專利名稱：用于低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法。
背景技術(shù)：
低壓電力線載波通信是電力通信系統(tǒng)中最基本的一種通信方式，它是利用電力線 作為傳輸通道，不需單獨(dú)架設(shè)線路和維護(hù)線路，而且電力線路結(jié)構(gòu)堅固，因此電力線載波通 信也是電力系統(tǒng)中特有的通信方式，目前已廣泛應(yīng)用于集中抄表、智能家居、智能樓宇等領(lǐng) 域。然而低壓電力線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、信號衰減大，低壓電力線信道噪 聲干擾和時變衰減是其固有的缺陷，這造成了電力線傳輸數(shù)據(jù)速率較低、可靠性也比較差， 嚴(yán)重制約了電力線載波通信技術(shù)的推廣應(yīng)用。目前國家正在大力推動智能電網(wǎng)的建設(shè)，而 低壓載波通信作為一種解決智能電網(wǎng)中存在的“最后一公里”問題的重要技術(shù)手段，將會發(fā) 揮越來越大的作用。因此解決低壓電力線載波通信的可靠性、提高通信速率成為了發(fā)展低 壓載波通信技術(shù)的關(guān)鍵。擴(kuò)頻通信是目前電力線載波通信領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的一種通信技術(shù)。該技術(shù)雖然 具有抗干擾能力強(qiáng)，保密性好，抗衰落、抗多徑干擾能力強(qiáng)，具有多址能力、易于實(shí)現(xiàn)碼分多 址等優(yōu)點(diǎn)，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中還不盡如人意，存在通信成功率不高、通信速率較慢等問 題。倘若采取某種算法、手段，將通信報文長度縮短，在現(xiàn)有情況下會提高通信成功率、增強(qiáng) 抗干擾能力。目前國內(nèi)低壓電力線集中抄表系統(tǒng)中廣泛采用的通信協(xié)議是DL/T645通信協(xié)議， 其通信地址為6字節(jié)BCD碼，地址從低字節(jié)到高字節(jié)依次排列。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到中繼 路由算法，通信地址將是6字節(jié)的整數(shù)倍，這使得通信地址在通信報文中所占的比重增大 了很多，因此，可針對通信地址的特點(diǎn)設(shè)計相應(yīng)的壓縮算法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的縮短電力線載波通信報文長度，提高電力線載波通信的成功率及可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于同一構(gòu)思，提供了三種低壓電力線載波通信的地址 數(shù)據(jù)壓縮算法，分別如下?！N低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征 在于，包括以下步驟(1)將BCD碼地址字節(jié)轉(zhuǎn)換為HEX碼地址字節(jié)；(2)從高字節(jié)到低字節(jié) 尋找第一個地址字節(jié)不為“0”的字節(jié)，將該字節(jié)的最高bit位置“ 1”，并以該bit作為地址 結(jié)束標(biāo)志，取低7bits作為有效地址；(3)壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址。一種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征 在于，包括以下步驟(1)將多個通信地址按一定順序排列，將BCD碼地址字節(jié)轉(zhuǎn)換為HEX 碼地址字節(jié)；(2)保留第一個通信地址不變，并從第一個通信地址開始，將相鄰的兩個通信 地址的各對應(yīng)字節(jié)分別做7bits的異或運(yùn)算，最高位不參與異或運(yùn)算；(3)每個地址從高字節(jié)到低字節(jié)尋找非‘00’字節(jié)，并將該字節(jié)的最高bit位置‘1’，取該最高bit位為結(jié)束標(biāo) 志，取低7bits作為有效地址；(4)壓縮掉各地址中高字節(jié)為‘00’的地址。一種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征 在于，包括以下步驟(1)將B⑶碼的地址字節(jié)轉(zhuǎn)換成HEX碼的地址字節(jié)⑵判斷地址字
