專利名稱：一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數據通信技術領域，尤其涉及一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法。
背景技術：
隨著通信技術的飛速發(fā)展，用戶對于高清電視、高速下載等依賴高數據率傳輸技術的業(yè)務的需求也日益增長。無線通信技術和電力線通信技術作為目前常用的實現(xiàn)高數據率的傳輸技術，由于其自身的優(yōu)勢(比如無線通信技術的方便、便捷特性；電力線通信技術的“永遠在線”、接入成本低特性)，受到了廣泛的關注。然而，作為代價，高數據率傳輸技術往往對抗信道惡化的能力也較差。由于存在多徑效應、噪聲干擾、信道時變性等影響，無線信道中的信號和電力線信道中的信號可能會受到嚴重的衰減，從而導致接收端無法正確地接收發(fā)送信號。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中的高數據率傳輸技術存在的對抗信道惡化能力差的技術問題，提供一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法。本發(fā)明的目的通過下述技術方案來實現(xiàn) 一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無線通信系統(tǒng)發(fā)射端，并根據系統(tǒng)參數和業(yè)務信息選擇電力線和無線兩個信道的傳輸模式；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據電力線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；無線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據無線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸；3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過耦合器接收到電力線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到電力線接收數據；無線通信系統(tǒng)接收端接收到無線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到無線接收數據；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無線通信其中任何一個解碼成功的IP包作為最終接收數據。更進一步地，上述方法還包括無線和電力線兩種傳輸方式數據率不一致時，在數據率較高方式的傳輸數據中填充空包或者其他數據，以保持兩種傳輸方式的實際數據率一致。將待傳輸業(yè)務數據打包成為IP包，在無線通信的每IP包之間插入一些其他數據包作為冗余，以保證兩種傳輸技術下數據的實際傳輸速率相同，然后進行傳輸。更進一步地，上述步驟2中的電力線傳輸模式包括G.hn、IEEE Std 1901、PRME或G3-PLC標準中所描述的通信標準。更進一步地，上述步驟2中的無線傳輸模式包括Zigbee、UffB或WLAN標準中所描述的通信標準。更進一步地，上述步驟I中的系統(tǒng)參數包括信道帶寬、系統(tǒng)采用的通信標準；所述業(yè)務信息包括業(yè)務的傳輸速率要求、傳輸可靠性要求。更進一步地，上述步驟2中的編碼調制包括前向糾錯編碼、交織、星座映射和組幀。更進一步地，上述步驟3中的解調譯碼包括同步、解映射、解交織和解碼。通過采用以上技術方案，本發(fā)明的有益效果是通過同時設置電力線通信和無線通信兩個通信信道同時傳輸數據包，在接收端對信號進行解碼，選取解碼成功的信號作為最終接收信號，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性?？梢杂行Х乐乖谀承┣闆r下依靠單一傳輸技術時，由于信道惡劣而造成的信號接收失敗。充分利用了無線信道和電力線信道兩種傳輸模式的優(yōu)勢，互相補充，提供了一種高可靠性高數據率的分集傳輸方法。同時，在數據率較高方式的傳輸數據中填充空包或者其他數據，以保持兩種傳輸方式的實際數據率一致。
圖1為本發(fā)明基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法的流程示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合說明書附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示的本發(fā)明基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法的流程示意圖，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無線通信系統(tǒng)發(fā)射端；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據電力線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；無線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據無線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸；3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過耦合器接收到電力線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到電力線接收數據；無線通信系統(tǒng)接收端接收到無線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到無線接收數據；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無線通信其中任何一個解碼成功的IP包作為最終接收數據。