一具体实施例中，当业务请求在某一方面具有极高的需求时，也可将反馈信息中的某一项直接作为筛选终端设备集合的条件之一，无需分配加权系数。例如，对于精控类业务，由于其对时延要求极高，且中继跳数为影响传输时延的最主要的因素，因此可以先根据中继跳数对终端设备进行初步筛选，例如可以先筛选出与基站为单跳连接的终端设备，然后根据接入权限将筛选出的终端设备进一步筛选得到终端设备集合，然后将终端设备集合中的各终端的信噪比、传输负载、频率资源分配不同的权重，分别计算各终端设备的效用值，最终选择最高效用值对应的终端设备作为中继设备。对信噪比、传输负载、频率资源的权重的分配可以根据业务需求的不同做调整，例如对于负荷控制类业务，时延最为重要，对带宽不是很敏感，所以，为信噪比分配的加权系数为0.6，传输负载的加权系数为0.3，频率资源的加权系数为0.1。这里信噪比的加权系数最大，是因为信噪比越高，传输质量越好，减少重传次数，进而减少时延，负载程度影响业务传输排队时间，也是影响时延的参数，对于频率资源，因控制类的业务速率一般在10kbps以下，所以，要求不高，不作为中继选择的重要依据。

本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择方法，先根据其他终端的接入权限筛选出与接收到的业务请求类型相同的终端设备集合，然后根据业务请求的需求为终端设备集合中各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载及频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到各终端设备的效用值，选取最高效用值所对应的终端设备作为继设备。该方法根据不同的业务需求选择不同的中继终端，而非基于统一的标准进行中继设备的选择及连接，因此通过该方法完成的中继连接，保证了中继连接质量，为后续的业务传输提供了保障。

在一可选实施例中，如图3所示，本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择方法，在上述步骤S120之后，步骤S130之前，还包括：

步骤S160：根据中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源建立面向不同业务需求的中继设备候选列表。在本实施例中，在建立中继设备候选列表时，将业务需求分为高带宽类业务、低时延类业务及高可靠类业务，建立的中继设备候选列表如图4所示，在实际应用中，也可以根据实际需要根据业务需求将业务分为不同的类别。

在一可选实施例中，如图5所示，如果本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择方法执行上述步骤S160建立了中继设备候选列表，则在接收到业务请求之后，上述步骤S130具体包括：

步骤S1311：选择与业务请求的需求相对应的中继设备候选列表，例如，当接收到的业务请求为负荷控制类业务时，由于负荷控制类业务对时延要求较高，因此可以选取图4所示的中继设备候选列表中的队列2中的终端设备，然后对队列2中的终端设备进行进一步选择。

步骤S1312：根据接入权限和与业务请求的需求相对应的中继设备候选列表，选择与业务请求的类型相同的终端设备列表。

步骤S1313：根据业务请求的需求为终端设备列表中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到终端设备列表中的各终端设备的效用值。

步骤S1314：选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备。

对步骤S1312-步骤S1314的详细描述见上述对步骤S1301-步骤S1303的描述。

本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择方法，在收到中继反馈信息后，首先根据中继反馈信息建立面向不同业务需求的中继设备候选列表，等接收到业务请求后，可以直接从与接收到的业务请求的需求相对应的中继设备候选列表中选择最合适的终端设备作为中继终端，因此通过该方法选择的中继设备符合业务需求，保证了业务传输质量，并且不需要从所有终端设备中进行挑选，提高了中继连接效率。

实施例2

本发明实施例提供一种电力无线专网的频谱分配方法，适用于可以与基站进行连接，并接收到其他终端发送的中继请求的终端设备，如图6所示，包括：

对步骤S210：接收中继请求设备发送的中继请求。

对步骤S220：根据中继请求返回中继反馈信息，其中，中继反馈信息包括接入权限、连接到基站的中继跳数、与中继请求设备之间的信噪比、与基站之间的信噪比、传输负载、可用频率资源。

对步骤S230：若接收到中继请求设备发送的中继接入请求，根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源。在一具体实施例中，同一时间段内可能只接收到一个中继请求设备发送的中继接入请求，也可能同时接收到多个中继请求设备发送的中继接入请求，需根据自身频率资源的使用情况及中继接入请求为发送中继接入请求的中继请求设备反馈频率资源。

