CN110350948B - Plc系统的中继传输配置方法、中继传输方法及装置 - Google Patents

Plc系统的中继传输配置方法、中继传输方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种PLC系统的中继传输配置方法、中继传输方法和相关装置。在本申请中，域主节点在不同信道状态的传输时间窗内调度传输时隙，将传输时隙的位置和传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息通知给中继节点，以便中继节点在传输时隙中不同的时间段使用相应的增益信息进行模拟中继处理，保证传输路径的传输性能在不同的时间窗达到最优，避免中继节点在传输时隙使用固定的增益信息进行中继处理而造成的传输性能的下降。

Description

PLC系统的中继传输配置方法、中继传输方法及装置
技术领域
本发明涉及电力线通信领域，尤其涉及一种PLC系统的中继传输配置方法、中继传输方法和装置。
背景技术
家庭的PLC(Power line Communication，电力线通信)技术，主要解决家庭无线网络覆盖不足的问题，电力线作为Wi-Fi信号回传的通道，可以节省建网的成本。由于PLC网络随着距离的增大信号的衰减增大，会出现相隔较远的两个节点在受限的传输功率下无法进行通信的问题或者两个节点在受限的传输功率下只能进行低速率的通信的问题，为了解决PLC系统中两个节点无法进行通信或传输速率低的问题，需要借助两个节点之间中继节点对信号进行放大后再输出，如何在PLC系统中进行中继传输是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种PLC系统的中继传输方法和装置，解决PLC系统中两个节点由于通信距离过长导致传输性能下降的问题，同时保证PLC系统的实时性。
第一方面，本申请提供了一种PLC系统的中继传输配置方法，包括：域主节点在第一介质访问控制MAC(Medium Access Control，介质访问控制)周期中调度传输时隙，第一MAC周期由m个不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数；域主节点确定调度的传输时隙的位置，域主节点向中继节点发送传输时隙配置信息，传输时隙配置信息用于指示传输时隙的位置和传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息中的一种或多种。
其中，域主节点周期性的进行资源(例如：时域资源、频域资源等)调度，MAC周期为域主节点进行资源调度的时间区间，MAC周期包含一个或多个交流周期，交流周期为PLC系统的电力线上交流电的周期，例如：对于50Hz的市电，交流周期为0.02s，MAC周期为0.04s。第一MAC周期为PLC系统中的任意一个周期，第一MAC周期预先划分为m个传输时间窗，传输时间窗为一个时间区间，m个传输时间窗可以呈连续分布。对于第一MAC周期之后的n个MAC周期，均可采用与第一MAC周期相同的规则划分m个传输时间窗，n的值可以预存储的固定值，也可以是域主节点指示的值，本发明实施例不作限制。
实施本发明实施例，域主节点在m个不同信道状态的传输时间窗内调度传输时隙，将传输时隙的位置和传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息通知给中继节点，以便中继节点在传输时隙中不同的时间段使用相应的增益信息进行模拟中继处理，保证传输路径的传输性能在不同的时间窗达到最优，避免中继节点在传输时隙使用固定的增益信息进行中继处理而造成的传输性能的下降。
在一种可能的设计中，传输时隙配置信息还用于指示所述传输时隙的增益信息。
在一种可能的设计中，域主节点在MAC周期中调度传输时隙之前，还包括：
域主节点在第二MAC周期内调度信道评估时间窗；其中，第二MAC周期在第一MAC周期之前；
域主节点在信道评估时间窗内获取传输路径的信道质量参数值；
域主节点根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
域主节点根据信道状态将第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
域主节点确定m个传输时间窗各自关联的增益信息。
其中，传输路径表示源节点到目的节点之间的通信链路，该传输路径中还包括一个或多个中继节点。信道状态表示传输路径的信道质量参数值达到稳定的状态，不同的信道传输下传输路径具有不同的传输能力，传输路径的信道状态具有一定的持续时间。传输质量参数值包括传输速率、时延和SNR(Signal Noise Ratio，信噪比)中的一种或多种。在第二MAC周期内传输路径可能具有多个不同的信道状态。例如：第二MAC周期的长度为0.04s，域主节点根据在第二MAC周期内获取到的传输路径的信道质量参数值确定在前0.02s传输路径的时延为5ms，后0.02s传输路径的时延为1ms，则第二MAC周期内具有两个不同的信道状态，域主节点将第二MAC周期划分为2个传输时间窗：传输时间窗1和传输时间窗2，传输时间窗1为前0.02s的时间区间，传输时间窗2的为后0.02s的时间区间。域主节点根据不同的传输时间窗内传输路径的信道质量参数确定每个传输时间窗的增益信息。
根据以上的描述，域主节点根据第二MAC周期内传输路径的信道质量参数值将第二MAC周期划分为m个传输时间窗，每个传输时间窗具有不同的信道状态和传输能力，且每个传输时间窗关联不同的增益信息，以便中继节点自适应的根据不同的传输时间窗采用不同的增益信息进行中继放大，提高传输路径的性能。
在一种可能的设计中，域主节点将m个传输时间窗的位置和m个传输时间窗各自关联的增益信息通知给中继节点，以及将m个传输时间窗的位置通知给源节点和目的节点。可选的，域主节点可以将m个传输时间窗各自关联的增益信息进行编号，并将m个增益信息的编号通知给中继节点。
在一种可能的设计中，域主节点将第二MAC周期划分为长度相等的m个传输时间窗；其中，第二MAC周期在第一MAC周期之前。
在一种可能的设计中，域主节点在信道评估时间段内获取传输路径的信道质量参数包括：
域主节点在第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
