CN104144002A - 一种多频洪泛电力线载波通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多频洪泛电力线载波通信方法，该方法包括以下步骤：电力线载波通信系统初始化；主站实现从站的工作频率认知；主站与从站进行多频数据通信。该方法基于频率认知和洪泛技术，针对不同从站/链路的情况为其选择不同的频率，适应电力线载波网络信道特性，增加从站的接入概率，改善网络覆盖范围。

Description

一种多频洪泛电力线载波通信方法

技术领域

本发明涉及一种中低压电力通信领域的方法，具体涉及一种多频洪泛电力线载波通信方法。

背景技术

电力线载波通信网络具有无需布线的优点，可大大减少网络筹建费用。然而，电力线载波信道衰减受线路长度、网络分支结构及阻抗匹配等因素的影响，具有衰减大、随地变化大、及频率选择性衰落等特点。此外，电力线载波通信网络中从站经历的噪声是有色噪声，不仅包括连接到电力线上家用电器产生的噪声，还包括空间无线电信号加载到电力线上的噪声，具有噪声大、随时随地变化、及频率选择性等特点。总之，电力线载波通信环境恶劣，需要采用鲁棒的通信方式和系统。

频率认知技术和洪泛技术是两种鲁棒的通信技术，可以应用在电力线载波通信网络中，用来增加通信的可靠性。频率认知技术是针对电力线载波信道具有频率选择性、且不同信道衰减特性不同的特点，基于认知技术为每条通信链路寻找最佳的通信频段，达到增加系统速率，提高从站接入概率及通信可靠性的目的。当采用洪泛技术时，任一从站收到目的地址不为自身地址的数据包时便转发该数据包，目的从站可能多次收到来自不同路径的数据包。因此，洪泛网络无需组网，从站不必具有记忆能力，实现简单、鲁棒性强。此外，由于所有收到数据包的从站均参与转发，目的从站最先收到的数据包可以看做是来自最佳路径上的数据包，即洪泛技术无需事先进行测试、计算及分析便可以为从站找到最佳通信路径。

现有技术中，电力线载波通信网络中应用洪泛技术，并公开了对比分析了洪泛技术和路由技术；还有设计并评估了一种适用于PLC或智能电网的洪泛MAC协议/路由算法；还提出了一种应用于电力线载波通信网络的洪泛控制方法，当发送端没有在给定时间内接收到来自接收端的响应消息而导致系统速率较低的时候，发送端限制为从站分配的时间，并在低速模式下限制洪泛尝试次数，丢掉去往不需要响应从站的数据包等。

虽然上述技术都将洪泛技术应用在了电力线载波通信网络中，但均适用于单频通信网络。在实际电力线载波通信网络中，不同链路的最佳工作频率不同，很难找到一个频率完成大部分网络站点之间的通信。因此，需要提供一种根据网络中每个从站的状况，基于认知技术为每个从站选择最佳工作频率，将多频通信技术和洪泛技术结合起来应用到电力线载波通信网络中，充分发挥多频通信和洪泛技术的优势，增加网络的可靠性，并满足业务的实时性需求的技术方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种多频洪泛电力线载波通信方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种多频洪泛电力线载波通信方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：

I、电力线载波通信系统初始化；

II、主站实现从站的工作频率认知；

III、所述主站与所述从站进行多频数据通信。

进一步的，所述步骤I包括：确定所述电力线载波通信系统的单个或多个等带宽的频率为默认工作频率；所述默认工作频率相互重叠或不重叠。

进一步的，所述频率为低频、中频和/或高频内任意频率。

进一步的，所述低频的范围为频率小于500kHz，所述中频的范围为频率在500kHz～1.6MHz之间，所述高频的范围为频率大于1.6MHz。

进一步的，所述步骤II中，所述主站根据MAC层测试数据包的响应情况确定从站的工作频率，包括以下步骤：

S201、所述主站依次选择测试从站、测试跳数，并根据所述默认工作频率选择测试工作频率，在所述MAC层测试数据包的频率图中添加每一跳测试工作频率，在前导时隙中第一跳测试工作频率对应时间内通过所述第一跳测试工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包；