对步骤S240：根据频率资源与中继请求设备建立中继连接。

本发明实施例提供的电力无线专网的频谱分配方法，在接收到中继请求设备发送的中继请求后，返回中继反馈信息，便于中继请求设备从基站覆盖范围内的众多终端设备中选择最合适的终端设备作为中继设备，当收到中继请求设备发送的中继接入请求后，选择最适用于中继接入请求的频率资源反馈给中继请求设备，不仅保证了中继连接质量，为中继请求设备的业务传输提供保障，而且实现了频率资源的合理利用。

在一可选实施例中，如图7所示，上述步骤S230具体包括：

步骤S231：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源多于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率中信道质量最高的频率资源。其中，中继接入请求中包含中继请求设备接收到的业务请求信息，根据中继接入请求为中继请求设备反馈频率资源，实际是根据中继请求设备接收到的业务请求为中继请求设备反馈频率资源。

需要说明的是，业务类型分为三种：精控类业务、一般控制类业务、其他普通类业务，在建立电力无线专网时，为了保证不同类型业务之间资源隔离，保证服务质量且符合电力安全管理要求，电力无线专网针对上述三种业务类型，如图8所示，为每个终端设备分配了三种频率资源：精控业务资源池f1、一般控制业务资源池f2、其他普通业务资源池f3，每一资源池内部针对具体业务进行进一步划分为f12、f13、f21、f22、f31、f32等。在一般情况下，精控类业务共享精控业务资源池中的资源，一般控制类业务共享一般控制业务资源池中的资源，其他普通类业务共享他普通业务资源池中的资源。即，如果中继请求设备接收到的业务请求为精控类业务，则与中继接入请求相对应的频率资源为精控业务资源池中的频率资源。当中继接入请求相对应的空闲频率资源多于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率中信道质量最高的频率资源，即，即使业务请求的优先级较低，但是当与业务请求相对应的资源池中空闲频率资源较多时，可以为中继请求设备反馈该资源池中高优先级业务的频率资源，但是当高优先级业务到来时，低优先级业务需要立即退出。

在一可选实施例中，如图7所示，上述步骤S230还包括：

步骤S232：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈其他终端设备中与中继接入请求相对应的频率资源，即，利用频分复用的思想，向中继请求设备反馈与其距离较远的终端设备中的频率资源。

在一可选实施例中，如图7所示，上述步骤S230还包括：

步骤S233：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，等待与中继接入请求相对应的频率资源出现空闲之后，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率资源。

在一可选实施例中，如图7所示，上述步骤S230还包括：

步骤S234：若与中继接入请求相对应的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源，向中继请求设备反馈与中继接入请求不对应的空闲频率资源。但是通过这种方法反馈频率资源时，只可以为优先级较高的业务分配优先级较低的业务对应的资源池，例如，如果中继接入请求中的业务类型为精控类业务，当精控类业务资源池中的空闲频率资源少于中继请求设备所需的频率资源时，可以为中继请求设备反馈一般控制业务资源池或其他普通业务资源池中的空闲频率资源。但是，如果中继接入请求中的业务类型为精控类业务，不能为中继请求设备反馈精控业务资源池中的频率资源。

上述步骤S232-步骤S234为空闲频率资源无法满足中继请求设备的需求时的三种解决方法，优选步骤S232和步骤S233。

本发明实施例提供的电力无线专网的频谱分配方法，在对中继请求设备反馈频率资源时，若空闲频率资源无法满足中继接入请求，可以向中继请求设备反馈其他终端设备中与中继接入请求相对应的频率资源，或，等待与中继接入请求相对应的频率资源出现空闲之后，向中继请求设备反馈与中继接入请求相对应的空闲频率资源，或，向中继请求设备反馈与中继接入请求不对应的空闲频率资源，通过该方法进行中继连接，不仅不会对原始终端通信产生干扰，还有效提高了频率资源的利用率。

在一可选实施例中，如图9所示，上述步骤S220之后，步骤S230之前，该电力无线专网的频谱分配方法还包括：

步骤S250：对未反馈频率资源的中继接入请求进行优先级排序。

按照优先级排序从高到低的顺序，对各未反馈频率资源的中继接入请求执行上述步骤S231-步骤S234。步骤S250主要应用于同时接收到多个中继请求设备发送的中继接入请求的情况。

本发明实施例提供的电力无线专网的频谱分配方法，在对中继请求设备反馈频率资源时，先对中继接入请求进行优先级排序，当与中继接入请求相对应的频率资源充足时，优先对优先级高的中继请求分配优质资源，通过该方法可以使有限的资源实现高质量的利用。

