專利名稱：用于電力線通信(plc)的載波偵聽多路訪問(csma)協議的制作方法
技術領域：
實施例一般涉及電力線通信(PLC)，更具體地，涉及用于PLC的載波偵聽多路訪問(CSMA)協議。
背景技術：
電力線通信(PLC)包括在也用于將電力傳輸到住宅、建筑物和其它房屋上的相同介質上(即，導線或導體)傳送數據的系統。一旦部署，PLC系統能夠有廣泛的應用，例如，包括，例如自動讀表和荷載控制(即，實用類型應用)、汽車使用(例如，充電電動車輛)、家庭自動化(例如，控制電器、照明等)，和/或計算機網絡(即，互聯網接入)。近來全世界正進行各種PLC標準化工作，每個具有其自身的獨特特征。一般而言，可以依賴于本地規定、本地電力網絡的特征不同地執行PLC系統。競爭性PLC標準的實例包括 IEEE1901、HomePlug AV、電力線智能計量發展(PRME)和 ITU-T G.hn (例如，G.9960和 G.9961)。
發明內容
描述了用于在電力線通信(PLC)中實施載波偵聽多路訪問(CSMA)協議的系統和方法。在說明性實施例中，方法可以包括執行虛擬載波幀聽操作，以及響應于虛擬載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，計算競爭窗口。該方法還可以包括在虛擬載波偵聽操作之后，執行物理載波偵聽操作，物理載波偵聽操作至少部分基于競爭窗口。然后，響應于物理載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，該方法可以包括在信道上傳輸數據。在一些情況下，例如，計算競爭窗口可以包括設置競爭窗口的長度，并且可以在競爭窗口內隨機選擇的時間實施物理載波偵聽操作。還有，該方法可以包括重復虛擬載波偵聽操作，直到其指示通信信道是空閑的。`另外或者可替代地，該方法可以包括，響應于物理載波偵聽操作指示通信信道不是空閑的，重復虛擬載波偵聽操作，直到其指示通信信道是空閑的，以及增加競爭窗口的長度，從而產生修改的競爭窗口。例如，增加競爭窗口的長度可以包括以對應于傳輸數據的先前嘗試的數目的量增加競爭窗口的長度。該方法還可以包括在重復的虛擬載波偵聽操作之后，執行第二物理載波偵聽操作，第二物理載波偵聽操作至少部分基于修改的競爭窗口。例如，可以在修改的競爭窗口內隨機選擇的時間實施第二物理載波偵聽操作。該方法可以進一步包括，響應于第二物理載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，在通信信道上傳輸數據。在另一個說明性實施例中，方法可以包括:(a)響應于虛擬載波偵聽操作指示訪問信道是空的，至少部分基于初始時間窗口，執行物理載波偵聽操作；(b)響應于物理載波偵聽操作指示訪問信道是空的，在訪問信道上開始數據傳輸；(c)響應于數據傳輸是單播傳輸，以及確認消息沒有被PLC裝置接收，使退避計數器增量/遞增并且增大初始時間窗口 ；以及(d)響應于退避計數器具有比允許的退避操作的最小數目小的值，使用增大的時間窗口重復至少(a)和(b)。
在一些實施中，增大初始時間窗口可以包括增加初始時間窗口的長度。還有，可以在初始時間窗口內隨機選擇的時間，執行物理載波偵聽操作，并且可以在增大的時間窗口內隨機選擇的時間，執行重復的物理載波偵聽操作。此外，該方法可以包括監視虛擬載波偵聽操作的輸出，直到其指示訪問信道是空的。另外或者可替代地，該方法可以包括，響應于物理載波偵聽操作指示訪問信道忙碌，使退避計數器遞增，維持初始時間窗口，以及在第二虛擬載波偵聽操作之后執行第二物理載波偵聽操作，第二物理載波偵聽操作至少部分基于初始時間窗口。