專利名稱：一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶對(duì)于高清電視、高速下載等依賴高數(shù)據(jù)率傳輸技術(shù)的業(yè)務(wù)的需求也日益增長(zhǎng)。無(wú)線通信技術(shù)和電力線通信技術(shù)作為目前常用的實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率的傳輸技術(shù)，由于其自身的優(yōu)勢(shì)(比如無(wú)線通信技術(shù)的方便、便捷特性；電力線通信技術(shù)的“永遠(yuǎn)在線”、接入成本低特性)，受到了廣泛的關(guān)注。然而，作為代價(jià)，高數(shù)據(jù)率傳輸技術(shù)往往對(duì)抗信道惡化的能力也較差。由于存在多徑效應(yīng)、噪聲干擾、信道時(shí)變性等影響，無(wú)線信道中的信號(hào)和電力線信道中的信號(hào)可能會(huì)受到嚴(yán)重的衰減，從而導(dǎo)致接收端無(wú)法正確地接收發(fā)送信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的高數(shù)據(jù)率傳輸技術(shù)存在的對(duì)抗信道惡化能力差的技術(shù)問題，提供一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號(hào)及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端，并根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)信息選擇電力線和無(wú)線兩個(gè)信道的傳輸模式；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)電力線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)無(wú)線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸；3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過(guò)耦合器接收到電力線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到電力線接收數(shù)據(jù)；無(wú)線通信系統(tǒng)接收端接收到無(wú)線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到無(wú)線接收數(shù)據(jù)；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無(wú)線通信其中任何一個(gè)解碼成功的IP包作為最終接收數(shù)據(jù)。更進(jìn)一步地，上述方法還包括無(wú)線和電力線兩種傳輸方式數(shù)據(jù)率不一致時(shí)，在數(shù)據(jù)率較高方式的傳輸數(shù)據(jù)中填充空包或者其他數(shù)據(jù)，以保持兩種傳輸方式的實(shí)際數(shù)據(jù)率一致。將待傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包成為IP包，在無(wú)線通信的每IP包之間插入一些其他數(shù)據(jù)包作為冗余，以保證兩種傳輸技術(shù)下數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸速率相同，然后進(jìn)行傳輸。更進(jìn)一步地，上述步驟2中的電力線傳輸模式包括G.hn、IEEE Std 1901、PRME或G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)中所描述的通信標(biāo)準(zhǔn)。更進(jìn)一步地，上述步驟2中的無(wú)線傳輸模式包括Zigbee、UffB或WLAN標(biāo)準(zhǔn)中所描述的通信標(biāo)準(zhǔn)。更進(jìn)一步地，上述步驟I中的系統(tǒng)參數(shù)包括信道帶寬、系統(tǒng)采用的通信標(biāo)準(zhǔn)；所述業(yè)務(wù)信息包括業(yè)務(wù)的傳輸速率要求、傳輸可靠性要求。更進(jìn)一步地，上述步驟2中的編碼調(diào)制包括前向糾錯(cuò)編碼、交織、星座映射和組幀。更進(jìn)一步地，上述步驟3中的解調(diào)譯碼包括同步、解映射、解交織和解碼。通過(guò)采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)同時(shí)設(shè)置電力線通信和無(wú)線通信兩個(gè)通信信道同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包，在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，選取解碼成功的信號(hào)作為最終接收信號(hào)，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性?？梢杂行Х乐乖谀承┣闆r下依靠單一傳輸技術(shù)時(shí)，由于信道惡劣而造成的信號(hào)接收失敗。充分利用了無(wú)線信道和電力線信道兩種傳輸模式的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充，提供了一種高可靠性高數(shù)據(jù)率的分集傳輸方法。同時(shí)，在數(shù)據(jù)率較高方式的傳輸數(shù)據(jù)中填充空包或者其他數(shù)據(jù)，以保持兩種傳輸方式的實(shí)際數(shù)據(jù)率一致。


圖1為本發(fā)明基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示的本發(fā)明基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法的流程示意圖，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號(hào)及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)電力線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)無(wú)線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸；3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過(guò)耦合器接收到電力線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到電力線接收數(shù)據(jù)；無(wú)線通信系統(tǒng)接收端接收到無(wú)線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到無(wú)線接收數(shù)據(jù)；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無(wú)線通信其中任何一個(gè)解碼成功的IP包作為最終接收數(shù)據(jù)。通過(guò)同時(shí)設(shè)置電力線通信和無(wú)線通信兩個(gè)通信信道同時(shí)傳輸IP包，在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，選取解碼成功的信號(hào)作為最終接收信號(hào)，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性?？梢杂行Х乐乖谀承┣闆r下依靠單一傳輸技術(shù)時(shí)，由于信道惡劣而造成的信號(hào)接收失敗。充分利用了無(wú)線信道和電力線信道兩種傳輸模式的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充，提供了一種高可靠性高數(shù)據(jù)率的分集傳輸方法。實(shí)施例一
