通信網(wǎng)絡(luò)中的信標選擇的制作方法
【專利摘要】描述了用于通信網(wǎng)絡(luò)中的信標選擇的系統(tǒng)和方法。在多個實施例中，這些系統(tǒng)和方法可以適用于電力線通信（PLC）。例如，一種方法可以包括使用部署在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的終端裝置執(zhí)行，接收由所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換裝置傳輸?shù)男艠耍?05），以及響應(yīng)于所述終端裝置已經(jīng)與所述交換裝置具有先前連接，確定所述先前連接的連接時間（815）。所述方法還可以包括執(zhí)行下列中的至少一個：響應(yīng)于所述連接時間小于第一閥值（820），將交換裝置添加到黑名單（825），或響應(yīng)于所述連接時間大于第二閥值（830），選擇交換裝置用于隨后的通信（835）。
【專利說明】通信網(wǎng)絡(luò)中的信標選擇
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要針對網(wǎng)絡(luò)通信，尤其是針對用于網(wǎng)絡(luò)通信中的信標選擇的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今有若干不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)可用。例如，電力線通信(PLC)包括在也用于向住宅、建筑物和其他處所傳輸電力的相同介質(zhì)(即，電線或?qū)w)上傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。一旦部署，PLC系統(tǒng)能夠被廣泛地應(yīng)用，包括:例如僅列舉幾個例子，自動抄表和負荷控制(即，實用型應(yīng)用)，汽車使用(例如，給電動汽車充電)，家庭自動化(例如，控制家用電器，燈等)，和/或計算機網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng)訪問)。
[0003]對于每種不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)，世界各地通常采取不同的標準化工作。例如，在PLC通信的情況下，PLC通信系統(tǒng)可以根據(jù)本地法規(guī)、本地電網(wǎng)的特點等具體實施。競爭的PLC 標準的例子包括 IEEE1901, HomePlug AV,以及 ITU-T G.hn (例如，G.9960 和 G.9961)規(guī)范。另一個PLC標準化工作包括設(shè)計用于基于OFDM (正交頻分復(fù)用)通信的電力線相關(guān)智能計量發(fā)展(PRME)標準。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]進行描述用于網(wǎng)絡(luò)通信中的信標選擇的系統(tǒng)和方法。在說明性的非限制性的實施例中，方法可以包括使用部署在通信網(wǎng)絡(luò)中的終端裝置執(zhí)行一個或多個操作。例如，所述方法可以包括接收由通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換裝置傳輸?shù)男艠?，以及作為對終端裝置已經(jīng)與所述交換裝置具有先前的連接的響應(yīng)，確定所述先前連接的連接時間。所述方法還可以包括執(zhí)行下列中的至少一個:將交換裝置添加到黑名單，作為對連接時間小于第一閥值的響應(yīng)，或選擇交換裝置用于隨后的通信，作為對連接時間大于第二閥值的響應(yīng)。
[0005]在某些實施中，通信網(wǎng)絡(luò)可以是電力線通信(PLC)網(wǎng)絡(luò)。所述方法還可以包括確定先前的連接由于信道條件(例如，，信標丟失的事件，超時事件等)被終止，和/或確定先前的連接由于不同于斷開命令的另一個事件被終止。
[0006]響應(yīng)于連接時間在第一與第二閥值之間，所述方法可以包括確定信標的信號質(zhì)量指標，以及執(zhí)行以下中的至少一個:響應(yīng)于信號質(zhì)量指標大于信號質(zhì)量閥值而將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第一部分中，或響應(yīng)于信號質(zhì)量指標小于信號質(zhì)量閥值而將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第二部分中。例如，信號質(zhì)量指標可以是信噪比(SNR)。
[0007]在某些實施例中，優(yōu)選列表的第一部分可以包括對應(yīng)于由通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)信標的信號電平排序。附加或可替換地，所述優(yōu)選列表的第一部分可以包括對應(yīng)于由通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)所述終端裝置與對應(yīng)于相應(yīng)條目的每個交換裝置之間的物理距離排序。而且，所述優(yōu)選列表的第二部分可以包括對應(yīng)于由通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)信標的信號質(zhì)量指標(indicator)排序。則所述方法可以包括基于在優(yōu)選列表的第一部分中的多個排序條目，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信，和/或基于在優(yōu)選列表的第二部分中的多個排序條目，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信，作為對沒有條目被存儲在所述優(yōu)選列表的第一部分中的響應(yīng)。
