載波通信組網(wǎng)方法、節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及載波通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種載波通信組網(wǎng)方法、節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線載波通信技術(shù)是利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。具體而言，該技術(shù)是把載有信息的高頻信號加載于電流，然后用電線傳輸，接受信息的調(diào)制解調(diào)器再把高頻從電流中分離出來，并傳送到計算機(jī)或電話，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。具有不再需要任何新的線路鋪設(shè)，隨意接入，覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]近年來，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)中的用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用電力線載波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶用電信息的采集。在用電信息采集系統(tǒng)中，集中器與各個電表之間需要組網(wǎng)，形成載波通信網(wǎng)路，以實(shí)現(xiàn)將電力用戶的用電數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至集中器，然而，目前，集中器與載波電表組成的載波通信網(wǎng)絡(luò)，由于眾多技術(shù)上限制，造成組網(wǎng)困難，組成的載波通信網(wǎng)路不穩(wěn)定，通信效率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種載波通信組網(wǎng)方法、節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種載波通信組網(wǎng)方法，包括:
[0006]中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送臺區(qū)廣播信號，所述臺區(qū)廣播信號包括臺區(qū)號及相位；
[0007]從節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號，并向中心節(jié)點(diǎn)回復(fù)臺區(qū)確認(rèn)信息，以確認(rèn)該從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位；
[0008]中心節(jié)點(diǎn)向同一臺區(qū)中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)；
[0009]從節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)，并記錄場強(qiáng)信號和信標(biāo)標(biāo)識；
[0010]中心節(jié)點(diǎn)獲取各個從節(jié)點(diǎn)接收所述組網(wǎng)信標(biāo)的場強(qiáng)信號，并根據(jù)所述場強(qiáng)信號逐層配置各個從節(jié)點(diǎn)的路由。
[0011]優(yōu)選地，所述確認(rèn)該從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位包括:
[0012]若中心節(jié)點(diǎn)接收到回復(fù)的臺區(qū)確認(rèn)信息,則判斷所述從節(jié)點(diǎn)與所述中心節(jié)點(diǎn)位于同一臺區(qū)，并處于相應(yīng)相位。
[0013]優(yōu)選地，所述從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)包括:
[0014]從節(jié)點(diǎn)比較所述組網(wǎng)信標(biāo)中的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號、信標(biāo)標(biāo)識與從節(jié)點(diǎn)已經(jīng)記錄的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號和信標(biāo)標(biāo)識；
[0015]若完全相同，則判斷為已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過本次組網(wǎng)信標(biāo)，終止處理；
[0016]若不同，且所述組網(wǎng)信標(biāo)的層次號和信標(biāo)輪次都不大于最大值，則在指定時隙和信標(biāo)輪次轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)信標(biāo)，否則，終止轉(zhuǎn)發(fā)。
[0017]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述場強(qiáng)信號逐層配置各個從節(jié)點(diǎn)的路由包括:
[0018]中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述場強(qiáng)信息，通過路由算法計算出中心節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的路徑，并保存在中心節(jié)點(diǎn)的路由表中；
[0019]中心節(jié)點(diǎn)將所述中心節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的路徑發(fā)送至從節(jié)點(diǎn)，通過從節(jié)點(diǎn)將所述路徑保存在從節(jié)點(diǎn)的路由表中。
[0020]一種中心節(jié)點(diǎn)，包括:
[0021]發(fā)送模塊，用以發(fā)送臺區(qū)廣播信號，以及根據(jù)從節(jié)點(diǎn)回復(fù)的臺區(qū)確認(rèn)信息，向同一臺區(qū)中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)；
[0022]獲取模塊，用于獲取各個從節(jié)點(diǎn)接收所述組網(wǎng)信標(biāo)的場強(qiáng)信號；
[0023]路由配置模塊，用于根據(jù)所述場強(qiáng)信號逐層配置各個從節(jié)點(diǎn)的路由。
[0024]優(yōu)選地，所述路由配置模塊包括:
[0025]路由計算模塊，根據(jù)所述場強(qiáng)信息，通過路由算法計算出中心節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的路徑，并保存在中心節(jié)點(diǎn)的路由表中；