本實(shí)施例給出本發(fā)明提出的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法在寬帶多媒體傳輸中的應(yīng)用，要求提供IOOMbps的高速率數(shù)據(jù)傳輸。所涉及的方法流程和傳輸模式詳述如下
S1、產(chǎn)生待傳輸數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)信息，確定業(yè)務(wù)在電力線通信和無(wú)線通信中采用的傳輸模式；
無(wú)線通信采用IEEE 802.1ln標(biāo)準(zhǔn)，信道帶寬為20MHz，采用3/4碼率LDPC碼作為糾錯(cuò)編碼，16QAM作為星座映射方式，采用長(zhǎng)保護(hù)間隔模式，實(shí)際能夠支持156Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；電力線通信采用IEEE Stdl901標(biāo)準(zhǔn)，信道帶寬為20MHz，采用5/6碼率卷積碼作為前向糾錯(cuò)編碼(Forward Error Coding,FEC), 64QAM作為星座映射方式,支持IOOMbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。將待傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包成為IP包，準(zhǔn)備傳輸。兩種不同的傳輸技術(shù)參數(shù)不同，出現(xiàn)了速率失配的情況，對(duì)于無(wú)線通信來(lái)說(shuō)，由于比電力線通信所能支持的數(shù)據(jù)率高很多，可以在完成分集傳輸?shù)耐瑫r(shí)傳輸其他的數(shù)據(jù)將待傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包成為IP包，在無(wú)線通信的每IP包之間插入一些其他數(shù)據(jù)包作為冗余，以保證兩種傳輸技術(shù)下數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸速率相同，然后進(jìn)行傳輸。S2、無(wú)線通信發(fā)射端根據(jù)傳輸模式對(duì)待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理等，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸；電力線通信發(fā)射端根據(jù)傳輸模式對(duì)相同待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理等，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；
將待傳輸?shù)腎P包按照步驟Si中的參數(shù)要求進(jìn)行處理，然后同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)和電力線技術(shù)進(jìn)行傳輸。本實(shí)施例中，編碼調(diào)制的步驟包括前向糾錯(cuò)編碼、交織、星座映射調(diào)制和組幀。S3、無(wú)線通信接收端接收到無(wú)線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到無(wú)線接收數(shù)據(jù)；電力線通信接收端通過(guò)耦合器接收到電力線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到電力線接收數(shù)據(jù)；
本實(shí)施例中，解調(diào)譯碼的步驟包括同步、解映射、解交織和解碼。S4、將接收到的無(wú)線接收數(shù)據(jù)和電力線接收數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，恢復(fù)發(fā)端傳輸數(shù)據(jù)。合并處理 的方法是以IP包為單位，根據(jù)兩種傳輸技術(shù)下的解碼情況進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇，選擇任何一個(gè)解碼成功的數(shù)據(jù)包作為最終接收數(shù)據(jù)。本實(shí)施例給出的傳輸系統(tǒng)中，總傳輸速率為R=IOOMbps,通過(guò)分集方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)囊?。?shí)施例二
本實(shí)施例給出本發(fā)明提出的基于電力線通信與無(wú)線通信的聯(lián)合傳輸方法在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境通信中的應(yīng)用。所涉及的方法流程和傳輸模式詳述如下
S1、產(chǎn)生待傳輸數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)信息，確定業(yè)務(wù)在電力線通信和無(wú)線通信中米用的傳輸模式；
無(wú)線通信采用IEEE 802.1la標(biāo)準(zhǔn)，信道帶寬為16. 6MHz，采用1/2碼率卷積碼作為糾錯(cuò)編碼，16QAM作為星座映射方式，支持24Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；電力線通信采用G. hn標(biāo)準(zhǔn)，信道帶寬為25MHz，采用1/2碼率LDPC碼作為前向糾錯(cuò)編碼(FEC)，采用QPSK作為星座映射方式，支持25Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。兩種不同的傳輸技術(shù)參數(shù)不同，出現(xiàn)了速率失配的情況，對(duì)于電力線來(lái)說(shuō)，可以在完成分集傳輸?shù)耐瑫r(shí)傳輸其他的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單起見，我們額外傳輸空的數(shù)據(jù)包將待傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包成為IP包，在電力線通信的IP包之間插入一些空包作為冗余，以保證兩種傳輸技術(shù)下數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸速率相同，然后進(jìn)行傳輸。S2、無(wú)線通信發(fā)射端根據(jù)傳輸模式對(duì)待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理等，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸；電力線通信發(fā)射端根據(jù)傳輸模式對(duì)相同待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理等，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；
