CN108964857A - 网络通信系统、装置及方法 - Google Patents
网络通信系统、装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108964857A CN108964857A CN201810141361.6A CN201810141361A CN108964857A CN 108964857 A CN108964857 A CN 108964857A CN 201810141361 A CN201810141361 A CN 201810141361A CN 108964857 A CN108964857 A CN 108964857A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- network
- package
- power line
- group
- line communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 169
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 13
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 241000182341 Cubitermes group Species 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0893—Assignment of logical groups to network elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
- H04B3/544—Setting up communications; Call and signalling arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/22—Parsing or analysis of headers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
本发明提供一种网络通信系统、装置及方法。该网络通信系统，包含：多个网络通信装置，用以通过无线或有线方式进行通信，每一该网络通信装置用以选择性地接收一第一网络封包，多个网络通信装置区分成一第一群组及一第二群组。第一群组的每一网络通信装置，存储有一第一群组辨识码，而第二群组的每一网络通信装置，存储有一第二群组辨识码，且第二群组辨识码相异于第一群组辨识码。第一群组的每一该网络通信装置，用以解码该第一网络封包，当判断出第一网络封包包含有第一群组辨识码时，接收第一网络封包。本发明能够识别多个不同的网络系统，减少多个网络系统同时存在时彼此间的互相干扰。
Description
技术领域
本发明是关于一种网络通信系统、网络通信装置及网络通信方法，尤其关于一种能够减少多个相异网络群组间彼此互相干扰的网络通信系统、网络通信装置及网络通信方法。
背景技术
网络是利用各种通信协议让网络通信装置进行通信的技术，其包含各种技术。例如电脑及电脑间的网络，其以传输控制协议(TCP)及网际网络协议(IP)让电脑及电脑间彼此通信并互连。物联网(IoT)是以IoT通信网络、网际网络、传统电信网等为信息承载体，让网络通信装置实现互联互通的网络。
在一网络系统中，可以同时包含有多个群组，该些相异群组的网络通信装置，可以在同一网络中进行通信，以让同一群组的网络通信装置彼此通信。
电力线通信(PLC)是一种在住宅、建筑物和其他房屋传输电力的介质(例如电线或导线)上，进行传输数据的系统，其可以作为一种网络的技术。美国专利第9172431号提出一种用于电力线通信的电力分布系统。图1显示已知的电力分布系统的示意图。如图1所示，接收变电站101的中压(MV)电力的中压线路103，通常承载上万伏范围内的电压。仪表106a-106n安装在接收或消耗电力的任何类型的住所102a-102n。变压器104将中压电力转换成低压(LV)电力并传送至低压线路105其承载的电压在100-240VAC范围内。变压器104通常设计为在50-60Hz范围内的很低的频率下操作，而且通常不允许例如大于100KHz的高频信号，在低压线路105和中压线路103之间通过。低压线路105通过仪表106a-106n向用户供电。面板107能够作为仪表106n和住所102n内的电线108之间的接口。电线108将电力传送给输出口110、开关111和住所102n内的其他电力装置。
PLC闸道(或数据机)112a-112n设于住所102n处，并通过低压线路105及中压线路103处理来自或送去PLC数据集中器114的数据信号，而不需要额外的接线。集中器114可以耦合到中压线路103或低压线路105。PLC闸道112a-112n可以支援多个应用程序，例如高速宽频网际网络连结、窄带控制应用程序、低频宽数据收集应用程序等等。PLC闸道112a-112n可以使电力设备进行AC或DC充电。PLC装置113为一种AC或DC充电器的示例。前述电力线通信网络，可以提供街道照明控制或远端电力仪表的数据收集等。
集中器114可以经网络120耦合到控制中心服务器130。网络120可以包括网际网络、蜂窝网络、WiFi网络、WiMax网络等等。同样，服务器130可以通过至少一集中器114从多个闸道112a-112n和多个PLC装置113，收集电力消耗和其它类型的相关信息。
图2显示已知帧的示意图。如图2所示，传统的帧120其格式包含有前导(Preamble)121、帧控制标头(Frame Control Header)122以及载荷(Payload)123。前导121包含多个同步(SYNC)符元P1-P6及M1，该些同步符元P1-P6及M1用以作为信号的同步使用。此外，于G3、PRIME、IEEE1901.2、G.hnem及IEEE1901.1等这些电力通信协议的前导，均只有同步(SYNC)符元。当集中器114以及多个PLC装置113，彼此间要互相传送信息时，先利用前导121的多个同步(SYNC)符元进行同步后，在接收存储于帧控制标头(Frame Control Header)122以及载荷(Payload)123中的数据。此外，集中器114的结构中亦可以包含有一PLC装置。
