一種基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)的WIFI電力線通信模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力線通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)的WIFI電力線通信模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大部分家庭里都用網(wǎng)線或WIFI無線通信來實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但是它們有以下的缺點(diǎn):
[0003]1、網(wǎng)線:用拉網(wǎng)線的方式來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)成本很高，布線需要穿墻打孔，很困難。而且隨著網(wǎng)絡(luò)功能電器或物品日益增加，靠布網(wǎng)線來實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)靈活性不夠，因?yàn)榫W(wǎng)線預(yù)先布好，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能根據(jù)電器或物品的增加而靈活的改變。
[0004]2、WIF1:WIFI無線技術(shù)能解決布線成本高和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粔蜢`活的問題，但是WIFI的覆蓋面積，易受干擾和不能滿足業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量是它的不足。
[0005]當(dāng)下解決家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)最合適的技術(shù)就是電力線傳輸技術(shù)。即是市面上的電力貓。如果電力貓集成WIFI，既可以掃除家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)，還可以避免了單獨(dú)WIFI傳輸帶來的劣勢(shì)，比如WIFI射頻不能繞過水泥墻，傳輸速率降低等等。
[0006]當(dāng)前市面有Hom印Iug產(chǎn)品集成有WIFI模塊，但是Hom印Iug產(chǎn)品有一個(gè)缺點(diǎn):比如一棟大樓里面有多家多戶同時(shí)使Homeplug標(biāo)準(zhǔn)的電力傳輸產(chǎn)品，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)癱瘓。從而影響了 WIFI的發(fā)射。
[0007]G.hn技術(shù)能夠彌補(bǔ)Homeplug產(chǎn)品的缺陷。G.hn也是中國(guó)電信認(rèn)可的唯一電力線傳輸技術(shù)。如圖1所示，G.hn標(biāo)準(zhǔn)有靈活帶寬分配機(jī)制。G.hn網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)電力線上的數(shù)據(jù)流的需要來靈活分配帶寬資源。G.hn技術(shù)的核心分為兩大部分，一是物理層，另一個(gè)是數(shù)據(jù)層。物理層負(fù)責(zé)電力線上信號(hào)的傳輸和接受，G.hn采用OFDM載波技術(shù)，把40960FDM子載波頻點(diǎn)平均分布在2-lOOMHz的頻寬上面，從而達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸率-物理層數(shù)據(jù)率最高能達(dá)到lGbps，四層TCP/IP吞吐量最高能達(dá)到450Mbps。G.hn采用的前向糾錯(cuò)(FEC)的算法是低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)，LDPC能提高通信數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)能力，相比Hom印Iug標(biāo)準(zhǔn)的穿刺前向糾錯(cuò)，在不確定性和復(fù)雜性高的電力環(huán)境下有穩(wěn)定的表現(xiàn)。G.hn網(wǎng)絡(luò)采用TDMA仲裁機(jī)制來分配網(wǎng)絡(luò)資源，在智能終端設(shè)備完成組網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)里有一個(gè)設(shè)備會(huì)成為主控設(shè)備而其余設(shè)備則成為被控設(shè)備。主控設(shè)備會(huì)根據(jù)需要來分配網(wǎng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備的收發(fā)時(shí)序，這部分功能是數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)。
[0008]如圖2所示，應(yīng)用協(xié)議聚合子層提供應(yīng)用實(shí)體的接口支持，其中正應(yīng)用實(shí)體可以是Ethernet或者其他協(xié)議。并且應(yīng)用協(xié)議聚合子層還為應(yīng)用實(shí)體和家庭網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器之間提供比特率適配功能。家庭網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器可以使智能家居設(shè)備、電腦、ADSL貓等待。邏輯鏈路控制子層協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)的信息傳輸過程。邏輯鏈路控制子層建立、管理、重新啟動(dòng)以及終止網(wǎng)絡(luò)域節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)連接。