域主节点向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，信道信息请求包括信道评估时间窗的起始时间信息、信道评估时间窗的终止时间信息和请求的信道质量参数类型中的一种或多种。
域主节点接收中继节点发送的传输路径包括的各个子路径的信道质量参数值。
其中，信道评估时间窗为一个时间段，中继节点在信道评估时间窗内发送probe帧，接收到probe帧的其他节点来评估传输信道的信道质量。
在一种可能的设计中，域主节点确定m个传输时间窗各自关联的增益信息包括：
针对每个传输时间窗，域主节点根据功率谱密度和信道衰减值确定增益信息。
在一种可能的设计中，所述请求的信道质量参数类型包括：比特加载表、信道衰减值、信噪比、噪声功率中的一种或多种。
在一种可能的设计中，域主节点确定m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值包括：
针对每个传输时间窗，根据子载波的信噪比和子载波的比特加载表确定子载波的物理层传输参数值。
在一种可能的设计中，域主节点将m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数通知给传输路径中的源节点和目的节点。可选的，域主节点可以将m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数进行编号，将m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数和编号发送给传输路径中源节点和目的节点。
在一种可能的设计中，域主节点在第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数值之前，还包括：
域主节点检测到源节点和目的节点之间无法进行通信或者源节点与目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件。
其中，域主节点检测到源节点和目的节点之间无法进行通信或者源节点和目的节点之间的传输性能参数不满足预设条件时，域主节点需要在源节点和目的节点中间选择中继节点，选择的中继节点的数量可以是一个或多个，源节点和目的节点之间通过选择的中继节点传输数据。
第二方面，本申请提供了一种PLC系统的中继传输方法，包括：
中继节点接收来自域主节点的传输时隙配置信息；其中，所述传输时隙配置信息用于表示传输时隙的位置，所述传输时隙位于所述第一MAC周期内，所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
中继节点确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息；
所述中继节点在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
所述中继节点输出中继处理后的信号。
根据以上描述，在第二MAC周期内，中继节点确定调度的传输时隙所在的传输时间窗，获取传输时间窗关联的增益信息，在传输时隙内不同的时间窗根据对应的增益信息进行模拟中继放大，中继节点不需要对接收到的信号进行编码和解码等过程，减少了中继处理的时延，另外中继节点自适应的根据不同的信道质量采用合适的增益信息进行中继放大，相比在传输时隙中采用单一的增益信息进行中继相比，能提高源节点和目的节点之间的传输性能。
在一种可能的设计中，所述传输时隙配置信息包括所述传输时隙的位置信息和所述增益信息的编号中的一种或多种。其中，传输时隙配置信息可以在MAP帧中发送。
在一种可能的设计中，中继节点在第一MAC周期接收来自域主节点的窗口配置信息，窗口配置信息表示第一MAC周期划分的m个时间窗的位置和各个传输时间窗关联的增益信息。可选的，窗口配置信息包括所述m个传输时间窗的位置信息、所述m个传输时间窗各自关联的增益信息和所述m个传输时间窗各自关联的增益信息的编号。
第三方面，本申请提供了一种PLC系统的中继传输装置，包括：调度单元，用于在第一介质访问控制MAC周期中调度传输时隙；其中，所述第一MAC周期包含由m个具有不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数；
确定单元，确定调度的传输时隙的位置；
发送单元，将传输时隙配置信息发送给中继节点；其中，所述传输时隙配置信息用于指示所述传输时隙的位置和所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息中一种或多种。
在一种可能的设计中，还包括：窗口配置单元，用于在所述第二MAC周期获取传输路径的信道质量参数值；其中，第二MAC周期在第一MAC周期之前，
根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
根据所述信道状态将所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
在一种可能的设计中，所述窗口配置单元用于在所述第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数，包括：
在所述第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，所述信道信息请求包括所述信道评估时间窗的起始时间信息、所述的终止时间信息和请求的信道质量参数类型；
接收所述中继节点发送的所述传输路径包括各个子路径的信道质量参数值。
在一种可能的设计中，所述窗口配置单元用于确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息，包括：
针对每个传输时间窗，根据功率谱密度和信道衰减值确定增益信息。
在一种可能的设计中，所述窗口配置单元还用于：
确定所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值；
将所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值发送给传输路径中的源节点和目的节点。
在一种可能的设计中，所述窗口配置单元用于确定所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值，包括：
针对每个传输时间窗，根据子载波的信噪比和子载波的比特加载表确定子载波的物理层传输参数值。
在一种可能的设计中，还包括：