发明内容
本发明一实施例目的在于，提供一种能够减少多个相异网络群组间彼此互相干扰的网络通信系统、网络通信装置及网络通信方法。于一实施例的目的在于，提供一种能够识别多个不同的网络群组的网络通信系统、网络通信装置及网络通信方法。
依据本发明一实施例，一种网络通信系统包含多个网络通信装置，该些网络通信装置通过无线或有线方式进行通信，每一网络通信装置用以选择性地接收一第一网络封包。该些网络通信装置区分成一第一群组及一第二群组。第一群组的每一网络通信装置，存储有一第一群组辨识码。第二群组的每一网络通信装置，存储有一第二群组辨识码，且第二群组辨识码相异于第一群组辨识码。第一群组的每一网络通信装置，用以解码第一网络封包，当判断出第一网络封包包含有第一群组辨识码时，接收第一网络封包。
于一实施例中，每一网络通信装置更用以选择性地接收一第二网络封包。而且，第一群组的每一网络通信装置，更解码第二网络封包，当判断出第二网络封包包含有第二群组辨识码时，不接收第二网络封包。
于一实施例中，第二群组的每一网络通信装置，用以解码第一网络封包，当判断出第一网络封包包含有第一群组辨识码时，不接收第一网络封包。而且，第二群组的每一网络通信装置，更解码第二网络封包，当判断出第二网络封包包含有第二群组辨识码时，接收第二网络封包。
于一实施例中，该网络通信系统为一种电力线通信(PLC)系统其包含一电力线以及多个PLC装置。该些PLC装置连接于电力线，每一该PLC装置用以利用电力线接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷。PLC装置包含一存储装置及一PLC引擎。PLC引擎解码第一PLC封包。该些PLC装置区分成一第一群组及一第二群组。第一群组的每一PLC装置的存储装置，存储有一第一群组辨识码，而第二群组的每一PLC装置的存储装置，存储有一第二群组辨识码，且第二群组辨识码相异于第一群组辨识码。第一群组的每一PLC装置的PLC引擎，用以解析出第一PLC封包的第一前导的多个符元，当判断出第一前导的该些符元包含有第一群组辨识码时，继续接收第一PLC封包的第一帧控制标头以及第一载荷。
于一实施例中，每一PLC装置更用以接收一第二封包，第二封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷。第一群组的每一PLC装置的PLC引擎，更解码第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前导的多个符元，当判断出第二前导的该些符元包含有第二群组辨识码时，不接收第二PLC封包的第二帧控制标头以及第二载荷。
于一实施例中，第二群组的每一PLC装置的PLC引擎，用以解析出第一PLC封包的第一前导的多个符元，当判断出第一前导的该些符元包含有该第一群组辨识码时，不接收第一PLC封包的第一帧控制标头以及第一载荷。第二群组的每一PLC装置的PLC引擎，更解码第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前导的多个符元，当判断出第二前导的该些符元包含有第二群组辨识码时，继续接收第二PLC封包的第二帧控制标头以及第二载荷。
于一实施例中，每一该PLC装置的该PLC引擎包含一循环频移正交分频多工(CFS-OFDM)展频装置。于一实施例中，较佳的情况是，CFS-OFDM展频装置，利用一CFS-OFDM展频技术，通过一信号的循环频率位移值来传送第一PLC封包。
依据本发明一实施例，一种网络通信装置，通过无线或有线方式，选择性地接收一第一网络封包。网络通信装置存储有一预设群组辨识码，并且解码第一网络封包，当判断出第一网络封包包含有预设群组辨识码时，接收第一网络封包。
于一实施例中，网络通信装置更选择性地接收一第二网络封包，并解码第二网络封包，当判断出第二网络封包不包含有预设群组辨识码时，不接收第二网络封包。
于一实施例中，该网络通信装置为一种电力线通信(PLC)装置，用以利用一电力线接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷。PLC装置包含一存储装置及一PLC引擎。存储装置存储有一预设群组辨识码。PLC引擎解码第一PLC封包，用以解析出第一PLC封包的第一前导的多个符元，当判断出第一前导的该些符元包含有预设群组辨识码时，继续接收第一PLC封包的第一帧控制标头以及第一载荷。
于一实施例中，PLC装置更用以接收一第二封包，第二封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷。PLC引擎更解码第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前导的多个符元，当判断出第二PLC封包的该些符元所包含的群组辨识码相异于该预设群组辨识码时，不接收第二PLC封包的第二帧控制标头以及第二载荷。
于一实施例中，PLC引擎包含一循环频移正交分频多工(CFS-OFDM)展频装置，其利用一CFS-OFDM展频技术，通过一信号的循环频率位移值来传送第一PLC封包。
依据本发明一实施例，一种电力线通信(PLC)装置用以利用一电力线接收一PLC封包，PLC封包具有一前导、一帧控制标头以及一载荷。PLC装置包含一存储装置及一PLC引擎。存储装置存储有一预设群组辨识码。PLC引擎解码PLC封包用以解析出PLC封包的前导的多个符元，当判断出前导的该些符元所包含的群组辨识码相异于预设群组辨识码时，不接收PLC封包的帧控制标头以及载荷。
依据本发明一实施例，一种网络通信方法适用于存储有一预设群组辨识码的一网络通信装置。该方法包含以下步骤。利用网络通信装置从一电力线选择性地接收一第一网络封包。利用网络通信装置，解码第一网络封包，当判断出第一网络封包包含有预设群组辨识码时，继续接收第一网络封包。
于一实施例中，网络通信方法更包含利用网络通信装置更选择性地接收一第二网络封包，并解码第二网络封包，当判断出第二网络封包不包含有预设群组辨识码时，不接收第二网络封包。
