CN116938812A - 一种电力线载波与无线双模融合的通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信相关领域，具体为一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，本发明通过双模融合，可以根据具体需求在不同区域选择合适的通信方式，提高网络的适应性和弹性；在双模切换过程中，如果某一种通信方式出现信号质量下降或中断，可以通过切换到另一种通信方式来保持通信的连续性，这样可以提高通信的可靠性和稳定性，降低通信中断和数据丢失的风险；通过合理设定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，可以实现最佳的网络资源利用，根据通信需求，合理分配资源和带宽，优先满足重要通信数据的传输要求，提高网络的效率和整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信相关领域，具体为一种电力线载波与无线双模融合的通信方法。
背景技术
电力线载波(PowerLineCarrier，PLC)与无线是智能电网的建设和应用过程两种主要的通信方式。电力线一般布于墙内，线路相对安全，不易被损坏，但由于存在线路噪声干扰，输入阻抗的时变性，以及信号衰减等因素，电力线载波的通信质量一般会有一定的波动性。无线通信包括微功率无线、WIFI、无线宽带、移动通信等多种形式，具有便捷、无需布线等特点，但是遇到障碍物时，信号衰减比较严重，而且无线通信的质量也会受频段、地域、气候环境等因素的影响。在智能电网应用过程中，环境复杂、业务承载需求多样、传输可靠性要求高，采用任何一种通信方式都不能完全满足智能电网建设要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，包括以下步骤：
步骤S1、在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点，用于在电力线上传输数据；
步骤S2、在无线通信系统中，设立一或多个基站节点，用于接收和发送无线信号；
步骤S3、将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换；
步骤S4、当用户终端需要进行通信时，首先尝试通过电力线载波通信节点进行通信；如果信号质量不佳或距离远，无法满足通信需求，则自动切换至无线通信系统进行通信；
步骤S5、在双模切换过程中，通过建立虚拟通信信道，在两个通信系统之间传输数据；
步骤S6、根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，以实现最佳的通信效果。
优选的，所述步骤S1中在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点具体实施方案如下：
载波通信模块选择：选择适用于电力线通信的载波通信模块，选用PLC芯片或模块，PLC芯片或模块将数据转换为适合在电力线上传输的载波信号；
节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置载波通信节点，其中节点数量和位置的选择考虑通信覆盖范围、数据传输距离和节点之间的通信连接；
通信技术参数设置：根据具体的通信要求，设置载波通信节点的技术参数，包括发送功率、调制方式、载波频率，其中技术参数需要考虑电力线传输特性、环境噪声和通信距离因素；
信号传输优化：实施误码纠正、调制解调技术、信道估计和自适应传输技术，提高数据传输的可靠性和速率；
接口和协议兼容性：确保载波通信节点与其他通信设备的接口和协议兼容，实现与其他系统的联动和数据交换；
安全性保障：在载波通信节点上实施安全措施，具体为加密算法、身份验证和访问控制，保护通信系统免受未经授权的访问和数据泄露的威胁。
优选的，所述加密算法、身份验证和访问控制具体为：
加密算法：通过使用加密算法对通信数据进行加密，保证数据在传输过程中不被未经授权的人员获取和篡改，其中加密算法使用AES：
加密：密文＝AES(明文,密钥)
解密：明文＝AES(密文,密钥)
上述中明文是要传输的原始数据，密钥是用于加密和解密的秘密密钥，通过在载波通信节点上实施AES算法，保证数据在传输过程中的机密性和完整性；
身份验证：只有经过授权的用户或设备可以访问载波通信节点，使用身份验证机制，具体使用身份验证算法是基于密钥的HMAC：
HMAC＝Hash(密钥+数据)
上述中密钥是事先与用户或设备共享的秘密密钥，数据是用户的身份信息或认证令牌，通过对数据进行哈希运算，并结合密钥生成HMAC值，验证用户或设备的身份真实性；
访问控制：限制对载波通信节点的访问权限，实施访问控制机制，具体访问控制算法是基于访问令牌的访问控制列表(ACL)：
IF(用户/设备ID在ACL列表中)THEN(允许访问)ELSE(拒绝访问)
