專利名稱：中繼器、基于x－10的數據幀的傳輸方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力通訊技術領域，具體涉及一種中繼器、基于X-10的數據幀傳輸方法和基于X-10的電力線傳輸系統。
背景技術：
電力線連通家家戶戶，甚至連通每一個房間，每一個用電設備。如果能夠在電力線上實現可靠安全的通信，對于實現用電設備的監(jiān)測和控制，在經濟性，便利性等方面都有無可比擬的優(yōu)勢。
用電力線做載體傳輸控制信號，就是用電力載波實現的網絡化控制?？刂浦噶钜詮V播的形式在電力線上的傳送，在理想狀態(tài)下可以達到21公里。但是，由于電力線上帶有很多負載設備，所以，控制信號會有所衰減，一般在家庭環(huán)境下傳送距離可達到500米。
基于X-10的電力載波技術，是以電力網作為信道實現數據傳遞和信息交換的，由于存在傳輸損耗，X-10的控制信號功率會逐漸衰減，當信號衰減到一定程度時，將會造成信號失真，從而會導致X-10信號接收錯誤，使基于X-10的電力載波技術的可實用性差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種中繼器、基于X-10的數據幀傳輸方法和基于X-10的電力線傳輸系統，本發(fā)明的中繼器能夠根據控制端的控制命令執(zhí)行相應的操作，提高了中繼器的可控性；通過中繼器對X-10數據幀進行放大轉發(fā)，改善了X-10數據幀在電力線網絡上傳輸距離、增加了電力線上的負載數量。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，包括a、在承載X-10數據幀的電力線中設置中繼器；b、所述中繼器將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)。
所述步驟b具體包括中繼器逐位接收信號，并根據預定位數的信號判斷該信號是否為X-10數據幀；如果為X-10數據幀，繼續(xù)接收并根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)；如果不為X-10數據幀，停止接收過程。
所述步驟b中根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)的步驟具體包括b1、中繼器根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)，同時，解析該X-10數據幀；b2、中繼器獲取該數據幀中承載的預定信息，在確定該預定信息為控制命令信息時，根據該X-10數據幀中承載的信息進行相應的執(zhí)行操作。
所述步驟b2中的預定信息包括數據幀中House Code、Extended Code和Unit Code信息；且所述步驟b2具體包括中繼器獲取該數據幀中承載的House Code、Extended Code和Unit Code信息，并在確定數據幀中的House Code、Unit Code與其身份信息對應，且數據幀中的Extended Code為預定義的控制命令時，確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令，中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作。
所述步驟b2中中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作的步驟具體包括中繼器獲取所述數據幀中的Command字段信息，并在確定Command字段為預定義的輸出強度調整信息時，根據Data字段中承載的輸出強度信息進行輸出強度調整。
所述方法還包括中繼器將輸出強度調整成功/失敗的信息返回所述控制端。
所述步驟b2中中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作的步驟具體包括中繼器獲取所述數據幀中的Command字段信息，并在確定Command字段為預定義的輸出強度返回信息時，將輸出強度信息返回所述控制端。
所述將輸出強度信息返回所述控制端的步驟具體包括中繼器將輸出強度信息承載于其接收的數據幀的Data字段中，將預定義的返回信息承載于該數據幀的Command字段中，并將其返回所述控制端。
所述Data字段中承載的輸出強度信息為粗調輸出強度信息和/或細調輸出強度信息。
所述方法還包括中繼器根據Command字段、Data字段中承載的信息確定該控制命令為無效的控制命令時，向控制端返回命令錯誤信息；和/或中繼器根據Command字段、Data字段中承載的信息確定該控制命令為有效的控制命令時，向控制端返回正確接收信息。
