一种宽频双模无线的深度融合系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种宽频双模无线的深度融合系统及方法，涉及通信技术领域。本发明专利技术包括通过HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块两个分开的链路对媒体协议数据单元的帧数据进行双模发送和双模接收，通过模拟开关在HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块之间切换发送帧数据，信标帧和SOF帧可以通过HPLC高速载波通道模块或RF高速宽频无线扩频通道模块发送。本发明专利技术把宽频无线作为HPLC的一个TMI补充，不单独走协议，不单独组网，利用把无线作为宽带载波作为TMI的组网方法，完全兼容了现场运行的HPLC；真正实现了HPLC和无线的融合，大大提升了HPLC的通信性能。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频双模无线的深度融合系统及方法
本专利技术涉及通信
，涉及载波和无线的混合使用，尤其是涉及一种宽频双模无线的深度融合系统及方法。
技术介绍
低压电力线高速载波通信(HighPowerLineCarrier)，简称HPLC，是一种稳定可靠、通信速率快、数据传输安全、可以利用电力线进行数据传输的通信方式，高速载波通信已在电力行业得到大力推广，其应用效果也得到了用户的认可。随着HPLC互联互通协议(《低压电力线宽带载波通信互联互通协议》)的落地，HPLC近两年得到了较快的发展，智能电网用电信息采集系统同时对业务提供了更多实时可靠性的需求。但是载波用电环境的复杂性，HPLC还是有很多采集盲区和有大量采集不稳定的台区出现。为了解决这问题，目前市场上出现了大量的企业开始研究双模技术，目前市场上出现的双模大部分是采用HPLC+470M无线，HPLC和470M各自组网，然后在应用层进行融合。HPLC遵守《低压电力线高速载波通信互联互通技术规范》，470M无线遵守《微功率无线通信协议》，然而，此种方案的缺点是(1)速率不匹配，HPLC速率高达1～3M，微功率无线空口速率是10K，难以满足高速载波的传导同步时钟(NTB)的同步要求，无法满足相位识别和台区识别的业务需求；(2)组两张网，无法满足信道真正的互补，没有充分发挥两种信道互补的优势；(3)组两张网，在功耗上无法实现功耗的协调，此时会进行载波和无线进行让步，会牺牲彼此部分的功耗。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种宽频双模无线的深度融合系统及方法，通过模拟开关，使得载荷数据可通过HPLC高速载波通道和RF高速宽频无线发送，无线通道只是HPLC信道的一种补充，不单独走协议，不单独组网，实现了宽频无线和HPLC的真正融合。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：本专利技术提供的一种宽频双模无线的深度融合系统及方法，包括发射端、HPLC高速载波通道模块、RF高速宽频无线扩频通道模块、模拟开关和接收端，发射端分别通过HPLC高速载波通道模块及RF高速宽频无线扩频通道模块与模拟开关连接，模拟开关与接收端连接。进一步的，HPLC高速载波通道模块包括帧控制编码单元、载荷数据编码单元、星座点映射模块、傅里叶变换模块、循环前缀模块、前导编码模块、加窗模块、采样内插滤波模块Ⅰ、发送采样频偏补偿模块、采样内插滤波模块Ⅱ和模拟发送前端；帧控制编码单元接收帧控制数据，载荷数据编码单元接收载荷数据，帧控制编码单元和载荷数据编码单元与星座点映射模块连接，星座点映射模块、傅里叶变换模块和循环前缀模块依次连接，循环前缀模块和前导编码模块均与加窗模块连接，加窗模块、采样内插滤波模块Ⅰ和发送采样频偏补偿模块依次连接，发送采样频偏补偿模块与模拟发送前端连接或者发送采样频偏补偿模块通过采样内插滤波模块Ⅱ与模拟发送前端连接。进一步的，帧控制编码单元包括CRC24编码模块、PB16Turbo编码模块、信道交织模块和帧控制分集拷贝模块，CRC24编码模块、PB16Turbo编码模块、信道交织模块和帧控制分集拷贝模块依次连接，帧控制分集拷贝模块与星座点映射模块连接。