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基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法

文檔序號:7943374閱讀:318來源:國知局
專利名稱:基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù),特別涉及一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法。
背景技術(shù)
電力線載波通信技術(shù)是一種利用電力線作為通信媒介來傳輸數(shù)據(jù)信息的通信方式,一般包括借助35kV及以上電壓等級的高壓傳輸線作為通信媒介的高壓電力線載波通信;借助IOkV電壓等級的中壓傳輸線作為通信媒介的中壓電力線載波通信;以及借助380V 或者220V的低壓傳輸線作為通信媒介的低壓電力線載波通信。傳統(tǒng)的電力線載波通信主要利用高壓傳輸線作為高頻信號的傳輸通道,僅僅局限于傳輸遠(yuǎn)程控制信號等,應(yīng)用范圍窄,傳輸速率較低。目前,隨著電力線載波技術(shù)的不斷發(fā)展和社會的需要,電力載波通信正在轉(zhuǎn)向采用低壓配電網(wǎng)進(jìn)行載波通信,使得低壓電力線載波通信的技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用出現(xiàn)了方興未艾的局面。與其他通信技術(shù)相比,電力線載波通信需要面對的信道條件具有如下特性時變性強(qiáng),并且呈現(xiàn)隨工頻信號變化的循環(huán)平穩(wěn)特性;信道衰減大;干擾信號和噪聲信號的強(qiáng)度很大,信噪比和信干比較差。傳統(tǒng)的電力線載波通信采用擴(kuò)頻、窄帶調(diào)制或者相位調(diào)制技術(shù),載波頻率和通信帶寬固定,通信時間固定。一般而言,傳統(tǒng)的電力線載波通信是采用一個或者兩個固定的載波頻率和通信帶寬,以固定的調(diào)制方法在所有時刻發(fā)送和/或接收信號。這種方法會帶來以下的問題一方面,由于電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接入的用電設(shè)備具有很大的隨機(jī)性和不確定性, 因此,信道的多徑效應(yīng),衰減特性等都是不固定的,不僅隨著應(yīng)用場景的不同而變化,而且具有很強(qiáng)的時變性。對于傳統(tǒng)的電力線通信設(shè)備而言,找到一個能夠在所有應(yīng)用場景下都性能最優(yōu)的通信頻帶是不現(xiàn)實的。這就使得采用傳統(tǒng)通信方式的產(chǎn)品不能夠做到針對當(dāng)前的應(yīng)用選擇合適的通信方式,從而使得其通信的可靠性受到很大的影響。另一方面,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是以最壞情況為參考制定設(shè)計指標(biāo),如果當(dāng)前通信條件優(yōu)于最壞情況,傳統(tǒng)的產(chǎn)品不能夠隨之調(diào)整,這就必然導(dǎo)致超裕度設(shè)計,其頻譜利用率和功耗利用率都比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,用于解決現(xiàn)有電力線載波通信存在的通信可靠性差、頻譜利用率和功耗利用率低等問題。本發(fā)明提供一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,包括對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;根據(jù)得到的所述信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù);根據(jù)確定的配置參數(shù)配置所述通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī);通過已配置有所述配置參數(shù)的所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸??蛇x地,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型包括對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知和/或閉環(huán)認(rèn)知,得到信道模型??蛇x地,對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方或者接收方單獨對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量;所述測量包括對信道中引入的干擾的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計;所述干擾包括窄帶干擾或者寬帶干擾;對信道中引入的噪聲的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計;所述噪聲包括突發(fā)噪聲??蛇x地,對電力線信道進(jìn)行閉環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量;所述測量包括對信道的衰減特性和時變性進(jìn)行時域和頻域的估計。可選地,根據(jù)信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)包括根據(jù)得到的所述信道模型以及預(yù)定的判斷準(zhǔn)則來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)??蛇x地,所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯誤率最低、丟包率最低、信噪比閾值或者信干比閾值??蛇x地,所述配置參數(shù)包括通信制式,信號占用的頻率和帶寬,擾碼類型及調(diào)制比參數(shù),調(diào)制方式,糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣,網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù),以及通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)中的一個或多個??蛇x地,所述通信制式為窄帶調(diào)制、擴(kuò)頻以及正交頻分復(fù)用中的一種或多種??蛇x地,所述擾碼類型包括長碼或短碼??蛇x地,所述糾錯碼的種類包括BCH碼,循環(huán)碼,卷積碼,RS編碼,Turbo編碼、低密度奇偶校驗編碼LDPC中的一種或者多種。本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,其能夠?qū)Ξ?dāng)前信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;根據(jù)得到的所述信道模型進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析,選擇最適合的通信方式,對電力線通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)進(jìn)行配置,使得整個電力線通信系統(tǒng)工作在最合適的狀態(tài),從而提高電力線通信的可靠性,穩(wěn)定性和通信速率,同時能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。


