CN105306359B - 低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法 - Google Patents
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Abstract
低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法，涉及低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换技术。解决了现有的路由方法在实际通信过程中节点间通信可靠性较差、通信成功率较低、通信实时性较低的问题；本发明：若源节点与目的节点是首次通信，且源节点是主节点，则主节点直接与目的节点通信；若源节点不是主节点，则源节点需要向主节点发送申请，主节点将计算后的路由信息发送给源节点。若不是首次通信，且源节点是主节点，则直接点与目的节点通信；若源节点不是主节点，则按照最短路由、次短路由、第三短路由顺序智能切换到下一条通信路由进行通信。本发明适用于低压电力线载波通信过程中。
Description
技术领域
本发明涉及低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换技术。
背景技术
低压电力线载波通信(Low-voltage Power Line Communication,LVPLC)已成为智能电网建设中的重要技术之一。由于低压电力线信道传输环境较为恶劣，导致通信可靠性较差，而这些问题均是制约智能电网发展的主要因素。现阶段这些问题在物理层上较难解决，需要在网络层上采用相关的电力线通信协议进行解决。因此研究节点间的智能路由方法就显得至关重要。但现阶段节点间通信路由方法存在如下问题：
1、现阶段路由方法能实现节点间单条通信路由。但在实际通信过程中，若节点或通信链路发生故障，均导致源节点与目的节点无法正常通信。
2、现阶段少数路由方法可实现节点间多条通信路由，但当路由出现故障后，不能智能地切换到其他路由上，导致节点间通信成功率较低。
3、现阶段节点间通信路由机制实现较为复杂、搜索时间过长，导致节点间通信实时性较低。
发明内容
本发明是为了解决以下问题：
1、现有的路由方法在实际通信过程中，若节点或通信链路发生故障，均会导致源节点与目的节点无法正常通信，节点间通信可靠性较差；
2、现有路由方法在路由出现故障后，不能智能地切换到其他路由上，导致节点间通信成功率较低；
3、现有节点间通信路由机制实现较为复杂、搜索时间过长，导致节点间通信实时性较低；
从而提供一种低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法。
低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法，其特征是：
对于源节点与目的节点间的首次通信：
对于源节点是主节点、目的节点是从节点的通信方法：主节点根据拓扑表中存储的网内所有从节点的信息，直接与目的节点通信；
对于源节点是从节点、目的节点也是从节点的通信方法，由以下步骤实现：
步骤一、源节点向主节点发送与目的节点间的通信请求；
步骤二、主节点接收到源节点的请求后，主节点根据存储的拓扑表，获得源节点到目的节点间的3条路由，将按路由的长度由小到大的顺序排列为：最短路由、次短路由和第三短路由；
步骤三、主节点将步骤二获得的3条路由发送给源节点；
步骤四、当源节点收到主节点的3条路由信息后，先将3条路由信息存到路由表中，再按照路由信息与目的节点进行通信。
对于源节点与目的节点间的非首次通信：
对于源节点是主节点、目的节点是从节点的通信方法：主节点根据拓扑表中存储的网内所有节点的信息，直接与目的节点通信；
对于源节点是从节点、目的节点也是从节点的通信方法，由以下步骤实现：
步骤A、源节点根据路由表中含有到目的节点间的3条路由与目标节点进行通信，所述3条路由为最短路由、次短路由和第三短路由；
通信路由的选取原则为：
若源节点与目的节点在最短路由上通信3次仍未通信成功，则源节点将采用次短路由与目的节点进行通信；
若源节点采用次短路由成功通信，则完成节点间的通信过程；
若源节点采用次短路由通信3次也没有成功，则源节点将采用第3短路由进行通信；