上述中ACL列表包含了授权的用户或设备的唯一标识符，通过比较用户或设备的ID与ACL列表中的记录，确定是否允许其访问载波通信节点。
优选的，所述步骤S2中在无线通信系统中，设立一或多个基站节点具体实施方案如下：
基站设备选择：选择适用于无线通信的基站设备，具体为LTE基站、Wi-Fi路由器，上述LTE基站、Wi-Fi路由器支持所需的无线通信协议和频段；
基站节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置基站节点，节点数量和位置的选择参考无线信号覆盖范围、容量需求和用户分布情况，同时通过合理调整基站节点的发送功率、天线方向和天线高度等参数，优化信号覆盖范围并减少干扰；
数据传输技术：在基站节点上实施高速数据传输技术，满足用户对带宽和延迟的需求具体使用调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法。
优选的，所述调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法具体为：
调制解调技术：采用高效的调制解调技术，将数字数据转变为适合无线传输的模拟信号，具体使用的调制技术是正交频分复用(OFDM)：发送信号＝IFFT(调制数据)，其中IFFT是逆离散傅里叶变换，用于将调制数据转换为时域信号，通过使用OFDM技术，实现高频谱效率和抗多径干扰的能力；
多天线技术：利用多个发射和接收天线，实现多输入多输出技术，以提高信号传输的可靠性和数据吞吐量，具体使用MIMO技术通过空时编码(STBC)和空间多复用(SM)技术实现，其中空时编码为：发送信号矩阵＝STBC(调制数据矩阵)，在MIMO系统中，发送信号矩阵是一个由多个天线发送的信号矩阵，通过空时编码技术将调制数据矩阵转换成发送信号矩阵；
信道编码：使用错误检测和纠错码技术对传输数据进行编码，提高传输的可靠性，其中信道编码算法包括卷积码和LDPC码，其中，卷积码通过状态机和输出表格进行描述，LDPC码则使用稀疏矩阵进行编码和译码；
调度算法：使用调度算法，合理分配基站资源和调度传输时间，以满足用户对带宽和延迟的需求，具体调度算法包括最大比率调度和最小干扰调度。
优选的，所述步骤S3中将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换具体步骤如下：
步骤S301、首先需要设计网络架构，将电力线载波通信节点和无线基站节点进行适当的连接，通过有线连接或者无线连接来实现，确保两种通信系统之间有足够的带宽和低延迟的连接；
步骤S302、为了实现双模切换，即在无线信号好的情况下优先选择无线通信，信号较弱或丢失时切换到电力线通信，采用以下策略：信号测量和监控：无线基站节点周期性地对无线信号质量进行测量和监控，根据无线信号的强度、信噪比、误码率信息判断信号质量；信号切换决策：根据预设的切换策略，预设信号阈值或其他指标，确定何时从无线通信切换到电力线通信，并在信号恢复后切换回无线通信；切换控制：一旦切换决策判断需要切换，相应的控制命令将被发送给电力线载波通信节点和无线基站节点，以实现切换过程的协调和同步；
步骤S303、完成双模切换，在电力线载波通信节点和无线基站节点之间进行数据交换，其中根据具体的应用需求和网络框架设计，采用以下策略和技术：协议转换：根据不同的通信协议，实施协议转换，将电力线载波通信节点和无线基站节点之间的数据进行交换和转发；数据转换和封装：根据所需的数据格式和传输要求，对数据进行转换和封装，具体为将电力线通信中的数据转换为适合无线通信的数据格式，并在无线通信中解封装和处理数据；统一管理和控制：确保电力线载波通信节点和无线基站节点的统一管理和控制，使用中央控制器或基站管理系统来实现数据交换的协调和配置。
优选的，所述步骤S6中根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重具体步骤为：
步骤S601、首先需要评估通信需求，了解对电力线载波通信和无线通信的重要性和优先级，根据具体的应用场景和用户需求来确定，具体为对于实时性要求较高的数据，增加使用无线通信，减少使用电力线载波通信；
步骤S602、根据通信需求评估的结果，设定电力线载波通信和无线通信的优先级，根据需求来设定优先级，将无线通信设定为高优先级，而电力线载波通信设定为低优先级，即保证高优先级通信的质量和带宽分配；