通過同時設置電力線通信和無線通信兩個通信信道同時傳輸IP包，在接收端對信號進行解碼，選取解碼成功的信號作為最終接收信號，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性?？梢杂行Х乐乖谀承┣闆r下依靠單一傳輸技術時，由于信道惡劣而造成的信號接收失敗。充分利用了無線信道和電力線信道兩種傳輸模式的優(yōu)勢，互相補充，提供了一種高可靠性高數據率的分集傳輸方法。實施例一
本實施例給出本發(fā)明提出的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法在寬帶多媒體傳輸中的應用，要求提供IOOMbps的高速率數據傳輸。所涉及的方法流程和傳輸模式詳述如下
S1、產生待傳輸數據，根據系統(tǒng)參數和業(yè)務信息，確定業(yè)務在電力線通信和無線通信中采用的傳輸模式；
無線通信采用IEEE 802.1ln標準，信道帶寬為20MHz，采用3/4碼率LDPC碼作為糾錯編碼，16QAM作為星座映射方式，采用長保護間隔模式，實際能夠支持156Mbps的數據傳輸速率；電力線通信采用IEEE Stdl901標準，信道帶寬為20MHz，采用5/6碼率卷積碼作為前向糾錯編碼(Forward Error Coding,FEC), 64QAM作為星座映射方式,支持IOOMbps的數據傳輸速率。將待傳輸業(yè)務數據打包成為IP包，準備傳輸。兩種不同的傳輸技術參數不同，出現(xiàn)了速率失配的情況，對于無線通信來說，由于比電力線通信所能支持的數據率高很多，可以在完成分集傳輸的同時傳輸其他的數據將待傳輸業(yè)務數據打包成為IP包，在無線通信的每IP包之間插入一些其他數據包作為冗余，以保證兩種傳輸技術下數據的實際傳輸速率相同，然后進行傳輸。S2、無線通信發(fā)射端根據傳輸模式對待傳輸數據進行編碼調制、模擬前端處理等，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸；電力線通信發(fā)射端根據傳輸模式對相同待傳輸數據進行編碼調制、模擬前端處理等，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；
將待傳輸的IP包按照步驟Si中的參數要求進行處理，然后同時通過無線通信技術和電力線技術進行傳輸。本實施例中，編碼調制的步驟包括前向糾錯編碼、交織、星座映射調制和組幀。S3、無線通信接收端接收到無線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到無線接收數據；電力線通信接收端通過耦合器接收到電力線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到電力線接收數據；
本實施例中，解調譯碼的步驟包括同步、解映射、解交織和解碼。S4、將接收到的無線接收數據和電力線接收數據進行合并處理，恢復發(fā)端傳輸數據。合并處理 的方法是以IP包為單位，根據兩種傳輸技術下的解碼情況進行數據選擇，選擇任何一個解碼成功的數據包作為最終接收數據。本實施例給出的傳輸系統(tǒng)中，總傳輸速率為R=IOOMbps,通過分集方式，實現(xiàn)了數據可靠傳輸的要求。實施例二
本實施例給出本發(fā)明提出的基于電力線通信與無線通信的聯(lián)合傳輸方法在復雜室內環(huán)境通信中的應用。所涉及的方法流程和傳輸模式詳述如下
S1、產生待傳輸數據，根據系統(tǒng)參數和業(yè)務信息，確定業(yè)務在電力線通信和無線通信中米用的傳輸模式；
無線通信采用IEEE 802.1la標準，信道帶寬為16. 6MHz，采用1/2碼率卷積碼作為糾錯編碼，16QAM作為星座映射方式，支持24Mbps的數據傳輸速率；電力線通信采用G. hn標準，信道帶寬為25MHz，采用1/2碼率LDPC碼作為前向糾錯編碼(FEC)，采用QPSK作為星座映射方式，支持25Mbps的數據傳輸速率。兩種不同的傳輸技術參數不同，出現(xiàn)了速率失配的情況，對于電力線來說，可以在完成分集傳輸的同時傳輸其他的數據，簡單起見，我們額外傳輸空的數據包將待傳輸業(yè)務數據打包成為IP包，在電力線通信的IP包之間插入一些空包作為冗余，以保證兩種傳輸技術下數據的實際傳輸速率相同，然后進行傳輸。S2、無線通信發(fā)射端根據傳輸模式對待傳輸數據進行編碼調制、模擬前端處理等，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸；電力線通信發(fā)射端根據傳輸模式對相同待傳輸數據進行編碼調制、模擬前端處理等，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；