选择单元，用于检测到源节点和目的节点之间无法进行通信，或者源节点和目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件；
在所述源节点和目的节点之间选择中继节点。
第四方面，本申请提供了一种PLC系统的中继传输装置，包括：
接收单元，用于接收来自域主节点的传输时隙配置信息；其中，所述传输时隙配置信息用于指示传输时隙的位置，所述传输时隙位于所述第一MAC周期内，所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗。
确定单元，用于确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息；
中继单元，用于在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
发送单元，用于输出中继处理后的信号。
在一种可能的设计中，所述接收单元，还用于在第一MAC周期内接收来自所述域主节点的窗口配置信息；其中，所述窗口配置信息表示所述m个传输时间窗的位置和所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
在一种可能的设计中，所述传输时隙配置信息包括所述传输时隙的位置信息信息和所述增益信息的编号中的一种或多种。
本申请又一方面提供一种计算机存储介质，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
本申请又一方面提供了一种装置，该装置包括：存储器和处理器；其中，所述存储器中存储一组程序代码，且所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行上述方面中各个可能的实施方式。
本申请又一方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第一方面或第四方面中任意一项的信息发送方法中的流程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本发明实施例提供的一种通信系统的网络架构图；
图2a是本发明实施例提供的一种PLC系统的中继传输方法的交互示意图；
图2b是本发明实施例提供的一种中继传输的时序图；
图2c是本发明实施例提供的一种中继传输的时序图；
图2d是本发明实施例提供的一种PLC系统的网络拓扑图；
图3是本发明实施例提供的一种装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种装置的另一结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种装置的另一结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以应用于PLC系统，图1为本申请提供的一种通信系统架构示意图，通信系统包括多个节点，多个节点包括域主节点，各个节点之间通过电路线互连，域主节点用于管理PLC系统中的其他节点。PLC系统中的传输介质为电力线，PLC系统中所有的节点(Node)组成一个域(domain)。PLC系统作为一个共享介质网络，PLC系统中的节点可以是通信节点End Point(EP)，也可以是工作的家电设备，在本实施例中节点如果不作特殊说明的情况下均指通信节点，PLC系统中任意的两个节点都能进行点对点通信。例如：参见图1所示，PLC系统包括节点C、节点A、节点H、节点B和域主节点，在节点C和节点H之间无法通信或传输性能参数值不满足预设条件时，在节点C和节点H之间引入中继节点(节点A)，中继节点将来自节点C的信号进行中继放大后发送给节点H，同时将来自节点H的信号进行中继放大后发送给节点C。需要说明的是，图1中各个设备的连接方式和数量仅为举例说明，并不对本发明实施例构成限定。
参见图2a，为本发明实施例提供的一种PLC系统的中继传输方法的交互示意图，在本发明实施例中，所述方法包括：
S201、域主节点在第一MAC周期中调度传输时隙。
具体的，域主节点周期性的进行资源调度，包括但不限于进行时域资源和/或频域资源的调度，交流(Alternating Current，AC)周期表示交流电变化的周期。第一介质访问控制(Media Access Control，介质访问控制，MAC)周期包含一个或多个交流周期。可选的，PLC系统中交流频率为50Hz，交流周期为0.02s，第一MAC周期为两个交流周期，第一MAC周期为0.04s。第一MAC周期由m个不同信道状态的传输时间窗组成，即第一MAC周期划分为m个传输时间窗，不同的传输时间窗内的传输路径具有不同的信道状态，信道状态表示传输路径在某个时间区间内的信道质量参数值保持稳定的状态，不同的信道状态对应不同的信道质量参数值，m为大于或等于0的整数，第一MAC周期划分为多个传输时间窗的情况下，多个传输时间窗可以呈连续分布。需要说明的是，上述的传输路径是源节点至目的节点之间的通信链路，且通信链路中包括确定的中继节点，中继节点的数量可以是一个或多个。
例如：参见图2b和图2c所示，第一MAC周期包含11个时隙(slot)，每个时隙的长度为PLC系统的TTI，PCL系统的TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)的时长可根据需要选择合适的时间粒度，本发明实施例不作限制。11个时隙分别记为：时隙1至时隙11，第一MAC周期划分为2个传输时间窗：传输时间窗1和传输时间窗2，传输时间窗1对应时隙1至时隙5，传输时间窗2对应时隙6至时隙11，在传输时间窗1内传输路径的比特加载表为比特加载表1，在传输时间窗2内传输路径的比特加载表为比特加载表2。比特加载表表示传输路径上个子载波的位宽。
其中，域主节点在MAC周期内调度一个传输时隙，调度传输时隙的方法如下：
可选的，传输时隙占用m个传输时间窗中的一个完整的传输时间窗，或者占用m个传输时间窗中的一个传输时间窗的部分区域。域主节点确定调度的传输时隙所在的传输时间窗，域主节点预存储或预配置有m个传输时间窗和增益信息的关联关系，域主节点根据该关联关系确定调度的传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息。可选的，域主节点也可以不通知中继节点传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息，由中继节点根据传输时隙的位置确定关联的增益信息。