步骤S603、在设定了优先级后，根据具体需求确定不同通信系统间的权重分配，权重表示在共享资源时建议分配给每个通信系统的份额，它可以通过调整具体的参数或分配规则来实现，具体设定无线通信的权重为80％，电力线载波通信的权重为20％，在资源分配时，80％的资源将优先分配给无线通信，剩余20％分配给电力线载波通信。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将电力线载波通信与无线通信相结合，可以实现更广泛的通信覆盖范围，传统的无线通信可能会受到信号覆盖范围的限制，而电力线载波通信可以在电力线网络覆盖的范围内进行通信，使得通信范围更加广泛和全面；电力线载波通信和无线通信的双模融合使得网络的部署更加灵活，无线通信适用于移动设备和远距离通信，而电力线载波通信适用于固定设备和近距离通信，通过双模融合，可以根据具体需求在不同区域选择合适的通信方式，提高网络的适应性和弹性；在双模切换过程中，如果某一种通信方式出现信号质量下降或中断，可以通过切换到另一种通信方式来保持通信的连续性，这样可以提高通信的可靠性和稳定性，降低通信中断和数据丢失的风险；通过合理设定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，可以实现最佳的网络资源利用，根据通信需求，合理分配资源和带宽，优先满足重要通信数据的传输要求，提高网络的效率和整体性能；由于双模融合的通信方法可以提供更广泛的覆盖范围和通信可靠性，用户可以享受到更好的通信体验，无论是在室内还是室外，用户都能够获得稳定、高质量的通信服务，满足其日常通信需求。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本发明提供一种技术方案：一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，包括以下步骤：
步骤S1、在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点，用于在电力线上传输数据；
步骤S2、在无线通信系统中，设立一或多个基站节点，用于接收和发送无线信号；
步骤S3、将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换；
步骤S4、当用户终端需要进行通信时，首先尝试通过电力线载波通信节点进行通信；如果信号质量不佳或距离远，无法满足通信需求，则自动切换至无线通信系统进行通信；
步骤S5、在双模切换过程中，通过建立虚拟通信信道，在两个通信系统之间传输数据；
步骤S6、根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，以实现最佳的通信效果。
进一步的，步骤S1中在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点具体实施方案如下：
载波通信模块选择：选择适用于电力线通信的载波通信模块，选用PLC芯片或模块，PLC芯片或模块将数据转换为适合在电力线上传输的载波信号；
节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置载波通信节点，其中节点数量和位置的选择考虑通信覆盖范围、数据传输距离和节点之间的通信连接；
通信技术参数设置：根据具体的通信要求，设置载波通信节点的技术参数，包括发送功率、调制方式、载波频率，其中技术参数需要考虑电力线传输特性、环境噪声和通信距离因素；
信号传输优化：实施误码纠正、调制解调技术、信道估计和自适应传输技术，提高数据传输的可靠性和速率；
接口和协议兼容性：确保载波通信节点与其他通信设备的接口和协议兼容，实现与其他系统的联动和数据交换；
安全性保障：在载波通信节点上实施安全措施，具体为加密算法、身份验证和访问控制，保护通信系统免受未经授权的访问和数据泄露的威胁。
进一步的，加密算法、身份验证和访问控制具体为：
加密算法：通过使用加密算法对通信数据进行加密，保证数据在传输过程中不被未经授权的人员获取和篡改，其中加密算法使用AES：
加密：密文＝AES(明文,密钥)
解密：明文＝AES(密文,密钥)
上述中明文是要传输的原始数据，密钥是用于加密和解密的秘密密钥，通过在载波通信节点上实施AES算法，保证数据在传输过程中的机密性和完整性；
身份验证：只有经过授权的用户或设备可以访问载波通信节点，使用身份验证机制，具体使用身份验证算法是基于密钥的HMAC：
HMAC＝Hash(密钥+数据)
上述中密钥是事先与用户或设备共享的秘密密钥，数据是用户的身份信息或认证令牌，通过对数据进行哈希运算，并结合密钥生成HMAC值，验证用户或设备的身份真实性；
访问控制：限制对载波通信节点的访问权限，实施访问控制机制，具体访问控制算法是基于访问令牌的访问控制列表(ACL)：
IF(用户/设备ID在ACL列表中)THEN(允许访问)ELSE(拒绝访问)
上述中ACL列表包含了授权的用户或设备的唯一标识符，通过比较用户或设备的ID与ACL列表中的记录，确定是否允许其访问载波通信节点。
进一步的，步骤S2中在无线通信系统中，设立一或多个基站节点具体实施方案如下：
基站设备选择：选择适用于无线通信的基站设备，具体为LTE基站、Wi-Fi路由器，上述LTE基站、Wi-Fi路由器支持所需的无线通信协议和频段；
基站节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置基站节点，节点数量和位置的选择参考无线信号覆盖范围、容量需求和用户分布情况，同时通过合理调整基站节点的发送功率、天线方向和天线高度等参数，优化信号覆盖范围并减少干扰；