圖1為本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施方式中的流程示意圖。圖2為本發(fā)明提供的一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施例中對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并生成配置參數(shù)的示意圖。圖3為通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)的配置示意圖。圖4為的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施方式中應(yīng)用的電力線
通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。元件標(biāo)號說明S101, S103, S105, S107步驟201窄帶干擾202突發(fā)噪聲203衰減301窄帶模式
302401403405
寬帶模式
參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)信道認(rèn)知模塊
認(rèn)知控制模塊
具體實施例方式鑒于在現(xiàn)有的電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接入的用電設(shè)備具有很大的隨機(jī)性和不確定性, 電力線信道具有很強(qiáng)的時變性,現(xiàn)有的通信設(shè)備不能夠做到針對當(dāng)前的應(yīng)用選擇合適的通信方式,從而使得其通信的可靠性受到很大的影響,且頻譜利用率和功耗利用率都比較低。因此,本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),包括對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型,確定通信設(shè)備的配置參數(shù),以此重新配置通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī),通過已配置的通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,使得整個電力線通信系統(tǒng)工作在最合適的狀態(tài),從而提高電力線通信的可靠性,穩(wěn)定性和通信速率。以下將通過具體實施例來對本發(fā)明所提出的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1顯示了本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施方式中的流程示意圖。如圖1所示,所述電力線通信方法包括步驟S101,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;步驟S103,根據(jù)得到的所述信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù);步驟S105,根據(jù)確定的配置參數(shù)配置所述通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī);步驟S107,通過已配置有所述配置參數(shù)的所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以下對上述個步驟進(jìn)行詳細(xì)描述。步驟S101,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型。在實際應(yīng)用中,由于電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接入的用電設(shè)備具有很大的隨機(jī)性和不確定性,因此,電力線信道的多徑效應(yīng),衰減特性等都是不固定的,不僅隨著應(yīng)用場景的不同而變化,而且具有很強(qiáng)的時變性。因此,需要對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知而獲取其信道特。在本實施例中,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型可以通過開環(huán)認(rèn)知和/或閉環(huán)認(rèn)知來實現(xiàn)。對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方或者接收方單獨對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量。所述測量包括但不限于對信道中引入的干擾(例如窄帶干擾或者寬帶干擾)的時域圖形和頻域特性進(jìn)行估計,以及對信道中引入的噪聲(包括突發(fā)噪聲)的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計。由于,通過一個通信端(發(fā)送方或接收方)單向地信道進(jìn)行頻域特性和時域特性進(jìn)行測量已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù),故不在進(jìn)行贅述。對電力線信道進(jìn)行閉環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量。具體地,由通信的發(fā)送方發(fā)送特定的通信信號或者具有特定模式的通信信號,所述通信信號經(jīng)過待測的所述電力線信道后由所述通信的接收方接收,接收方根據(jù)接收的通信信號以及發(fā)送方發(fā)送的通信信號,分析出所述電力線信道的特性。所述測量包括但不限于對信道的衰減特性和時變性進(jìn)行時域和頻域的估計。由于,通過發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道進(jìn)行頻域特性和時域特性進(jìn)行測量已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù),故不在進(jìn)行贅述。由此,通過步驟S101,可以對電力線信道進(jìn)行測量,獲得電力線信道特性的基本模型。所述信道特性包括例如信道的干擾信號(例如窄帶干擾信號和突發(fā)噪聲)的時域和頻域分布,信道的幅頻響應(yīng)及其時變特性等。步驟S103,根據(jù)得到的所述信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)。在這里,根據(jù)信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)包括根據(jù)得到的所述信道模型以及預(yù)定的判斷準(zhǔn)則來確定本次通信中通信設(shè)備所采用的配置參數(shù)。其中,所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯誤率最低或者丟包率最低,但并不以此為限,在其他實施例中,所述判斷準(zhǔn)則還可以是其他通信指標(biāo)。 例如,在一個實施例中,當(dāng)窄帶干擾帶來的信干比在某一范圍時(例如信干比小于OdB), 則選擇可用的通信頻段時應(yīng)當(dāng)避開所述窄帶干擾。