若源节点采用第三短路由成功通信，则完成节点间的通信过程；
若源节点采用第三短路由通信3次也未成功，则执行步骤B；
步骤B、则3条路由均出现故障，源节点向主节点发送与目的节点间的通信请求；
步骤C、主节点接收到源节点的请求后，主节点根据存储的拓扑表，获得源节点到目的节点间的新的3条路由，将按路由的长度由小到大的顺序排列为：最短路由、次短路由和第三短路由；并更新路由表后返回执行步骤A。
本发明获得的有益效果：
1、低压电力线载波通信准立体蛛网智能热备份路由方法，实现了源节点与目的节点间的路由热备份，增强了节点间通信的可靠性。
2、低压电力线载波通信准立体蛛网智能热备份路由方法，实现节点间路由热备份的智能切换，提高了源节点与目的节点间的通信成功率。
3、低压电力线载波通信准立体蛛网智能热备份路由方法，通信路由机制相对简单，并增强了节点间通信的实时性。
附图说明
图1是准蛛网分级分形式结构网络模型立体示意图；图中A为主节点，B为从节点/一级中继主节点，C为从节点/二级中继主节点，D为从节点/三级中继主节点，E为从节点/五级中继主节点，F为从节点/六级中继主节点；
图2是准蛛网分级分形式结构网络模型俯视示意图；图中b为主节点，a为从终端节点，c为中继节点；
图3是节点间通信示意图；
图4是源节点与目的节点间的首次通信示意图；
图5是节点间非首次通信示意图；
具体实施方式
具体实施方式一、低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法，在低压电力线准立体蛛网逻辑拓扑中，采用智能热备份路由方法可实现节点间路由的热备份及路由的智能切换。
下面首先说明低压电力线通信准立体蛛网逻辑网络模型，如图1和图2所示。
本发明重点阐述低压电力线准蛛网逻辑拓扑中源节点与目的节点间的通信过程。为有效表述节点间的通信机制，将节点间通信过程概括为图3所示。由于节点间首次通信机制和非首次通信机制有所不同，因此首先需判断源节点与目的节点是否为首次通信。判断依据是查看源节点路由表中是否包含到目的节点的多条路由。若不包含，则为首次通信。反之，则为非首次通信。其次，源节点是主节点与源节点不是主节点时的通信机制也有所不同，所以需要判断源节点的类型。
下面说明源节点与目的节点间的首次通信机制。
首先说明源节点是主节点cco，目的节点是从节点的通信机制。由于主节点cco拓扑表中存储了网内所有从节点的信息，因此主节点可直接与从节点通信。
其次说明源节点不是主节点cco，两个从节点间的通信机制。源节点先向主节点发送与目的节点间的通信请求。当主节点接收到源节点的请求后，主节点根据存储的拓扑表及遍历路由算法，可求出源节点到目的节点间的3条路由，分别定义为最短路由、次短路由、第三短路由。主节点将这3条路由发送给源节点。当源节点收到主节点的路由信息后，先将路由信息存到路由表中，再按照路由信息与目的节点进行通信，如图4所示(Src表示源节点、Dst表示目的节点)。
下面说明源节点与目的节点间的非首次通信机制。
若源节点路由表中含有到目的节点中的3条路由，则说明源节点和目的节点之间为非首次通信。
首先说明源节点是主节点cco，目的节点是从节点的通信机制。由于主节点拓扑表中存储所有节点的信息，因此可直接与目的节点进行通信。
其次说明源节点不是主节点cco的通信机制。由于源节点路由表中含有到目的节点间的3条路由，因此可直接与目的节点进行通信，并且通信路由的选取原则是最短路由、次短路由、第三短路由。若源节点与目的节点在最短路由上通信3次仍未通信成功，则源节点将采用次短路由与目的节点进行通信。若源节点采用次短路由可成功通信，则完成节点间的通信过程。若源节点采用次短路由通信3次也没有成功，则源节点将采用第3短路由进行通信。若源节点采用第三短路由能成功通信，则完成节点间的通信过程。若源节点采用第三短路由通信3次也未成功，则说明3条路由均出现故障。此时源节点需再向主节点发送与目的节点间的通信请求，主节点将计算出新的3条通信路由，用于源节点与目的节点间的再次通信，如图5所示。
图5中：
Rout1_communicate_times＝0(R1_com_times＝0)；
Rout2_communicate_times＝0(R2_com_times＝0)；
Rout3_communicate_times＝0(R3_com_times＝0)；
具体实施例：