数据传输技术：在基站节点上实施高速数据传输技术，满足用户对带宽和延迟的需求具体使用调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法。
进一步的，所述调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法具体为：
调制解调技术：采用高效的调制解调技术，将数字数据转变为适合无线传输的模拟信号，具体使用的调制技术是正交频分复用(OFDM)：发送信号＝IFFT(调制数据)，其中IFFT是逆离散傅里叶变换，用于将调制数据转换为时域信号，通过使用OFDM技术，实现高频谱效率和抗多径干扰的能力；
多天线技术：利用多个发射和接收天线，实现多输入多输出技术，以提高信号传输的可靠性和数据吞吐量，具体使用MIMO技术通过空时编码(STBC)和空间多复用(SM)技术实现，其中空时编码为：发送信号矩阵＝STBC(调制数据矩阵)，在MIMO系统中，发送信号矩阵是一个由多个天线发送的信号矩阵，通过空时编码技术将调制数据矩阵转换成发送信号矩阵；
信道编码：使用错误检测和纠错码技术对传输数据进行编码，提高传输的可靠性，其中信道编码算法包括卷积码和LDPC码，其中，卷积码通过状态机和输出表格进行描述，LDPC码则使用稀疏矩阵进行编码和译码；
调度算法：使用调度算法，合理分配基站资源和调度传输时间，以满足用户对带宽和延迟的需求，具体调度算法包括最大比率调度和最小干扰调度
进一步的，步骤S3中将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换具体步骤如下：
步骤S301、首先需要设计网络架构，将电力线载波通信节点和无线基站节点进行适当的连接，通过有线连接或者无线连接来实现，确保两种通信系统之间有足够的带宽和低延迟的连接；
步骤S302、为了实现双模切换，即在无线信号好的情况下优先选择无线通信，信号较弱或丢失时切换到电力线通信，采用以下策略：信号测量和监控：无线基站节点周期性地对无线信号质量进行测量和监控，根据无线信号的强度、信噪比、误码率信息判断信号质量；信号切换决策：根据预设的切换策略，预设信号阈值或其他指标，确定何时从无线通信切换到电力线通信，并在信号恢复后切换回无线通信；切换控制：一旦切换决策判断需要切换，相应的控制命令将被发送给电力线载波通信节点和无线基站节点，以实现切换过程的协调和同步；
步骤S303、完成双模切换，在电力线载波通信节点和无线基站节点之间进行数据交换，其中根据具体的应用需求和网络框架设计，采用以下策略和技术：协议转换：根据不同的通信协议，实施协议转换，将电力线载波通信节点和无线基站节点之间的数据进行交换和转发；数据转换和封装：根据所需的数据格式和传输要求，对数据进行转换和封装，具体为将电力线通信中的数据转换为适合无线通信的数据格式，并在无线通信中解封装和处理数据；统一管理和控制：确保电力线载波通信节点和无线基站节点的统一管理和控制，使用中央控制器或基站管理系统来实现数据交换的协调和配置。
进一步的，步骤S6中根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重具体步骤为：
步骤S601、首先需要评估通信需求，了解对电力线载波通信和无线通信的重要性和优先级，根据具体的应用场景和用户需求来确定，具体为对于实时性要求较高的数据，增加使用无线通信，减少使用电力线载波通信；
步骤S602、根据通信需求评估的结果，设定电力线载波通信和无线通信的优先级，根据需求来设定优先级，将无线通信设定为高优先级，而电力线载波通信设定为低优先级，即保证高优先级通信的质量和带宽分配；
步骤S603、在设定了优先级后，根据具体需求确定不同通信系统间的权重分配，权重表示在共享资源时建议分配给每个通信系统的份额，它可以通过调整具体的参数或分配规则来实现，具体设定无线通信的权重为80％，电力线载波通信的权重为20％，在资源分配时，80％的资源将优先分配给无线通信，剩余20％分配给电力线载波通信。
本发明通过将电力线载波通信与无线通信相结合，可以实现更广泛的通信覆盖范围，传统的无线通信可能会受到信号覆盖范围的限制，而电力线载波通信可以在电力线网络覆盖的范围内进行通信，使得通信范围更加广泛和全面；电力线载波通信和无线通信的双模融合使得网络的部署更加灵活，无线通信适用于移动设备和远距离通信，而电力线载波通信适用于固定设备和近距离通信，通过双模融合，可以根据具体需求在不同区域选择合适的通信方式，提高网络的适应性和弹性；在双模切换过程中，如果某一种通信方式出现信号质量下降或中断，可以通过切换到另一种通信方式来保持通信的连续性，这样可以提高通信的可靠性和稳定性，降低通信中断和数据丢失的风险；通过合理设定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，可以实现最佳的网络资源利用，根据通信需求，合理分配资源和带宽，优先满足重要通信数据的传输要求，提高网络的效率和整体性能；由于双模融合的通信方法可以提供更广泛的覆盖范围和通信可靠性，用户可以享受到更好的通信体验，无论是在室内还是室外，用户都能够获得稳定、高质量的通信服务，满足其日常通信需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点，用于在电力线上传输数据；
