CN112219356B - 一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置 - Google Patents

一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112219356B
CN112219356B CN201880093789.6A CN201880093789A CN112219356B CN 112219356 B CN112219356 B CN 112219356B CN 201880093789 A CN201880093789 A CN 201880093789A CN 112219356 B CN112219356 B CN 112219356B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
transition
ith
time
symbols
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.)
Active
Application number
CN201880093789.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112219356A (zh
Inventor
曾焱
潘稻
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.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies 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 Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN112219356A publication Critical patent/CN112219356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112219356B publication Critical patent/CN112219356B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • 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
    • H04L5/0078—Timing of allocation
    • H04L5/0082—Timing of allocation at predetermined intervals
    • 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
    • H04L5/0091—Signaling for the administration of the divided path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置，涉及电力线通信领域，解决了如何提高电力线信道的使用效率的问题。具体方案为：发送节点在N个时间窗口内发送数据帧，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分，数据帧包括第一指示信息和、第二指示信息和N段数据部分，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧，第二指示信息包括用于解析载荷部分的解析参数，N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。本申请实施例用于基于电力线通信的过程中。

Description

一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置
技术领域
本申请实施例涉及电力线通信领域，尤其涉及一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置。
背景技术
电力线通信(power line communication，PLC)技术是采用电力线传输数据的一种通信方式。该技术将载有信息的基带信号加载到电力线上，利用电力线传输数据，通过专用的电力线调制解调器将基带信号从电力线上分离出来，并传输至终端设备以实现数据传递。
在电力线通信网络中，特别在家庭场景中使用电力线通信设备(如电力猫)进行通信时，其他的家用电器(如灯、空调和电视等等)也同时工作在相同的电力线网络中。由于家用电器本身的功能决定了家用电器不是纯电阻电路(如电风扇主要是电机，充电器主要是变压器镇流器等)，造成了电力线通信网络中的各个电力节点的阻抗是随着时间变化的，因此，电力线信道是一个随时间变化的时变信道。进一步的，电力线信道是一个随交流电(alternating current，AC)周期呈现周期变化的信道，在不同的交流电周期呈现了相近的信道状态的变化。另外，除信道响应外，噪声在电力线上在也呈现上述的周期性变化。图1为现有技术提供的一种电力线信道响应、噪声随时间变化的示意图。
因此，为了适应在一个交流电周期内的不同信道状态下进行通信，可以基于交流电周期划分为多个区域。一个区域对应一个信道状态，不同的区域内使用不同的物理层传输参数传输数据帧，以便于传输的数据帧适应不同的信道状态。区域可以是国际电信联盟电信标准分局(international telecommunication union telecommunicationstandardization sector，ITU-T)G.9960协议中定义的比特加载表(bit allocationtable，BAT)区域。ITU-T G.9960及G.9961协议中定义的比特加载表区域基于媒体接入控制(medium access control，MAC)周期定义的，并在发送节点和接收节点两侧进行协商，其中，MAC周期定义为2个交流电周期，所以比特加载表区域实质也是考虑了电力线信道随交流电周期的周期性变化，同时兼顾了MAC资源分配的效率。同时，由于电力线信道的信道状态变化在一个交流电周期内还会反复变化，造成一个区域可能包含多个离散的时间窗口，同一个区域中的不同的时间窗口使用相同的物理层传输参数传输数据帧。图2为现有技术提供的一种电力线信道时间窗口划分示意图。基于交流电周期的信道特性进行的固定划分。
当电力线信道的信道状态变化越趋频繁，时间窗口的数目越多，则需要更多单独的数据帧在独立的时间窗口进行传输。然而，每个数据帧传输时都包括帧头部分，帧头部分包括前导(preamble)符号(symbols)和帧头(header)符号，以及帧头部分可能还包括额外信道训练(additional channel estimation，ACE)符号。因此，增加独立数据帧个数的同时也会导致增加通信的冗余信息(相同的帧头部分)，造成电力线信道的使用效率下降。如果电力线信道的信道状态变化特别频繁，每个时间窗口的时长甚至可能小于冗余信息传输所需要的时长，甚至导致通信无法进行。
发明内容
本申请实施例提供一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置，通过减少不必要的冗余信息和数据帧的个数，能够有效地提高电力线信道的使用效率。
为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
本申请实施例的第一方面，提供一种基于电力线信道的数据帧传输方法，包括：发送节点在生成数据帧时，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分，其中，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域包括至少一个时间窗口，也可以理解为M个区域中每个区域对应一套物理层传输参数，相当于一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态。因此，N个时间窗口的物理层传输参数对应M种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数可以完全不同也可以不完全相同，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。当M等于N时表示在上述数据帧发送占用的时长内信道状态没有重复出现，每个时间窗口都归属于不同的区域，当M小于N时表示N个时间窗口中存在至少两个不相邻的时间窗口属于相同的区域且使用相同的物理层传输参数传输数据部分。在生成数据帧之后，在N个时间窗口内发送数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分。另外，数据帧不仅包括N段数据部分还包括帧头部分。帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧。第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数。i为整数，i取1至N，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在发送节点生成数据帧之前，方法还包括：发送节点获取P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，发送节点获取P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，在发送节点生成数据帧之前，方法还包括：发送节点获取N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
结合上述可能的实现方式，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分包括以下可能的实现方式。在发送节点生成数据帧之前，方法还包括：发送节点先根据第i待发送数据和第i个时间窗口的物理层传输参数确定第i目标符号数，并确定第i原始符号数，然后，判断第i目标符号数是否小于或等于第i原始符号数，若第i目标符号数小于或等于第i原始符号数，发送节点将第i目标符号数确定为第i实际符号数，若第i目标符号数大于第i原始符号数，发送节点将第i原始符号数确定为第i实际符号数，最后，发送节点根据第i个时间窗口的物理层传输参数和第i实际符号数确定第i段数据部分。其中，第i待发送数据为待发送数据或待发送数据的部分数据，第i目标符号数为发送节点发送第i待发送数据时用于承载第i待发送数据所需要使用的数据符号的符号个数。第i原始符号数为发送第i待发送数据的起始时刻到第i时间窗口的结束时刻的时长内能够传输的数据符号的符号个数。第i实际符号数为发送第i段数据部分时用于承载第i段数据部分实际使用的数据符号的符号个数。
其中，发送节点确定第i原始符号数，具体包括：先获取发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻；根据发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻获取发送第i待发送数据的可用时长，再根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。发送第i待发送数据的可用时长为发送第i待发送数据的起始时刻与第i时间窗口的结束时刻之差。数据符号为在第i个时间窗口内传输第i待发送数据的符号。