所述方法還包括控制端在針對中繼器發(fā)送控制命令后，在預定時間間隔內沒有接收到中繼器返回的相應信息時，重新發(fā)送所述控制命令。
本發(fā)明還提供一種中繼器，包括接收模塊和轉發(fā)模塊，所述轉發(fā)模塊包括數據幀解析子模塊、控制命令執(zhí)行子模塊和轉發(fā)子模塊；
接收模塊逐位接收信號，并判斷該信號是否為需要接收的數據幀，如果是，繼續(xù)接收，同時，將其接收的數據幀傳輸至轉發(fā)模塊，如果不是，停止接收過程；數據幀解析子模塊對接收模塊傳輸來的數據幀進行解析，獲取該數據幀中承載的預定信息，在根據該預定信息確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令時，將該數據幀中承載的控制命令信息傳輸至控制命令執(zhí)行子模塊；控制命令執(zhí)行子模塊根據其接收的控制命令信息進行相應的執(zhí)行操作；轉發(fā)子模塊根據預定輸出強度將接收模塊傳輸來的數據幀放大后轉發(fā)。
所述控制命令執(zhí)行子模塊包括調整輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息調整中繼器的輸出強度；傳輸輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息將中繼器的輸出強度信息傳輸至控制端。
本發(fā)明提供的基于X-10的電力線傳輸系統，至少包括用戶設備、X-10設備、中繼器和網關控制器，用戶設備和X-10設備直接相連，中繼器與X-10設備連接，網關控制器與X-10設備連接；網關控制器用于向用戶設備發(fā)送控制命令；X-10設備將網關控制器發(fā)送的控制命令轉換成在電力線上傳輸的X-10信號，并將X-10信號發(fā)送到電力線中；中繼器將其從電力線中接收到的X-10信號進行放大轉發(fā)；用戶設備根據網關控制器發(fā)送的控制信號進行相應的操作。
所述基于X-10的電力線傳輸系統中的中繼器包括接收模塊和轉發(fā)模塊，所述轉發(fā)模塊包括數據幀解析子模塊、控制命令執(zhí)行子模塊和轉發(fā)子模塊；接收模塊逐位接收信號，并判斷該信號是否為需要接收的數據幀，如果是，繼續(xù)接收，同時，將其接收的數據幀傳輸至轉發(fā)模塊，如果不是，停止接收過程；數據幀解析子模塊對接收模塊傳輸來的數據幀進行解析，獲取該數據幀中承載的預定信息，在根據該預定信息確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令時，將該數據幀中承載的控制命令信息傳輸至控制命令執(zhí)行子模塊；控制命令執(zhí)行子模塊根據其接收的控制命令信息進行相應的執(zhí)行操作；轉發(fā)子模塊根據預定輸出強度將接收模塊傳輸來的數據幀放大后轉發(fā)。
所述控制命令執(zhí)行子模塊包括調整輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息調整中繼器的輸出強度；傳輸輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息將中繼器的輸出強度信息傳輸至控制端。
通過上述技術方案的描述可知，本發(fā)明通過在承載X-10數據幀的電力線中設置中繼器，利用中繼器對X-10數據幀進行放大轉發(fā)，改善了X-10數據幀在電力線網絡上的傳輸距離、增加了電力線上的負載數量；通過設置控制端對中繼器的控制命令，增強了X-10協議的功能；中繼器通過解析其接收的數據幀，能夠確定控制端向其發(fā)送的控制命令，本發(fā)明中的中繼器能夠根據控制端的控制命令執(zhí)行相應的操作，如中繼器能夠根據控制端的細調調整輸出強度的控制命令，調整自身的輸出強度，有效改善了數據信號在電力線網絡傳輸過程中的延時；再如中繼器能夠根據控制端的讀取粗調輸出強度的控制命令，向控制端發(fā)送其自身的輸出強度信息，使中繼器具有可管理性；本發(fā)明的中繼器可適用于各種通訊系統中；從而通過本發(fā)明提供的技術方案實現了提高中繼器的可管理性、提高X-10電力載波實用性，完善X-10協議的目的。


圖1是本發(fā)明的在基于X-10的電力線上設置中繼器的示意圖。
圖2是本發(fā)明的基于X-10的數據幀傳輸方法流程圖一。
圖3是本發(fā)明的基于X-10的數據幀傳輸方法流程圖二。
圖4是本發(fā)明的基于X-10的數據幀傳輸方法流程圖三。