例如，可以在初始時間窗口內隨機選擇的時間，實施第二物理載波偵聽操作。該方法還可以包括響應于第二物理載波偵聽操作指示訪問信道是空的，在訪問信道上傳輸數據。在另一個說明性實施例中，該方法可以包括，響應于通過載波偵聽操作確定信道是可用的，在競爭窗口內選擇的時間傳輸數據。該方法還可以包括確定數據傳輸是單播傳輸，確定確認消息沒有被接收，以及增大競爭窗口。該方法可以進一步包括在增大的競爭窗口內選擇的時間再次傳輸數據。該方法還可以包括，響應于重復的載波偵聽操作又一次確定信道是可用的，再次傳輸數據。在各種實施中，載波偵聽操作可以是虛擬載波偵聽操作、物理載波偵聽操作，或物理和虛擬載波偵聽操作的組合。在一些實施例中，本文描述的方法中的一個或更多可以由一個或更多PLC裝置(例如，PLC調制解調器等)執行。在其它的實施例中，有形電子存儲介質可以具有儲存在其上的程序指令，通過一個或更多PLC裝置內的處理器的執行，引起一個或更多PLC裝置執行本文中公開的一個或更多個操作。此類處理器的實例包括，但不限于數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、系統芯片(SoC)電路、現場可編程門陣列(FPGA)、微處理器或微控制器。在其它的實施例中，PLC裝置可以包括至少一個處理器和聯接到至少一個處理器上的存儲器，存儲器經配置從而儲存至少一個處理器可執行的程序指令，從而引起PLC裝置執行本文中公開的一個或更多個操作。
·圖1是根據一些實施例的PLC系統的圖。圖2是根據一些實施例的PLC裝置或調制解調器的框圖。圖3是根據一些實施例的PLC網關的框圖。圖4是根據一些實施例的PLC數據集中器的框圖。圖5是現有CSMA技術的流程圖。圖6是根據一些實施例的CSMA技術的流程圖。圖7是根據一些實施例的集成電路的框圖。
具體實施例方式關于圖1，根據一些實施例描述了電力線通信(PLC)系統。來自于變電站101的中等電壓(MV)電力線103通常攜帶幾十千伏范圍內的電壓。變壓器104將MV電力降低為LV線路105上的低電壓(LV)電力，其攜帶的電壓在100-240V AC范圍內。變壓器104通常設計為在范圍為50-60的非常低的頻率下操作。變壓器104通常不允許高頻率，例如大于IOOKHz的信號在LV線路105和MV線路103之間穿過。LV線路105經通常安裝在住宅102a-n(雖然稱為“住宅”，房屋102a-n可以包括接收和/或消耗電力的任何類型的建筑物、設備或地點)外部的計量表106a-n供應電力給客戶。斷路器面板，例如面板107，提供計量表106η和住宅102η內的電線108之間的接口。電線108將電力傳送到輸出端/插座110、開關111和住宅102η內的其他電力裝置。圖1中說明的電路線拓撲結構可以用來將高速通信傳送到住宅102a_n中。在一些實施中，電力線通信調制解調器或網關112a-n可以在計量表106a_n處聯接到LV電力線105上。PLC調制解調器/網關112a-n可以用于在MV/LV線路103/105上傳輸和接收數據信號。此類數據信號可以用于支持例如，計量和電力傳送應用(例如，智能電網應用)、通信系統、高速互聯網、電話、視頻會議和視頻傳送。通過在電力傳輸網絡上傳輸電通信和/或數據信號，不需要安裝新線纜到每個用戶102a-n中。因此，通過使用現存的電力分配系統攜帶數據信號，顯著的成本節約是可能的。用于在電力線上傳輸數據的說明性方法可以使用具有的頻率不同于電力信號頻率的載波信號。可以通過數據，例如使用正交頻分多路復用(OFDM)設計等等調制載波信號。