專利名稱：基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備的制作方法
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)的電力線通信設(shè)備。
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(shí)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(shí)間固定。一般而言，傳統(tǒng)的電力線載波通信是采用一個(gè)或者兩個(gè)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(shí)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(shí)變性。對于傳統(tǒng)的電力線通信設(shè)備而言，找到一個(gè)能夠在所有應(yīng)用場景下都性能最優(yōu)的通信方式是不現(xiàn)實(shí)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(jì)是以最壞情況為參考制定設(shè)計(jì)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(jì)，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)的電力線通信設(shè)備，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)的電力線通信設(shè)備，包括參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)；信道認(rèn)知模塊，用于對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型；以及認(rèn)知控制模塊，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)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)。可選地，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(dú)對信道的頻域特性和時(shí)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(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)；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(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)；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(shí)域特性進(jìn)行測量；所述測量包括對信道的衰減特性和時(shí)變性進(jìn)行時(shí)域和頻域的估計(jì)?？蛇x地，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)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)包括根據(jù)所述信道認(rèn)知模塊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)備中的通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)?？蛇x地，所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯(cuò)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(cuò)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(gè)或多個(gè)?？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(cuò)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(yàn)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，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(gè)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(shí)能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。





程示意圖
圖1為本發(fā)明的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為對電力線信道進(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為應(yīng)用本發(fā)明的電力線通信設(shè)備的電力線通信方法在一個(gè)實(shí)施方式中的流
元件標(biāo)號說明 101 103 105 201 202 203 301
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
窄帶干擾
突發(fā)噪聲
衰減
窄帶模式
4
302寬帶模式S401，S403，S405，S407 步驟
具體實(shí)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(shí)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(gè)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(shí)施例來對本發(fā)明所提出的基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。請參見圖1，顯示了基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1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)101、信道認(rèn)知模塊103、以及認(rèn)知控制模塊105。參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)101。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(cuò)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(gè)或多個(gè)。以下對上述各個(gè)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)頻調(diào)制(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(xiàng)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(cuò)碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣糾錯(cuò)碼的種類是指通信收發(fā)機(jī)采用的糾錯(cuò)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(yàn)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。信道認(rèn)知模塊103，用于對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型。在實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(dú)對信道的頻域特性和時(shí)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(shí)域圖形和頻域特性進(jìn)行估計(jì)，以及對信道中引入的噪聲(包括突發(fā)噪聲)的時(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)。由于，通過一個(gè)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(shí)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(shí)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道，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(shí)變性進(jìn)行時(shí)域和頻域的估計(jì)。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(shí)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103，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(shí)域和頻域分布，信道的幅頻響應(yīng)及其時(shí)變特性等。認(rèn)知控制模塊105，用于根據(jù)所述信道認(rèn)知模塊103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)。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(cuò)誤率最低或者丟包率最低，但并不以此為限，在其他實(shí)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(gè)實(shí)施例中，當(dāng)窄帶干擾帶來的信干比在某一范圍時(shí) (例如信干比小于OdB)，則選擇可用的通信頻段時(shí)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(gè)實(shí)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(shí)間和頻率資源可以用頻帶-時(shí)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(gè)，分別編號為0、1、2、3、4 ；可以用來進(jìn)行通信的時(shí)隙有6個(gè)，分別編號為0、1、2、3、4、 5。在頻帶-時(shí)隙網(wǎng)格圖中，可以用來通信的時(shí)頻資源粒子總計(jì)有5X6 = 30個(gè)。假定經(jīng)過開環(huán)認(rèn)知和閉環(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(shí)隙)，信道存在較強(qiáng)的窄帶干擾201 ；在可用時(shí)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(shí)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(shí)頻資源為可用頻帶0、2、3，并在可用時(shí)隙3處打孔。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。當(dāng)認(rèn)知控制模塊105確定通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)后，即可根據(jù)確定的所述配置參數(shù)配置所述通信收發(fā)機(jī)。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(gè)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(shí)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(gè)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(gè)通信系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)。圖4顯示了應(yīng)用本發(fā)明的電力線通信設(shè)備的電力線通信方法在一個(gè)實(shí)施方式中的流程示意圖。如圖4所示，所述電力線通信方法包括步驟S401，對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型；步驟S403，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S405，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S407，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(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)描述。步驟S401，對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型。在實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(dú)對信道的頻域特性和時(shí)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(shí)域圖形和頻域特性進(jìn)行估計(jì)，以及對信道中引入的噪聲(包括突發(fā)噪聲)的時(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)。由于，通過一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)變性進(jìn)行時(shí)域和頻域的估計(jì)。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(shí)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S401，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(shí)域和頻域分布，信道的幅頻響應(yīng)及其時(shí)變特性等。步驟S403，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(cuò)誤率最低、丟包率最低或者信噪比(信干比)閾值等。步驟S405，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S403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(cuò)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(gè)或多個(gè)。以下對上述各個(gè)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、最小頻移鍵控MSK等)，寬帶擴(kuò)頻DSSS，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(xiàng)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(cuò)碼的種類、碼率、交織方式、生成矩陣糾錯(cuò)碼的種類是指通信收發(fā)機(jī)采用的糾錯(cuò)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(yàn)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))可以別配置，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。針對窄帶感染陷波濾波器的參數(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。經(jīng)過上述步驟S405，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S407，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S405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S407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(shí)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，上述電力線通信方法，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(gè)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(shí)能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。上述實(shí)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(xiàng)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(shí)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。
9
權(quán)利要求
1.一種基于信道認(rèn)知技術(shù)的電力線通信設(shè)備，其特征在于，包括參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)；信道認(rèn)知模塊，用于對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型；以及認(rèn)知控制模塊，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)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)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，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所述的通信設(shè)備，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(dú)對信道的頻域特性和時(shí)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(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)；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(shí)域特性和頻域特性進(jìn)行估計(jì)；所述噪聲包括突發(fā)噪聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，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(shí)域特性進(jìn)行測量；所述測量包括對信道的衰減特性和時(shí)變性進(jìn)行時(shí)域和頻域的估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于，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)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)包括根據(jù)所述信道認(rèn)知模塊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)備中的通信收發(fā)機(jī)的配置參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述判斷準(zhǔn)則包括比特錯(cuò)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所述的通信設(shè)備，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(cuò)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(gè)或多個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，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所述的通信設(shè)備，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所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述糾錯(cuò)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(yàn)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)的電力線通信設(shè)備，包括參數(shù)可配置的電力線通信收發(fā)機(jī)；信道認(rèn)知模塊，用于對電力線信道進(jìn)行認(rèn)知并得到信道模型；以及認(rèn)知控制模塊，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)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)。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(gè)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(shí)能夠提高頻譜利用率和功耗利用率。
文檔編號H04L1/00GK102437867SQ20111031902
公開日2012年5月2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