步骤S2、在无线通信系统中，设立一或多个基站节点，用于接收和发送无线信号；
步骤S3、将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换；
步骤S4、当用户终端需要进行通信时，首先尝试通过电力线载波通信节点进行通信；如果信号质量不佳或距离远，无法满足通信需求，则自动切换至无线通信系统进行通信；
步骤S5、在双模切换过程中，通过建立虚拟通信信道，在两个通信系统之间传输数据；
步骤S6、根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重，以实现最佳的通信效果。
2.根据权利要求1所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述步骤S1中在电力线通信系统中，设立一或多个载波通信节点具体实施方案如下：
载波通信模块选择：选择适用于电力线通信的载波通信模块，选用PLC芯片或模块，PLC芯片或模块将数据转换为适合在电力线上传输的载波信号；
节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置载波通信节点，其中节点数量和位置的选择考虑通信覆盖范围、数据传输距离和节点之间的通信连接；
通信技术参数设置：根据具体的通信要求，设置载波通信节点的技术参数，包括发送功率、调制方式、载波频率，其中技术参数需要考虑电力线传输特性、环境噪声和通信距离因素；
信号传输优化：实施误码纠正、调制解调技术、信道估计和自适应传输技术，提高数据传输的可靠性和速率；
接口和协议兼容性：确保载波通信节点与其他通信设备的接口和协议兼容，实现与其他系统的联动和数据交换；
安全性保障：在载波通信节点上实施安全措施，具体为加密算法、身份验证和访问控制，保护通信系统免受未经授权的访问和数据泄露的威胁。
3.根据权利要求2所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述加密算法、身份验证和访问控制具体为：
加密算法：通过使用加密算法对通信数据进行加密，保证数据在传输过程中不被未经授权的人员获取和篡改，其中加密算法使用AES：
加密：密文=AES(明文,密钥)
解密：明文=AES(密文,密钥)
上述中明文是要传输的原始数据，密钥是用于加密和解密的秘密密钥，通过在载波通信节点上实施AES算法，保证数据在传输过程中的机密性和完整性；
身份验证：只有经过授权的用户或设备可以访问载波通信节点，使用身份验证机制，具体使用身份验证算法是基于密钥的HMAC：
HMAC = Hash(密钥 + 数据)
上述中密钥是事先与用户或设备共享的秘密密钥，数据是用户的身份信息或认证令牌，通过对数据进行哈希运算，并结合密钥生成HMAC值，验证用户或设备的身份真实性；
访问控制：限制对载波通信节点的访问权限，实施访问控制机制，具体访问控制算法是基于访问令牌的访问控制列表（ACL）：
IF (用户/设备ID 在 ACL列表中) THEN (允许访问) ELSE (拒绝访问)
上述中ACL列表包含了授权的用户或设备的唯一标识符，通过比较用户或设备的ID与ACL列表中的记录，确定是否允许其访问载波通信节点。
4.根据权利要求1所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述步骤S2中在无线通信系统中，设立一或多个基站节点具体实施方案如下：
基站设备选择：选择适用于无线通信的基站设备，具体为LTE基站、Wi-Fi路由器，上述LTE基站、Wi-Fi路由器支持所需的无线通信协议和频段；
基站节点布置：根据通信需求和网络拓扑结构，合理布置基站节点，节点数量和位置的选择参考无线信号覆盖范围、容量需求和用户分布情况，同时通过合理调整基站节点的发送功率、天线方向和天线高度等参数，优化信号覆盖范围并减少干扰；
数据传输技术：在基站节点上实施高速数据传输技术，满足用户对带宽和延迟的需求具体使用调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法。
5.根据权利要求4所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述调制解调技术、多天线技术、信道编码和调度算法具体为：
调制解调技术：采用高效的调制解调技术，将数字数据转变为适合无线传输的模拟信号，具体使用的调制技术是正交频分复用（OFDM）：发送信号=IFFT(调制数据)，其中IFFT是逆离散傅里叶变换，用于将调制数据转换为时域信号，通过使用OFDM技术，实现高频谱效率和抗多径干扰的能力；
