CN109347520B - 双模通信网络的通信方法、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双模通信网络的通信方法、系统及计算机可读存储介质，该方法包括：当双模通信网络中中心节点与第一子节点进行数据传输时，判断在中心节点至第一子节点之间是否存在通信路径；若中心节点至第一子节点之间不存在通信路径，获取中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据场强信息获取中心节点至第一子节点之间的通信路径；根据获取的通信路径控制中心节点与第一子节点进行数据传输。本发明将归属于其他网络中的节点作为中继节点，以此实现本网络中不能进行数据传输的节点之间的连接，提高了网络覆盖率及通信效率。

Description

双模通信网络的通信方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，具体而言，涉及一种双模通信网络的通信方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展，人们对高科技产品的需求越来越多，设备与设备之间的连接与通信越来越引起人们的关注。

由于通信网络中节点所在地理位置往往是固定的，且由于地形多种多样及周围环境的影响，常常出现网络末端节点远离其所在通信网络中的其他节点或者出现节点处于不可靠的连接方式等情况，而现场往往是多个通信网络相互毗邻或多个通信网络相互交叉，导致网络末端节点或不可靠连接节点等类型的异常节点不能与通信网络中其他节点正常传输数据。

当一个通信网络内出现该类异常节点时，通常需要对该异常节点进行定位，定位该异常节点后即可进行后续的检修操作以使其处于可连接状态；或者直接将该异常节点从其所在的通信网络内剔除，不与其进行数据传输操作。上述方式中在节点处于异常状态均不可以进行数据传输操作，且减少了通信网络的覆盖率。

因此，如何实现上述的异常节点与其所在通信网络内的其他节点之间的数据传输成为叩待解决的难题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例旨在提供一种双模通信网络的通信方法、系统及计算机可读存储介质，以解决现有技术的不足。

根据本发明的一个实施方式，提供一种双模通信网络的通信方法，所述双模通信网络为通信网络中的节点均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式的网络，该方法包括：

当双模通信网络中中心节点与第一子节点进行数据传输时，判断在当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间是否存在通信路径；

若当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间不存在通信路径，则获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径，其中，所述所有子节点包括所述第一子节点所在通信网络内的子节点及其他通信网络内的子节点；

根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输，

其中，所述“获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径”包括：

通过所述子节点接收所述中心节点广播的信标，并将所述信标在该子节点的场强信息发送至所述中心节点；其中，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向；

判断所述中心节点接收到的场强信息中是否包含所述第一子节点的场强信息，若所述中心节点接收的场强信息中没有包含所述第一子节点的场强信息，则通过子节点转发所接收到的信标，直至所述中心节点接收到的场强信息中包含所述第一子节点的场强信息；

根据所述信道质量数据确定所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点，及根据所有子节点的传播方向确定各子节点之间连接关系；

根据所述连接关系获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：

所述子节点在电力线宽带载波信道及微功率无线信道均转发所述信标。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：

所述子节点优先执行所述子节点所在双模通信网络内的数据传输操作。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：所述子节点在一信道内执行其所在双模通信网络内的数据传输操作，在另一信道内执行其他双模通信网络的数据传输操作。

在上述的双模通信网络的通信方法中，所述“根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输”之前还包括：

判断所述通信路径中子节点是否正在传输数据；

若所述子节点正在传输数据，在所述子节点数据传输完毕后，执行本次通信过程中的数据传输操作；

若所述子节点未传输数据，执行本次通信过程中的数据传输操作。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：

若在当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间存在通信路径，所述中心节点根据所述通信路径与所述子节点进行数据传输。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：

当所述中心节点与所述第一子节点之间存在多条通信路径时，分析所述通信路径的节点跳数，筛选出所述节点跳数最少的通信路径进行数据传输。

在上述的双模通信网络的通信方法中，还包括：

当所述中心节点与所述第一子节点之间存在多条通信路径时，获取预定时间内所有通信路径中节点之间报文收发信息；

根据所述报文收发信息计算对应通信路径的通信成功率，筛选出通信成功率最高的通信路径进行数据传输。

在上述的双模通信网络的通信方法中，在电力线宽带载波网络中，所述信道质量数据为信噪比；在微功率无线网络中，所述信道质量数据为信号强度。

本发明的另一实施方式，提供一种双模通信网络的通信装置，该装置包括：

通信路径检测模块，用于当所述双模通信网络中所述中心节点与第一子节点进行数据传输时，判断在当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间是否存在通信路径；

