[发明专利]多子频带信号传输方法、装置、设备及介质

说明书

本申请提供高速工业通信系统的多子频带信号传输方法、装置、设备及介质，所述高速工业通信系统主要用来解决工业现场传统总线低带宽、无法同时承载实时和非实时以及网络结构复杂的问题，高速工业通信系统可以支持IPV6地址通信，可以支持时间触发的工业控制通信，可以支持TSN，可以支持白名单、深度检测和数据加密等安全机制。所述方法包括：获取与待发送数据流对应的各个调制信号；将各个调制信号分配到各个子频带；其中，整个信号频带中的多个有效子载波划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波；分别调整各个子频带对应的调制信号的传输功率，形成模拟OFDM信号；以传输功率发送模拟OFDM信号。

技术领域

本申请涉及高速工业通信系统通信技术领域，具体涉及多子频带信号传输方法、装置、设备及介质。

背景技术

现有的高速工业通信系统主要分为两类。一种为CAN总线为代表的现场高速工业通信系统，主要特点为采用总线型拓扑结构，即一对双绞线可以连接多个传感器、执行器，这种网络结构安装方便简单。

发明人发现，这种拓扑结构由于节点之间采用总线方式连接，节点的阻抗不容易做到完全匹配，会在通信中引入回波多径，对高速数据通信会有严重影响。而且直接使用基带信号进行数据传输，消除回波多径影响需要复杂的均衡技术，实现较为困难。且系统中没有专门设计加扰，交织，FEC码技术提高系统传输的可靠性，通常数据传输速率低，当传输介质为双绞线时，CAN总线通信距离40米时，最高通信速率大约为1Mbps。

另一种现场总线为实时工业以太网，该类总线系统在物理层采用了以太网传输技术，数据传输速率高，大约为10Mbps～100Mbps，通信机制大部分采用了CSMA/CD的方式。

发明人发现，实时工业以太网在单网节点多时会引起数据拥塞，使得在单网用户节点数受限。为了减少数据拥塞，需要引入交换机进行桥接，这样会造成网络拓扑结构复杂，且增加系统安装费用。实时工业以太网系统，同步机制主要使用IEEE1588同步技术，使用物理层打时间戳的方式进行同步，这种同步方式同步精度会受网络拓扑的影响，而且发送时间戳也增加了系统额外开销，该系统传输距离短，在100Mbps的速率下支持的传输距离约100米。

在总线型拓扑结构的现场高速通信系统，在传输距离较长时，由于色散和多径反射，会使信道为频率选择性衰落，图1是本申请一实施例提供的一种有衰落的信道示意图，如图1所示，每个子频带的信号质量会有很大差异，反之，在传输距离很短且多径反射不严重时，信道在频域大多为平坦特性，每个子频带的信号质量几乎相同。

发明人还发现，在实际应用中，根据不同的应用场景要求，或者要求每个子频带传输的信号质量相同；或者要求每个子频带传输不同QoS的业务数据。现有的包括上述的有线高速工业通信系统都采用了基带传输，这种传输方式在频域不能进行灵活分割调度，在高速长距离场景，色散和回波反射会对数据通信性能有严重影响，不能满足不同的应用场景要求。

发明内容

本申请实施例提供一种高速工业通信系统的多子频带信号传输方法，包括：获取与待发送数据流对应的各个调制信号；将各个所述调制信号分配到各个子频带；其中，整个信号频带中的多个有效子载波划分成至少两个子频带，每个所述子频带包括至少一个有效子载波；分别调整各个所述子频带对应的所述调制信号的传输功率，形成模拟OFDM信号；以所述传输功率发送所述模拟OFDM信号。

作为本申请的一个方面，所述分别调整各个所述子频带对应的所述调制信号的传输功率，形成模拟OFDM信号，包括：根据各个所述子频带的功率调整系数，分别调整各个所述子频带对应的所述调制信号的传输功率，形成模拟OFDM信号。