將待傳輸的IP包按照步驟Si中的參數要求進行處理，然后同時通過無線通信技術和電力線技術進行傳輸。本實施例中，編碼調制的步驟包括前向糾錯編碼、交織、星座映射調制和組幀。S3、無線通信接收端接收到無線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到無線接收數據；電力線通信接收端通過耦合器接收到電力線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到電力線接收數據；
本實施例中，解調譯碼的步驟包括同步、解映射、解交織和解碼。S4、將接收到的無線接收數據和電力線接收數據進行合并處理，恢復發(fā)端傳輸數據。合并處理的方法是以IP包為單位，根據兩種傳輸技術下的解碼情況進行數據選擇，選擇任何一個解碼成功的數據包作為最終接收數據。本實施例給出的傳輸系統(tǒng)中，實際的總傳輸速率為R=24Mbps，通過分集方式，實現(xiàn)了數據可靠傳輸的要求。
上述說明示出并描述了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號及其副本以IP包為單位分別送入電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端及無線通信系統(tǒng)發(fā)射端，并根據系統(tǒng)參數和業(yè)務信息選擇電力線和無線兩個信道的傳輸模式；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據電力線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；無線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據無線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸;3.電力線通信系統(tǒng)接收端通過耦合器接收到電力線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到電力線接收數據；無線通信系統(tǒng)接收端接收到無線信號，經模擬前端處理、解調譯碼，得到無線接收數據；4.以IP包為單位，選擇電力線通信或者無線通信其中任何一個解碼成功的IP包作為最終接收數據。
2.如權利要求要求I所述的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述方法還包括當無線和電力線兩種傳輸方式數據率不一致時，在數據率較高方式的傳輸數據中填充空包或者其他數據，以保持兩種傳輸方式的實際數據率一致。
3.如權利要求2所述的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的電力線傳輸模式包括G.hn、IEEE Std 1901、PRME或G3-PLC標準中所描述的通信標準。
4.如權利要求3所述的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的無線傳輸模式包括Zigbee、UffB或WLAN標準中所描述的通信標準。
5.如權利要求4所述的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟I中的系統(tǒng)參數包括信道帶寬、系統(tǒng)采用的通信標準；所述業(yè)務信息包括業(yè)務的傳輸速率要求、傳輸可靠性要求。
6.如權利要求要求5所述的基于 無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟2中的編碼調制包括前向糾錯編碼、交織、星座映射和組幀。
7.如權利要求6所述的基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其特征在于所述步驟3中的解調譯碼包括同步、解映射、解交織和解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及數據通信技術領域，本發(fā)明公開了一種基于無線通信與電力線通信的分集傳輸方法，其具體包含以下步驟1.將待傳輸信號及其副本以IP包為單位分別送入發(fā)射端；2.電力線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據電力線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到電力線發(fā)射信號，耦合到電力線中進行傳輸；無線通信系統(tǒng)發(fā)射端根據無線傳輸模式對待傳輸IP包進行編碼調制、模擬前端處理，得到無線發(fā)射信號，以電磁波形式通過無線信道進行傳輸；3.得到接收數據；4.選擇解碼成功的IP包作為最終接收數據。通過同時設置電力線通信和無線通信兩個通信信道同時傳輸數據包，在接收端對信號進行解碼，選取解碼成功的信號作為最終接收信號，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性。
文檔編號H04L1/00GK103051418SQ20121052563
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權日2012年12月10日
發(fā)明者李嘉, 任飛, 劉賢洪, 劉世軍, 顏克茜, 楊昉 申請人:四川長虹電器股份有限公司