住宅102a_n中的PLC調制解調器或網關112a_n使用MV/LV電力網絡從而攜帶去往和來自于PLC數據集中器或路由器114的數據信號，不需要附加的配線。集中器114可以聯接到MV線路103或LV線路105。調制解調器或網關112a_n可以支持應用，例如高速寬帶互聯網連接、窄帶控制應用、低帶寬數據收集應用等等。在家庭環境中，例如，調制解調器或網關112a-n可以在采暖和空調、照明和安全性上進一步使家庭和建筑物自動化。還有，PLC調制解調器或網關112a-n可以使電力車輛和其它電器AC或DC充電。AC或DC充電器的實例說明為PLC裝置113。在房屋外部，電力線通信網絡可以提供街道照明控制和遠程電力計量表數據收集。一個或更多個集中器114可以經網絡120聯接到控制中心130 (公用事業公司)。網絡120可以包括，例如基于IP的網絡、互聯網、蜂窩網絡、WiFi網絡、WiMax網絡等等。同樣地，控制中心130可 以經配置，從而通過一個或多個集中器114從一個或多個網關112和/或一個或多個裝置113收集電力消耗和其它類型的相關信息。另外或者可替代地，控制中心130可以經配置從而通過經一個或多個集中器114將此類規則傳送到每個網關112和/或裝置113，執行智能電網策略和其它管理或市場規則。圖2是根據一些實施例的PLC裝置113的框圖。如圖所示，以允許PLC裝置113使用轉換電路等等關閉導線108a和108b之間連接的方式，AC接口 201可以聯接到房屋112η內部的電線108a和108b。然而，在其它實施例中，AC接口 201可以連接到單個導線108上(即，不將導線108分為導線108a和108b)，并且不提供此類轉換能力。在操作中，AC接口201可以允許PLC引擎202在導線108a-b上接收和傳輸PLC信號。一些情況下，PLC裝置113可以是PLC調制解調器。另外或者可替代地，PLC裝置113可以是智能電網裝置(例如，AC或DC充電器、計量表等)的部分、電器或位于房屋112η內部或外部的其它電氣元件的控制模塊(例如，街道照明等)。PLC引擎202可以經配置，從而使用特定的頻帶，經AC接口 201，在導線108a和/或108b上傳輸和/或接收PLC信號。在一些實施例中，PLC引擎202可以經配置從而傳輸OFDM信號，不過可以使用其它類型的調制方案。類似地，PLC引擎202可以包括或者另外經配置從而與計量或監控電路(沒有顯示)通信，計量或監控電路依次經配置，從而經導線108、108a和/或108b測量特定裝置或電器的電力消耗特征。PLC引擎202可以接收此類電力消耗信息，將其編碼為一個或更多個PLC信號，并且在導線108、108a和/或108b上將其傳輸到較高等級的PLC裝置(例如，PLC網關112η、數據集中器114等)中用于進一步處理。相反地，PLC引擎202可以從此類較高等級PLC裝置接收以PLC信號編碼的指令和/或其它信息，例如，從而允許PLC引擎202選擇其操作的具體頻帶。圖3是根據一些實施例的PLC網關112的框圖。如在該實例中所顯示地，網關引擎301聯接到計量表接口 302、本地通信接口 304和頻帶使用數據庫304。計量表接口 302聯接到計量表106，并且本地通信接口 304聯接到各種PLC裝置中的一個或更多個，例如PLC裝置113。本地通信接口 304可以提供各種通信協議，例如，ZIGBEE、BLUET00TH、W1-F1、W1-MAX、ETHERNET等，其可以使網關112與廣泛的不同裝置和電器通信。在操作中，網關引擎301可以經配置從而從PLC裝置113和/或其它裝置，以及計量表106收集通信，并且用作這些各種裝置和PLC數據集中器114之間的接口。