于一实施例中，该网络通信方法为一种电力线通信(PLC)方法包含以下步骤。将一预设群组辨识码存储于一PLC装置的一存储装置。利用PLC装置从一电力线接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷。利用PLC装置的一PLC引擎，解码第一PLC封包，用以解析出第一PLC封包的第一前导的多个符元，并且当判断出第一前导的该些符元包含有预设群组辨识码时，继续接收第一PLC封包的第一帧控制标头以及第一载荷。
于一实施例中，电力线通信(PLC)方法更包含以下步骤。利用PLC装置从一电力线接收一第二PLC封包，第二封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷。利用PLC装置的PLC引擎，更解码第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前导的多个符元，当判断出第二PLC封包的该些符元所包含的群组辨识码相异于预设群组辨识码时，不接收第二PLC封包的第二帧控制标头以及第二载荷。
依据本发明一实施例，能够识别多个不同的网络系统，较佳地更能够减少多个网络系统同时存在时彼此间的互相干扰的电力线通信(PLC)系统、电力线通信装置及电力线通信方法。
附图说明
从以下的详细说明及附图，其仅是用以说明而非本发明所限定，能够更全面地理解本发明。
图1显示已知的电力分布系统的示意图。
图2显示已知帧的示意图。
图3A显示本发明一实施例的多个网络群组同时存在的一网络通信系统的示意图。
图3B显示本发明一实施例的网络通信系统的方块图。
图4显示本发明一实施例的PLC系统的方块图。
图5显示本发明一实施例的帧的示意图。
图6显示本发明一实施例循环频移正交分频多工的展频装置的传送端的示意图。
图7显示本发明一实施例循环频移正交分频多工的展频装置的接收端的示意图。
附图标号
101：变电站
102a-102n：住所
103：中压线路
104：变压器
105：低压线路
106a：仪表
106n：仪表
107：面板
108：电力线
110：输出口
111：开关
112a：闸道
112n：闸道
113：PLC装置
114：集中器
120：网络
121：前导
122：帧控制标头
123：载荷
130：服务器
200：PLC系统
201：AC接口
202：PLC引擎
203：存储装置
213：PLC装置
220：帧
221：前导
222：帧控制标头
223：载荷
300：循环频移正交分频多工的展频装置
301：CFS单元
302：频域符元组成单元
303：传送单元
304：接收单元
304a：封包检测单元
304b：循环前导移除单元
304c：N点傅利叶转换单元
305：循环卷积单元
306：峰值判断单元
307：格雷码解码单元
308：格雷码解码单元
30a：传送端
30b：格雷码编码单元
400：网络通信系统
401：无线电路
402：决定电路
403：存储装置
408：网络线路
413：网络通信装置
具体实施方式
以下将参照附图，详细地说明本发明的实施例，其中相同的标号将用于识别多个视点的相同或近似的元件。应注意的是，图式应以标号的取向方向观看。
图3A显示本发明一实施例的多个网络群组同时存在的一网络通信系统的示意图。如图3A所示，依据本发明一实施例，将多个网络通信装置区分成多个网络群组Network A至Network D，依据前述设计，能够让多个网络群组同时存在一网络通信系统中。然而，相异群组的网络通信装置在同一媒介传送信号时，可能会互相干扰。因此，需要一种新颖的网络通信系统、装置及方法，其能够减少多个网络群组同时存在时彼此间的互相干扰。更具体的详细结构及方法，说明如下。
图3B显示本发明一实施例的网络通信系统的方块图。如图3B所示，于一实施例中，网络通信系统400包含多个网络通信装置413。该些网络通信装置413可以通过有线或无线的方式互相地进行通信。于本实施例中，网络通信系统400还可以包含有一网络线路408。该些网络通信装置413区分成一第一群组及一第二群组，更具体而言区分为网络群组NetworkA及Network B。网络线路408连接于多个网络通信装置413间，用以传递多个网络封包。应了解的是，网络线路408非本发明所限定者，于其他实施例中，亦可以通过无线的方式传递网络封包。
于第一群组Network A中，网络通信装置413包含一决定电路402及一存储装置403。决定电路402可以连接到网络线路408。决定电路402可以配置为在网络线路408传送或接收网络封包Packet A。于一实施例中，第一群组Network A中的该些网络通信装置413更连接至数据机414，用以连接至网际网络。
于第二群组Network B中，网络通信装置413更包含有一无线电路401。决定电路402可以连接到无线电路401。决定电路402可以配置为通过无线电路401传送或接收网络封包Packet B。于一实施例中，第二群组Network B中的该些网络通信装置413亦能够以无线方式经由数据机414与网际网络进行通信。
第一群组Network A的网络通信装置413的存储装置403存储有一第一群组辨识码，而第二群组Network B的网络通信装置413的存储装置403存储有一第二群组辨识码，且第二群组辨识码相异于第一群组辨识码。第一群组Network A的网络通信装置413的决定电路402，接收或解码网络封包Packet A，当判断出网络封包Packet A包含有第一群组辨识码时，继续接收网络封包Packet A。于一实施例中，网络封包Packet A及Packet B的每一帧包含前导、帧控制标头以及载荷。网络封包Packet A及Packet B的前导中分别包含有第一群组辨识码及第二群组辨识码。第一群组Network A的网络通信装置413的决定电路402判断出网络封包Packet A的前导包含有第一群组辨识码时，继续接收网络封包Packet A的帧控制标头以及载荷。此外，第一群组Network A的网络通信装置413的决定电路402，有时亦会接收到网络封包Packet B，当解析出网络封包Packet B包含有第二群组辨识码时，不接收网络封包Packet B。于一实施例中，判断出网络封包Packet B的前导包含有第二群组辨识码时，不接收网络封包Packet B的帧控制标头以及载荷。