[0026]所述發(fā)送模塊還用于將所述中心節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的路徑發(fā)送至從節(jié)點(diǎn)，通過從節(jié)點(diǎn)將所述路徑保存在從節(jié)點(diǎn)的路由表中。
[0027]一種從節(jié)點(diǎn)，包括:
[0028]第一收發(fā)模塊，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號，并向中心節(jié)點(diǎn)回復(fù)臺區(qū)確認(rèn)信息，以確認(rèn)該從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位；
[0029]第二收發(fā)模塊，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)；
[0030]記錄模塊，用于記錄場強(qiáng)信號和信標(biāo)標(biāo)識。
[0031]優(yōu)選地，所述第一收發(fā)模塊包括:
[0032]第一接收模塊，用于接收中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號；
[0033]第一轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于按時標(biāo)法轉(zhuǎn)發(fā)所述臺區(qū)廣播信號；
[0034]第一發(fā)送模塊，用于向中心節(jié)點(diǎn)回復(fù)臺區(qū)確認(rèn)信息，以使所述中心節(jié)點(diǎn)確認(rèn)從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位。
[0035]優(yōu)選地，所述第二收發(fā)模塊包括:
[0036]第二接收模塊，用于接收中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)；
[0037]判斷模塊，用于比較所述組網(wǎng)信標(biāo)中的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號、信標(biāo)標(biāo)識與從節(jié)點(diǎn)已經(jīng)記錄的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號和信標(biāo)標(biāo)識；若完全相同，則判斷為已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過本次組網(wǎng)信標(biāo)，
[0038]第二轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于比較結(jié)果為完全相同時，終止處理，而在比較結(jié)果不同，且所述組網(wǎng)信標(biāo)的層次號和信標(biāo)輪次都不大于最大值時，則在指定時隙和信標(biāo)輪次轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)信標(biāo)，否則，終止轉(zhuǎn)發(fā)。
[0039]一種載波通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括如上所述的中心節(jié)點(diǎn)及如上所述的從節(jié)點(diǎn)。
[0040]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的載波通信組網(wǎng)方法、節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間的組網(wǎng)，形成載波通信網(wǎng)絡(luò)，該載波通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及可靠性高，可保證電力用戶用電信息的高速、實(shí)時、可靠地傳輸。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明載波通信組網(wǎng)方法實(shí)施例的流程圖；
[0042]圖2是本發(fā)明中心節(jié)點(diǎn)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖3是本發(fā)明中心節(jié)點(diǎn)另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明從節(jié)點(diǎn)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5是本發(fā)明從節(jié)點(diǎn)另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖6是本發(fā)明載波通信網(wǎng)路系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0049]本發(fā)明的技術(shù)方案尤其適用于載波通信環(huán)境。本發(fā)明實(shí)施例中的中心節(jié)點(diǎn)可以是智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)中集中器、抄控器等，而從節(jié)點(diǎn)可以是采集器或無線電表等等。
[0050]參照圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種載波通信組網(wǎng)方法，包括:
[0051]S101、中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送臺區(qū)廣播信號，所述臺區(qū)廣播信號包括臺區(qū)號及相位。
[0052]在電力線載波通信中，一般以臺區(qū)變壓器為單位進(jìn)行低壓側(cè)的組網(wǎng)?？紤]到電力線載波通信在跨變壓器臺區(qū)的情況下，因?yàn)榇嬖趦蓚€變壓器的信號隔離衰減，載波通信效果將大大降低，在正常變壓器負(fù)載運(yùn)行的一般情況下，往往是不能通信成功的，而在同一變壓器下就比較容易通信成功。所以，該步驟SlOl發(fā)送臺區(qū)廣播信號，就是為了確認(rèn)與中心節(jié)點(diǎn)在同一臺區(qū)的從節(jié)點(diǎn)。
[0053]S102、從節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號，并向中心節(jié)點(diǎn)回復(fù)臺區(qū)確認(rèn)信息，以確認(rèn)該從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位。
[0054]由于中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號只能發(fā)送至附近的第一層從節(jié)點(diǎn)，所以，可以通過轉(zhuǎn)發(fā)方式將臺區(qū)廣播信號轉(zhuǎn)發(fā)至其他層次的從節(jié)點(diǎn)。
