一种无线信号在电力线上的传输方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种无线信号在电力线上的传输方法及系统，本发明专利技术涉及电力监测技术领域，接收无线信号；将无线基带IQ信号进行线性运算和映射处理，得到预处理IQ信号；将预处理IQ信号耦合到电力线，并传输给接收端；接收端对预处理IQ信号进行解映射与逆线性运算处理得到基带IQ信号，并进行无线技术制式对应的基带协议处理，得到应用层数据。本发明专利技术将无线基带IQ数据在电力线上进行传输，能够将高速宽带信号有效延伸到无信号弱信号区域如地下管廊内，克服无线信号难以直接覆盖地下区域或衰减较大的问题，提升通信带宽速率，可以承载更多电力业务，增强电力全景感知与泛在通信的能力。增强电力全景感知与泛在通信的能力。增强电力全景感知与泛在通信的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种无线信号在电力线上的传输方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力监测
，尤其涉及一种无线信号在电力线上的传输方法及系统。

技术介绍

[0002]在电力地下管廊等业务场景中，电力监测方式多种多样，可以采用传感采集或视频监控的电力业务数据，并基于有线、工业串口、电力线载波、电力无线专网或运营商蜂窝公网技术进行传输，实现有效的监控。
[0003]其中，采用有线网时，优先采用有线进行各种电力业务的传输。
[0004]采用电力线载波技术，主要用于低压侧，称为HPLC技术（相比最开始的PLC几kbps速率，称之为高速PLC），采用国网企标Q/GDW11612规范，HPLC频带占用2M
‑
12M，最大业务速率约1Mbps，长距离传输速率会下降到几十到十几kbps，主要承载电力抄表业务。
[0005]电力无线专网采用频率一般为230MHz或1.8GHz，由电力用户完全自主可控，采用电力LTE
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G/IoT
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G技术或者4G LTE技术，通常承载传感采集、配电自动化等小颗粒业务（230MHz）和视频业务、控制业务（1.8GHz）。在没有电力无线专网覆盖区域，电力用户也可能使用运营商4G、5G蜂窝公网，通常为20MHz、100MHz带宽，并支持其它多种带宽配置，其带宽较大，能够承载各种高速业务如视频监测、AR巡检等。
[0006]对于存在以太网、电力无线专网或者运营商公网信号覆盖的地下管廊区域，传感采集、视频监测等电力业务数据可以通过有线网络（以太网线或者光纤）、电力无线专网或者运营商公网进行回传。对于采集类的小数据低速业务，也可以通过电力线载波进行传输。
[0007]当前电力线载波传输，与其它技术制式如蜂窝、有线光纤等，通过在应用层数据进行接续，构建了分段异构的传输方式，但当前电力线载波的传输速率较低，主要用于抄表采集等不超过1Mbps的低速率小数据包业务，无法承载1Mbps以上最高可达几十、上百Mbps的高速业务。
[0008]在存量的诸多电力地下管廊中，尤其是较早修建的设施，管廊空间狭小，缺乏网线或光纤基础设施，并且难以新增布线改造，同时因墙体与外部的隔离，外部蜂窝无线技术的信号难以穿透覆盖这些区域。而且现有的无线制式通过应用层数据，接续窄带电力线载波制式进行传输的方法，无法支撑高带宽速率，这时如何有效地将这些数据传输到电力主站是一个难题。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种无线信号在电力线上的传输方法，方法将外部无线信号在电力地下管廊无信号区域中进行延伸，提升电力地下管廊承载监测业务的通信带宽，同时专利技术对应的无线信号电力线通信系统，能够最小化改动工作量，最大化重用无线技术的产业链，从而大幅降低设备成本，大幅提升电力地下管廊的通信承载能力，有效支撑新型电力系统的泛在通信需求。
[0010]接收方法包括：接收无线信号；将无线基带IQ信号进行线性运算和映射处理，得到预处理IQ信号；将预处理IQ信号耦合到电力线，并传输给接收端；接收端对预处理IQ信号进行解映射与逆线性运算处理得到基带IQ信号，并进行无线技术制式对应的基带协议处理，得到应用层数据；发送方法包括：发送端基于无线技术制式对应的基带协议对应用层数据进行处理，形成基带IQ信号；对基带IQ信号进行线性运算和映射处理，得到预处理IQ信号，耦合到电力线后，发送给接收端。
[0011]进一步需要说明的是，将不超过4个天线端口的物理层基带IQ信号P1、P2、P3、P4，经过线性运算处理后，分别标记为S1、S2、S3、S4；线性处理运算标记为S=f
linear
（P）；线性处理运算函数f
linear
定义为：4端口时，S1=P1，S3=P3，S2=P
2*
，S4=P
4*
；2端口时，S1=P1，S2=P
2*
；1端口时，S1=P1；经过线性运算处理后的各天线端口IQ信号，到电力线的映射方式，采用静态映射，或者动态映射方式。
[0012]进一步需要说明的是，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设24种模式中的某一种进行处理。
[0013]进一步需要说明的是，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，采用映射函数Pattern=f
map44
(t)得到各个时刻的映射模式，映射函数与时间周期在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在预设的24种模式间顺序周期循环；或，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式的预设模式间顺序周期循环。
[0014]进一步需要说明的是，方法还包括：经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设三通道模式；预设三通道模式在初始部署时进行配置。
[0015]进一步需要说明的是，方法还包括：经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，采用映射函数Pattern=f