例如：参见图2b所示，域主节点调度的传输时隙对应时隙3和时隙4，长度为2个时隙，传输时隙只占用传输时间窗1的部分区域，域主节点获取调度的传输时隙所在的传输时间窗1关联的增益信息1。
可选的，调度的传输时隙占用m个传输时间窗中至少两个完整的传输时间窗，或至少两个不完整的传输时间窗，或至少两个同时包括完整的传输时间窗和不完整的传输时间窗。域主节点预存储或预配置有m个传输时间窗和增益信息的关联关系，域主节点根据确定调度的传输时隙所在的至少两个传输时间窗，根据该关联关系确定该至少两个传输时间窗各自关联的增益信息。可选的，域主节点也可以不通知中继节点传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息，由中继节点根据传输时隙的位置确定关联的增益信息。
例如：参见图2c所示，域主节点调度的传输时隙对应时隙3至时隙7，长度为5个时隙，传输时隙占用传输时间窗1和传输时间窗2的部分区域。域主节点获取传输时隙所在的传输时间窗1关联的增益信息1，以及传输时隙所在的传输时间窗2的增益信息2。
在一种可能的实施方式中，域主节点在第一MAC周期中调度传输时隙之前，还包括：
域主节点在第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数值；
域主节点根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
域主节点根据信道状态将第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
域主节点确定m个传输时间窗各自关联的增益信息。
具体的，第二MAC周期位于第一MAC周期之前，传输路径中的节点包括源节点、一个或多个中继节点、目的节点。可选的，域主节点可指示传输路径的任意一个节点周期性地向其他节点发送探测数据包，其他节点根据接收到的探测数据包来评估传输路径对应的一个子路径在第二MAC周期内的信道质量参数值，然后对传输路径对应的所有子路径在第二MAC周期内的信道质量参数值进行汇总得到传输路径在第二MAC周期内的信道质量参数值。可选的，信道质量参数值包括但不限于比特加载表、SNR、信道衰减值和噪声功率中的一种或多种，其中，比特加载表示传输信道上各个子载波的位宽。需要说明的是，传输路径使用多个子载波传输数据包时，传输路径的信道质量参数值可以为各个子载波的信道质量参数值。通过传输路径的信道质量参数值将第二MAC周期划分为一个或多个传输时间窗，这样中继节点可以在不同的传输时间窗使用对应的增益信息进行模拟中继，提高传输路径的数据传输性能。
其中，信道状态表示传输路径在某一段时间内保持稳定的状态，信道状态可根据需要使用不同的信道质量参数来衡量，例如：SNR、比特加载波、传输速率或时延中的一种或多种，根据传输路径中的信道质量参数，在第二MAC周期内传输路径可具有一个或多个信道状态。
需要说明的是，对于第一MAC周期之后的n个MAC周期，均可采用与第一MAC周期相同的规则划分m个传输时间窗，n的值可以预存储的固定值，也可以是域主节点指示的值，本发明实施例不作限制。
例如：参见图2b和图2c，域主节点根据获取到的传输路径的信道质量参数确定时隙3至时隙5的时间区间内传输路径的SNR为20dB，时隙6至时隙9的时间区间内的SNR为10dB。域主节点根据传输路径的信道质量参数值将第一MAC周期划分为2个传输时间窗，即域主节点将时隙1至时隙5的时间区间作为传输时间窗1，将时隙6至时隙11的时间区间作为传输时间窗2。域主节点根据传输时间窗1内传输路径的信道质量参数值确定传输时间窗1关联的增益信息1，以及域主节点根据传输时间窗2内传输路径的信道质量参数值确定传输时间窗2关联的增益信息2。
可选的，域主节点在第一MAC周期内划分m个传输时间窗的方法为：将第一MAC周期划分为长度相等的传输时间窗，然后根据每个传输时间窗内传输信道的信道质量参数值确定增益信息，将m个传输时间窗的位置信息和各个传输时间窗的增益信息发送给中继节点。另外，域主节点还可以将各个传输时间窗的增益信息进行编号，并将各个传输时间窗关联的增益信息的编号发送给中继节点，以便域主节点后续可以直接通过编号来指示中继节点使用哪个增益信息进行中继处理。
需要说明的是，在第一MAC周期内传输信道的信道质量参数值保持不变时，不需要对第一MAC周期划分时间窗，即整个第一MAC周期作为1个传输时间窗。
在一种可能的实施方式中，域主节点确定m个传输时间窗各自关联的增益信息包括：
针对每个传输时间窗，域主节点根据功率谱密度和子载波的信道衰减值确定的增益信息。
具体的，针对每个传输时间窗，域主节点根据功率谱密度和信道衰减值确定该子载波的增益信息。其中，m个传输时间窗各自关联的增益信息可以相同，也可以不同，本发明不作限制。
例如：第一MAC周期划分为2个传输时间窗：传输时间窗1和传输时间窗2，传输时间窗1内传输路径的功率谱密度为PSD，传输时间窗1内传输路径的信道衰减值为Hac，那么在传输时间窗1关联的增益因子AGT＝PSD/Hac。
在一种可能的实施方式中，域主节点在第一MAC周期内获取传输路径的信道质量参数包括：
所述域主节点在所述第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
所述域主节点向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，所述信道信息请求包括所述信道评估时间窗的起始时间信息、所述的终止时间信息和请求的信道质量参数类型；
所述域主节点接收所述中继节点发送的所述传输路径包括各个子路径的信道质量参数值。
具体的，信道评估时间窗为一个时间段，域主节点可指示中继节点在信道评估时间窗内向相邻的其他节点发送probe帧的方式来确定第一MAC周期内传输路径中各个子路径的信道质量参数值。传输路径包括至少两个子路径，例如：传输路径中的中继节点的数量为一个的情况下，源节点到目的节点之间的传输路径包括源节点到中继节点之间的子路径，以及中继节点到目的节点之间的子路径。
例如：参见图2d所示，DM为域主节点，A为源节点，B为目的节点，根据图2d的网络拓扑结构可以看出，源节点A到目的节点B之间存在两条包括中继节点的传输路径，两条传输路径分别为源节点A-中继节点D-中继节点E-目的节点B、源节点A-中继节点C-目的节点B，域主节点可根据预设的规则选择其中的一个传输路径，例如：选择容量最大的传输路径，或选择时延最小的传输路径，或选择信噪比最高的传输路径，或选择跳数最小的传输路径等，本发明不作限制。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例还包括：
