用于電力線通信中的動(dòng)態(tài)陷波的自適應(yīng)濾波器組的制作方法
【專利說(shuō)明】用于電力線通信中的動(dòng)態(tài)陷波的自適應(yīng)濾波器組
[oow] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年3月14日提交的美國(guó)申請(qǐng)S/N. 13/828, 996的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。
【背景技術(shù)】
[0003] 本發(fā)明主題內(nèi)容的實(shí)施例一般設(shè)及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其設(shè)及用于電力線通信網(wǎng)絡(luò) 中的動(dòng)態(tài)陷波的自適應(yīng)濾波器組。
[0004] 電傳輸和配送線通常被用于從發(fā)電機(jī)向建筑物、住宅、或城市基礎(chǔ)設(shè)施的其他組 成部分提供電力。電力在傳輸線上W高電壓傳送，并使用電力線W低得多的電壓被配送到 建筑物和其他結(jié)構(gòu)。除了提供電力之外，電力線還可被用來(lái)在建筑物和其他結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)現(xiàn)電 力線通信。電力線通信提供用于將電子設(shè)備聯(lián)網(wǎng)在一起并且還將運(yùn)些電子設(shè)備連接到因特 網(wǎng)的手段。例如，HomePlug忠;設(shè)備可用于進(jìn)行對(duì)電力線寬帶通信使用IE邸P1901標(biāo)準(zhǔn)的 有線寬帶聯(lián)網(wǎng)。然而，電力線通信網(wǎng)絡(luò)可能易受干擾所影響，干擾可能損壞經(jīng)由電力線通信 網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)分組。 陽(yáng)005] 概述
[0006] 公開了用于實(shí)現(xiàn)用于電力線通信網(wǎng)絡(luò)中的高效陷波的自適應(yīng)濾波器組的各種實(shí) 施例。在一些實(shí)施例中，一種用于動(dòng)態(tài)副載波陷波的方法，該方法包括：在通信設(shè)備處通過 應(yīng)用與濾波器組的多個(gè)濾波器元件的至少濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)來(lái)生成通 信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波，其中該多個(gè)濾波器元件中的每個(gè)濾波器元件被配置成 生成該通信頻帶中的至少一個(gè)陷波副載波；確定該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)副載波的性能 測(cè)量；至少部分地基于該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量來(lái)確定與該濾波器元件子集中的至 少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)；W及至少部分地基于與該濾波器元件子集 中的至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)來(lái)改變?cè)撏ㄐ蓬l帶的至少一個(gè)陷波 副載波的操作特性。
[0007] 在一些實(shí)施例中，所述確定該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量包括W 下一者或多者：確定與該多個(gè)濾波器元件的該濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)郵鄰副 載波的第一性能測(cè)量，其中該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波鄰接由該濾波器元件子集生成的至少 一個(gè)陷波副載波，確定組成該通信頻帶的多個(gè)副載波的第二性能測(cè)量，W及確定一個(gè)或多 個(gè)陷波副載波的第=性能測(cè)量；并且所述至少部分地基于該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)副載 波的性能測(cè)量來(lái)確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括：至少部分地 基于第一性能測(cè)量、第二性能測(cè)量和第=性能測(cè)量中的至少一者來(lái)確定與至少第一濾波器 元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[0008] 在一些實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波中的至少一個(gè)郵鄰副載波包括與該至 少一個(gè)陷波副載波相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)頻帶；并且所述確定與該多個(gè)濾波器元件的該 濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括：確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng) 更新濾波器系數(shù)W最小化該一個(gè)或多個(gè)保護(hù)頻帶W及最大化該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波中 的通信。
[0009] 在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：至少部分地基于在該通信頻帶的第一副載 波中感測(cè)到干擾通信來(lái)確定要使第一副載波陷波；確定至少第一濾波器元件被配置成使第 一副載波陷波；W及啟用至少第一濾波器元件并應(yīng)用與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波 器系數(shù)W生成該通信頻帶中的第一動(dòng)態(tài)陷波副載波，其中至少第一副載波是動(dòng)態(tài)陷波副載 波。
[0010] 在一些實(shí)施例中，所述確定要使該通信頻帶的第一副載波陷波包括：確定與第一 副載波相關(guān)聯(lián)的性能測(cè)量不符合性能測(cè)量闊值；W及響應(yīng)于所述確定與第一副載波相關(guān)聯(lián) 的性能測(cè)量不符合性能測(cè)量闊值，動(dòng)態(tài)地確定要使第一副載波陷波W生成第一動(dòng)態(tài)陷波副 載波。
[0011] 在一些實(shí)施例中，所述啟用至少第一濾波器元件包括：向與第一濾波器元件相關(guān) 聯(lián)的開關(guān)設(shè)備傳送控制信號(hào)W致使該開關(guān)設(shè)備啟用第一濾波器元件。
[0012] 在一些實(shí)施例中，所述生成該通信頻帶中的第一陷波副載波包括：至少部分地基 于鄰接第一動(dòng)態(tài)陷波副載波的一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波的性能測(cè)量W及該通信設(shè)備在該通 信頻帶中的總體性能測(cè)量中的至少一者來(lái)確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波器系 數(shù)。