圖2顯示了本發(fā)明提供的一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施例中對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并生成配置參數(shù)的示意圖。如圖2所示,可以被用來進(jìn)行通信的時間和頻率資源可以用頻帶-時隙網(wǎng)格圖來表示。在圖2中,可以用來的進(jìn)行通信的頻帶有5個,分別編號為0、1、2、3、4 ;可以用來進(jìn)行通信的時隙有6個,分別編號為0、1、2、3、 4、5。在頻帶-時隙網(wǎng)格圖中,可以用來通信的時頻資源粒子總計有5X6 = 30個。假定經(jīng)過開環(huán)認(rèn)知和/或閉環(huán)認(rèn)知之后,可以得到如2圖所示的信道特性模型在可用頻帶1處 (所有時隙),信道存在較強(qiáng)的窄帶干擾201 ;在可用時隙3處(所有頻帶),信道存在突發(fā)噪聲202 ;在可用頻帶4處(所有時隙),信道存在較強(qiáng)的衰減203。得到所述信道特性模型之后,就可以根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則確定通信采用的時頻資源為可用頻帶0、2、3,并在可用時隙 3處打孔。步驟S105,根據(jù)確定的配置參數(shù)配置所述通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī)。在本步驟中,根據(jù)步驟S103確定的配置參數(shù),相應(yīng)地改變通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù),使得所述通信設(shè)備具有相應(yīng)的功能。所述配置參數(shù)包括通信制式,信號占用的頻率和帶寬,擾碼類型及調(diào)制比參數(shù), 調(diào)制方式,糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣,網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù),以及通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)中的一個或多個。以下對上述各個配置參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)地說明通信制式通信收發(fā)機(jī)可以配置為窄帶調(diào)制(例如二進(jìn)制頻移鍵控BFSK等),擴(kuò)頻(例如直接序列擴(kuò)頻DSSS等),或者正交頻分復(fù)用OFDM等制式中的一種或者多種。信號占用的頻率和帶寬包括通信信號占用的帶寬和載波頻率(通信信號中心頻率)。擾碼類型及調(diào)制比參數(shù)擾碼類型是指通信收發(fā)機(jī)可以被配置為采用長碼或者短碼作為擾碼,并且擾碼的生成多項式可以被指定;調(diào)制比參數(shù)是指擾碼碼片速率與符號速率之比。調(diào)制方式通信信號的調(diào)制方式可以被配置為幅度調(diào)制ASK,頻率調(diào)制FSK,正交振幅調(diào)制QAM等調(diào)制方式中的一種或者多種。糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣糾錯碼的種類是指通信收發(fā)機(jī)采用的糾錯碼可以被配置為BCH碼,循環(huán)碼,卷積碼,RS編碼,Turbo編碼或者低密度奇偶校驗編碼LDPC等編碼方式中的一種或者多種。碼率是指通信收發(fā)機(jī)采用的信道編碼的碼率可以被配置為1/3,1/2,3/4等碼率中的一種或者多種。網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式包括通信所采用的中繼器的最大階數(shù)等參數(shù)。數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)通信收發(fā)機(jī)所采用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC的精度,動態(tài)范圍和采樣速率等。通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)(包括幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng))可以被配置,如通信收發(fā)機(jī)的濾波器的帶寬,衰減,中心頻率等參數(shù)都可以進(jìn)行配置。所述通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng),包括針對窄帶干擾的陷波濾波器的參數(shù)針對頻率域的窄帶干擾,通信收發(fā)機(jī)可以采用陷波濾波器來消除。陷波濾波器的陷波頻率和陷波濾波器的階數(shù)都可以配置為不同的值。以通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)為例,圖3顯示了通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)的配置示意圖。如圖3所示,可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)可以被配置為兩種模式轉(zhuǎn)折頻率為fl的窄帶模式301以及轉(zhuǎn)折頻率為f2且?guī)в邢莶l率為fn的陷波濾波器的寬帶模式 302。其中,寬帶模式302即對應(yīng)于圖2中所示的信道情況,陷波頻率fn對應(yīng)于圖2中可用頻帶1處的窄帶干擾201。經(jīng)過上述步驟S105,配置完成通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)。步驟S107,通過已配置有所述配置參數(shù)的所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由于在步驟S105之后,已完成通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)的配置,因此, 在步驟S107中,可以利用所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比,此時通信設(shè)備所采用的通信方法是根據(jù)當(dāng)前的電力線信道認(rèn)知學(xué)習(xí)得到的,所以本發(fā)明的方法能夠提供更好的通信穩(wěn)定性和通信速率。如上所述,本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,能夠?qū)Ξ?dāng)前信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;根據(jù)得到的所述信道模型進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析,選擇最適合的通信方式, 對電力線通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)進(jìn)行配置,使得整個電力線通信系統(tǒng)工作在最合適的狀態(tài),從而提高電力線通信的可靠性,穩(wěn)定性和通信速率,同時能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。請參見圖4,為的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法在一個實施方式中應(yīng)用的電力線通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。