实施例3

本发明实施例提供一种中继连接***，包括中继请求设备和中继候选终端设备，如图10所示，中继请求设备为图中所示的覆盖盲区通信终端A1和A2，中继候选设备为处于基站覆盖范围内的终端设备R1-R4，覆盖盲区通信终端可以同时向多个处于基站覆盖范围内的终端设备发送中继请求，处于基站覆盖范围内的终端设备又分为空闲态通信终端和连接态通信终端。当某终端设备无法满足业务传输需求，需要与其他终端建立中继连接时，便可称该终端设备为中继请求设备，位于基站覆盖范围内的，满足作为中继设备的条件的终端设备都为中继候选终端设备，当无法满足业务传输需求时，中继请求设备需与中继候选终端设备进行交互，与中继候选终端设备中的某一终端设备建立中继连接，完成业务传输，具体步骤如图11所示：

步骤S310：当无法满足业务传输需求时，中继请求设备向基站覆盖范围内的中继候选终端设备发送中继请求，详细描述见上述实施例1中对步骤S110的描述。

步骤S320：接收到中继请求的中继候选终端设备根据中继请求向中继请求设备发送中继反馈信息，详细描述见上述实施例2中对步骤S220的描述。

步骤S330：中继请求设备根据接收的业务请求和中继反馈信息从发送中继反馈信息的中继候选终端设备中选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求，详细描述见上述实施例1中对步骤S130的描述。

步骤S340：中继设备根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源，详细描述见上述实施例2中对步骤S230的描述。

步骤S350：中继请求设备和中继设备根据频率资源建立中继连接。

本发明实施例提供的中继连接***，包括中继请求设备和中继候选终端设备，当无法满足业务传输需求时，中继请求设备向中继候选终端设备发送中继请求，收到中继请求的中继候选终端设备向中继请求设备发送中继反馈信息，中继候选终端设备发送的中继反馈信息为后续中继请求设备选择更合适中继设备提供了前提，中继请求设备选择中继设备时，是基于接收到的业务请求和中继反馈信息进行选择的，由于建立中继连接的最根本目的是实现高质量的业务传输，因此通过业务请求和中继反馈信息选择的中继设备，更符合中继请求设备的实际需求，在选好中继设备后，中继请求设备向中继终端发送中继接入请求，中继设备根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源，然后中继请求设备和中继设备根据该频率资源建立中继连接，同上，建立中继连接的最根本目的是实现高质量的业务传输，因此中继设备基于中继接入请求反馈频率资源，更符合中继请求设备的实际需求，通过该频率资源建立的中继连接，能更好地完成业务传输的任务。

实施例4

本发明实施例提供一种电力无线专网的中继选择装置，如图12所示，包括：

中继请求发送模块110，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端发送中继请求，详细描述见上述实施例1中对步骤S110的描述。

中继反馈信息接收模块120，用于接收其他终端设备发送的中继反馈信息，详细描述见上述实施例1中对步骤S120的描述。

中继设备选择模块130，用于根据接收的业务请求和中继反馈信息选择中继设备，并向中继设备发送中继接入请求，详细描述见上述实施例1中对步骤S130的描述。

频率资源接收模块140，用于接收中继设备根据中继接入请求反馈的频率资源，详细描述见上述实施例1中对步骤S140的描述。

第一中继连接建立模块150，用于根据频率资源与中继设备建立中继连接，详细描述见上述实施例1中对步骤S150的描述。

本发明实施例提供的电力无线专网的中继选择装置，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求，然后根据其他终端设备发送的中继反馈信息和接收到的业务请求选择中继设备，并向选中的中继设备发送中继接入请求，根据中继设备反馈的频率资源与中继设备建立中继连接。本发明提供的电力无线专网的中继选择装置，并非将处于基站覆盖范围作为选择中继设备的唯一标准，而是根据其接收到的业务请求从众多终端设备中选择最合适的终端设备进行连接，通过这种装置建立的中继连接，保证了后续业务传输时的传输质量。

实施例5

本发明实施例提供一种电力无线专网的频谱分配装置，如图13所示，包括：

中继请求接收模块210，用于接收中继请求设备发送的中继请求，详细描述见上述实施例2中对步骤S210的描述。

中继反馈信息发送模块220，用于中继请求返回中继反馈信息，详细描述见上述实施例2中对步骤S220的描述。

频率资源反馈模块230，若接收到中继请求设备发送的请求，用于根据中继接入请求向中继请求设备反馈频率资源，详细描述见上述实施例2中对步骤S230的描述。

第二中继连接建立模块240，用于根据频率资源与中继请求设备建立中继连接，详细描述见上述实施例2中对步骤S240的描述。

本发明实施例提供的电力无线专网的频谱分配装置，在接收到中继请求设备发送的中继请求后，返回中继反馈信息，便于中继请求设备从基站覆盖范围内的众多终端设备中选择最合适的终端设备作为中继设备，当收到中继请求设备发送的中继接入请求后，选择最适用于中继接入请求的频率资源反馈给中继请求设备，不仅保证了中继连接质量，为中继请求设备的业务传输提供保障，而且实现了频率资源的合理利用。