所述域主节点确定所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值；
将所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值发送给传输路径中的源节点和目的节点。
具体的，传输路径中的源节点和目的节点使用物理层传输参数值收发数据包，物理层传输参数值包括：FEC(Forward Error Correction，前向纠错码)的码子大小、FEC的码率、编码的重复次数、比特加载表和功率谱密度中的一种或多种。可选的，域主节点可以将m个传输时间窗各自关联的物理层参数参照值进行编号，然后将物理层传输参数值和编号发送给源节点和目的节点，以便后续域主节点可直接通过编号来指示源节点或目的节点使用哪个物理层传输参数值来收发数据。
可选的，在域主节点调度传输时隙后，确定传输时隙所在的传输时间窗关联的物理层传输参数值，然后将该物理层传输参数值通知给源节点和目的节点，源节点和目的节点在传输时隙内根据关联的物理层传输参数值收发数据包。在传输时隙所在的传输时间窗的数量为1时，域主节点将该传输时间窗关联的物理层传输参数值通知给源节点和目的节点。例如：域主节点向源节点和目的节点发送该物理层传输参数值的编号。在传输时隙所在的传输时间窗的数量大于或等于2时，域主节点获取每个传输时间窗关联的物理层传输参数值，将每个物理层传输参数值通知给源节点和目的节点。
例如：参见图2b和图2d所示，传输时隙对应时隙3至4的时间区间，传输时隙占用传输时间窗1的部分区域，域主节点确定传输时间窗1关联物理层传输参数1，域主节点将物理层传输参数1的编号发送给源节点A和目的节点B，源节点A和源节点B在后续的MAC周期内，在传输时隙内根据物理层传输参数1来收发数据包。
又例如：参见图2c和图2d所示，传输时隙对应时隙3至时隙7，传输时隙占用传输时间窗1和传输时间窗2的部分区域，域主节点确定传输时间窗1关联物理层传输参数1，传输时间窗关联物理层传输参数2，域主节点将物理层传输参数1和物理层传输参数2通知给源节点A和目的节点B。源节点A在后续的MAC周期内，在时隙3至时隙5内使用物理层传输参数1来收发数据包，在时隙6至时隙7内使用物理层传输参数2来收发数据包。
在一种可能的实施方式中，域主节点确定m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值包括：
针对每个传输时间窗，根据子载波的信噪比和比特加载表确定子载波的物理层传输参数值。
例如：物理层传输参数值为子载波的位宽，根据图2d中传输路径：源节点A-中继节点C-
目的节点B，域主节点根据传输路径中每个子载波的SNR计算出使用相应中继节点C进行
中继处理使用的物理层传输参数值(子载波的位宽)：
bi＝min(round(log2(1+min((SNRi)A->C，(SNRi)C->B))),bitmax)。
bi为每个子载波承载的位宽，round()为四舍五入取整就近取整函数，log2()为取对数，min()为取最小值函数。
(SNRi)A->C为源节点A-中继节点C方向每个子载波的SNR；bitmax是每个子载波允许发送的最大bit数目；
(SNRi)A->C通过SNRi+Codegain-SNRGap-Margin计算得出，其中SNRi为中继节点C反馈给域主节点DM的每个子载波的SNR值，codegain为该系统的编码增益(由域主节点建议的码率决定)，SNRGap表示系统在BER为10-7时QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)调制所需要的SNR和香农限之间的距离，Margin为实际加载SNR预留的余量。
S202、域主节点向中继节点发送传输时隙配置信息，中继节点接收来自域主节点的传输时隙配置信息。
具体的，传输时隙配置信息可由MAP帧来发送，传输时隙配置信息位于TXOPdescriptor的字段中。传输时隙配置信息用于指示传输时隙的位置和传输时隙关联的增益信息。在传输时隙占用1个完整的传输时间窗或1个传输时间窗中的部分区域时，传输时隙配置信息只指示1个增益信息，传输时隙配置信息可包括传输时隙的位置信息和增益信息的编号。在传输时隙占用多个完整的传输时间窗或多个不完整的传输时间窗时，传输时隙配置信息需要指示多个增益信息，以及传输时间窗和增益信息的对应关系，传输时隙配置信息包括传输时隙的位置信息、传输时隙所在的多个传输时间窗的位置信息和该多个传输时间窗关联的增益信息的编号。中继节点接收来自域主节点的传输时隙配置信息，并保存传输时隙配置信息。
可选的，S201至S203可以作为一个独立的中继传输配置流程，S201至S203中的域主节点可以对任意的中继节点进行配置，并不限于对S204至S206中的中继节点进行配置。
S203、中继节点确定传输时隙所在的传输时间窗的增益信息。
具体的，中继节点需要在第一MAC周期内对接收到的信号进行中继处理时，中继节点上述的来自域主节点传输时隙配置信息获取第一MAC周期内传输时隙的位置以及传输时隙关联的增益信息，第一MAC周期在第二MAC周期之后。在传输时隙占用1个完整的传输时间窗或一个传输时间窗中的部分区域时，增益信息的数量为1个。在传输时隙占用多个完整的传输时间窗或多个不完整的传输时间窗时，每个传输时间窗关联1个增益信息。
可选的，中继节点预存储或预配置有m个传输时间窗的位置信息，以及m个传输时间窗各自关联的增益信息，中继节点根据传输时隙的位置信息确定所在的传输时间窗，然后根据传输时间窗确定关联的增益信息。
可选的，中继节点也可以由域主节点通知传输时隙的增益信息，例如：在传输时隙配置信息中携带增益信息的编号。
例如：参见图2b所示，中继节点获取到调度的传输时隙在第二MAC周期内对应时隙3至时隙4，调度的传输时隙关联增益信息1。
又例如：参见图2c所示，中继节点获取到调度的传输时隙在第二MAC周期内对应时隙3至时隙7，其中时隙3至时隙5关联增益信息1，时隙6至时隙7关联增益信息2。
S204、中继节点在传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理。