圖5是本發(fā)明的基于X-10的電力線傳輸系統示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法核心是在承載X-10數據幀的電力線中設置中繼器，所述中繼器將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)。
下面基于本發(fā)明的核心思想對本發(fā)明提供的技術方案做進一步的描述。
本發(fā)明首先需要在基于X-10的電力線上設置中繼器，中繼器在X-10的電力線上的工作環(huán)境和對X-10信號的放大過程如附圖1所示。
圖1中，中繼器有兩個端口，即端口A和端口B。這兩個端口都可以作為中繼器的輸入端口和輸出端口。當端口A作為中繼器的輸入端口時，端口B就是中繼器的輸出端口，此時，從端口A輸入的基于X-10的信號的強度比較弱，該信號通過中繼器放大后，通過端口B輸出到電力線上，此時，從端口B輸出的基于X-10的信號的強度相對較強。相反地，當端口B作為中繼器的輸入端口時，端口A就是中繼器的輸出端口，此時，從端口B輸入的基于X-10的信號的強度比較弱，該信號通過中繼器放大后，通過端口A輸出到電力線上，此時，從端口A輸出的基于X-10的信號的強度相對較強。從而，使中繼器實現X-10信號的放大和轉發(fā)功能。
本發(fā)明的中繼器將其接收的基于X-10的信號進行放大轉發(fā)的過程為中繼器逐位接收信號，根據其接收的最高預定比特位的信號如前4比特位信號來判斷該信號是否為基于X-10的信號，如果不為基于X-10的信號，如噪音等，停止信號的接收過程；如果確定是基于X-10的信號，則繼續(xù)接收基于X-10的信號，并將其接收的基于X-10的信號根據預定輸出強度放大后轉發(fā)。
本發(fā)明的中繼器在對電力線上的基于X-10的信號進行放大轉發(fā)的同時，還能夠執(zhí)行控制端針對其發(fā)送來的控制命令，實現過程為在放大轉發(fā)的同時，中繼器對其接收的X-10數據幀進行解析，通過X-10數據幀中預定字段的內容即可判斷出該X-10數據幀是否為控制端針對其發(fā)送來的控制命令，如果是控制端針對其發(fā)送來的控制命令，中繼器應根據該數據幀中承載的控制命令信息執(zhí)行相應的操作，如根據控制端發(fā)送來的調整輸出強度的控制命令細調其輸出強度，再如根據控制端發(fā)送來的讀取輸出強度的控制命令將其粗調輸出強度傳輸至控制端等；如果確定該數據幀不是控制端針對其發(fā)送來的控制命令，中繼器可以不根據該數據幀進行控制命令的執(zhí)行操作。
上述預定字段可以為數據幀中的House Code、Extended Code和Unit Code字段，這樣，當中繼器確定數據幀中的House Code、Unit Code字段的內容與其身份信息相對應、且數據幀中的Extended Code為預定義的控制命令信息，如10111時，確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令；當中繼器確定數據幀中的House Code、Unit Code字段的內容與其身份信息不對應時，確定不需要根據該數據幀進行控制命令的執(zhí)行操作。
下面以細調輸出強度命令和讀取粗調輸出強度命令為例，對控制端發(fā)送的控制命令進行說明。
控制端發(fā)送的細調輸出強度的控制命令的數據幀結構如表1所示。
表1 表1中，House Code和Unit Code表示X-10裝置的身份信息，中繼器可通過這兩個字段的內容判斷出該控制命令是否為控制端針對其發(fā)送的控制命令；Extended Code的不同取值可表示該數據幀是否為控制端發(fā)送的控制命令，如Extended Code為10111，表示需要具有House Code和Unit Code身份信息的中繼器執(zhí)行控制端發(fā)送的控制命令。Command字段和Data字段中承載的信息表示中繼器應執(zhí)行的控制命令的內容。
當控制命令為細調輸出強度時，控制端發(fā)送的控制命令中Command字段、Data字段中承載的信息、及中繼器根據該控制命令向控制端返回信息中Command字段、Data字段中承載的信息如表2所示。
表2 表2中，當Command字段為預定義的輸出強度調整信息如0x71時，中繼器應根據Data字段中承載的輸出強度信息細調其自身的預定輸出強度。Data字段中承載的輸出強度信息可以為具體的細調輸出強度數值，也可以為細調輸出強度的等級。
