[发明专利]一种帧前导信号的生成方法及设备

说明书

一种帧前导信号的生成方法及设备，用以实现PLC系统中各设备之间的通信。方法包括：在第一设备向第二设备发送物理帧之前，第一设备根据预设序列生成正交频分复用OFDM符号；第一设备重复OFDM符号得到第一帧头；第一设备采用同步序列调制OFDM符号得到第二帧头；第一设备将第一帧头和第二帧头作为物理帧的帧前导信号依次发送至第二设备，帧前导信号用于指示物理帧的起始时刻。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种帧前导信号的生成方法及设备。

背景技术

电力载波通信(Power Line Communication，PLC)技术是利用电力线进行信息传输的一种通信技术，由于无需重新架设新的通信网络，PLC技术具有通信成本低、覆盖面广等优势。但电力线网络是为了传输工频电能而铺设的，因此电力线网络中挂载有大量的不同类型设备，这些设备的开断、变频以及电力线之间的缠绕和打弯，会造成PLC系统中噪声大、干扰强、负载阻抗变化剧烈以及频率选择性衰落严重，从而导致PLC系统的适应性和可靠性较差。

为了改善上述问题，现有的PLC系统通常采用宽带载波通信技术。现有的宽带载波通信技术通常使用2MHz～12MHz范围内的频段，通信速率高，在以架空电力线进行传输的应用场景中实现效果尚可。但在其他应用场景中，例如以地埋电力线进行传输的应用场景，基于现有的宽带载波通信技术的PLC系统仍存在以下问题：(1)PLC系统的通信性能有限(例如高斯白噪声背景下临界信噪比约-5dB)；(2)受限于PLC系统的通信性能，发送端需要以较高的发射功率(工作频段内高达-45dBm/Hz)进行信号传输，传输过程产生的辐射对短波通信和短波监测会造成严重干扰；(3)PLC系统中，通信设备之间持续传输信标帧来实现时钟偏差估计，造成通信资源的浪费；(4)通信距离短，无法满足实际应用需求，例如无法实现挂载在地埋电力线网络中的各设备之间的通信。

综上，现有的宽带载波通信技术仍不能较好地实现应用宽带载波通信技术的通信系统中各设备之间的通信。

发明内容

本申请实施例提供一种帧前导信号的生成方法及设备，用以解决应用现有的宽带载波通信技术的通信系统中存在的系统通信性能有限、发送端传输过程产生的辐射对短波通信和短波监测造成的干扰严重、通信资源的浪费以及通信距离短等技术问题，从而较好地实现应用宽带载波通信技术的通信系统中各设备之间的通信。

第一方面，本申请实施例提供一种帧前导信号的生成方法，包括：

在第一设备向第二设备发送物理帧之前，第一设备根据预设序列生成正交频分复用OFDM符号，重复OFDM符号得到第一帧头，并采用同步序列调制OFDM符号得到第二帧头，从而第一设备可以将第一帧头和第二帧头作为物理帧的帧前导信号依次发送至第二设备，该帧前导信号用于指示物理帧的起始时刻。

其中，第一帧头包括检测帧头和/或粗略同步帧头，检测帧头用于第二设备识别物理帧，粗略同步帧头用于第二设备粗略估计物理帧的起始时刻；第二帧头包括精细同步帧头，精细同步帧头用于第二设备精确估计物理帧的起始时刻。

在一种可能的设计中，预设序列包括长度为第一长度的序列，OFDM符号包括长度为第一长度的OFDM符号。

相应的，第一设备根据预设序列生成OFDM符号，包括：第一设备对长度为第一长度的序列进行快速傅立叶逆变换，得到长度为第一长度的OFDM符号。

在一种可能的设计中，第一设备重复OFDM符号得到第一帧头，包括：第一设备将长度为第一长度的OFDM符号重复多次得到检测帧头。

在一种可能的设计中，第一设备采用同步序列调制OFDM符号得到第二帧头，包括：第一设备采用同步序列调制长度为第一长度的OFDM符号得到精细同步帧头。

在一种可能的设计中，预设序列还包括长度为第二长度的序列，OFDM符号还包括长度为第二长度的OFDM符号，第一长度小于第二长度。