特别的，当i＝1时，发送节点根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数，具体包括：根据发送第i待发送数据的可用时长、发送帧头部分的时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。
本申请实施例的第二方面，提供一种基于电力线信道的数据帧传输方法，包括：接收节点接收到数据帧之后，解析数据帧，得到数据帧传输的数据。其中，数据帧包括帧头部分和载荷部分，帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧，第二指示信息包括用于解析载荷部分的解析参数，载荷部分包括N段数据部分，N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个区域包括至少一个时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在接收节点接收数据帧之前，方法还包括：接收节点发送P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，接收节点发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，在接收节点接收数据帧之前，方法还包括：接收节点发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
本申请实施例的第三方面，提供一种发送节点，包括：处理单元和发送单元，其中，所述处理单元，用于在生成数据帧时，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分，其中，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域包括至少一个时间窗口，也可以理解为M个区域中每个区域对应一套物理层传输参数，相当于一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态。因此，N个时间窗口的物理层传输参数对应M种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数可以完全不同也可以不完全相同，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。当M等于N时表示在上述数据帧发送占用的时长内信道状态没有重复出现，每个时间窗口都归属于不同的区域，当M小于N时表示N个时间窗口中存在至少两个不相邻的时间窗口属于相同的区域且使用相同的物理层传输参数传输数据部分。所述发送单元，用于在生成数据帧之后，在N个时间窗口内发送数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分。另外，数据帧不仅包括N段数据部分还包括帧头部分。帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧。第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数。i为整数，i取1至N，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第三方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，发送节点还包括接收单元，所述接收单元，用于获取P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，获取P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，所述接收单元，还用于获取N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
结合上述可能的实现方式，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分包括以下可能的实现方式。处理单元，具体用于先根据第i待发送数据和第i个时间窗口的物理层传输参数确定第i目标符号数，并确定第i原始符号数，然后，判断第i目标符号数是否小于或等于第i原始符号数，若第i目标符号数小于或等于第i原始符号数，将第i目标符号数确定为第i实际符号数，若第i目标符号数大于第i原始符号数，将第i原始符号数确定为第i实际符号数，最后，根据第i个时间窗口的物理层传输参数和第i实际符号数确定第i段数据部分。其中，第i待发送数据为待发送数据或待发送数据的部分数据，第i目标符号数为发送节点发送第i待发送数据时用于承载第i待发送数据所需要使用的数据符号的符号个数。第i原始符号数为发送第i待发送数据的起始时刻到第i时间窗口的结束时刻的时长内能够传输的数据符号的符号个数。第i实际符号数为发送第i段数据部分时用于承载第i段数据部分实际使用的数据符号的符号个数。
其中，确定第i原始符号数，具体包括：处理单元先获取发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻；根据发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻获取发送第i待发送数据的可用时长，再根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。发送第i待发送数据的可用时长为发送第i待发送数据的起始时刻与第i时间窗口的结束时刻之差。数据符号为在第i个时间窗口内传输第i待发送数据的符号。
特别的，当i＝1时，处理单元根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数，具体包括：根据发送第i待发送数据的可用时长、发送帧头部分的时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。
本申请实施例的第四方面，提供一种接收节点，包括：接收单元和处理单元，其中，所述接收单元，用于接收数据帧，所述处理单元，用于解析数据帧，得到数据帧传输的数据。其中，数据帧包括帧头部分和载荷部分，帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧，第二指示信息包括用于解析载荷部分的解析参数，载荷部分包括N段数据部分，N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个区域包括至少一个时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第四方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，接收节点还包括发送单元，所述发送单元，用于发送P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，所述发送单元，还用于发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
需要说明的是，上述第三方面和第四方面功能模块可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。例如，收发器，用于完成接收单元和发送单元的功能，处理器，用于完成处理单元的功能，存储器，用于处理器处理本申请实施例的基于电力线信道的数据帧传输方法的程序指令。处理器、收发器和存储器通过总线连接并完成相互间的通信。具体的，可以参考第一方面提供的基于电力线信道的数据帧传输方法中发送节点的行为的功能，以及第二方面提供的基于电力线信道的数据帧传输方法中接收节点的行为的功能。
本申请实施例的第五方面，提供一种发送节点，包括：处理器和收发器，其中，所述处理器，用于在生成数据帧时，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分，其中，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域包括至少一个时间窗口，也可以理解为M个区域中每个区域对应一套物理层传输参数，相当于一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态。因此，N个时间窗口的物理层传输参数对应M种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数可以完全不同也可以不完全相同，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。当M等于N时表示在上述数据帧发送占用的时长内信道状态没有重复出现，每个时间窗口都归属于不同的区域，当M小于N时表示N个时间窗口中存在至少两个不相邻的时间窗口属于相同的区域且使用相同的物理层传输参数传输数据部分。所述收发器，用于在生成数据帧之后，在N个时间窗口内发送数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分。另外，数据帧不仅包括N段数据部分还包括帧头部分。帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧。第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数。i为整数，i取1至N，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第五方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述收发器，还用于获取P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，获取P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，所述收发器，还用于获取N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
结合上述可能的实现方式，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分包括以下可能的实现方式。处理器，具体用于先根据第i待发送数据和第i个时间窗口的物理层传输参数确定第i目标符号数，并确定第i原始符号数，然后，判断第i目标符号数是否小于或等于第i原始符号数，若第i目标符号数小于或等于第i原始符号数，将第i目标符号数确定为第i实际符号数，若第i目标符号数大于第i原始符号数，将第i原始符号数确定为第i实际符号数，最后，根据第i个时间窗口的物理层传输参数和第i实际符号数确定第i段数据部分。其中，第i待发送数据为待发送数据或待发送数据的部分数据，第i目标符号数为发送节点发送第i待发送数据时用于承载第i待发送数据所需要使用的数据符号的符号个数。第i原始符号数为发送第i待发送数据的起始时刻到第i时间窗口的结束时刻的时长内能够传输的数据符号的符号个数。第i实际符号数为发送第i段数据部分时用于承载第i段数据部分实际使用的数据符号的符号个数。
其中，确定第i原始符号数，具体包括：处理器先获取发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻；根据发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻获取发送第i待发送数据的可用时长，再根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。发送第i待发送数据的可用时长为发送第i待发送数据的起始时刻与第i时间窗口的结束时刻之差。数据符号为在第i个时间窗口内传输第i待发送数据的符号。
