一种基于OFDM电力线通信的传输方法技术

技术编号:15794843 阅读:362 留言:0更新日期:2017-07-10 10:07
本发明专利技术涉及低频窄带电力线载波通信领域,尤其涉及一种OFDM通信的传输方法及其传输模式的选择方法,基于电力线通信系统中的电力线并采用OFDM调制方式进行数据通信,所述传输方法包括:于任意一段时间内,利用所述电力线进行数据包的连续发送或非连续发送;其中,进行所述非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻段进行所述数据包的传输,有效地规避电力线上的周期性噪声和脉冲型干扰,降低电力线负载对通信成功率的影响,从而达到可靠、有效的数据通信。

【技术实现步骤摘要】
一种基于OFDM电力线通信的传输方法
本专利技术涉及低频窄带电力线载波通信领域,尤其涉及一种基于OFDM电力线通信的传输方法。
技术介绍
在低压配电线路上的噪声(noise)、干扰(interference)以及接入阻抗(accessimpedance)通常呈现周期稳态(cyclostationary)的特性,所以信道的传输函数和信噪比也呈现周期稳态的特性,其周期通常是与交流电工频(如50Hz或60HzAC)的半周期(过零点)一致。影响电力载波通信质量的因素很多,但最主要的是电力线上复杂的信道和噪声环境。与工频同步的周期性脉冲噪声(impulsivenoise)是低频窄带电力载波通信中对通信成功率影响最主要的因素之一,其统计特性具有周期稳态的特性,且在时域和频域都呈现稀疏性(sparsity),正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)是一种多载波调制(Multicarriermodulation)技术,可以达到最优传输速率和最佳通信可靠性。到目前为止,国际上已发布的低压低频窄带电力载波通信(OFDM)标准,如:ITUG.9902,ITUG.9903(G3-PLC),以及ITUG.9904(PRIME),都没有提及工频同步发送方式,或工频过零非连续发送方式。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种能在现有国际标准G3-PLC(ITUG.9903)、ITUG.9902基础上自动切换到交流电工频过零非连续发送模式的实现方法,从而实现可选的过零通信模式,并且与默认连续发送通信模式兼容。本专利技术采用如下技术方案:一种基于OFDM电力线通信的传输方法,所述传输方法包括:一交流电力线的接收端根据传输数据协议中前导序列的正相符号和帧同步信号之间的相位差,判断通信的后续数据包的传输模式;以及于任意一段时间内,所述交流电力线进行数据通信是以连续发送或非连续模式发送;其中,进行连续发送时,所述连续发送的传输模式是遵循G3-PLC或ITUG.9902的通信协议;进行非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻进行数据包的传输。优选的,所述传输方法包括:进行所述连续发送时,所述连续发送的OFDM传输模式是G3-PLC或ITUG.9902的通信协议,并能够通过频带搬移方法将其工作频率上变频到150kHz-500kHz的任意频段;进行所述非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻进行所述数据包的传输,所述非连续发送的OFDM传输模式能够通过频带搬移方法将其工作频率上变频到150kHz-500kHz的任意频段。优选的,所述非连续发送的传输模式包括:过零时隙传输的差分调制模式和过零时隙传输的相关调制模式,其中,在所述过零时隙传输的差分调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有π/2的相移;在过零时隙传输的相关调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有-π/2的相移;或者,在所述过零时隙传输的差分调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有-π/2的相移;在过零时隙传输的相关调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有π/2的相移。需要说明的是,此处旨在强调有两种模式:差分调制模式和相关调制模式,根据这两种模式有两个配置的情况,第一种情况是:差分调制模式中帧同步信号与正相符号相位差为+π/2;则相关调制模式中帧同步信号与正相符号相位差为-π/2;第二种情况是:差分调制模式中帧同步信号与正相符号相位差为-π/2;相关调制模式中帧同步信号与正相符号相位差为+π/2。优选的,所述传输方法中:在非连续传输方式下,所述数据包为过零时隙数据包段,在过零时隙传输的差分调制模式传输时,第一个过零传输时隙数据包由所述前导序列和1个FCH符号组成,其中;所述前导序列由8个正相符号和1.5个帧同步符号组成。优选的,所述传输方法中:在过零时隙传输的差分调制模式传输时,第一个过零传输时隙数据包在过零时刻后4.75±0.1ms时刻点开始发送,后续的过零传输时隙数据包由一个相位参考符号和3个OFDM符号组成,其中,相邻过零传输时隙数据包之间的空闲间隔为6.95ms。优选的,所述传输方法中:在过零时隙传输的差分调制模式传输时,所述相位参考符号由采样频率Fs为400kHz、采样点为130的加CP和256采样点的正相符号组成。优选的,所述传输方法中:在过零时隙传输的差分调制模式传输时,每个过零传输时隙数据包中的首个所述OFDM符号的DBPSK调制采用所述正相符号的相位作为参考相位,后面的所述过零传输时隙数据包段中的所述OFDM符号的子载波以前一个所述OFDM符号的子载波相位作为参考相位。优选的,所述传输方法中:在G3-PLC基础上的过零相关传输模式传输时,第一个过零传输时隙数据包由一个所述前导序列和1个FCH符号组成,其中,所述前导序列由8个所述正相信号和1.5个所述帧同步符号组成。优选的,所述传输方法中:在G3-PLC基础上的过零相关传输模式传输时,第一个过零传输时隙数据包段在过零时刻后4.75±0.1ms时刻点开始发送,后续的所述过零传输时隙数据包段将由4个OFDM符号组成,并且;两个所述相邻过零传输时隙数据包之间的空闲间隔为6.95ms,每个所述过零传输时隙数据包段为3.05ms长。优选的,所述传输方法中:在G3-PLC基础上的过零相关传输模式传输时,每个过零传输时隙数据包段的第1个所述OFDM符号包括130个采样点的循环前缀,其余所述OFDM符号采用30个采样点的CP,22个采样点的保护间隔,8个采样点的重叠加窗部分,采样频率为400kHz。优选的,所述传输方法中:在基于ITUG.9902基础上的过零相关传输模式传输时,第一个过零传输时隙数据包段由一个所述前导序列和1个FCH符号组成,其中,所述前导序列由8个所述正相信号和1.5个所述帧同步符号组成。优选的,所述传输方法中:在基于ITUG.9902基础上的过零相关传输模式传输时,第一个过零传输时隙数据包段在过零时刻后4.72±0.1ms时刻点开始发送,以及后续的所述过零传输时隙的数据包段将由4个OFDM符号组成,其中,两个所述相邻过零传输时隙数据包之间的空闲间隔为7.0ms,每个所述过零传输时隙数据包段长为3ms。优选的,所述传输方法中:在基于ITUG.9902基础上的过零相关传输模式通讯时,每个所述过零传输时隙数据包段的第一个所述OFDM符号采用104个采样点的循环前缀,其余所述OFDM符号采用32个采样点的CP,24个采样点的保护间隔,8个采样点的重叠加窗部分,采样频率400kHz。本专利技术的有益效果是:本专利技术提出了基于G3-PLC和ITUG.9902标准的工频过零差分(非连续)传输方案和工频过零相干(非连续)传输方案,从而使原有的连续传输模式下的G3-PLC和G.9902标准能无缝地衔接或扩展到工频同步的非连续传输模式上去,而且可以与原有标准同存和互操作(兼容)。在电力线载波通信中,主要的噪声和干扰源是与工频同步的脉冲性干扰,如:节能灯,开关电源,电磁炉等,脉冲的占空比在10-50%左右,噪声的锋值多数出现在工频正、负峰值附近。所以,在工频交流过零点附近,本文档来自技高网...
一种基于OFDM电力线通信的传输方法

