[发明专利]一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法

说明书

本发明涉及一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法，包括：构建电力线载波通信系统模型；将工作频率分为低频、中频和高频并根据细频率颗粒度特征，获取低频细频率颗粒度子频带、中频细频率颗粒度子频带和高频细频率颗粒度子频带；测量主站和从站的电力线信道噪声；计算上行链路和下行链路的电力线信道衰减；计算上行链路和下行链路的链路质量指示LQI；设置链路质量指示门限值，获取可用细频率颗粒度子频带，并对可用细频率颗粒度子频带进行频谱聚合；能够通过对PLC通信频率资源跨频带的拓展，对低频、中频、高频等不同频带分别进行细频率颗粒度的认知，从而使得PLC能够在极端恶劣的信道条件下充分搜索可通信频率并建立稳定的通信链路。

技术领域

本发明涉及电力通信领域，具体涉及一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法。

背景技术

电力线载波通信(Power Line Communication，PLC)技术是一种利用电力线路作为通信媒介来传输数据信息的通信方式，常规的电力线通信技术是在已有的电力线路上，加载经过调制的高频载波信号进行通信，因此，电力线通信通常称之为电力线载波通信。按照载波通信线路的电压等级，PLC技术一般包括：将35kV及以上电压等级的高压输电线路作为通信媒介的高压电力线载波通信，将10kV电压等级的中压输电线路作为通信媒介的中压电力线载波通信，以及将380/220V电压等级的低压输电线路作为通信媒介的低压电力线载波通信。

目前，常规面向智能电网应用的PLC技术均工作在预先规定的频率范围内，典型的包括窄带PLC的30-500kHz、宽带PLC的2-30MHz。传统窄带PLC易于实现，但传输速率低、抗干扰能力弱；宽带PLC传输速率高、可承载业务多，但往往单跳通信距离受限。事实上，噪声、衰减等电力线信道特性具有显著的频率选择性特征，且受电网拓扑结构、线路特性和负载特点等因素影响，呈现出与地域相关的差异性和不可预测性。实际应用表明，PLC采用单一工作频率，难以实现在不同信道条件、应用场景下的全覆盖，易造成通信盲点，其链路稳定性无法满足智能电网业务的通信需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法，通过对PLC通信频率资源跨频带的拓展，对低频、中频、高频等不同频带分别进行细频率颗粒度的认知，从而使得PLC能够在极端恶劣的信道条件下充分搜索可通信频率并建立稳定的通信链路，提高了PLC灵活应对差异化电力线信道环境的能力，适应了PLC技术未来的发展方向。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法，其改进之处在于，包括：

(1)构建由主站、从站、上行链路和下行链路组成的电力线载波通信系统模型；

(2)将工作频率分为低频、中频和高频；

(3)根据低频、中频和高频的细频率颗粒度特征，分别对低频、中频和高频的带宽以重叠或不重叠的方式进行划分；

(4)获取低频细频率颗粒度子频带、中频细频率颗粒度子频带和高频细频率颗粒度子频带；

(5)分别测量当前时刻和工作频率下所述主站和所述从站的电力线信道噪声；

(6)分别计算当前时刻和工作频率下所述上行链路的电力线信道衰减和所述下行链路的电力线信道衰减；

(7)分别计算当前时刻和工作频率下所述上行链路和所述下行链路的链路质量指示LQI；

(8)设置链路质量指示门限值，获取当前时刻和细频率颗粒度子频带全部频点对应的所述上行链路和所述下行链路的链路质量指示LQI均小于所述链路质量指示门限值的可用细频率颗粒度子频带，并对所述可用细频率颗粒度子频带进行频谱聚合。