特别的，当i＝1时，处理器根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数，具体包括：根据发送第i待发送数据的可用时长、发送帧头部分的时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。
本申请实施例的第六方面，提供一种接收节点，包括：收发器和处理器，其中，所述收发器，用于接收数据帧，所述处理器，用于解析数据帧，得到数据帧传输的数据。其中，数据帧包括帧头部分和载荷部分，帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧，第二指示信息包括用于解析载荷部分的解析参数，载荷部分包括N段数据部分，N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个区域包括至少一个时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。
对于解析参数包括的具体内容可以有以下两种实现方式：
第一、解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
第二，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。
从而，以便于接收节点根据解析参数解析数据帧获取数据帧传输的数据。
结合第六方面，在一种可能的实现方式中，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
具体的，在实际应用中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口，第j段渡越部分包括渡越符号，其中，j为整数，j取1至P。对于第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。或者，第j段渡越部分为渡越时长。在数据帧中引入渡越部分，从而有效地避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
在渡越部分包括渡越符号的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。
在渡越部分为渡越时长的情况下，解析参数还可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
结合上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述收发器，还用于发送P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，以便于发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定渡越部分；或者，发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
另外，所述收发器，还用于发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
第七方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括：处理器、存储器、总线和收发器；该存储器用于存储计算机执行指令，该处理器与该存储器通过该总线连接，当该处理器运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该通信装置执行如上述任意方面的方法。
第八方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述发送节点或接收节点所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述中任意方面的方法。
第九方面，本申请实施例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，使得计算机可以执行上述任意方面的方法。
另外，第三方面至第九方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面至第二方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
本申请实施例中，发送节点、接收节点和通信装置的名字对设备本身不构成限定，在实际实现中，这些设备可以以其他名称出现。只要各个设备的功能和本申请实施例类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请实施例的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为现有技术提供的一种电力线信道响应、噪声随时间变化的示意图；
图2为现有技术提供的一种电力线信道时间窗口划分示意图；
图3为现有技术提供的一种数据帧结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种家庭电力线网络的架构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种基于电力线信道的数据帧传输方法的流程图；
图6(a)为本申请实施例提供的一种数据帧结构示意图；
图6(b)为本申请实施例提供的另一种数据帧结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种基于电力线信道的数据帧传输方法的流程图；
图8为本申请实施例提供的一种确定第i待发送数据的起始时刻的示意图；
图9为本申请实施例提供的又一种基于电力线信道的数据帧传输方法的流程图；
图10为本申请实施例提供的一种发送节点的组成示意图；
图11为本申请实施例提供的一种通信装置的组成示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种发送节点的组成示意图；
图13为本申请实施例提供的一种接收节点的组成示意图；
图14为本申请实施例提供的另一种接收节点的组成示意图。
具体实施方式
电力线通信(power line communication，PLC)是将电力供应网络应用于通信系统。在这种情况下，电力供应网可以看做各种电信服务传输的通信介质。因此，基于PLC的电信网络可以利用现成的电力供应网络，从而减少网络铺设的成本。但是，由于电力线信道的信道状态是随着时间而变化的，不同的信道状态对应的物理层传输参数是不同的，因此，电力线通信也是一种突发通信。为了适应在一个交流电周期内的不同信道状态下进行通信，可以根据信道状态的物理层传输参数将交流电周期划分为多个区域，一个区域对应一种信道状态。可以理解的，在不同的区域内传输数据帧所使用的物理层传输参数不同。同时，由于电力线信道的信道状态变化在一个交流电周期内还会反复变化，造成一个区域可能包含多个离散的时间窗口，同一个区域中的不同的时间窗口使用相同的物理层传输参数。时间窗口是指一段连续的时间段。相应的，相邻的两个时间窗口属于不同的区域，且使用不同的物理层传输参数传输数据帧。不相邻的时间窗口可能属于同一个区域，且使用相同的物理层传输参数传输数据帧。当然，不相邻的时间窗口也可能属于不同的区域，且使用不同的物理层传输参数传输数据帧。但是，同一个数据帧，不能跨时间窗口进行通信，否则会出现数据无法准确解调的问题，导致通讯出错。图3为现有技术提供的一种数据帧结构示意图。数据帧包括帧头部分和载荷部分，帧头部分包括前导符号和帧头符号。帧头部分还可以包括额外信道训练符号。
当电力线信道的信道状态变化越趋频繁，时间窗口的数目就会越多，在独立的时间窗口内传输单独的数据帧也就越多。由于每个数据帧都包括帧头部分，因此，增加独立数据帧个数的同时也会导致增加通信的帧头部分，帧头部分就成为了一种冗余信息，造成了电力线信道的使用效率下降。
为了解决电力线信道的使用效率较低的问题，本申请实施例提供一种基于电力线信道的数据帧传输方法，其基本原理是：发送节点在生成数据帧时，通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分，其中，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域包括至少一个时间窗口，也可以理解为M个区域中每个区域对应一套物理层传输参数，相当于一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态。因此，N个时间窗口的物理层传输参数对应M种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数可以完全不同也可以不完全相同，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。当M等于N时表示在上述数据帧发送占用的时长内信道状态没有重复出现，每个时间窗口都归属于不同的区域，当M小于N时表示N个时间窗口中存在至少两个不相邻的时间窗口属于相同的区域且使用相同的物理层传输参数传输数据部分。在生成数据帧之后，在N个时间窗口内发送数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分。另外，数据帧不仅包括N段数据部分还包括帧头部分。帧头部分包括帧头符号，帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧。第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数。i为整数，i取1至N，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。并且在数据帧中引入渡越符号，避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
图4为本申请实施例提供的一种家庭电力线网络的架构示意图。如图4所示，系统包括：作为域主节点(domain master，DM)的家庭网络设备和家庭网络设备1至家庭网络设备5。
其中，域(domain)可以理解为是包括有多个家庭网络设备的通信网络。一个域内可包括通过家庭网络介质进行通信的多个家庭网络设备。域包括域主节点和域终端节点(end point node，EP Node)。域主节点可以理解为是域内具有管理控制功能的家庭网络节点。域主节点可以通过与位于域外的家庭网络设备进行交互，以将位于域外的家庭网络设备加入域内。域终端节点可以理解为是域内除域主节点以外的其它家庭网络节点。例如，图4中的家庭网络设备1至家庭网络设备5可以称为域终端节点。
域主节点作为家庭电力线网络的接入设备可位于光网络终端(optical networkterminal，ONT)或数字用户线路猫(digital subscriber line，DSL modem)等终端设备上，通过诸如光纤或铜线等与运营商网络相连并进行上行数据传输。此种情况下域主节点可以通过电力线或同轴电缆等介质与家庭网络设备1(域终端节点1)～家庭网络设备5(域终端节点5)相连。例如图4中可通过电力线无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)接入点(access point，AP)、有线AP及智能家居电器等家庭网络设备相连，进行下行数据传输，并管理家庭电力线网络。这样域主节点设备可在运营商网络和家庭电力线网络间实现跨网络的数据传输。电力猫、路由器等家庭网络设备可通过电力线与域主节点连接并进行上行数据传输。电力猫、路由器等家庭网络设备可作为域终端节点接入家庭电力线网络，通过诸如网线或无线保真等连接方式与用户使用的手机、电脑、电视机等终端相连接并进行下行数据传输，作为域终端节点接入家庭电力线网络的家庭网络设备也可以理解为是作为下级网络分发节点的家庭网络设备。