通信路径获取模块，用于在当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间不存在通信路径时，则获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径；

数据传输模块，用于根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输。

本发明的又一实施方式，提供一种智能电能表的抄读系统，该系统包括双模通信网络中的集中器和至少一个电能表，所述双模通信网络为通信网络中的所述集中器和所述电能表均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式的网络：

所述集中器在抄读第一电能表的电力数据时，判断在当前双模通信网络内所述集中器至所述第一电能表之间是否存在抄读路径；

若当前双模通信网络内所述集中器至所述第一电能表之间不存在抄读路径，则获取所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表的场强信息，根据所述场强信息获取所述集中器至所述第一电能表之间的抄读路径，其中，所述所有电能表包括所述第一电能表所在通信网络内的电能表及其他通信网络内的电能表；

根据获取的所述抄读路径抄读所述第一电能表的电力数据；

所述“获取所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表的场强信息，根据所述场强信息获取所述集中器至所述第一电能表之间的抄读路径”包括：

通过所述第一电能表接收所述集中器广播的信标，并将所述信标在该第一电能表的场强信息发送至所述集中器；其中，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向；

判断所述集中器接收到的场强信息中是否包含所述第一电能表的场强信息，若所述集中器接收的场强信息中没有包含所述第一电能表的场强信息，则通过电能表转发所接收到的信标，直至所述集中器接收到的场强信息中包含所述第一电能表的场强信息；

根据所述信道质量数据确定所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表，及根据所有电能表的传播方向确定各电能表之间连接关系；

根据所述连接关系获取所述集中器至所述第一电能表之间的通信路径。

本发明的再一实施方式，提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时使计算机执行上述的双模通信网络的通信方法。

本发明的双模通信网络的通信方法至少提供以下技术效果：通过获取双模通信网络的中心节点至第一子节点之间的所有子节点的场强信息，以根据该场强信息获取中心节点至第一子节点之间的通信路径，从而在双模通信网络中传输数据，与单纯的微功率无线网络或者电力线宽带载波网络相比，双模网络中节点间的通信关系更加丰富，通信路径更多，覆盖的子节点更多；在当前双模通信网络内中心节点至第一子节点之间不存在通信路径时，将归属于其他网络中的节点作为中继节点，以此实现本网络中中心节点和第一子节点之间的通信连接，提高网络覆盖率及通信效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。

图1示出了本发明第一实施例提供的一种双模通信网络的通信方法的流程示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种多个通信网络中节点的分布示意图。

图3示出了本发明实施例提供的一信标转发的层次示意图。

图4示出了本发明第二实施例提供的一种双模通信网络的通信方法的流程示意图。

图5示出了本发明实施例提供的一种双模通信网络的通信装置的结构示意图。

图6示出了本发明实施例提供的一种智能电能表的抄读系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-双模通信网络的通信装置；110-通信路径检测模块；120-通信路径获取模块；130-数据传输模块；

200-智能电能表的抄读系统；210-集中器；220-电能表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在多尺度标定板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例1

图1示出了本发明第一实施例提供的一种双模通信网络的通信方法的流程示意图。该双模通信网络的通信方法应用于多个双模通信网络，所述每一双模通信网络包括一中心节点及多个子节点，所述中心节点及所述多个子节点均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式，所述中心节点预先存储有白名单，所述白名单包括所述双模通信网络内中心节点及所有子节点信息。

