CN105871419A - 一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，它包括一个主节点和若干个子节点所构成的网络，子节点加入到由一个主节点为中心的网络中，遵循一定的规则。本发明的优点是使得组网而成的网络，具有更好的抗干扰性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法。
背景技术
目前，电力线窄带载波抄表技术已经在用电信息采集领域广泛应用，随着基于OFDM技术的电力线宽带载波技术的发展，电力线宽带载波技术，相比较与电力线窄带载波技术而言，电力线宽带载波技术具有更高的通信速率、更好的抗干扰性，将逐渐应用于信息采集领域，并取代电力线窄带载波技术。
目前的电力线通信网络的组网方法主要是用于窄带载波通信的，以适用窄带载波技术通信速率低的特点，而宽带载波技术具有更高的通信速率。为将电力线宽带载波技术应用于用电信息采集领域的自动抄表，需要采用新的组网技术，以发挥宽带载波技术更高通信速率的优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，采用了该组网方法的电力线宽带载波通信网络，更好的抗干扰性。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，它包括一个主节点和划分成N级的若干个子节点，其中，N为大于等于1的整数；所述组网方法包括以下步骤，
步骤一：主节点配置组网信标帧，指定M级范围内的子节点入网，其中，M为初始值为1的正整数，主节点配置组网信标帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤二：主节点向M级范围内的子节点发送组网信标帧；
步骤三：M级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于M级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出M级范围；
步骤四：满足大于条件的M级范围内的子节点入网，判断M是否小于N，若小于则进入步骤五，否则跳转到步骤十三；
步骤五：主节点重新配置组网信标帧，指定M+1级范围内的子节点入网；
步骤六：主节点向新入网的M级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的M级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，向M+1级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤七：当M+1级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标帧的信号强 度是否大于M+1级范围内的子节点中的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧，不满足大于条件的子节点划分出M+1级范围；
步骤八：满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网；
步骤九：比较M+1与N大小，若M+1的数值等于N的数值，跳转到步骤十三；若M+1的数值小于N的数值，进入下步骤；
步骤十：引入M1，把M+1的值复制M1；
步骤十一：M1的值再复制给M；
步骤十二：再跳转到步骤五，用经M1赋值的M去代替步骤五到步骤十中出现的M；
步骤十三：组网完成。
作为一种优选，其中，主节点和部分子节点属于同一集合，在步骤四中，满足大于条件的M级范围内的子节点入网是指当主节点接收到M级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向与主节点属于同一集合的M级范围内的子节点发送入网确认帧。
作为一种优选，在步骤八中，M+1级范围内的子节点入网是指当主节点接收到M+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向新入网的M级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的M+1级范围内的子节点的入网确认帧。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：以一个主节点和若干个子节点所构成的网络，子节点加入到由一个主节点为中心的网络中，必须遵循一定的规则以及进行筛选，比如说在步骤三中提到的，需要判断接收到组网信标帧的信号强度是否大于M级范围内的子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，若组网信标帧的信号强度大于等于M级子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，M级范围内的子节点向主节点发送入网请求帧；若组网信标帧的信号强度小于M级范围内的子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，M级范围内的子节点划分为M+1级范围内的子节点；通过设定规则子节点才能加入主节点为中心的网络中，使得组网而成的网络，具有更好的抗干扰性。
具体实施方式
实施例一
在本实施例中，N的值取2，本发明一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，它包括一个主节点和划分成2级的若干个子节点，所述组网方法包括以下步骤，
步骤一：主节点配置组网信标帧，指定1级范围内的子节点入网，主节点配置组网信标 帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤二：主节点向1级范围内的子节点发送组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙和信标CSMA时隙；
步骤三：1级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于1级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的1级范围内的子节点，在信标CSMA时隙，向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出1级范围；
步骤四：当主节点接收到1级范围内的子节点入网请求帧后，在信标CSMA时隙，向1级范围内的子节点发送入网确认帧，1级范围内的子节点入网；
步骤五：主节点重新配置组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标CSMA时隙，指定2级范围内的子节点入网；
步骤六：主节点向新入网的1级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的1级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，在发现信标发送时隙向2级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤七：当2级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标帧的信号强度是否大于2级范围内的子节点中的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的2级范围内的子节点，在信标CSMA时隙，向新入网的1级范围内的子节点发送入网请求帧，在信标转发时隙，新入网的1级范围内的子节点向主节点发送2级范围内的子节点的入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出2级范围；
步骤八：当主节点接收到2级范围内的子节点入网请求帧后，在信标CSMA时隙，主节点向新入网的1级范围内的子节点发送2级范围内的子节点的入网确认帧；在信标转发时隙，新入网的1级范围内的子节点向2级范围内的子节点转发入网确认帧，2级范围内的子节点入网；
步骤九：比较M+1与N大小，M+1的数值等于N的数值(N为2，M+1为2，两者相等)，跳转到步骤十三，组网完成。
其中，主节点和部分子节点属于同一集合，在步骤四中，满足大于条件的1级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向与主节点属于同一集合的1级范围内的子节点发送入网确认帧。
在步骤八中，满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向新入网的M级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的M+1 级范围内的子节点的入网确认帧。
其中，在步骤三中，1级子节点中的组网信标帧信号强度阀值可以是由1级子节点自身设定也可以是由主节点中设定，再发送给1级子节点。
