本发明专利技术涉及一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置，属于电力线载波通信及无线通信技术领域，包括如下步骤：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表；对DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束；否则执行根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；对DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束。本发明专利技术通过优先对DTMB间隔内的子信道号列表进行扫频，再对DTMB信道的中心频点列表进行扫频，提高了扫频效率；本发明专利技术根据LTF的信道相关性能够高效准确地得到重合子信道号的通信模式。道号的通信模式。道号的通信模式。
【技术实现步骤摘要】
一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置
[0001]本专利技术涉及一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法、检测方法和装置，属于电力线载波通信以及无线通信
技术介绍
[0002]随着科技的发展，物联网、智能家居、智能电表、远程监控等越来越广泛的深入到人们的日常生活中，上述应用在使用过程中都需要进行数据传输，常用的数据传输的方式包括高速电力线载波(High
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speed Power Line Carrier，HPLC)。高速电力线载波也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术，宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络，主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz～12MHz。但是上述方式无法实现在无线空间中的数据传输，因此现有技术中提出了HPLC双模系统，即采用高速电力线载波(HPLC)和高速无线通信(HRF)技术两种方式进行数据传输的通信模块或通信设备。
[0003]采用HPLC双模系统中的高速无线通信技术进行数据传输的通信系统(以下称为HPLC双模无线系统，其中高速无线通信技术是对高速电力线载波技术的补充，是一种在无线空间中进行数据传输的宽带载波技术，同样采用正交频分复用(OFDM)技术，通信频段支持470MHz～510MHz。对有线HPLC链路质量一般采用信噪比SNR值来评估，对无线RF采用接收信号强度指示RSSI值(Received Signal Strength Indicator)和信噪比SNR值来衡量。在HPLC双模无线系统中，HPLC通信网络由中央协调器(Central Coordinator，CCO)、代理协调器(Proxy Coordinator，PCO)、和站点(Station，STA)组网构成。其中，CCO和PCO负责完成组网控制、网络维护管理等功能，STA负责终端数据采集传输，通信网络中的PCO和CCO需要进行升级。
[0004]现有技术中，每个HPLC通信网络中包括一个CCO、多个STA，CCO需要获取其对应的信道后(发送无线信号)进行数据的发送，即在接入信道后发送数据，STA需要选择已发送HPLC无线信号的信道(接收无线信号)进行数据接收，即在接入信道后接收数据。
[0005]HPLC双模无线系统是一个突发信号系统，其物理层帧结构如说明书附图1所示，包括前导信号的短训练域(short training field，STF)、长训练域(long training field，LTF)，其中，前导信号为突发信号的前导部分；信号部分包括信号(signal，SIG)、物理层帧头(Physical Layer Frame Header，PHR)以及物理层业务数据单元(Physical Service Data Unit，PSDU)。其中，STF可用于终端检测帧头的位置和小数倍频偏，LTF可用于终端检测整数倍频偏和频域信道估计，通过信道估计确定信道响应。
[0006]根据工信部无线电管理局的要求，“民用计量仪表”类微功率无线设备的使用频率为470～510MHz，无线信道占用带宽分别定义为200kHz、500kHz或者1000kHz，根据带宽不同划分多个信道；对于上述470～510MHz频段，广电的主要无线广播业务是地面数字多媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)，同时也存在其他属于短距离设备应用的业务。其中，DTMB共有5个业务频道，每个业务频道的有效带宽是7.56MHz，信道间
隔8MHz。每个业务频道的中心频点信息如下：分别为474MHz，482MHz，490MHz，498MHz和506MHz；原则上，在各地开通的DTMB频道覆盖的7.56MHz带宽内，当地的国网微功率无线设备应该无条件退避。DTMB在470～510MHz上的信道分配情况如下表1
‑
1所示。
[0007]表1
‑1[0008][0009]如上表1所示，中心频点474MHz对应的起始频率为470.22MHz，终止频率为477.78MHz；中心频点482MHz对应的起始频率为478.22MHz，终止频率为485.78MHz；中心频点490MHz对应的起始频率为486.22MHz，终止频率为493.78MHz；中心频点498MHz对应的起始频率为494.22MHz，终止频率为501.78MHz；中心频点506MHz对应的起始频率为502.22MHz，终止频率为509.78MHz。