[0013] 在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：確定與鄰接第一動(dòng)態(tài)陷波副載波的一個(gè)或 多個(gè)郵鄰副載波相關(guān)聯(lián)的性能測(cè)量符合性能測(cè)量闊值；W及響應(yīng)于所述確定與鄰接第一動(dòng) 態(tài)陷波副載波的該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波相關(guān)聯(lián)的性能測(cè)量符合性能測(cè)量闊值，動(dòng)態(tài)地確 定要停止使第一副載波陷波并使該通信設(shè)備能經(jīng)由第一副載波通信。
[0014] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述確定該通信頻帶中的該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè) 量，該方法進(jìn)一步包括：將該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量與相應(yīng)的性能測(cè)量闊值作比較； 若確定該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量不符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值，則進(jìn)行所述確定與至 少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)；W及若確定該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè) 量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值，則確定不更新與該濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)。
[0015] 在一些實(shí)施例中，所述確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)至 少部分地基于W下一者或多者：與第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波的第 一性能測(cè)量、該通信設(shè)備在該通信頻帶中的第二性能測(cè)量、該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的第 =性能測(cè)量、W及由第一濾波器元件生成的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的特性。
[0016] 在一些實(shí)施例中，由第一濾波器元件生成的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的特性包括W 下一者或多者：該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的頻率位置、該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的陷波寬 度、W及由第一濾波器元件生成的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波應(yīng)被減小到的功率譜密度。
[0017] 在一些實(shí)施例中，所述確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包 括：實(shí)時(shí)地將該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量轉(zhuǎn)譯成與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更 新濾波器系數(shù)。
[0018] 在一些實(shí)施例中，所述確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包 括：訪問與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的查找表W標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于該性能測(cè)量的與至少第一濾 波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[0019] 在一些實(shí)施例中，第一濾波器元件的查找表包括一個(gè)或多個(gè)性能測(cè)量范圍與第一 濾波器元件的相應(yīng)一個(gè)或多個(gè)濾波器系數(shù)之間的映射。
[0020] 在一些實(shí)施例中，所述確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包 括：將該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量對(duì)照該性能測(cè)量范圍作比較；確定該性能測(cè)量位于 查找表中的第一性能測(cè)量范圍內(nèi)；W及選擇對(duì)應(yīng)于第一性能測(cè)量范圍的第一濾波器系數(shù)集 合W用于更新第一濾波器元件。
[0021] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器 系數(shù)，該方法包括：將第一濾波器元件的經(jīng)更新濾波器系數(shù)對(duì)照第一濾波器元件的當(dāng)前濾 波器系數(shù)作比較；若確定經(jīng)更新濾波器系數(shù)在當(dāng)前濾波器系數(shù)的預(yù)定百分比之內(nèi)，則確定 不向第一濾波器元件應(yīng)用經(jīng)更新濾波器系數(shù)；W及若確定經(jīng)更新濾波器系數(shù)不在當(dāng)前濾波 器系數(shù)的預(yù)定百分比之內(nèi)，則向第一濾波器元件應(yīng)用經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[0022] 在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：至少部分地基于該一個(gè)或多個(gè)副載波的性 能測(cè)量和該通信設(shè)備的最大發(fā)射功率來(lái)確定是否改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功率。
[0023] 在一些實(shí)施例中，所述生成該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波包括：確定該 通信頻帶中應(yīng)被陷波的預(yù)定第一副載波；確定至少第一濾波器元件被配置成使該預(yù)定第一 副載波陷波；W及啟用至少第一濾波器元件并應(yīng)用與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波器 系數(shù)W使該預(yù)定第一副載波陷波并生成該通信頻帶中的第一靜態(tài)陷波副載波。