[0008]在其他實施例中，所述方法可以包括確定信標的信號質(zhì)量指標，作為對在第一與第二閥值之間的連接時間的響應(yīng)，以及執(zhí)行下列中的至少一個:將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表最后部分中，作為對小于信號質(zhì)量閥值的信號質(zhì)量指標的響應(yīng)，在所述優(yōu)選列表的最后部分中的每個條目按照其相應(yīng)的信號質(zhì)量指標排序，或者確定針對所述信標的信標質(zhì)量指標，以及將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在所述優(yōu)選列表的第η部分中，作為對大于或等于第η預(yù)定值的信標質(zhì)量指標的響應(yīng)，所述優(yōu)選列表的η部分中的每個將其條目按照其相應(yīng)的信號電平排序，其中η是大于I的整數(shù)。
[0009]在某些實施中，確定信標質(zhì)量指數(shù)(index)可以包括確定在所述終端裝置與交換裝置之間通信的端到端成功概率，以及將所計算的端到端成功概率映射到多個可能的信標質(zhì)量指數(shù)中的一個。在某些實施中，所述方法可以包括通過連續(xù)檢查優(yōu)選列表的一個或多個部分，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信。
[0010]在另一個說明性的非限制性的實施例中，系統(tǒng)可以包括具有處理器和聯(lián)接到所述處理器的存儲器的通信裝置，存儲器經(jīng)配置存儲由處理器可執(zhí)行的程序指令，以便促使所述通信裝置執(zhí)行一個或多個操作。例如，通信裝置可以識別與通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換節(jié)點關(guān)聯(lián)的信標，以及作為對通信裝置已經(jīng)與交換節(jié)點具有先前的連接的響應(yīng)，確定先前連接的連接時間。通信裝置還可以確定信標的信號質(zhì)量指標，作為對連接時間在第一閥值與第二閥值之間的響應(yīng)，將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第一部分中，作為對大于信號質(zhì)量閥值的信號質(zhì)量指標的響應(yīng)，以及將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第二部分中，作為對小于信號質(zhì)量閥值的信號質(zhì)量指標的響應(yīng)。
[0011]在又一個說明性的非限制性的實施例中，非臨時性的電子存儲介質(zhì)可以包括存儲在其上的程序指令，該指令在被通信裝置內(nèi)的處理器執(zhí)行后，致使通信裝置識別與通信網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點關(guān)聯(lián)的信標，以及作為對通信裝置已經(jīng)具有與交換節(jié)點的先前的連接的響應(yīng)，確定先前連接的連接時間。通信裝置還可以確定信標的信號質(zhì)量指標，作為對在第一閥值與第二閥值之間的連接時間的響應(yīng)，將對應(yīng)于信標的條目存儲在優(yōu)選列表的最后部分中，作為對小于信號質(zhì)量閥值的信號質(zhì)量指標的響應(yīng)，在優(yōu)選列表的最后部分中的每個條目由其相應(yīng)的信號質(zhì)量指標排序，以及確定針對所述信標的信標質(zhì)量指數(shù)，以及將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第η部分中，作為對大于或等于第η預(yù)定值的信標質(zhì)量指數(shù)的響應(yīng)，所述優(yōu)選列表的η部分中的每個將其條目按照其相應(yīng)的信號電平排序，其中η是大于I的整數(shù)。
[0012]在某些實施例中，一個或多個通信裝置或計算機系統(tǒng)可以執(zhí)行本文所述技術(shù)中的一個或多個。在其他實施例中，有形的計算機可讀或電子存儲介質(zhì)可以具有存儲在其上的程序指令，該指令在由一個或多個通信裝置或計算機系統(tǒng)執(zhí)行后，致使所述一個或多個通信裝置或計算機系統(tǒng)執(zhí)行本文公開的一個或多個操作。在又一個實施例中，通信系統(tǒng)(例如，裝置或調(diào)制解調(diào)器)可以包括至少一個處理器和聯(lián)接到所述至少一個處理器的存儲器。處理器的例子包括但不限于，數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、片上系統(tǒng)(SoC)電路、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、微處理器或微控制器。存儲器可以經(jīng)配置存儲由至少一個處理器可執(zhí)行的程序指令，以便致使系統(tǒng)執(zhí)行本文公開的一個或多個操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)某些實施例的電力線通信(PLC)環(huán)境的框圖。
[0014]圖2是根據(jù)某些實施例的PLC裝置或調(diào)制解調(diào)器的框圖。
[0015]圖3是根據(jù)某些實施例的集成電路的框圖。
[0016]圖4-6是根據(jù)某些實施例的PLC發(fā)送器和/或接收器線路到三相電力線的連接的框圖。
[0017]圖7是根據(jù)某些實施例的遵循PRME標準的PLC網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的框圖。
[0018]圖8是根據(jù)某些實施例的選擇通信網(wǎng)絡(luò)中的信標的方法的流程圖。