媒體訪問控制子層通過媒體訪問控制協(xié)議來控制各節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問過程，如圖3所示，當(dāng)Node3和Nodel都訪問NodeO，Node3的傳輸數(shù)據(jù)路線是“1----2”即從第一線路到第二線路；Nodel的傳輸數(shù)據(jù)路線是“3—一I”即從第三線路到第一線路，第一線路I就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)擁擠。但是通過媒體訪問控制協(xié)議協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)對(duì)NodeO訪問次序，采取了“誰先來先訪問”的服務(wù)方式。物理編碼子層在媒體訪問控制子層和物理層之間提供速率適配功能。物理媒介適配子層對(duì)物理幀進(jìn)行信道編解碼。物理媒介相關(guān)子層主要根據(jù)不同的物理媒介特性使用相應(yīng)的OFDM進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，其中，所述的物理媒介是電力線、電話線和同軸電纜。還要，G.hn模塊還包括三個(gè)邏輯接口:應(yīng)用接口(A接口)、物理媒介獨(dú)立接口(PMI接口)、介質(zhì)相關(guān)接口(MDI接口)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種提高家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，即插即可發(fā)射WIFI，簡(jiǎn)便使用地，并基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)的WIFI電力線通信模塊。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)的WIFI電力線通信模塊，包括電力線信號(hào)耦合器、DDR2內(nèi)存、Flash存儲(chǔ)器以及RJ45網(wǎng)口，還包括無線WIFI模塊、數(shù)字基帶處理器、前段模擬收發(fā)芯片、以太網(wǎng)千兆物理層轉(zhuǎn)換器和G.hn模塊；
[0012]進(jìn)一步，所述無線WIFI模塊通過MILL介質(zhì)獨(dú)立接口和數(shù)字基帶處理器相互連接；
[0013]進(jìn)一步，所述以太網(wǎng)千兆物理層轉(zhuǎn)換器基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)通過MILL介質(zhì)獨(dú)立接口，和數(shù)字基帶處理器相互連接；所述以太網(wǎng)千兆物理層轉(zhuǎn)換器提供千兆二層以太網(wǎng)速率；
[0014]進(jìn)一步，所述數(shù)字基帶處理器基于G.hn標(biāo)準(zhǔn)通過SPI串行外設(shè)接口和前段模擬收發(fā)芯片相互連接；所述數(shù)字基帶處理器把以太網(wǎng)包幀轉(zhuǎn)換成G.hn包幀和管理電力線上的通信時(shí)序和組網(wǎng)，并提供多節(jié)點(diǎn)接入；
[0015]進(jìn)一步，所述前段模擬收發(fā)芯片接受和發(fā)送G.hn信號(hào)，并內(nèi)含自動(dòng)增益和多收發(fā)通道；
[0016]進(jìn)一步，所述G.hn模塊配合以太網(wǎng)千兆物理層轉(zhuǎn)換器、數(shù)字基帶處理器和前段模擬收發(fā)芯片，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝、裝幀和解封裝、編碼和解碼、OFDM調(diào)制、校驗(yàn)、調(diào)度和仲裁。
[0017]進(jìn)一步，所述無線WIFI模塊還包括無線WIFI芯片和無線WIFI發(fā)射裝置。
[0018]進(jìn)一步，所述數(shù)字基帶處理器通過SPI串行外設(shè)接口，和Flash存儲(chǔ)器相互連接。
[0019]進(jìn)一步，所述數(shù)字基帶處理器通過DDR2標(biāo)準(zhǔn)接口，和DDR2內(nèi)存連相互接。
[0020]進(jìn)一步，所述電力線信號(hào)耦合器和前段模擬收發(fā)芯片相互連接，并把信號(hào)耦合到傳輸介質(zhì)。
[0021]優(yōu)選地，所述傳輸介質(zhì)支持電力線、電話線和同軸電纜。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:通過MILL介質(zhì)獨(dú)立接口和數(shù)字基帶處理器相互連接的無線WIFI模塊，加之G.hn協(xié)議模塊、前段模擬收發(fā)芯片、數(shù)字基帶處理器及太網(wǎng)千兆物理層轉(zhuǎn)換器之間地相互配合運(yùn)作，使無線WIFI模塊能夠即插即可發(fā)射WIFI，且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，并增強(qiáng)提高了家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和掃除了家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)。
【附圖說明】
[0023]圖1為G.hn介質(zhì)訪問控制的周期(MAC cycle)結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為G.hn模塊的通信協(xié)議示意圖；
[0025]圖3為各個(gè)電力線模塊節(jié)點(diǎn)連接圖；其中，圖3中各個(gè)電力線模塊未集成WIFI模塊；圖3結(jié)合【背景技術(shù)】?jī)?nèi)容以解釋G.hn標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議之用；
[0026]圖4為本實(shí)用新型內(nèi)部器件連接框圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例示意圖。