CN112165372A - 一种配电mimo电力线通信传输方法 - Google Patents

一种配电mimo电力线通信传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112165372A
CN112165372A CN202010806541.9A CN202010806541A CN112165372A CN 112165372 A CN112165372 A CN 112165372A CN 202010806541 A CN202010806541 A CN 202010806541A CN 112165372 A CN112165372 A CN 112165372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subcarrier
transmission
power line
line communication
error rate
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.)
Pending
Application number
CN202010806541.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李映雪
彭辉云
彭怀德
王伟
钟士元
章小枫
王敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202010806541.9A priority Critical patent/CN112165372A/zh
Publication of CN112165372A publication Critical patent/CN112165372A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058Allocation criteria
    • H04L5/006Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091Signaling for the administration of the divided path
    • H04L5/0094Indication of how sub-channels of the path are allocated
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种配电MIMO电力线通信传输方法,包括以下步骤:S1,获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数;S2,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值;S3,按照子载波误码率累计上限最小准则组成用户终端子载波传输组;S4,配电数据比特加载与传输。本发明充分考虑了信噪比和业务传输误码率的加权构建,能够同时兼顾传输速率和误码率,优化了MIMO‑PLC系统终端业务数据传输性能量,为业务数据传输提供了高可靠性的保障。

Description

一种配电MIMO电力线通信传输方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,特别是涉及一种配电MIMO电力线通信传输方法。
背景技术
配电通信网是电力配电自动化业务系统的重要组成部分,配电自动化终端业务包括遥信、遥测和遥调等业务,按照业务数据长度可以划分为长比特业务类和短比特业务类。在构建配电通信网的通信技术中,PLC(电力线通信,Power line Communication,简称PLC)技术具有先天技术优势,PLC技术利用配电网电力线路作为通信介质实现信号传输,具有节省成本、安装方便和灵活部署优点。
MIMO-PLC通信(Multiple Input Multiple Output-Power line Communication,多输入多输出-电力线通信)是目前研发的热点,正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)是实现MIMO-PLC的重要技术之一。实现多用户的MIMO-PLC系统正常运行,需要依赖资源分配模块,主要就是子载波的分配。因此可通过优化子载波的分配方法,来提高通信信道容量或降低通信所需功率。合理的子载波分配方法能够最大化激发信道潜能,提高电力线通信系统资源分配的性能。通过给每个配电终端分配频域子载波信道与数据比特加载实现有效的配电业务数据传输。
然而现有技术中,比特加载只是单一考虑速率,未兼顾业务数据传输可靠性,会出现可靠性未控制导致重传的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提出一种配电MIMO电力线通信传输方法,以解决现有技术比特加载只是单一考虑速率,未兼顾业务数据传输可靠性的问题。
一种配电MIMO电力线通信传输方法,包括以下步骤:
S1,获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数;
S2,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值;
S3,按照子载波误码率累计上限最小准则组成用户终端子载波传输组;
S4,配电数据比特加载与传输。
与现有技术相比,本发明充分考虑了信噪比和业务传输误码率的加权构建,在获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数的基础上,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值,按照子载波误码率累计上线最小准则组成用户终端子载波传输组,进行配电数据比特加载与传输。本发明因同时兼顾传输速率和误码率,优化了MIMO-PLC系统终端业务数据传输性能量,为业务数据传输提供了高可靠性的保障。
另外,根据本发明上述的配电MIMO电力线通信传输方法,还可以具有如下附加的技术特征:
进一步地,步骤S1中,获取的MIMO电力线通信系统OFDM信道参数包括:
MIMO电力线通信系统奇异值分解后的OFDM独立子载波总数为N,子载波ID集合为DSet={1,...,i,...N},系统发射功率为P(单位为mW),No.i子载波单位能量信噪比为gi,配电业务的通信容量为Cs与误码率Es,子载波加载比特集合为{bi}={1,2,3,4,5}与对应误码率为{ei}={e1,e2,e3,e4,e5};对于每个No.i子载波,统计获取当前OFDM符号周期的功率信噪比SNR(j);当前OFDM符号周期每个No.i子载波的最大可分配比特数为B(i),子载波功率信噪比集合为{SNR(j)}以及子载波比特容量集合为{B(i)}。
