电力线通信系统中的选择分集的制作方法_2

文档序号:9439459阅读:来源:国知局
显见。
[0045] 图1是包括用于在电力线通信任LC)网络中动态地选择主接收机禪合的机制的示 例框图;
[0046] 图2是包括用于自适应发射机-接收机禪合选择的机制的示例概念图;
[0047] 图3是用于跨多个PLC设备协调主和副发射机-接收机禪合W选择主接收机禪合 的一个示例的概念图;
[0048] 图4是解说用于主接收机禪合的自适应选择的示例操作的流程图;
[0049] 图5是解说具有动态发射机-接收机禪合选择的信道状况测量的一个示例的时序 图;
[0050] 图6是解说主接收机禪合的自适应选择的另一实施例的流程图;
[0051] 图7是解说用于至少部分地基于主接收机禪合来传送通信的示例操作的流程图; W及
[0052] 图8是包括用于将选择分集用于电力线通信的机制的电子设备的一个实施例的 框图。 阳05引实施例描述
[0054] W下描述包括体现本发明主题内容的技术的示例性系统、方法、技术、指令序列、 W及计算机程序产品。然而应理解,所描述的实施例在没有运些具体细节的情况下也可实 践。例如,尽管诸示例设及用于在使用具有=个端子的特定配置的电插座的电力线通信系 统中利用选择分集的机制,但是在其他实施例中,可W在使用具有不同的端子配置或者具 有不同数目的端子的电插座的电力线通信系统中实现用于利用选择分集的机制。在其他实 例中,公知的指令实例、协议、结构和技术未被详细示出W免混淆本描述。 阳化5] 通常,若干变压器被用于转换来自发电厂的电力(例如,通过减小电压和频率)并 且将该电力分发给建筑物和其他基础设施。最后一个配电变压器的次级绕组通常使用= 根(或四根)导线连接至建筑物配电板。一根导线用于零线,并且其他导线用于不同的电 压相位。随后,使用通常由S根导线(即,火线(亦称为带电线或相线)、零线、和地线(或 保护用地线))构成的若干分支电路来将电力从配电板分发通过建筑物。在电力线网络中, =叉极化插座(例如,包括火线化)、零线(脚和地线(G)端子)通常被用于向电力线网络 中的网络设备提供电力。电力线通信(PLC)设备可W使用火线-零线(LN)网络禪合或者 火线-地线(LG)网络禪合来将PLC设备禪合至电力线网络并且使PLC设备能够经由电力 线网络传送/接收PLC信号。PLC规范(例如,HomePIug饭AV2. 0规范)的当前实现支 持选择分集机制,该选择分集机制使PLC设备能够使用LN网络禪合或LG网络禪合来传送 /接收通信。然而,在当前实现中,PLC设备被配置成将LN网络禪合选择为主禪合(亦成 为默认禪合)。传送方PLC设备和接收方PLC设备各自使用主LN网络禪合(即,LN-LN信 道)来交换信息。然而,如果LG网络禪合(W及LG-LG信道)产生更好的性能和吞吐量, 则传送方PLC设备传送"禪合切换"通知W指示将替换LG网络禪合用于下一传送的消息并 且提示接收方PLC设备切换至替换LG网络禪合W接收后续通信。在替换LG网络禪合(W 及LG-LG信道)上(向接收方PLC设备)传送每条消息之前,传送方PLC设备通常传送禪合 切换通知(例如,允许发送(CT巧帖)。运可能增加开销并且导致化C网络中的性能降级。 此外,因为传送方PLC设备通常不知晓来自接收方PLC设备的反向传输的传输历时,所W在 替换LG网络禪合被用于传送和/或接收消息时不可采用带宽高效的双向突发技术。不能 使用双向突发技术可能进一步损害PLC设备和化C网络的性能。
[0056] 在一些实施例中,取代静态地使用预定的主网络禪合,PLC设备可被配置成使主接 收机禪合选择(W及优选通信信道的选择)适应实时信道性能。换言之,如果当前的替换 通信信道(例如,LG-LG信道)的性能与当前的主通信信道(例如,LN-LN信道)的性能相 比是优选的,则禪合选择可被动态地适配成将当前的替换通信信道(例如,LG-LG)信道指 定为新的主通信信道并且将当前的主通信信道(例如,LN-LN信道)指定为新的替换通信信 道。如W下将进一步描述的,PLC设备可W实现选择用于从PLC网络中的每个其他PLC设备 接收单播传输的主接收机禪合的技术。主接收机禪合可W是PLC设备在其上监听来自其他 PLC设备的传输的默认网络禪合。其中PLC设备基于实时信道性能来动态地选择其主接收 机禪合的运种机制可W帮助确保PLC设备在优选通信信道(例如,最佳性能通信信道)上 接收消息。运可W改善PLC通信系统在动态信道状况下的总体性能。用于动态地适配主接 收机禪合的机制还可W使PLC网络中传送的信道切换通知的数目最小化,由此减少PLC网 络中的开销。