為進一步完善中繼器執(zhí)行控制命令的過程，中繼器可以在確定其接收的數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令、且該控制命令為有效的細調輸出強度的控制命令時，向控制端發(fā)送正確接收的應答消息；中繼器也可以在確定其接收的數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令、且根據Command字段、Data字段等確定該控制命令為無效的細調輸出強度的控制命令時，向控制端發(fā)送錯誤接收的應答消息。同樣，中繼器可以在細調輸出強度成功時，向控制端發(fā)送細調成功的應答消息；中繼器也可以在細調失敗時，向控制端發(fā)送細調失敗的應答消息。
如表2中，當Command字段為0x7a、且Data字段為0x01時，表示中繼器已接收到控制端發(fā)送的控制命令、且該控制命令為有效的控制命令；當Command字段為0x7a、且Data字段為0x02時，表示中繼器已接收到控制端發(fā)送的控制命令，但是該控制命令為無效的控制命令。當Command字段為0x7a、且Data字段為0x03時，表示中繼器成功細調其自身的預定輸出強度；當Command字段為0x7a、且Data字段為0x04時，表示中繼器細調其自身的預定輸出強度失敗。
控制端向中繼器發(fā)送細調輸出強度的控制命令、中繼器執(zhí)行細調輸出強度的控制命令的具體實現過程如附圖2所示。
在圖2中，步驟2-1，控制端如PC向中繼器發(fā)送承載有細調中繼器輸出強度控制命令的X-10數據幀，同時，PC啟動定時器，開始計時。該控制命令中包含有中繼器的House Code、Unit Code，且Extended Code為10111。
到步驟2-2，中繼器接收該X-10數據幀，將其放大轉發(fā)后，判斷該X-10數據幀中Command字段和Data字段中的內容是否為無效信息，如果是，則向控制端返回控制命令無效的信息，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0x02的數據幀；如果Command字段和Data字段中的內容是有效數值，則向控制端返回控制命令有效信息，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0×01的X-10數據幀，同時，到步驟2-3。
在步驟2-3，中繼器解析該X-10數據幀，并判斷House Code和Unit Code是否與其身份信息相符合，如果符合、且Command字段為0x71，則中繼器根據Data字段中的細調輸出強度等級細調其自身的預定輸出強度；如果不符合，不對該X-10數據幀進行任何處理。
到步驟2-4，在細調輸出強度成功時，中繼器將細調輸出強度成功的信息返回給控制端，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0x03的數據幀；在輸出強度調整失敗時，中繼器將細調輸出強度失敗的信息返回給控制端，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0x04的X-10數據幀。
如果控制端PC在其啟動的定時器超時時，一直沒有接收到中繼器回復的任何信息，或僅接收到中繼器回復的控制命令無效的信息或控制命令有效的信息，或者接收到輸出強度調整失敗的信息，則可以重新發(fā)送該承載有細調輸出強度控制命令的X-10數據幀。本發(fā)明可以設定控制端重新發(fā)送承載有細調輸出強度控制命令的X-10數據幀的次數，如三次等。
中繼器也可以根據控制端發(fā)送的承載有粗調輸出強度控制命令的X-10數據幀，來粗調其輸出強度，具體過程與上述細調輸出強度的過程基本相同，在此不再詳細描述。
中繼器自身的輸出強度也可以采用本地調整的方式來調整。采用本地調整方式可以對輸出強度進行粗調，也可以對輸出強度進行細調。
當控制命令為讀取粗調輸出強度時，控制端發(fā)送的X-10數據幀的控制命令中Command字段、Data字段中承載的信息、及中繼器根據該控制命令向控制端返回信息中Command字段、Data字段中承載的信息如表3所示。
表3 表3中，當Command字段為預定義的輸出強度返回信息，如0x61、且Data字段為0xXX時，中繼器應將其自身的輸出強度信息如輸出強度等級信息傳輸至控制端。中繼器向控制端傳輸的X-10數據幀中，Command字段為預定義的返回信息，如0x6a，表示該X-10數據幀為中繼器返回的承載有粗調輸出強度信息的數據幀，Data字段表示中繼器的粗調輸出強度信息，Data字段中承載的信息可以為具體的粗調輸出強度數值，也可以為粗調輸出強度的等級。