網關引擎301還可以經配置，從而將頻帶分配給具體裝置和/或從而將信息提供給此類裝置，以使此類裝置能夠自我指派其自己的操作頻率。在一些實施例中，PLC網關112可以布置在房屋102η內部或靠近房屋102η，并且用作去往和/或來自房屋102η的所有PLC通信的網關。然而，在其它實施例中，PLC網關112可以不存在，并且PLC裝置113 (以及計量表106η和/或其它器具)可以直接與PLC數據集中器114通 信。當PLC網關112存在時，其可以包括數據庫304，數據庫304具有例如房屋102η內的各種PLC裝置113近來使用的頻帶記錄。此類記錄的實例可以包括，例如裝置身份信息(例如，序列號、裝置ID等)、應用簡檔、裝置類別和/或當前分配的頻帶。類似地，網關引擎301可以在分派、分配或另外管理分派到其各種PLC裝置的頻帶時使用數據庫304。圖4是根據一些實施例的PLC數據集中器的框圖。網關接口 401聯接到數據集中器引擎402，并且可以經配置從而與一個或更多PLC網關112a-n通信。網絡接口 403也聯接到數據集中器引擎402，并且可以經配置從而與網絡120通信。在操作中，數據集中器引擎402可以使用來，在將數據發送到控制中心130之前，從多個網關112a-n收集信息和數據。在PLC網關112a-n不存在的情況下，網關接口 401可以用計量表和/或裝置接口(沒有顯示)替代，裝置接口經配置從而與計量表116a-n、PLC裝置113和/或其它電器直接通信。進一步，如果PLC網關112a-n不存在，則頻率使用數據庫404可以經配置從而儲存類似于關于數據庫304的上述記錄的記錄。一般而言，在電力線或導線103、104和/或108上傳輸信號之前，PLC裝置可以嘗試檢測給定的通信或訪問信道(例如，頻帶)現在是否是在使用中。例如，可以通過使用具有隨機退避時間的沖突避免的載波偵聽多路訪問(CSMA/CA)機制，實現信道訪問。隨機退避機制可以分布PLC裝置嘗試傳輸的時間，因此降低了沖突的可能性。換句話說，每當裝置希望傳輸數據幀時，其可以等待隨機期間。如果發現信道是空閑或空的，則隨機退避之后，裝置可以傳輸其數據。如果發現信道是忙碌的，則隨機退避之后，在試著再次訪問信道之前，裝置可以等待另一段隨機期間。在各種實施例中，可以使用不同的CSMA技術。例如，檢測到前導信號(preamble)后，可以通過物理層提供物理載波偵聽(PCS)。相反，可以通過追蹤信道占用的預期持續時間，通過介質訪問控制(MAC)提供虛擬載波偵聽(VCS)機制。例如，可以通過接收的信息包的長度(或者沖突之后)，設置虛擬載波偵聽。在這些情況下，VCS追蹤或估計介質“忙碌”狀態的預期持續時間(即，當給定的PLC裝置在電力線或導線103、105和/或108上傳輸數據時)。圖5顯示可以應用到例如IEEE820.15.4標準描述的非信標個人局域網(PAN)的現有技術CSMA方法的流程圖。使用該方法，隨機退避機制散布站點嘗試傳輸的時間(因此降低了沖突的可能性)。在數據或MAC命令幀傳輸之前，通常使用該CSMA算法，并且使用稱為“退避周期”的時間單位將其實施，其中一個退避周期等于單位退避周期符號(unitBackoffPeriod symbol)。如方框501中所說明，每個裝置可以維持用于每個傳輸嘗試的兩個變量:NB和BE。具體地，NB是要求CSMA算法退避同時嘗試當前傳輸的次數，在每個新傳輸嘗試之前其可以初始化為“O”。另一方面，BE是退避指數，其涉及在嘗試訪問信道之前，裝置應該等待的退避周期，其可以初始化為minBE的值。該方法可以初始化NB和BE，然后前進到方框502。