如圖4所示,所述電力線通信設(shè)備包括參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)401、信道認(rèn)知模塊403、以及認(rèn)知控制模塊405。參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)401。所述配置參數(shù)包括通信制式,信號占用的頻率和帶寬,擾碼類型及調(diào)制比參數(shù), 調(diào)制方式,糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣,網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù),以及通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)中的一個或多個。以下對上述各個配置參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)地說明通信制式通信收發(fā)機(jī)可以配置為窄帶調(diào)制(例如二進(jìn)制頻移鍵控BFSK等),擴(kuò)頻(例如直接序列擴(kuò)頻DSSS等),或者正交頻分復(fù)用OFDM等制式中的一種或者多種。信號占用的頻率和帶寬包括通信信號占用的帶寬和載波頻率(通信信號中心頻率)。
擾碼類型及調(diào)制比參數(shù)擾碼類型是指通信收發(fā)機(jī)可以被配置為采用長碼或者短碼作為擾碼,并且擾碼的生成多項式可以被指定;調(diào)制比參數(shù)是指擾碼碼片速率與符號速率之比。調(diào)制方式通信信號的調(diào)制方式可以被配置為幅度調(diào)制ASK,頻率調(diào)制FSK,正交振幅調(diào)制QAM等調(diào)制方式中的一種或者多種。糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣糾錯碼的種類是指通信收發(fā)機(jī)采用的糾錯碼可以被配置為BCH碼,循環(huán)碼,卷積碼,RS編碼,Turbo編碼或者低密度奇偶校驗編碼LDPC等編碼方式中的一種或者多種。碼率是指通信收發(fā)機(jī)采用的信道編碼的碼率可以被配置為1/3,1/2,3/4等碼率中的一種或者多種。網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式包括通信所采用的中繼器的最大階數(shù)等參數(shù)。數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)通信收發(fā)機(jī)所采用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC的精度,動態(tài)范圍和采樣速率等。通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)(包括幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng))可以被配置,如通信收發(fā)機(jī)的濾波器的帶寬,衰減,文波等參數(shù)都可以進(jìn)行配置。所述通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng),包括針對窄帶干擾的陷波濾波器的參數(shù)針對頻率域的窄帶干擾,通信收發(fā)機(jī)可以采用陷波濾波器來消除。陷波濾波器的陷波頻率和陷波濾波器的階數(shù)都可以配置為不同的值。信道認(rèn)知模塊403,用于對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型。在實際應(yīng)用中,由于電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接入的用電設(shè)備具有很大的隨機(jī)性和不確定性,因此,電力線信道的多徑效應(yīng),衰減特性等都是不固定的,不僅隨著應(yīng)用場景的不同而變化,而且具有很強(qiáng)的時變性。因此,需要對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知而獲取其信道模型。在本實施例中,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型可以通過開環(huán)認(rèn)知和/或閉環(huán)認(rèn)知來實現(xiàn)。對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方或者接收方單獨對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量。所述測量包括但不限于對信道中引入的干擾(例如窄帶干擾或者寬帶干擾)的時域圖形和頻域特性進(jìn)行估計,以及對信道中引入的噪聲(包括突發(fā)噪聲)的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計。由于,通過一個通信端(發(fā)送方或接收方)單向地信道進(jìn)行頻域特性和時域特性進(jìn)行測量已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù),故不在進(jìn)行贅述。對電力線信道進(jìn)行閉環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量。具體地,由通信的發(fā)送方發(fā)送特定的通信信號或者具有特定模式的通信信號,所述通信信號經(jīng)過待測的所述電力線信道后由所述通信的接收方接收,接收方根據(jù)接收的通信信號以及發(fā)送方發(fā)送的通信信號,分析出所述電力線信道的特性。所述測量包括但不限于對信道的衰減特性和時變性進(jìn)行時域和頻域的估計。由于,通過發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道進(jìn)行頻域特性和時域特性進(jìn)行測量已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù),故不在進(jìn)行贅述。利用信道認(rèn)知模塊403,可以對電力線信道進(jìn)行測量,獲得電力線信道特性的基本模型。所述信道特性包括例如信道的干擾信號(例如窄帶干擾信號和突發(fā)噪聲)的時域和頻域分布,信道的幅頻響應(yīng)及其時變特性等。
