[发明专利]基于QoS服务质量的电力线载波通信数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体来说，涉及一种基于QoS服务质量的电力线载波通信数据传输方法。

背景技术

目前电力线载波通信的数据传输方式研究中，关于OFDM带宽分配的主要设计侧重于上行线路的管理，造成的原因是因为上行线路在传输过程中对应节点关系是多点向单点传输，往往出现多个节点请求带宽而带宽不足或者带宽分配不合理造成浪费的现象。传输时信号极易受到干扰且需同时考虑到信号传输对带宽的利用最大化，不同的带宽分配会传输结果和信号的好坏就会有所不同。关于OFDM带宽分配主要是对子载波的分配，当前有两个带宽分配研究方向，一个是面向单用户的带宽分配；另一个是面向多用户的带宽分配。其中面向多用户的带宽分配又可分为3大类。一类是以整体传输速率最优为基本目的分配策略实现；另一类是以整体信号最小功率传输最优为基本目的的分配策略实现；还有一类是整体误比特率性能最优为基本目的的分配策略实现。

以上三种策略是目前传统的关于OFDM上行线路带宽分配策略研究。三种策略研究都衍生出了许多针对性的算法及计算模型用于优化整体上行线路的带宽分配。但这三种算法也存在一定的局限性，即在充分考虑到一些特定的优化目标时，却忽略了整体带宽分配的其他需求，例如QoS服务质量，业务等级的高低对带宽的要求。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于QoS服务质量的电力线载波通信数据传输方法，能够解决上述技术中的不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于QoS服务质量的电力线载波通信数据传输方法，包括以下步骤：

步骤310：顶层节点收集各个底层通信节点的传输速率要求、最高误码率要求，底层通信节点配合顶层节点智能感知获取每个节点的子载波集需求，其中所述底层通信节点包括实时节点和非实时节点；

步骤320：判断是否到向底层通信节点进行带宽分配授权的时间；

步骤330：当确定到向底层通信节点进行带宽分配授权的时间时，底层通信节点OFDM系统明确实时节点子载波集合，并锁定实时节点可能潜在需求的子载波集，设定非实时节点子载波集；

步骤340：顶层节点首先进入实时节点的子载波频带的带宽分配环节；

步骤350：进入非实时节点子载波频带的带宽分配环节；

步骤360：顶层节点为每个底层通信节点生成带宽授权信息帧并发送；

步骤370：底层通信节点判断是否收到授权信息帧；

步骤380：确定收到所述授权信息帧时，底层通信节点反馈收到授权，并开始上传数据；

步骤390：底层通信节点信息数据传输结束，并释放占用的带宽，即子载波信道。进一步的，所述步骤350具体包括以下步骤：

步骤351：在顶层节点进入实时节点的子载波分配环节后，判断实时节点的带宽需求，包括所需子载波数、最小传输速率以及误码率等要求；

步骤352：初始化计数器参数s1＝0；

步骤353：从实时节点中挑选业务优先等级最高的节点，进行子载波挑选；

步骤354：判断此时实时节点子载波集中的子载波集是否足够分配给底层通信节点，如果满足则直接进入步骤356，否则进入步骤355；

步骤355：判断此时非实时节点划分的子载波集是否为空集，是则结束，否则进入步骤356；

步骤356：进入挑选非实时节点的子载波集合环节，挑选非实时节点中的子载波计入实时节点的子载波集并分配给实时节点；

步骤357：按照模型分析采用信号增益最大化为原则的自适应方法优先按照整体最小功率为目的选取子载波，当一个实时节点挑选结束后，计数器s1＝s1+1：

步骤358：判断上述s1的数值是否等于总体实时节点的数目，是则结束实时节点的带宽分配环节，否则返回步骤353。

进一步的，所述步骤360具体包括以下步骤：

步骤361：在顶层节点进入非实时节点的子载波分配环节后，判断底层非实时节点的带宽需求，包括所需子载波数、最小传输速率以及误码率等要求；

步骤362：初始化计数器s2＝0；

步骤363：从非实时节点中挑选业务优先等级最高的节点优先进行子载波挑选；

步骤364：根据自适应方法优先按照整体最小功率为目的选取非实时子载波，并判断非实时用户子载波集是否满足非实时节点的需求，是则进行步骤365，否则结束；