[發明專利]基于信道認知技術的電力線通信方法

有效

• 申請號: 201110319047.0
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102355313A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 陸超
• 申請（專利權）人: 上海煒呈智能電力科技有限責任公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B3/54
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及一種通信技術，特別涉及一種基于信道認知技術的電力線通信方法。

背景技術

電力線載波通信技術是一種利用電力線作為通信媒介來傳輸數據信息的通信方式，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10kV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，僅僅局限于傳輸遠程控制信號等，應用范圍窄，傳輸速率較低。目前，隨著電力線載波技術的不斷發展和社會的需要，電力載波通信正在轉向采用低壓配電網進行載波通信，使得低壓電力線載波通信的技術開發及應用出現了方興未艾的局面。

與其他通信技術相比，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，并且呈現隨工頻信號變化的循環平穩特性；信道衰減大；干擾信號和噪聲信號的強度很大，信噪比和信干比較差。

傳統的電力線載波通信采用擴頻、窄帶調制或者相位調制技術，載波頻率和通信帶寬固定，通信時間固定。一般而言，傳統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，以固定的調制方法在所有時刻發送和/或接收信號。

這種方法會帶來以下的問題：

一方面，由于電網的拓撲結構和接入的用電設備具有很大的隨機性和不確定性，因此，信道的多徑效應，衰減特性等都是不固定的，不僅隨著應用場景的不同而變化，而且具有很強的時變性。對于傳統的電力線通信設備而言，找到一個能夠在所有應用場景下都性能最優的通信頻帶是不現實的。這就使得采用傳統通信方式的產品不能夠做到針對當前的應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，傳統的產品設計是以最壞情況為參考制定設計指標，如果當前通信條件優于最壞情況，傳統的產品不能夠隨之調整，這就必然導致超裕度設計，其頻譜利用率和功耗利用率都比較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于信道認知技術的電力線通信方法，用于解決現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。

本發明提供一種基于信道認知技術的電力線通信方法，包括：對電力線信道進行認知并得到信道模型；根據得到的所述信道模型來確定通信設備的配置參數；根據確定的配置參數配置所述通信設備中的通信收發機；通過已配置有所述配置參數的所述通信設備進行數據傳輸。

可選地，對電力線信道進行認知并得到信道模型包括：對電力線信道進行開環認知和/或閉環認知，得到信道模型。

可選地，對電力線信道進行開環認知包括：由通信的發送方或者接收方單獨對信道的頻域特性和時域特性進行測量；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行估計；所述噪聲包括突發噪聲。

可選地，對電力線信道進行閉環認知包括：由通信的發送方和接收方聯合對信道的頻域特性和時域特性進行測量；所述測量包括：對信道的衰減特性和時變性進行時域和頻域的估計。

可選地，根據信道模型來確定通信設備的配置參數包括：根據得到的所述信道模型以及預定的判斷準則來確定通信設備的配置參數。

可選地，所述判斷準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。

可選地，所述配置參數包括：通信制式，信號占用的頻率和帶寬，擾碼類型及調制比參數，調制方式，糾錯碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣，網絡協作與組織形式、數模和模數轉換器的參數，以及通信收發機的頻率響應中的一個或多個。

可選地，所述通信制式為窄帶調制、擴頻以及正交頻分復用中的一種或多種。

可選地，所述擾碼類型包括長碼或短碼。

可選地，所述糾錯碼的種類包括BCH碼，循環碼，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。

本發明的基于信道認知技術的電力線通信方法，其能夠對當前信道進行認知并得到信道模型；根據得到的所述信道模型進行學習和分析，選擇最適合的通信方式，對電力線通信設備中通信收發機的配置參數進行配置，使得整個電力線通信系統工作在最合適的狀態，從而提高電力線通信的可靠性，穩定性和通信速率，同時能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。

附圖說明

圖1為本發明的基于信道認知技術的電力線通信方法在一個實施方式中的流程示意圖。