[0019]圖9是根據(jù)某些實施例的選擇通信網(wǎng)絡(luò)中的信標的另一個方法的流程圖。
[0020]圖10是根據(jù)某些實施例，經(jīng)配置實施本文所述的特定系統(tǒng)和方法的計算系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0021]在各個實施例中，本文所述的系統(tǒng)和方法可以被用于選擇通信網(wǎng)絡(luò)中的信標。一般而言，這些系統(tǒng)和方法可以適用于各種各樣的通信環(huán)境，其包括但不限于那些涉及無線通信(例如，蜂窩，W1-Fi，WiMax等)、有線通信(例如，以太網(wǎng)等)、電力線通信(PLC)等的通信環(huán)境。為了便于說明，下面將以PLC的背景討論的幾個例子進行具體描述。不過，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本公開將意識到本文公開的特定技術(shù)和原理也可以應(yīng)用于其他通信環(huán)境。
[0022]圖1示出根據(jù)某些實施例的電力配電系統(tǒng)。變電站101的中壓(MV)電力線103通常攜帶在幾萬伏范圍的電壓。變壓器104將MV電力降壓到在LV線105上的低壓(LV)電力，所述LV線通常攜帶在100-240VAC范圍的電壓。變壓器104通常被設(shè)計為以50_60Hz范圍的非常低頻率操作。變壓器104通常不允許高頻，例如大于IOOKHz的信號穿過LV線105與MV線103之間。LV線105經(jīng)由儀表106a_n向客戶饋送電力，所述儀表通常被安裝在住宅102a-n的外面(雖然被稱為“住宅”，處所102a_n可以包括電力被接收和/或消耗的任意類型的建筑物、設(shè)施或位置)。斷路器面板，例如面板107提供儀表106η與住宅102η內(nèi)電力線108之間的接口。電力線108向電源插座110、交換機111和在住宅102η內(nèi)的其他電氣裝置輸送電力。
[0023]在圖1中示出的電力線拓撲結(jié)構(gòu)可以被用于向住宅102a_n輸送高速通信。在某些實施中，電力線通信調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)關(guān)112a-n可以被聯(lián)接到在儀表106a_n的LV電力線。PLC調(diào)制解調(diào)器/網(wǎng)關(guān)112a-n可以被用于在MV/LV線103/105上傳輸和接收數(shù)據(jù)信號。這樣的數(shù)據(jù)信號可以被用于支持，舉幾個例子，計量和電力輸送的應(yīng)用(例如，智能電網(wǎng)應(yīng)用)、通信系統(tǒng)、高速互聯(lián)網(wǎng)、電話通訊、視頻會議和視頻傳輸。通過在電力傳輸網(wǎng)上運輸電信和/或數(shù)據(jù)信號，不再需要向每個用戶102a-n架設(shè)新的電纜。因此，通過使用現(xiàn)有配電系統(tǒng)來攜帶數(shù)據(jù)信號，明顯的成本節(jié)約是可能的。
[0024]用于在電力線上傳輸數(shù)據(jù)的示例性方法可以使用例如具有與電力信號頻率不同頻率的載波信號。載波信號可以通過，例如使用正交頻分復(fù)用(OFDM)方案或類似方案被數(shù)據(jù)所調(diào)制。
[0025]在住宅102a_n的PLC調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)關(guān)112a_n在不需要附加線路的情況下，使用MV/LV電網(wǎng)向和從PLC數(shù)據(jù)集線器114傳播數(shù)據(jù)信號。集線器114可以聯(lián)接到MV線103或LV線105中的任意一個。調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)關(guān)112a-n可以支持，例如高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)鏈路、窄帶控制應(yīng)用、低帶寬數(shù)據(jù)收集應(yīng)用之類的應(yīng)用。在家庭環(huán)境中，例如，調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)關(guān)112a-n可以進一步使家庭和建筑物能夠在供熱和空氣調(diào)節(jié)、照明和安全方面自動化。而且，PLC調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)關(guān)112a-n能夠?qū)﹄妱悠嚮蚱渌矣秒娖鬟M行AC或DC充電。AC或DC充電器的例子如PLC裝置113所示。在房屋的外面，電力線通信網(wǎng)絡(luò)可以提供街道照明控制和遠程電力儀表數(shù)據(jù)收集。
[0026]一個或多個數(shù)據(jù)集線器114可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)120聯(lián)接到控制中心130 (例如，公用事業(yè)公司)。網(wǎng)絡(luò)120可以包括，例如，基于IP的網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、WiMax網(wǎng)絡(luò)或類似網(wǎng)絡(luò)。同樣，控制中心130可以經(jīng)配置通過集線器114從網(wǎng)關(guān)112和/或裝置113收集電力消耗和其他類型的相關(guān)信息。附加的或可替代地，控制中心130可以經(jīng)配置，通過集線器114向每個網(wǎng)關(guān)112和/或裝置113傳達實施智能電網(wǎng)策略和其他監(jiān)管或商業(yè)規(guī)則。