在方框502中，該方法可以產生用于隨機數目的完整退避周期(例如，在O至2be-1的范圍內)的延遲，然后要求在方框503中執行PCS操作。然后可以通過退避時間=隨機(2BE-1)X時隙給出退避時間；其中時隙等于競爭窗口時隙的持續時間(例如，符號的數目)。在方框504中，如果評估信道是忙碌的，則在方框506中該方法可以將NB和BE增加一，同時確保BE不會超過maxBE (對于高優先級信息包，maxBE可以等于minBE)。在方框507中，如果NB的值小于或等于maxCSMABackoffs (最大CSMA退避)，則該方法返回方框502。如果NB的值大于maxCSMABackoffs，該方法可以終止，例如，其中信道訪問為失敗狀態或指示)。返回方框504，如果評估信道是空閑的，則在方框505中該方法可以立即開始傳輸幀。 關于圖5中描述的方法，然而，如本文中發明者已經認識到，PCS是過早偵聽的。獨立于VSC偵聽結果，計算每個PCS時間間隔。如果一個節點正在發送大的信息包，則由于不需要的PCS試驗，競爭的節點會容易地失敗。另外或者可替代地，競爭窗口過早地增大。每當PCS是忙碌的時，BE被增加。因此，如果節點在第一次PCS中失敗，則由于其增大的窗口，則其比其它節點在后面的PCS中失敗的機會更大，這產生了不公平問題。為了解決這些和其它問題，本文中討論的實施例提供用于使用一個或更多個VCS操作的技術，從而節約一個或更多不需要的PCS操作。還有，在一些實施中，當ACK消息或信息包丟失時，可以增大競爭窗口，因此區分沖突事件和忙碌介質的檢測。在各種實施例中，本文中討論的技術可以應用在具有隨機介質訪問的PLC網狀網絡中，不過也可以使用其它類型的網絡。此外，這些實施例可以使用各種PLC標準，例如，作為實例，G3-PLC標準等等。現在轉到圖6中，根據一些實施例描述了 CSMA方法的流程圖。在各種實施例中，例如，可以通過PLC裝置103、PLC網關112和/或PLC數據集中器114，執行圖6的方法。在方框601中，該方法可以包括將一個或更多退避參數(例如，NB計數器和/或BE)設置為其初始值。在方框602中，該方法可以執行VCS操作，例如，直到VCS操作確定通信信道是空閑或空的。然后，在方框602和603中，該方法可以產生延遲，并且要求與圖5的方框501和502類似地執行PCS操作。然而，在該情況下，與圖5的方法相比，當VCS (虛擬載波偵聽)不忙碌時，嘗試PCS。也就是說，在PCS之前考慮VCS。當VCS從忙碌狀態變為空閑時，所有節點(即，PLC裝置)可以同時調整，用于信道公平競爭。類似地，可以使用VCS和PCS，VCS節約不需要的PCS，這樣CSMA不會由于例如大的信息包傳輸而失敗。在方框605中，該方法可以基于PCS操作確定信道是否是空閑或空的。如果是空閑的，則在方框606中該方法可以在信道上發送數據。在方框607中，該方法可以確定數據傳輸是廣播還是單播傳輸(后者包括響應于成功的傳輸，接收確認消息，然而前者不是這樣)。如果數據傳輸是單播傳輸，則在方框608中該方法可以確定確認是否已經被接收。如果數據傳輸是廣播傳輸，或者如果對于單播傳輸，確認已經被接收，則該方法可以以成功指示結束。否則，在方框609中，可以增加NB和BE。再返回方框605，如果信道是忙碌的，則僅僅可以增加NB (但是不是競爭窗口的大小)。然后，在方框611中，如果已經達到退避的最大數目，則該方法可以以失敗指示結束。否則該方法可以返回方框602。類似地，如果確認(ACK)消息或信息包沒有被接收(在單播傳輸的情況下)，則可以增加BE。當PCS返回空閑，可以發送出數據幀。