①節(jié)的重復(fù)是否屬于以下三種情況連續(xù)重復(fù)同一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，且重復(fù)的字節(jié)在三個 或②③三個以上，連續(xù)重復(fù)不超過3個字節(jié)的數(shù)據(jù)，間隔不多于6字節(jié)的重復(fù)；是則進(jìn) 行地址字節(jié)的壓縮；(3)在對重復(fù)字節(jié)進(jìn)行壓縮時，采用壓縮格式字表明具體的壓縮運(yùn)算， 地址壓縮格式字占一個字節(jié)，其各比特D7 DO定義如下D7-D6 固定為‘ 11’，表示該字節(jié) 為地址壓縮格式字；D5 重復(fù)字節(jié)方向字‘0’表示待復(fù)制的字節(jié)緊挨著該格式字，‘1’表 示待復(fù)制的字節(jié)從前一個地址的第1個字節(jié)開始；D4-D3 待復(fù)制的字節(jié)個數(shù)，最大為3①
②字節(jié)，若D4D3為‘00，，有兩種含義D5為‘0，時，表示待復(fù)制的字節(jié)為‘00，；D5為‘1， 時，表示待復(fù)制的字節(jié)長度由D2-D0的值確定；D2-D0 壓縮掉的字節(jié)數(shù)(等于D2D1D0+2)， 每格式字最多壓縮掉9個字節(jié)。本發(fā)明主要針對DL/T645通信協(xié)議，分別通過編碼轉(zhuǎn)換、多地址間壓縮及地址字 節(jié)匹配壓縮三種方法，實(shí)現(xiàn)對電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)的壓縮。這三種壓縮算法可分別 應(yīng)用于不同的情形下，其主旨思想相同，都是先將B⑶碼的地址字節(jié)轉(zhuǎn)換成HEX碼的地址字 節(jié)，再對HEX碼地址字節(jié)進(jìn)行壓縮運(yùn)算，壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址數(shù)據(jù)以及地址 字節(jié)重復(fù)的地址數(shù)據(jù)。本發(fā)明可有效縮短低壓電力線載波通信中地址數(shù)據(jù)的長度，提高通 信成功率、增強(qiáng)抗干擾能力。


圖1是DL/T645通信協(xié)議幀格式。圖2是實(shí)施例一提供的編碼轉(zhuǎn)換壓縮算法示例。圖3是實(shí)施例二提供的多地址間壓縮算法示例。圖4是實(shí)施例三提供的地址字節(jié)匹配壓縮算法示例。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，為DL/T645通信協(xié)議幀格式，由圖中可以看出，DL/T645通信協(xié)議中， 地址域占6字節(jié)，且報文傳送時低地址字節(jié)在前、高地址字節(jié)在后。實(shí)施例一，編碼轉(zhuǎn)換壓縮算法示例如圖2所示，兩個B⑶碼通信地址分別為 “000000001234”和“000000220034” (8bit,取值范圍為0 99)，高地址字節(jié)在前，低地 址字節(jié)在后。但在通訊傳輸過程中先傳低字節(jié)，故B⑶存放順序為“341200000000”和 “34002200000000”。將BCD編碼轉(zhuǎn)換成HEX編碼(8bit，取值范圍為0 255)，地址便變換 為“220C 00000000”和“220016000000”。然后從高字節(jié)到低字節(jié)尋找不為‘00’的字節(jié)，則 兩個地址數(shù)據(jù)的分別為“0C”和“ 16”，將對應(yīng)字節(jié)的最高bit位置‘ 1’，并取該最高bit位 為結(jié)束標(biāo)志，即若該最高bit為‘1’，則表示一個6字節(jié)的通訊地址結(jié)束，取該字節(jié)其他低 7bits作為有效地址。壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址，兩個地址數(shù)據(jù)壓縮后的地址字 節(jié)變換為“228C 220096”，與原來的12個地址字節(jié)相比，縮短了 7個字節(jié)。上述方法通過編碼轉(zhuǎn)換，用于壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址。其中步驟(2)中也可以將高7bits作為有效地址，最低位作為結(jié)束標(biāo)志，不過這樣需要移位。