专利名称：电力线通信网络中的包聚合的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力线通信(PLC)，更具体地讲，涉及一种在PLC网 络中包聚合方法和设备。
背景技术：
电力线通信(PLC )网络是多个本地通信网络之一 。PLC技术使用房屋 中现有的电力线。因此，与以太网不同，PLC网络不需要额外的布线工作， 并可用在无线技术不能到达的地下室或遮蔽区域。通过网络发送的包除了包括想要发送的数据外，还包括用于发送控制、 流量控制和链路控制的头信息。该头信息降低通过网络的数据发送的效率。 为了解决这个问题，包聚合技术被使用。然而，由于难以将在无线局域网(WLAN)中所使用的普通的包聚合才支 术直接应用于PLC网络，所以需要适合于PLC网络的包聚合技术。发明公开 技术方案本发明提供一种可应用于电力线通信(PLC)网络的包聚合的方法和设备。本发明还提供一种其上记录有用于执行所述包聚合方法的计算机程序的 计算机可读记录介质。有益效果根据本发明的PLC网络的包聚合的方法和设备，由于关于是否聚合包的 决定是根据物理层面的信道条件和应用层面的^:据类型而确定的，所以可适 当响应于信道的频繁变化条件和想要发送的数据的特性来执行包聚合。因此， 与统一应用聚合的传统包聚合方法相比，可提高信道的发送效率并保证服务 质量(QoS)。
通过参照附图对本发明示例性实施例进行详细描述，本发明的上述和其 他特征和优点将会更清楚，其中图1示出将包聚合应用于数据包的示例；图2是示出根据本发明实施例的聚合包的方法的流程图。最佳方式根据本发明一方面，提供一种在电力线通信(PLC)网络中聚合包的方 法，包括通过执行PLC信道估计，确定信道条件是否为佳；如果信道条件 为佳，则根据数据的类型确定想要发送的数据是否适合于包聚合；如果信道 条件为佳并且想要发送的数据适合于包聚合，则聚合想要发送的数据的包。根据本发明另一方面，提供一种用于电力线通信(PLC)网络中的包聚 合的设备，包括信道条件确定单元，通过执行PLC信道估计确定信道条件 是否为佳；数据类型确定单元，如果信道条件为佳，则根据数据的类型确定 想要发送的数据是否适合于包聚合；包聚合单元，如果信道条件为佳并且想 要发送的数据适合于包聚合，则聚合想要发送的数据的包。发明的方式现在将通过参照附图对本发明进行更全面的描述，其示例性实施例在附 图中示出。图1示出将包聚合应用于数据包的示例。介质访问控制(MAC)层在网络中起重要的作用。电力线通信(PLC) 网络中的MAC技术以与无线局域网(WLAN)相同的方式采用载波侦听多 路访问/沖突避免(CSMA/CA)方法。也就是说，通过传输介质不4又发送数 据，而且发送用于发送控制、流量控制或链路控制的头信息。对于头信息， 使用单独的帧，或在帧中分配单独的字段。所述头信息的频繁传送降低了 MAC层的整体效率。为了提高MAC层的 数据发送效率，使用包聚合。如下进行包聚合。参照图1，在操作100收集具有共同头信息10至1N的数据包，在操作110去除除第一头IO之外的共同头11至1N。然后，在操作120，通过顺序地将所收集的数据20至2N连接到共同头10来产生一个数 据包。通过执行包聚合，可节省重复发送共同头信息所需的网络资源。 图2是示出根据本发明实施例的聚合包的方法的流程图。 通常，确定要将包聚合应用于哪个包是很重要的。包聚合的统一应用不能保证服务质量(QoS)。由于必需的延迟或带宽随 应用而变化，所以统一应用包聚合的效率不高。此外，在PLC环境中，信道 条件经常改变。在本发明中，提出一种在PLC网络中选择性地应用反映信道 的特性和应用的QoS要求信息的包聚合的包聚合方法。在根据本发明当前实施例的包聚合方法中，考虑两个变量。 一个是物理 (PHY)层面的信道条件，另一个是应用层面的应用的特性。为了识别PHY层面的信道条件，在操作S100执行信道估计。通过使用 信道估计的结果，在操作S110确定信道条件是否为佳。为了测量PHY层面的信道条件，通过使用预定公式来计算信道的可用带宽。如果根据本发明当前实施例的执行包聚合方法的设备(即，执行PLC信 道估计的设备)正使用信道，则通过使用以下方程1来计算信道的可用带宽其中，是在通信期间由执行PLC信道估计的设备所接收的包的调制比特率，尸^ 是在通信期间由执行PLC信道估计的设备所接收的包被无错误地解码的比，^。w,.是执行PLC信道估计的设备占用信道的时间比，7^是没有设备使用信道的时间比。当PLC网络的设备不进行通信时，通过使用以下方程2来计算信道的可 用带宽其中，5^,是系统中的最大调制比特率。当执行PLC信道估计的设备未使用信道并且其他PLC设备正使用信道 进行通信时，通过使用以下方程3来计算信道的可用带宽<formula>formula see original document page 9</formula>其中，N是在PLC网络中所使用的调制方法的数量，T^,是没有设备使用信道的时间比，A…是使用N种调制方法中的第j调制方法调制的包的调 制比特率，尸&_,,7.