[0057] 图1是包括用于在电力线通信(PLC)网络100中动态地选择主接收机禪合的机制 的示例框图。在图1中,PLC网络100包括S个PLC设备102、104和106。PLC设备102包 括信道性能估计单元110、网络禪合选择单元112、W及电力线网络禪合设备114。电力线 网络禪合设备114可W实现经由两个电力线端子将PLC设备102禪合至电力线介质116的 功能性。在一些实施例中,如图1中所描绘的,PLC设备102的火线化)、零线(脚和地线 (G)端子可W是电力线网络禪合设备114的一部分。在另一实施例中,PLC设备102的火 线化)、零线㈱和地线似端子可W是PLC接口的一部分。电力线网络禪合设备114可W 与PLC接口交互W经由恰适的电力线端子将PLC设备102禪合至电力线介质116。PLC设 备104包括信道性能估计单元120、网络禪合选择单元122、W及电力线网络禪合设备124。 如W上类似地描述的,在一些实施例中,如图1中所描绘的,PLC设备104的火线化)、零线 (脚和地线(G)端子可W是电力线网络禪合设备124的一部分。在另一实施例中,PLC设备 104的火线化)、零线㈱和地线似端子可W是PLC接口的一部分。电力线网络禪合设备 124可W与PLC接口交互W经由恰适的电力线端子将PLC设备104禪合至电力线介质116。 尽管图1中未描绘,但是PLC设备106也可W包括信道性能估计单元、网络禪合选择单元、 和/或电力线网络禪合设备。PLC设备102、104和106与电力线介质116禪合。电力线介 质116可W是使多个PLC设备能够争用控制权W经由电力线进行传送的共享介质。还应注 意,尽管图1描绘了将PLC设备102、104和106连接至电力线介质116的单根导线,但是应 当理解,PLC设备102、104和106经由S线导线与电力线介质116禪合。在图1的描述中, PLC设备102和106向PLC设备104传送消息并且因此被称为"传送方PLC设备"。接收消 息的PLC设备104被称为"接收方PLC设备"。然而,应当注意,PLC设备102、104和106中 的每一者可被配置成执行W下描述的操作。
[005引(使用火线化)、零线(脚和地线(G)形成的)电力线介质可W基于火线-零线 (LN)和火线-地线(LG)网络禪合选项来提供潜在的PLC信道。PLC信道可被表示为(A) 传送方PLC设备102处的两个电力线插座端子的禪合与度)接收方PLC设备104处的两个 电力线插座端子的禪合的组合。如W下将在阶段A-C中进一步描述的,接收方PLC设备104 可W基于接收方PLC设备104与传送方PLC设备102和106中的每一者之间的每个通信信 道的性能来动态地选择主接收机禪合。如W下将在阶段D-E中进一步描述的,传送方化C 设备102可W选择用于与接收方PLC设备104通信的优选通信信道。
[0059] 在阶段A,接收方PLC设备104 (例如,信道性能估计单元120)确定至PLC网络100 中的PLC设备102和106中的每一者的每个PLC信道的性能测量。在一些实施例中,传送 方化C设备102和106可W各自在PLC网络100中(在每个网络禪合上)广播消息。运些 消息可W是数据消息、预定性能估计消息等。接收方PLC设备104可W(在每个网络禪合 上)接收来自PLC设备102和106的消息。如将参照图5的示例进一步描述的,传送方化C 设备102可W使用其LN网络禪合来传送第一组消息。接收方PLC设备104可W使用其LN 网络禪合来接收第一组消息中的一些消息并且使用其LG网络禪合来接收第一组消息中的 其余消息。传送方PLC设备102可W随后切换至其LG网络禪合并且使用LG网络禪合来传 送第二组消息。接收方PLC设备104可W使用其LN网络禪合来接收第二组消息中的一些 消息并且使用其LG网络禪合来接收第二组消息中的其余消息。