例如，由于受到地理环境的影响，如双模通信网络中部分节点处于大型建筑物的地下室，该部分节点之间通过电力线宽带载波通信是可行的，但是微功率无线由于受多级路由及信号穿透性的影响导致通信速率太低，无法满足业务数据传输的实际需求，那么该部分节点之间可以通过电力线宽带载波的通信方式进行通信。当任意节点之间布线的难度比较大，如部分节点处于河流的两边，布线的难度以及开销特别大，那么该部分节点可以通过微功率无线通信方式进行通信。当两个节点之间既可通过电力线宽带载波进行通信，也可以通过微功率无线进行通信时，还可以优先选择通信质量较好的一种通信方式进行通信。通过电力线宽带载波和微功率无线通信方式的相互补充，扩大了网络的覆盖率，实现高效、可靠的数据传输功能。

如图2所示，共有两个交叉的通信网络为：网络1及网络2，A表示网络1的中心节点，B1～B7表示网络1的子节点，中心节点A处存储有白名单，白名单中包括有网络1中所有子节点B1～B7的信息；D表示网络2的中心节点，C1～C8表示网络2的子节点，中心节点D处存储有白名单，白名单中包括有网络2中所有子节点C1～C8的信息。网络1中的中心节点A及所有子节点B1～B7均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式，网络2中的中心节点D及所有子节点C1～C8亦均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式。在进行网络通信的过程中，中心节点和子节点的地理位置相对固定，不会随意变动，而受限于地理位置或网络连接异常等因素，中心节点A不能通过网络1中的子节点与子节点B7进行网络通信，中心节点D不能通过网络2中的子节点与子节点C7及子节点C8进行网络通信。针对这类子节点，需要与一个或多个其他子节点连接以实现所述子节点与中心节点之间的通信连接，例如网络1中的子节点B7可和网络2中的子节点C7或子节点C8进行通信，可将网络2中的子节点C7及子节点C8作为共享节点，该共享节点不但执行其所在网络2中的数据传输操作，还可以为网络1中提供中继功能，中心节点A可以通过网络1中的部分子节点及网络2中的共享节点与子节点B7进行数据传输；同样，也可网络1中的子节点B7作为共享节点，该共享节点不但执行其所在网络1中的数据传输操作，还可以为网络2中提供中继功能，中心节点D可以通过网络2中的部分子节点及网络1中的共享节点与子节点C7或C8进行数据传输。

本实施例中，所述多个双模通信网络可以为两个交叉的双模通信网络。在一些其他的实施例中，所述多个双模通信网络还可以为多个毗邻的双模通信网络。

本实施例中，所述多个双模通信网络可以为2个双模通信网络。在一些其他的实施例中，所述多个双模通信网络可以为2个以上双模通信网络。

所述双模通信网络中每一节点接收的数据既可以通过电力线宽带载波进行传输，也可以通过微功率无线进行传输；通过电力线宽带载波信道接收到数据的子节点可以通过微功率无线信道将数据转发出去，通过微功率无线信道接收到数据的子节点也可以通过电力线快带载波信道将数据转发出去，所以，该双模通信网络为一种双模混合网络。

如图1所示，该双模通信网络的通信方法包括：

步骤S110，双模通信网络中中心节点与第一子节点进行数据传输。

本实施例中，在一个双模通信网络中，所述中心节点可与任一子节点之间相互进行数据通信，所述子节点用于中继转发传输的数据。在一些其他的实施例中，所述双模通信网络中任意两个子节点之间均可以相互进行数据通信。

步骤S120，判断当前双模通信网络内中心节点至第一子节点之间是否存在通信路径。

根据白名单中的当前双模通信网络内的所有节点的信息，中心节点判断在当前双模通信网络中心节点至第一子节点之间是否存在通信路径，即中心节点和第一子节点之间是否可通过本双模通信网络内的子节点进行中继转接，实现中心节点和第一子节点之间的数据传输，若当前双模通信网络内中心节点至第一子节点之间存在通信路径，获取该通信路径，前进至步骤S140；若当前双模通信网络内中心节点至第一子节点之间不存在通信路径，前进至步骤S130。

步骤S130，获取中心节点至第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据场强信息获取中心节点至第一子节点之间的通信路径。

其中，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向。其中，在电力线宽带载波网络中，所述信道质量数据为信噪比；在微功率无线网络中，所述信号质量为信号强度。

其中，所述所有子节点包括所述第一子节点所在通信网络内的子节点及其他通信网络内的子节点。

进一步地，当中心节点和第一子节点之间不能通过本双模通信网络内的子节点进行中继转接实现中心节点和第一子节点之间的数据传输时，通过以下方式获取中心节点和第一子节点之间的通信路径：

中心节点广播信标，接收到信标的所有子节点将所述信标在所述子节点的场强信息发送至所述中心节点，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向；所述中心节点判断接收的所述场强信息中是否包含所述第一子节点的场强信息，若接收的所述场强信息中没有包含所述第一子节点的场强信息，则接收到所述信标的子节点转发所述信标直至所述中心节点接收的所述场强信息中包含所述第一子节点的场强信息时停止转发；所述中心节点根据所述信道质量数据确定所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点，及根据所有子节点的传播方向确定各子节点之间连接关系；根据所述连接关系获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径。

其中，所述连接关系根据场强信息中的传播方向而定，例如，若子节点P接收到子节点Q转发的信标，则子节点P的场强信息中的传播方向为Q->P，子节点P和子节点Q之间具有单向连接关系；若子节点P接收到子节点Q转发的信标，子节点P的场强信息中的传播方向为Q->P，子节点Q同样接收到子节点P转发的信标，则子节点Q的场强信息中的传播方向为P->Q，子节点P和子节点Q之间具有双向连接关系。

如图2所示，若网络1的中心节点A与第一子节点B7进行通信，由于B7周围可与之进行通信的节点均为网络2中的子节点，中心节点A不能通过网络1中的子节点与第一子节点B7进行通信。为了实现中心节点A与第一子节点B7进行通信，可通过网络2中的子节点C7或C8将网络1中的子节点B6传输的数据转发至第一子节点B7处，完成两节点之间的数据传输。

如图3所示，中心节点A在获取其与B7之间的通信路径时，可通过转发信标的方式来实现。

中心节点A每隔预设时间在电力线宽带载波信道及微功率无线信道广播信标。

定义首次通过电力线宽带载波或微功率无线接收到由所述中心节点广播的所述信标的所有子节点为第一层子节点，及定义首次通过电力线宽带载波或微功率无线接收到由所述第一层子节点转发的所述信标的所有子节点为第二层子节点，依此可知首次通过电力线宽带载波或微功率无线接收到由第K-1层子节点转发的所述信标的所有子节点为第K层子节点，其中，K为大于1的正整数。

值得注意的是，每一层子节点均包括本通信网络内的子节点及其他网络中的子节点，在本发明的实施例中均以图2中的网络1及网络2中的子节点为例进行说明。

第一层子节点B2、B3及B4接收到中心节点A转发的信标后，监测该信标在所述子节点的场强信息，并将场强信息上报至中心节点A。

中心节点A判断接收的场强信息中是否包含第一子节点B7的场强信息，若接收的所述场强信息中没有包含所述第一子节点B7的场强信息，第一层子节点B2、B3及B4根据自身的身份ID更新所述信标，并将更新的信标进行转发。

进一步地，接收到所述信标的子节点在所电力线宽带载波信道及微功率无线信道均转发所述信标。

具体地，子节点W通过电力线宽带载波信道接收的信标可以在微功率无线信道中进行转发，也可以在电力线宽带载波信道中进行转发；子节点W通过微功率无线信道接收的信标可以在电力线宽带载波信道中进行转发，也可以在微功率无线信道中进行转发，即可以互相激活和转发，提高网络覆盖率。

进一步地，接收到所述信标的子节点在各自的发送时隙内转发所述信标。

进一步地，所述信标还包括身份标识及规模值，所述节点的身份标识为用于区分该节点与其他节点的唯一的识别码。例如，本实施例中，所述节点的身份标识可以为该节点的出厂身份识别码。在一些其他的实施例中，所述节点的身份标识还可以为与该节点对应设备的设备地址或设备ID等。

所述规模值可以通过预先设定或响应用户的输入操作进行获取。所述规模值的设置与所述双模通信网络中所有子节点的数目有关。

所述转发时隙可通过将所述子节点的身份ID对预设的规模值做取模运算获取。规模值越大，不同子节点对应相同的发送时隙的情况越少，转发时的冲突越小，每一轮转发等待的时间越久，因此，所述规模值可根据组网及传输需求而定。

第二层子节点B1接收到第一层子节点B2、B3及B4转发的信标后，同样记录场强信息，将场强信息发送至中心节点A。

中心节点A接收的场强信息中未包含第一子节点B7的场强信息，第二层子节点B1更新接收到的信标并进行转发。

同上，第三层子节点B5接收信标后，向中心节点A上报场强信息后，更新信标并转发信标；第四层子节点B6接收信标后，向中心节点A上报场强信息后，更新信标并转发信标；第五层子节点C7及C8接收信标后，向中心节点A上报场强信息后，更新信标并转发信标；直到中心节点A在第六层子节点上报的场强信息中发现第一子节点B7的场强信息，第六层子节点停止转发信标。

在向中心节点上报场强数据时，第一层子节点可直接将自身的场强信息上报至中心节点；第二层子节点可将自身的场强信息上报至第一层子节点，第一层子节点将第二层子节点的场强信息转发至中心节点；第三层子节点可将自身的场强信息上报至第二层子节点，第二层子节点将第三层子节点的场强信息转发第一层子节点，第一层子节点将第三层子节点的场强信息转发至中心节点，以此类推，直到最后一层子节点将场强信息上报至中心节点。

所述中心节点根据第一子节点B7上报的信道质量数据确定B7周围的可与之进行通信的第五层中的部分子节点C7及C8，及根据传播方向确定该可与之进行通信的第五层中的部分子节点C7及C8与B7之间的连接关系；根据第五层中的部分子节点C7及C8的信道质量数据确定可与C7及C8进行通信的第四层中的部分子节点B6，及根据传播方向确定第四层中的部分子节点B6与第五层中的部分子节点C7及C8之间的连接关系；根据第四层中的部分子节点B6的信道质量数据确定可与B6进行通信的第三层中的部分子节点B5，及根据传播方向确定第三层中的部分子节点B5与第四层中的部分子节点B6之间的连接关系；以此类推，直到获取到可与第二层中的部分子节点B1进行通信的第一层中的部分子节点B2及B3。

上述获取的即为中心节点A至第一子节点B7之间的所有子节点。

中心节点A根据中心节点A至第一子节点B7之间的所有子节点及连接关系获取中心节点A至第一子节点B7之间的通信路径。

进一步地，所述其他通信网络内的子节点优先执行本通信网络内的数据传输操作。

例如，上述例子中的网络2中子节点C7及C8，在保证本网络内的数据传输的情况下，才作为中继节点执行网络1中的数据转发操作。

进一步地，所述其他通信网络内的子节点在一信道内执行本通信网络内的数据传输操作，在另一信道内执行其他通信网络的数据传输操作。

例如，由于网络2中的子节点C7及C8均支持电力线宽带载波及微功率无线两种通信方式，可通过一种通信方式对应的信道传输本网络内的数据，通过另一种通信方式对应的信道传输其他网络的数据，贡献出一个信道供其他网络使用，为其他网络提供信道资源，提高其他网络的覆盖率及通信效率，同时提高本网络的信道利用率。

步骤S140，根据获取的通信路径控制中心节点与第一子节点进行数据传输。

根据获取的通信路径中的所有节点信息，控制中心节点通过通信路径中所有节点与第一子节点进行数据传输。

例如，若通信路径为：N1->N2->N3->N4->N5，其中，N1为中心节点，N5为第一子节点。

中心节点将传输的数据发送至子节点N2，子节点N2接收数据后判断当前节点是否为目的节点(即第一子节点N5)，若当前节点不是目的节点，子节点N2将接收的数据进行转发至子节点N3，N3接收到数据同样判断当前节点是否为目的节点，若当前节点不是目的节点，子节点N3将接收的数据转发至子节点N4，N4接收到数据后判断当前节点是否为目的节点，若当前节点不是目的节点，子节点N4将接收的数据转发至子节点N5，N5接收到数据后判断当前节点是否为目的节点，若所述当前节点为目的节点，那么停止转发所述数据。

反过来，若第一子节点N5向中心节点N1发送数据，同样根据上述的方式从第一子节点N1开始进行转发直至转发到目的节点(即中心节点N1)时停止。

实施例2

图4示出了本发明第二实施例提供的一种双模通信网络的通信方法的流程示意图。

该双模通信网络的通信方法应用于基于电力线宽带载波和微功率无线的双模通信网络，所述双模通信网络包括一中心节点及多个子节点，所述中心节点及所述多个子节点均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式，所述中心节点预先存储有白名单，所述白名单包括所述双模通信网络内中心节点及所有子节点信息。

该双模通信网络的通信方法包括：

步骤S210，双模通信网络内中心节点与第一子节点进行数据传输。

步骤S220，判断中心节点至第一子节点之间是否存在通信路径。

在当前双模通信网络内，判断所述中心节点和所述第一子节点之间是否可以进行数据传输，即中心节点至第一子节点之间是否存在通信路径，若所述中心节点和所述第一子节点之间存在通信路径，前进至步骤S310；若所述中心节点和所述第一子节点之间不存在通信路径，前进至步骤S230。

步骤S230，通过子节点接收中心节点广播的信标，并将信标在子节点的场强信息发送至中心节点。

步骤S240，判断场强信息中是否包含第一子节点的场强信息。

中心节点判断接收的场强信息中是否包含第一子节点的场强信息，若接收的场强信息中包含第一子节点的场强信息，前进至步骤S270；若接收的场强信息中没有包含第一子节点的场强信息，前进至步骤S250。

步骤S250，接收到信标的子节点转发信标。

进一步地，接收到所述信标的子节点在所电力线宽带载波信道及微功率无线信道均转发所述信标。

步骤S260，接收到信标的所有子节点将信标在子节点的场强信息发送至中心节点。

步骤S270，中心节点根据信道质量数据确定中心节点至第一子节点之间的所有子节点，及根据所有子节点的传播方向确定各子节点之间连接关系。

步骤S280，根据连接关系获取中心节点至第一子节点之间的通信路径。

步骤S290，判断通信路径是否有多条。

若所述中心节点至第一子节点之间的通信路径有多条，前进至步骤S300；若所述中心节点至第一子节点之间的通信路径只有一条，前进至步骤S310。

步骤S300，筛选出最优的通信路径。

如图2所示，中心节点A至第一子节点B7之间的通信路径可包括：A->B2->B1->B5->B6-C7->B7；A->B3->B1->B5->B6-C7->B7；A->B2->B1->B5->B6-C8->B7；A->B3->B1->B5->B6-C8->B7等，可在该多条通信路径中筛选处最优的通信路径进行数据传输。

进一步地，分析所述通信路径的节点跳数，筛选出所述节点跳数最低的通信路径作为最优的通信路径。

具体地，节点跳数，即两节点之间的通信路径上经过的网络节点数，在所述双模通信网络中即为子节点相对于中心节点的层级。该节点跳数越低，其传输数据转发的次数越低，其数据丢失的概率越小，通信质量越高。

例如，如图2所示，若中心节点A至第一子节点B7之间的通信路径包括四条：

第一条通信路径：A->B2->B1->B5->B6-C7->B7，节点跳数为7；

第二条通信路径A->B3->B1->B5->B6-C7->B7，节点跳数为7；

第三条通信路径A->B2->B1->B5->B6-C8->C7->B7，节点跳数为8；

第四条通信路径A->B3->B1->B5->B6-C8->B7，节点跳数为7。

选取第一条通信路径或第二条通信路径或第四条通信路径最为最优的通信路径。

值得注意的是，若节点跳数最低的通信路径为多条，还可以在该多条节点跳数最低的通信路径中筛选通信成功率最高或通信速率最快的通信路径最为最优的通信路径。例如，若上述第一条通信路径的通信成功率为98％，第二条通信路径的通信成功率为96％，第四条通信路径的通信成功率为97％，选取第一条通信路径最为最优的通信路径。

进一步地，分析步骤S130中获取的所有通信路径，获取预定时间内所有通信路径中节点之间报文收发信息；根据所述报文收发信息计算对应通信路径的通信成功率，筛选出通信成功率最高的通信路径最为最优的通信路径。

所述报文收发信息可包括发送报文个数及成功接收报文的个数等。

本实施例中，通信成功率可以通过下式获得：

通信成功率＝成功接收报文的个数/发送报文个数。

例如，在1h内，若通信路径1中共发送255个报文，成功接收243个报文，那么通信路径1的通信成功率为243/255。

步骤S310，判断通信路径中子节点是否正在传输数据。

若通信路径中子节点正在传输数据，前进至步骤S320；若通信路径中子节点未传输数据，前进至步骤S330。

步骤S320，等待子节点数据传输完毕。

步骤S330，根据通信路径控制中心节点与所述第一子节点进行数据传输。

实施例3

图5示出了本发明实施例提供的一种双模通信网络的通信装置的结构示意图。该双模通信网络的通信装置100对应与实施例1中的双模通信网络的通信方法，同样，实施例1中的双模通信网络的通信方法也同样对应与该双模通信网络的通信装置100。

该双模通信网络的通信装置100应用于多个双模通信网络，所述每一双模通信网络包括一中心节点及多个子节点，所述中心节点及所述多个子节点均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式，所述中心节点预先存储有白名单，所述白名单包括所述双模通信网络内中心节点及所有子节点信息。

该双模通信网络的通信装置100包括通信路径检测模块110、通信路径获取模块120及数据传输模块130。

通信路径检测模块110用于当所述双模通信网络中所述中心节点与第一子节点进行数据传输时，判断在当前网络内所述中心节点至所述第一子节点之间是否存在通信路径；

通信路径获取模块120用于在当前网络内所述中心节点至所述第一子节点之间不存在通信路径时，则获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径；

数据传输模块130用于根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输。

实施例4

图6示出了本发明实施例提供的一种智能电能表抄读系统的结构示意图。该智能电能表抄读系统200应用于多个双模通信网络，所述每一双模通信网络包括一集中器210及至少一个电能表220，所述集中器210及所述多个电能表220均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式。所述集中器210存储有白名单，白名单中包括所述集中器210所要抄读的所有电能表的信息。

所述电能表的信息可以包括电能表的地址信息、身份ID等。

该智能电能表的抄读系统200包括：

所述集中器210在抄读第一电能表220的电力数据时，判断在当前双模通信网络内所述集中器210至所述第一电能表220之间是否存在抄读路径；

若当前双模通信网络内所述集中器210至所述第一电能表220之间不存在抄读路径，则获取所述集中器210至所述第一电能表220之间的所有电能表220的场强信息，根据所述场强信息获取所述集中器210至所述第一电能表220之间的抄读路径；

根据获取的所述抄读路径抄读所述第一电能表220的电力数据。

其中，所述集中器210对应于上述的中心节点，所述电能表220对应于上述的子节点，所述抄读路径对应于上述的通信路径。

本发明另一实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有上述双模通信网络的通信方法。

以此，本发明提出了一种双模通信网络的通信方法及系统，通过基于电力线宽带载波与微功率无线的双模混合网络，与单纯的微功率无线网络或者电力线宽带载波网络相比，双模网络中节点间的通信关系更加丰富，通信路径更多，覆盖的子节点更多；采用信标机制，将信标在电力线宽带载波和微功率无线的双模通信网络中进行转发，电力线宽带载波和微功率无线的信标可以相互激活和转发，在微功率无线信道收到的信标可以通过电力线宽带载波发送出去，在电力线宽带载波信道收到的信标也可以通过微功率无线发送出去，通过该种方式得到中心节点至需通信的子节点之间的所有节点，将归属于其他网络中的节点作为中继节点，并根据所有节点规划通信路径，以此实现本网络中不能进行数据传输的节点之间的连接，提高网络覆盖率及通信效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双模通信网络的通信方法，其特征在于，所述双模通信网络为通信网络中的节点均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式的网络，包括：

当双模通信网络中中心节点与第一子节点进行数据传输时，判断在当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间是否存在通信路径；

若当前双模通信网络内所述中心节点至所述第一子节点之间不存在通信路径，则获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径，其中，所述所有子节点包括所述第一子节点所在通信网络内的子节点及其他通信网络内的子节点；

根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输；

其中，所述“获取所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点的场强信息，根据所述场强信息获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径”包括：

通过所述子节点接收所述中心节点广播的信标，并将所述信标在该子节点的场强信息发送至所述中心节点；其中，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向；

判断所述中心节点接收到的场强信息中是否包含所述第一子节点的场强信息，若所述中心节点接收的场强信息中没有包含所述第一子节点的场强信息，则通过子节点转发所接收到的信标，直至所述中心节点接收到的场强信息中包含所述第一子节点的场强信息；

根据所述信道质量数据确定所述中心节点至所述第一子节点之间的所有子节点，及根据所有子节点的传播方向确定各子节点之间连接关系；

根据所述连接关系获取所述中心节点至所述第一子节点之间的通信路径。

2.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，还包括：

所述子节点在电力线宽带载波信道及微功率无线信道均转发所述信标。

3.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，还包括：

所述子节点优先执行所述子节点所在双模通信网络内的数据传输操作。

4.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，还包括：

所述子节点在一信道内执行其所在双模通信网络内的数据传输操作，在另一信道内执行其他双模通信网络的数据传输操作。

5.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，所述“根据获取的所述通信路径控制所述中心节点与所述第一子节点进行数据传输”之前还包括：

判断所述通信路径中子节点是否正在传输数据；

若所述子节点正在传输数据，则在所述子节点数据传输完毕后，执行本次通信过程中的数据传输操作；

若所述子节点未传输数据，则执行本次通信过程中的数据传输操作。

6.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，还包括：

当所述中心节点与所述第一子节点之间存在多条通信路径时，分析所述通信路径的节点跳数，筛选出所述节点跳数最少的通信路径进行数据传输。

7.根据权利要求1所述的双模通信网络的通信方法，其特征在于，还包括：

当所述中心节点与所述第一子节点之间存在多条通信路径时，获取预定时间内所有通信路径中节点之间报文收发信息；

根据所述报文收发信息计算对应通信路径的通信成功率，筛选出通信成功率最高的通信路径进行数据传输。

8.一种智能电能表抄读系统，其特征在于，包括双模通信网络中的集中器和至少一个电能表，所述双模通信网络为通信网络中的所述集中器和所述电能表均支持电力线宽带载波和微功率无线两种通信方式的网络；

所述集中器在抄读第一电能表的电力数据时，判断在当前双模通信网络内所述集中器至所述第一电能表之间是否存在抄读路径；

若当前双模通信网络内所述集中器至所述第一电能表之间不存在抄读路径，则获取所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表的场强信息，根据所述场强信息获取所述集中器至所述第一电能表之间的抄读路径，其中，所述所有电能表包括所述第一电能表所在通信网络内的电能表及其他通信网络内的电能表；

根据获取的所述抄读路径抄读所述第一电能表的电力数据；

所述“获取所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表的场强信息，根据所述场强信息获取所述集中器至所述第一电能表之间的抄读路径”包括：

通过所述第一电能表接收所述集中器广播的信标，并将所述信标在该第一电能表的场强信息发送至所述集中器；其中，所述场强信息包括信道质量数据及传播方向；

判断所述集中器接收到的场强信息中是否包含所述第一电能表的场强信息，若所述集中器接收的场强信息中没有包含所述第一电能表的场强信息，则通过电能表转发所接收到的信标，直至所述集中器接收到的场强信息中包含所述第一电能表的场强信息；

根据所述信道质量数据确定所述集中器至所述第一电能表之间的所有电能表，及根据所有电能表的传播方向确定各电能表之间连接关系；

根据所述连接关系获取所述集中器至所述第一电能表之间的通信路径。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时使计算机执行权利要求1-7中任意一项所述的双模通信网络的通信方法。

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