map23
(t)得到各个时刻的映射模式，映射函数和时间周期在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在第一预设三通道模式的顺序周期循环；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在第二预设三通道模式的顺序周期循环。
[0016]进一步需要说明的是，方法还包括：经过线性运算处理后的单天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设三通道静态映射模式进行处理，且预设三通
道静态映射模式在初始部署时进行配置。
[0017]进一步需要说明的是，方法还包括：经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设6种模式中的某一种进行处理，预设6种模式在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，采用映射函数Pattern=f
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(t)得到各个时刻的映射模式，映射函数和时间周期在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在预设6种模式间顺序周期循环。
[0018]进一步需要说明的是，方法还包括：经过线性运算处理后的单天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设四通道静态映射模式进行处理，预设四通道静态映射模式在初始部署时进行配置。
[0019]本专利技术还提供一种无线信号在电力线上的传输系统，系统包括：基带端组件和射频端组件；基带端组件和射频端组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，接收方法包括：接收无线信号；将无线基带IQ信号进行线性运算和映射处理，得到预处理IQ信号；将预处理IQ信号耦合到电力线，并传输给接收端；接收端对预处理IQ信号进行解映射与逆线性运算处理得到基带IQ信号，并进行无线技术制式对应的基带协议处理，得到应用层数据；发送方法包括：发送端基于无线技术制式对应的基带协议对应用数据进行处理，形成基带IQ信号；对基带IQ信号进行线性运算和映射处理，得到预处理IQ信号，耦合到电力线后，发送给接收端。2.根据权利要求1所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法还包括，将不超过4个天线端口的物理层基带IQ信号P1、P2、P3、P4，经过线性运算处理后，分别标记为S1、S2、S3、S4；线性处理运算标记为S=f
linear
（P）；线性处理运算函数f
linear
定义为：4端口时，S1=P1，S3=P3，S2=P
2*
，S4=P
4*
；2端口时，S1=P1，S2=P
2*
；1端口时，S1=P1；经过线性运算处理后的各天线端口IQ信号，到电力线的映射方式，采用静态映射，或者动态映射方式。3.根据权利要求2所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法中，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设24种模式中的某一种进行处理。4.根据权利要求2所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法中，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，采用映射函数Pattern=f
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(t)得到各个时刻的映射模式，映射函数与时间周期在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在预设的24种模式间顺序周期循环；或，经过线性运算处理后的4天线端口IQ信号，到4个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式的预设模式间顺序周期循环。5.根据权利要求1所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法还包括：经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设三通道模式；预设三通道模式在初始部署时进行配置。6.根据权利要求5所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法还包括：经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，采用映射函数Pattern=f
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(t)得到各个时刻的映射模式，映射函数和时间周期在初始部署时进行配置；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，映射函数定义为：采用时分方式在第一预设三通道模式的顺序周期循环；或，经过线性运算处理后的2天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用动态映射方式时，
映射函数定义为：采用时分方式在第二预设三通道模式的顺序周期循环。7.根据权利要求5所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法还包括：经过线性运算处理后的单天线端口IQ信号，到3个电力线通道采用静态映射方式时，采用预设三通道静态映射模式进行处理，且预设三通道静态映射模式在初始部署时进行配置。8.根据权利要求5所述的无线信号在电力线上的传输方法，其特征在于，方法还包括：经过线性运...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杰，赵永生，赵训威，王志刚，张春玲，章灵芝，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：