S202、所述从站根据所述前导信号确定测试工作频率，在数据时隙中通过所述测试工作频率接收所述MAC层测试数据包；

S203、所述从站接收所述MAC层测试数据包，判断所述MAC层测试数据包的目的地址是否为自身，若是，转入步骤S205；

否则判断剩余跳数是否为零，若不为零则进入步骤S204，否则丢弃所述MAC层测试数据包；

S204、所述从站接收到所述MAC层测试数据包的所述剩余跳数不为零时，所述从站根据当前跳数在所述MAC层测试数据包的频率图中查找下一跳测试工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，在下一时间片的前导时隙中所述下一跳测试工作频率对应时间内通过所述下一跳测试工作频率发送前导信号至下一从站，在数据时隙中通过所述下一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包至下一从站，返回步骤S202；

S205、所述从站根据所述剩余跳数确定响应时间片，根据所述MAC层测试数据包的频率图确定MAC层测试响应数据包的频率图，并查找测试响应第一跳工作频率，在所述响应时间片的前导时隙中所述第一跳测试响应工作频率对应时间内通过所述第一跳测试响应工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试响应工作频率发送MAC层测试响应数据包，返回步骤S202；

S206、主站根据所述MAC层测试数据包的响应情况为每一个从站选择上行工作频率和下行工作频率；

S207、当为每个从站选择工作频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行工作频率、下行跳数和下行工作频率的路由信息条目；

当为每个链路选择通信频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行每一跳工作频率、下行跳数和下行每一跳工作频率的路由信息条目。

进一步的，所述MAC层数据包包括包头、负载和频率图。

进一步的，所述前导时隙为每个默认工作频率分配前导时间，所述前导时间包括前导的发送时间、保护时间和处理时间。

进一步的，所述频率图包括所述主站与所述从站通信过程中每一跳的工作频率。

进一步的，所述路由信息表包括下行跳数和下行工作频率条目，及上行跳数和上行工作频率条目。

进一步的，所述步骤III包括以下步骤：

S301、所述主站查看路由信息表，在MAC层数据包的频率图中添加每一跳的工作频率；

S302、在第一个时间片中，主站在前导时隙中第一跳工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过第一跳工作频率发送所述MAC层数据包；

S303、从站在前导时隙中依次将工作频率调整到默认频段，检测所述前导；若所述从站未检测到所述前导，则在当前时间片中保持沉默，否则在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收所述MAC层数据包；

S304、所述从站根据所述MAC层数据包判断自身是否为目的从站，若是则进入步骤S309，否则进入步骤S305；

S305、所述从站接收所述MAC层数据包，判断所述MAC层数据包的剩余跳数是否为零，若为零则进入步骤S306，否则进入步骤S307；

S306、收到目的地址不为自身且剩余跳数为零的所述MAC层数据包的所述从站将所述MAC层数据包丢掉，不做任何处理；

S307、收到目的地址不为自身且剩余跳数不为零的所述MAC层数据包的从站根据所述MAC层数据包中的频率图和当前跳数查找转发工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，准备转发所述MAC层数据包；

S308、进入下一时间片中，准备转发所述MAC层数据包的从站在前导时隙中所述转发工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过所述转发工作频率发送所述MAC层数据包，返回步骤S303；

S309、目的从站接收到所述MAC层数据包。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的方法采用频率认知技术针对不同从站/链路的情况为其选择不同的频率，适应电力线载波网络信道特性，增加从站的接入概率，改善网络覆盖范围。

2、本发明的方法通过前导时隙来使能多频通信，能够在从站无任何记忆的前提下协调收/发工作频率，且实现简单、鲁棒性强。

3、本发明的方法中，MAC层数据包中携带频率图，接收到目的地址不为自身且剩余跳数不为0数据包的从站根据频率图和当前跳数便可决定转发数据包时的工作频率，能够在从站无任何记忆的条件下支持端到端包含多个工作频率的通信，而且实现简单，可靠性高。