第二群组Network B的网络通信装置413的存储装置403，通过无线电路401接收或解码网络封包Packet B，当判断出网络封包Packet B包含有第二群组辨识码时，继续接收网络封包Packet B。此外，第二群组Network B的网络通信装置413的存储装置403，有时亦会接收到网络封包Packet A，当判断出网络封包Packet A包含有第一群组辨识码时，不接收网络封包Packet A。
此外，当网络通信系统为一电力线通信系统，且网络通信装置为一PLC装置时，使用图2的已知的帧，让已知帧传递于同时存在的多个网络群组Network A至Network D时，该些网络群组彼此也会互相干扰。于本发明一实施例中，提出新的PLC系统以克服前述课题。
图4显示本发明一实施例的PLC系统的方块图。如图4所示，于一实施例中，PLC系统200包含多个PLC装置213及电力线108。该些PLC装置213区分成一第一群组及一第二群组，更具体而言区分为网络群组Network A及Network B。电力线108连接于多个PLC装置213间，用以传递多个PLC封包。PLC装置213包含一交流电(AC)接口201、一PLC引擎202及一存储装置203。AC接口201可以连接到电力线108。PLC引擎202可以配置为通过交流电接口201在电力线108传送或接收PLC封包Packet A及B。于一实施例中，PLC引擎202可以作为传送端，其将一数据(例如指令或信息)编码为一个或多个PLC封包，并且在电力线108传输至其他的PLC装置或图1所示的数据集中器114(其可以为一PLC装置)，供其处理该信息。相反地，PLC引擎202亦可以接收来自其他的PLC装置或数据集中器114所编码的PLC封包，并进行解码以取得前述数据。
图5显示本发明一实施例的帧的示意图。如图5所示，于一实施例中，PLC封包Packet A、B及C的每一个帧220包含前导(Premble)221、帧控制标头(Header)222以及载荷(Payload)223。于前导221中用多个符元构成一组存储有网络群组辨识码(Network GroupID)的前导码，而且不同的网络群组则有不同的网络群组辨识码，通过这种方式，每台PLC装置在收到一PLC封包Packet A、B或C，解析出其前导221的前导码后，即能清楚辨识该PLC封包是否来自于相同的网络群组Network A、B及C，并决定是否需要接收该PLC封包A、B或C的前导221的以后的符元。
如图4及图5所示，多个PLC装置213区分成一第一群组Network A及一第二群组Network B。第一群组Network A的每一PLC装置213的存储装置203，存储有一第一群组辨识码(4,278,89)，而第二群组Network B的每一PLC装置213的存储装置203，存储有一第二群组辨识码(512,388,965)，且第二群组辨识码相异于第一群组辨识码。第一群组Network A的每一PLC装置213的PLC引擎202，接收PLC封包Packet A用以解析出PLC封包Packet A的前导221的多个符元，当判断出PLC封包Packet A的前导221的该些符元包含有第一群组辨识码时，继续接收PLC封包Packet A的帧控制标头222以及载荷223。此外，第一群组Network A的每一PLC装置213的PLC引擎202，有时亦会接收到PLC封包Packet B，当解析出PLC封包Packet B的前导221的多个符元，并判断出PLC封包Packet B的前导221的该些符元包含有第二群组辨识码时，不接收PLC封包Packet B的帧控制标头222以及载荷223。
第二群组Network B的每一PLC装置213的PLC引擎202，接收PLC封包Packet B用以解析出PLC封包Packet B的前导221的多个符元，当判断出PLC封包Packet B的前导221的该些符元包含有第二群组辨识码时，继续接收PLC封包Packet B的帧控制标头222以及载荷223。此外，第二群组Network B的每一PLC装置213的PLC引擎202，有时亦会接收到PLC封包Packet A，当解析出PLC封包Packet A的前导221的多个符元，并判断出PLC封包Packet A的前导221的该些符元包含有第一群组辨识码时，不接收PLC封包Packet A的帧控制标头222以及载荷223。
依据本发明一实施例，利用多个CFS-OFDM symbol组成前导码，每一个网络群组具有一个独一无二的前导码，让多个采用CFS-OFDM调变技术的网络群组能同时在同一地区共存。应了解的是，前述实施例中，利用符元构成群组辨识码的方式仅为一范例，并非唯一的具体实现方式。只要在前导码中存储有网络群组辨识码(Network Group ID)，均属本发明的技术。而且，该范例并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更与修饰。
于一实施例中，PLC装置213是利用CFS-OFDM展频技术，进行PLC封包的传输，而PLC引擎202可以传输为CFS-OFDM信号的PLC封包。
CFS-OFDM展频技术，信息是通过宽频OFDM信号的循环频率位移值来传送。其优点是在信号信噪比非常低的状况下仍能传输，非常适合长距离的通信应用。通过循环前导，在多重路径的通道比DSSS,FHSS,CSS等传统展频技术有更好的表现。通过适当选择频域信号，在时域的信号有极低的功率峰均比，因此传送端的RF增益放大器的线性度要求很低，可以大幅降低放大器的成本。
图6显示本发明一实施例循环频移正交分频多工的展频装置的传送端的示意图。请参考图6，本发明一实施例提供一种循环频移正交分频多工(CFS-OFDM)的展频装置300，包含：一传送端30a，且传送端30a包含一CFS单元301、一频域符元组成单元302及一OFDM传送单元303。CFS单元301接受一串比特转换成一频域子载波。于一实施例中，传送端30a更包含一格雷码编码单元30b，并利用格雷码编码单元30b来最小化符元解调错误时的一比特错误率。OFDM传送单元303接收频域符元转换成一时域封包，其中，频域符元为一循环频率位移值(m)的函数。CFS-OFDM信号可以下式表示：