域内通信可以加密或者不加密，对应的域可包括安全域和非安全域。在安全域内各家庭网络设备之间采用加密方式进行通信。在非安全域内各家庭网络设备之间进行通信时不加密。
家庭网络设备，可以理解为是通过家庭网络介质进行通信的设备。家庭网络设备也可称为是通信节点，或者终端节点。其中，家庭网络介质例如可以是同轴电缆、双绞线、电力线以及塑料光纤等。目前，一些家庭网络设备的举例为：集成家庭网络芯片的终端如数字用户线路猫(digital subscriber line，DSL modem)、光网络终端(optical networkterminal，ONT)和家用路由器等。本申请实施中所述的发送节点或接收节点可以是家庭网络设备。此类终端设备可以向上连接互联网，向下通过家庭网络连接用户终端、无线(wireless)或有线(wireline)接入点，以及可能用于工业应用场景的电力线通信设备，包括智能电表等，及各种物联网(internet of things，IoT)设备等通过上述家庭网络介质向上接入家庭网络，向下连接各类终端或者自身即是终端设备。
图5为本申请实施例提供的一种基于电力线信道的数据帧传输方法的流程图，如图5所示，该方法可以包括：
S501、发送节点生成数据帧。
在发送节点获取到待发送数据之后，先通过N个时间窗口的物理层传输参数将待发送数据划分为N段数据部分，将N段数据部分进行聚合，来生成数据帧的载荷部分。N为大于等于2的整数，即数据帧包括至少两段数据部分。其中，N个时间窗口属于M个区域，M个区域中每个区域包括至少一个时间窗口，也可以理解为M个区域中每个区域对应一套物理层传输参数，相当于一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态。区域可以是ITU-TG.9960协议中定义的比特加载表区域。可以理解的，比特加载表区域可以是包括一段时间窗口或者离散的多个时间窗口的区域，离散的多个时间窗口的物理层传输参数相同。M为大于等于1的整数，M小于或等于N。
当M等于N时，表示在上述数据帧发送占用的时长内信道状态没有重复出现，每个时间窗口都归属于不同的区域。N个时间窗口的物理层传输参数完全不同，即每个时间窗口对应的电力线信道的信道状态不同。一个时间窗口的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数对应N种电力线信道的信道状态。
当M小于N时，表示N个时间窗口中存在至少两个不相邻的时间窗口属于相同的区域且使用相同的物理层传输参数传输数据部分。N个时间窗口的物理层传输参数也可以不完全相同，即不相邻的两个时间窗口的物理层传输参数可以相同，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同。N个时间窗口中有至少两个时间窗口对应的电力线信道的信道状态相同。一个区域的物理层传输参数对应一种电力线信道的信道状态，N个时间窗口的物理层传输参数对应M种电力线信道的信道状态。
另外，在实际应用中，电力线信道的信道状态变化的过程中包括不稳定的信道状态，即两个时间窗口之间不可能非常连续，即两个时间窗口之间可能存在一个过渡时长，因此，载荷部分还包括P段渡越部分，每段渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，也可以理解为用于间隔两个不同信道状态的电力线信道。P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
对于P段渡越部分中的任意一段而言是由渡越时长确定的。渡越时长用于表示相邻的两个时间窗口间的时长。渡越时长也可以理解为用于表示间隔两个不同信道状态的电力线信道间的时长。如第j段渡越部分是由第j段渡越时长确定的，j为整数，j取1至P。第j段渡越时长可以根据第j段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定，第j段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻是在发送节点与接收节点建立连接后从接收节点获取的。当然，接收节点也可以发送P段渡越部分对应的起始时刻和渡越时长。
在传输数据帧的过程中可以直接使用渡越时长来实现渡越部分的功能，即第j段渡越部分为渡越时长。可理解的，对于第j段渡越部分对应的时长内发送节点无需传输任何符号，经过第j段渡越时长后再在传输第j+1段数据部分即可。或者，在传输数据帧的过程中可以采用渡越符号实现渡越部分的功能，即渡越符号用于间隔相邻的两个时间窗口。第j段渡越部分包括渡越符号。示例的，第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号。静默符号为不发送任何数据和信号的符号，静默符号的强度为0。或者，第j段渡越部分包括的渡越符号为与第j段渡越时长相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号。例如，当j＝1时，第一段渡越部分包括的渡越符号为与第一段渡越时长相邻的第一个时间窗口中承载数据部分的数据符号或第二个时间窗口中承载数据部分的数据符号。第一个时间窗口中承载数据部分的数据符号可以是第一个时间窗口中承载数据部分的最后一个数据符号。第二个时间窗口中承载数据部分的数据符号可以是第二个时间窗口中承载数据部分的第一个数据符号。本申请实施例对上述渡越符号的种类不作限定，在实际应用中，渡越符号还可以是更多的其他种类的符号，例如，用于承载伪随机数据或其他特定数据的填充符号(dummy symbol)。需要说明的是，渡越符号的个数取决于两个时间窗口(电力线信道)间的渡越时长。渡越部分可以包括整数个渡越符号也可以包括非整数个渡越符号，如1.5个渡越符号。可选的，接收节点也可以直接向发送节点发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。另外，当P小于N-1时，表示N个时间窗口中存在相邻的两个时间窗口间不包括渡越部分。
进一步的，数据帧还包括帧头部分。通常帧头部分在第一个时间窗口中传输。帧头部分包括前导符号和帧头符号。前导符号用于估计电力线信道和同步数据帧。帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息。第一指示信息用于指示数据帧为信道自适应聚合数据帧。例如，第一指示信息可以用一个比特位来实现，比特位的不同取值可以表示是否为信道自适应聚合数据帧。当比特位为1时表示数据帧为信道自适应聚合数据帧。当比特位为0时表示数据帧不是信道自适应聚合数据帧。信道自适应聚合数据帧为包括多个数据部分的数据帧，多个数据部分能够在多个不同的信道状态的电力线信道上连续传输。第二指示信息包括用于解析载荷部分的解析参数。
在一种可能的实现方式中，解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识可以是传输每段数据部分所使用的时间窗口的比特加载表标识和FEC标识。从而，接收节点可以根据该比特加载表标识查找到对应的比特加载表，以及根据FEC标识查找到对应的FEC码和FEC码率，根据比特加载表、FEC码和FEC码率来解析该时间窗口传输的数据部分。需要说明的是，若渡越部分包括渡越符号，上述解析参数可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。若渡越部分为渡越时长，上述解析参数可以无需包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数，上述解析参数可以包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
在另一种可能的实现方式中，解析参数包括发送数据帧的起始时刻，发送数据帧的起始时刻可以是根据网络时间参考(network time reference，NTR)来确定。发送数据帧的起始时刻可以是任一个时间窗口的任何时刻。
在实际应用中，上述帧头部分还可以包括额外信道训练符号。额外信道训练符号用于估计电力线信道。
图6(a)为本申请实施例提供的一种数据帧结构示意图。第一个时间窗口传输数据帧的帧头部分和第一段数据部分。第i个时间窗口传输数据帧的第i段数据部分。第N个时间窗口传输数据帧的第N段数据部分。需要说明的是，发送数据帧的起始时刻是在第一个时间窗口内部，即传输数据帧的帧头部分和第一段数据部分所用的时长占据了第一个时间窗口的一部分。在实际应用中，发送数据帧的起始时刻也可以是第一个时间窗口的起始时刻。同理，发送数据帧的结束时刻是在第一个时间窗口内部，即传输数据帧的第N段数据部分所用的时长占据了第N个时间窗口的一部分。在实际应用中，发送数据帧的结束时刻也可以是第N个时间窗口的结束时刻。在N个时间窗口间包括渡越部分。
特别的，在发送节点确定第i时间窗口能够传输的数据符号的符号个数，即确定第i原始符号数时，在尾部需要考虑渡越符号的生成，渡越符号的生成可以基于预设规则。预设规则可以是若第i时间窗口的尾部包括了一个数据符号的x％部分，可以将该数据符号作为与第i时间窗口相邻的渡越部分的渡越符号。例如，x％可以是20％，说明只有数据符号的20％落入了第i时间窗口的尾部，其余80％在第i时间窗口的结束时刻之外传输，此时，将该数据符号整个作为渡越部分的渡越符号传输。在这种情况下，也可以将渡越部分视为时间窗口中传输的一部分。图6(b)为本申请实施例提供的另一种数据帧结构示意图。渡越部分也在时间窗口中传输。
另外，本申请实施例所述的数据符号和渡越符号可以是正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)符号。
对于N段数据部分中的任意一段而言可以以下面的方式来获取得到。以第i段数据部分为例对获取数据部分的方式进行示意性说明，i为整数，i取1至N。如图7所示，本申请实施例所述的获取第i段数据部分的方式可以包括以下步骤：
S5011、发送节点根据第i待发送数据和第i个时间窗口的物理层传输参数确定第i目标符号数。
第i目标符号数为发送节点发送第i待发送数据时用于承载第i待发送数据所需要使用的数据符号的符号个数。物理层传输参数包括比特分配表、前向纠错(Forward ErrorCorrection，FEC)码、FEC码率和保护间隔符号(guard interval for payload)。发送节点可以根据第i个时间窗口的物理层传输参数计算传输第i待发送数据所需要的第i目标符号数。具体的计算过程可以参考现有技术本申请实施例在此不再赘述。
需要说明的是，当i＝1时，第i待发送数据为待发送数据，发送节点可以根据待发送数据和第一个时间窗口的物理层传输参数确定第一目标符号数。
当i大于或等于2时，第i待发送数据为待发送数据的部分数据。例如，当i＝2时，发送节点可以根据待发送数据的部分数据和第二个时间窗口的物理层传输参数确定第二目标符号数。这里的待发送数据的部分数据可以理解为待发送数据减去划分得到的i段数据部分后的剩余数据。例如，当i＝3时，发送节点根据第三待发送数据和第三个时间窗口的物理层传输参数确定第三目标符号数，第三待发送数据为待发送数据减去第一段数据部分和第二段数据部分后的剩余数据。当i＝N时，发送节点根据第N待发送数据和第N个时间窗口的物理层传输参数确定第N目标符号数，第N待发送数据为待发送数据减去N-1段数据部分后的剩余数据。