例如：参见图2b和图2d所示，传输时隙对应时隙3至4的时间区间，传输时隙占用传输时间窗1的部分区域，域主节点确定传输时间窗1关联增益信息1，域主节点将增益信息1的编号发送给中继节点C，中继节点C在后续的MAC周期内，在时隙3至时隙4内根据增益信息1对接收到的信号进行中继处理。
又例如：参见图2c和图2d所示，传输时隙对应时隙3至时隙7，传输时隙占用传输时间窗1和传输时间窗2的部分区域，域主节点确定传输时间窗1关联增益信息1，传输时间窗关联增益信息2，域主节点将增益信息1和增益信息2通知中继节点C。中继节点C在后续的MAC周期内，在时隙3至时隙5内使用增益信息1来对接收到的信号进行中继处理，在时隙6至时隙7内使用增益信息2对接收到的信号进行模拟中继处理。
根据以上描述，在传输时隙内不同的时间窗根据对应的增益信息进行模拟中继放大，中继节点不需要对接收到的信号进行编码和解码等过程，减少了中继处理的时延，另外中继节点自适应的根据不同的信道质量采用合适的增益信息进行中继放大，相比在传输时隙中采用单一的增益信息进行中继相比，能提高源节点和目的节点之间的传输性能。
S205、中继节点输出中继处理后的信号。
具体的，中继节点的工作模式可以是全双工模式，中继节点在传输时隙内接收来自源节点的信号，根据增益信息对该信号进行中继处理后发送给目的节点，同时，中继节点在传输时隙接收来自目的节点的信号，根据增益信息对该信号进行中继处理后发送给源节点。中继节点采用全双工的模拟中继方式能提高源节点和目的节点之间的数据吞吐量和降低传输时延。
在一种可能的实施方式中，所述域主节点在所述第一MAC周期内获取所述传输路径的信道质量参数值之前，还包括：
所述域主节点检测到源节点和目的节点之间无法进行通信，或者源节点和目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件；域主节点在源节点和目的节点之间确定中继节点。
例如：参见图2d所示，域主节点DM检测到源节点A和目的节点B之间无法进行通信，或者源节点A和目的节点B之间的传输速率小于速率阈值，或者时延大于时延阈值等，域主节点DM根据拓扑网络信息在源节点A和源节点B之间选择一个中继节点，中继节点的数量可以是一个或多个，通过中继节点的传输能避免隐藏节点的问题，以及提高源节点和目的节点之间数据的传输性能。
可选的，S204至S206也可以作为一个独立的中继传输流程，S204至S206中的中继节点可以接收来自任意的域主节点的配置，并不限于与前面的S201至S203中的域主节点的配置。
根据以上描述，域主节点在m个不同信道状态的传输时间窗内调度传输时隙，将传输时隙的位置和传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息通知给中继节点，以便中继节点在指定的时间段使用指定的增益信息对接收到的信号进行中继处理，这样中继节点在进行中继处理时传输信道的状态始终是稳定的，且相应的使用该传输时间窗关联的增益信息进行中继处理，使传输路径在传输性能自适应的保持最优，避免中继节点在整个MAC周期使用单一的增益信息进行中继处理而造成的传输性能的下降。
上述图2a详细阐述了本发明实施例的一种PLC系统的中继传输方法，下面提供了本发明实施例的一种PLC系统的中继传输配置装置(以下简称装置3)。
需要说明的是，图3所示的装置3可以实现图2a所示实施例的域主节点侧，装置3包括调度单元301、确定单元302和发送单元303。调度单元301，用于在第一介质访问控制MAC周期中调度传输时隙；其中，所述第一MAC周期包含一个或多个交流周期，且由m个具有不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数。确定单元302，用于确定调度的传输时隙的位置；发送单元303，将传输时隙配置信息发送给中继节点；其中，所述传输时隙配置信息用于指示所述传输时隙的位置，所述传输时隙的位置和所述m个传输时间窗的位置用于确定增益信息。
可选的，传输时隙配置信息还用于指示增益信息。
可选的，还包括：
窗口配置单元，用于在所述第二MAC周期获取传输路径的信道质量参数值；其中，第二MAC周期在第一MAC周期之前，
根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
根据所述信道状态将所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
可选的，所述窗口配置单元用于在所述第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数，包括：
在所述第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，所述信道信息请求包括所述信道评估时间窗的起始时间信息、所述的终止时间信息和请求的信道质量参数类型；
接收所述中继节点发送的所述传输路径包括各个子路径的信道质量参数值。
可选的，所述窗口配置单元用于确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息，包括：
针对每个传输时间窗，根据功率谱密度和信道衰减值确定增益信息。
可选的，所述窗口配置单元还用于：
确定所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值；
将所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值发送给传输路径中的源节点和目的节点。
可选的，所述窗口配置单元用于确定所述m个传输时间窗各自关联的物理层传输参数值，包括：
针对每个传输时间窗，根据子载波的信噪比和子载波的比特加载表确定子载波的物理层传输参数值。
可选的，还包括：
选择单元，用于检测到源节点和目的节点之间无法进行通信，或者源节点和目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件；
在所述源节点和目的节点之间选择中继节点。
所述装置3可以为域主节点，所述装置3也可以为实现相关功能的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，专用集成芯片，系统芯片(system on chip，SoC)，中央处理器(central processor unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，数字信号处理电路，微控制器(micro controller unit，MCU)，还可以采用可编程控制器(programmable logic device，PLD)或其他集成芯片。