實(shí)施例二，多地址間壓縮算法示例如圖3所示，三個順序排列的B⑶碼通信地 址分別為 “000023651234”、“000023650034” 和 “000023650036”，高地址字節(jié)在前，低地 址字節(jié)在后。同樣，在通訊傳輸過程中先傳低字節(jié)，故B⑶存放順序為“341265230000”、 “ 340065230000 ” 和 “ 320065230000 ”，轉(zhuǎn)換成 HEX 碼地址字節(jié)分別為 “ 220C 41170000，，、 “220041170000”和“240041170000”。然后，保留第一個通信地址不變，并從第一個通信 地址開始，將相鄰兩個地址的對應(yīng)字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，分別得到“220C 41170000”、“000C 00000000”和“060000000000”。之后，每個地址從高字節(jié)到低字節(jié)尋找非‘00’字節(jié)，分別 為“17”和“0C”和“06”，將對應(yīng)字節(jié)的最高bit位置‘1’，取該最高bit位為結(jié)束標(biāo)志，即 若該最高bit為‘1’，則表示一個6字節(jié)的通訊地址結(jié)束，取該字節(jié)其他低7bits作為有效 地址。壓縮掉各地址中高字節(jié)為‘00’的地址，三個地址數(shù)據(jù)壓縮后的字節(jié)便變換為“220C 4197008C 86”，與原來的18個地址字節(jié)相比，縮短了 11個字節(jié)。上述方法更適用于壓縮掉多個連續(xù)地址中高地址字節(jié)相同的部分。其中的步驟 (2)中的異或運(yùn)算也可以由減法運(yùn)算替代。實(shí)施例三，地址字節(jié)匹配壓縮算法示例如圖4所示，三個順序排列的B⑶碼通信 地址分別為“000023010101”、“650023650000”和“000023650023”，高地址字節(jié)在前，低地 址字節(jié)在后。同樣，在通訊傳輸過程中先傳低字節(jié)，故B⑶存放順序為“010101230000”、 “000065230065” 和 “230065230000”，轉(zhuǎn)換成 HEX 碼地址字節(jié)分別為 “010101170000”、 “000041170041” 和 “170041170000”。壓縮過程如下。1、三個地址數(shù)據(jù)排列起來，最開始的三個字節(jié)均為“01”，符合壓縮條件。找出重 復(fù)字節(jié)“01”，第一個字節(jié)不壓縮，只壓縮之后的兩個字節(jié)；構(gòu)建壓縮格式字格式字最高兩 bit(D7-D6)固定為“11”，待復(fù)制的字節(jié)將緊挨著格式字，故D5bit為“0”，待復(fù)制字節(jié)數(shù)為 1，故D4D3的值為“01”，需要填充的字節(jié)數(shù)2，故D2-D0為2-2,即“000”。由此可得第一個 壓縮格式字為“C8”。2、隨后的字節(jié)為“17”，不存在連續(xù)相同情況，不壓縮。3、隨后是連續(xù)4個字節(jié)“00” (跨兩個地址)，符合壓縮條件，構(gòu)建壓縮格式字格 式字最高兩bit固定為“11”，待復(fù)制的字節(jié)為“00”，故D5D4D3的值為“000”，需要填充的字 節(jié)數(shù)4，故D2-D0為4-2，即“010”。由此可得第二個壓縮格式字為“C2”。4、隨后的三個字節(jié)“411700 “不存在重復(fù)情況，不壓縮。5、隨后的6個字節(jié)“411700411700”，存在三字節(jié)重復(fù)情況，需壓縮，構(gòu)建壓縮格式 字格式字最高兩bit固定為“11”，待復(fù)制的字節(jié)為“411700”，且緊挨著格式字，故D5D4D3 的值為“011”，需要填充的字節(jié)數(shù)6，故D2-D0為6-2，即“ 100”。由此可得第三個壓縮格式 字為“DC”。6、最后一個字節(jié)“ 00，，不存在連續(xù)重復(fù)情況，不壓縮。最終得到的壓縮后地址為“01C817C2411700DC 00”，與三個地址數(shù)據(jù)原來的18個
地址字節(jié)相比，壓縮掉了 9個字節(jié)。
權(quán)利要求