4、本发明的方法中，多频洪泛通信机制不仅可以支持多个频率的单频洪泛，还可以支持端到端包含多个工作频率的多频洪泛；

本发明的方法继承了洪泛技术无需组网的优势，能够快速适应电网结构的变化；继承了洪泛技术能够通过最佳路径将数据传输到目的从站的优势，可以用来支持对实时性要求较高的控制业务等。本发明的方法具有较大的路径增益和协同增益。

5、本发明的方法结合先进的频率认知、洪泛技术及多频通信技术实现电力线载波通信，满足了包括配电自动化、用电信息采集、分布式电源控制等智能电网业务对电力线载波通信时延及可靠性的要求。

6、本发明的方法以用于包含一个主站和多个从站的主从网络，也可以扩展到包含多个主站和多个从站的网络中，本发明能够改善传统电力线载波通信中存在的通信可靠性差、从站覆盖率低、自适应能力差和时延较大等主要问题，适应PLC载波网络未来发展方向。

附图说明

图1为本实施例中电力线载波通信工作频率范围示意图；

图2为本发明中前导时隙结构示意图；

图3为本实施例中主站与从站通信示意图；

图4为本发明中MAC层数据包结构示意图；

图5为本发明中主站完成从站频率认知的工作流程图；

图6为本发明中主站与从站进行多频数据通信过程中主站工作流程图；

图7为本发明中从站工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种多频洪泛电力线载波通信(PLC，Power Line Carrier Communication)方法，该方法基于频率认知和洪泛技术。本发明的方法可以应用于星形和树形的网络拓扑结构中。

本发明的方法基于频率认知技术，由主站实现对网络拓扑环境和通信工作频率的认知，从分布在几十千赫兹到几十兆赫兹的若干个等带宽的默认频段中为每个从站/链路找到可通信的工作频率，适应PLC恶劣的通信环境，提高从站的接入概率，满足通信的时延和可靠性需求。主站实现频率认知，从站无需具有任何学习、存储和计算能力，无需去判断最佳工作频率，只需接收主站发送的数据包进行相应操作。

本发明的方法基于多频洪泛技术，该方法继承了多频技术和单频洪泛技术的特点。包括：洪泛技术无需组网，在网络状况发生变化时能够快速适应该变化，自适应能力强；洪泛技术可以保证电力线载波信号传输路径是最佳路径，可支持对时延要求比较高的控制业务等；多频洪泛技术具有较大的路径增益和协同增益。

上述一种多频洪泛电力线载波通信方法包括以下步骤：

步骤一、电力线载波通信系统初始化；

步骤二、主站实现从站的工作频率认知；

步骤三、主站与从站进行多频数据通信。

步骤一中包括：确定所述电力线载波通信系统的多个等带宽的频率为默认工作频率；所述默认工作频率相互重叠或不重叠。

上述频率为低频、中频和/或高频内任意频率。低频的范围为频率小于500kHz，所述中频的范围为频率在500kHz～1.6MHz之间，所述高频的范围为频率大于1.6MHz。

步骤二中，主站根据MAC层测试数据包的响应情况确定从站的工作频率；如图5所示，图5为本发明中主站完成从站频率认知的工作流程图，如图6所示，图6为本发明中从站的工作流程图，主站完成从站频率认知具体包括以下步骤：

S201、主站判断是否已完成所有从站的频率认知，是则进入步骤S209，否则选择测试从站，进入步骤S202；

S202、主站选择测试频率，包括测试跳数和每一跳工作频率，在MAC层测试数据包的频率图中添加每一跳测试工作频率，主站在前导时隙中所述第一跳测试工作频率对应时间内通过所述第一跳测试工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包；

S203、在每个时间片中，所述从站根据所述前导信号确定测试工作频率，在数据时隙中通过所述测试工作频率接收所述MAC层测试数据包；

S204、所述从站接收所述MAC层测试数据包，判断所述MAC层测试数据包的目的地址是否为自身，若是，转入步骤S206；

否则判断剩余跳数是否为零，若不为零则进入步骤S205，否则丢弃所述MAC层测试数据包，进入步骤S203；

S205、所述从站接收到所述MAC层测试数据包的剩余跳数不为零时，所述从站根据当前跳数在MAC层数据包的频率图中查找下一跳测试工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，在下一时间片的前导时隙中所述下一跳测试工作频率对应时间内通过所述下一跳测试工作频率发送前导信号至下一从站，在数据时隙中通过所述下一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包至下一从站，返回步骤S203；