為進一步完善中繼器執(zhí)行控制命令的過程，中繼器可以在確定其接收的X-10數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令、且該控制命令為有效的粗調輸出強度讀取的控制命令時，向控制端發(fā)送正確接收的應答消息；中繼器也可以在確定其接收的數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令、且該控制命令為無效的粗調輸出強度讀取的控制命令時，向控制端發(fā)送錯誤接收的應答消息，具體如表2中的內容。
控制端向中繼器發(fā)送承載有讀取粗調輸出強度控制命令的X-10數據幀、中繼器執(zhí)行讀取粗調輸出強度的控制命令的具體實現過程如附圖3所示。
在圖3中，步驟3-1，控制端如PC向中繼器發(fā)送承載有讀取中繼器粗調輸出強度控制命令的X-10數據幀，同時，PC啟動定時器，開始計時。該控制命令中包含有中繼器的House Code、Unit Code，且Extended Code為10111。
到步驟3-2，中繼器接收該X-10數據幀，將其放大轉發(fā)后，判斷該X-10數據幀中Command字段和Data字段中的內容是否為無效信息，如果是，則向控制端返回承載有控制命令無效信息的X-10數據幀，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0x02的數據幀；如果Command字段和Data字段中的內容是有效信息，則到步驟3-3。
在步驟3-3，中繼器判斷X-10數據幀中的House Code和Unit Code是否與其身份信息相符合，如果不符合，中繼器不對該X-10數據幀進行任何處理；如果符合、且Command字段為0x61，到步驟3-4。
在步驟3-4，中繼器將成功讀取的粗調輸出強度信息承載于X-10數據幀中的Data字段中，再將Command字段設置為0x6a，然后，將該X-10數據幀發(fā)送至控制端。當中繼器讀取輸出強度信息失敗時，將讀取失敗的信息傳輸至控制端，即向控制端發(fā)送Command字段為0x7a、且Data字段為0x04的X-10數據幀。
如果控制端PC在其啟動的定時器超時時，一直沒有接收到中繼器回復的任何消息，或僅接收到中繼器回復的控制命令無效的信息或控制命令有效的信息，或者接收到讀取粗調輸出強度失敗的信息，則可以重新發(fā)送承載有讀取粗調輸出強度控制命令的X-10數據幀。本發(fā)明可以設定控制端重新發(fā)送承載有讀取粗調輸出強度控制命令的X-10數據幀的次數，如三次等。
中繼器也可以根據控制端發(fā)送的承載有讀取細調輸出強度控制命令的X-10數據幀，來向控制點返回細調輸出強度的信息，具體過程與上述讀取粗調輸出強度的過程基本相同，在此不再詳細描述。
下面結合附圖4對中繼器實現X-10數據幀傳輸的過程進行詳細描述。
圖4中，當中繼器需要從端口A接收X-10設備1發(fā)送的X-10數據幀時，到步驟4-1，中繼器從端口A接收X-10設備傳輸來的X-10數據幀，在根據該X-10數據幀的預定位數確定該信號為X-10數據幀時，到步驟4-2，繼續(xù)接收該數據幀，并根據其自身的輸出強度將該數據幀放大后，從端口B轉發(fā)該數據幀，如將數據幀轉發(fā)至X-10設備2。
到步驟4-3，中繼器對其從端口A接收的X-10數據幀進行解析，并根據X-10數據幀中House Code、Unit Code和Extended Code字段的內容判斷該X-10數據幀是否為控制點針對其發(fā)送的控制命令，在確定該X-10數據幀中House Code和Unit Code與中繼器的身份信息不符合時，到步驟4-4，不對該X-10數據幀進行任何處理。
在步驟4-3，如果該X-10數據幀中House Code和Unit Code與中繼器的身份信息符合，且Extended Code為10111時，到步驟4-4，根據該X-10數據幀中承載的控制命令執(zhí)行相應的操作，并將執(zhí)行結果返回給X-10設備1。
當中繼器需要從端口B接收X-10設備2發(fā)送的X-10數據幀時，到步驟4-5，中繼器從端口B接收X-10設備2傳輸來的X-10數據幀，在根據該X-10數據幀的預定位數確定該信號為X-10數據幀時，到步驟4-6，繼續(xù)接收該X-10數據幀，并根據其自身的輸出強度將該X-10數據幀放大后，從端口A轉發(fā)該X-10數據幀，如將該X-10數據幀轉發(fā)至X-10設備1。
到步驟4-7，中繼器對其從端口B接收的X-10數據幀進行解析，并根據X-10數據幀中House Code、Unit Code和Extended Code字段的內容判斷該X-10數據幀是否為控制點針對其發(fā)送的控制命令，在確定該X-10數據幀中House Code和Unit Code與中繼器的身份信息不符合時，到步驟4-8，不對該X-10數據幀進行任何處理。
