CN107046494B - 一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法，它包括：步骤1、依据传输的业务类型，将时隙分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙和静默时隙；步骤2、在每种时隙中，信道访问方式采用CSMA/CA或集中控制的TDMA；解决了现有技术中电力线通信的用电信息采集系统随着例行业务通信数据量加大，利用优先级控制的方式，突发业务优先得到服务的概率越发变得没有保证等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于低压电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法。
背景技术
在现有的用电信息采集系统中，一般都包含两种类型的业务：一种是例行业务，如日冻结数据抄读、整点曲线数据抄读，经常进行的，要求在一段时间内完成即可；另外一种是突发业务，有主站端发起的，如拉合闸、透抄，也有表端发起的，如主动上报，不定期发生，要求快速响应，必须保证服务质量。随着智能电网的发展，应用系统的突发业务的要求越来越高，并且突发业务发生的越来越频繁。
现有的基于电力线通信的用电信息采集系统，对于例行业务的支持相对比较完善，基本能够满足要求。但对于突发业务的支持远远不够，通用的基于时隙划分通信系统中，其时隙一般都是按信道访问方式为依据进行划分的，包括需要竞争访问的CSMA/CA时隙和集中式控制的TDMA时隙，集中式控制的TDMA介质访问控制方式下，表端发起的主动上报类似的功能完全无法支持；CSMA/CA方式下，采用优先级控制的退避机制，只是有可能保证突发业务优先得到服务，是概率事件，不是百分之百的保证。
尤其是电力线宽带载波系统中，应用系统对通信提出了更高的要求，间隔15分钟进行一次例行曲线数据抄读，随着例行业务通信数据量加大，利用优先级控制的方式，突发业务优先得到服务的概率越发变得没有保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法，以解决现有技术中电力线通信的用电信息采集系统随着例行业务通信数据量加大，利用优先级控制的方式，突发业务优先得到服务的概率越发变得没有保证等技术问题。
本发明技术方案：
一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法，它包括：
步骤1、依据传输的业务类型，将时隙分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙和静默时隙；
步骤2、在每种时隙中，信道访问方式采用CSMA/CA或集中控制的TDMA。
所述信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙和静默时隙的时隙长度、时隙的顺序、时隙的配比，能够动态调整，由网络主控节点控制并通知全网。
所述信标时隙，它用于传输信标帧，信标帧中至少携带两类信息：一是携带了时隙划分信息，表明信标周期中包含的时隙个数，以及各个时隙的起始时刻和长度，二是指定节点转发信标帧，所选的转发信标帧的节点单个或者多个信标周期后能够实现全网覆盖，信标时隙长度为200ms，一个周期内最多可以安排20个节点发送信标。
所述例行业务时隙，该时隙是用来传输例行业务报文，例行业务时隙长度为1700ms。
所述突发业务时隙，该时隙用来传输突发业务报文，突发业务时隙长度为100ms。
所述静默时隙，是指该时隙内，整个网络不进行任何数据的传输。
本发明的有益效果：
本发明提出了按业务类型划分时隙的方法，该方法可用于基于时隙的用电信息采集系统，时隙划分，不再依据信道访问方式，而是依据传输的业务类型划分，分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙、静默时隙，在每种时隙中，信道访问方式既可以是CSMA/CA，也可以是集中控制的TDMA；按业务类型进行时隙划分，解决目前系统中突发业务服务质量无法保证的难题，保证了例行业务进行过程中表端主动上报和主站点抄响应的及时性，解决了现有技术中电力线通信的用电信息采集系统随着例行业务通信数据量加大，利用优先级控制的方式，突发业务优先得到服务的概率越发变得没有保证等技术问题。
附图说明：
图1为本发明实施例时隙划分示意图。
具体实施方式：
本发明时隙划分，不再依据信道访问方式，而是依据传输的业务类型划分，分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙、静默时隙，在每种时隙中，信道访问方式既可以是CSMA/CA，也可以是集中控制的TDMA。按业务类型进行时隙划分，解决目前系统中突发业务服务质量无法保证的难题。
1)信标周期
各个时隙长度总和。
2)信标时隙