S206、所述从站根据剩余跳数确定响应时间片，根据MAC层测试数据包的频率图确定MAC层测试响应数据包的频率图，并查找测试响应第一跳工作频率，在所述响应时间片的前导时隙中所述第一跳测试响应工作频率对应时间内通过所述第一跳测试响应工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试响应工作频率发送MAC层测试响应数据包，返回步骤S203；

S207、主站接收上述MAC层测试响应数据包，主站判断测试从站已测试可通信频率数是否大于预定值，是则根据MAC层测试响应数据包为测试从站选择工作频率，转入步骤S208；

否则主站判断是否已对所有频率进行了测试，若是则结束测试从站的频率认知，转入步骤S201，否则进入步骤S202；

S208、当为每个从站选择工作频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行工作频率、下行跳数和下行工作频率的路由信息条目，转入步骤S201；

当为每个链路选择通信频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行每一跳工作频率、下行跳数和下行每一跳工作频率的路由信息条目，转入步骤S201。

S209、通过上述步骤主站完成所有从站的频率认知工作。

上述MAC层数据包包括包头、负载和频率图；前导时隙为默认工作频率分配前导时间，所述前导时间包括前导的发送时间、保护时间和处理时间。频率图包括所述主站建立的路由信息表中所述主站与所述从站通信过程中每一跳的工作频率。

主站的路由信息表包括两个条目，第一条目包括下行跳数和下行工作频率，第二条目包括上行跳数和上行工作频率。

主站为从站选择选择工作频率的原则可以是但不局限于最小跳数原则、也可以是最大接收信噪比原则等，具体根据通信系统的要求而定。

本实施例中，给出主站路由信息表，包括多个不同频率单频洪泛网络和端到端多频洪泛网络中的路由信息表，如下表1所示，表1为多个不同频率单频洪泛网络中主站的路由信息表；如下表2所示，表2为端到端包含多个不同频率的多频洪泛网络中主站的路由信息表实例；

表1  多个不同频率单频洪泛网络中主站的路由信息表实例表

表2  端到端包含多个不同频率的多频洪泛网络中主站的路由信息表实例表

步骤三中，主站与从站进行多频数据通信，如图6、7所示，图6、7分别为进行多频数据通信过程中从站和主站的工作流程图；主站与从站进行多频数据通信具体包括以下步骤：

S301、主站查看路由信息表，将每一跳的工作频率添加到MAC层数据包的频率图；

S302、在第一个时间片中，主站在前导时隙中第一跳工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过第一跳工作频率发送MAC层数据包；

S303、从站在前导时隙中依次将工作频率调整到默认频段，检测所述前导；若所述从站未检测到所述前导，则在当前时间片中保持沉默，否则在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收所述MAC层数据包；

S304、所述从站根据所述MAC层数据包判断自身是否为目的从站，若是则进入步骤S309，否则进入步骤S305；

S305、所述从站接收所述MAC层数据包，判断所述MAC层数据包的剩余跳数是否为零，若为零则进入步骤S306，否则进入步骤S307；

S306、收到目的地址不为自身且剩余跳数为零的所述MAC层数据包的所述从站将所述MAC层数据包丢掉，不做任何处理；

S307、收到目的地址不为自身且剩余跳数不为零的所述MAC层数据包的从站根据所述MAC层数据包中的频率图和当前跳数查找转发工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，准备转发所述MAC层数据包；

S308、进入下一时间片中，准备转发所述MAC层数据包的从站在前导时隙中所述转发工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过转发工作频率发送所述MAC层数据包，返回步骤S303；