实施例6

本发明实施例提供一种计算机设备，如图14所示，该计算机设备主要包括一个或多个处理器31以及存储器32，图14中以一个处理器31为例。

该计算机设备还可以包括：输入装置33和输出装置34。

处理器31、存储器32、输入装置33和输出装置34可以通过总线或者其他方式连接，图14中以通过总线连接为例。

处理器31可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。处理器31还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器32可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电力无线专网的中继选择装置，或，电力无线专网的频谱分配装置的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器32可选包括相对于处理器31远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电力无线专网的中继选择装置，或，电力无线专网的频谱分配装置。输入装置33可接收用户输入的计算请求（或其他数字或字符信息），以及产生与中继连接装置有关的键信号输入。输出装置34可包括显示屏等显示设备，用以输出计算结果。

实施例7

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的电力无线专网的中继选择方法，或，电力无线专网的频谱分配方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种电力无线专网的中继选择方法，其特征在于，包括：

当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端设备发送中继请求；

接收所述其他终端设备发送的中继反馈信息；

根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备，并向所述中继设备发送中继接入请求；所述中继反馈信息包括所述其他终端设备的接入权限，将接入权限与接收的业务请求的类型相同的终端设备作为所述中继设备；

接收所述中继设备根据所述中继接入请求反馈的频率资源；

根据所述频率资源与所述中继设备建立中继连接；

所述中继反馈信息包括所述其他终端设备连接到基站的中继跳数、与所述其他终端设备的信噪比、所述其他终端设备与所述基站之间的信噪比、所述其他终端设备的传输负载、所述其他终端设备的可用频率资源；

所述根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：

根据所述接入权限选择与所述接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；

根据所述业务请求的需求为所述终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备集合中的各所述终端设备的效用值；

选取最高效用值所对应的终端设备作为所述中继设备。

2.根据权利要求1所述的电力无线专网的中继选择方法，其特征在于，所述接收所述其他终端设备发送的中继反馈信息的步骤之后，所述根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备的步骤之前，还包括：

根据所述中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源建立面向不同业务需求的中继设备候选列表。

3.根据权利要求2所述的电力无线专网的中继选择方法，其特征在于，所述根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：

选择与所述业务请求的需求相对应的中继设备候选列表；

根据所述接入权限和所述与所述业务请求的需求相对应的中继设备候选列表，选择与业务请求的类型相同的终端设备列表，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；

根据所述业务请求的需求为所述终端设备列表中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备列表中的各所述终端设备的效用值；

选取最高效用值所对应的终端设备作为所述中继设备。

4.一种电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，包括：

接收中继请求设备发送的中继请求；

根据所述中继请求返回中继反馈信息；

若接收到所述中继请求设备发送的中继接入请求，根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源；

根据所述频率资源与所述中继请求设备建立中继连接；

所述反馈信息包括接入权限、连接到基站的中继跳数、与中继请求设备的信噪比、与所述基站之间的信噪比、传输负载、可用频率资源；所述中继请求设备根据所述接入权限选择与所述接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；根据所述业务请求的需求为所述终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备集合中的各所述终端设备的效用值；选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备，并向所述中继设备发送中继接入请求。

5.根据权利要求4所述的电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤，包括：

若与所述中继接入请求相对应的空闲频率资源多于所述中继请求设备所需的频率资源，向所述中继请求设备反馈与所述中继接入请求相对应的空闲频率中信道质量最高的频率资源。

6.根据权利要求5所述的电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：

若与所述中继接入请求相对应的空闲频率资源少于所述中继请求设备所需的频率资源，向所述中继请求设备反馈其他终端设备中与所述中继接入请求相对应的频率资源。

7.根据权利要求5所述的电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：

若与所述中继接入请求相对应的空闲频率资源少于所述中继请求设备所需的频率资源，等待与所述中继接入请求相对应的频率资源出现空闲之后，向所述中继请求设备反馈与所述中继接入请求相对应的空闲频率资源。