进一步地,步骤S2具体包括:
设子载波加载比特容量上限为K,K≤7,子载波加载1比特到K比特对应的传输误码率e(1),…e(j),…e(K),对于每个No.i子载波,计算获取中位传输误码率Z(i)=mid{e(1),…e(j),…,e(B(i))},其中mid{.}为取中间值操作。
进一步地,步骤S3具体包括:
设当前OFDM符号周期系统需要传输配网终端的比特总数为
Figure BDA0002629331640000021
和业务误码率上限为
Figure BDA0002629331640000031
Figure BDA0002629331640000032
从子载波集合DSet中选择满足中位传输误码率
Figure BDA0002629331640000033
的子载波组成低误码率可选子载波集合subDSet;
采用三步搜索法,从集合subDSet中选择M个子载波组成构成配电终端数据传输子载波ID集合TSet={D(j)}(j=1,…,M),M≤N,其中D(j)为选中子载波对应的ID号,使得在满足数据传输子载波集合总传输比特容量条件下,子载波累计中位误码率此时最小。
进一步地,步骤S4具体包括:
对步骤S3选择的数据传输子载波ID集合中M个子载波,将当前OFDM符号周期内配网终端数据按照发送累计功率最小准则进行电力线通信子载波比特加载;然后进行MIMO电力线载波通信系统进行传输。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一实施例提供的配电MIMO电力线通信传输方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明一实施例提供的配电MIMO电力线通信传输方法,包括步骤S1~S4。
S1,获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数。
其中,获取的MIMO电力线通信系统OFDM信道参数包括:
MIMO电力线通信系统奇异值分解后的OFDM独立子载波总数为N,子载波ID集合为DSet={1,...,i,...N},系统发射功率为P(单位为mW),No.i子载波单位能量信噪比为gi,配电业务的通信容量为Cs与误码率Es,子载波加载比特集合为{bi}={1,2,3,4,5}与对应误码率为{ei}={e1,e2,e3,e4,e5};对于每个No.i子载波,统计获取当前OFDM符号周期的功率信噪比SNR(j);当前OFDM符号周期每个No.i子载波的最大可分配比特数为B(i),子载波功率信噪比集合为{SNR(j)}以及子载波比特容量集合为{B(i)}。
具体在本实施例中,设MIMO电力线通信系统奇异值分解后的OFDM独立子载波总数为N=128,子载波ID集合为DSet={1,...,i,...N},系统发射功率为P(单位为mW),No.i子载波单位能量信噪比为gi,设配电业务的通信容量为Cs与误码率Es,设子载波加载比特集合为{bi}={1,2,3,4,5}与对应误码率为{ei}={e1,e2,e3,e4,e5};对于每个No.i子载波,统计获取当前OFDM符号周期的功率信噪比SNR(j);按照公式
Figure BDA0002629331640000041
计算当前OFDM符号周期每个No.i子载波的最大可分配比特数为B(i),得到子载波功率信噪比集合{SNR(j)}以及子载波比特容量集合{B(i)}。
S2,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值。
其中,步骤S2具体包括:
设子载波加载比特容量上限为K,K≤7,子载波加载1比特到K比特对应的传输误码率e(1),…e(j),…e(K),对于每个No.i子载波,计算获取中位传输误码率Z(i)=mid{e(1),…e(j),…,e(B(i))},其中mid{.}为取中间值操作。
本实施例中,设子载波加载比特容量上限为K=6,子载波加载1比特到K比特对应的传输误码率e(1),…e(j),…e(K),对于每个No.i子载波,计算获取中位传输误码率Z(i)=mid{e(1),…e(j),…,e(B(i))},其中mid{.}为取中间值操作。
S3,按照子载波误码率累计上限最小准则组成用户终端子载波传输组。
其中,步骤S3具体包括:
设当前OFDM符号周期系统需要传输配网终端的比特总数为
Figure BDA0002629331640000042
和业务误码率上限为
Figure BDA0002629331640000043
Figure BDA0002629331640000044
从子载波集合DSet中选择满足中位传输误码率
Figure BDA0002629331640000051
的子载波组成低误码率可选子载波集合subDSet;
采用三步搜索法,从集合subDSet中选择M个子载波组成构成配电终端数据传输子载波ID集合TSet={D(j)}(j=1,…,M),M≤N,其中D(j)为选中子载波对应的ID号,使得在满足数据传输子载波集合总传输比特容量条件下,子载波累计中位误码率此时最小。
本实施例中,设当前OFDM符号周期系统需要传输配网终端的比特总数为
Figure BDA0002629331640000052
和业务误码率上限为
Figure BDA0002629331640000053
从子载波集合DSet中选择满足中位传输误码率
Figure BDA0002629331640000054
的子载波组成低误码率可选子载波集合subDSet;采用三步搜索法,从集合subDSet中选择M(M≤N)个子载波组成构成配电终端数据传输子载波ID集合TSet={D(j)}(j=1,…,M),其中D(j)为选中子载波对应的ID号,使得在满足数据传输子载波集合总传输比特容量条件下,子载波累计中位误码率此时最小。
S4,配电数据比特加载与传输。
其中,步骤S4具体包括:
对步骤S3选择的数据传输子载波ID集合中M个子载波,将当前OFDM符号周期内配网终端数据按照发送累计功率最小准则进行电力线通信子载波比特加载;然后进行MIMO电力线载波通信系统进行传输。
本实施例中,实例中对步骤3选择的数据传输子载波ID集合中M个子载波,将当前OFDM符号周期内配网终端数据按照发送累计功率最小准则进行PLC子载波比特加载;然后进行MIMO电力线载波通信系统进行传输。
综上,根据上述的配电MIMO电力线通信传输方法,其充分考虑了信噪比和业务传输误码率的加权构建,在获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数的基础上,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值,按照子载波误码率累计上线最小准则组成用户终端子载波传输组,进行配电数据比特加载与传输。本发明因同时兼顾传输速率和误码率,优化了MIMO-PLC系统终端业务数据传输性能量,为业务数据传输提供了高可靠性的保障。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种配电MIMO电力线通信传输方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,获取MIMO电力线通信系统OFDM信道参数;