是使用N种调制方法中的第j调制方法调制的包被无错误地解码的比，4。^.是使用第j调制方法调制的包使用信道的时间比。在根据上述方程计算信道的可用带宽的之后，如果计算的带宽等于或大 于参考带宽，则确定信道条件为佳。如果信道条件不佳，则在操作S140不执行包聚合而是执行普通数据发送。如果信道条件为佳，则在操作S120,根据应用层面的应用的特性确定是 否应用包聚合。在本发明实施例中，数据的类型分为A类和B类。A类数据具有想要发 送的数据的大的包大小，并且网络中的最大延迟要求长。最高延迟要求是网 络中的最大延迟应等于或小于预定值的要求。在A类数据的情况下，由于最 大延迟要求长，所以网络中长的延迟是可接受的。因此，A类数据适合于包 聚合。A类数据的例子包括高清晰电视(HDTV)的内容和MPEG数据。如 果想要发送的数据是A类数据，则在操作S130执行包聚合并在操作S140发 送数据。B类数据具有想要发送的数据的小的包大小，并且网络中的最大延迟要 求较短。因此，对B类数据来说，网络中的长的延迟是不能接受的。如果包 聚合被应用于B类数据，则网络中发生延迟。因此，B类数据不适合于包聚 合。B类数据的例子包括互联网协议语音技术(VoIP)的数据和互动游戏的内容。如果想要发送的数据是B类数据，则在操作S140不执行包聚合而是执 行普通数据发送。如上所述，由于聚合包的决定是根据物理层面的信道条件和应用层面的 数据类型而确定的，所以可适当响应于信道的频繁变化条件和想要发送的数 据的特性而执行包聚合。因此，与传统的统一应用包聚合的包聚合方法相比，通过使用根据本发明当前实施例的包聚合方法，可提高信道的发送效率并保证服务质量(QoS)。本发明还可实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算 机可读记录介质是任何可存储此后可由计算机系统读取的数据的数据存储装置。所述计算机可读记录介质的例子包括只读存^f诸器(ROM)、随^/L存取存 储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。尽管参照本发明示例性实施例具体表示和描述了本发明，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情 况下，可以在形式和细节上进行各种改变。应该理解，上述优选实施例只是 解释的目的，并不应该被理解为限制性目的。因此，本发明的范围由权利要 求限定，而不是由本发明的详细描述限定，落入该范围内的所有的不同被认 为是包含在本发明中。
权利要求
1、一种在电力线通信(PLC)网络中聚合包的方法，包括通过执行PLC信道估计确定信道条件是否为佳；如果信道条件为佳，则根据数据的类型确定想要发送的数据是否适合于包聚合；如果信道条件为佳并且想要发送的数据适合于包聚合，则聚合想要发送的数据的包。
2、 如权利要求1所述的方法，其中，确定信道条件是否为佳的步骤包括 根据执行PLC信道估计的设备是否使用信道，通过使用预定公式计算信道的可用带宽；如果信道的可用带宽等于或大于参考带宽，则确定信道条件为佳。
3、 如权利要求2所述的方法，其中，计算信道的可用带宽的步骤包括 如果执行PLC信道估计的设备通过使用信道进行通信，则通过使用以下公式 计算信道的可用带宽其中，是在通信期间由执行PLC信道估计的设备所接收的包的调制 比特率，&_,,是在通信期间由执行PLC信道估计的设备所接收的包被无错 误地解码的比，T^。w,是执行PLC信道估计的设备占用信道的时间比，7^.,是 没有设备使用信道的时间比。
4、 如权利要求2所述的方法，其中，计算信道的可用带宽的步骤包括 当PLC网络中的设备未执行通信时，将最大调制比特率确定为信道的可用带宽。
5、 如权利要求2所述的方法，其中，计算信道的可用带宽的步骤包括 如果执行PLC信道估计的设备未使用信道而其他PLC设备使用信道，则通过 使用以下公式计算信道的可用带宽，<formula>formula see original document page 2</formula>其中，N是在PLC网络中所使用的调制方法的数量，2^是没有设备使 用信道的时间比，A吣.是使用N种调制方法中的第j调制方法调制的包的调 制比特率，A,e^是使用N种调制方法中的第j调制方法调制的包被无错误 地解码的比，r他^是使用第j调制方法调制的包4吏用信道的时间比。
6、 如权利要求1所述的方法，其中，确定想要发送的数据是否适合于包 聚合的步骤包括如果数据的类型是具有想要发送的数据的大的包大小并且 接受网络中的长的延迟的A类，则确定想要发送的数据适合于包聚合。
