[发明专利]一种电网无线通信TX过程的精确时序控制装置及方法

说明书

本发明公开一种电网无线通信TX过程的精确时序控制装置及方法，采用时序管理器来管理TX各步骤的操作，当物理层收到协议层的TX请求，将各个步骤的参数准备好，采用硬件加速器或者通用硬件模块执行相关步骤；根据TX请求，估计出TX各步骤的执行时刻，时序管理器根据估计出的执行时刻触发TX各步骤操作，这样只要在接收到TX请求时软件参与TX各步骤执行参数配置，之后TX各步骤执行基本不需要软件参与，保证TX在规定时刻完成发送，同时释放了CPU资源，减少了CPU占用时间，提高了CPU使用效率。

技术领域

本发明涉及电网无线通信技术领域，具体涉及一种时序控制装置及方法。

背景技术

电网无线通信系统采用突发（burst）的通信方式，以树形组网，虽然没有了基站与终端的概念，但是存在中央协调器（CCO）与站点（STA）的隶属关系。CCO控制整个网络的通信时间分配，STA根据CCO的分配时间与CCO以及其他STA进行通信。

CCO控制STA进行发送（TX）通信时，采用时分多址（TDMA）的方式——CCO为在网的各个STA分配一定的时间窗进行TX操作，STA需要在规定时间窗内完成TX，不能占用其他时间窗，即不能提前发送也不能延后发送。

因为分配的时间窗会比实际需要的TX时间长一些，但最短为500微秒左右，所以现有的控制TX方法通常采用软件实现TX数据编码，控制模拟前端完成TX过程。这样做的好处在于硬件参与少，控制简单，但这样会存在一个不可避免的问题，即TX启动的时刻不确定，会概率性出现TX超出TDMA分配的窗情况，影响TX过程，导致传输效率低下。由于软件参与多，处理器（CPU）负担重，CPU的效率也低。特别是宽带无线通信，协议层，用户层软件处理需求增加大的情况下，CPU负担更重，TX启动时刻更不确定。

电网无线完整TX过程包含如下几个过程：

1、物理层接收协议层TX请求。

2、根据TX请求，进行数据源拷贝，CRC生成，Turbo编码，信道交织，分级拷贝，调制。

3、配置启动模拟前端，将调制好的数据发送出去。

常规方案：物理层接收到协议层的TX请求，物理层根据TX请求，进行软件方式的数据源拷贝，数据源长短不同耗时也不同，几十微秒至上百微秒；等待拷贝完成后CRC计算生成；再进行Turbo编码，需要几十微秒；等待编码完成，进行信道交织，耗时几十微秒至上百微秒；交织完成，进行分级拷贝，耗时几十微秒至上百微秒；等待分级拷贝完成后再进行调制；最后启动模拟前端，模拟前端控制启动到处于发射状态耗时约三百微秒。此过程需要CPU一直参与，等待上一步操作完成再进行下一步操作，中间还有其他任务或者中断打断，这种打断次数不确定，时长不确定，那么TX启动时间就不确定。TX常规过程如图1所示。

由图1可知，其他任务和中断会打断A过程（TX配置阶段），A过程的时间长度不确定，burst就有可能出现在相对于“TDMA窗”位置的“相对窗位置1”或者“相对窗位置2”位置，不仅导致自身TX失败，而且影响其他终端间的通信。

发明内容

本发明的目的是提供一种TX过程的精确时序控制装置及方法，采用硬件模块来管理TX各步骤的操作，不仅保证TX在规定时刻完成发送，还能释放CPU资源，提高CPU的使用效率。

为实现上述发明目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种电网无线通信TX过程的精确时序控制装置，其特征在于包括：

TX请求接收模块，用于接收TX请求；

TX各步骤执行参数配置模块，用于配置TX各步骤执行参数；

TX各步骤执行时刻配置模块，用于配置TX各步骤执行时刻参数；

基准定时器，为时序管理器提供基准参考时刻；