S309、目的从站接收到所述MAC层数据包。

如图1所示，图1为本实施例中电力线载波通信工作频率范围示意图；本实施例中，该电力线载波通信系统的工作频率范围横跨高频、中频和低频；本实施例中，首先选择几个等带宽的频率作为系统工作的默认频率，默认频率可以相互重叠，也可以不重叠。

本实施例中，使用前导时隙实现多频通信，当采用多个工作频率时，接收端知道发送端会使用其中一个默认工作频率发送数据，但不确定是哪一个工作频率，接收端通过对前导时隙的检测获知发送端具体使用的工作频率。

如图2为本发明中前导时隙结构示意图；在前导时隙中，为每个默认工作频率分配一段前导时间；任一频段的前导时间包含前导发送时间、保护时间和处理时间三部分。由于本发明使用的默认频率是等带宽的，所以所有频率的前导时间均是相同的。

本发明的方法中，前导时隙位于数据传输时隙前方，用来协调数据收/发站点的工作频率。举例说明，若主站决定通过第二个默认频率将数据包发送出去，那么主站在第二个默认频率对应的时间里发送前导，如果从站在第二个默认频率对应的时间里通过第二个默认频率检测到前导的话，那么其在数据传输时隙中通过第二个默认频率接收数据。

如图3所示，图3为本实施例中主站与从站通信流程图，结合上述本发明的通信过程对本实施例中主站与从站一、从站二、从站三、目的从站的通信过程做进一步描述，具体包括以下步骤：

S1、在第一个时间片中，主站在前导时隙中第一跳工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过第一跳工作频率发送MAC层数据包；

从站一、从站二、从站三和目的从站在前导时隙中依次将工作频率调整到各默认频段，检测前导；从站二、从站三和目的从站未检测到所述前导，在当前时间片中保持沉默；从站一检测到所述前导，在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收MAC层数据包；

S2、收到目的地址不为自身且剩余跳数不为0的MAC层数据包的从站一根据所述MAC层数据包中的频率图和当前跳数查找转发工作频率，将当前跳数加一，剩余跳数减一，准备转发所述MAC层数据包；

S3、在第二个时间片中，从站一在前导时隙中转发工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过转发工作频率发送所述MAC层数据包；

主站、从站二、从站三和目的从站在前导时隙中依次将工作频率调整到默认频段，检测所述前导；主站、从站三和目的从站未检测到所述前导，在当前时间片中保持沉默；从站二检测到所述前导，在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收所述MAC层数据包；

S4、收到目的地址不为自身且剩余跳数不为0的MAC层数据包的从站二根据所述MAC层数据包中的频率图和当前跳数查找转发工作频率，将当前跳数加一，准备转发所述MAC层数据包；

S5、在第三个时间片中，从站二在前导时隙中转发工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过转发工作频率发送所述MAC层数据包；

主站、从站一、从站二和目的从站在前导时隙中依次将工作频率调整到默认频段，检测所述前导；主站、从站一、从站二未检测到所述前导，在当前时间片中保持沉默；目的从站检测到所述前导，在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收所述MAC层数据包；

S6、目的从站接收到所述MAC层数据包。

图4为本发明中MAC层数据包结构示意图；该MAC层数据包包括包头、频率图和负载；所述频率图包括主站和目的从站通信时每一跳的工作频率f(1),f(2)…f(n)。

举例说明，假设网络的默认工作频率有16个，则可以用4个比特来表示一个频率；假设网络支持的最大跳数为5跳，则频率图占据的长度至少为20个比特。当主站和某一从站通信时，根据频率认知的结果主站从路由表中查找使用的频率，添加到频率图，本实施例中频率图装载5个工作频率f(1),f(2)…f(5)。若某个从站收到跳数为1且目的地址不为自身的数据包时，将该数据包跳数增加为2，且通过频率图中第5到第8个比特表示的频率将数据包发送出去。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多频洪泛电力线载波通信方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

I、电力线载波通信系统初始化；

II、主站实现从站的工作频率认知；

III、所述主站与所述从站进行多频数据通信。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤I包括：确定所述电力线载波通信系统的单个或多个等带宽的频率为默认工作频率；所述默认工作频率相互重叠或不重叠。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述频率为低频、中频和/或高频内任意频率。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述低频的范围为频率小于500kHz，所述中频的范围为频率在500kHz～1.6MHz之间，所述高频的范围为频率大于1.6MHz。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤II中，所述主站根据MAC层测试数据包的响应情况确定从站的工作频率，包括以下步骤：