S2,计算MIMO电力线通信系统独立子载波业务传输误码率中位值;
S3,按照子载波误码率累计上限最小准则组成用户终端子载波传输组;
S4,配电数据比特加载与传输。
2.根据权利要求1所述的配电MIMO电力线通信传输方法,其特征在于,步骤S1中,获取的MIMO电力线通信系统OFDM信道参数包括:
MIMO电力线通信系统奇异值分解后的OFDM独立子载波总数为N,子载波ID集合为DSet={1,...,i,...N},系统发射功率为P(单位为mW),No.i子载波单位能量信噪比为gi,配电业务的通信容量为Cs与误码率Es,子载波加载比特集合为{bi}={1,2,3,4,5}与对应误码率为{ei}={e1,e2,e3,e4,e5};对于每个No.i子载波,统计获取当前OFDM符号周期的功率信噪比SNR(j);当前OFDM符号周期每个No.i子载波的最大可分配比特数为B(i),子载波功率信噪比集合为{SNR(j)}以及子载波比特容量集合为{B(i)}。
3.根据权利要求2所述的配电MIMO电力线通信传输方法,其特征在于,步骤S2具体包括:
设子载波加载比特容量上限为K,K≤7,子载波加载1比特到K比特对应的传输误码率e(1),…e(j),…e(K),对于每个No.i子载波,计算获取中位传输误码率Z(i)=mid{e(1),…e(j),…,e(B(i))},其中mid{.}为取中间值操作。
4.根据权利要求3所述的配电MIMO电力线通信传输方法,其特征在于,步骤S3具体包括:
设当前OFDM符号周期系统需要传输配网终端的比特总数为
Figure FDA0002629331630000011
和业务误码率上限为
Figure FDA0002629331630000012
从子载波集合DSet中选择满足中位传输误码率
Figure FDA0002629331630000013
的子载波组成低误码率可选子载波集合subDSet;
采用三步搜索法,从集合subDSet中选择M个子载波组成构成配电终端数据传输子载波ID集合TSet={D(j)}(j=1,…,M),M≤N,其中D(j)为选中子载波对应的ID号,使得在满足数据传输子载波集合总传输比特容量条件下,子载波累计中位误码率此时最小。
5.根据权利要求4所述的配电MIMO电力线通信传输方法,其特征在于,步骤S4具体包括:
对步骤S3选择的数据传输子载波ID集合中M个子载波,将当前OFDM符号周期内配网终端数据按照发送累计功率最小准则进行电力线通信子载波比特加载;然后进行MIMO电力线载波通信系统进行传输。
CN202010806541.9A 2020-08-12 2020-08-12 一种配电mimo电力线通信传输方法 Pending CN112165372A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010806541.9A CN112165372A (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种配电mimo电力线通信传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010806541.9A CN112165372A (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种配电mimo电力线通信传输方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112165372A true CN112165372A (zh) 2021-01-01

Family

ID=73859937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010806541.9A Pending CN112165372A (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种配电mimo电力线通信传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112165372A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115086134A (zh) * 2022-04-29 2022-09-20 深圳市国电科技通信有限公司 通信方法、发送设备、接收设备、通信系统和存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1187413A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Method for an adaptive bitloading in an OFDM communication system
US20090135934A1 (en) * 2007-11-26 2009-05-28 Dora S.P.A. Method for the transmission on multiple-carrier communications systems, and corresponding transmitter and computer-program product
US20120140804A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Atheros Communications, Inc. Optimizing data rate of multi-band multi-carrier communication systems
CN102679964A (zh) * 2012-06-12 2012-09-19 清华大学深圳研究生院 步态参数测量系统及其数据处理装置和方法
CN104813628A (zh) * 2012-12-24 2015-07-29 英特尔公司 用于在具有注入锁定定时的wcan系统中的数据速率最优的系统和方法
CN105207696A (zh) * 2015-08-26 2015-12-30 国家电网公司 用电信息采集的宽带电力线通信资源分配方法及装置
CN107911326A (zh) * 2017-10-12 2018-04-13 国网湖南省电力公司 一种中压电力线ofdm通信系统的噪声抑制传输方法
