[发明专利]基于OFDM通信体制的高速工业通信系统中时间粒度选择方法

说明书

本申请提供了基于OFDM通信体制的高速工业通信系统中的时间粒度选择方法和装置、基于OFDM通信体制的高速工业通信系统、电子设备和存储介质。上述方法包括：根据所述高速工业通信系统的需求参数，确定所述OFDM符号的长度；基于所述OFDM符号的长度，在所述OFDM通信体制中的OFDM符号在频域中具有固定带宽的情况下，在不同的数值中选择所述OFDM通信体制中的每个OFDM符号中所包含的子载波的个数，以形成与所述需求参数匹配的OFDM符号的长度作为所述时间粒度。本发明所述高速工业通信系统主要用来解决工业现场传统总线低带宽、无法同时承载实时和非实时以及网络结构复杂的问题，高速工业通信系统可以支持IPV6地址通信，可以支持时间触发的工业控制通信，可以支持TSN，可以支持白名单、深度检测和数据加密等安全机制。

技术领域

本申请属于高速工业通信系统领域，涉及一种基于OFDM通信体制的高速工业通信系统中的时间粒度选择方法和装置、基于OFDM通信体制的高速工业通信系统、电子设备和存储介质。

背景技术

现有的高速工业通信系统主要分为两类，一种是以CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)总线为代表的现场高速工业通信系统，其传输速率较低，大约为10kbps～1Mbps，因此数据传输的实时性差。

另一种高速工业通信系统为实时工业以太网现场总线，当其单网节点较多时，会有数据拥塞现象，也会导致数据传输的实时性差。虽然在该系统中可以引入交换机进行桥接，以减少数据拥塞现象并提高数据传输的实时性，但这样一来，网络拓扑结构将变得复杂且成本较高。因此，现有的高速工业通信系统无法在远距离、高速率传输时具有高实时性。

发明内容

为了解决现有技术中出现的上述问题，本申请提供了一种基于OFDM通信体制的高速工业通信系统中的时间粒度选择方法，包括：

根据所述高速工业通信系统的需求参数，确定所述OFDM符号的长度；

基于所述OFDM符号的长度，在所述OFDM通信体制中的OFDM符号在频域中具有固定带宽的情况下，在不同的数值中选择所述OFDM通信体制中的每个OFDM符号中所包含的子载波的个数，以形成与所述需求参数匹配的OFDM符号的长度作为所述时间粒度。

根据一个实施方式，上述方法还包括：

基于所述需求参数的变化，重新确定所述OFDM符号的长度；

基于重新确定的所述OFDM符号的长度，调节所述OFDM通信体制中的OFDM符号中所包含的子载波的个数。

根据一个实施方式，所述OFDM符号中所包含的子载波和所述OFDM符号的长度满足下式：

子载波间隔×子载波个数＝固定带宽。

根据一个实施方式，所述需求参数包括所述高速工业通信系统中的待发送数据量和/或所述高速工业通信系统的最大传输距离。

根据一个实施方式，所述OFDM通信体制中的每个OFDM符号均包含循环前缀，每个OFDM符号的循环前缀占所述OFDM符号的长度比例相同。

根据一个实施方式，在所述OFDM通信体制中的每一帧所包含的OFDM符号个数以及导频结构固定不变。

根据一个实施方式，所述OFDM符号的长度与所述OFDM符号中所包含的子载波的个数成正比变化。

根据一个实施方式，所述OFDM符号的长度随所述OFDM符号中所包含的子载波的个数以2的整数次幂的倍数变化。

根据本申请的另一方面，提供了一种基于OFDM通信体制的高速工业通信系统中的时间粒度选择装置，包括：

确定单元，根据所述高速工业通信系统的需求参数，确定所述OFDM符号的长度；