值得注意的是FEC码块和符号映射关系。当相邻的两个时间窗口使用相同的FEC码及码率的时候，FEC码块可以直接横跨相邻的两个时间窗口，例如其中某FEC码块前部分调制在前一个时间窗口最后X个符号上，后部分调制在后一个时间窗口的前Y个符号上。当相邻的两个时间窗口使用不同的FEC码及码率时，一般来说前一个时间窗口的最后一个FEC码字可能由于剩余符号上的资源无法全部承载整个码字的所有比特而采取打孔的方式。具体来说，例如先计算前一个时间窗口能承载的最后一个码字的剩余比特数，再基于码率计算能够承载的净荷比特数，基于此净荷比特数输入传输的比特数据，其余编码的净荷比特默认全部补0或其他方式，在进行完FEC编码后将上述默认补0的比特数全部删除，将余下的净荷及编码的校验比特一起调制在上述前一个窗口的最后资源部分；同时后一个时间窗口直接基于本窗口对应的FEC码及码率进行编码调制。
S5012、发送节点确定第i原始符号数。
第i原始符号数为发送第i待发送数据的起始时刻到第i时间窗口的结束时刻的时长内能够传输的数据符号的符号个数。
具体的，发送节点先获取发送第i待发送数据的起始时刻和第i时间窗口的结束时刻。然后，获取发送第i待发送数据的可用时长。发送第i待发送数据的可用时长可以理解为发送第i待发送数据的起始时刻与第i时间窗口的结束时刻之差。再根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数。数据符号为传输第i待发送数据的符号。传输第i待发送数据的数据符号的时长可以取决于子载波间隔和循环前缀。其中，子载波间隔为固定值。循环前缀为可变值。
用公式表示，公式为：
Figure GPA0000296743410000181
其中，Ri表示第i原始符号数，Ti表示发送第i待发送数据的可用时长，Tis表示第i时间窗口内的数据符号的时长，Ti1表示发送第i待发送数据的起始时刻，Ti2表示第i时间窗口的结束时刻，也可以理解为发送第i待发送数据的结束时刻。
需要说明的是，当i＝1时，第一待发送数据的起始时刻为发送数据帧的起始时刻，可以根据发送节点的内部时钟得到。当i大于或等于2时，第i待发送数据的起始时刻可以根据第一待发送数据的起始时刻和传输i-1段数据部分的时长来共同确定。如果发送i-1个数据部分的时间窗口间包括渡越部分。上述第i待发送数据的起始时刻是由第一待发送数据的起始时刻、发送i-1个数据部分的时长和发送i-1个数据部分的时间窗口间包括的渡越部分共同确定的。第i时间窗口的结束时刻是在发送节点与接收节点建立连接后从接收节点获取的。例如，如图8所示，假设T11表示发送第一待发送数据的起始时刻，Tc表示传输i-1段数据部分的时长，Td表示i-1段渡越部分的时长，Tr表示发送帧头部分的时长。第i待发送数据的起始时刻为从第一待发送数据的起始时刻开始经过传输i-1段数据部分的时长、i-1段渡越部分的时长和发送帧头部分的时长后的时刻。
另外，当i＝1，发送节点根据发送第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定第i原始符号数时，发送第i待发送数据的可用时长需要减去发送帧头部分的时长后，根据数据符号的时长确定第i原始符号数。用公式表示，公式为
Figure GPA0000296743410000191
其中，Tr表示发送帧头部分的时长。
S5013、发送节点判断第i目标符号数是否小于或等于第i原始符号数。
若第i目标符号数小于或等于第i原始符号数，执行S5014；若第i目标符号数大于第i原始符号数，执行S5015。
S5014、发送节点将第i目标符号数确定为第i实际符号数。
第i实际符号数为发送第i段数据部分时用于承载第i段数据部分实际使用的数据符号的符号个数。此时，相当于发送节点已经对传输待发送数据所需要使用的符号数确定完成。
S5015、发送节点将第i原始符号数确定为第i实际符号数。
此时，相当于第i个时间窗口还无法将待发送数据传输完成，还需要其他时间窗口的来传输，因此，发送节点还需要继续确定第i+1实际符号数，第i+1实际符号数为发送第i+1段数据部分时用于承载第i+1段数据部分实际使用的数据符号的符号个数。
S5016、发送节点根据第i个时间窗口的物理层传输参数和第i实际符号数确定第i段数据部分。
物理层传输参数还包括每个时间窗口的比特分配表。比特分配表包括时间窗口内传输的数据符号中每个数据符号包括的子载波数，每个子载波承载的比特数。例如，一个数据符号包括4096个子载波，每个子载波承载2比特，则一个符号可承载8192个比特。发送节点可以根据第i实际符号数和第i个时间窗口的比特加载表共同确定能够传输的数据数，得到第i段数据部分。具体的计算过程可以参考现有技术本申请实施例在此不再赘述。
根据上述方式可以将待发送数据划分为N段数据部分。特别的，若在当前交流电周期内，所有的时间窗口包括的数据符号无法承载完待发送数据，即当前交流电周期无法传输完待发送数据，还有剩余数据，此时，可以将剩余数据放到下一个交流电周期传输，传输的具体方法可以参考本申请实施例所述的基于电力线信道的数据帧传输方法。
S502、发送节点在N个时间窗口内发送数据帧。
数据帧包括的N个数据部分分别在各自对应的时间窗口内传输。如第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分。
S503、接收节点接收数据帧。
数据帧的具体描述可以参考S501的详细阐述，本申请实施例在此不再赘述。
S504、接收节点解析数据帧，得到数据帧传输的数据。
接收节点接收到数据帧后，对数据帧进行解析获取数据帧中的数据。首先，接收节点解析数据帧的帧头部分，获取第一指示信息和第二指示信息。根据第一指示信息接收节点便可以得知该数据帧是信道自适应聚合数据帧，即该数据帧包括多个数据部分的数据帧，多个数据部分能够在多个不同的信道状态的电力线信道上连续传输。再根据第二指示信息包括的用于解析载荷部分的解析参数解析数据帧的载荷部分。
在一种可能的实现方式中，解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。接收节点便可以根据解析参数解析数据帧得到数据。如果网络出现异常，接收节点有可能无法成功接收所有的数据部分。因此，接收节点可以根据帧头符号包括的数据部分的个数确定是否成功接收所有的数据部分。需要说明的是，若渡越部分包括渡越符号，上述解析参数可以包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。若渡越部分为渡越时长，上述解析参数可以无需包括渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数，上述解析参数可以包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
在另一种可能的实现方式中，解析参数包括发送数据帧的起始时刻。此时，接收节点先根据解析帧头部分得到的数据帧长度减去帧头部分长度得到载荷部分长度。长度可以理解为符号个数。载荷部分长度包括数据符号的个数和渡越符号的个数之和。帧头部分长度中的前导符号的个数是发送节点和接收节点预先定义的，即发送节点和接收节点均已知晓。接收节点解析帧头部分便可知帧头符号的长度和额外信道训练符号的长度。需要说明的是，帧头部分有可能不包括额外信道训练符号，在这种情况下，数据帧长度只需要减去前导符号长度和帧头符号长度便可以得到载荷部分长度。由于接收节点知道每个时间窗口的结束时刻，根据预设规则便可以确定数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。接收节点便可以根据数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数解析数据帧得到数据。预设规则可以是根据数据符号与时间窗口的起始时刻或结束时刻的交叉点确定传输第i段数据部分的时间窗口。例如，在前一个时间窗口传输了某个数据符号的50％以上的数据，在后一个时间窗口传输了50％以下的数据，认为该交叉点为该时间窗口的结束时刻，可以确定在该时间窗口中传输了多个数据符号。以此类推，最终得到数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。或者，接收节点可以根据发送数据帧的起始时刻和第一个时间窗口的结束时刻便可以得到第一个时间窗口的时长，用第一个时间窗口的时长减去帧头部分的时长可以得到第一个时间窗口内传输第一段数据部分的时长，用第一段数据部分的时长除以第一段数据部分传输一个数据符号的时长可以得到第一个时间窗口共传输的多少个数据符号。接收节点还知道第一段渡越部分包括的渡越符号个数，根据第一段渡越部分包括的渡越符号个数可以得到第一段渡越部分的时长，从网络时间参考开始经过第一时间窗口的时长和第一段渡越部分的时长，得到第二时间窗口的起始时刻，此时再根据上述方法便可以得到第一个时间窗口共传输的多少个数据符号。以此类推，最终得到数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数、渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数。最后，接收节点根据每段数据部分对应的时间窗口的物理层传输参数对数据部分进行解调。
进一步的，在发送节点在与接收节点建立连接关系后，接收节点可以直接向发送节点发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数，发送节点无需向接收节点发送任何请求消息获取N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。当然，发送节点也需要向接收节点发送时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数，以便于接收节点需要向发送节点发送数据时使用时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数对待发送数据进行处理。如图9所示，本申请实施例还包括以下步骤：
S901、接收节点发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
接收节点可以根据现有技术中的信道获取协议(Channel Estimation Protocol)确定时间窗口的个数和每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数，并向发送节点发送N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
S902、发送节点接收N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
发送节点接收到N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数后，便可以根据N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数对待发送数据进行处理，生成数据帧。