[0055]具體的，在本發(fā)明一個實(shí)施例中，從節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號為從節(jié)點(diǎn)接收中心節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)廣播信號，從節(jié)點(diǎn)按時標(biāo)法轉(zhuǎn)發(fā)所述臺區(qū)廣播信號。也就是說，第一層的從節(jié)點(diǎn)接收到臺區(qū)廣播信號后，通過時標(biāo)法轉(zhuǎn)發(fā)上述臺區(qū)廣播信號，使中心節(jié)點(diǎn)下的所有從節(jié)點(diǎn)收到臺區(qū)廣播信號。
[0056]本實(shí)施例中，確認(rèn)該從節(jié)點(diǎn)的臺區(qū)及相位為:若中心節(jié)點(diǎn)接收到回復(fù)的臺區(qū)確認(rèn)信息，則判斷所述從節(jié)點(diǎn)與所述中心節(jié)點(diǎn)位于同一臺區(qū)，并處于相應(yīng)相位。由于不同臺區(qū)的節(jié)點(diǎn)在正常變壓器負(fù)載運(yùn)行的一般情況下，往往是不能通信成功，而在同一變壓器下就比較容易通信成功，所以，當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)能夠收到從節(jié)點(diǎn)回復(fù)的臺區(qū)確認(rèn)信息，則說明該從節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)是位于同一臺區(qū)的，且位于相對應(yīng)的相位。
[0057]S103、中心節(jié)點(diǎn)向同一臺區(qū)中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送組網(wǎng)信標(biāo)。
[0058]網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中的中心節(jié)點(diǎn)及從節(jié)點(diǎn)按照節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中的位置分為多個層次，距離中心幾點(diǎn)最近的為第一層，依次遠(yuǎn)離中心節(jié)點(diǎn)的層級逐漸增大。中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)中包含中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號(PanID)、信標(biāo)標(biāo)識、信標(biāo)輪次、層次號、時隙號、場強(qiáng)門限等信息。其中，信標(biāo)標(biāo)識是由中心節(jié)點(diǎn)隨機(jī)產(chǎn)生的、用于廣播組網(wǎng)信標(biāo)時區(qū)別組網(wǎng)信標(biāo)的標(biāo)識。信標(biāo)輪次是組網(wǎng)信標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)時時隙循環(huán)的次序。
[0059]S104、從節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)，并記錄場強(qiáng)信號和信標(biāo)標(biāo)識。
[0060]在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，由于網(wǎng)絡(luò)特性，中心節(jié)點(diǎn)只能將組網(wǎng)信標(biāo)發(fā)送至第一層級的從節(jié)點(diǎn)，因此，需要通過第一層級的從節(jié)點(diǎn)將組網(wǎng)信標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)至下一層級的從節(jié)點(diǎn)，下一層級的從節(jié)點(diǎn)再將組網(wǎng)信標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)至更低一層級的從節(jié)點(diǎn)。同時，在進(jìn)行組網(wǎng)信標(biāo)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)過程中，各個從節(jié)點(diǎn)會記錄場強(qiáng)信息和信標(biāo)標(biāo)識。
[0061]S105、中心節(jié)點(diǎn)獲取各個從節(jié)點(diǎn)接收所述組網(wǎng)信標(biāo)的場強(qiáng)信號，并根據(jù)所述場強(qiáng)信號逐層配置各個從節(jié)點(diǎn)的路由。
[0062]也就是說，由于各個層級上的從節(jié)點(diǎn)到中心節(jié)點(diǎn)的距離不同，距離中心節(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn)的層級上的從節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)之間的通信穩(wěn)定性越差，因此，中心節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)上述的場強(qiáng)信息來配置各個節(jié)點(diǎn)的路由，以實(shí)現(xiàn)各個從節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)之間建立穩(wěn)定的載波通信網(wǎng)絡(luò)。
[0063]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的載波通信組網(wǎng)方法，可實(shí)現(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)之間的組網(wǎng)，形成載波通信網(wǎng)絡(luò)，該載波通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及可靠性高，可保證電力用戶用電信息的高速、實(shí)時、可靠地傳輸。
[0064]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)具體包括:
[0065]比較所述組網(wǎng)信標(biāo)中的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號、信標(biāo)標(biāo)識與從節(jié)點(diǎn)已經(jīng)記錄的中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號和信標(biāo)標(biāo)識。
[0066]若完全相同，則判斷為已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過本次組網(wǎng)信標(biāo)，終止處理；
[0067]若不同，且所述組網(wǎng)信標(biāo)的層次號和信標(biāo)輪次都不