一种电力系统无线空口通信方法及装置与流程

本发明涉及电力系统通信，尤其涉及一种电力系统无线空口通信方法及装置。

背景技术：

1、新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提。随着数字新基建的不断发展，电力系统的信息化程度不断提升。在推进5g覆盖过程中，电力系统对于5g通信网络的可靠性和低时延有着特殊的要求。5g空口切片技术可较好的满足电力系统通信的可靠性和低时延需求。

2、空口切片技术通过为电力系统提供专网、为重要终端预留空口资源的方式，确保重要终端通信的可靠性和低时延。具体的，现有方式为重要的电力系统终端分配若干空口，终端在固定空口通信，同时预留空口资源备用，以提升重要终端通信的可靠性。因空口资源有限，预留空口数量有限。现有电力系统的空口切片通信方式，容易被监听获取完整通信内容，造成信息泄露，安全性较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电力系统无线空口通信方法及装置，以解决现有电力系统无线空口通信方式安全性较低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种电力系统无线空口通信方法，包括：获取为电力系统终端预留的空口序列。所述空口序列包括多个空口。根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值，并基于所述初始值得到混沌序列。以所述空口序列中的空口数量为最大值，将所述混沌序列进行归一化取整，得到混沌整数序列。以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在所述空口序列中确定下一时刻的空口。在下一时刻，基于上述确定的空口进行通信，并将上述当前值的下一序列值作为混沌整数序列的当前值。

3、在一种可能的实现方式中，根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值包括：获取电力系统终端的唯一标识。对所述电力系统终端的唯一标识进行哈希计算，得到哈希值。将所述哈希值按预设规则处理为绝对值小于1的小数。将上述绝对值小于1的小数作为所述混沌序列的初始值。

4、在一种可能的实现方式中，所述基于所述初始值得到混沌序列包括：基于以下公式确定混沌序列：

5、xn+1＝cos[eμ+1arccos(xn)-π(arctan(xn)+xn+μ)]，xn∈[-1,1]

6、其中，xn、xn+1为混沌序列的序列值。n为大于等于0的整数，当n＝0时，x0为初始值。μ为预设常数。

7、在一种可能的实现方式中，所述基于所述初始值得到混沌序列包括：基于以下公式确定混沌序列：

8、xn+1＝cos(karccos(xn)),xn∈[-1,1]

9、其中，xn、xn+1为混沌序列的序列值。k为分叉系数，n为大于等于0的整数，当n＝0时，x0为初始值。

10、在一种可能的实现方式中，在所述空口序列中确定下一时刻的空口之后，还包括：基于当前终端确定的下一时刻的空口，获得所述空口序列中的剩余空口。将所述剩余空口作为其他终端下一时刻的空口进行通信。

11、在一种可能的实现方式中，多个电力系统终端共享所述空口序列。在所述空口序列中确定下一时刻的空口之后，还包括：若当前电力系统终端下一时刻的空口与任一其他电力系统终端相同，则判断当前电力系统终端的优先级。若当前电力系统终端的优先级低于所述其他电力系统终端，则将所述空口序列中下一空口作为下一时刻的空口。

12、在一种可能的实现方式中，所述混沌整数序列基于以下公式得到：

13、

14、其中，x′n表示混沌整数序列的序列值，m表示空口序列中的空口数量，xn表示混沌序列的序列值，n为大于等于0的整数。

15、在一种可能的实现方式中，在所述以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在所述空口序列中确定下一时刻的空口之前，还包括：将所述空口序列的中心位置的空口作为初始时刻的空口。在初始时刻，以初始时刻的空口作为当前时刻的空口。

16、第二方面，本发明提供了一种电力系统无线空口通信装置，包括：获取模块，用于获取为电力系统终端预留的空口序列。所述空口序列包括多个空口。初始值确定模块，用于根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值，并基于所述初始值得到混沌序列。归一化模块，用于以所述空口序列中的空口数量为最大值，将所述混沌序列进行归一化取整，得到混沌整数序列。空口确定模块，用于以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在所述空口序列中确定下一时刻的空口。通信模块，用于在下一时刻，基于上述确定的空口进行通信，并将上述当前值的下一序列值作为混沌整数序列的当前值。

17、在一种可能的实现方式中，根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值包括：获取电力系统终端的唯一标识。对所述电力系统终端的唯一标识进行哈希计算，得到哈希值。将所述哈希值按预设规则处理为绝对值小于1的小数。将上述绝对值小于1的小数作为所述混沌序列的初始值。

18、本发明提供一种电力系统无线空口通信方法及装置，该方法包括：获取为电力系统终端预留的空口序列。空口序列包括多个空口。根据电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值，并基于初始值得到混沌序列。以空口序列中的空口数量为最大值，将混沌序列进行归一化取整，得到混沌整数序列。以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在空口序列中确定下一时刻的空口。在下一时刻，基于上述确定的空口进行通信，并将上述当前值的下一序列值作为混沌整数序列的当前值。本发明通过在电力系统终端的预留空口序列中，基于动态变化的当前空口和终端对应的混沌序列确定动态变化的下一时刻的通信空口，在通信过程中动态切换预留空口，增强了通信空口的随机性，在兼顾空口切片的同时降低了通信内容被监听获取的概率，提升了电力系统无线空口通信的安全性。

技术特征：

1.一种电力系统无线空口通信方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值包括：

3.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，所述基于所述初始值得到混沌序列包括：

4.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，所述基于所述初始值得到混沌序列包括：

5.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，在所述空口序列中确定下一时刻的空口之后，还包括：

6.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，多个电力系统终端共享所述空口序列；在所述空口序列中确定下一时刻的空口之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，所述混沌整数序列基于以下公式得到：

8.根据权利要求1所述的电力系统无线空口通信方法，其特征在于，在所述以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在所述空口序列中确定下一时刻的空口之前，还包括：

9.一种电力系统无线空口通信装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的电力系统无线空口通信装置，其特征在于，根据所述电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值包括：

技术总结
本发明提供一种电力系统无线空口通信方法及装置，属于电力系统通信技术领域。该方法包括：获取为电力系统终端预留的空口序列；根据电力系统终端的唯一标识，确定混沌序列的初始值，并基于初始值得到混沌序列；以空口序列中的空口数量为最大值，将混沌序列进行归一化取整，得到混沌整数序列；以当前时刻的空口为起点，以混沌整数序列的当前值为步长，在空口序列中确定下一时刻的空口；在下一时刻，基于上述确定的空口进行通信，并将上述当前值的下一序列值作为混沌整数序列的当前值。本发明能够增强通信空口的随机性，在兼顾空口切片的同时降低了通信内容被监听获取的概率，提升了电力系统无线空口通信的安全性。

技术研发人员：王建伯,孟祥龙,孟显,张家驹,刘文昭,赵津,刘辛彤,陈方正,王旭蕊,纪春华,张磊,蔡硕,崔俊彬,刘红艳,季名扬
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司信息通信分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8