进一步的，载荷数据编码单元包括CRC24编码模块、扰码模块、PB72/PB264/PB136/PB520Turbo编码模块、信道交织模块、载荷分集拷贝模块，CRC24编码模块、扰码模块、PB72/PB264/PB136/PB520Turbo编码模块、信道交织模块和载荷分集拷贝模块依次连接，载荷分集拷贝模块与星座点映射模块连接。进一步的，包括通过HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块两个分开的链路对媒体协议数据单元的帧数据进行双模发送和双模接收，通过模拟开关在HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块之间切换发送帧数据，媒体协议数据单元的帧类数据包括网间协调帧、信标帧、SOF帧和ACK确认帧，网间协调帧、信标帧、SOF帧和ACK确认帧均可以通过HPLC高速载波通道模块发送；信标帧和SOF帧可以通过RF高速宽频无线扩频通道模块发送；根据媒体协议数据单元的帧类型对帧数据进行双模发送，分如下情况：(1)对于网间协调帧和信标帧的发送，HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块先后依次发送，即发射端发出的信标帧优先通过HPLC高速载波通道模块发送，当接收端未接收到信标帧，接收端不发送ACK给发射端，发射端通过RF高速宽频无线扩频通道模块将信标帧发送给接收端；(2)对于选择ACK确认帧的发送，哪个通道模块收到的就原通道模块返回；(3)对于SOF帧的发送，具体分广播帧和单播帧，对于广播帧的处理，HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块先后依次发送，即发射端发出的广播帧优先通过HPLC高速载波通道模块发送，当接收端未接收到广播帧，接收端不发送ACK给发射端，发射端通过RF高速宽频无线扩频通道模块将广播帧发送给接收端；对于单播帧的处理，经过评估后可以在HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块之前进行尝试切换发送；双模接收：物理层传输单元包括前导信号、帧控制数据和载荷数据，接收端对数据的双模接收包括如下步骤：步骤S31：接收端的载波接收到前导信号，HPLC高速载波通道模块进入同步，同步完成，产生同步中断，进入步骤S32；步骤S32：接收端开始接收帧控制数据，帧控制数据接收完成，进入步骤S33；步骤S33：根据帧控制中的TMI和帧控制数据的帧长，接收载波或者无线的帧载荷数据；对于接收端要转发的数据进行双模发送；双模时钟同步：站点时钟同步是基于代理发出的信标帧里面携带的信息，为了保证站点能够同步，发射端通过HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块发送信标帧；接收端优先处理HPLC高速载波通道模块收到的信标帧，如果HPLC高速载波通道模块没有收到，RF高速宽频无线扩频通道模块接收到，也会处理RF高速宽频无线扩频通道模块接收到的信标帧。进一步的，广播帧的广播流程包括如下步骤：步骤S101：发射端第一次发送SOF帧，第1次广播为HPLC的标准TMI，通过HPLC高速载波通道模块发送SOF帧，再进入步骤S102；步骤S102：发射端第二次发送SOF帧，第2次广播为无线TMI，通过RF高速宽频无线扩频通道模块发送SOF帧，再进入步骤S104；步骤S104：发射端第三次发送SOF帧，第3次广播为HPLC的标准TMI，通过HPLC高速载波通道模块发送SOF帧，结束。进一步的，单播帧的单播流程为发射端发送SOF帧，根据TMI的值，通过HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块交替发送。进一步的，单播帧的单播流程具体步骤如下：步骤S201：发射端发送SOF帧，判断TMI的值，若TMI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽频双模无线的深度融合系统，其特征在于：包括发射端、HPLC高速载波通道模块、RF高速宽频无线扩频通道模块、模拟开关和接收端，发射端分别通过HPLC高速载波通道模块及RF高速宽频无线扩频通道模块与模拟开关连接，模拟开关与接收端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽频双模无线的深度融合系统，其特征在于：包括发射端、HPLC高速载波通道模块、RF高速宽频无线扩频通道模块、模拟开关和接收端，发射端分别通过HPLC高速载波通道模块及RF高速宽频无线扩频通道模块与模拟开关连接，模拟开关与接收端连接。


