[发明专利]基于信道认知技术的电力线通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术，特别涉及一种基于信道认知技术的电力线通信方法。

背景技术

电力线载波通信技术是一种利用电力线作为通信媒介来传输数据信息的通信方式，一般包括：借助35kV及以上电压等级的高压传输线作为通信媒介的高压电力线载波通信；借助10kV电压等级的中压传输线作为通信媒介的中压电力线载波通信；以及借助380V或者220V的低压传输线作为通信媒介的低压电力线载波通信。

传统的电力线载波通信主要利用高压传输线作为高频信号的传输通道，仅仅局限于传输远程控制信号等，应用范围窄，传输速率较低。目前，随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，电力载波通信正在转向采用低压配电网进行载波通信，使得低压电力线载波通信的技术开发及应用出现了方兴未艾的局面。

与其他通信技术相比，电力线载波通信需要面对的信道条件具有如下特性：时变性强，并且呈现随工频信号变化的循环平稳特性；信道衰减大；干扰信号和噪声信号的强度很大，信噪比和信干比较差。

传统的电力线载波通信采用扩频、窄带调制或者相位调制技术，载波频率和通信带宽固定，通信时间固定。一般而言，传统的电力线载波通信是采用一个或者两个固定的载波频率和通信带宽，以固定的调制方法在所有时刻发送和/或接收信号。

这种方法会带来以下的问题：

一方面，由于电网的拓扑结构和接入的用电设备具有很大的随机性和不确定性，因此，信道的多径效应，衰减特性等都是不固定的，不仅随着应用场景的不同而变化，而且具有很强的时变性。对于传统的电力线通信设备而言，找到一个能够在所有应用场景下都性能最优的通信频带是不现实的。这就使得采用传统通信方式的产品不能够做到针对当前的应用选择合适的通信方式，从而使得其通信的可靠性受到很大的影响。

另一方面，传统的产品设计是以最坏情况为参考制定设计指标，如果当前通信条件优于最坏情况，传统的产品不能够随之调整，这就必然导致超裕度设计，其频谱利用率和功耗利用率都比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信道认知技术的电力线通信方法，用于解决现有电力线载波通信存在的通信可靠性差、频谱利用率和功耗利用率低等问题。

本发明提供一种基于信道认知技术的电力线通信方法，包括：对电力线信道进行认知并得到信道模型；根据得到的所述信道模型来确定通信设备的配置参数；根据确定的配置参数配置所述通信设备中的通信收发机；通过已配置有所述配置参数的所述通信设备进行数据传输。

可选地，对电力线信道进行认知并得到信道模型包括：对电力线信道进行开环认知和/或闭环认知，得到信道模型。

可选地，对电力线信道进行开环认知包括：由通信的发送方或者接收方单独对信道的频域特性和时域特性进行测量；所述测量包括：对信道中引入的干扰的时域特性和频域特性进行估计；所述干扰包括窄带干扰或者宽带干扰；对信道中引入的噪声的时域特性和频域特性进行估计；所述噪声包括突发噪声。

可选地，对电力线信道进行闭环认知包括：由通信的发送方和接收方联合对信道的频域特性和时域特性进行测量；所述测量包括：对信道的衰减特性和时变性进行时域和频域的估计。

可选地，根据信道模型来确定通信设备的配置参数包括：根据得到的所述信道模型以及预定的判断准则来确定通信设备的配置参数。

可选地，所述判断准则包括比特错误率最低、丢包率最低、信噪比阈值或者信干比阈值。

可选地，所述配置参数包括：通信制式，信号占用的频率和带宽，扰码类型及调制比参数，调制方式，纠错码的种类、码率、交织方式、生成矩阵，网络协作与组织形式、数模和模数转换器的参数，以及通信收发机的频率响应中的一个或多个。

可选地，所述通信制式为窄带调制、扩频以及正交频分复用中的一种或多种。

可选地，所述扰码类型包括长码或短码。

可选地，所述纠错码的种类包括BCH码，循环码，卷积码，RS编码，Turbo编码、低密度奇偶校验编码LDPC中的一种或者多种。

本发明的基于信道认知技术的电力线通信方法，其能够对当前信道进行认知并得到信道模型；根据得到的所述信道模型进行学习和分析，选择最适合的通信方式，对电力线通信设备中通信收发机的配置参数进行配置，使得整个电力线通信系统工作在最合适的状态，从而提高电力线通信的可靠性，稳定性和通信速率，同时能够提高频谱利用率和功耗利用率。

附图说明

图1为本发明的基于信道认知技术的电力线通信方法在一个实施方式中的流程示意图。