[发明专利]优化覆盖范围的电力载波通讯系统和方法

说明书

优化覆盖范围的电力载波通讯系统和方法，实现抗干扰能力强，通讯范围覆盖广的电力载波通讯，包括：中继器和终端，中继器安装在电力线上，中继器用于接收终端信号以及向终端发送信号，中继器配置为根据通讯时间判断终端与自身的距离，中继器配置为根据终端与自身的距离与终端进行跳频通讯。

技术领域

本发明涉及一种通讯系统和方法，特别涉及一种优化覆盖范围的电力载波通讯系统和方法。

背景技术

电力线载波通信(power line carrier communication)以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构，并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线)，所以输电线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。

在电力线载波通信系统中最基本的一项任务就是根据通信信道的不同选择不同的调制方式。

一般来说，基带信号含有直流分量和频率较低的频率分量，往往不能作为传输信号在信道中直接传输，因此，必须把基带信号转变成为一个相对基带频率而言非常高的带通信号(已调信号)以适合于信道传输。

一个通信系统的质量在很大程度上依赖于所采用的调制方式。调制时为了使信号特征与信道特征相匹配，因此，调制方式的选择是由系统中信道特性来决定的。显然不同类型的信道特征，将相应存在着不同类型的调制方式。

一般的电力载波通讯采用的方法中，由于变压器的存在，变压器会隔离信号，所以每一个变压器下都形成了一个独立的通信区域，外界信号无法传入，因此该区域内的设备间可以互相通信。

终端设备安装在电力线上，但由于相与相之间相互隔离，所以需要在电力线上装上中继器，中继器联通所有的相线。

现阶段电力载波通讯依赖的调制方式有以下缺点：

电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因此干扰必须加以处理；

当同一个通讯区域存在多个通讯设备需要互相通信时，一旦这些设备同时运行，其互相之间就会产生干扰，影响通讯质量；

电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。

发明内容：

本发明通过提供优化覆盖范围的电力载波通讯系统和方法，解决上述问题中的一个或多个。

优化覆盖范围的电力载波通讯系统，包括：至少一个中继器，中继器安装在电力线上，中继器用于接收终端信号以及向终端发送信号，中继器配置为记录完成通讯所用的时间信息，中继器配置为根据终端与自身的通讯时间与终端进行跳频通讯。

中继器与终端之间采用跳频技术，利用跳频技术抗干扰的特点，排除电力线上的其他干扰，保证通讯质量。

在一些实施方式中，系统中存在两个或以上的中继器，中继器之间通过固定频率通信。

在一些实施方式中，系统中存在三个或以上的中继器，中继器之间采用级联的方式进行通讯。

固定通信频率并配合级联的方式，可以保证两个距离较远的中继器也能进行稳定的通讯。

在一些实施方式中，中继器根据接收到的终端信号的频率和阈值筛选所属区域内的终端，中继器根据通讯时间确定所属区域内的所有终端，并确定拓扑结构。