本发明实施例和图2a的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果也相同，具体过程可参照图2a的方法实施例的描述，此处不再赘述。
图4提供了本发明实施例的一种PCL系统的中继传输装置(以下简称装置4)。
需要说明的是，图4所示的装置4可以实现图2a所示实施例的中继节点侧，装置4包括接收单元401、确定单元402、中继单元403和发送单元404。
接收单元401，用于接收来自域主节点的传输时隙配置信息；其中，所述传输时隙配置信息携带所述传输时隙的位置信息，所述传输时隙位于所述第一MAC周期内，所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗。
确定单元402，用于确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息。
中继单元403，用于在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
发送单元，用于输出中继处理后的信号。
可选的，接收单元401，还用于在第一MAC周期内接收来自所述域主节点的窗口配置信息；其中，所述窗口配置信息表示所述m个传输时间窗的位置和所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
可选的，所述传输时隙配置信息包括所述传输时隙的位置信息信息和所述增益信息的编号中的一种或多种。
所述装置3可以为中继节点，所述装置4也可以为实现相关功能的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，专用集成芯片，系统芯片(system on chip，SoC)，中央处理器(central processor unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，数字信号处理电路，微控制器(micro controller unit，MCU)，还可以采用可编程控制器(programmable logic device，PLD)或其他集成芯片。
本发明实施例和图2a的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果也相同，具体过程可参照图2a的方法实施例的描述，此处不再赘述。
可选的，图3和图4中的单元并不限于位于两个独立的设备中，也可以同时位于一个设备中。
图5为本发明实施例提供的一种装置结构示意图，以下简称装置5，装置5可以集成于前述域主节点或中继节点，如图5所示，该装置包括：存储器502、处理器501、发射器504以及接收器503。
存储器502可以是独立的物理单元，与处理器501、发射器504以及接收器503可以通过总线连接。存储器502、处理器501、发射器504以及接收器501也可以集成在一起，通过硬件实现等。
存储器502用于存储实现以上方法实施例，或者装置实施例各个模块的程序，处理器901调用该程序，执行以上方法实施例的操作。
可选地，当上述实施例的PCL系统的中继传输配置方法或中继传输方法中的部分或全部通过软件实现时，随机接入装置也可以只包括处理器。用于存储程序的存储器位于随机接入装置之外，处理器通过电路/电线与存储器连接，用于读取并执行存储器中存储的程序。
处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。
处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。
存储器可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
上述实施例中，发送模块或发射器执行上述各个方法实施例发送的步骤，接收模块或接收器执行上述各个方法实施例接收的步骤，其它步骤由其他模块或处理器执行。发送模块和接收模块可以组成收发模块，接收器和发射器可以组成收发器。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序用于执行上述实施例提供的PCL系统的中继传输配置方法或中继传输方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的PCL系统的中继传输配置方法或中继传输方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (20)

1.一种PLC系统的中继传输配置方法，其特征在于，包括：
域主节点在第一MAC周期中调度传输时隙；其中，所述第一MAC周期由m个具有不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数；
所述域主节点确定调度的传输时隙的位置；
所述域主节点将传输时隙配置信息发送给中继节点；其中，所述传输时隙配置信息用于指示所述传输时隙的位置，所述传输时隙的位置和所述m个传输时间窗的位置用于确定增益信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输时隙配置信息还用于指示所述增益信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述域主节点在第一介质访问控制MAC周期中调度传输时隙之前，还包括：
所述域主节点在第二MAC周期获取传输路径的信道质量参数值；其中，所述第二MAC周期在第一MAC周期之前，
所述域主节点根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
所述域主节点根据所述信道状态将所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
所述域主节点确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述域主节点在所述第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数值包括：
所述域主节点在所述第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