在步驟4-7，如果該X-10數據幀中House Code和Unit Code與中繼器的身份信息符合，且Extended Code為10111時，到步驟4-8，根據該X-10數據幀中承載的控制命令執(zhí)行相應的操作，并將執(zhí)行結果返回給X-10設備2。
本發(fā)明提供的中繼器可以稱為可控中繼器，可控中繼器主要包括接收模塊和轉發(fā)模塊，轉發(fā)模塊的功能有數據幀解析子模塊、控制命令執(zhí)行子模塊和轉發(fā)子模塊實現，控制命令執(zhí)行子模塊的主要功能由調整輸出強度子模塊和傳輸輸出強度子模塊實現。
本發(fā)明的可控中繼器可適用于各種通訊系統，下面以可控中繼器適用于X-10電力載波系統為例對本發(fā)明的可控中繼器進行說明。
接收模塊主要用于逐位接收信號，在根據其接收的預定位數的信號確定該信號不是X-10數據幀時，停止接收過程；在根據其接收的預定位數的信號確定該信號是X-10設備傳輸來的X-10數據幀時，繼續(xù)接收該X-10數據幀，并將其接收的該X-10數據幀分別傳輸至數據幀解析子模塊和轉發(fā)子模塊。
轉發(fā)子模塊主要用于根據可控中繼器的預定輸出強度將接收模塊傳輸來的數據幀放大后轉發(fā)。
數據幀解析子模塊主要用于對接收模塊傳輸來的X-10數據幀進行解析，獲取該數據幀中承載的預定信息如House Code、Unit Code和Extended Code字段，在根據該預定信息確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令時，將該數據幀中承載的控制命令信息如Command字段和Data字段傳輸至控制命令執(zhí)行子模塊。具體的判斷該數據幀是否為控制點向其發(fā)送的控制命令的方法如上述方法中的描述，在此不再詳細描述。另外該子模塊還能夠確定控制端發(fā)送的控制命令是否為錯誤/正確的控制命令，并將相應的控制命令錯誤或正確的信息傳輸至控制端。具體如上述方法中的描述。
控制命令執(zhí)行子模塊主要用于根據其接收的控制命令信息如Command字段和Data字段中的內容進行相應的控制命令執(zhí)行操作，根據控制命令執(zhí)行子模塊執(zhí)行的控制命令操作，可以將控制命令執(zhí)行子模塊劃分為調整輸出強度子模塊和傳輸輸出強度子模塊。
調整輸出強度子模塊主要用于根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息如Command字段和Data字段中的內容調整可控中繼器的輸出強度，如執(zhí)行細調輸出強度等操作。Command字段和Data字段中的內容定義及執(zhí)行操作的過程如上述方法中的描述，在此不再詳細描述。另外，該子模塊還能夠將細調輸出強度調整成功或失敗等信息傳輸至控制端，具體如上述方法中的描述。
傳輸輸出強度子模塊主要用于根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息如Command字段和Data字段中的內容將可控中繼器的輸出強度信息傳輸至控制端，如將成功讀取的粗調輸出強度信息傳輸至控制端等。Command字段和Data字段中的內容定義及執(zhí)行操作的過程如上述方法中的描述，在此不再詳細描述。另外，該子模塊還能夠將粗調輸出強度讀取失敗等信息傳輸至控制端，具體如上述方法中的描述。
本發(fā)明中的可控中繼器實現了對X-10數據幀進行放大轉發(fā)、根據控制端的控制命令調整輸出強度、向控制端反饋輸出強度等功能，為X-10信號的長距離傳輸打下了基礎，通過本發(fā)明的技術方案增強了X-10信號的強度和抗干擾性，改善了基于X-10的電力線通信可靠性，推進了小區(qū)智能化控制的發(fā)展。本發(fā)明提高了可控中繼器的可管理性，完善了X-10協議，增強了X-10協議的應用范圍。
當本發(fā)明的可控中繼器適用于其它通訊系統中時，上述描述中各字段會相應改變，其實現過程基于相同，在此不再詳細描述。
本發(fā)明提出的一種基于X-10的電力線傳輸系統，如圖5所示，網關控制器通過X-10設備連接到電力線上，同時X-10設備將網關控制器發(fā)送的控制命令轉換為可以在電力線上傳輸的信號，在傳輸的過程中可以通過中繼器X-10信號進行放大和轉發(fā)，傳輸到接收端的X-10設備上去，該X-10設備將根據網關控制器發(fā)送的控制命令對用戶設備進行控制。從而可以實現在電力線上傳輸控制信號，對戶用終端進行控制。