否則，該方法可以等待VCS完成，并且BE維持相同的值。當發送出數據而沒有接收ACK消息時，增加BE。在來自于PCS操作的忙碌指示之后，然而，節點或裝置可以不增大其競爭窗口，這樣所有節點能夠具有公平的CSMA競爭。也就是說，僅僅在ACK丟失之后，因此而建議可能的信息包沖突和擁擠介質，節點可以增大競爭窗口從而與其它裝置競爭信道的使用。應該理解，當ACK丟失時，潛在地存在兩個最可能的原因。首先，信道條件不好，在這種情況下，發送者可以嘗試 再次傳輸而不增大競爭窗口大小。第二，存在發生的信息包沖突(由于信道正忙碌)，在這種情況下，競爭的發送者在嘗試再次傳輸之前，可以增加其時間或競爭窗口大小。在一些實施中，發送者和接收者可以使用NACK中附加位(extra bit)(如果NACK能夠被發送)，或者一些附加信息交換，關于(上一個)丟失的ACK彼此相互作用。接收者可以使用信息從而幫助一個或更多發送者區分不好的信道條件和信息包沖突，這樣當ACK丟失時，發送者可以不同地響應。另外或者可替代地，如果接收者發現接收的信息包具有低鏈路質量指示(LQI)，則接收者還可以使用ACK信息包中的附加位，警告發送者不好的信道。圖7是根據一些實施例的集成電路的方框圖。一些情況下，可以如圖7所示實施圖2-4顯示的裝置和/或設備中的一個或更多。在一些實施例中，集成電路702可以是數字信號處理器(DSP )、專用集成電路(AS IC )、系統芯片(SoC )電路、現場可編程門陣列(FPGA )、微處理器、微控制器等等。集成電路702聯接到一個或更多個外圍設備704和外部存儲器703。一些情況下，外部存儲器703可以用來儲存和/或保持圖3和4中顯示的數據庫304和/或404。進一步，集成電路702可以包括用于將信號傳送到外部存儲器703的驅動器，以及用于將信號傳送到外圍設備704中的另一個驅動器。還提供了電源701，其將供電電壓供應到集成電路702，以及將一個或更多供電電壓供應到存儲器703和/或外圍設備704。在一些實施例中，可以包括超過一個集成電路702的實例(還可以包括超過一個外部存儲器 703)。外圍設備704可以依賴于PLC系統的類型，包括任何需要的電路。例如，在一個實施例中，外圍設備704可以實施局部通信接口 303，并且包括用于各種類型無線通信的裝置，例如W1-F1、ZIGBEE、BLUET00TH、蜂窩系統、全球定位系統等等。外圍設備704還可以包括附加存儲器，其包括RAM儲存器、固態存儲器或磁盤存儲器。有時候，外圍設備704可以包括用戶接口裝置，例如顯示屏，其包括觸控式顯示屏或多點觸控式顯示屏、鍵盤或其它輸入裝置、話筒、揚聲器等。外部存儲器703可以包括任何類型的存儲器。例如，外部存儲器703可以包括SRAM、非易失性RAM (NVRAM,例如“閃速”存儲器)和/或動態RAM (DRAM),例如同步DRAM(SDRAM)、雙倍數據速率(DDR、DDR2、DDR3等)SDRAM、DRAM等。外部存儲器703可以包括存儲器裝置可以安裝到其上的一個或更多存儲器模塊，例如單列直插存儲器模塊(SIMM)、雙列直插存儲器模塊(DIMM)等。應該明白，關于圖6說明的各種操作可以同時和/或按順序執行。應該進一步明白，每個操作可以以任何順序執行，并且可以執行一次或反復執行。在各種實施例中，圖2-4顯示的模塊可以表示成組的軟件程序、邏輯功能和/或數據結構，其經配置從而執行具體操作。雖然這些模塊顯示為不同的邏輯塊，在其它實施例中，這些模塊執行的操作中的一些可以結合到較少的組塊(block)中。相反地，可以實施圖2-4顯示的模塊中任意給出的一個，使得在兩個或更多邏輯塊之間分開該操作。