[0024] 在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：確定該多個(gè)濾波器元件中的第二濾波器元 件不被配置成使預(yù)定第二副載波陷波；W及確定不啟用第二濾波器元件。
[00巧]在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括：確定該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量不符 合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值；確定通過改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功率電平是否能使該一個(gè)或多個(gè) 副載波的性能測(cè)量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值；若確定通過改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功率電平 能使該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值，則改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備在該一 個(gè)或多個(gè)副載波中的發(fā)射功率電平，W及確定不更新與該多個(gè)濾波器元件的該濾波器元件 子集相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)；W及若確定通過增大該通信設(shè)備的發(fā)射功率電平不能使該一個(gè) 或多個(gè)副載波的性能測(cè)量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值，則進(jìn)行所述確定與至少第一濾波器元 件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[00%] 在一些實(shí)施例中，該通信設(shè)備是電力線通信設(shè)備，并且其中該通信頻帶是電力線 通信頻帶。
[0027] 在一些實(shí)施例中，該性能測(cè)量范圍包括W下一者或多者：信噪比（SNR)測(cè)量、信號(hào) 強(qiáng)度測(cè)量、噪聲水平測(cè)量、干擾水平測(cè)量、衰減測(cè)量、W及SNR分布測(cè)量。
[0028] 在一些實(shí)施例中，所述改變?cè)撏ㄐ蓬l帶的至少一個(gè)陷波副載波的操作特性包括： 向至少第一濾波器元件應(yīng)用經(jīng)更新濾波器系數(shù)，W使與該至少一個(gè)陷波副載波相關(guān)聯(lián)的一 個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波中的通信最大化、使該通信設(shè)備在該通信頻帶中的性能最大化、W及 使與該至少一個(gè)陷波副載波相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)頻帶的寬度或與該至少一個(gè)陷波副 載波相關(guān)聯(lián)的保護(hù)頻帶數(shù)目中的一者最小化。
[0029] 在一些實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波中的至少一者是動(dòng)態(tài)陷波副載波，并 且其中該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波中的至少一者是靜態(tài)陷波副載波；其中所述確定經(jīng)更新濾 波器系數(shù)包括確定與該多個(gè)濾波器元件中生成該動(dòng)態(tài)陷波副載波的一個(gè)或多個(gè)濾波器元 件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)；并且其中所述更新濾波器系數(shù)包括更新與該多個(gè)濾波器元 件中生成該動(dòng)態(tài)陷波副載波的一個(gè)或多個(gè)濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)。
[0030] 在一些實(shí)施例中，一種用于動(dòng)態(tài)副載波陷波的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：處理器 單元；包括多個(gè)濾波器元件的濾波器組，其中該多個(gè)濾波器元件中的每一個(gè)濾波器元件被 配置成生成該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在其中操作的通信頻帶中的至少一個(gè)陷波副載波；與該處理器單元 和該濾波器組禪合的濾波器適配單元，該濾波器適配單元被配置成：通過應(yīng)用與該濾波器 組的該多個(gè)濾波器元件的至少濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)來(lái)生成該通信頻帶中 的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波；與至少該處理器單元禪合的通信介質(zhì)感測(cè)單元，該通信介質(zhì)感 測(cè)單元被配置成：確定該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量；并且該濾波器適配 單元被進(jìn)一步配置成：至少部分地基于該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量來(lái)確定與該濾波器 元件子集中的至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)，W及至少部分地基于與該 濾波器元件子集中的至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)來(lái)改變?cè)撏ㄐ蓬l帶 的至少一個(gè)陷波副載波的操作特性。
[0031] 在一些實(shí)施例中，該通信介質(zhì)感測(cè)單元被配置成確定該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè) 副載波的性能測(cè)量包括W下一者或多者：該通信介質(zhì)感測(cè)單元被配置成確定與該多個(gè)濾波 器元件的該濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波的第一性能測(cè)量，其中該一個(gè) 或多個(gè)郵鄰副載波鄰接由該濾波器元件子集生成的至少一個(gè)陷波副載波，該通信介質(zhì)感測(cè) 單元被配置成確定組成該通信頻帶的多個(gè)副載波的第二性能測(cè)量，W及該通信介質(zhì)感測(cè)單 元被配置成確定一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的第=性能測(cè)量；并且該濾波器適配單元被配置成 確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括該濾波器適配單元被配置成： 至少部分地基于第一性能測(cè)量、第二性能測(cè)量和第=性能測(cè)量中的至少一者來(lái)確定與至少 第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[0032] 在一些實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波中的至少一個(gè)郵鄰副載波包括與該至 少一個(gè)陷波副載波相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)頻帶；并且該濾波器適配單元被配置成確定與 該多個(gè)濾波器元件的該濾波器元件子集相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括該濾波器適配單 元被配置成：確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)W最小化該一個(gè)或多 個(gè)保護(hù)頻帶W及最大化該一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波中的通信。