其中，基于X-10的電力線傳輸系統中的中繼器可以為可控中繼器，即上述實施例中描述的中繼器，在此不在詳細描述。本發(fā)明的系統可以通過X-10設備對可控中繼器進行控制管理，從而使該系統的可管理性增加。
雖然通過實施例描繪了本發(fā)明，本領域普通技術人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，本發(fā)明的申請文件的權利要求包括這些變形和變化。
權利要求
1.一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，包括a、在承載X-10數據幀的電力線中設置中繼器；b、所述中繼器將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)。
2.如權利要求1所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述步驟b具體包括中繼器逐位接收信號，并根據預定位數的信號判斷該信號是否為X-10數據幀；如果為X-10數據幀，繼續(xù)接收并根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)；如果不為X-10數據幀，停止接收過程。
3.如權利要求1所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述步驟b中根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)的步驟具體包括b1、中繼器根據預定輸出強度將其接收的X-10數據幀放大后轉發(fā)，同時，解析該X-10數據幀；b2、中繼器獲取該數據幀中承載的預定信息，在確定該預定信息為控制命令信息時，根據該X-10數據幀中承載的信息進行相應的執(zhí)行操作。
4.如權利要求3所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述步驟b2中的預定信息包括數據幀中House Code、Extended Code和UnitCode信息；且所述步驟b2具體包括中繼器獲取該數據幀中承載的House Code、Extended Code和Unit Code信息，并在確定數據幀中的House Code、Unit Code與其身份信息對應，且數據幀中的Extended Code為預定義的控制命令信息時，確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令，中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作。
5.如權利要求4所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述步驟b2中中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作的步驟具體包括中繼器獲取所述數據幀中的Command字段信息，并在確定Command字段為預定義的輸出強度調整信息時，根據Data字段中承載的輸出強度信息進行輸出強度調整。
6.如權利要求5所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述方法還包括中繼器將輸出強度調整成功/失敗的信息返回所述控制端。
7.如權利要求4所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述步驟b2中中繼器根據該數據幀中承載的信息進行相應的輸出強度操作的步驟具體包括中繼器獲取所述數據幀中的Command字段信息，并在確定Command字段為預定義的輸出強度返回信息時，將輸出強度信息返回所述控制端。
8.如權利要求7所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述將輸出強度信息返回所述控制端的步驟具體包括中繼器將輸出強度信息承載于其接收的數據幀的Data字段中，將預定義的返回信息承載于該數據幀的Command字段中，并將其返回所述控制端。
9.如權利要求5或8所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于所述Data字段中承載的輸出強度信息為粗調輸出強度信息和/或細調輸出強度信息。