此外，雖然用具體的構造將其顯示，但是在其它實施例中，這些各種模塊可以以其它合適方式重新布置。本文描述的操作中的許多可以在硬件、軟件和/或固件和/或其任意組合中實施。當在軟件中實施時，代碼段執行必須的任務或操作。程序或代碼段可以儲存在處理器可讀、計算機可讀或機器可讀介質中。處理器可讀、計算機可讀或機器可讀介質可以包括能夠儲存或轉移信息的任何裝置或介質中。此類處理器可讀介質的實例包括電子電路、半導體存儲器裝置、閃速存儲器、ROM、可擦除ROM (ER0M)、軟盤、壓縮磁盤、光盤、硬盤、光導纖維介質等等軟件代碼段可以儲存在任何易失性或非易失性存儲器裝置中，例如硬盤驅動器、閃速存儲器、固態存儲器、光盤、CD、DVD、計算機程序產品，或其它存儲器裝置，其提供有形計算機可讀或機器可讀存儲器用于處理器或中間件容器服務。在其它實施例中，存儲器是若干物理存儲器裝置的虛擬化，其中物理存儲器裝置是相同或不同的類型。代碼段可以從存儲器經內部主線下載或傳送到處理器或容器，或經其它有線或無線網絡下載或傳送到另一個計算機網絡，例如互聯網或內部網。本領域內技術人員應該理解，在請求的發明的范圍內，可以對描述的說明性實施例做出各種修改，并且可以實現許多其它實施例。
權利要求
1.一種方法，其包括: 通過電力線通信即PLC裝置執行: 實施虛擬載波偵聽操作； 響應于所述虛擬載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，計算競爭窗口 ； 在所述虛擬載波偵聽操作之后，實施物理載波偵聽操作，所述物理載波偵聽操作至少部分基于所述競爭窗口 ；以及 響應于所述物理載波偵聽操作指示所述通信信道是空閑的，在所述信道上傳輸數據。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述PLC裝置包括PLC調制解調器。
3.如權利要求2所述的方法，其中計算所述競爭窗口包括設置所述競爭窗口的長度。
4.如權利要求3所述的方法，其中在所述競爭窗口內隨機選擇的時間，實施所述物理載波偵聽操作。
5.如權利要求4所述的方法，進一步包括通過所述PLC裝置執行重復所述虛擬載波偵聽操作，直到其指示所述通信信道是空閑的。
6.如權利要求4所述的方法，其進一步包括: 通過所述PLC裝置執行: 響應于所述物理載波偵聽操作指示所述通信信道不是空閑的，增加所述競爭窗口的長度從而產生修改的競爭窗口； 重復所述虛擬載波偵聽操作，直到其指示所述通信信道是空閑的； 在重復的虛擬載波偵聽操作之后，實施第二物理載波偵聽操作，所述第二物理載波偵聽操作至少部分基于所述修改的競爭窗口 ；以及 響應于所述第二物理載波偵聽操作指示所述通信信道是空閑的，在所述通信信道上傳輸數據。
7.如權利要求6所述的方法，其中在所述修改的競爭窗口內隨機選擇的時間，實施所述第二物理載波偵聽操作。
8.如權利要求6所述的方法，其中增加所述競爭窗口的長度包括以對應于傳輸所述數據的先前嘗試的數目的量增加所述競爭窗口的長度。
9.一種電力線通信即PLC，裝置，其包括: 處理器；和 聯接到所述處理器的存儲器，所述存儲器經配置儲存所述處理器可執行的程序指令，從而引起所述PLC裝置: (a)響應于虛擬載波偵聽操作指示訪問信道是空的，至少部分基于初始時間窗口執行物理載波偵聽操作； (b)響應于所述物理載波偵聽操作指示所述訪問信道是空的，在所述訪問信道上開始數據傳輸； (c)響應于所述數據傳輸是單播傳輸，以及確認消息沒有被所述PLC裝置所接收，使退避計數器增量，并且增大所述初始時間窗口 ；以及 (d)響應于所述退避計數器具有比允許的退避操作的最大數目小的值，使用增大的時間窗口重復至少(a)和(b)。
