一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法

在国家电网公司Q/GDW 1379.4-2013技术规范对智能电能表载波通信单元功率消耗的限定要求下,为保障低压远程电力集抄台区本地通信链路的传输速率稳定可靠,给智能用电实时交互平台提供带宽支持,提出了一种裕量最大的高速载波比特功率分配算法。该算法以兼并窄带载波和宽带载波优势的G3-PLC技术为应用对象,使用约束注水法限定各子载波的传输比特数,根据时变的电力信道增益自适应调整比特功率分配方案,并响应通信服务质量QoS对系统误码率和目标传输速率的要求,结合信噪比门限算法对约束注水法进行界定和优化,得到了功率裕量最大化的表达式;仿真结果表明:提出的算法优于低反馈开销算法,能够适应低压电力线信道;在系统目标传输速率为200kbps时,达到了最大裕量值20,极大程度地降低了通信单元调制解调芯片实际的功率消耗。

基于QoS策略的低压电力线信道容量研究

为了在有限的传输带宽内使低压电力线信道容量最大化,提出了基于特定QoS策略的约束注水算法。该算法以低压电力线信道多径传输模型为研究基础,从信号功率受限的角度出发,导出了信道容量最大化的闭式解,分析并得出信道分支支路数和终端负载阻抗是影响信道容量的主要因素。利用正交频分复用(OFDM)技术对输入信号进行离散化调制,得到了不同信道状况下的最大传输比特数。仿真结果表明,所提算法的信道容量优于已有注水法,在信噪比为40dB时,所提算法的最大容量为经典注水法的1.37倍,完全满足低压电力线高速载波通信的要求。

多径效应对低压电力线信道容量的影响

多径效应会造成信号的传播衰减，降低传输速率和通信质量。以电力线多径传输函数为信道模型，在l～30MHz的频带上分析了信道分支数、分支长度对低压电力线信道容量的影响。采用约束注水法导出了信道容量的闭式最大解，在输入总功率受限的情况下，动态调整子信道功率约束值，保证了输入功率的优化分配。仿真结果表明：多径效应的信道分支数是影响低压电力线信道容量的主要因素。约束注水法控制下的信道容量最大可达700Mbps，可以实现高速数据的传输。