[0027]在某些實施例中，每個集線器114可以被視為用于PLC域的基本節(jié)點，每個這樣的域包括通過相應(yīng)的集線器114與控制中心130通信的下游PLC裝置。例如，在圖1中，裝置106a-n、112a-n以及113可以被全部看作是具有數(shù)據(jù)集線器114作為其基本節(jié)點的PLC域的一部分；雖然在其他情形下，其他裝置可以被用作PLC域的基本節(jié)點。在傳統(tǒng)情形下，多個節(jié)點可以被部署在給定的PLC網(wǎng)絡(luò)中，以及那些節(jié)點中的至少子集可以通過網(wǎng)絡(luò)中樞(例如，以太網(wǎng)，數(shù)字用戶環(huán)路(DSL)等)被連接到公用的時鐘。進一步地，每個PLC域可以通過其自身的類似于變壓器104的不同變壓器聯(lián)接到MV線103。
[0028]仍然參考圖1，儀表106、網(wǎng)關(guān)112、PLC裝置113以及數(shù)據(jù)集線器114中的每個可以聯(lián)接到PLC調(diào)制解調(diào)器等或包括PLC調(diào)制解調(diào)器。PLC調(diào)制解調(diào)器可以包括促進裝置到電力線103、105和/或108的連接的發(fā)送器和/或接收器線路。
[0029]圖2是根據(jù)某些實施例的PLC裝置或調(diào)制解調(diào)器113的框圖。如圖所示，AC接口201可以利用交換電路或類似電路，以允許PLC裝置113關(guān)閉電線108a與108b之間連接的方式聯(lián)接到處所112η中的電力線108a和108b。不過在其他實施例中，在沒有提供這樣的交換性能的情況下，AC接口 201可以連接到單個電線108 (即，沒有將電線108分成電線108a和108b)。在操作中，AC接口 201可以允許PLC引擎202在電線108a_b上接收和傳輸PLC信號。如上所述，在某些情況下，PLC裝置113可以是PLC調(diào)制解調(diào)器。附加地或可替代地，PLC裝置113可以是智能電網(wǎng)裝置(例如，AC或DC充電器，儀表等)、家用電器或用于位于房屋112內(nèi)部或外部(例如，街道照明等)的其他電氣元件的控制模塊的一部分。
[0030]PLC引擎202可以經(jīng)配置，使用特定的信道或頻段，經(jīng)由AC接口 201，在電線108a和/或108b上傳輸和/或接收PLC信號。在某些實施例中，PLC引擎202可以經(jīng)配置傳輸OFDM信號，盡管如此，可以使用其他類型的調(diào)制方案。同樣地，PLC引擎202可以包括或除此以外經(jīng)配置與計量或監(jiān)控電路(未示出)通信，其中所述計量或監(jiān)測電路依次經(jīng)配置經(jīng)由電線108、108a和/或108b測量特定裝置或家用電器的電力消耗特性。PLC引擎202可以接收這樣的電力消耗信息，將其編碼為一個或多個PLC信號，并且在電線108、108a和/或108b上向更高等級的PLC裝置(例如，PLC網(wǎng)關(guān)112η，數(shù)據(jù)集線器114等)傳輸以進一步處理。相反地，PLC引擎202可以從這樣的更高等級PLC裝置接收被編碼為PLC信號的指令和/或其他信息，以便允許例如PLC引擎202選擇其操作的特定頻帶。
[0031]在各個實施例中，PLC裝置113可以至少部分被實施為集成電路。圖3是這樣的集成電路的框圖。在某些情況下，一個或多個儀表106、網(wǎng)關(guān)112、PLC裝置113、或數(shù)據(jù)集線器114可以被實施為如圖3所示的類似。例如，集成電路302可以是數(shù)字信號處理器(DSP)，專用集成電路(ASIC)、片上系統(tǒng)(SoC)電路、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、微處理器、微控制器等。同樣，集成電路302可以至少部分實施為如圖2所示的PLC引擎202的至少一部分。集成電路302聯(lián)接到一個或多個外設(shè)304和外部存儲器303。進一步地，集成電路302可以包括用于將信號傳遞到外部存儲器303的驅(qū)動器，以及用于將信號傳遞到外設(shè)304的另一個驅(qū)動器。還提供了電源301，其向集成電路302提供電源電壓，以及向存儲器303和/或外設(shè)304提供一個或多個電源電壓。在某些實施例中，可以包括不止一個集成電路302實例(還可以包括多于一個外部存儲器303)。根據(jù)PLC裝置或系統(tǒng)的類型，外設(shè)304可以包括任意所需的線路。例如，在某些實施例中，外設(shè)304可以至少部分實施PLC調(diào)制解調(diào)器的至少一部分(例如，如圖2所示的AC接口 210的一些部分)。
[0032]外設(shè)304還可以包括額外的儲存器，其包括RAM儲存器、固態(tài)儲存器或磁盤儲存器。在某些情況下，外設(shè)304可以包括用戶接口裝置，例如包括觸摸顯示屏和多點觸控顯示屏的顯示屏、鍵盤或其他輸入裝置、麥克風、揚聲器等。外部存儲器303可以包括任何類型的存儲器。例如，外部存儲器303可以包括SRAM、非易失性RAM (NVRAM，例如“閃存”存儲器),和 / 或動態(tài) RAM (DRAM)，例如同步 DRAM (SDRAM)、雙數(shù)據(jù)率(DDR、DDR2、DDR3 等)SDRAM等。外部存儲器303可以包括存儲器安裝在其上的一個或多個存儲器模塊，例如單列直插式存儲器模塊(SIMM)、雙列直插式存儲器模塊(DIMM)等。
