] 步骤S3 :定义多个逻辑通道，并标记各个通道的序号；
[0052] 逻辑通道的划分主要参考实际传输业务的需求加以确定。
[0053] 在本实施例中，如图2所示，总共定义了 4个逻辑通道：逻辑通道A、逻辑通道B、逻 辑通道C和逻辑通道D。
[0054] 步骤S4 :系统统一规划时隙的分配以及时隙的使用方法，将各个时隙分配给相应 的逻辑通道；
[0055] 时隙的分配以及时隙的使用方法，需要根据设计要求和设计需求以及应用场景等 因素来加以确定。一个逻辑通道可以由一个或者连续两个或者连续多个时隙构成；
[0056] 在本实施例中，如图2所示，其中时隙1和时隙2分配给逻辑通道A，用于下行数据 通信；时隙3分配给逻辑通道B，时隙6分配给逻辑通道D，两个通道内均不传输数据，既避 开通常电力线非过零位置处高噪声、高干扰时段，又关闭系统的工作状态，节省功耗；而时 隙4和时隙5分配给逻辑通道C，用于上行数据通信；本优选实施例中时隙划分以及逻辑通 道的定义和分配，可以实现在电力线上进行双工通信。
[0057] 步骤S5 :建立系统的收发时间同步；
[0058] 系统收发时间同步的确定，可以基于电力线特有的过零特性和三相120度相位差 特性，也可以利用发送端发送时间信标的方式来建立；
[0059] 在本实施例中，如图3所示，首先利用过零检测电路，检测电力线上50Hz (60Hz) 工频信号的过零时刻，实现发送端和接收端的粗略时间同步；然后，设计滤波器滤除过零 电路信号在过零点位置的波动，实现发送端和梓收端的精确时间同步。精确时间同步的 基本思想是将过零点位置进行平均，SP
从而得到准确过零点的位置
，正入图3所示。
[0060] 步骤S6 :利用离散快速傅立叶反变换（IFFT)，生成OFDM符号数据；
[0061] 生成OFDM符号的IFFT点数以及子载波间隔由系统根据系统带宽、多径时延扩展 以及系统复杂度等因素加以考虑确定；
[0062] 在本优选实施例中，正如表1所示，所设计的OFDM符号周期T和循环前缀CP分别 为0. 5ms和0. 046875ms，其参数设计充分考虑到实现效率以及实际电力线多径环境下，通 常最长的多径长度不大于30us的因素。同时，OFDM符号长度（Τ+Τ σ)的长度也充分与时隙 划分的兼容性。考虑到50Ηζ/60Ηζ工频周期，基于上述时隙划分，每个时隙的长度分别为 3. 33ms/2. 78ms，正好可以容纳6个或者5个完整的OFDM符号。
[0063] 而IFFT的点数选取为2的整数次方，即1024点，可以很好地兼顾硬件实现复杂度 和系统实现带宽的需求。
[0064] 在本优选实施例中，OFDM符号数据的生成如图4所示。
[0065] 步骤S7 :系统节点根据各自的逻辑通道时隙分配情况，在相应的逻辑通道上开展 OFDM符号数据的发送和接收；
[0066] 在本优选实施例中，所设计的MAC帧周期时隙划分和逻辑通道的分配方案，可以 很好地支持电力线载波的双工通信模式，同时兼顾电力线噪声特性的考虑，很好地确保本 发明所提出的通信方法可靠性，而且通过调控系统在有限时隙开展工作，大大地降低了系 统接收机的功耗。
[0067] 本发明所提供的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，可以根据实际系统 的设计需求，灵活地设计MAC帧周期、时隙的划分以及逻辑通道的分配。图5是本发明实施 例中MAC帧周期的设定、时隙和逻辑通道分配第二实施例示意图；该图中将MAC帧周期设 置为半个电力线工频周期，并划分为3个时隙，分别分给3个逻辑通道。逻辑通道分配可以 是：逻辑通道A是过零通道，用于数据传输，逻辑通道B和C关闭系统工作状态，节省功耗； 也可以是：用在三相传输系统中，逻辑通道A、B、C分别应用在A相、B相和C相的数据传输 中。还可以根据实际系统应用需求加以制定。
[0068] 理论分析和具体实验表明，本发明不仅满足低成本、低功耗的电力线载波通信要 求，而且可以灵活有效地避开电力线高噪声、高干扰时段，同时还支持上下行同时通信的双 工通信方式。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，所述方法包括如下步 骤： A :定义媒体接入MC帧周期长度； B :在电力线物理信道上，定义MAC帧周期的起始点，将MAC帧周期划分为多个时隙，同 时标记各个时隙的序号； C :定义多个逻辑通道，并标记各个通道的序号； D :系统统一规划时隙的分配以及时隙的使用方法，将各个时隙分配给相应的逻辑通 道； E :建立系统的收发时间同步； F :利用离散快速傅立叶反变换，生成OFDM符号数据； G :系统节点根据各自的逻辑通道时隙分配情况，在相应的逻辑通道上开展OFDM符号 数据的发送和接收。2. 根据权利要求1所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，步 骤A中，确定MC帧周期长度的因素包括电力线工频周期特性以及OFDM符号长度。3. 根据权利要求1所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，步 骤B中，MC帧周期的起始点利用电力线工频特性来确定；确定MC帧周期的时隙划分的因 素包括实际应用需求、功能需求、OFDM符号长度以及定时误差。4. 根据权利要求1所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，步 骤C中，确定逻辑通道的划分的因素包括传输业务的需求。5. 根据权利要求1所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，步 骤D中，确定时隙的分配以及时隙的使用方法的因素包括设计要求、设计需求以及应用场 景。6. 根据权利要求1所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特征在于，一 个逻辑通道由一个或者连续两个或者连续更多个时隙构成。7. 根据权利要求1至6任一项所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特 征在于，步骤E中，系统收发时间同步基于电力线的过零特性和三相120度相位差特性来建 立，或者利用发送端发送时间信标的方式来建立。8. 根据权利要求1至7任一项所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特 征在于，步骤F中，确定生成OFDM符号的IFFT点数以及子载波间隔的因素包括系统带宽、 多径时延扩展以及系统复杂度。9. 根据权利要求1至8任一项所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其特 征在于，步骤G中，根据时隙大小和OFDM符号长度，在一个时隙传输一个或者多个OFDM符 号数据。10. 根据权利要求1至9任一项所述的基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，其 特征在于，支持上下行同时通信的双工通信模式。
【专利摘要】一种基于时隙传输的OFDM电力线载波通信方法，包括：定义媒体接入MAC帧周期长度；在电力线物理信道上，定义MAC帧周期的起始点，将其划分为多个时隙，同时标记各个时隙的序号；定义多个逻辑通道，并标记各个通道的序号；统一规划时隙的分配以及时隙的使用方法，将各个时隙分配给相应的逻辑通道；建立系统的收发时间同步；利用离散快速傅立叶反变换，生成OFDM符号数据；系统节点根据各自的逻辑通道时隙分配情况，在相应的逻辑通道上开展OFDM符号数据的发送和接收。理论分析和具体实验表明，本发明不仅满足低成本、低功耗的电力线载波通信要求，而且可以灵活有效地避开电力线高噪声、高干扰时段，同时还支持上下行同时通信的双工通信方式。
【IPC分类】H04L5/00, H04L27/26, H04L5/14
【公开号】CN105049163
【申请号】CN201510270968
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳市力合微电子股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月25日