一種基于G.hn標準的WIFI電力線通信模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力線通訊技術領域,具體涉及一種基于G.hn標準的WIFI電力線通信模塊。
【背景技術】
[0002]目前大部分家庭里都用網線或WIFI無線通信來實現(xiàn)家庭內部網絡,但是它們有以下的缺點:
[0003]1、網線:用拉網線的方式來實現(xiàn)內部網絡成本很高,布線需要穿墻打孔,很困難。而且隨著網絡功能電器或物品日益增加,靠布網線來實現(xiàn)組網靈活性不夠,因為網線預先布好,網絡拓撲結構不能根據電器或物品的增加而靈活的改變。
[0004]2、WIF1:WIFI無線技術能解決布線成本高和網絡拓撲不夠靈活的問題,但是WIFI的覆蓋面積,易受干擾和不能滿足業(yè)務流的服務質量是它的不足。
[0005]當下解決家庭內部網絡最合適的技術就是電力線傳輸技術。即是市面上的電力貓。如果電力貓集成WIFI,既可以掃除家庭內部網絡盲點,還可以避免了單獨WIFI傳輸帶來的劣勢,比如WIFI射頻不能繞過水泥墻,傳輸速率降低等等。
[0006]當前市面有Hom印Iug產品集成有WIFI模塊,但是Hom印Iug產品有一個缺點:比如一棟大樓里面有多家多戶同時使Homeplug標準的電力傳輸產品,這會導致整個電力傳輸網絡癱瘓。從而影響了 WIFI的發(fā)射。
[0007]G.hn技術能夠彌補Homeplug產品的缺陷。G.hn也是中國電信認可的唯一電力線傳輸技術。如圖1所示,G.hn標準有靈活帶寬分配機制。G.hn網絡可以根據電力線上的數據流的需要來靈活分配帶寬資源。G.hn技術的核心分為兩大部分,一是物理層,另一個是數據層。物理層負責電力線上信號的傳輸和接受,G.hn采用OFDM載波技術,把40960FDM子載波頻點平均分布在2-lOOMHz的頻寬上面,從而達到高速數據傳輸率-物理層數據率最高能達到lGbps,四層TCP/IP吞吐量最高能達到450Mbps。G.hn采用的前向糾錯(FEC)的算法是低密度奇偶校驗碼(LDPC),LDPC能提高通信數據的糾錯能力,相比Hom印Iug標準的穿刺前向糾錯,在不確定性和復雜性高的電力環(huán)境下有穩(wěn)定的表現(xiàn)。G.hn網絡采用TDMA仲裁機制來分配網絡資源,在智能終端設備完成組網后,網絡里有一個設備會成為主控設備而其余設備則成為被控設備。主控設備會根據需要來分配網內各個設備的收發(fā)時序,這部分功能是數據層負責。
[0008]如圖2所示,應用協(xié)議聚合子層提供應用實體的接口支持,其中正應用實體可以是Ethernet或者其他協(xié)議。并且應用協(xié)議聚合子層還為應用實體和家庭網絡收發(fā)器之間提供比特率適配功能。家庭網絡收發(fā)器可以使智能家居設備、電腦、ADSL貓等待。邏輯鏈路控制子層協(xié)調各節(jié)點的信息傳輸過程。邏輯鏈路控制子層建立、管理、重新啟動以及終止網絡域節(jié)點間的數據連接。媒體訪問控制子層通過媒體訪問控制協(xié)議來控制各節(jié)點對傳輸介質的訪問過程,如圖3所示,當Node3和Nodel都訪問NodeO,Node3的傳輸數據路線是“1----2”即從第一線路到第二線路;Nodel的傳輸數據路線是“3—一I”即從第三線路到第一線路,第一線路I就會出現(xiàn)信號擁擠。但是通過媒體訪問控制協(xié)議協(xié)調各節(jié)點對NodeO訪問次序,采取了“誰先來先訪問”的服務方式。物理編碼子層在媒體訪問控制子層和物理層之間提供速率適配功能。物理媒介適配子層對物理幀進行信道編解碼。物理媒介相關子層主要根據不同的物理媒介特性使用相應的OFDM進行調制和解調,其中,所述的物理媒介是電力線、電話線和同軸電纜。還要,G.hn模塊還包括三個邏輯接口:應用接口(A接口)、物理媒介獨立接口(PMI接口)、介質相關接口(MDI接口)。
【實用新型內容】
[0009]為了解決上述的技術問題,本實用新型的目的旨在提供一種提高家庭網絡覆蓋面積,傳輸數據穩(wěn)定,即插即可發(fā)射WIFI,簡便使用地,并基于G.hn標準的WIFI電力線通信模塊。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型所采用技術方案如下:
[0011]一種基于G.hn標準的WIFI電力線通信模塊,包括電力線信號耦合器、DDR2內存、Flash存儲器以及RJ45網口,還包括無線WIFI模塊、數字基帶處理器、前段模擬收發(fā)芯片、以太網千兆物理層轉換器和G.hn模塊;
[0012]進一步,所述無線WIFI模塊通過MILL介質獨立接口和數字基帶處理器相互連接;
[0013]進一步,所述以太網千兆物理層轉換器基于G.hn標準通過MILL介質獨立接口,和數字基帶處理器相互連接;所述以太網千兆物理層轉換器提供千兆二層以太網速率;
[0014]進一步,所述數字基帶處理器基于G.hn標準通過SPI串行外設接口和前段模擬收發(fā)芯片相互連接;所述數字基帶處理器把以太網包幀轉換成G.hn包幀和管理電力線上的通信時序和組網,并提供多節(jié)點接入;
[0015]進一步,所述前段模擬收發(fā)芯片接受和發(fā)送G.hn信號,并內含自動增益和多收發(fā)通道;
[0016]進一步,所述G.hn模塊配合以太網千兆物理層轉換器、數字基帶處理器和前段模擬收發(fā)芯片,對數據進行封裝、裝幀和解封裝、編碼和解碼、OFDM調制、校驗、調度和仲裁。
[0017]進一步,所述無線WIFI模塊還包括無線WIFI芯片和無線WIFI發(fā)射裝置。
[0018]進一步,所述數字基帶處理器通過SPI串行外設接口,和Flash存儲器相互連接。
[0019]進一步,所述數字基帶處理器通過DDR2標準接口,和DDR2內存連相互接。
[0020]進一步,所述電力線信號耦合器和前段模擬收發(fā)芯片相互連接,并把信號耦合到傳輸介質。
[0021]優(yōu)選地,所述傳輸介質支持電力線、電話線和同軸電纜。
[0022]本實用新型的有益效果:通過MILL介質獨立接口和數字基帶處理器相互連接的無線WIFI模塊,加之G.hn協(xié)議模塊、前段模擬收發(fā)芯片、數字基帶處理器及太網千兆物理層轉換器之間地相互配合運作,使無線WIFI模塊能夠即插即可發(fā)射WIFI,且傳輸的數據穩(wěn)定可靠,并增強提高了家庭內部網絡覆蓋面積和掃除了家庭內部網絡盲點。
【附圖說明】
[0023]圖1為G.hn介質訪問控制的周期(MAC cycle)結構框圖;
[0024]圖2為G.hn模塊的通信協(xié)議示意圖;
[0025]圖3為各個電力線模塊節(jié)點連接圖;其中,圖3中各個電力線模塊未集成WIFI模塊;圖3結合【背景技術】內容以解釋G.hn標準通信協(xié)議之用;
[0026]圖4為本實用新型內部器件連接框圖;
[0027]圖5為本實用新型第一實施例示意圖。