可选的，发送节点也可以不使用接收节点发送的N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数。可理解的，发送节点和接收节点可以预先预定N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数。发送节点根据预先预定的N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数对待发送数据进行处理，生成数据帧。解析参数中包括的传输每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数即可以是预先预定的N个时间窗口中每个时间窗口的物理层传输参数。
在发送节点生成数据帧之前，发送节点还需要获取P段渡越部分。在发送节点与接收节点建立连接关系后，接收节点直接向发送节点发送N个时间窗口中每个时间窗口的起始时刻和结束时刻，以及N个时间窗口的物理层传输参数的时候，也可向发送节点发送P段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻，无需发送节点向接收节点发送任何请求消息获取P段渡越部分。如图9所示，本申请实施例还包括以下步骤：
S903、接收节点发送P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻。
S904、发送节点接收P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻。
发送节点接收到P段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻后，可以根据第j段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻确定第j段渡越部分的渡越时长，渡越时长用于表示相邻的两个时间窗口间的时长，第j段渡越部分包括的渡越符号的个数是由第j段渡越时长确定的。
可选的，在发送节点与接收节点建立连接关系后，接收节点可以不执行S903和S904，也可以直接向发送节点发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数，发送节点根据P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数确定渡越部分。如图9所示，本申请实施例还包括以下步骤：
S905、接收节点发送P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
S906、发送节点接收P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
本申请实施例提供的基于电力线信道的数据帧传输方法，通过将可以在多个时间窗口内传输的数据部分聚合在一个数据帧中，在满足电力线信道自适应通讯目的的同时，使得数据帧在不同信道状态下实现跨时间窗口的连续传输，从而，减少了不必要的冗余信息和需要发送的数据帧个数，有效地提高了电力线信道的使用效率。并且在数据帧中引入渡越符号，避免了在跨窗传输中由于电力线信道转移导致电力线信道不稳定造成的误码，保证了通讯的稳定性和正确性。
上述主要从各个网元之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，例如发送节点和接收节点为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对发送节点和接收节点进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图10示出了上述和实施例中涉及的发送节点的一种可能的组成示意图，该发送节点能执行本申请各方法实施例中任一方法实施例中发送节点所执行的步骤。如图10所示，该发送节点可以包括：处理单元1001和发送单元1002。
其中，处理单元1001，用于支持发送节点执行图5所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S501，图7所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S5011至S5016，图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S5011至S5016。
发送单元1002，用于支持发送节点执行图5所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S502，图7所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S502，图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S502。
在本申请实施例中，进一步的，如图10所示，该发送节点还可以包括：接收单元1003。
接收单元1003，用于支持发送节点执行图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S902和S904，或者，S902和S906。
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本申请实施例提供的发送节点，用于执行上述基于电力线信道的数据帧传输方法，因此可以达到与上述基于电力线信道的数据帧传输方法相同的效果。
图11为本申请实施例提供的一种通信装置的组成示意图，如图11所示，通信装置可以包括至少一个处理器1101、存储器1102、收发器1103和通信总线1104。
下面结合图11对通信装置的各个构成部件进行具体的介绍：
处理器1101是通信装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。在具体的实现中，作为一种实施例，处理器1101可以包括一个中央处理器(centralprocessing unit，CPU)或多个CPU，例如图11中所示的CPU0和CPU1。处理器1101也可以是特定集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital signalprocessor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)。
其中，以处理器1101是一个或多个CPU为例，处理器1101可以通过运行或执行存储在通信装置中的存储器1102内的软件程序，以及调用存储在存储器1102内的数据，执行通信装置的各种功能。
在具体实现中，作为一种实施例，通信装置可以包括多个处理器，例如图11中所示的处理器1101和处理器1105。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
在本申请实施例中处理器主要用于生成数据帧和解析数据帧。
存储器1102可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器1102可以是独立存在，通过通信总线1104与处理器1101相连接。存储器1102也可以和处理器1101集成在一起。
其中，所述存储器1102用于存储执行本申请方案的软件程序，并由处理器1101来控制执行。存储器1102还用于数据帧。
收发器1103，用于与其他设备或通信网络通信，收发器1103可以用于实现接收单元的功能，以及发送单元的功能。
通信总线1104，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
图11中示出的设备结构并不构成对通信装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在采用集成的单元的情况下，图12示出了上述实施例中所涉及的发送节点的另一种可能的组成示意图，该发送节点能执行本申请各方法实施例中任一方法实施例中发送节点所执行的步骤。如图12所示，该发送节点包括：处理模块1201和通信模块1202。
处理模块1201用于对发送节点的动作进行控制管理，例如，处理模块1201用于支持发送节点执行图5中的S501，图7中的S5011至S5016，图9中的S5011至S5016、和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块1202用于支持发送节点与其他网络实体的通信，例如与图13和图14中示出的功能模块或网络实体之间的通信。具体的，如通信模块1202用于执行发送节点执行图5中的S502，图7中的S502，图9中的S502。发送节点还可以包括存储模块1203，用于存储发送节点的程序代码和数据。
其中，处理模块1201可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块1202可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块1203可以是存储器。
当处理模块1201为处理器，通信模块1202为收发器，存储模块1203为存储器时，本申请实施例所涉及的发送节点可以为图11所示的通信装置。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图13示出了上述和实施例中涉及的接收节点的一种可能的组成示意图，该接收节点能执行本申请各方法实施例中任一方法实施例中接收节点所执行的步骤。如图13所示，该接收节点可以包括：接收单元1301和处理单元1302。
其中，接收单元1301，用于支持接收节点执行图5所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S503，图7所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S503，图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S503。
处理单元1302，用于支持接收节点执行图5所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S504，图7所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S504，图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S504。
在本申请实施例中，进一步的，如图13所示，该接收节点还可以包括：发送单元1303。
发送单元1303，用于支持发送节点执行图9所示的基于电力线信道的数据帧传输方法中的S901和S903，或者，S901和S905。
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本申请实施例提供的接收节点，用于执行上述基于电力线信道的数据帧传输方法，因此可以达到与上述基于电力线信道的数据帧传输方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下，图14示出了上述实施例中所涉及的接收节点的另一种可能的组成示意图，该接收节点能执行本申请各方法实施例中任一方法实施例中接收节点所执行的步骤。如图14所示，该接收节点包括：处理模块1401和通信模块1402。
处理模块1401用于对接收节点的动作进行控制管理。例如，处理模块1401用于支持接收节点执行图5中的S504，图7中的S504，图9中的S504、和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块1402用于支持接收节点与其他网络实体的通信，例如与图10和图12中示出的功能模块或网络实体之间的通信。具体的，如通信模块1402用于执行接收节点执行图5中的S503，图7中的S503，图9中的S503。接收节点还可以包括存储模块1403，用于存储接收节点的程序代码和数据。