認(rèn)知控制模塊405,用于根據(jù)所述信道認(rèn)知模塊403得到的所述信道模型進(jìn)行學(xué)習(xí)來確定并配置通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)。根據(jù)信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)包括根據(jù)得到的所述信道模型以及預(yù)定的判斷準(zhǔn)則來確定本次通信中通信設(shè)備所采用的配置參數(shù)。其中,所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯誤率最低、丟包率最低或者信噪比(信干比)閾值等。如上所述,本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備,利用信道認(rèn)知模塊能夠?qū)Ξ?dāng)前信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;利用認(rèn)知控制模塊,用于根據(jù)所述信道認(rèn)知模塊得到的所述信道模型進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析,確定并配置通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù), 使得整個電力線通信系統(tǒng)工作在最合適的狀態(tài),從而提高電力線通信的可靠性,穩(wěn)定性和通信速率,同時能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。進(jìn)一步地,針對利用上述基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法的通信設(shè)備還可以構(gòu)成一個通信系統(tǒng)。所述通信系統(tǒng)通過對當(dāng)前電力線信道進(jìn)行認(rèn)知確定與當(dāng)前信道質(zhì)量最匹配的上行鏈路和下行鏈路的通信方式,分別配置上行通信收發(fā)機(jī)和下行通信收發(fā)機(jī),使得整個通信系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)。上述實施例僅列示性說明本發(fā)明的原理及功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此項技術(shù)的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下,對上述實施例進(jìn)行修改。因此,本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍,應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,其特征在于,包括 對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;根據(jù)得到的所述信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù); 根據(jù)確定的配置參數(shù)配置所述通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī); 通過已配置有所述配置參數(shù)的所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線通信方法,其特征在于,對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型包括對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知和/或閉環(huán)認(rèn)知,得到信道模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力線通信方法,其特征在于,對電力線信道進(jìn)行開環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方或者接收方單獨對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量; 所述測量包括對信道中引入的干擾的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計;所述干擾包括窄帶干擾或者寬帶干擾;對信道中引入的噪聲的時域特性和頻域特性進(jìn)行估計;所述噪聲包括突發(fā)噪聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力線通信方法,其特征在于,對電力線信道進(jìn)行閉環(huán)認(rèn)知包括由通信的發(fā)送方和接收方聯(lián)合對信道的頻域特性和時域特性進(jìn)行測量; 所述測量包括對信道的衰減特性和時變性進(jìn)行時域和頻域的估計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線通信方法,其特征在于,根據(jù)信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)包括根據(jù)得到的所述信道模型以及預(yù)定的判斷準(zhǔn)則來確定通信設(shè)備的配置參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力線通信方法,其特征在于,所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯誤率最低、丟包率最低、信噪比閾值或者信干比閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電力線通信方法,其特征在于,所述配置參數(shù)包括通信制式,信號占用的頻率和帶寬,擾碼類型及調(diào)制比參數(shù),調(diào)制方式,糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣,網(wǎng)絡(luò)協(xié)作與組織形式、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù),以及通信收發(fā)機(jī)的頻率響應(yīng)中的一個或多個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力線通信方法,其特征在于,所述通信制式為窄帶調(diào)制、擴(kuò)頻以及正交頻分復(fù)用中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力線通信方法,其特征在于,所述擾碼類型包括長碼或短碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力線通信方法,其特征在于,所述糾錯碼的種類包括BCH 碼,循環(huán)碼,卷積碼,RS編碼,Turbo編碼、低密度奇偶校驗編碼LDPC中的一種或者多種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信方法,包括對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型;根據(jù)得到的所述信道模型來確定通信設(shè)備的配置參數(shù);根據(jù)確定的配置參數(shù)配置所述通信設(shè)備中的通信收發(fā)機(jī);通過已配置有所述配置參數(shù)的所述通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明能對電力線通信設(shè)備中通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)進(jìn)行配置,使得整個電力線通信系統(tǒng)工作在最合適的狀態(tài),從而提高電力線通信的可靠性,穩(wěn)定性和通信速率,同時能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。
文檔編號H04B17/00GK102355313SQ20111031904
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者陸超 申請人:上海煒呈智能電力科技有限責(zé)任公司
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