其中N为OFDM所有子载波的数量，S(k)为频域信号，k代表第k个子载波，s(n)为时域信号，n为第n个时间点，m代表循环频率位移值，以子载波为单位，mod(.,N)为模块moduleN，即对N取余数，且N可为二的幂次方所实现，用以具体描述循环频率位移的功能。
因为循环频率位移量m的可能值为0～N-1，所以一个CFS-OFDM符元(symbol)最多可以传送K＝log2(N)个比特信息。
理论上来说，S(k)只要是非周期性信号，均可作为CFS-OFDM，但适当的选择S(k)可以得到更好的传输品质。所谓适当的选择，包含具选择备最佳的自相关(auto-correlation)特性，以及在时域上最低的功率峰均比(Peak to average power ratio,PAPR)。举例来说，当选择的S(k)为：
其在时域上的PAPR约为3dB，而auto-correlation只有在k＝0时远大于0，在k≠0的情况下均为0，所以是作为CFS-OFDM非常好的选择。
在本发明一实施例中，OFDM传送单元303包含：一N点反傅利叶转换单元303a，且N点反傅利叶转换(N-point Inverse Fast Fourier Transform,N-IFFT)单元303a耦接CFS单元301，N点反傅利叶转换单元303a依据N点频域符元转换成N点时域符元；一循环前导(CP)单元303b，把N点时域符元封包末端中的部分符元复制至N点时域符元的前端，以产生时域符元；以及一窗单元303c，耦接至循环前导单元303b用以降低时域封包于相邻频带的干扰。最后，封包组成单元302组合前导码(preamble)、档头(header)、负载(payload)以产生时域封包。
如上述，于本实施例中，利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换，更具体而言利用一频率排序的循环决定一循环频率位移值，每一循环频率位移值对应一个组合态样。应了解的是，本发明不限于上述实施例，其可以使用目前现有及未来发展的比特串与频域符元之间的转换技术。
图7显示本发明一实施例循环频移正交分频多工的展频装置的接收端的示意图。如图7所示，本发明一实施例的模拟前端电路(Analog front end)AFE由模拟滤波器与信号增益器所组成，且可视为包含一模拟数字转换电路(图未示)。
接收端30b包含OFDM接收单元304，OFDM接收单元304接收时域封包转成频域符元。在一实施例中，OFDM接收单元304包含：封包检测(Packet detection)单元304a，检测时域封包监测时域信号，根据帧前导来估测是否有CFS-OFDM信号存在，调整增益大小，并做好时偏与频偏的估测与补偿；循环前导移除单元304b针对时域封包所增加的符元进行移除以还原成N点时域符元封包；N点傅利叶转换(N-Fast Fourier Transform,N-FFT)单元304c将N点时域符元还原成频域符元。
接着，循环卷积单元305利用频域封包对频域符元与conj(S(-k))进行循环卷积；峰值判断单元306耦接至循环卷积单元305并判断循环卷积的相关性最高者为正确的循环频率位移值m；以及格雷码解码单元307利用正确的循环频率位移值m解码频域符元成比特。
循环前导移除单元304b将CFS-OFDM的循环前导移除后，通过N点傅利叶转换(N-FFT)将信号转换到频域。至此为止均与一般OFDM信号的接收方法一样。之后即在频域上将收到的信号与conj(S(-k))做循环卷积(circular convolution)，其结果的峰值即对应到正确的循环频率位移值。这是利用之前所提的S(k)的自相关(auto-correlation)的特性，亦即在没有噪声的情况下，只有在循环频率位移正确时值大于0，其余均等于0。峰值判断单元306找到正确的循环频率位移后，即可通过格雷码解码单元308还原出原始的K比特信息。
当有多个CFS-OFDM网络群组同时存在时，彼此会互相干扰。如果能在封包的前导码阶段便能辨识此封包是否来自于相同的网络群组，即可决定是否需要接收后续的符元。因此，于一实施例中用多个CFS-OFDM符元组成前导码，而相同网络的前导码的循环频率位移组合相同，形成一个网络群组辨识码(Network Group ID)，而不同的网络群组则有不同的网络群组辨识码，通过这种方式，每台PLC装置213(station)在收到前导码时，即能清楚辨识是否来自于相同的网络群组。举例而言，如图三所示，有三个网络分别为Network A、B及C。前导码的群组辨识码由三个CFS-OFDM符元组成，网络Network A的群组辨识码＝(4,278,89)，代表第一个符元的循环频率位移为4，而第二与第三的符元循环频率位移分别为278与89。网络Network B的群组辨识码＝(512,388,965)，网络Network C的群组辨识码为(223,475,398)。三个网络的传输封包Packet A、B及C形式如图5所示，前导码221后为控制头(header)222与数据(payload)223。
Cyclic-Frequency Shift Orthogonal Frequency Division Multiplex(CFS-OFDM)是一种新的展频技术(Spread Spectrum)，可以提供极其稳定的有线(Wired)以及无线(Wireless)的传输，广泛应用于所有的通信系统。当同一个地区同时有多个采用CFS-OFDM的网络时，彼此之间会形成干扰。依据本发明一实施例，将多个CFS-OFDM符元组合成封包的前导码(preamble)，相同的网络的前导码具有相同的循环频率位移值，而不同网络的前导码则不同。通过此机制，每一台PLC装置213收到封包的前导码时，即能判断此封包是否需要继续接收。在前导码中加入每个网络独一无二的群组辨识码，此群组辨识码由CFS-OFDM符元(symbol)所形成，以不同的循环频率位移组合作为辨识码。如此多个CFS-OFDM网络群组即能共存，让每一台接收器都能在较早的时间内辨识是否属于相同网络群组的封包。