[0033] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元被進(jìn)一步配置成：至少部分地基于在該通信 頻帶的第一副載波中感測(cè)到干擾通信來(lái)確定要使第一副載波陷波；確定至少第一濾波器元 件被配置成使第一副載波陷波；W及啟用至少第一濾波器元件并應(yīng)用與至少第一濾波器元 件相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)W生成該通信頻帶中的第一動(dòng)態(tài)陷波副載波，其中至少第一副載波 是動(dòng)態(tài)陷波副載波。
[0034] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元被配置成應(yīng)用與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián) 的濾波器系數(shù)包括該濾波器適配單元被配置成：至少部分地基于鄰接第一動(dòng)態(tài)陷波副載波 的一個(gè)或多個(gè)郵鄰副載波的性能測(cè)量W及該通信設(shè)備在該通信頻帶中的總體性能測(cè)量中 的至少一者來(lái)確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)。
[0035] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元被配置成確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián) 的經(jīng)更新濾波器系數(shù)至少部分地基于W下一者或多者：與第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的該一個(gè) 或多個(gè)郵鄰副載波的第一性能測(cè)量、該通信設(shè)備在該通信頻帶中的第二性能測(cè)量、該一個(gè) 或多個(gè)陷波副載波的頻率位置、該一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的陷波寬度、該一個(gè)或多個(gè)陷波 副載波的第=性能測(cè)量、W及由第一濾波器元件生成的一個(gè)或多個(gè)陷波副載波的特性。
[0036] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元被配置成確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián) 的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括W下一者：該濾波器適配單元被配置成實(shí)時(shí)地將該一個(gè)或多個(gè)副 載波的性能測(cè)量轉(zhuǎn)譯成與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)，或者該濾波器 適配單元被配置成訪問與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的查找表W標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于該性能測(cè)量 的與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)。
[0037] 在一些實(shí)施例中，如果第一濾波器元件的查找表包括一個(gè)或多個(gè)性能測(cè)量范圍與 第一濾波器元件的相應(yīng)一個(gè)或多個(gè)濾波器系數(shù)之間的映射，則該濾波器適配單元被配置成 確定與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的經(jīng)更新濾波器系數(shù)包括該濾波器適配單元被配置成： 將該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量對(duì)照該性能測(cè)量范圍作比較；確定該性能測(cè)量位于查找 表中的第一性能測(cè)量范圍內(nèi)；W及選擇對(duì)應(yīng)于第一性能測(cè)量范圍的第一濾波器系數(shù)集合W 用于更新第一濾波器元件。
[0038] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元進(jìn)一步配置成：至少部分地基于該一個(gè)或多 個(gè)副載波的性能測(cè)量和該通信設(shè)備的最大發(fā)射功率來(lái)確定是否改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功 率。
[0039] 在一些實(shí)施例中，該濾波器適配單元被配置成生成該通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)陷 波副載波包括該濾波器適配單元被配置成：確定該通信頻帶中應(yīng)被陷波的預(yù)定第一副載 波；確定至少第一濾波器元件被配置成使該預(yù)定第一副載波陷波；W及啟用至少第一濾波 器元件并應(yīng)用與至少第一濾波器元件相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)W使該預(yù)定第一副載波陷波并 生成該通信頻帶中的第一靜態(tài)陷波副載波。
[0040] 在一些實(shí)施例中，濾波器適配單元被配置成：確定該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè) 量不符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值；確定通過改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功率電平是否能使該一個(gè) 或多個(gè)副載波的性能測(cè)量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值；若確定通過改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備的發(fā)射功 率電平能使該一個(gè)或多個(gè)副載波的性能測(cè)量符合相應(yīng)的性能測(cè)量闊值，則改變?cè)撏ㄐ旁O(shè)備 在該一個(gè)或多個(gè)副載波中的發(fā)射功率電平；W及確定不更新與該多個(gè)濾波器元件的該濾波 器元件子集相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)；W及若確定通過增大該通信設(shè)備的發(fā)射功