【技术保护点】
一种基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法包括:一交流电力线的接收端根据传输数据协议中前导序列的正相符号和帧同步信号之间的相位差,判断通信的后续数据包的传输模式;以及于任意一段时间内,所述交流电力线进行数据通信是以连续发送或非连续模式发送;其中,进行连续发送时,所述连续发送的传输模式是遵循G3‑PLC或ITU G.9902的通信协议;进行非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻进行数据包的传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法包括:一交流电力线的接收端根据传输数据协议中前导序列的正相符号和帧同步信号之间的相位差,判断通信的后续数据包的传输模式;以及于任意一段时间内,所述交流电力线进行数据通信是以连续发送或非连续模式发送;其中,进行连续发送时,所述连续发送的传输模式是遵循G3-PLC或ITUG.9902的通信协议;进行非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻进行数据包的传输。2.根据权利要求1所述的基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法包括:进行所述连续发送时,所述连续发送的OFDM传输模式是G3-PLC或ITUG.9902的通信协议,并能够通过频带搬移方法将其工作频率上变频到150kHz-500kHz的任意频段;进行所述非连续发送时,于所述交流电力线上工频的过零时刻进行所述数据包的传输,所述非连续发送的OFDM传输模式能够通过频带搬移方法将其工作频率上变频到150kHz-500kHz的任意频段。3.根据权利要求1所述的基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述非连续发送的传输模式包括:过零时隙传输的差分调制模式和过零时隙传输的相关调制模式,其中,在所述过零时隙传输的差分调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有π/2的相移;在过零时隙传输的相关调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有-π/2的相移;或者,在所述过零时隙传输的差分调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有-π/2的相移;在过零时隙传输的相关调制模式下,将所述帧同步信号配置为相对于所述正相符号有π/2的相移。4.根据权利要求3所述的基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法中:在非连续传输方式下,所述数据包为过零时隙数据包段,在过零时隙传输的差分调制模式传输时,第一个过零传输时隙数据包由所述前导序列和1个FCH符号组成,其中;所述前导序列由8个正相符号和1.5个帧同步符号组成。5.根据权利要求4所述的基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法中:在过零时隙传输的差分调制模式传输时,第一个过零传输时隙数据包在过零时刻后4.75±0.1ms时刻点开始发送,后续的过零传输时隙数据包由一个相位参考符号和3个OFDM符号组成,其中,相邻过零传输时隙数据包之间的空闲间隔为6.95ms。6.根据权利要求5所述的基于OFDM电力线通信的传输方法,其特征在于,所述传输方法中:在过零时隙传输的差分调制模式传输时,所述相位参考符号由采样频率Fs为400kHz、采样点为130的加CP和256采样点的正相符号组成。7.根据权利要求6所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭明
申请(专利权)人:钜泉光电科技上海股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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