2.根据权利要求1所述的一种宽频双模无线的深度融合系统，其特征在于：HPLC高速载波通道模块包括帧控制编码单元、载荷数据编码单元、星座点映射模块、傅里叶变换模块、循环前缀模块、前导编码模块、加窗模块、采样内插滤波模块Ⅰ、发送采样频偏补偿模块、采样内插滤波模块Ⅱ和模拟发送前端；帧控制编码单元接收帧控制数据，载荷数据编码单元接收载荷数据，帧控制编码单元和载荷数据编码单元与星座点映射模块连接，星座点映射模块、傅里叶变换模块和循环前缀模块依次连接，循环前缀模块和前导编码模块均与加窗模块连接，加窗模块、采样内插滤波模块Ⅰ和发送采样频偏补偿模块依次连接，发送采样频偏补偿模块与模拟发送前端连接或者发送采样频偏补偿模块通过采样内插滤波模块Ⅱ与模拟发送前端连接。


3.根据权利要求2所述的一种宽频双模无线的深度融合系统，其特征在于：帧控制编码单元包括CRC24编码模块、PB16Turbo编码模块、信道交织模块和帧控制分集拷贝模块，CRC24编码模块、PB16Turbo编码模块、信道交织模块和帧控制分集拷贝模块依次连接，帧控制分集拷贝模块与星座点映射模块连接。


4.根据权利要求3所述的一种宽频双模无线的深度融合系统，其特征在于：载荷数据编码单元包括CRC24编码模块、扰码模块、PB72/PB264/PB136/PB520Turbo编码模块、信道交织模块、载荷分集拷贝模块，CRC24编码模块、扰码模块、PB72/PB264/PB136/PB520Turbo编码模块、信道交织模块和载荷分集拷贝模块依次连接，载荷分集拷贝模块与星座点映射模块连接。


5.根据权利要求4所述的一种宽频双模无线的深度融合方法，其特征在于：包括通过HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块两个分开的链路对媒体协议数据单元的帧数据进行双模发送和双模接收，通过模拟开关在HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块之间切换发送帧数据，媒体协议数据单元的帧类数据包括网间协调帧、信标帧、SOF帧和ACK确认帧，网间协调帧、信标帧、SOF帧和ACK确认帧均可以通过HPLC高速载波通道模块发送；信标帧和SOF帧可以通过RF高速宽频无线扩频通道模块发送；
根据媒体协议数据单元的帧类型对帧数据进行双模发送，分如下情况：
(1)对于网间协调帧和信标帧的发送，HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块先后依次发送，即发射端发出的信标帧优先通过HPLC高速载波通道模块发送，当接收端未接收到信标帧，接收端不发送ACK给发射端，发射端通过RF高速宽频无线扩频通道模块将信标帧发送给接收端；
(2)对于选择ACK确认帧的发送，哪个通道模块收到的就原通道模块返回；
(3)对于SOF帧的发送，具体分广播帧和单播帧，对于广播帧的处理，HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块先后依次发送，即发射端发出的广播帧优先通过HPLC高速载波通道模块发送，当接收端未接收到广播帧，接收端不发送ACK给发射端，发射端通过RF高速宽频无线扩频通道模块将广播帧发送给接收端；对于单播帧的处理，经过评估后可以在HPLC高速载波通道模块和RF高速宽频无线扩频通道模块之前进行尝试切换发送；
双模接收：
物理层传输单元包括前导信号、帧控制数据和载荷数据，接收端对数据的双模接...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖本强，
申请(专利权)人：青岛启超微信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37