通过下面方法就可在低压电力线载波通信准立体蛛网中实现节点间路由的热备份及智能切换过程。
首先判断源节点与目的节点是否为首次通信，若是首次通信且源节点是主节点，则主节点直接与目的节点通信；若源节点不是主节点，则源节点需要向主节点发送申请，主节点将计算后的路由信息发送给源节点，完成与目的节点间的通信过程。
若源节点与目的节点不是首次通信且源节点是主节点时，则直接点与目的节点通信；若源节点不是主节点时，由于源节点的路由表中存储到目的节点间的通信路由，则可直接通信。若节点间通信路由出现故障，则按照最短路由、次短路由、第三短路由顺序智能切换到下一条通信路由。若3条路由均出现故障，则源节点向主节点再次发送申请，重新计算3条新路由后再完成源节点与目的节点间的通信过程。
综上所述，通过上面方法就可实现节点间路由的热备份及智能切换过程。
Claims (1)
1.低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法，其特征是：
对于源节点与目的节点间的首次通信：
对于源节点是主节点、目的节点是从节点的通信方法：主节点根据拓扑表中存储的网内所有从节点的信息，直接与目的节点通信；
对于源节点是从节点、目的节点也是从节点的通信方法，由以下步骤实现：
步骤一、源节点向主节点发送与目的节点间的通信请求；
步骤二、主节点接收到源节点的请求后，主节点根据存储的拓扑表，获得源节点到目的节点间的3条路由，将按路由的长度由小到大的顺序排列为：最短路由、次短路由和第三短路由；
步骤三、主节点将步骤二获得的3条路由发送给源节点；
步骤四、当源节点收到主节点的3条路由信息后，先将3条路由信息存到路由表中，再按照路由信息与目的节点进行通信；
对于源节点与目的节点间的非首次通信：
对于源节点是主节点、目的节点是从节点的通信方法：主节点根据拓扑表中存储的网内所有节点的信息，直接与目的节点通信；
对于源节点是从节点、目的节点也是从节点的通信方法，由以下步骤实现：
步骤A、源节点根据路由表中含有到目的节点间的3条路由与目标节点进行通信，所述3条路由为最短路由、次短路由和第三短路由；
通信路由的选取原则为：
若源节点与目的节点在最短路由上通信3次仍未通信成功，则源节点将采用次短路由与目的节点进行通信；
若源节点采用次短路由成功通信，则完成节点间的通信过程；
若源节点采用次短路由通信3次也没有成功，则源节点将采用第3短路由进行通信；
若源节点采用第三短路由成功通信，则完成节点间的通信过程；
若源节点采用第三短路由通信3次也未成功，则执行步骤B；
步骤B、则3条路由均出现故障，源节点向主节点发送与目的节点间的通信请求；
步骤C、主节点接收到源节点的请求后，主节点根据存储的拓扑表，获得源节点到目的节点间的新的3条路由，将按路由的长度由小到大的顺序排列为：最短路由、次短路由和第三短路由；并更新路由表后返回执行步骤A
对于源节点与目的节点间是否的首次通信的判断方法为：
查看源节点路由表中是否包含到目的节点的多条路由，若不包含，则为首次通信；若包含，则为非首次通信。
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| CN201510677074.3A CN105306359B (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201510677074.3A CN105306359B (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法 |
Publications (2)
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| CN105306359A CN105306359A (zh) | 2016-02-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201510677074.3A Active CN105306359B (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 低压电力线载波通信准立体蛛网路由热备份及智能切换方法 |
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