[0033]在各個實施中，PLC裝置或調(diào)制解調(diào)器113可以包括經(jīng)配置連接到電力線103、105和/或108的發(fā)送器和/或接收器電路。圖4示出根據(jù)某些實施例的電力線通信發(fā)送器和/或接收器線路到電力線的連接的框圖。PLC發(fā)送器/接收器401可以起發(fā)送器和/或接收器電路的作用。當PLC發(fā)送器/接收器401作為發(fā)送器操作時，其可以生成用于在電力線網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)念A(yù)編碼的信號?？梢允菙?shù)字信號的每個輸出信號可以被提供給單獨的線路驅(qū)動器電路402A-C。線路驅(qū)動器402A-C可以包括，例如數(shù)字到模擬變換線路、濾波器，和/或?qū)碜訮LC發(fā)送器/接收器401的信號聯(lián)接到電力線403A-C的線路驅(qū)動器。變壓器404和耦合電容405中的每個將每個模擬電路/線路驅(qū)動器402鏈接到其各自的電力線403A-C。因此，在圖4中示出的實施例中，每個輸出信號被單獨鏈接到單獨的專用電力線。反過來，當PLC發(fā)送器/接收器401作為接收器操作時，編碼信號可以分別在電力線403A-C上被接收。在實施例中，這些信號中的每個可以通過耦合電容405、變壓器404以及線路驅(qū)動器402到PLC發(fā)送器/接收器401被單獨接收，用于檢測以及接收器單獨處理每個信號?？商鎿Q地，所接收的信號可以被路由到求和濾波器406，其將全部接收的信號合并為被路由到PLC發(fā)送器/接收器401以供接收器處理的一個信號。
[0034]圖5示出PLC發(fā)送器/接收器501聯(lián)接到單個線路驅(qū)動器502，其通過單個變壓器504被依次聯(lián)接到電力線503A-C的可替換實施例。全部輸出信號通過線路驅(qū)動器502和變壓器504發(fā)送。交換機506選擇電力線503A-C中的哪個接收特定的輸出信號。交換機506可以由PLC發(fā)送器/接收器501控制?？商鎿Q地,交換機506可以基于輸出信號中的信息，例如頭部或其他數(shù)據(jù)，確定哪個電力線503A-C應(yīng)當接收特定的信號。交換機506將線路驅(qū)動器502和變壓器504鏈接到被選中的電力線503A-C和關(guān)聯(lián)的耦合電容505。交換機506還可以控制所接收的信號如何被路由到PLC發(fā)送器/接收器501。
[0035]圖6類似于圖5，其中PLC發(fā)送器/接收器1901聯(lián)接到單個線路驅(qū)動器1902。不過，在圖6的實施例中，電力線603A-C中的每個聯(lián)接到單獨的變壓器604和耦合電容605。線路驅(qū)動器602經(jīng)由交換機606聯(lián)接到變壓器604，用于每個電力線603。交換機606選擇變壓器604、耦合電容605以及電力線603A-C中的哪個接收特定的信號。交換機606可以由PLC發(fā)送器/接收器601控制,或交換機606可以基于每個信號中的信息例如頭部或其他數(shù)據(jù)，確定電力線603A-C中的哪個應(yīng)當接收特定信號。交換機606還可以控制所接收的信號如何被路由到PLC發(fā)送器/接收器601。
[0036]圖7是根據(jù)某些實施例的遵循PRME標準的PLC網(wǎng)絡(luò)700中的節(jié)點的框圖。如圖所示，根裝置705可以是在圖1中被示為元件114的PLC數(shù)據(jù)集線器或類似裝置。交換節(jié)點或裝置710 (例如，PLC充電器、儀表、調(diào)制解調(diào)器等)可以經(jīng)配置起交換機和/或路由器的作用，從而允許一個或多個終端裝置715 (例如，其他PLC充電器、儀表、調(diào)制解調(diào)器等)通過他們與根裝置705通信。在操作中，交換裝置710中的每個可以跨過網(wǎng)絡(luò)700傳輸周期的信標消息、數(shù)據(jù)包或幀。新節(jié)點720可以接收一個或多個信標，以及可以選擇交換裝置710中的一個作為其母節(jié)點，以便其可以通過被選中的母節(jié)點登記到或加入網(wǎng)絡(luò)700，從而導(dǎo)致如圖7所示的“樹形拓撲結(jié)構(gòu)”。而且，為了確定哪個裝置存在于網(wǎng)絡(luò)700中，根裝置705可以跨過網(wǎng)絡(luò)700傳輸“活躍請求或有效請求”消息、數(shù)據(jù)包或幀，并且其可以從由裝置710和715之中活躍請求到達的那些裝置接收“活躍響應(yīng)”消息、數(shù)據(jù)包或幀。
[0037]在各個實施例中，在選擇交換裝置710中的一個以便基于所接收的信標嘗試將其自身登記到網(wǎng)絡(luò)700的過程中，不同的技術(shù)可以被新節(jié)點720使用。這些技術(shù)可以通過對例如媒體存取控制(MAC)協(xié)議的修改被實施。一般而言，MAC協(xié)議是在七層的開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型中規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層的底層。尤其是，MAC協(xié)議可以提供尋址和信道存取控制機制，其能夠使終端或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，PLC調(diào)制解調(diào)器等)在共享的介質(zhì)(即，電力線)上通信。為了促進上述裝置之間的通信，裝置705-720中的每個可以實施經(jīng)配置配合裝置間通信的MAC協(xié)議。
[0038]圖8是選擇通信網(wǎng)絡(luò)中的信標的方法800的流程圖。在某些實施例中，方法800可以至少部分由如圖7所示的裝置或節(jié)點720 (例如，PLC調(diào)制解調(diào)器)執(zhí)行。在塊805，方法800接收一個或多個信標(例如，從一個或多個交換裝置710)并存儲那些信標的列表(例如，在存儲器中)。在塊810，方法800檢查信標列表中的一個或多個條目，每次檢查一個，以便以優(yōu)選列表的形式對他們分類或排序。在塊815，方法800包括確定所述列表中的信標是否和交換節(jié)點710中的節(jié)點720之前就已經(jīng)連接到(例如，最后連接或通信會話)的一個相對應(yīng)。如果節(jié)點720是新的(或已經(jīng)被例如應(yīng)用程序復(fù)位)，可能不存在“先前的連接”，因此，方法800可以進行到塊840。