综上所述，本发明不限定于CFS-OFDM网络通信系统，也不限定于OFDM网络通信系统，而可以使用于任一包含多个网络群组的网络系统，只要于网络封包中设置有一群组辨识码，并于接收网络封包后决定是否接收该网络封包即可。另外，本发明也不限定群组辨识码的设置位置。然而，从节省时间或电力的观点来看，可以将群组辨识码放置于网络封包的负载(payload)之前的部分。较佳地，将群组辨识码放置于网络封包的用于同步的部分中，于OFDM技术中是放置于网络封包的前导码(preamble)，如此能够让接收器，在较早的时间内辨识该封包为相同网络群组的封包。
已详细地说明本发明，相同的方法还能够用很多种方法来改变，这是很明显的。该些变形不应视为脱离本发明的精神和范围。所有该些对于本领域相关技术人员为明显的修正，皆包含在本说明书的权利要求中。
Claims (16)
1.一种网络通信系统，其特征在于，包含：
多个网络通信装置，用以通过无线或有线方式进行通信，每一该网络通信装置用以选择性地接收一第一网络封包，
其中，该多个网络通信装置区分成一第一群组及一第二群组，
该第一群组的每一该网络通信装置，存储有一第一群组辨识码，
该第二群组的每一该网络通信装置，存储有一第二群组辨识码，且该第二群组辨识码相异于该第一群组辨识码，且
该第一群组的每一该网络通信装置，用以解码该第一网络封包，当判断出该第一网络封包包含有该第一群组辨识码时，接收该第一网络封包。
2.根据权利要求1所述的网络通信系统，其特征在于，
每一该网络通信装置更用以选择性地接收一第二网络封包，而且
该第一群组的每一该网络通信装置，更解码该第二网络封包，当判断出该第二网络封包包含有该第二群组辨识码时，不接收该第二网络封包。
3.根据权利要求2所述的网络通信系统，其特征在于，
该第二群组的每一该网络通信装置，用以解码该第一网络封包，当判断出该第一网络封包包含有该第一群组辨识码时，不接收该第一网络封包，而且
该第二群组的每一该网络通信装置，更解码该第二网络封包，当判断出该第二网络封包包含有该第二群组辨识码时，接收该第二网络封包。
4.根据权利要求1所述的网络通信系统，其特征在于，
每一该网络通信装置为一电力线通信装置，该第一网络封包为一第一电力线通信封包，且该多个电力线通信装置利用一电力线接收该第一电力线通信封包，该第一电力线通信封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷，而且每一该电力线通信装置包含：
一存储装置；及
一电力线通信引擎，解码该第一电力线通信封包，
该第一群组的每一该电力线通信装置的该存储装置，存储有该第一群组辨识码，而该第二群组的每一该电力线通信装置的该存储装置，存储有该第二群组辨识码，且该第一群组的每一该电力线通信装置的该电力线通信引擎，用以解析出该第一电力线通信封包的该第一前导的多个符元，当判断出该第一前导的该多个符元包含有该第一群组辨识码时，继续接收该第一电力线通信封包的该第一帧控制标头以及该第一载荷。
5.根据权利要求4所述的网络通信系统，其特征在于，
每一该电力线通信装置更用以接收一第二电力线通信封包，该第二电力线通信封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷，而且
该第一群组的每一该电力线通信装置的该电力线通信引擎，更解码该第二电力线通信封包，用以解析出该第二电力线通信封包的该第二前导的多个符元，当判断出该第二前导的该多个符元包含有该第二群组辨识码时，不接收该第二电力线通信封包的该第二帧控制标头以及该第二载荷。
6.根据权利要求4或5所述的网络通信系统，其特征在于，每一该电力线通信装置的该电力线通信引擎包含一循环频移正交分频多工展频装置。
7.根据权利要求6所述的网络通信系统，其特征在于，该循环频移正交分频多工展频装置，利用一循环频移正交分频多工展频技术，通过一信号的循环频率位移值来传送该第一电力线通信封包。
8.一种网络通信装置，用以通过无线或有线方式，选择性地接收一第一网络封包，其特征在于，
该网络通信装置存储有一预设群组辨识码，并且解码该第一网络封包，当判断出该第一网络封包包含有该预设群组辨识码时，接收该第一网络封包。
9.根据权利要求8所述的网络通信装置，其特征在于，
该网络通信装置更选择性地接收一第二网络封包，并解码该第二网络封包，当判断出该第二网络封包不包含有该预设群组辨识码时，不接收该第二网络封包。
10.根据权利要求8所述的网络通信装置，其特征在于，
该网络通信装置为一电力线通信装置，该第一网络封包为一第一电力线通信封包，
该网络通信装置利用一电力线接收该第一电力线通信封包，该第一电力线通信封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷，
该电力线通信装置包含：
一存储装置，存储有该预设群组辨识码；以及
一电力线通信引擎，解码该第一电力线通信封包，用以解析出该第一电力线通信封包的该第一前导的多个符元，当判断出该第一前导的该多个符元包含有该预设群组辨识码时，继续接收该第一电力线通信封包的该第一帧控制标头以及该第一载荷。
11.根据权利要求10所述的网络通信装置，更用以接收一第二封包，该第二封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷，其特征在于，
该电力线通信引擎，更解码第二电力线通信封包，用以解析出该第二电力线通信封包的该第二前导的多个符元，当判断出该第二电力线通信封包的该多个符元所包含的群组辨识码相异于该预设群组辨识码时，不接收该第二电力线通信封包的该第二帧控制标头以及该第二载荷。
12.根据权利要求10或11所述的网络通信装置，其特征在于，该电力线通信引擎包含一循环频移正交分频多工展频装置，其利用一循环频移正交分频多工展频技术，通过一信号的循环频率位移值来传送该第一电力线通信封包。
13.一种网络通信方法，其特征在于，适用于存储有一预设群组辨识码的一网络通信装置，该方法包含：
利用该网络通信装置从一电力线选择性地接收一第一网络封包；以及
利用该网络通信装置，解码该第一网络封包，当判断出该第一网络封包包含有该预设群组辨识码时，继续接收该第一网络封包。