[0060] 在一些实施例中,网络禪合选择单元112可W指导电力线网络禪合设备114禪合 至传送方PLC设备102的恰适的电力线插座端子,W使得消息是从恰适的发射机禪合传送 的。电力线网络禪合设备114可W采用各种类型的禪合机制W经由恰适的网络禪合(例如, 由网络禪合选择单元112指示的网络禪合)来将PLC设备102禪合至电力线介质116。例 如,电力线网络禪合设备114可W包括能够将PLC设备102禪合至电力线介质116的火线、 零线和地线的一个或多个开关。取决于所选网络禪合,网络禪合选择单元112可W启用或 禁用一个或多个开关。例如,网络禪合选择单元112可W启用用于火线和地线的开关并且 可W禁用用于零线的开关,由此经由LG网络禪合来将PLC设备102禪合至电力线介质116。 此外,在一些实施例中,网络禪合选择单元112可W向电力线网络禪合设备114提供通知W 标识表示所选网络禪合的端子连接。电力线网络禪合设备114可W随后启用/禁用恰适 的开关(其他合适的禪合设备)W经由所选网络禪合来将PLC设备102禪合至电力线介质 116。同样,网络禪合选择单元122可W指导电力线网络禪合设备124禪合至接收方PLC设 备104的恰适的电力线插座端子,W使得消息是在恰适的接收机禪合上接收的。注意,可W 与W上针对电力线网络禪合设备114所描述的类似地实现电力线网络禪合设备124。基于 使用传送方PLC设备102与接收方PLC设备104之间的所有网络禪合组合所接收的消息, 接收方PLC设备104 (例如,信道性能估计单元120)可W估计传送方PLC设备102与接收 方PLC设备104之间的每个发射机-接收机(TX-R讶禪合组合("信道")的性能测量。接 收方PLC设备104可W执行类似的操作W估计传送方PLC设备106与接收方PLC设备104 之间的每个信道的性能估计。应当注意,PLC设备102和106还可W切换至接收操作模式 W接收由PLC设备104传送的消息。
[0061] 在阶段B,接收方PLC设备104 (例如,网络禪合选择单元122)确定用于从传送方 PLC设备102和106中的每一者接收消息的潜在的主接收机禪合。网络禪合选择单元122 可W将与传送方PLC设备102和接收方PLC设备104之间的优选信道相关联的(接收方 PLC设备104的)接收机禪合选择为潜在的主接收机禪合。在一个实施例中,传送方PLC设 备102与接收方PLC设备104之间的优选信道可W是传送方PLC设备102与接收方PLC设 备104之间的最佳性能信道。最佳性能信道可W基于阶段A处确定的性能测量来确定。例 如,传送方PLC设备102与接收方PLC设备104之间的最佳性能信道可W是与最高信噪比 (SNR)和/或最低差错率等相关联的信道。同样,接收方PLC设备104可W标识用于与化C 网络100中的每一个其他传送方PLC设备106通信的潜在的主接收机禪合。对于每个传送 方PLC设备,潜在的主接收机禪合可W是用于从该传送方PLC设备接收单播消息的(接收 方PLC设备104的)优选接收机禪合。每一个潜在的主接收机禪合可W彼此独立地确定。
[0062] 在阶段C,接收方PLC设备104 (例如,网络禪合选择单元122)从潜在的主接收机 禪合确定当前的主接收机禪合。在确定了用于从传送方PLC设备102和106中的每一者接 收单播消息的潜在的主接收机禪合之后,接收方PLC设备104可W比较运些潜在的主接收 机禪合。如果所有标识出的潜在的主接收机禪合是相同的,则此网络禪合可被指定为接收 方PLC设备104的主接收机禪合。在一些情形中,接收方PLC设备104可W将一个网络禪 合(例如,LN网络禪合)标识为传送方PLC设备的子集的潜在的主接收机禪合并且可W将 不同的网络禪合(例如,LG网络禪合)标识为其余传送方PLC设备的潜在的主接收机禪合。 然而,接收方PLC设备104可W仅与单个主接收机禪合相关联(例如,因为接收方PLC设备 通常不知晓PLC设备何时W及哪个PLC设备将传送消息)。如将参照图3和4进一步描述 的,接收方PLC设备104 (例如,网络禪合选择单元122)可W至少部分地基于(阶段A处确 定的)性能测量、接收自每一个传送方PLC设备的话务、数据率、W及其他合适的考量来从 潜在的接收机禪合中选择主接收机禪合。接收方PLC设备104可W随后向PLC网络100中 的其他PLC设备102和106传送对所选择的主接收机禪合的通知。