將待傳輸?shù)腎P包按照步驟Si中的參數(shù)要求進(jìn)行處理，然后同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)和電力線技術(shù)進(jìn)行傳輸。本實(shí)施例中，編碼調(diào)制的步驟包括前向糾錯(cuò)編碼、交織、星座映射調(diào)制和組幀。S3、無(wú)線通信接收端接收到無(wú)線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到無(wú)線接收數(shù)據(jù)；電力線通信接收端通過(guò)耦合器接收到電力線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到電力線接收數(shù)據(jù)；
本實(shí)施例中，解調(diào)譯碼的步驟包括同步、解映射、解交織和解碼。S4、將接收到的無(wú)線接收數(shù)據(jù)和電力線接收數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，恢復(fù)發(fā)端傳輸數(shù)據(jù)。合并處理的方法是以IP包為單位，根據(jù)兩種傳輸技術(shù)下的解碼情況進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇，選擇任何一個(gè)解碼成功的數(shù)據(jù)包作為最終接收數(shù)據(jù)。本實(shí)施例給出的傳輸系統(tǒng)中，實(shí)際的總傳輸速率為R=24Mbps，通過(guò)分集方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)囊蟆?br> 上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號(hào)及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端，并根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和業(yè)務(wù)信息選擇電力線和無(wú)線兩個(gè)信道的傳輸模式；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)電力線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)無(wú)線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸;3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過(guò)耦合器接收到電力線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到電力線接收數(shù)據(jù)；無(wú)線通信系統(tǒng)接收端接收到無(wú)線信號(hào)，經(jīng)模擬前端處理、解調(diào)譯碼，得到無(wú)線接收數(shù)據(jù)；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無(wú)線通信其中任何一個(gè)解碼成功的IP包作為最終接收數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求要求I所述的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述方法還包括當(dāng)無(wú)線和電力線兩種傳輸方式數(shù)據(jù)率不一致時(shí)，在數(shù)據(jù)率較高方式的傳輸數(shù)據(jù)中填充空包或者其他數(shù)據(jù)，以保持兩種傳輸方式的實(shí)際數(shù)據(jù)率一致。
3.如權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的電力線傳輸模式包括G.hn、IEEE Std 1901、PRME或G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)中所描述的通信標(biāo)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的無(wú)線傳輸模式包括Zigbee、UffB或WLAN標(biāo)準(zhǔn)中所描述的通信標(biāo)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟I中的系統(tǒng)參數(shù)包括信道帶寬、系統(tǒng)采用的通信標(biāo)準(zhǔn)；所述業(yè)務(wù)信息包括業(yè)務(wù)的傳輸速率要求、傳輸可靠性要求。
6.如權(quán)利要求要求5所述的基于 無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的編碼調(diào)制包括前向糾錯(cuò)編碼、交織、星座映射和組幀。
7.如權(quán)利要求6所述的基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟3中的解調(diào)譯碼包括同步、解映射、解交織和解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明公開了一種基于無(wú)線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號(hào)及其副本以IP包為單位分別送入發(fā)射端；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)電力線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號(hào)，耦合到電力線中進(jìn)行傳輸；無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據(jù)無(wú)線傳輸模式對(duì)待傳輸IP包進(jìn)行編碼調(diào)制、模擬前端處理，得到無(wú)線發(fā)射信號(hào)，以電磁波形式通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行傳輸；3.得到接收數(shù)據(jù)；4.選擇解碼成功的IP包作為最終接收數(shù)據(jù)。通過(guò)同時(shí)設(shè)置電力線通信和無(wú)線通信兩個(gè)通信信道同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包，在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，選取解碼成功的信號(hào)作為最終接收信號(hào)，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性。
文檔編號(hào)H04L1/00GK103051418SQ20121052563
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者李嘉, 任飛, 劉賢洪, 劉世軍, 顏克茜, 楊昉 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司