14.根据权利要求13所述的网络通信方法，其特征在于，更包含：
利用该网络通信装置更选择性地接收一第二网络封包，并解码该第二网络封包，当判断出该第二网络封包不包含有该预设群组辨识码时，不接收该第二网络封包。
15.根据权利要求13所述的网络通信方法，其特征在于，
该网络通信装置为一电力线通信装置，该预设群组辨识码被存储于该电力线通信装置的一存储装置，该第一网络封包为一第一电力线通信封包，
该选择性地接收一第一网络封包的步骤包含：利用该电力线通信装置从一电力线接收该第一电力线通信封包，该第一电力线通信封包具有一第一前导、一第一帧控制标头以及一第一载荷，
该解码该第一网络封包的步骤包含：利用该电力线通信装置的一电力线通信引擎，解码该第一电力线通信封包，用以解析出该第一电力线通信封包的该第一前导的多个符元，并且当判断出该第一前导的该多个符元包含有该预设群组辨识码时，继续接收该第一电力线通信封包的该第一帧控制标头以及该第一载荷。
16.根据权利要求15所述的网络通信方法，其特征在于，更包含：
利用该电力线通信装置从该电力线接收一第二电力线通信封包，该第二电力线通信封包具有一第二前导、一第二帧控制标头以及一第二载荷；以及
利用该电力线通信装置的该电力线通信引擎，更解码该第二电力线通信封包，用以解析出该第二电力线通信封包的该第二前导的多个符元，当判断出该第二电力线通信封包的该多个符元所包含的群组辨识码相异于该预设群组辨识码时，不接收该第二电力线通信封包的该第二帧控制标头以及该第二载荷。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106116584 | 2017-05-19 | ||
| TW106116584 | 2017-05-19 | ||
| TW107100923 | 2018-01-10 | ||
| TW107100923A TWI663843B (zh) | 2017-05-19 | 2018-01-10 | 網路通信系統、裝置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108964857A true CN108964857A (zh) | 2018-12-07 |
| CN108964857B CN108964857B (zh) | 2021-02-05 |
Family
ID=64495101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810141361.6A Active CN108964857B (zh) | 2017-05-19 | 2018-02-11 | 网络通信系统、装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108964857B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050187966A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Sony Corporation | Data communicating apparatus, data communicating method, and program |
| CN1849000A (zh) * | 2005-04-14 | 2006-10-18 | 华为技术有限公司 | 一种cdma系统中集群通信方法 |
| CN1941718A (zh) * | 2005-09-30 | 2007-04-04 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 一种即时通信中的群组管理方法 |
| CN1950706A (zh) * | 2003-12-16 | 2007-04-18 | 脉冲设备有限公司 | 电力线通信系统和智能仪表 |
| CN102484879A (zh) * | 2009-09-08 | 2012-05-30 | 汤姆森特许公司 | 通过节点实施的发送方法及其对应的接收方法 |
| CN103796175A (zh) * | 2012-10-31 | 2014-05-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种lte系统中发送、接收集群寻呼的方法和相应装置 |
| CN104753756A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国移动通信集团公司 | 一种群组创建与群组共享的方法、设备及系统 |
| WO2015139282A1 (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | 华为技术有限公司 | 一种在d2d通信中建立用户组的组头的方法和装置 |
| CN105577523A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-11 | 小米科技有限责任公司 | 消息发送方法及装置 |
| CN106411686A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 网络接入设备与用户间交互的方法和装置 |
-
2018
- 2018-02-11 CN CN201810141361.6A patent/CN108964857B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1950706A (zh) * | 2003-12-16 | 2007-04-18 | 脉冲设备有限公司 | 电力线通信系统和智能仪表 |
| US20050187966A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Sony Corporation | Data communicating apparatus, data communicating method, and program |