[0063] 在阶段D,传送方PLC设备102选择用于向接收方PLC设备104传送通信的优选 PLC信道。如果传送方PLC设备102确定要向接收方PLC设备104传送单播消息,则传送 方PLC设备102 (例如,网络禪合选择单元112)可W确定用于向接收方PLC设备104传送 单播消息的优选TX-RX禪合(例如,优选信道)。例如,如将在图7中进一步描述的,传送 方PLC设备102可W确定传送方PLC设备102与接收方PLC设备104之间的每个通信信道 的性能(和/或权重)。例如,传送方PLC设备102(例如,信道性能估计单元110)可W确 定LN-LG、LG-LG、LN-LN和LG-LN信道的性能。具有优选性能的信道可被选择用于与接收 方PLC设备104通信。注意,可W在计及与使接收方PLC设备104从主接收机禪合切换相 关联的潜在开销之后选择优选PLC信道。
[0064] 在阶段E,传送方PLC设备102(例如,网络禪合选择单元112)基于优选PLC信道 和主接收机禪合来确定接收方PLC设备104是否应当切换至替换接收机禪合。在传送方 PLC设备102选择了用于与接收方PLC设备104通信的优选PLC信道之后,传送方PLC设 备102可W确定与所选择的优选PLC信道相关联的接收机禪合。例如,传送方PLC设备102 可W将LN-LN信道选择为用于向接收方PLC设备104传送单播消息的优选PLC信道。在此 示例中,与优选PLC信道相关联的接收机禪合是LN网络禪合。传送方PLC设备102可W将 与优选PLC信道相关联的接收机禪合与(阶段C处由接收方PLC设备104指示的)主接收 机禪合进行比较。如果与优选PLC信道相关联的接收机禪合匹配主接收机禪合,则传送方 PLC设备102可W向接收方PLC设备104传送单播消息。然而,如果与优选PLC信道相关联 的接收机禪合不同于主接收机禪合,则传送方PLC设备102可W首先传送禪合切换通知W 使接收方PLC设备104切换至替换网络禪合。例如,如果与优选PLC信道相关联的接收机 禪合是LN网络禪合并且如果主接收机禪合是LG网络禪合,则传送方PLC设备102可W传 送CTS消息(或者另一合适的禪合切换通知)W使接收方PLC设备104从LN网络禪合切 换至LG网络禪合。在接收方PLC设备104切换至恰适的接收机禪合之后,传送方PLC设备 102可W向接收方PLC设备104传送单播消息。 阳〇化]注意,尽管图1在阶段A-E中描述了PLC设备的操作,但是运些操作不必顺序地执 行。在一些实施例中,可W不执行图1中描述的一些操作。例如,可W-贯地执行阶段D和 E的操作,而可W按周期性/间歇性的间隔执行阶段B和C的操作。此外,注意,传送方化C 设备102也可W执行阶段A-C中描述的操作,而接收方PLC设备104也可W执行阶段D-E 中描述的操作。
[0066] 图2是包括用于自适应发射机-接收机禪合选择的机制的示例概念图。图2描绘 了包括LN网络禪合202和LG网络禪合204的传送方PLC设备102。图2还描绘了包括LN 网络禪合206和LG网络禪合208的接收方PLC设备104。最初,如场景200A中所描述的, 传送方PLC设备102和接收方PLC设备104可W各自被配置成将它们相应的LN网络禪合 202和206指定为主网络禪合。换言之,最初,传送方PLC设备102可W从(传送方PLC设 备102的)LN网络禪合202向(接收方PLC设备104的)LN网络禪合206传送旨在给接收 方PLC设备104的帖。最初,传送方PLC设备102与接收方PLC设备104之间的LN-LN信 道是主(或默认)TX-RX网络禪合210。传送方PLC设备102与接收方PLC设备104之间的 LG-LG信道是副(或替换)TX-RX网络禪合212。然而,在执行了图1的阶段A-C中描述的操 作之后,传送方PLC设备102可W确定副TX-RX网络禪合212的信道状况(例如,吞吐量或 其他合适的性能测量)
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