S201、所述主站依次选择测试从站、测试跳数，并根据所述默认工作频率选择测试工作频率，在所述MAC层测试数据包的频率图中添加每一跳测试工作频率，在前导时隙中第一跳测试工作频率对应时间内通过所述第一跳测试工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包；

S202、所述从站根据所述前导信号确定测试工作频率，在数据时隙中通过所述测试工作频率接收所述MAC层测试数据包；

S203、所述从站接收所述MAC层测试数据包，判断所述MAC层测试数据包的目的地址是否为自身，若是，转入步骤S205；

否则判断剩余跳数是否为零，若不为零则进入步骤S204，否则丢弃所述MAC层测试数据包；

S204、所述从站接收到所述MAC层测试数据包的所述剩余跳数不为零时，所述从站根据当前跳数在所述MAC层测试数据包的频率图中查找下一跳测试工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，在下一时间片的前导时隙中所述下一跳测试工作频率对应时间内通过所述下一跳测试工作频率发送前导信号至下一从站，在数据时隙中通过所述下一跳测试工作频率发送MAC层测试数据包至下一从站，返回步骤S202；

S205、所述从站根据所述剩余跳数确定响应时间片，根据所述MAC层测试数据包的频率图确定MAC层测试响应数据包的频率图，并查找测试响应第一跳工作频率，在所述响应时间片的前导时隙中所述第一跳测试响应工作频率对应时间内通过所述第一跳测试响应工作频率发送前导信号，在数据时隙中通过所述第一跳测试响应工作频率发送MAC层测试响应数据包，返回步骤S202；

S206、主站根据所述MAC层测试数据包的响应情况为每一个从站选择上行工作频率和下行工作频率；

S207、当为每个从站选择工作频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行工作频率、下行跳数和下行工作频率的路由信息条目；

当为每个链路选择通信频率时，主站为每个从站建立记录上行跳数、上行每一跳工作频率、下行跳数和下行每一跳工作频率的路由信息条目。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述MAC层数据包包括包头、负载和频率图。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述前导时隙为每个默认工作频率分配前导时间，所述前导时间包括前导的发送时间、保护时间和处理时间。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述频率图包括所述主站与所述从站通信过程中每一跳的工作频率。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述路由信息表包括下行跳数和下行工作频率条目，及上行跳数和上行工作频率条目。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤III包括以下步骤：

S301、所述主站查看路由信息表，在MAC层数据包的频率图中添加每一跳的工作频率；

S302、在第一个时间片中，主站在前导时隙中第一跳工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过第一跳工作频率发送所述MAC层数据包；

S303、从站在前导时隙中依次将工作频率调整到默认频段，检测所述前导；若所述从站未检测到所述前导，则在当前时间片中保持沉默，否则在数据传输时隙中通过检测前导的频段接收所述MAC层数据包；

S304、所述从站根据所述MAC层数据包判断自身是否为目的从站，若是则进入步骤S309，否则进入步骤S305；

S305、所述从站接收所述MAC层数据包，判断所述MAC层数据包的剩余跳数是否为零，若为零则进入步骤S306，否则进入步骤S307；

S306、收到目的地址不为自身且剩余跳数为零的所述MAC层数据包的所述从站将所述MAC层数据包丢掉，不做任何处理；

S307、收到目的地址不为自身且剩余跳数不为零的所述MAC层数据包的从站根据所述MAC层数据包中的频率图和当前跳数查找转发工作频率，将当前跳数加一、剩余跳数减一，准备转发所述MAC层数据包；

S308、进入下一时间片中，准备转发所述MAC层数据包的从站在前导时隙中所述转发工作频率对应的时间里发送前导，在数据传输时隙中通过所述转发工作频率发送所述MAC层数据包，返回步骤S303；

S309、目的从站接收到所述MAC层数据包。