| CN1849000A (zh) * | 2005-04-14 | 2006-10-18 | 华为技术有限公司 | 一种cdma系统中集群通信方法 |
| CN1941718A (zh) * | 2005-09-30 | 2007-04-04 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 一种即时通信中的群组管理方法 |
| CN102484879A (zh) * | 2009-09-08 | 2012-05-30 | 汤姆森特许公司 | 通过节点实施的发送方法及其对应的接收方法 |
| CN103796175A (zh) * | 2012-10-31 | 2014-05-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种lte系统中发送、接收集群寻呼的方法和相应装置 |
| CN104753756A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国移动通信集团公司 | 一种群组创建与群组共享的方法、设备及系统 |
| WO2015139282A1 (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | 华为技术有限公司 | 一种在d2d通信中建立用户组的组头的方法和装置 |
| CN106411686A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 网络接入设备与用户间交互的方法和装置 |
| CN105577523A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-11 | 小米科技有限责任公司 | 消息发送方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108964857B (zh) | 2021-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11831744B2 (en) | Building, transmitting, and receiving frame structures in power line communications | |
| US8680706B2 (en) | Communicating over power distribution media | |
| US11831358B2 (en) | Coexistence primitives in power line communication networks | |
| US9172431B2 (en) | Channel selection in power line communications | |
| US9379773B2 (en) | Phase detection in power line communication systems | |
| US10044493B2 (en) | MAC cycle alignment method for neighboring network coordination | |
| Dzung et al. | Evolution of powerline communications for smart distribution: From ripple control to OFDM | |
| CN101836391A (zh) | 通信装置、通信方法和集成电路 | |
| EP2493085A1 (en) | Coexistence in communication system | |
| US10218545B2 (en) | Power line communication device and method | |
| TWI663843B (zh) | 網路通信系統、裝置及方法 | |
| CN108964857A (zh) | 网络通信系统、装置及方法 | |
| CN114362177B (zh) | 一种基于多频率特征电流信号的户变拓扑关系识别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190221 Address after: E6 Building of Zhihui Yunjin Incubation Base of Guizhou Big Health Pharmaceutical Industry in Wudang District, Guiyang City, Guizhou Province Applicant after: Guizhou Naitong Core-Material Union Technology Co.,Ltd. Address before: Hsinchu County, Taiwan, China Applicant before: GUIZHOU DINGTONGXIN TECHNOLOGIES Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221013 Address after: 310000 room 701, 239 Sansheng street, Qiaosi street, Linping District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou lianxintong Semiconductor Co.,Ltd. Address before: Building E6, Zhihui Yunjin incubation base of Guizhou grand health pharmaceutical industry, Wudang District, Guiyang City, Guizhou Province Patentee before: Guizhou Naitong Core-Material Union Technology Co.,Ltd. |