[发明专利]一种增强通信能力的双模通信方法及装置

说明书

本发明公开一种增强通信能力的双模通信方法及装置，在不对现有数据链路层协议进行扩展的条件下，适当修改芯片设计，通过无线和电力线两种物理通路对数据进行传输，可以有效地解决电力线载波通信面临的绝大多数问题。并且本发明所设计的双模方案可以自动兼容现有的电力线载波单模通信方案，实现在现有电力线载波网络中的单点替换，避免大范围全网替换，节省更新升级成本。

技术领域

本发明涉及无线通信和电力线载波通信技术领域，尤其涉及同时使用无线通信和电力线载波通信的双模通信技术领域。

背景技术

随着高速电力线载波通信(HPLC)芯片在国家电网公司的规模化推广，其全寿命周期内的技术支撑和维护越来越迫切。但是随着电力线载波通信的深化应用，越来越多的问题也逐渐暴露出来，特别是在国内的通电线路中，通信环境恶劣导致电线的连接质量问题、接入电器的质量问题、大功率电器本身产生的噪声等问题，使得通电线路中存在大量不可预测的噪声干扰，大幅降低了电力线载波通信网络的可靠性。

为了解决这个问题，各厂商也在积极寻求解决方案。目前得到充分支持的一种解决方案就是在电力线载波通信的基础上，增加无线通信方式，对于电力线载波通信不能满足的场景下，切换到无线通信方式进行通信。从而通过无线通信方式对电力线载波通信方式进行补充，达到通信网络的可靠覆盖。这种解决方案的实现，依赖于在现有电力线载波通信的物理层和链路层标准上进行增补，甚至是引入一套新的无线物理层和链路层标准，在解决问题的同时也大幅增加了芯片设计和通信协议的复杂度。

同时，有专业调研报告显示，随着能源智能化应用的深化推广，仅国家电网的未来智能用电的应用对高速电力线载波通信的业务通信需求就超过了128kbps。而在大多数应用场景下，因为受到各方面因素的制约，大幅限制了电力线载波通信的通信速率，平均网络通信速率在100kbps左右，明显满足不了应用需求。而在目前的解决方案中，因为无线通信也只能作为电力线载波通信的补充，所设计的通信性能总体弱于电力线载波通信，所构成的双模网络的通信能力受到了电力线载波通信或无线通信中单一通信方式的通信速率的限制，因此理论上也无法超过平均网络性能约束的瓶颈。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明基于现有的电力线载波通信系统和无线通信方案，提出一种能够提升整体网络通信能力以及通信速率的双模通信方案。本方案不需要扩展现有数据链路层协议，也不需要过多的芯片设计的修改，可以有效地解决电力线载波通信面临地绝大多数问题。

本发明具体采用如下技术方案：

一种增强通信能力的双模通信方法，其特征在于：节点间采用电力线载波和无线两种传输通道进行连通，数字基带的调制信号同时从所述两种传输通道上发出，也同时从所述两种传输通道上进行数据接收解调；

发送节点将数字基带的发送数据的实部和虚部分别进行数模转换，其中一路进行滤波处理后分成两支路，其中一支路进行混频调制到载波频率，另一支路进行功率放大后发送至电力线；另一路经滤波、混频调制到载波频率后与已经调制到载波频率的所述其中一支路进行混合，然后送至射频天线；

接收节点将来自射频天线的无线信号进行功率放大、滤波处理后分成两路，两路信号分别经混频、电压放大、滤波、模数转换处理，转换成两路数字信号进行数字基带处理；接收节点将来自电力线的基带信号进行滤波、电压放大、模数转换处理，转换成单路数字信号进行数字基带处理。一种增强通信能力的双模通信装置，其特征在于包括模拟前端发送侧和接收侧；