10.如權利要求9所述的PLC裝置，其中所述處理器包括數字信號處理器，即DSP、專用集成電路，即ASIC、系統芯片，即SoC電路、現場可編程門陣列，即FPGA、微處理器或微控制器。
11.如權利要求10所述的PLC裝置，其中增大所述初始時間窗口包括增加所述初始時間窗口的長度。
12.如權利要求11所述的PLC裝置，其中在所述初始時間窗口內隨機選擇的時間，執行所述物理載波偵聽操作，并且其中在所述增大的時間窗口內隨機選擇的時間，執行重復的物理載波偵聽操作。
13.如權利要求11所述的PLC裝置，其中所述程序指令通過所述處理器進一步可執行，從而引起所述PLC裝置監視所述虛擬載波偵聽操作的輸出，直到其指示所述訪問信道是空的。
14.如權利要求11所述的PLC裝置，其中所述程序指令通過所述處理器進一步可執行，從而引起所述PLC裝置: 響應于所述物理載波偵聽操作指示所述訪問信道是忙碌的，使所述退避計數器增量，維持所述初始時間窗口，并且在第二虛擬載波偵聽操作之后執行第二物理載波偵聽操作，所述第二物理載波偵聽操作至少部分基于所述初始時間窗口 ；以及 響應于所述第二物理載波偵聽操作指示所述訪問信道是空閑的，在所述訪問信道上傳輸數據。
15.如權利要求14所述的PLC裝置，其中在所述初始時間窗口內隨機選擇的時間，實施所述第二物理載波偵聽操作。
16.一種具有儲存在·其上的程序指令的有形電子存儲介質，所述程序指令由電力線通信，即PLC，調制解調器內的處理器執行時，引起所述PLC調制解調器: 響應于通過載波偵聽操作確定信道是可用的，在競爭窗口內選擇的時間傳輸數據； 確定所述數據傳輸是單播傳輸； 確定確認消息沒有被接收； 增大所述競爭窗口 ；以及 在增大的競爭窗口內選擇的時間重新傳輸所述數據。
17.如權利要求16所述的有形電子存儲介質，其中重新傳輸所述數據包括，響應于重復的載波偵聽操作另外確定所述信道是可用的，重新傳輸所述數據。
18.如權利要求17所述的有形電子存儲介質，其中所述載波偵聽操作是虛擬載波偵聽操作。
19.如權利要求17所述的有形電子存儲介質，其中所述載波偵聽操作是物理載波偵聽操作。
20.如權利要求17所述的有形電子存儲介質，其中所述載波偵聽操作包括至少一個虛擬載波偵聽操作，該至少一個虛擬載波偵聽操作后跟至少一個物理載波偵聽操作。
全文摘要
描述了用于電力線通信(PLC)的載波偵聽多路訪問(CSMA)協議的系統和方法。方法可以包括執行虛擬載波偵聽操作，響應于虛擬載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，計算競爭窗口(602)。該方法還可以包括，在虛擬載波偵聽操作之后執行物理載波偵聽操作，物理載波偵聽操作至少部分基于競爭窗口(604)。響應于物理載波偵聽操作指示通信信道是空閑的，該方法然后可以包括在信道上傳輸數據(606)。另一個方法可以包括確定傳輸是單播傳輸，并且確認消息沒有被接收(607、608)。該方法可以進一步包括增大退避參數(609)，以及重復一個或更多個載波偵聽操作(602、604)。
文檔編號H04B3/54GK103250354SQ201180058791
公開日2013年8月14日 申請日期2011年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者S·杜, R·梁, X·陸 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司