多天线技术：利用多个发射和接收天线，实现多输入多输出技术，以提高信号传输的可靠性和数据吞吐量，具体使用MIMO技术通过空时编码（STBC）和空间多复用（SM）技术实现，其中空时编码为：发送信号矩阵 = STBC(调制数据矩阵)，在MIMO系统中，发送信号矩阵是一个由多个天线发送的信号矩阵，通过空时编码技术将调制数据矩阵转换成发送信号矩阵；
信道编码：使用错误检测和纠错码技术对传输数据进行编码，提高传输的可靠性，其中信道编码算法包括卷积码和LDPC码，其中，卷积码通过状态机和输出表格进行描述，LDPC码则使用稀疏矩阵进行编码和译码；
调度算法：使用调度算法，合理分配基站资源和调度传输时间，以满足用户对带宽和延迟的需求，具体调度算法包括最大比率调度和最小干扰调度。
6.根据权利要求1所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述步骤S3中将电力线载波通信节点与无线基站节点进行联动，以实现双模切换和数据交换具体步骤如下：
步骤S301、首先需要设计网络架构，将电力线载波通信节点和无线基站节点进行适当的连接，通过有线连接或者无线连接来实现，确保两种通信系统之间有足够的带宽和低延迟的连接；
步骤S302、为了实现双模切换，即在无线信号好的情况下优先选择无线通信，信号较弱或丢失时切换到电力线通信，采用以下策略：信号测量和监控：无线基站节点周期性地对无线信号质量进行测量和监控，根据无线信号的强度、信噪比、误码率信息判断信号质量；信号切换决策：根据预设的切换策略，预设信号阈值或其他指标，确定何时从无线通信切换到电力线通信，并在信号恢复后切换回无线通信；切换控制：一旦切换决策判断需要切换，相应的控制命令将被发送给电力线载波通信节点和无线基站节点，以实现切换过程的协调和同步；
步骤S303、完成双模切换，在电力线载波通信节点和无线基站节点之间进行数据交换，其中根据具体的应用需求和网络框架设计，采用以下策略和技术：协议转换：根据不同的通信协议，实施协议转换，将电力线载波通信节点和无线基站节点之间的数据进行交换和转发；数据转换和封装：根据所需的数据格式和传输要求，对数据进行转换和封装，具体为将电力线通信中的数据转换为适合无线通信的数据格式，并在无线通信中解封装和处理数据；统一管理和控制：确保电力线载波通信节点和无线基站节点的统一管理和控制，使用中央控制器或基站管理系统来实现数据交换的协调和配置。
7.根据权利要求1所述的一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，其特征在于：所述步骤S6中根据通信需求，确定电力线载波通信和无线通信的优先级和权重具体步骤为：
步骤S601、首先需要评估通信需求，了解对电力线载波通信和无线通信的重要性和优先级，根据具体的应用场景和用户需求来确定，具体为对于实时性要求较高的数据，增加使用无线通信，减少使用电力线载波通信；
步骤S602、根据通信需求评估的结果，设定电力线载波通信和无线通信的优先级，根据需求来设定优先级，将无线通信设定为高优先级，而电力线载波通信设定为低优先级，即保证高优先级通信的质量和带宽分配；
步骤S603、在设定了优先级后，根据具体需求确定不同通信系统间的权重分配，权重表示在共享资源时建议分配给每个通信系统的份额，它可以通过调整具体的参数或分配规则来实现，具体设定无线通信的权重为80%，电力线载波通信的权重为20%，在资源分配时，80%的资源将优先分配给无线通信，剩余20%分配给电力线载波通信。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117793857A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 易联科技(深圳)有限公司 | 无线路由器接入方法及系统 |
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2023
- 2023-07-27 CN CN202310928333.XA patent/CN116938812A/zh active Pending
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| CN117793857A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 易联科技(深圳)有限公司 | 无线路由器接入方法及系统 |
| CN117793857B (zh) * | 2024-02-27 | 2024-04-30 | 易联科技(深圳)有限公司 | 无线路由器接入方法及系统 |
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