[发明专利]电力线载波抄表系统中的码长自适应扩频调制方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及低压电力载波通信技术领域，特别涉及一种电力线载波抄表系统中的码长自适应扩频调制方法和设备。

背景技术

电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式，是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。用电力线作为网络接入方案，可利用已有的电力配电网络进行通信，不需要重新布线，为低压电力用户用电信息采集管理系统提供了一种低成本的通信解决方案，因此得到了广泛应用。目前的电力线载波抄表系统的结构是在每个配电变压器下安装一个集中器，每个用户安装一个抄表终端，一般每个集中器控制的台区中的用户在几百到几千户不等，每个用户分配不同的地址；一般采用主从结构，由集中器控制，以轮询方式分时采集每个抄表终端的信息或下发控制信息。

由于低压电力线是用于电能传输的线路，其非理想的传输信道，其所呈现的是一种高噪声、强衰减、负荷变化剧烈、阻抗变化大，频率响应不平坦的恶劣信道，因此必须采用一定的载波调制技术，才可能实现可靠的通信，目前应用比较广泛的是扩频调制方式。

扩频通信是通过增加信号传输带宽来提高信号增益，从而提高抗干扰能力，是目前唯一可以工作在负信噪比情况下的通信技术，但有效带宽受到损失，扩频增益和扩频码长度相关，扩频码长度越长，扩频增益越大，抗干扰能力越强，但有效数据带宽越低。

在低压电力线网络中，低压电力线上的信号衰减特性和干扰特性非常复杂，而且随机性、时变性大，各个站点如电力线载波抄表系统中的集中器、抄表终端间的距离、负载、干扰等条件是不一样的，其衰减和干扰情况不同，并且也会随时间而变化。目前应用的产品都是固定扩频码长度的，采用固定扩频码长度的扩频通信方式，虽然容易实现，但信道好的站点会浪费带宽，而信道差的站点可能不能正常通信，不能同时兼顾各种情况，难以保证提供可靠的通信及带宽，在实际应用中有着种种局限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力线载波抄表系统中的码长自适应扩频调制方法，该方法能够提供可靠的通信的同时减小带宽浪费。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电力线载波抄表系统中的码长自适应扩频调制方法，所述的电力线载波抄表系统包括集中器、抄表终端；该方法包括以下步骤：

A、集中器需要采集抄表终端的数据信息时，生成对所述抄表终端的数据请求消息，选择扩频码；

B、集中器使用选择的扩频码对所述数据请求消息进行扩频调制，并将扩频调制后的数据请求消息发送到所述抄表终端，判断是否在最大响应时间内接收到所述抄表终端的回应消息，如果是，则转至步骤C执行，否则，

在当前发送数据请求消息所使用的扩频码的长度短于预设的多个不同长度扩频码中的最长扩频码的长度时，转至步骤D执行，否则，转至步骤E执行；

C、集中器用选择的扩频码对所述回应消息进行解调，对解调后的回应消息进行处理，完成本次数据采集；

D、集中器选择更长的扩频码，返回步骤B执行；

E、本次数据采集失败，集中器进行失败处理。

步骤C所述集中器用选择的扩频码对所述回应消息进行解调之前进一步包括：集中器将当前发送数据请求消息所使用的扩频码记录为最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码；

步骤A所述选择扩频码的方法为：判断集中器与所述抄表终端是否是首次通信，如果是，则选择预设的多个不同长度的扩频码中的最短扩频码；否则，选择记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码。

预先设置信噪比门限；

步骤C所述集中器用选择的扩频码对所述回应消息进行解调时进一步包括，判断所述回应信息的信噪比，将所述信噪比纪录为最近一次接收到所述抄表终端的回应消息的信噪比；

所述选择记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码的方法为：判断所述记录的集中器最近一次接收到所述抄表终端的回应消息时的信噪比是否小于信噪比门限，如果是，则选择记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码，否则，如果所述记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码是预设的多个不同长度扩频码中的最短扩频码，则选择该最短扩频码，如果所述记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码不是预设的多个不同长度扩频码中的最短扩频码，则选择比所述记录的集中器最近一次与所述抄表终端通信时使用的扩频码短的扩频码。