所述域主节点向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，所述信道信息请求包括所述信道评估时间窗的起始时间信息、终止时间信息和请求的信道质量参数类型；
所述域主节点接收所述中继节点发送的所述传输路径包括各个子路径的信道质量参数值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述请求的信道质量参数类型包括：
比特加载表、信道衰减值、信噪比、噪声功率中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述域主节点在所述信道评估时间窗内获取所述传输路径的信道质量参数值之前，还包括：
所述域主节点检测到源节点和目的节点之间无法进行通信，或者源节点和目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件；
所述域主节点在所述源节点和目的节点之间选择中继节点。
7.一种PLC系统的中继传输方法，其特征在于，包括：
中继节点接收来自域主节点的传输时隙配置信息；其中，所述传输时隙配置信息用于表示传输时隙的位置，所述传输时隙位于第一MAC周期内，第一MAC周期划分为m个传输时间窗；
中继节点确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息；
所述中继节点在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
所述中继节点输出中继处理后的信号。
8.如权利要求7所述的中继传输方法，其特征在于，所述中继节点接收来自域主节点的传输时隙配置信息之前，还包括：
所述中继节点在第一MAC周期内接收来自所述域主节点的窗口配置信息；其中，所述窗口配置信息表示所述m个传输时间窗的位置和所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述传输时隙配置信息包括所述传输时隙的位置信息和所述增益信息的编号中的一种或多种。
10.一种PLC系统的中继传输配置装置，其特征在于，包括：
调度单元，用于在第一MAC周期中调度传输时隙；其中，所述第一MAC周期由m个具有不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数；
确定单元，用于确定调度的传输时隙的位置；
发送单元，将传输时隙配置信息发送给中继节点；其中，所述传输时隙配置信息用于指示所述传输时隙的位置，所述传输时隙的位置和所述m个传输时间窗的位置用于确定增益信息。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述传输时隙配置信息还用于指示所述增益信息。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，还包括：
窗口配置单元，用于在第二MAC周期获取传输路径的信道质量参数值；其中，所述第二MAC周期在第一MAC周期之前，
根据信道质量参数值确定传输路径的信道状态；
根据所述信道状态将所述第二MAC周期划分为m个传输时间窗；
确定所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述窗口配置单元用于在所述第二MAC周期内获取传输路径的信道质量参数，包括：
在所述第二MAC周期内调度信道评估时间窗；
向传输路径中的中继节点发送信道信息请求；其中，所述信道信息请求包括所述信道评估时间窗的起始时间信息、终止时间信息和请求的信道质量参数类型；
接收所述中继节点发送的所述传输路径包括各个子路径的信道质量参数值。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：
选择单元，用于检测到源节点和目的节点之间无法进行通信，或者源节点和目的节点之间的传输性能参数值不满足预设条件；
在所述源节点和目的节点之间选择中继节点。
15.一种PLC系统的中继传输装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收来自域主节点的传输时隙配置信息；其中，所述传输时隙配置信息携带所述传输时隙的位置信息，所述传输时隙位于第一MAC周期内，第一MAC周期划分为m个传输时间窗；
确定单元，用于确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息；
中继单元，用于在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
发送单元，用于输出中继处理后的信号。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述接收单元，还用于在第一MAC周期内接收来自所述域主节点的窗口配置信息；其中，所述窗口配置信息表示所述m个传输时间窗的位置和所述m个传输时间窗各自关联的增益信息。
17.如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述传输时隙配置信息包括所述传输时隙的位置信息和所述增益信息的编号中的一种或多种。
18.一种电力线通信系统，其特征在于，包括：域主节点和中继节点；
域主节点，用于在第一MAC周期中调度传输时隙；其中，所述第一MAC周期由m个具有不同信道状态的传输时间窗组成，m为大于0的整数；
确定调度的传输时隙的位置；
将传输时隙配置信息发送给中继节点；其中，所述传输时隙配置信息用于指示所述传输时隙的位置，所述传输时隙的位置和所述m个传输时间窗的位置用于确定增益信息；
中继节点，用于接收来自域主节点的传输时隙配置信息；
确定所述传输时隙所在的传输时间窗关联的增益信息；
在所述传输时隙内根据关联的增益信息对接收到的信号进行中继处理；
输出中继处理后的信号。
19.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时能够实现权利要求1至6任意一项所述的方法。
20.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时能够实现权利要求7至9任意一项所述的方法。
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