CN110856261A (zh) * 2019-11-18 2020-02-28 华北电力大学 一种考虑码间串扰的mimo-plc系统子载波分配方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1187413A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Method for an adaptive bitloading in an OFDM communication system
US20090135934A1 (en) * 2007-11-26 2009-05-28 Dora S.P.A. Method for the transmission on multiple-carrier communications systems, and corresponding transmitter and computer-program product
US20120140804A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Atheros Communications, Inc. Optimizing data rate of multi-band multi-carrier communication systems
CN102679964A (zh) * 2012-06-12 2012-09-19 清华大学深圳研究生院 步态参数测量系统及其数据处理装置和方法
CN104813628A (zh) * 2012-12-24 2015-07-29 英特尔公司 用于在具有注入锁定定时的wcan系统中的数据速率最优的系统和方法
CN105207696A (zh) * 2015-08-26 2015-12-30 国家电网公司 用电信息采集的宽带电力线通信资源分配方法及装置
CN107911326A (zh) * 2017-10-12 2018-04-13 国网湖南省电力公司 一种中压电力线ofdm通信系统的噪声抑制传输方法
CN110856261A (zh) * 2019-11-18 2020-02-28 华北电力大学 一种考虑码间串扰的mimo-plc系统子载波分配方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KHALED HASSAN等: ""Fast Prioritized Bit-loading and Subcarriers Allocation for Multicarrier Systems"", 《IEEE》 *
黄宇栋: ""基于OFDM的低压电力线自适应资源分配算法研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115086134A (zh) * 2022-04-29 2022-09-20 深圳市国电科技通信有限公司 通信方法、发送设备、接收设备、通信系统和存储介质
CN115086134B (zh) * 2022-04-29 2024-01-26 深圳市国电科技通信有限公司 通信方法、发送设备、接收设备、通信系统和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4286787B2 (ja) Ofdma基盤セルラーシステムの下向リンクのための信号構成方法及び装置
JP4718269B2 (ja) 無線ネットワークにおけるサブチャンネルの割り当て方法
CN101421938B (zh) 在多用户无线通信网络中使用时域和频域中的均衡公平调度的业务量负荷相关的功率分配
CN101960900B (zh) 无线通信系统、无线通信的设定方法、基站、移动台站以及程序
RU2366097C2 (ru) Устройство и способ планирования в системе связи с несколькими несущими
CN1998211B (zh) 在使用正交频分多路接入方案的移动通信系统中发送/接收数据的方法
JP5379269B2 (ja) 受信装置および受信方法
CN101584141A (zh) Sc-fdma系统中的自适应调制与编码
CN101098326B (zh) 一种正交频分复用多址接入系统中的自适应资源分配方法
AU2006276391A1 (en) Apparatus and method for adaptive channel quality feedback in a multicarrier wireless network
CN101433007B (zh) 信道质量的信号发送
JP4541210B2 (ja) マルチキャリア無線通信装置およびそのサブキャリア割り当て方法
CN110278576B (zh) 一种无线能量采集非正交多址接入系统资源分配方法
KR20050050322A (ko) 직교주파수다중화방식의 이동통신시스템에서 적응변조 방법
CN110769432B (zh) 基于最小化干扰的scma上行链路频谱资源分配方法
WO2007066846A2 (en) Adaptive transmission device using limited feedback information in a mobile communication system, and a method thereof
CN102355672A (zh) 认知正交频分复用系统中的自适应资源分配方法
CN109218004B (zh) 基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法
US20090252101A1 (en) Method and system of radio resource allocation for mobile mimo-ofdma
WO2010065280A2 (en) Method for efficient reporting of channel quality information from user equipment to the network
CN101232486B (zh) 多用户ofdm系统中的随机子载波分配方法
CN112165372A (zh) 一种配电mimo电力线通信传输方法
CN103079073A (zh) 正交频分多址接入系统中面向可伸缩视频的资源分配方法
US7881260B2 (en) Method and apparatus in a cellular telecommunications system
CN109379173B (zh) Ofdma系统中基于逆信道功率的子载波分配方法和装置

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210101