[0039]相反，如果被檢查信標和節(jié)點720之前就連接到的交換節(jié)點相對應(yīng)，方法800可以確定連接時間(CT)作為先前的連接持續(xù)的時間。在某些情況下，如果所述連接由于信道條件(例如，超時、信標丟失等)最終丟失，所述連接時間可以被確定。不過，如果先前的連接由于某些其他原因(例如，通過斷開命令，節(jié)點720未被登記，或由于某些更高層的原因等，交換節(jié)點自身未被登記)被終止，那么控制可以再次傳遞到塊840。在塊820，方法800可以確定連接時間是否小于第一閥值(“CTmin”)。如果連接時間小于第一閥值的話，所述被檢查信標和/或交換節(jié)點可以在塊825被列為黑名單，使得節(jié)點720通常不再嘗試進一步連接它。否則，方法800可以確定連接時間是否大于第二閥值(“CTmax”)。如果連接時間大于第二閥值的話，對應(yīng)于被檢查信標和/或其對應(yīng)的交換節(jié)點的條目可以在塊835被添加到優(yōu)選列表的頂部?？商鎿Q地，方法800可以在塊835選擇所述交換節(jié)點并結(jié)束。
[0040]如果連接時間在CTmin與CTmax之間，那么在塊840，方法800確定被檢查信標的信號質(zhì)量指標(例如，信噪比(SNR))是否大于閥值(例如，5dB)。如果大于的話，對應(yīng)于被檢查信標和/或其對應(yīng)的交換節(jié)點的條目可以在塊845被添加到優(yōu)選列表的第一部分。否則，對應(yīng)于被檢查信標的條目和/或其對應(yīng)的交換節(jié)點可以在塊850被添加到優(yōu)選列表的第二部分或最后部分。
[0041]因此，在方法800結(jié)束時，具有針對每個所接收信標的條目和對應(yīng)交換節(jié)點的優(yōu)選列表已經(jīng)被創(chuàng)建。所述優(yōu)選列表可以被分為三個或多個部分(即，頂部部分、第一部分，以及第二部分或最后部分)。在某些情況下，在所述優(yōu)選列表的第一部分中的條目可以根據(jù)其電平被排序(例如，所接收的信標信號的功率電平或功率水平)。信標信號中的功率域通常指示節(jié)點之間的物理距離(例如，高電平指示交換節(jié)點更靠近節(jié)點720)。同時，在優(yōu)選列表的第二部分中的條目可以根據(jù)其信號質(zhì)量指標(例如，SNR)被排序。一旦優(yōu)選列表被編譯，節(jié)點720可以檢查所述列表(S卩，在這個情況下，頂部，第一和第二部分)以確定最高等級的條目，以及選擇其對應(yīng)的交換節(jié)點，并通過所述交換節(jié)點登記到網(wǎng)絡(luò)700。
[0042]因此，節(jié)點720可以嘗試從頂部到底部逐一使用在所述優(yōu)選列表中的每個交換節(jié)點。如果對任何給定交換節(jié)點的登記失效，則所述交換節(jié)點可以被列為黑名單，并且可以使用所述優(yōu)選列表中的下一個交換節(jié)點直到登記成功。尤其是，只要所接收的SNR在閥值之上，方法800允許節(jié)點720選擇最靠近它的交換節(jié)點(例如，所述優(yōu)選列表的第一部分中的最高等級條目)，從而減少整個網(wǎng)絡(luò)水平，并進而減少網(wǎng)絡(luò)流量。不過當這樣的信標/交換機不可用時，方法800能夠使節(jié)點720選擇其信標具有最高SNR水平的交換機(例如，所述優(yōu)選列表的第二部分中的最高等級條目)。而且，如果先前的連接已經(jīng)滿足(即，其連接時間大于CTmax)，那么被用于所述連接的交換節(jié)點可以使用。而且，在某些情況下，如果在最大嘗試后登記失效，節(jié)點720可以傳輸需要推廣協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU) (PNPDU),以便確定其是否可以在更大交換節(jié)點池之中選擇。
[0043]圖9是選擇通信網(wǎng)絡(luò)中的信標的另一個方法900的流程圖。再次的，在某些實施例中，方法900可以至少部分由如圖7所示的裝置或節(jié)點720 (例如，PLC調(diào)制解調(diào)器)執(zhí)行。一般而言，方法900可以類似于如圖8中所示的方法800進行。不過在塊840，如果被檢查信標的信號質(zhì)量指標大于在塊840的閥值，那么可以進行信標質(zhì)量指數(shù)分析，以便將條目添加到所述優(yōu)選列表的η部分中，其細節(jié)將在下面進行描述。
[0044]具體地，“BCN.QLTY"域可用于遵循PRME標準的信標信號中，以表示交換節(jié)點的往返質(zhì)量-就是說，從根節(jié)點705到所述交換節(jié)點的路徑的質(zhì)量。在某些實施例中，往返質(zhì)量可以考慮上行鏈路(即，從交換節(jié)點到根節(jié)點)和下行鏈路(即，從根節(jié)點到交換節(jié)點)兩個方向，并且其可以以幀穿越根節(jié)點705與給定交換節(jié)點之間的端到端路由成功率的方式來測量。例如，對于每個交換節(jié)點，這樣的量度可以基于“活躍幀”被計算如下；
[0045]成功率=(BNAlvRxCnt/SNAlvTxCnt)* (SNAlvRxCnt/BNAlvTxCnt)；
[0046]其中BNAlvRxCnt是由根節(jié)點接收的活躍響應(yīng)的數(shù)量，SNAlvTxCnt是由給定交換節(jié)點傳輸?shù)幕钴S響應(yīng)的數(shù)量，SNAlvRxCnt是由給定交換節(jié)點接收的活躍請求的數(shù)量，以及BNAlvTxCnt是由根節(jié)點傳輸?shù)幕钴S請求的數(shù)量。這些中的每個可以由交換節(jié)點確定，例如通過監(jiān)測活躍消息中的傳輸計數(shù)器(“TXCNT”)和接收計數(shù)器(“RXCNT”)域，以及累積跟蹤計數(shù)器，以便獲得由根節(jié)點發(fā)送和接收的活躍消息的總數(shù)量(例如，如果所述交換節(jié)點接收到計數(shù)器被設(shè)定為5 —個活躍請求后，隨后接收到具有計數(shù)器被設(shè)定為8的另一個活躍請求，那么其可以推斷出活躍請求6和7未被接收)。