7、 如权利要求6所述的方法，其中，想要发送的数据是用于高清电视 (HDTV)的内容或MPEG数据。
8、 如权利要求l所述的方法，其中，确定想要发送的数据是否适合于包 聚合的步骤包括如果数据的类型是具有想要发送的数据的小的包大小并且 不接受网络中的长的延迟的B类，则确定想要发送的数据不适合于包聚合。
9、 如权利要求8所述的方法，其中，想要发送的数据是互联网协议语音 技术(VoIP)的数据或互动游戏的内容。
10、 如权利要求l所述的方法，其中，聚合想要发送的数据的包的步骤包括收集具有共同头信息的数据包； 去除数据包的除第一头之外的共同头；通过顺序地将收集的数据包连4妄到第 一头，产生单个数据包。
11、 一种用于电力线通信(PLC)网络中的包聚合的设备，包括 信道条件确定单元，通过执行PLC信道估计确定信道条件是否为佳； 数据类型确定单元，如果信道条件为佳，则根据数据的类型确定想要发送的数据是否适合于包聚合；包聚合单元，如果信道条件为佳并且想要发送的数据适合于包聚合，则 聚合想要发送的数据的包。
12、 如权利要求11所述的设备，其中，信道条件确定单元包括 带宽计算单元，根据设备是否使用信道，通过使用预定公式计算信道的可用带宽；带宽比较单元，如果信道的可用带宽等于或大于参考带宽，则确定信道 条件为佳。
13、 如权利要求12所述的设备，其中，如果设备通过使用信道执行通信，则带宽计算单元通过使用以下公式计算信道的可用带宽<formula>formula see original document page 4</formula>其中，s^v,是在通信期间由执行plc信道估计的设备所接收的包的调 制比特率，尸^，，是在通信期间由执行plc信道估计的设备所接收的包被无 错误地解码的比，7^。w，,是执行plc信道估计的设备占用信道的时间比，trei, 是没有设备使用信道的时间比。
14、 如权利要求12所述的设备，其中，当plc网络中的设备未进行通 信时，带宽计算单元将最大调制比特率确定为信道的可用带宽。
15、 如权利要求12所述的设备，其中，如果设备未使用信道而其他PLC 设备使用信道，则带宽计算单元通过使用以下公式计算信道的可用带宽，<formula>formula see original document page 4</formula>，其中，n是在plc网络中所使用的调制方法的数量，r吣,是没有设备使用信道的时间比，^ 是使用N种调制方法中的第j调制方法调制的包的调 制比特率，& ,,.是使用n种调制方法中的第j调制方法调制的包被无错误 地解码的比，7他,^是使用第j调制方法调制的包使用信道的时间比。
16、 如权利要求11所述的设备，其中，如果数据的类型是具有想要发送 的数据的大的包大小并且接受网络中的长的延迟的a类，则数据类型确定单 元确定想要发送的数据适合于包聚合。
17、 如权利要求16所述的设备，其中，想要发送的数据是用于高清电视 (HDTV)的内容或MPEG数据。
18、 如权利要求11所述的设备，其中，如果数据的类型是具有想要发送 的数据的小的包大小并且不接受网络中的长的延迟的b类，则数据类型确定 单元确定想要发送的数据不适合于包聚合。
19、 如权利要求18所述的设备，其中，想要发送的数据是互联网协议语 音技术(VoIP )的数据或互动游戏的内容。
20、 如权利要求11所述的设备，其中，包聚合单元包括 数据收集单元，收集具有共同头信息的数据包； 头去除单元，去除数据包的除第一头之外的共同头；聚合包产生单元，通过顺序地将收集的数据包连接到第一头，产生单个 数据包。
21、 一种其上记录有用于执行在电力线通信(PLC)网络中聚合包的方 法的计算机程序的计算机可读记录介质，其中，所述方法包括通过执行PLC信道估计，确定信道条件是否为佳；如果信道条件为佳，则根据数据的类型确定想要发送的数据是否适合于 包聚合；如果信道条件为佳并且想要发送的数据适合于包聚合，则聚合想要发送 的数据的包。
全文摘要
提供一种用于电力线通信(PLC)网络中的包聚合的方法和设备。所述聚合包的方法包括通过执行PLC信道估计，确定信道条件是否为佳；如果信道条件为佳，则根据数据的类型确定想要发送的数据是否适合于包聚合；如果信道条件为佳并且想要发送的数据适合于包聚合，则聚合想要发送的数据的包。由于关于是否聚合包的决定是根据物理层面的信道条件和应用层面的数据类型而确定的，所以可适当响应于信道的频繁变化条件和想要发送的数据的特性而执行包聚合。此外，可提高信道的发送效率并保证服务质量(QoS)。
文档编号H04B3/54GK101331690SQ200680047735
公开日2008年12月24日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年2月16日
发明者张升起, 李柱汉, 柳浩晶, 金仁焕 申请人:三星电子株式会社