[0010]各地的数字电视使用业务频道不同，有的地方只占用1个DTMB频道；有的地方5个DTMB频道都会占用。由于HPLC双模无线系统标准中定义的470～510MHz频段与DTMB的频段完全重合。因此，CCO或STA需要获取其对应的信道时，优先对上述5个业务频道进行扫频；若上述5个业务频道都不可用，则需要对全部信道进行扫频，扫频时间长，导致CCO或STA需要很长时间才能获取到可以使用的信道。
[0011]部分地区对频谱使用有一定的管理协调能力的相关部门，为了能够保证组网效率以及互通性，针对信道选择策略以及可用信道进行描述。现场应用时，优先针对这几个可用信道先进行扫频。如果信道可用，就在这些信道中选择一个最优信道。如果信道都不可用，那么就针对全部信道进行扫频，由于无线信道占用带宽分别定义为200kHz、500kHz或者1000kHz，频率470～510MHz对应的全部子信道数量为N个，如表1
‑
2所示。
[0012]表1
‑2[0013][0014]上述带宽200kHz、500kHz或者1000kHz分别对应3种通信模式的选择(Option)。具体地，通信模式Option1对应的带宽(即信道间隔)为1000kHz，可用子信道个数N为39个，初始子信道中心频点为471.0MHz，即频率470～510MHz中可以划分出39个信道间隔为1000kHz的子信道；通信模式Option2对应的带宽(即信道间隔)为500kHz，可用子信道个数N为79个，初始子信道中心频点为470.5MHz，即频率470～510MHz中可以划分出79个信道间隔为
500kHz的子信道；通信模式Option3对应的带宽(即信道间隔)为200kHz，可用子信道个数N为199个，初始子信道中心频点为470.1MHz，即频率470～510MHz中可以划分出199个信道间隔为200kHz的子信道。由于子信道的数目较多，逐个子信道扫频，需要的时间较长。若逐个信道扫频过去，从节点以无线方式入网慢，特别是在首次入网时会花相当长的时间；抄控器连接主从节点也慢，对于即插即用的场合下，抄控器连接、抄读主从节点时间过长。
[0015]此外，如表1
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2中的通信模式Option2和通信模式Option3在整个40MHz的带宽范围内，存在部分子信道中心频点重合的情况。一种HPLC双模系统下的STA本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定当前宽带的信道环境是DTMB信道环境；S2：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道间隔内的子信道号列表；S3：对所述DTMB信道间隔内的子信道号列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束，否则执行S4；S4：根据DTMB频道开通情况，确定DTMB信道的中心频点列表；S5：对所述DTMB信道的中心频点列表依次进行扫频处理，当检测到可接入的子信道时，扫频结束。2.根据权利要求1所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述DTMB信道间隔内的子信道号列表和或DTMB信道的中心频点列表中包括向CCO和或STA发送HPLC无线信号的子信道号；所述S3中检测到可接入的子信道的方法包括通过对CCO和或STA接收到的HPLC无线信号做STF自相关运算处理判断该HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用。3.根据权利要求2所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，判断所述HPLC无线信号所在的子信道有没有被占用的方法包括：在第一设定的检测时间T1内，若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用；在第一设定的检测时间T1内，若有子信道号上检测到STF信号，则对该STF信号做CFO估计和译码处理，若解析到该信号中包含网络报文信息，则认为该子信道被占用；若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用。4.根据权利要求3所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述S3中检测到可接入的子信道的方法还包括判断CCO接入的子信道是否可用；所述判断CCO接入的子信道是否可用的方法包括：所述子信道被占用，则认为该子信道不可用；所述若译码失败或解析到该信号中不包含网络报文信息，则认为该子信道没有被占用，计算体现该子信道信道质量的RSSI值，若RSSI值超过功率门限时，则认为该子信道不可用；若RSSI值不超过功率门限时，则认为该子信道可用；所述若没有子信道号上检测到STF信号，认为该子信道没有被占用，则认为该子信道可用。5.根据权利要求4所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，将可用的所述子信道计入可选接入的子信道号列表中，计算没有检测到STF信号的子信道的RSSI值，并按照所述可选接入的子信道号列表中子信道的RSSI值大小排序，得到可选接入的子信道号列表中子信道的信道质量的排序，供接入时选择。6.根据权利要求3所述的基于HPLC双模无线系统的扫频方法，其特征在于，所述S3中检测到可接入的子信道号的...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷炳银，钟建英，邓渊，范乃元，王子驰，赵宇萌，清格乐吐，孙荣智，高树同，杨波，赵冲，娄渊玺，
申请(专利权)人：北京平高清大科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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