主节点向子节点发送的组网信标帧，该组网信标帧中可配置信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标CSMA时隙，相当于规定了某个时间段内，主节点与子节点之间信息交互，使得信息交互井井有条，有助于通信速率。
实施例二
在本实施例中，N的值取3，本发明一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，它包括一个主节点和划分成3级的若干个子节点，所述组网方法包括以下步骤，
步骤一：主节点配置组网信标帧，指定1级范围内的子节点入网，主节点配置组网信标帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤二：主节点向1级范围内的子节点发送组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙和信标CSMA时隙；
步骤三：1级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于1级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的1级范围内的子节点，在信标CSMA时隙，向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出1级范围；
步骤四：当主节点接收到1级范围内的子节点入网请求帧后，在信标CSMA时隙，向1级范围内的子节点发送入网确认帧，1级范围内的子节点入网；
步骤五：主节点重新配置组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标CSMA时隙，指定M+1级范围内的子节点入网；(由步骤四直接进入到步骤五中，M+1的值为2，由步骤十二跳转到步骤五，第一次跳转，M+1的值为3，每跳转一次，M+1的值加1)；
步骤六：主节点向新入网的M级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的M级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，在发现信标发送时隙向M+1级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤七：当M+1级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标的帧信号强度是否大于M+1级范围内的子节点中设有的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的M+1级范围内的子节点，在信标CSMA时隙，M+1级范围内的子节点向新入网的M级范围内的子节点发送入网请求帧，在信标转发时隙，新入网的M级范围内的子节点向主节点发送M+1级范围内的子节点的入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出M+1级范围；
步骤八：当主节点接收到M+1级范围内的子节点入网请求帧后，在信标CSMA时隙，主 节点向新入网的M级范围内的子节点发送M+1级范围内的子节点的入网确认帧；在信标转发时隙，新入网的M级范围内的子节点向M+1级范围内的子节点转发入网确认帧，M+1级范围内的子节点入网；
步骤九：比较M+1与N大小，若M+1的数值等于N的数值，跳转到步骤十三；若M+1的数值小于N的数值，进入下步骤；在本实施例中，第一次进入到步骤九时候，M+1的数值小于N的数值，进入到步骤十，第二次进入到步骤九时候，M+1的数值等于N的数值，跳转到步骤十三；
步骤十：引入M1，把M+1的值复制M1；(M+1的值加1，为跳转做准备)；
步骤十一：M1的值再复制给M；
步骤十二：再跳转到步骤五，用经M1赋值的M去代替步骤五到步骤十中出现的M；
步骤十三：组网完成。
其中，主节点和部分子节点属于同一集合，在步骤四中，当主节点接收到M级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，在信标CSMA时隙，主节点向与主节点属于同一集合的M级范围内的子节点发送入网确认帧。
在步骤八中，当主节点接收到M+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，在信标CSMA时隙，主节点向新入网的M级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的M+1级范围内的子节点的入网确认帧。
组网信标帧中配置了信标转发时隙、信标CSMA时隙和发现信标发送时隙，其中，信标转发时隙：用于M级范围内的子节点向M+1范围内的子节点转发接收到的组网信标帧，信标CSMA时隙：用于M级范围内的子节点向主节点发送入网请求帧和主节点向M级范围内的子节点发送入网确认帧，发现信标发送时隙：用于M级范围内的子节点发送发现信标帧。
主节点向子节点发送的组网信标帧，该组网信标帧中可配置信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标CSMA时隙，相当于规定了某个时间段内，主节点与子节点之间信息交互，使得信息交互井井有条，有助于通信速率。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，其特征在于：它包括一个主节点和划分成N级的若干个子节点，其中，N为大于等于1的整数；所述组网方法包括以下步骤，
步骤一：主节点配置组网信标帧，指定M级范围内的子节点入网，其中，M为初始值为1的正整数，主节点配置组网信标帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤二：主节点向M级范围内的子节点发送组网信标帧；
步骤三：M级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于M级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出M级范围；
步骤四：满足大于条件的M级范围内的子节点入网，判断M是否小于N，若小于则进入步骤五，否则跳转到步骤十三；
步骤五：主节点重新配置组网信标帧，指定M+1级范围内的子节点入网；
步骤六：主节点向新入网的M级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的M级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，向M+1级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤七：当M+1级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标帧的信号强度是否大于M+1级范围内的子节点中的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧，不满足大于条件的子节点划分出M+1级范围；
步骤八：满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网；
步骤九：比较M+1与N大小，若M+1的数值等于N的数值，跳转到步骤十三；若M+1的数值小于N的数值，进入下步骤；
步骤十：引入M1，把M+1的值复制M1；
步骤十一：M1的值再复制给M；
步骤十二：再跳转到步骤五，用经M1赋值的M去代替步骤五到步骤十中出现的M；
步骤十三：组网完成。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，其特征在于：其中，主节点和部分子节点属于同一集合，在步骤四中，满足大于条件的M级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的M级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向与主节点属于同一集合的M级范围内的子节点发送入网确认帧。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，其特征在于：在步骤八中，满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的M+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个M+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向新入网的M级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的M+1级范围内的子节点的入网确认帧。
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