8.根据权利要求5所述的电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤，还包括：

若与所述中继接入请求相对应的空闲频率资源少于所述中继请求设备所需的频率资源，向所述中继请求设备反馈与所述中继接入请求不对应的空闲频率资源。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的电力无线专网的频谱分配方法，其特征在于，在所述根据所述中继请求返回中继反馈信息的步骤之后、所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤之前，还包括：

对未反馈频率资源的中继接入请求进行优先级排序；

按照所述优先级排序从高到低的顺序，对各未反馈频率资源的中继接入请求执行所述根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源的步骤。

10.一种中继连接***，其特征在于，包括中继请求设备和中继候选终端设备；

当无法满足业务传输需求时，所述中继请求设备向基站覆盖范围内的所述中继候选终端设备发送中继请求；

接收到所述中继请求的中继候选终端设备根据所述中继请求向所述中继请求设备发送中继反馈信息；所述中继反馈信息包括其他终端设备的接入权限，将接入权限与接收的业务请求的类型相同的终端设备作为中继设备；

所述中继请求设备根据接收的业务请求和所述中继反馈信息从发送中继反馈信息的中继候选终端设备中选择中继设备，并向所述中继设备发送中继接入请求；

所述中继设备根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源；

所述中继请求设备和所述中继设备根据所述频率资源建立中继连接；

所述中继反馈信息包括所述其他终端设备连接到基站的中继跳数、与所述其他终端设备的信噪比、所述其他终端设备与所述基站之间的信噪比、所述其他终端设备的传输负载、所述其他终端设备的可用频率资源；

所述根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：

根据所述接入权限选择与所述接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；

根据所述业务请求的需求为所述终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备集合中的各所述终端设备的效用值；

选取最高效用值所对应的终端设备作为所述中继设备。

11.一种电力无线专网的中继选择装置，其特征在于，包括：

中继请求发送模块，当无法满足业务传输需求时，向基站覆盖范围内的其他终端发送中继请求；

中继反馈信息接收模块，用于接收所述其他终端设备发送的中继反馈信息；

中继设备选择模块，用于根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备，并向所述中继设备发送中继接入请求；所述中继反馈信息包括所述其他终端设备的接入权限，将接入权限与接收的业务请求的类型相同的终端设备作为所述中继设备；

频率资源接收模块，用于接收所述中继设备根据所述中继接入请求反馈的频率资源；

第一中继连接建立模块，用于根据所述频率资源与所述中继设备建立中继连接；

所述中继反馈信息包括所述其他终端设备连接到基站的中继跳数、与所述其他终端设备的信噪比、所述其他终端设备与所述基站之间的信噪比、所述其他终端设备的传输负载、所述其他终端设备的可用频率资源；

所述根据接收的业务请求和所述中继反馈信息选择中继设备的步骤，包括：

根据所述接入权限选择与所述接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；

根据所述业务请求的需求为所述终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备集合中的各所述终端设备的效用值；

选取最高效用值所对应的终端设备作为所述中继设备。

12.一种电力无线专网的频谱分配装置，其特征在于，包括：

中继请求接收模块，用于接收中继请求设备发送的中继请求；

中继反馈信息发送模块，用于所述中继请求返回中继反馈信息；

频率资源反馈模块，若接收到所述中继请求设备发送的中继接入请求，用于根据所述中继接入请求向所述中继请求设备反馈频率资源；

第二中继连接建立模块，用于根据所述频率资源与所述中继请求设备建立中继连接；

所述反馈信息包括接入权限、连接到基站的中继跳数、与中继请求设备的信噪比、与所述基站之间的信噪比、传输负载、可用频率资源；所述中继请求设备根据所述接入权限选择与所述接收的业务请求的类型相同的终端设备集合，所述业务请求的类型包括精控类业务、一般控制类业务、其他普通业务；根据所述业务请求的需求为所述终端设备集合中的各终端设备的中继跳数、信噪比、传输负载、频率资源分配不同的加权系数，并进行复合加权计算，得到所述终端设备集合中的各所述终端设备的效用值；选取最高效用值所对应的终端设备作为中继设备，并向所述中继设备发送中继接入请求。

13.一种计算机设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，从而执行如权利要求1-3中任一项所述的电力无线专网的中继选择方法，或，如权利要求4-9中任一项所述的电力无线专网的频率分配方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-3中任一项所述的电力无线专网的中继选择方法，或，如权利要求4-9中任一项所述的电力无线专网的频率分配方法。

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