其中，处理模块1401可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块1402可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块1403可以是存储器。
当处理模块1401为处理器，通信模块1402为收发器，存储模块1403为存储器时，本申请实施例所涉及的接收节点可以为图11所示的通信装置。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (28)

1.一种基于电力线信道的数据帧传输方法，其特征在于，包括：
发送节点生成数据帧，所述数据帧包括帧头部分和载荷部分，所述帧头部分包括帧头符号，所述帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，所述第一指示信息用于指示所述数据帧为信道自适应聚合数据帧，所述第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数，所述载荷部分包括N段数据部分，所述N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，所述N个时间窗口属于M个区域，所述M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个所述区域包括至少一个所述时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N；
所述发送节点在所述N个时间窗口内发送所述数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分，i为整数，i取1至N。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输所述每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析参数包括发送所述数据帧的起始时刻。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述载荷部分还包括P段渡越部分，每段所述渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
第j段渡越部分包括渡越符号，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为与所述第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号，其中，j为整数，j取1至P；
或者，所述第j段渡越部分为渡越时长。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数；
或者，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述发送节点生成数据帧之前，所述方法还包括：
所述发送节点获取所述P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻；
或者，所述发送节点获取所述P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述发送节点生成数据帧之前，所述方法还包括：
所述发送节点获取所述N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
9.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述发送节点生成数据帧之前，所述方法还包括：
所述发送节点根据第i待发送数据和所述第i个时间窗口的物理层传输参数确定第i目标符号数，所述第i待发送数据为所述待发送数据或所述待发送数据的部分数据，所述第i目标符号数为所述发送节点发送所述第i待发送数据时用于承载所述第i待发送数据所需要使用的数据符号的符号个数；
所述发送节点确定第i原始符号数，所述第i原始符号数为发送所述第i待发送数据的起始时刻到所述第i时间窗口的结束时刻的时长内能够传输的数据符号的符号个数；
所述发送节点判断所述第i目标符号数是否小于或等于所述第i原始符号数；
若所述第i目标符号数小于或等于所述第i原始符号数，所述发送节点将所述第i目标符号数确定为第i实际符号数，所述第i实际符号数为发送第i段数据部分时用于承载所述第i段数据部分实际使用的数据符号的符号个数；
若所述第i目标符号数大于所述第i原始符号数，所述发送节点将所述第i原始符号数确定为所述第i实际符号数；
所述发送节点根据所述第i个时间窗口的物理层传输参数和所述第i实际符号数确定所述第i段数据部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发送节点确定第i原始符号数，具体包括：
所述发送节点获取发送所述第i待发送数据的起始时刻和所述第i时间窗口的结束时刻；
所述发送节点获取发送所述第i待发送数据的可用时长，所述发送所述第i待发送数据的可用时长为所述发送所述第i待发送数据的起始时刻与所述第i时间窗口的结束时刻之差；
所述发送节点根据所述发送所述第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定所述第i原始符号数，所述数据符号为在所述第i个时间窗口内传输所述第i待发送数据的符号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当i=1时，所述发送节点根据所述发送所述第i待发送数据的可用时长和数据符号的时长确定所述第i原始符号数，具体包括：
所述发送节点根据所述发送所述第i待发送数据的可用时长、发送所述帧头部分的时长和所述数据符号的时长确定所述第i原始符号数。
12.一种基于电力线信道的数据帧传输方法，其特征在于，包括：
接收节点接收数据帧，所述数据帧包括帧头部分和载荷部分，所述帧头部分包括帧头符号，所述帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，所述第一指示信息用于指示所述数据帧为信道自适应聚合数据帧，所述第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数，所述载荷部分包括N段数据部分，所述N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，所述N个时间窗口属于M个区域，所述M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个所述区域包括至少一个所述时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N；
所述接收节点解析所述数据帧，得到所述数据帧传输的数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输所述每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述解析参数包括发送所述数据帧的起始时刻。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述载荷部分还包括P段渡越部分，每段所述渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，第j段渡越部分包括渡越符号，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为与所述第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号，其中，j为整数，j取1至P；
或者，所述第j段渡越部分为渡越时长。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数；
或者，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述接收节点接收数据帧之前，所述方法还包括：
所述接收节点发送所述P段渡越部分中每段渡越部分对应的起始时刻和结束时刻；
或者，所述接收节点发送所述P段渡越部分中每段渡越部分包括的渡越符号的符号个数。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，在所述接收节点接收数据帧之前，所述方法还包括：
所述接收节点发送所述N个时间窗口中每个时间窗口对应的起始时刻、结束时刻和物理层传输参数。
20.一种发送节点，其特征在于，包括：
处理单元，用于生成数据帧，所述数据帧包括帧头部分和载荷部分，所述帧头部分包括帧头符号，所述帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，所述第一指示信息用于指示所述数据帧为信道自适应聚合数据帧，所述第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数，所述载荷部分包括N段数据部分，所述N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，所述N个时间窗口属于M个区域，所述M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个所述区域包括至少一个所述时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N；
发送单元，用于在所述N个时间窗口内发送所述数据帧，其中，第i个时间窗口对应的电力线信道用于传输第i个数据部分，i为整数，i取1至N。
21.根据权利要求20所述的发送节点，其特征在于，所述解析参数包括数据部分的个数、承载每段数据部分实际使用的数据符号的符号个数和传输所述每段数据部分所使用的时间窗口的物理层传输参数标识。
22.根据权利要求20所述的发送节点，其特征在于，所述解析参数包括发送所述数据帧的起始时刻。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的发送节点，其特征在于，所述载荷部分还包括P段渡越部分，每段所述渡越部分用于间隔相邻的两个时间窗口，P为大于等于1且小于等于N-1的整数。
24.根据权利要求23所述的发送节点，其特征在于，第j段渡越部分包括渡越符号，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为静默符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为使用伪随机数据的填充符号，或者，所述第j段渡越部分包括的渡越符号为与所述第j段渡越部分相邻的时间窗口中承载数据部分的数据符号，其中，j为整数，j取1至P；或者，所述第j段渡越部分为渡越时长。
25.根据权利要求24所述的发送节点，其特征在于，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越符号的符号个数；
或者，所述解析参数还包括所述渡越部分的个数和每段渡越部分实际使用的渡越时长。