10.如權利要求5或7所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述方法還包括中繼器根據Command字段、Data字段中承載的信息確定該控制命令為無效的控制命令時，向控制端返回命令錯誤信息；和/或中繼器根據Command字段、Data字段中承載的信息確定該控制命令為有效的控制命令時，向控制端返回正確接收信息。
11.如權利要求6或8所述的一種基于X-10的數據幀傳輸方法，其特征在于，所述方法還包括控制端在針對中繼器發(fā)送控制命令后，在預定時間間隔內沒有接收到中繼器返回的相應信息時，重新發(fā)送所述控制命令。
12.一種中繼器，包括接收模塊和轉發(fā)模塊，其特征在于，所述轉發(fā)模塊包括數據幀解析子模塊、控制命令執(zhí)行子模塊和轉發(fā)子模塊；接收模塊逐位接收信號，并判斷該信號是否為需要接收的數據幀，如果是，繼續(xù)接收，同時，將其接收的數據幀傳輸至轉發(fā)模塊，如果不是，停止接收過程；數據幀解析子模塊對接收模塊傳輸來的數據幀進行解析，獲取該數據幀中承載的預定信息，在根據該預定信息確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令時，將該數據幀中承載的控制命令信息傳輸至控制命令執(zhí)行子模塊；控制命令執(zhí)行子模塊根據其接收的控制命令信息進行相應的執(zhí)行操作；轉發(fā)子模塊根據預定輸出強度將接收模塊傳輸來的數據幀放大后轉發(fā)。
13.如權利要求12所述的一種中繼器，其特征在于，所述控制命令執(zhí)行子模塊包括調整輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息調整中繼器的輸出強度；傳輸輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息將中繼器的輸出強度信息傳輸至控制端。
14.一種基于X-10的電力線傳輸系統，其特征在于，包括用戶設備、X-10設備、中繼器和網關控制器，用戶設備和X-10設備直接相連，中繼器與X-10設備連接，網關控制器與X-10設備連接；網關控制器用于向用戶設備發(fā)送控制命令；X-10設備將網關控制器發(fā)送的控制命令轉換成在電力線上傳輸的X-10信號，并將X-10信號發(fā)送到電力線中；中繼器將其從電力線中接收到的X-10信號進行放大轉發(fā)；用戶設備根據網關控制器發(fā)送的控制信號進行相應的操作。
15.如權利要求14所述的一種基于X-10的電力線傳輸系統，其特征在于，所述中繼器包括接收模塊和轉發(fā)模塊，所述轉發(fā)模塊包括數據幀解析子模塊、控制命令執(zhí)行子模塊和轉發(fā)子模塊；接收模塊逐位接收信號，并判斷該信號是否為需要接收的數據幀，如果是，繼續(xù)接收，同時，將其接收的數據幀傳輸至轉發(fā)模塊，如果不是，停止接收過程；數據幀解析子模塊對接收模塊傳輸來的數據幀進行解析，獲取該數據幀中承載的預定信息，在根據該預定信息確定該數據幀為控制端向其發(fā)送的控制命令時，將該數據幀中承載的控制命令信息傳輸至控制命令執(zhí)行子模塊；控制命令執(zhí)行子模塊根據其接收的控制命令信息進行相應的執(zhí)行操作；轉發(fā)子模塊根據預定輸出強度將接收模塊傳輸來的數據幀放大后轉發(fā)。
16.如權利要求15所述的一種基于X-10的電力線傳輸系統，其特征在于，所述控制命令執(zhí)行子模塊包括調整輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息調整中繼器的輸出強度；傳輸輸出強度子模塊根據數據幀解析子模塊傳輸來的控制命令信息將中繼器的輸出強度信息傳輸至控制端。
全文摘要
本發(fā)明提出一種中繼器、基于X－10的數據幀傳輸方法和基于X－10的電力線傳輸系統，其方法的核心為在承載X－10數據幀的電力線中設置中繼器，中繼器將其接收的X－10數據幀放大后轉發(fā)。本發(fā)明增強了X－10信號的強度和抗干擾性，改善了基于X－10的電力線通信可靠性，推進了小區(qū)智能化控制的發(fā)展，完善了X－10協議，增強了X－10協議的應用范圍。本發(fā)明的中繼器不但能夠將數據幀放大轉發(fā)，還能夠根據控制端的控制命令執(zhí)行相應的操作，如調整其自身的輸出強度、向控制端反饋輸出強度等，為數據幀的長距離傳輸打下了基礎，且提高了中繼器的可管理性。
文檔編號H04B3/54GK1862983SQ20051010547
公開日2006年11月15日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權日2005年9月28日
發(fā)明者閻學霞, 梁斌 申請人:華為技術有限公司