[0047]可替換地，僅針對上行鏈路方向的成功率可以被計算如下(B卩，從交換節(jié)點到根節(jié)點):
[0048]成功率=(BNAlvRxCnt/SNAlvTxCnt)
[0049]在某些情況下，給定的交換節(jié)點可以從其登記到網(wǎng)絡(luò)的那一刻起，保持對活躍計數(shù)器的跟蹤。接著，由此產(chǎn)生的概率值可以被映射到BCN.QLTY域，作為信標質(zhì)量指數(shù)(BQI)或之類。有助于說明這個映射步驟的例子被提供在下面的表格I中。
[0050]表格I
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 使用被部署在通信網(wǎng)絡(luò)中的終端裝置執(zhí)行: 接收由所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換裝置傳輸?shù)男艠耍? 響應(yīng)于所述終端裝置已經(jīng)與所述交換裝置具有先前的連接，確定所述先前連接的連接時間；以及 響應(yīng)于所述連接時間小于第一閥值，將所述交換裝置添加到黑名單，，或響應(yīng)于所述連接時間大于第二閥值，選擇所述交換裝置用于隨后的通信。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)是電力線通信即PLC網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括使用所述終端裝置執(zhí)行確定所述先前的連接由于信道條件被終止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述信道條件包括信標丟失的事件或超時事件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括； 使用所述終端裝置執(zhí)行: 響應(yīng)于所述連接時間在所述第一與第二閥值之間，確定所述信標的信號質(zhì)量指標；以及 響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標大于信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在優(yōu)選列表的第一部分中，或響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標小于所述信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在所述優(yōu)選列表的第二部分中，。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述信號質(zhì)量指標是信噪比即SNR。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述優(yōu)選列表的第一部分包括對應(yīng)于由所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)信標的信號電平被排序。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述優(yōu)選列表的第一部分包括對應(yīng)于由所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)所述終端裝置與對應(yīng)于相應(yīng)條目的每個交換裝置之間的信標的接收的信號的強度被排序。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述優(yōu)選列表的第二部分包括對應(yīng)于由所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他交換裝置傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)信標的信號質(zhì)量指標被排序。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進一步包括: 使用所述終端裝置執(zhí)行:基于在所述優(yōu)選列表的所述第一部分中的多個排序條目，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信；或響應(yīng)于沒有條目被存儲在所述優(yōu)選列表的所述第一部分中，而基于在所述優(yōu)選列表的第二部分中的多個排序條目，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括； 使用所述終端裝置執(zhí)行: 響應(yīng)于所述連接時間在所述第一與所述第二閥值之間，確定所述信標的信號質(zhì)量指標；以及 響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標小于所述信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在優(yōu)選列表的最后部分中，在所述優(yōu)選列表的最后部分中的每個條目根據(jù)其相應(yīng)的信號質(zhì)量指標排序，或響應(yīng)于所述信標質(zhì)量指數(shù)大于或等于第η預(yù)定值，確定用于所述信標的信標質(zhì)量指數(shù)，并將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在所述優(yōu)選列表的第η部分中，所述優(yōu)選列表的η部分中的每個將其條目按照其相應(yīng)的信號電平排序，其中η是大于I的整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中確定所述信標質(zhì)量指數(shù)包括確定在所述終端裝置與所述交換裝置之間通信的端到端成功概率，以及將所計算的端到端成功概率映射到多個可能的信標質(zhì)量指數(shù)中的一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括: 使用所述終端裝置執(zhí)行:通過連續(xù)檢查所述優(yōu)選列表的一個或多于一個部分，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信。