用于传输信标帧，信标帧中至少携带两类信息：一是携带了时隙划分信息，表明信标周期中包含的时隙个数，以及各个时隙的起始时刻和长度，二是指定一些节点转发信标帧，所选的安排转发信标帧的节点单个或者多个信标周期后能够实现全网覆盖，保证每个节点都能获知时隙安排信息。
其信道访问方式不限。
3)例行业务时隙
该时隙用来传输例行业务报文，如抄读日冻结数据、抄读用电曲线数据等，一般是集中器本地定时发起的业务数据。
其信道访问方式不限。
4)突发业务时隙
该时隙用来传输突发业务报文，一般是由主站端发起的，如拉合闸、透抄，也有表端发起的，如主动上报，不定期发生，要求快速响应，必须保证服务质量。
其信道访问方式不限。
5)静默时隙
静默时隙，该时隙内，整个网络不进行任何数据的传输，多个网络共存的情况下，与另外一个网络时隙协调时使用，保证多个网络的时隙划分不冲突，单个网络运行时，可以没有静默时隙。
6)时隙大小及各个时隙的配比可动态调整
方法中的时隙的长度、时隙的顺序、各个时隙的配比，都是可以动态调整的，由网络主控节点控制并通知全网。
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
该实施例，是基于宽带电力线通信的用电信息采集系统中的时隙划分：
其中，
1)信标周期，长度为2秒。
2)信标时隙长度为200ms，一个周期内最多可以安排20个节点发送信标。
3)例行业务时隙长度为1700ms。
4)突发业务时隙长度为100ms。
5)单个网络，不包含静默时隙。
6)每个时隙内，信道访问方式都使用CSMA/CA。
本发明实施例中的时隙依据传输的业务类型划分，分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙，解决了用电信息采集系统中突发业务服务质量无法保证的难题，保证了例行业务进行过程中表端主动上报和主站点抄响应的及时性。
在使用过程中，首先对需提供的业务内容进行分类，基本可将业务分为常规数据传输业务即用于传输固定周期间隔采集得到的数据业务；实时响应业务即用于传输停、复电信息、缴费信息等实时性要求高的业务；尽力而为业务即用于传输非实时无任何速率和时延抖动要求的数据业务，如每天的日冻结数据，可经多次传输完成。给上述三种业务制定不同的QoS服务质量等级及传输帧信息。当有实时任务信息需要发送时，网络控制节点将信道路径最短信息写入信标时隙，而不管例行业务时隙内容是否准备妥当，统一以固定数据进行填充，同时以广播机制在传输链路中发送一个非常大的等待时延信息供链路中的节点进行接收，以确保实时业务数据传输期间，链路双向传输的通畅性。当该实时业务传输完毕，网络控制节点给系统内的每一节点发送一通知指令，以确保后续数据的传输能够正常进行。为了弥补实时业务传输时间内而耽误的常规业务数据的传输，由网络控制节点通过增加数据传输频率的方式，弥补上述影响，但在此补传的过程中，网络控制节点仍要密切关注突发业务的发生，一旦突发业务的发生，则立即进入突发业务的传输模式。
Claims (2)
1.一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法，它包括：
步骤1、依据传输的业务类型，将时隙分为信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙和静默时隙；
所述信标时隙，它用于传输信标帧，信标帧中至少携带两类信息：一是携带了时隙划分信息，表明信标周期中包含的时隙个数，以及各个时隙的起始时刻和长度，二是指定节点转发信标帧，所选的转发信标帧的节点单个或者多个信标周期后能够实现全网覆盖，信标时隙长度为200ms，一个周期内最多可以安排20个节点发送信标；
所述例行业务时隙，该时隙是用来传输例行业务报文，例行业务时隙长度为1700ms；
所述突发业务时隙，该时隙用来传输突发业务报文，突发业务时隙长度为100ms；
所述静默时隙，是指该时隙内，整个网络不进行任何数据的传输；
当有实时任务信息需要发送时，网络控制节点将信道路径最短信息写入信标时隙，而不管例行业务时隙内容是否准备妥当，统一以固定数据进行填充，同时以广播机制在传输链路中发送一个等待时延信息供链路中的节点进行接收，以确保实时业务数据传输期间，链路双向传输的通畅性；当该实时业务传输完毕，网络控制节点给系统内的每一节点发送一通知指令，以确保后续数据的传输能够正常进行；为了弥补实时业务传输时间内而耽误的常规业务数据的传输，由网络控制节点通过增加数据传输频率的方式弥补，但在此补传的过程中，网络控制节点关注突发业务的发生，一旦突发业务的发生，则立即进入突发业务的传输模式；
步骤2、在每种时隙中，信道访问方式采用CSMA/CA或集中控制的TDMA。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线通信用电信息采集系统中时隙的划分方法，其特征在于：所述信标时隙、例行业务时隙、突发业务时隙和静默时隙的时隙长度、时隙的顺序、时隙的配比，能够动态调整，由网络主控节点控制并通知全网。
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