一種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征在于，包括以下步驟(1)將BCD碼地址字節(jié)轉(zhuǎn)換為HEX碼地址字節(jié)；(2)從高字節(jié)到低字節(jié)尋找第一個地址字節(jié)不為“0”的字節(jié)，將該字節(jié)的最高bit位置“1”，并以該bit作為地址結(jié)束標(biāo)志，取低7bits作為有效地址；(3)壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，其特征在于步 驟(2)中將高7bits作為有效地址，最低位作為結(jié)束標(biāo)志，并進(jìn)行移位。
3.—種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征在 于，包括以下步驟(1)將多個通信地址按一定順序排列，將BCD碼地址字節(jié)轉(zhuǎn)換為HEX碼 地址字節(jié)；(2)保留第一個通信地址不變，并從第一個通信地址開始，將相鄰的兩個通信地 址的各對應(yīng)字節(jié)分別做7bits的異或運(yùn)算，最高位不參與異或運(yùn)算；(3)每個地址從高字節(jié) 到低字節(jié)尋找非‘00’字節(jié)，并將該字節(jié)的最高bit位置‘1’，取該最高bit位為結(jié)束標(biāo)志， 取低7bits作為有效地址；(4)壓縮掉各地址中高字節(jié)為‘00’的地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，其特征在于，步 驟(2)中的異或運(yùn)算由減法運(yùn)算替代。
5.一種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，針對DL/T645通信協(xié)議；其特征在 于，包括以下步驟(1)將B⑶碼的地址字節(jié)轉(zhuǎn)換成HEX碼的地址字節(jié)⑵判斷地址字節(jié) 的重復(fù)是否屬于以下三種情況a.連續(xù)重復(fù)同一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，且重復(fù)的字節(jié)在三個或三 個以上，b.連續(xù)重復(fù)不超過3個字節(jié)的數(shù)據(jù)，c.間隔不多于6字節(jié)的重復(fù)；是則進(jìn)行地址 字節(jié)的壓縮；(3)在對重復(fù)字節(jié)進(jìn)行壓縮時，采用壓縮格式字表明具體的壓縮運(yùn)算，地址壓 縮格式字占一個字節(jié)，其各比特D7 DO定義如下D7-D6 固定為‘11’，表示該字節(jié)為地 址壓縮格式字；D5 重復(fù)字節(jié)方向字‘0’表示待復(fù)制的字節(jié)緊挨著該格式字，‘1’表示待 復(fù)制的字節(jié)從前一個地址的第1個字節(jié)開始；D4-D3 待復(fù)制的字節(jié)個數(shù)，最大為3字節(jié)， i ii若D4D3為‘ 00，，有兩種含義.D5為‘0，時，表示待復(fù)制的字節(jié)為‘00，； D5為‘ 1， 時，表示待復(fù)制的字節(jié)長度由D2-D0的值確定；D2-D0 壓縮掉的字節(jié)數(shù)(等于D2D1D0+2)， 每格式字最多壓縮掉9個字節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種低壓電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)壓縮算法，主要針對DL/T645通信協(xié)議，分別通過編碼轉(zhuǎn)換、多地址間壓縮及地址字節(jié)匹配壓縮三種方法，實(shí)現(xiàn)對電力線載波通信的地址數(shù)據(jù)的壓縮。這三種壓縮算法可分別應(yīng)用于不同的情形下，主要是先將BCD碼的地址字節(jié)轉(zhuǎn)換成HEX碼的地址字節(jié)，再對HEX碼地址字節(jié)進(jìn)行壓縮運(yùn)算，壓縮掉地址中高字節(jié)為‘00’的地址數(shù)據(jù)以及地址字節(jié)重復(fù)的地址數(shù)據(jù)。本發(fā)明可有效縮短低壓電力線載波通信中地址數(shù)據(jù)的長度，提高通信成功率、增強(qiáng)抗干擾能力。
文檔編號H04B3/54GK101908910SQ20101022901
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者劉振雨, 劉述鋼, 史謙, 吳斌, 崔宇浩, 康希, 張波, 彭燚, 易小龍, 許永平 申請人:珠海中慧微電子有限公司