14.一種系統(tǒng),其包括: 通信裝置，其具有處理器和聯(lián)接到所述處理器的存儲器，所述存儲器經(jīng)配置存儲所述處理器可執(zhí)行的程序指令，以便使所述通信裝置: 識別與通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換節(jié)點關(guān)聯(lián)的信標；響應(yīng)于所述通信裝置已經(jīng)與所述交換節(jié)點具有先前連接，確定所述先前連接的連接時間； 響應(yīng)于對所述連接時間在第一閥值與第二閥值之間，確定所述信標的信號質(zhì)量指標； 響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標大于信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲到優(yōu)選列表的第一部分中；以及 響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標小于所述信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲到優(yōu)選列表的第二部分中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述信號質(zhì)量指標是信噪比SNR。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述優(yōu)選列表的第一部分包括對應(yīng)于由其他交換節(jié)點傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)的信標的信號電平被排序，并且其中所述優(yōu)選列表的第二部分包括對應(yīng)于由其他交換節(jié)點傳輸?shù)钠渌艠说臈l目，所述條目根據(jù)其相應(yīng)的信標的信號質(zhì)量指標被排序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，所述程序指令進一步可由所述處理器執(zhí)行，以便如果在所述優(yōu)選列表的第一部分中存儲有條目，使所述通信裝置基于所述優(yōu)選列表的第一部分中的條目選擇多個交換節(jié)點中的一個用于隨后的通信，如果沒有條目被存儲在所述優(yōu)選列表的第一部分中，使所述通信裝置基于隨后的所述優(yōu)選列表的所述第二部分中的條目選擇多個交換節(jié)點中的一個用于隨后的通信。
18.一種具有程序指令存儲在其上的非瞬時電子存儲介質(zhì)，在程序指令由通信裝置內(nèi)的處理器執(zhí)行時，使所述通信裝置: 識別與所述通信網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點關(guān)聯(lián)的信標； 響應(yīng)于所述通信裝置已經(jīng)與所述交換節(jié)點具有先前連接，確定所述先前連接的連接時間； 響應(yīng)于所述連接時間在第一閥值與第二閥值之間，確定所述信標的信號質(zhì)量指標； 響應(yīng)于所述信號質(zhì)量指標小于所述信號質(zhì)量閥值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在優(yōu)選列表的最后部分中，在所述優(yōu)選列表的所述最后部分中的每個條目根據(jù)其相應(yīng)的信號質(zhì)量指標被排序；以及 確定針對所述信標的信標質(zhì)量指數(shù)，并且響應(yīng)于所述信標質(zhì)量指數(shù)大于或等于第η預(yù)定值，將對應(yīng)于所述信標的條目存儲在所述優(yōu)選列表的第η部分中，所述優(yōu)選列表的η部分中的每個將其條目根據(jù)其相應(yīng)的信號電平排序，其中η是大于1的整數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子存儲介質(zhì)，其中為確定所述信標質(zhì)量指數(shù)，所述程序指令被所述處理器執(zhí)行時，進一步使所述通信裝置確定在所述通信裝置與所述交換裝置之間通信的端到端成功概率，并且將所計算的端到端成功概率映射到多個可能的信標質(zhì)量指數(shù)中的一個。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子存儲介質(zhì)，其中所述程序指令被所述處理器執(zhí)行時，進一步使所述通信裝置通過連續(xù)按序檢查所述優(yōu)選列表的η+1部分的一個或多于一個，選擇多個交換裝置中的一個用于隨后的通信。
【文檔編號】H04B3/54GK103765790SQ201280041638
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】K·維亞雅三克爾, R·為丹特姆, R·梁, S·嚴, X·陸 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司