26.一种接收节点，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收数据帧，所述数据帧包括帧头部分和载荷部分，所述帧头部分包括帧头符号，所述帧头符号包括第一指示信息和第二指示信息，所述第一指示信息用于指示所述数据帧为信道自适应聚合数据帧，所述第二指示信息包括用于解析所述载荷部分的解析参数，所述载荷部分包括N段数据部分，所述N段数据部分是通过N个时间窗口的物理层传输参数划分待发送数据得到的，所述N个时间窗口属于M个区域，所述M个区域中每个区域对应一种物理层传输参数，一个所述区域包括至少一个所述时间窗口，相邻的两个时间窗口的物理层传输参数不同，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，M小于或等于N；
处理单元，用于解析所述数据帧，得到所述数据帧传输的数据。
27.一种通信装置，其特征在于，包括：至少一个处理器、存储器、总线和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，使得所述计算机程序被所述至少一个处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的基于电力线信道的数据帧传输方法或权利要求12-19中任一项所述的基于电力线信道的数据帧传输方法。
28.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的基于电力线信道的数据帧传输方法或权利要求12-19中任一项所述的基于电力线信道的数据帧传输方法。
CN201880093789.6A 2018-05-25 2018-05-25 一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置 Active CN112219356B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/088507 WO2019223006A1 (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112219356A CN112219356A (zh) 2021-01-12
CN112219356B true CN112219356B (zh) 2021-10-26

Family

ID=68615677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880093789.6A Active CN112219356B (zh) 2018-05-25 2018-05-25 一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3764556A4 (zh)
CN (1) CN112219356B (zh)
WO (1) WO2019223006A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116743306A (zh) * 2022-03-01 2023-09-12 华为技术有限公司 数据传输方法、电力线通信装置和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1536775A (zh) * 2003-04-08 2004-10-13 ������������ʽ���� 车辆外设施·车辆间通讯装置、车辆外设施·车辆间通讯方法及车辆外设施·车辆间通讯装置的安装方法
CN103297188A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 德克萨斯仪器股份有限公司 电力线通信中分段帧的传输
CN103428063A (zh) * 2012-05-14 2013-12-04 美国博通公司 无线站桥接的系统及方法
CN104852777A (zh) * 2014-02-14 2015-08-19 华为终端有限公司 多目标聚合传输方法和相关设备及系统
CN107005338A (zh) * 2014-12-12 2017-08-01 英特尔公司 用于a‑mdpu的自适应块ack机制
CN107409015A (zh) * 2015-04-06 2017-11-28 高通股份有限公司 控制帧聚合帧

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2186531B1 (es) * 2001-04-19 2005-03-16 Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. Procedimiento de acceso multiple y multiple transmision de datos para un sistema multiusuario de transmision digital de datos punto a multipunto sobre red electrica.
KR100728038B1 (ko) * 2006-03-03 2007-06-14 삼성전자주식회사 Ｐｌｃ 네트워크상에서 데이터를 묶어서 전송하는 방법 및장치
US8325784B2 (en) * 2007-08-31 2012-12-04 Panasonic Corporation Communication apparatus, communication method, and integrated circuit
CN101729089B (zh) * 2008-10-23 2013-07-10 弥亚微电子（上海）有限公司 通信系统的发射机、接收机及其同步方法
JPWO2012014502A1 (ja) * 2010-07-30 2013-09-12 パナソニック株式会社 通信方法、通信装置、および通信フレーム生成方法
US9203757B2 (en) * 2012-03-22 2015-12-01 Texas Instruments Incorporated Network throughput using multiple reed-solomon blocks
US20130343403A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-26 Texas Instruments Incorporated Retransmission Mechanism for Segmented Frames in Power Line Communication (PLC) Networks
US20140254408A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 Qualcomm Incorporated Rate control associated with frame aggregation
CN103647742B (zh) * 2013-12-25 2017-09-08 上海贝岭股份有限公司 电力线载波ofdm系统的通信方法和设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1536775A (zh) * 2003-04-08 2004-10-13 ������������ʽ���� 车辆外设施·车辆间通讯装置、车辆外设施·车辆间通讯方法及车辆外设施·车辆间通讯装置的安装方法
CN103297188A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 德克萨斯仪器股份有限公司 电力线通信中分段帧的传输
CN103428063A (zh) * 2012-05-14 2013-12-04 美国博通公司 无线站桥接的系统及方法
CN104852777A (zh) * 2014-02-14 2015-08-19 华为终端有限公司 多目标聚合传输方法和相关设备及系统
CN107005338A (zh) * 2014-12-12 2017-08-01 英特尔公司 用于a‑mdpu的自适应块ack机制
CN107409015A (zh) * 2015-04-06 2017-11-28 高通股份有限公司 控制帧聚合帧

Also Published As

Publication number Publication date
CN112219356A (zh) 2021-01-12
EP3764556A1 (en) 2021-01-13
EP3764556A4 (en) 2021-04-14
WO2019223006A1 (zh) 2019-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018284901B2 (en) Method and apparatus for determining transport block size
EP3606242B1 (en) Data transmission method and apparatus
US11395291B2 (en) Allocating transmission resources in communication networks that provide low latency services
US20180123847A1 (en) Method and apparatus for code block division
US20120189072A1 (en) Combined data and probe (cdp) frame
CN110661608A (zh) 通信方法、装置、计算机可读介质及电子设备
CN108259149B (zh) 发送/接收参考信号的方法及终端设备、网络设备
TW201806326A (zh) 傳輸數據的方法和設備
CN112219356B (zh) 一种基于电力线信道的数据帧传输方法及装置
JP7286643B2 (ja) 動的構成方法、端末機器、ネットワーク機器およびコンピュータ記憶媒体
US20160359584A1 (en) Information receiving and sending method and apparatus
CN107483152B (zh) 一种发送、接收数据的方法，装置及计算机可读取存储介质
CN110505705B (zh) 数据发送方法、装置、计算机设备和存储介质
Mudriievskyi et al. Performance evaluation of the G. hn PLC PHY layer
US10764001B2 (en) Receiver-specific transmission length
US11700088B2 (en) Data transmission method and apparatus, and storage medium
CN114071472A (zh) 一种资源分配方法及装置、通信设备
WO2014063592A1 (zh) 数据的传输方法及装置
WO2014139156A1 (zh) 信息上报方法、装置及系统
CN106911612A (zh) 信息的发送方法及装置
JP6630821B2 (ja) チャネル状態情報参照信号ｃｓｉ−ｒｓを送信するための方法及び装置
CN114269020A (zh) Pdsch资源优化方法及装置
CN117675137A (zh) 配置参数调整方法、装置、电子设备及存储介质
CN118075810A (zh) 传输控制、信息传输方法、装置、设备及可读存储介质
CN110336750A (zh) 数据转发方法、装置和服务提供侧边缘设备

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant