CN110300039A - 用于混合组网的入网方法、代理协调设备和站点设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于混合组网的入网方法、代理协调设备和站点设备,该方法包括:代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,入网参数包括链路开销,链路开销用于指示站点设备基于射频RF通信通过代理协调设备入网的开销;代理协调设备发送DIO报文,DIO报文中包括链路开销。本申请提供的方法中,代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数,计算得到用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,并将链路开销携带在DIO报文中发送给站点设备,使得站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,具体涉及一种用于混合组网的入网方法、代理协调设备和站点设备。
背景技术
电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术是以输电线路作为载波信号的传输媒介的电力系统通信技术。我国的PLC技术基于电气和电子工程师协会(Instituteof Electrical and Electronics Engineers,IEEE)1901.1标准,也称为电力线通信-物联网(Power Line Communication-Internet of Things,PLC-IoT)技术,是采用二层转发的通信技术。
射频(Radio Frequency,RF)通信技术是当前最具影响力的物联网技术之一,广泛应用于智能电网和智能家庭网络等领域。业界通常采用互联网协议版本6(InternetProtocol Version 6,IPv6),和基于IPv6的低速无线个人局域网(IPv6over Low WirelessPersonal Area Network Communication Technologies,6LoWPAN),以及低速无线个域网(Low-Rate Wireless Personal Area Networks,LR-WPANs)规范的技术框架来构建RF网络。RF网络是采用三层转发的通信技术。
PLC网络拥有较高的带宽,并且不受物理障碍的约束,可以实现穿墙、地下以及隧道等场景的通信,但是PLC网络在跨越变压器上依然存在技术障碍。RF网络具有较高的设备部署灵活性,应用在智能电表场景中不受变压器的束缚,但是无线信号强度容易受物理障碍的影响,尤其在地下和隧道内通信质量明显下降。PLC网络和RF网络两种网路结合刚好可以互相弥补各自的缺点,凸显双方的优势。PLC网络和RF网络两种网络在物理层和链路层都存在很大的差异,两种网络在报文格式、设备入网流程和路由方式上都不同,这使得PLC网络和RF网络的混合组网在实现上有很大的难度。
发明内容
本申请提供一种用于混合组网的入网方法、代理协调设备和站点设备,能够使得站点设备基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
第一方面,提供了一种用于混合组网的入网方法,该入网方法包括:代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,该入网参数包括链路开销,该链路开销用于指示站点设备基于RF通信通过该代理协调设备入网的开销;该代理协调设备发送DIO报文,该DIO报文中包括该链路开销。
第一方面的用于混合组网的入网方法中,代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数,计算得到用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,并将链路开销通过DIO报文发送给站点设备,使得站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,可以包括:该代理协调设备根据该链路质量参数,计算得到无线质量参数,该无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,该ETX根据代理通信速率计算得到,该LQL根据代理信道质量计算得到,该跳数根据级数计算得到;该代理协调设备根据该无线质量参数,计算得到该链路开销。本可能的实现方式先由PLC网络的链路质量参数计算得到RF网络的无线质量参数,再由无线质量参数计算得到链路开销,使得计算得到的链路开销更准确,有利于站点设备根据链路开销选择入网路径时,找到最佳的路径。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该入网参数还包括约束参数,该约束参数可以包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,该ETX根据代理通信速率计算得到,该LQL根据代理信道质量计算得到,该跳数根据级数计算得到;该代理协调设备发送DIO报文,包括:该代理协调设备判断该约束参数满足门限要求之后,发送该DIO报文。本可能的实现方式设置约束参数,使得代理协调设备可以在该约束参数不满足门限要求时,不接受站点设备入网,对该代理协调设备的工作效率加以保护,使得混合组网的工作效率整体更高。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该DIO报文还可以包括第一信息,该第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,该约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。本可能的实现方式,代理协调设备通过DIO报文告知站点设备哪些参数类型是作为约束参数的,以便于站点设备自己测量作为约束参数的参数数值,根据自己测量的参数数值决定接入哪个代理协调设备。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该代理协调设备接收中央协调设备发送的第二信息,该第二信息用于指示用于确定该约束参数的第一链路质量参数类型,该第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,该方法还可以包括:该代理协调设备接收该中央协调设备发送的第二信息,该第二信息用于指示作为该约束参数的第一无线质量参数类型,该第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。本可能的实现方式,计算约束参数所需的PLC网络的链路质量参数类型由中央协调设备确定,中央协调设备将该链路质量参数类型告知代理协调设备。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该ETX可以与该代理通信速率负相关。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该LQL可以与该代理信道质量负相关。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该级数可以与该跳数正相关。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,可以包括:该代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到该链路开销。本可能的实现方式中,代理协调设备直接根据链路质量参数计算得到链路开销
在第一方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该代理协调设备向中央协调设备发送功能通告报文,该功能通告报文用于指示该代理协调设备具有PLC和RF双模功能;该代理协调设备接收该中央协调设备发送的功能确认报文,该功能确认报文用于指示该代理协调设备启用RF功能。本可能的实现方式中,中央协调设备通过功能通告报文和功能确认报文与代理协调设备进行交互,使得代理协调设备启用RF功能,从而实现PLC网络做主干,RF网络做末梢的混合组网。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该代理协调设备接收该中央协调设备发送的第三信息,该第三信息用于指示用于确定该链路开销的第二链路质量参数类型,该第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,该方法还可以包括:该代理协调设备接收该中央协调设备发送的第三信息,该第三信息用于指示用于确定该链路开销的第二无线质量参数类型,该第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。本可能的实现方式,计算链路开销所需的PLC网络的链路质量参数类型由中央协调设备确定,中央协调设备将该链路质量参数类型告知代理协调设备。
第二方面,提供了一种用于混合组网的入网方法,该入网方法可以包括:站点设备接收代理协调设备发送的DIO报文,该DIO报文包括链路开销,该链路开销是该代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数确定的,该链路开销用于指示该站点设备基于RF通信通过该代理协调设备入网的开销;该站点设备根据该链路开销,确定是否基于RF通信通过该代理协调设备入网。
第二方面的用于混合组网的入网方法中,站点设备接收DIO报文,其中包括链路开销,该链路开销是代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数计算得到的,用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该链路开销可以是该代理协调设备根据该无线质量参数确定的,该无线质量参数可以包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,该ETX根据该代理协调设备的代理通信速率计算得到,该LQL根据该代理协调设备的代理信道质量计算得到,该跳数根据该代理协调设备的级数计算得到。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该DIO报文还可以包括第一信息,该第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,该约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该站点设备根据该链路开销,确定是否基于RF通信通过该代理协调设备入网,可以包括:该站点设备根据该第一信息,确定该约束参数的数值;该站点设备根据该约束参数的数值和该链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过该代理协调设备入网。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该链路开销是该代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个计算得到的。
第三方面,提供了一种用于混合组网的入网方法,该入网方法可以包括:中央协调设备接收代理协调设备发送的功能通告报文,该功能通告报文用于指示该代理协调设备具有电力线通信PLC和射频RF双模功能;该中央协调设备向该代理协调设备发送功能确认报文,该功能确认报文用于指示该代理协调设备启用RF功能。
第三方面的用于混合组网的入网方法中,中央协调设备通过功能通告报文和功能确认报文与代理协调设备进行交互,使得代理协调设备启用RF功能,从而实现PLC网络做主干,RF网络做末梢的混合组网。
在第三方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该中央协调设备向该代理协调设备发送第三信息,该第三信息用于指示用于确定该链路开销的第二链路质量参数类型,该第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
在第三方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该中央协调设备向该代理协调设备发送第三信息,该第三信息用于指示用于确定该链路开销的第二无线质量参数类型,该第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
在第三方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该中央协调设备向该代理协调设备发送第二信息,该第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,该第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
在第三方面的一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:该中央协调设备向该代理协调设备发送第二信息,该第二信息用于指示作为约束参数的第一无线质量参数类型,该第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
第四方面,本申请提供了一种代理协调设备,用于执行上述第一方面或其任一可能的实现方式中的方法。具体地,该代理协调设备可以包括用于执行第一方面或其任一可能的实现方式中的方法的模块。
第五方面,本申请提供了一种代理协调设备,该代理协调设备包括处理器、存储器和通信接口,该存储器用于存储指令,该处理器用于执行该存储器存储的指令,使得该代理协调设备执行第一方面或其任一可能的实现方式中的方法。
第六方面,本申请提供了一种站点设备,用于执行上述第二方面或其任一可能的实现方式中的方法。具体地,该站点设备可以包括用于执行第二方面或其任一可能的实现方式中的方法的模块。
第七方面,本申请提供了一种站点设备,该站点设备包括处理器、存储器和通信接口,该存储器用于存储指令,该处理器用于执行该存储器存储的指令,使得该站点设备执行第二方面或其任一可能的实现方式中的方法。
第八方面,本申请提供了一种中央协调设备,用于执行上述第三方面或其任一可能的实现方式中的方法。具体地,该中央协调设备可以包括用于执行第三方面或其任一可能的实现方式中的方法的模块。
第九方面,本申请提供了一种中央协调设备,该中央协调设备包括处理器、存储器和通信接口,该存储器用于存储指令,该处理器用于执行该存储器存储的指令,使得该中央协调设备执行第三方面或其任一可能的实现方式中的方法。
第十方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当该指令在计算机上运行时,使得该计算机执行第一方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十一方面,本申请提供了一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行该计算机程序产品的该指时,该计算机执行第一方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十二方面,本申请提供了一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行第一方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当该指令在计算机上运行时,使得该计算机执行第二方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十四方面,本申请提供了一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行该计算机程序产品的该指时,该计算机执行第二方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十五方面,本申请提供了一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行第二方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十六方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当该指令在计算机上运行时,使得该计算机执行第三方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十七方面,本申请提供了一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行该计算机程序产品的该指时,该计算机执行第三方面及其任一可能的实现方式的方法。
第十八方面,本申请提供了一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行第三方面及其任一可能的实现方式的方法。
第二至第十八方面及相应的可能的实现方式所能达到的有益效果,与第一方面及其可能的实现方式所能达到的有益效果相对应,此处不再一一赘述。
应理解,本申请中无线质量参数是RF网络中用于衡量通信质量好坏的参数。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种典型的PLC-IoT网络的拓扑结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种典型的RF网络的拓扑结构示意图。
图3是本申请实施例的PLC-IoT网络和RF网络的混合组网示意图。
图4是本申请实施例提供的一种用于混合组网的入网方法的示意性流程图。
图5是本申请实施例提供的另一用于混合组网的入网方法的示意性流程图。
图6是本申请实施例提供的又一用于混合组网的入网方法的示意性流程图。
图7是本申请实施例提供的又一用于混合组网的入网方法的示意性流程图。
图8是本申请实施例提供的代理协调设备的示意性框图。
图9是本申请实施例提供的代理协调设备的示意性结构图。
图10是本申请实施例提供的站点设备的示意性框图。
图11是本申请实施例提供的站点设备的示意性结构图。
图12是本申请实施例提供的中央协调设备的示意性框图。
图13是本申请实施例提供的中央协调设备的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
PLC技术在智能电网和智能家庭网络等领域有着广泛的部署。PLC技术基于现存的电网基础设施,部署成本低。PLC网络通过调制与解调,在220伏(V)/50赫兹(Hz)的家庭低压电力线上承载高频低压(一般小于10V)的模拟/数字信号来实现智能家庭网络的覆盖。电力猫就是一个基于PLC技术的例子。
PLC技术使公用事业公司和家庭用户能够方便地进行双向通信,以监视和控制诸如电表和路灯之类的插电装置。PLC网络的通信频率范围较大,PLC网络通常分为窄带PLC(Narrow Band PLC,NBPLC)网络和宽带PLC(Broad Band PLC,BBPLC)两类,其中传统宽带PLC多工作在12兆赫兹(MHz)以上。目前国际上已经出现了PLC技术的多个标准。
其中,IEEE 1901.1PLC(PLC-IoT)正在针对2MHz至12MHz的频带进行标准化。该PLC-IoT技术采用2-12MHz频带,其带宽和传输距离都介于窄带PLC和传统宽带PLC之间,目前已经被应用在智能电表的部署中。PLC-IoT网络能够提供双向、实时、高速和安全的通信通道,点对点通信达到1兆比特每秒(megabit per second,Mbps)速率,远远高于窄带PLC网络所能提供的有效速率(<10千比特每秒(kilobit per second,kbps))。
PLC-IoT网络定义了三种设备角色,中央协调器(Central Coordinator,CCO)、代理协调器(Proxy Coordinator,PCO)和站点(Station,STA)。图1是本申请实施例提供的一种典型的PLC-IoT网络的拓扑结构示意图。如图1所示,PLC-IoT网络一般会形成以CCO为中心,PCO(例如PCO1~PCO3)连接CCO作为中继代理,STA(例如STA1~STA9)连接PCO的多层级树形网络。CCO负责完成组网控制和网络维护管理等功能,其可作为网关。STA可以同时实现PCO和STA两种角色功能。STA的设备实体可以为安装在电能表或采集器的通信单元。
RF网络也称为低速射频网格(RF Mesh)网络,其通常采用IPv6+6LoWPAN+IEEE802.15.4的技术框架。IEEE 802.15.4定义了物理层和数据链路层的规范,使得IPv6能够无缝运行在IEEE802.15.4的低速网络之上。RF网络支持组建Mesh网络并实现IPv6报文的路由转发。用于低功耗有损网络的IPv6路由协议(IPv6Routing Protocol for Low-Powerand Lossy Networks,RPL)是RF网络的常用路由协议。基于RPL组建的RF网络采用三层转发。图2是本申请实施例提供的一种典型的RF网络的拓扑结构示意图。如图2所示,RF网络的拓扑结构是一种有向无环图(Destination Oriented Directed Acyclic Graph,DODAG)。其中,节点1为中心节点,可以是网关。节点2、3、4、5和6是代理节点。节点7、8和9为末梢节点。
RF网络中的代理节点入网完成后,代理节点会周期性下发有向无环图信息对象(DAG Information Object,DIO)报文以通告自身的信息,等待新节点加入。DIO报文中可以包括代理节点自身的RANK值,该RANK值反映了通过该代理节点入网的开销。换而言之,RANK值越小的代理节点与网关通信的代价最小。RPL定义了RANK值的多种计算方式,例如使用期望传输次数(Expected Transmission count,ETX)、跳数(HopCount)(这里跳数是指距离网关的跳数)、链路质量等级(Link Quality Level,LQL)等单独计算RANK值,或者混合使用上述参数计算RANK值。RF网络中新节点在入网时通过向代理节点或网关发送目的地通告对象(Destination Advertisement Object,DAO)报文请求入网。如果代理节点或网关同意新节点入网,则代理节点或网关向新节点回复DAO确认(DAO Acknowledgement,DAO ACK)报文。
PLC网络和RF网络混合组网可以实现两种物联网通信技术的优势互补。然而我国的PLC-IoT网络和RF网络两种网络在物理层和链路层都存在很大的差异,两种网络在报文格式、设备入网流程和路由方式上都不同,这使得PLC网络和RF网络的混合组网在实现上有很大的难度。
考虑到PLC-IoT网络是宽带PLC网络,有足够的带宽来承载RF网络的报文,因此本申请实施例提供了一种PLC-IoT网络做主干,RF网络做末梢的混合组网方法。这种混合组网方法需要解决的技术难点是具有PLC和RF双模功能的代理协调设备的链路度量如何在两种网络中统一。具体而言,具有PLC和RF双模功能的代理协调设备到中央协调设备(网关)是通过PLC链路连接的,混合组网后各代理协调设备目前从RF网络看到的RANK值(RF网络的重要参数)均为0。如果组网时存在多个代理协调设备都可以接收新的站点设备(RF节点)入网,由于RANK值均为0,那么该新的站点设备会随机选择一个代理协调设备关联,结果很可能不是最优的连接方案。
图3是本申请实施例的PLC-IoT网络和RF网络的混合组网的示意图。如图3所示,混合网络中,代理协调设备320和代理协调设备330通过PLC链路与中央协调设备310连接。代理协调设备340通过PLC链路与代理协调设备320连接。站点设备350通过PLC链路与代理协调设备340连接。代理协调设备360通过RF链路与代理协调设备340连接。站点370设备和站点380设备通过RF链路与代理协调设备360连接。代理协调设备320、代理协调设备330和代理协调设备340具有PLC和RF双模功能,它们从RF网络的角度来看,RANK值均为0。由于代理协调设备360已经通过RF链路连接了较多的站点设备,新入网的站点设备(RF节点)390可以从代理协调设备320、代理协调设备330和代理协调设备340这三个设备中选择任何一个连接入网,其结果可能不是最优的连接方案。
为了优化站点设备入网时的路径选择,本申请实施例重新定义具有PLC和RF双模功能的代理协调设备的类似RANK值的参数的计算方法,以区分混合网络中各代理协调设备接收新的站点设备的开销。
应理解,本申请实施例的用于混合组网的方法可以应用于PLC-IoT网络和RF网络的混合组网方案中,也可以应用于IEEE 1901PLC网络和RF网络的混合组网方案中。即,本文的PLC网络可以是指IEEE 1901.1PLC网络,也可以是指IEEE 1901PLC网络。
还应理解,图3中的中央协调设备310可以对应于PLC网络的CCO,代理协调设备320、代理协调设备330和代理协调设备340可以对应于PLC网络的PCO,站点设备350可以对应于PLC网络的STA,站点设备360可以对应于RF网络的代理节点,站点设备370和站点设备380可以对应于RF网络的末梢节点。站点设备390可以对应于RF网络的待入网的末梢节点。
图4是本申请实施例提供的一种用于混合组网的入网方法400的示意性流程图。如图4所示,入网方法400可以包括以下步骤:
S410,代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数。入网参数包括链路开销,链路开销用于指示站点设备基于RF通信通过该代理协调设备入网的开销。
S420,该代理协调设备发送DIO报文。DIO报文中包括链路开销。相对应地,站点设备接收该代理协调设备发送的DIO报文。链路开销可以是该代理协调设备根据该代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数确定的。
S430,站点设备根据该链路开销,确定是否基于RF通信通过该代理协调设备入网。
本申请实施例的用于混合组网的入网方法,代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数,计算得到用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,并将链路开销通过DIO报文发送给站点设备,站点设备可以根据链路开销,确定是否基于RF通信通过该代理协调设备入网,使得站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
应理解,在本申请实施例中,链路开销可以类似于RF网络的参数RANK,其表示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的开销。
具体地,对于PLC网络与RF网络混合组网时PLC链路做主干RF链路做末梢的场景,站点设备可以基于RF链路通过代理协调设备入网。代理协调设备可以通过其在PLC网络的底层的链路质量参数,计算得到入网参数,其中包括链路开销。在确认开启RF功能的情况下,代理协调设备可以单跳广播或组播DIO报文,并在DIO报文中携带自身的链路开销的数值。这样,等待入网的站点设备可以比较不同代理协调设备的链路开销的数值,根据不同代理协调设备的链路开销的数值选择最优的代理协调设备(即父节点)接入混合网络。站点设备入网之后,通过RF链路将要发送给中央协调设备的IP报文发送给代理协调设备,代理协调设备再通过PLC链路将IP报文中的数据承载在数据报文中发送给中央协调设备。
可选地,链路质量参数可以包括如下任意一个或多个:代理通信速率(ProxyCommunication Rate)、代理信道质量(Proxy Channel Quality)和级数(Level)。这些链路质量参数可以是代理协调设备在PLC网络中,与网络的设备通信的过程中获取或测量得到的。在PLC-IoT网络中,上述列举的三个参数出现在代理协调设备(即PCO)在PLC链路上周期性发送的发现列表(MMeDiscoverNodeList)报文中。应理解,PLC网络中存在多个链路质量参数来衡量PLC链路的质量,上述列举的三个参数仅是示例性的,而非对本申请实施例的限定。
其中,Proxy Communication Rate字段的长度为1字节,值域为0-100。ProxyCommunication Rate字段用于指示发送MMeDiscoverNodeList数据包的STA与其PCO之间的上行链路和下行链路通信成功率的乘积。Proxy Channel Quality字段用于指示发送MMeDiscoverNodeList数据包的STA评估的,该STA到其PCO的信道质量。Proxy ChannelQuality字段是由物理层的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)映射而来的,SNR表示用于通信的载波信道的信噪比。Proxy Channel Quality字段的长度为2字节,值域为0-255。Level字段用于指示STA将MMeDiscoverNodeList数据包发送到CCO所需的级数。
根据链路质量参数确定链路开销具体实现方式有多种,将在下文中详细展开说明。
可选地,除链路开销外,入网参数还可以包括约束参数。约束参数的数值用来衡量代理协调设备是否可以接收站点设备入网。约束参数的数值也可以用来约束代理协调设备是否发送DIO报文。相对应地,S420代理协调设备发送DIO报文,可以包括:代理协调设备判断约束参数满足门限要求之后,发送DIO报文。
可选地,DIO报文还可以包括第一信息,第一信息用于指示作为约束参数的参数类型,作为约束参数的参数类型可以包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。具体地,代理协调设备可以通过DIO报文告知站点设备哪些参数类型是作为约束参数的,以便于站点设备自己测量作为约束参数的参数数值,根据自己测量的参数数值决定接入哪个代理协调设备。相应地,S430站点设备根据链路开销,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网,可以包括:站点设备根据第一信息,确定约束参数的数值;站点设备根据约束参数的数值和链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。
根据链路质量参数确定约束参数的具体实现方式也将在下文中详细展开说明。
应理解,链路开销和约束参数由PLC网络的哪些类型的链路质量参数来确定,或者由对应的RF网络的哪些类型的无线质量参数来确定,可以是协议规定的,也可以是由中央协调设备确定的。
在入网参数包括约束参数,并且计算约束参数所需的PLC网络的链路质量参数类型由中央协调设备确定的情况下,入网方法400还可以包括:代理协调设备接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,在入网参数包括约束参数,并且约束参数对应的RF网络的无线质量参数类型是由中央协调设备确定的情况下,入网方法400还可以包括:代理协调设备接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示作为约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
当计算链路开销所需的PLC网络的链路质量参数类型由中央协调设备确定,入网方法400还可以包括:代理协调设备接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型,第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,当计算链路开销所需的RF网络的无线质量参数类型由中央协调设备确定,入网方法400还可以包括:代理协调设备接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二无线质量参数类型,第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
下面来详细的说明如何计算得到链路开销以及约束参数。
可选地,S410,代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,可以包括:该代理协调设备根据该链路质量参数,计算得到无线质量参数,该无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,该ETX根据代理通信速率计算得到,该LQL根据代理信道质量计算得到,该跳数根据级数计算得到;该代理协调设备根据该无线质量参数,计算得到链路开销。换而言之,链路开销是根据无线质量参数确定的,无线质量参数是RF网络中用于衡量通信质量好坏的参数。无线质量参数可以包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。其中,ETX是根据代理通信速率计算得到的,LQL是根据代理信道质量计算得到的,跳数是根据级数计算得到的。
具体地,代理协调设备根据PLC网络中链路质量参数可以计算得到对应的RF网络的无线质量参数。
根据PLC网络的Proxy Communication Rate可以计算得到ETX。换句话说,本申请实施例的方法可以将Proxy Communication Rate映射到ETX。ETX与Proxy CommunicationRate可以是负相关的。计算得到ETX的数值不应该超出ETX应在的范围。例如,ETX可以通过如下公式计算得到:
ETX=m*f1(Proxy Communication Rate),
其中,m为正整数,f1()为第一映射函数,其为负相关函数。
一个具体的例子中,m=100,f1(x)=1/x,则有ETX=100/Rate ProxyCommunication Rate。另一个具体的例子中,m=200,f1(x)=1/x2,则有ETX=200/(RateProxy Communication Rate)2。又一个具体的例子中,m=150,f1(x)=1/(x+20),则有ETX=150/(Rate Proxy Communication Rate+20)。应理解,以上列举的公式是示例性的,而非对本申请实施例的限定。
根据PLC网络的Proxy Channel Quality可以计算得到LQL。换句话说,本申请实施例的方法可以将Proxy Channel Quality映射到LQL。LQL与Proxy Channel Quality可以是负相关的。计算得到LQL的数值不应该超出LQL应在的范围。例如,LQL可以通过如下公式计算得到:
其中,f2()为第二映射函数,f2()使得LQL与Proxy Channel Quality负相关。
一个具体的例子中,则有另一个具体的例子中,又一个具体的例子中,Proxy Channel Quality到LQL的映射关系可以由表1给出。
表1 Proxy Channel Quality到LQL的映射关系
应理解,以上列举的公式或表格均是示例性的,而非对本申请实施例的限定。
根据PLC网络的Level可以计算得到HopCount。换句话说,本申请实施例的方法可以将Level映射到HopCount。HopCount与Level可以是正相关的。计算得到HopCount的数值不应该超出HopCount应在的范围。例如,HopCount可以通过如下公式计算得到:
HopCount=a*Level+b
其中,a为正整数,b为整数。
例如,a=1,b=0,则有HopCount=Level。另一个具体的例子中,a=2,b=1,则有HopCount=2Level+1。应理解,上述公式是示例性的,而非对本申请实施例的限定。
上文中给出了无线质量参数的获得方式,例如可以将Proxy Communication Rate映射到ETX、将Proxy Channel Quality映射到LQL、将Level映射到HopCount。无线质量参数可以包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。下面以几个具体的例子说明如何根据无线质量参数,计算得到链路开销。
无线质量参数可以包括ETX,链路开销的计算方法中ETX为主要参数,在路径选择时必须考虑ETX。例如,链路开销=c*ETX,其中c为正常数。
对于DIO报文不能在PLC链路上逐跳传递并被解读的情况,HopCount也可以作为链路开销计算的选项之一。在该情况下,无线质量参数可以包括ETX和HopCount。例如,链路开销=d*ETX*HopCount,其中d为正常数,即通过ETX和HopCount相乘得到链路开销。
对于代理协调设备可以生成DIO报文,并且DIO报文可以在PLC链路上逐跳传递并被解读的情况,链路开销的数值的计算可以结合上一跳节点的链路开销的数值。例如,链路开销=上一跳节点的链路开销的数值+e*ETX,其中e为正常数。即链路开销的数值为上一跳的链路开销的数值和到上一跳的ETX相加得到。
应理解,以上列举仅是是示例性的,而非对本申请实施例的限定。
可选地,S410,代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,可以包括:代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到链路开销。即,代理协调设备直接根据链路质量参数计算得到链路开销。
代理协调设备可以根据Proxy Communication Rate计算得到链路开销。例如,链路开销=f/Proxy Communication Rate,其中f为正常数。
对于DIO报文不能在PLC链路上逐跳传递并被解读的情况,Level也可以作为链路开销计算的选项之一。即,代理协调设备可以根据Proxy Communication Rate和Level计算得到链路开销。例如,链路开销=g*Level/Proxy Communication Rate,其中g为正常数。
代理协调设备可以直接根据PLC网络的链路质量参数计算得到链路开销。具体地,可以根据Proxy Communication Rate、Proxy Channel Quality和Level中至少一项计算得到链路开销。例如,链路开销=h*Level/Proxy Communication Rate+k/Proxy ChannelQuality,其中h和k为正常数。
应理解,先由PLC网络的链路质量参数计算得到RF网络的无线质量参数,再由无线质量参数计算得到链路开销的方案,与直接根据PLC网络的链路质量参数计算得到链路开销的方案的结果是等效的。对于前者,将ETX、LQL和HopCount的计算公式带入链路开销计算公式,即可得到由链路质量参数和链路开销的运算关系。对于后者,将链路质量参数计算得到链路开销的公式进行拆分,也可以得到无线质量参数和链路开销的运算关系。
前文中还提到,入网参数中还可以包括约束参数。作为约束参数的参数类型可以包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。上文中又给出了可以将Proxy Communication Rate映射到ETX、将Proxy Channel Quality映射到LQL、将Level映射到HopCount。相应地,用于确定约束参数的链路质量参数的参数类型可以包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
在一个具体的例子中,可以将LQL作为约束参数。协议或者系统可以规定门限值,例如门限值为5。代理协调设备判断约束参数的数值是否满足门限要求,如果约束参数的数值不满足门限要求,则代理协调设备不发送DIO报文。例如,LQL高于门限值(LQL为6或7)的代理协调设备不接收站点设备,即代理协调设备不发送DIO报文。如果约束参数的数值满足门限要求,则代理协调设备发送DIO报文。例如,LQL小于或等于门限值(LQL为1至5)的代理协调设备发送DIO报文,DIO报文中包括链路开销的数值,还包括用于指示作为约束参数的参数类型的第一信息。在该例子中,第一信息所指示的作为约束参数的参数类型为LQL。站点设备根据第一信息,确定约束参数的数值。站点设备根据约束参数的数值和链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。具体地,站点设备测量或从RF网络获取LQL的数值。例如,站点设备得到的LQL的数值为6,不满足门限要求,则站点设备不通过该代理协调设备入网,而是通过其他代理协调设备入网或者不入网。例如,站点设备得到的LQL的数值为4,满足门限要求,则在这之后站点设备再比较链路开销的数值,选择链路开销的数值较小的代理协调设备入网。
应理解,RF网络的其他参数也可以作为约束参数。约束参数不仅仅可以包括一个参数,还可以包括多个参数,此处不再一一列举。
图5是本申请实施例提供的另一用于混合组网的入网方法500的示意性流程图。如图5所示,所述入网方法500由代理协调设备执行,可以包括以下步骤:
S510,代理协调设备完成入网。具体地,代理协调设备在入网时通过PLC接口,按照PLC网络的协议规定的流程向中央协调设备完成PLC链路入网。
S520,代理协调设备向中央协调设备发送功能通告报文。相应地,中央协调设备接收代理协调设备发送的功能通告报文。功能通告报文用于指示代理协调设备具有PLC和RF双模功能。具体地,代理协调设备向中央协调设备发送IP报文以通告自身具有PLC和RF双模功能。
S530,代理协调设备接收中央协调设备发送的功能反馈报文。
中央协调设备向代理协调设备发送功能反馈报文。功能反馈报文可能用于指示代理协调设备启用RF功能,此时功能反馈报文也可称作功能确认报文。功能确认报文中可以包括前文提到的用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型的第三信息。功能确认报文中可以包括前文提到的用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型的第二信息。功能反馈报文也可能用于指示代理协调设备暂不启用RF功能而是处于待命状态。当确定启用RF功能的情况下,直接执行S560;当确定待命的情况下,执行S540。
S540,代理协调设备暂不启用RF功能,等待启用通知。
S550,代理协调设备接收中央协调设备发送的功能确认报文,启用RF功能。
S560,代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,之后执行S570。入网参数包括链路开销。
S570,代理协调设备发送DIO报文。DIO报文中包括链路开销的数值。具体地,代理协调设备单跳广播或组播DIO报文,以准备接受站点设备。
图5所示的入网方法500的示意性流程图给出了代理协调设备和站点设备同时入网以及站点设备比代理协调设备延迟入网的两个例子。图6是本申请实施例提供的又一用于混合组网的入网方法600的示意性流程图。图6所示的入网方法600是针对代理协调设备和站点设备同时入网的情况的。入网方法600可以包括以下步骤:
S610,代理协调设备与中央协调设备通过PLC接口关联完毕。
S620,代理协调设备向中央协调设备发送功能通告报文。相应地,中央协调设备接收代理协调设备发送的功能通告报文。
S630,中央协调设备向代理协调设备发送的功能反馈报文。
功能反馈报文(即功能确认报文)用于指示代理协调设备启用RF功能。功能确认报文中包括用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型的第三信息。图6所示的例子中功能确认报文不包括用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型的第二信息。在其他例子中,功能确认报文中可以包括第二信息。应理解,第二信息和第三信息可以承载在功能确认报文中,也可以单独发送。
S640,代理协调设备计算得到入网参数。具体地,代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,入网参数包括链路开销。
S650,代理协调设备发送DIO报文。图6所示的例子中功能确认报文不包括第二信息,因此,代理协调设备不考虑约束参数,直接发送DIO报文。DIO报文中包括链路开销的数值。在其他例子中,代理协调设备可以考虑约束参数,在约束条件不满足门限要求时不发送DIO报文,在约束条件满足门限要求时发送DIO报文。发送DIO报文可以是单跳广播或组播DIO报文。
S660,站点设备向代理协调设备发送DAO报文。图6所示的例子中站点设备根据链路开销选择通过该代理协调设备入网。当然,在其他例子中,站点设备可以不通过代理协调设备入网,那么站点设备不必向代理协调设备发送DAO报文。
图7是本申请实施例提供的又一用于混合组网的入网方法700的示意性流程图。图7所示的入网方法700是针对站点设备比代理协调设备延迟入网的情况的。入网方法700可以包括以下步骤:
S710,代理协调设备与中央协调设备通过PLC接口关联完毕。
S720,代理协调设备向中央协调设备发送功能通告报文。相应地,中央协调设备接收代理协调设备发送的功能通告报文。
S730,中央协调设备向代理协调设备发送的功能反馈报文。功能反馈报文用于指示代理协调设备暂不启用RF功能而是处于待命状态。
S740,代理协调设备的RF接口待命。
S750,中央协调设备向代理协调设备发送功能确认报文。功能确认报文中包括用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型的第三信息。图7所示的例子中功能确认报文不包括用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型的第二信息。在其他例子中,功能确认报文中可以包括第二信息。应理解,第二信息和第三信息可以承载在功能确认报文中,也可以单独发送。
S760,代理协调设备计算得到入网参数。具体地,代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,入网参数包括链路开销。
S770,代理协调设备发送DIO报文。图7所示的例子中功能确认报文不包括第二信息,因此,代理协调设备不考虑约束参数,直接发送DIO报文。DIO报文中包括链路开销的数值。在其他例子中,代理协调设备可以考虑约束参数,在约束条件不满足门限要求时不发送DIO报文,在约束条件满足门限要求时发送DIO报文。发送DIO报文可以是单跳广播或组播DIO报文。
S780,站点设备向代理协调设备发送DAO报文。图7所示的例子中站点设备根据链路开销选择通过该代理协调设备入网。当然,在其他例子中,站点设备可以不通过代理协调设备入网,那么站点设备不必向代理协调设备发送DAO报文。
上文描述了本申请实施例提供的用于混合组网的入网方法,下文将描述本申请实施例提供的代理协调设备、站点设备和中央协调设备。
图8是本申请实施例提供的代理协调设备800的示意性框图。该代理协调设备800包括计算模块810和RF模块820。计算模块810用于根据代理协调设备800在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,入网参数包括链路开销,链路开销用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备800入网的开销。RF模块820用于发送DIO报文,DIO报文中包括链路开销。
本申请实施例的代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数,计算得到用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,并将链路开销通过DIO报文发送给站点设备,使得站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
可选地,计算模块810具体可以用于:根据链路质量参数,计算得到无线质量参数,无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理通信速率计算得到,LQL根据代理信道质量计算得到,跳数根据级数计算得到;根据无线质量参数,计算得到链路开销。
可选地,入网参数还可以包括约束参数,约束参数可以包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理通信速率计算得到,LQL根据代理信道质量计算得到,跳数根据级数计算得到;RF模块820具体可以用于:判断约束参数满足门限要求之后,发送DIO报文。
可选地,DIO报文还可以包括第一信息,第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,代理协调设备800还可以包括PLC模块830,PLC模块830可用于接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,PLC模块830可用于:接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示作为约束参数的第一无线质量参数类型,第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,ETX与代理通信速率负相关。
可选地,LQL与代理信道质量负相关。
可选地,级数与跳数正相关。
可选地,计算模块810具体可以用于:根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到链路开销。
可选地,PLC模块830还用于:向中央协调设备发送功能通告报文,功能通告报文用于指示代理协调设备800具有PLC和RF双模功能;接收中央协调设备发送的功能确认报文,功能确认报文用于指示代理协调设备800启用RF功能。
PLC模块830还可用于:接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型,第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,PLC模块830还可用于:接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二无线质量参数类型,第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
图9是本申请实施例提供的代理协调设备900的示意性结构图。如图9所示的代理协调设备900可以包括处理器910,存储器920和通信接口930。
通信接口930用于与混合组网中的其他设备通信。通信接口930包括有线通信接口和无线通信接口。有线通信接口包括PLC接口,还可以包括以太网接口。以太网接口可以是光接口,电接口或其组合。无线通信接口包括RF接口。
存储器920中存储有计算机指令,处理器910执行计算机指令时,使得代理协调设备900执行:根据代理协调设备900在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,入网参数包括链路开销,链路开销用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备900入网的开销;发送DIO报文,DIO报文中包括链路开销。
可选地,处理器910执行计算机指令时,使得代理协调设备900具体执行:根据链路质量参数,计算得到无线质量参数,无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理通信速率计算得到,LQL根据代理信道质量计算得到,跳数根据级数计算得到;根据无线质量参数,计算得到链路开销。。
可选地,入网参数还包括约束参数,约束参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理通信速率计算得到,LQL根据代理信道质量计算得到,跳数根据级数计算得到;处理器910执行计算机指令时,使得代理协调设备900具体执行:判断约束参数满足门限要求之后,发送DIO报文。
可选地,DIO报文还包括第一信息,第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,处理器910还用于执行计算机指令,使得代理协调设备900执行以下步骤:接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,处理器910还用于执行计算机指令,使得代理协调设备900执行以下步骤:接收中央协调设备发送的第二信息,第二信息用于指示作为约束参数的第一无线质量参数类型,第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,ETX与代理通信速率负相关。
可选地,LQL与代理信道质量负相关。
可选地,级数与跳数正相关。
可选地,存储器920中存储有计算机指令,处理器910执行计算机指令时,使得代理协调设备900执行:根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到链路开销。
可选地,处理器910还用于执行计算机指令,使得代理协调设备900执行以下步骤:向中央协调设备发送功能通告报文,功能通告报文用于指示代理协调设备900具有PLC和RF双模功能;接收中央协调设备发送的功能确认报文,功能确认报文用于指示代理协调设备900启用RF功能。
可选地,处理器910还用于执行计算机指令,使得代理协调设备900执行以下步骤:接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型,第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,接收中央协调设备发送的第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二无线质量参数类型,第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
应理解,图8所示的代理协调设备800或图9所示的代理协调设备900可用于执行上述方法实施例的操作或流程,并且代理协调设备800或代理协调设备900中的各个模块和器件的操作和/或功能分别为了实现上述方法实施例中的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
图10是本申请实施例提供的站点设备1000的示意性框图。该站点设备1000包括RF模块1010和确定模块1020。RF模块1010用于接收代理协调设备发送的DIO报文,DIO报文包括链路开销,链路开销是代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数确定的,链路开销用于指示站点设备1000基于RF通信通过代理协调设备入网的开销。确定模块1020用于根据链路开销,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。
本申请实施例的站点设备接收DIO报文,其中包括链路开销,该链路开销是代理协调设备根据在PLC网络中的链路质量参数计算得到的,用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的链路开销,站点设备可以基于链路开销选择更优的入网路径,有利于提高混合网络的工作效率。
可选地,链路开销是代理协调设备根据无线质量参数确定的,无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理协调设备的代理通信速率计算得到,LQL根据代理协调设备的代理信道质量计算得到,跳数根据代理协调设备的级数计算得到。
可选地,DIO报文还包括第一信息,第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,确定模块1020具体用于根据第一信息,确定约束参数的数值;根据约束参数的数值和链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。
可选地,ETX与代理通信速率负相关。
可选地,LQL与代理信道质量负相关。
可选地,级数与跳数正相关。
可选地,链路开销是代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个计算得到的。
图11是本申请实施例提供的站点设备1100的示意性结构图。如图11所示的站点设备1100可以包括处理器1110、存储器1120和通信接口1130。
通信接口1130用于与混合组网中的其他设备通信。通信接口1130包括无线通信接口。无线通信接口包括RF接口。通信接口1130还可以包括有线通信接口,有线通信接口包括PLC接口,还可以包括以太网接口。以太网接口可以是光接口,电接口或其组合。
存储器1120中存储有计算机指令,处理器1110执行计算机指令时,使得站点设备1100执行:接收代理协调设备发送的DIO报文,DIO报文包括链路开销,链路开销是代理协调设备根据代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数确定的,链路开销用于指示站点设备基于RF通信通过代理协调设备入网的开销;根据链路开销,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。
可选地,链路开销是代理协调设备根据无线质量参数确定的,无线质量参数包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数,其中,ETX根据代理协调设备的代理通信速率计算得到,LQL根据代理协调设备的代理信道质量计算得到,跳数根据代理协调设备的级数计算得到。
可选地,DIO报文还包括第一信息,第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,约束参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,处理器1110执行计算机指令时,使得站点设备1100具体执行:根据第一信息,确定约束参数的数值;根据约束参数的数值和链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过代理协调设备入网。
可选地,ETX与代理通信速率负相关。
可选地,LQL与代理信道质量负相关。
可选地,级数与跳数正相关。
可选地,链路开销是代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个计算得到的。
应理解,图10所示的站点设备1000或图11所示的站点设备1100可用于执行上述方法实施例的操作或流程,并且站点设备1000或站点设备1100中的各个模块和器件的操作和/或功能分别为了实现上述方法实施例中的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
图12是本申请实施例提供的中央协调设备1200的示意性框图。该中央协调设备1200包括接收模块1210和发送模块1220。接收模块1210用于接收代理协调设备发送的功能通告报文,功能通告报文用于指示代理协调设备具有电力线通信PLC和射频RF双模功能。发送模块1220用于向代理协调设备发送功能确认报文,功能确认报文用于指示代理协调设备启用RF功能。
本申请实施例的中央协调设备通过功能通告报文和功能确认报文与代理协调设备进行交互,使得代理协调设备启用RF功能,从而实现PLC网络做主干,RF网络做末梢的混合组网。
可选地,发送模块1220还可用于向代理协调设备发送第二信息,第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,发送模块1220还可用于向代理协调设备发送第二信息,第二信息用于指示作为约束参数的第一无线质量参数类型,第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,发送模块1220还可用于向代理协调设备发送第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型,第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,发送模块1220还可用于向代理协调设备发送第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二无线质量参数类型,第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
图13是本申请实施例提供的中央协调设备1300的示意性结构图。如图13所示的中央协调设备1300可以包括处理器1310、存储器1320和通信接口1330。
通信接口1330用于与混合组网中的其他设备通信。通信接口1330包括有线通信接口,有线通信接口包括PLC接口,还可以包括以太网接口。以太网接口可以是光接口,电接口或其组合。通信接口1130还可以包括无线通信接口。无线通信接口包括RF接口,WLAN接口,蜂窝网络通信接口或其组合等。
存储器1320中存储有计算机指令,处理器1310执行计算机指令时,使得中央协调设备1300执行以:接收代理协调设备发送的功能通告报文,功能通告报文用于指示代理协调设备具有电力线通信PLC和射频RF双模功能。向代理协调设备发送功能确认报文,功能确认报文用于指示代理协调设备启用RF功能。
可选地,处理器1310执行计算机指令时,还使得中央协调设备1300执行:向代理协调设备发送第二信息,第二信息用于指示用于确定约束参数的第一链路质量参数类型,第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,处理器1310执行计算机指令时,还使得中央协调设备1300执行:向代理协调设备发送第二信息,第二信息用于指示作为约束参数的第一无线质量参数类型,第一无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
可选地,处理器1310执行计算机指令时,还使得中央协调设备1300执行:向代理协调设备发送第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二链路质量参数类型,第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。或者,可替换地,处理器1310执行计算机指令时,还使得中央协调设备1300执行:向代理协调设备发送第三信息,第三信息用于指示用于确定链路开销的第二无线质量参数类型,第二无线质量参数类型包括如下任意一个或多个:ETX、LQL和跳数。
应理解,图12所示的中央协调设备1200或图13所示的中央协调设备1300可用于执行上述方法实施例的操作或流程,并且中央协调设备1200或中央协调设备1300中的各个模块和器件的操作和/或功能分别为了实现上述方法实施例中的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
应理解,本申请实施例中提及的处理器可以包括中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU),网络处理器(Network Processor,NP)或者CPU和NP的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application-SpecificIntegrated Circuit,ASIC),可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA),通用阵列逻辑(GenericArray Logic,GAL)或其任意组合。
还应理解,本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器(volatilememory)或非易失性存储器(non-volatile memory),或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(Hard Disk Drive,HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)。
需要说明的是,当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时,存储器(存储模块)集成在处理器中。
应注意,本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中代理协调设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行所述计算机程序产品的所述指时,所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中代理协调设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中代理协调设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中站点设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行所述计算机程序产品的所述指时,所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中站点设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中站点设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中中央协调设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当计算机运行所述计算机程序产品的所述指时,所述计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中中央协调设备执行的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机芯片,该计算机芯片使得计算机执行上述方法实施例的用于混合组网的入网方法中中央协调设备执行的步骤。
本申请实施例提供给的设备,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD))、或者半导体介质(例如,SSD)等。
应理解,本文中涉及的第一、第二以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的范围。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解,在本申请实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请实施例中所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元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,本申请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(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (32)
1.一种用于混合组网的入网方法,其特征在于,包括:
代理协调设备根据所述代理协调设备在电力线通信PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,所述入网参数包括链路开销,所述链路开销用于指示站点设备基于射频RF通信通过所述代理协调设备入网的开销;
所述代理协调设备发送有向无环图信息对象DIO报文,所述DIO报文中包括所述链路开销。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述代理协调设备根据所述代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,包括:
所述代理协调设备根据所述链路质量参数,计算得到无线质量参数,所述无线质量参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据代理通信速率计算得到,所述LQL根据代理信道质量计算得到,所述跳数根据级数计算得到;
所述代理协调设备根据所述无线质量参数,计算得到所述链路开销。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述入网参数还包括约束参数,所述约束参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据代理通信速率计算得到,所述LQL根据代理信道质量计算得到,所述跳数根据级数计算得到;
所述代理协调设备发送DIO报文,包括:
所述代理协调设备判断所述约束参数满足门限要求之后,发送所述DIO报文。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述DIO报文还包括第一信息,所述第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,所述约束参数类型包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述代理协调设备接收中央协调设备发送的第二信息,所述第二信息用于指示用于确定所述约束参数的第一链路质量参数类型,所述第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述ETX与所述代理通信速率负相关。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述LQL与所述代理信道质量负相关。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述级数与所述跳数正相关。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述代理协调设备根据所述代理协调设备在PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,包括:
所述代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到所述链路开销。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述代理协调设备向中央协调设备发送功能通告报文,所述功能通告报文用于指示所述代理协调设备具有PLC和RF双模功能;
所述代理协调设备接收所述中央协调设备发送的功能确认报文,所述功能确认报文用于指示所述代理协调设备启用RF功能。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述代理协调设备接收所述中央协调设备发送的第三信息,所述第三信息用于指示用于确定所述链路开销的第二链路质量参数类型,所述第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
12.一种用于混合组网的入网方法,其特征在于,包括:
站点设备接收代理协调设备发送的有向无环图信息对象DIO报文,所述DIO报文包括链路开销,所述链路开销是所述代理协调设备根据所述代理协调设备在电力线通信PLC网络中的链路质量参数确定的,所述链路开销用于指示所述站点设备基于射频RF通信通过所述代理协调设备入网的开销;
所述站点设备根据所述链路开销,确定是否基于RF通信通过所述代理协调设备入网。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述链路开销是所述代理协调设备根据所述无线质量参数确定的,所述无线质量参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据所述代理协调设备的代理通信速率计算得到,所述LQL根据所述代理协调设备的代理信道质量计算得到,所述跳数根据所述代理协调设备的级数计算得到。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述DIO报文还包括第一信息,所述第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,所述约束参数类型包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述站点设备根据所述链路开销,确定是否基于RF通信通过所述代理协调设备入网,包括:
所述站点设备根据所述第一信息,确定所述约束参数的数值;
所述站点设备根据所述约束参数的数值和所述链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过所述代理协调设备入网。
16.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述链路开销是所述代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个计算得到的。
17.一种代理协调设备,其特征在于,包括:
计算模块,用于根据所述代理协调设备在电力线通信PLC网络中的链路质量参数,计算得到入网参数,所述入网参数包括链路开销,所述链路开销用于指示站点设备基于射频RF通信通过所述代理协调设备入网的开销;
射频RF模块,用于发送有向无环图信息对象DIO报文,所述DIO报文中包括所述链路开销。
18.根据权利要求17所述的代理协调设备,其特征在于,所述计算模块具体用于:
根据所述链路质量参数,计算得到无线质量参数,所述无线质量参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据代理通信速率计算得到,所述LQL根据代理信道质量计算得到,所述跳数根据级数计算得到;
根据所述无线质量参数,计算得到所述链路开销。
19.根据权利要求17或18所述的代理协调设备,其特征在于,所述入网参数还包括约束参数,所述约束参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据代理通信速率计算得到,所述LQL根据代理信道质量计算得到,所述跳数根据级数计算得到;
所述RF模块具体用于:
判断所述约束参数满足门限要求之后,发送所述DIO报文。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述DIO报文还包括第一信息,所述第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,所述约束参数类型包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。
21.根据权利要求19或20所述的代理协调设备,其特征在于,所述代理协调设备还包括电力线通信PLC模块,用于接收中央协调设备发送的第二信息,所述第二信息用于指示用于确定所述约束参数的第一链路质量参数类型,所述第一链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述ETX与所述代理通信速率负相关。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述LQL与所述代理信道质量负相关。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述级数与所述跳数正相关。
25.根据权利要求17所述的代理协调设备,其特征在于,所述计算模块具体用于:
根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个,计算得到所述链路开销。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述代理协调设备还包括PLC模块,用于:
向中央协调设备发送功能通告报文,所述功能通告报文用于指示所述代理协调设备具有PLC和RF双模功能;
接收所述中央协调设备发送的功能确认报文,所述功能确认报文用于指示所述代理协调设备启用RF功能。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的代理协调设备,其特征在于,所述代理协调设备还包括PLC模块,用于:
接收所述中央协调设备发送的第三信息,所述第三信息用于指示用于确定所述链路开销的第二链路质量参数类型,所述第二链路质量参数类型包括如下任意一个或多个:代理通信速率、代理信道质量和级数。
28.一种站点设备,其特征在于,包括:
射频RF模块,用于接收代理协调设备发送的有向无环图信息对象DIO报文,所述DIO报文包括链路开销,所述链路开销是所述代理协调设备根据所述代理协调设备在电力线通信PLC网络中的链路质量参数确定的,所述链路开销用于指示所述站点设备基于射频RF通信通过所述代理协调设备入网的开销;
确定模块,用于根据所述链路开销,确定是否基于RF通信通过所述代理协调设备入网。
29.根据权利要求28所述的站点设备,其特征在于,所述链路开销是所述代理协调设备根据所述无线质量参数确定的,所述无线质量参数包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数,其中,所述ETX根据所述代理协调设备的代理通信速率计算得到,所述LQL根据所述代理协调设备的代理信道质量计算得到,所述跳数根据所述代理协调设备的级数计算得到。
30.根据权利要求28或29所述的站点设备,其特征在于,所述DIO报文还包括第一信息,所述第一信息用于指示作为约束参数的约束参数类型,所述约束参数类型包括如下任意一个或多个:期望传输次数ETX、链路质量等级LQL和跳数。
31.根据权利要求30所述的站点设备,其特征在于,所述确定模块具体用于:
根据所述第一信息,确定所述约束参数的数值;
根据所述约束参数的数值和所述链路开销的数值,确定是否基于RF通信通过所述代理协调设备入网。
32.根据权利要求28所述的站点设备,其特征在于,所述链路开销是所述代理协调设备根据代理通信速率、代理信道质量和级数中的至少一个计算得到的。
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