CN110336589A - 一种电力载波通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力载波通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)主站点发送信标或者报文给各子站点；以及S2)各子站点转发所述信标或所述报文，并接收临近子站点转发的所述信标和报文，所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建或更新伙伴关系表，所述子站点可通过所述伙伴关系表中的其他子站点向所述主站点发送信标或者报文。根据本发明提供的电力载波通讯方法，其通信可靠，组网效率高。

Description

一种电力载波通讯方法

技术领域

本发明属于通讯技术领域，尤其涉及一种电力载波通讯方法。

背景技术

电力载波通讯(Power line Communication，PLC)是电力系统特有的通讯方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。

现有的电力载波方案中主要是通过CCO(Central Coordinator中央协调器)在组网过程当中通过发送中央信标和安排发现信标发送，以及代理信标的发送，触发逐层级的STA(Station站点)的网络接入请求，来完成整个组网过程，CCO需要给已经入网的STA分配TEI(Terminal Equipment Identifier终端设备ID)，CCO的TEI固定为1，可分配的TEI的范围为1～1015。参照图1所示，当一级站点接入网络后，CCO可以安排信标时隙，让新入网的一级站点(即成为Proxy Coordinator，PCO，代理协调器)发送发现信标。发现信标的发送，可以触发新入网站点周围的二级站点发起关联入网请求。当二级站点入网后，CCO可以安排信标时隙，让新入网的二级站点发送发现信标，触发该二级站点周围的三级站点发起关联入网请求。如此循环，以便距离CCO的最高层级的STA站点加入网络。CCO为0级，STA最大层级一般应支持到15级。。

现有技术中的电力载波通讯，在组网的过程当中因为有层级关系，当层级越大，一级一级的组网方式会花费更多的时间用于CCO与代理协调器之间的通信，每深入一级的时候只有等待上一级的站点组网成功之后才会开始，因此这种组网方式效率会相对较低。

发明内容

本发明为解决现有的电力载波通讯中的组网效率较低的技术问题，提供一种组网效率高的电力载波通讯方法。

为此，本发明提供一种电力载波通讯方法，其包括以下步骤：

S1)主站点发送信标或者报文给各子站点；以及

S2)各子站点转发所述信标或所述报文，并接收临近子站点转发的所述信标和报文，所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建或更新伙伴关系表，所述子站点可通过所述伙伴关系表中的其他子站点向所述主站点发送信标或者报文。

在本发明的一些实施例中，所述伙伴关系表包括站点信息，成功接收次数，失败接收次数，优先级，以及报文序号。

在本发明的一些实施例中，所述站点信息包括主站的站点信息，以及临近站点的站点信息。

在本发明的一些实施例中，所述步骤S2)中，子站点在上电后程序初始化成功时，检查伙伴关系表是否存在，如果不存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建伙伴关系表；如果存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文更新所述伙伴关系表。

在本发明的一些实施例中，所述步骤S2)中伙伴关系表的更新通过以下步骤完成：

S21)子站点在接收所述信标或所述报文后，分析得出发出所述信标或所述报文的站点信息；

S22)查询所述伙伴关系表中是否存在数据，若不存在数据，则在所述伙伴关系表中添加新的数据，若存在数据，则根据所述信标或所述报文分析得出主站信息；以及

S23)将步骤S22)分析得到的主站信息与伙伴关系表中的原主站信息进行对比，如果信息不一致，则将伙伴关系表中的所述数据清空，并添加新的数据；

所述新的数据包括步骤S21)分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析得到的报文序号。

在本发明的一些实施例中，在步骤S23)中，如果信息一致，则执行以下步骤：

S24)查询所述伙伴关系表中是否存在所述步骤S21)获得的站点信息，如果不存在，则查看所述伙伴关系表中的记录数是否超过记录限制数量，未超过记录限制数量则添加所述新的记录数据；超过记录限制数量则对所述伙伴关系表进行优化处理。

在本发明的一些实施例中，所述优化处理包括以下步骤：

S241)查看优先级最低的记录数据的优先级是否已经达到剔除的限制数值，如果达到剔除的限制数值则把相应的数据更新为所述新的数据。

在本发明的一些实施例中，所述优先级通过成功次数和失败次数计算得到，所述优先级的初始值为最大值100，所述剔除的限制数值为30。

在本发明的一些实施例中，所述记录限制数量为10条。

在本发明的一些实施例中，在所述步骤S24)中，如果所述伙伴关系表中存在所述步骤S21)获得的站点信息，则将接收到的报文序号与所述伙伴关系表中的报文序号进行对比，如果相差为2以上，则对失败次数进行累加，反之则成功次数进行累加。

根据本发明提供的电力载波通讯方法，主站点在发送信标或者报文给子站点后，子站点会转发一次主站点的信标或者报文，子站点在转发信标或者报文的过程当中，可以感知自己的临近站点记录(例如，子站点通过接收其他子站点转发的信标或报文来感知临近站点)并生成一个伙伴关系表。进而，通过伙伴关系表，子站点在无法直接发送报文给主站点的情况下，能够通过伙伴关系表中其他子站点把报文转发给主站点，此过程不需要像现有技术中那样的逐层循环发现和等待，因此在整个过程当中耗时将会缩短。同时，伙伴关系表的维护工作(例如更新伙伴关系表)可以在整个组网通信的过程当中进行，可以自动更新可靠的伙伴关系表，进而保证通信网络的可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为现有技术中的电力载波通讯的网络拓扑示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的电力载波通讯方法的流程示意图；

图3为本发明一个实施例提供的电力载波通讯方法的网络拓扑示意图；

图4为本发明一个实施例中的子站点创建及初始化流程图；以及

图5为本发明一个实施例提供的电力载波通讯方法报文以及伙伴关系更新关系表流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图2所示，本发明提供一种电力载波通讯方法，其包括以下步骤：

S1)主站点发送信标或者报文给各子站点；以及

S2)各子站点转发所述信标或所述报文，并接收临近子站点转发的所述信标和报文，所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建或更新伙伴关系表，所述子站点可通过所述伙伴关系表中的其他子站点向所述主站点发送信标或者报文。

即，在本发明提供的电力载波通讯方法中，主站点在发送信标(例如发现信标、中央信标等)或报文给子站点的时候，子站点会进行相应的转发和记录工作，在此过程当中，子站点根据接收到的数据记录来创建或者更新一个伙伴关系表。进而，参照图3所示，根据本发明提供的电流载波通讯方法，主站点可以作为通信主节点，子站点可以通过伙伴关系表中的其他临近子站点向主节点转发信标或报文，进而，各子站点可以为独立的通信子节点，大大提高了通信的可靠性。

可以理解的是，伙伴关系表中可以包括各种信息数据，只要能确定子站点的临近站点即可。在本发明的一些实施例中，所述伙伴关系表包括站点信息，成功接收次数，失败接收次数，优先级，以及报文序号。

可以理解的是，子站点可以根据接收得到的信标或报文分析得出发送这些信标或报文的站点信息，由于子站点接收得到的信标或报文可能是主站点发送的，也可能是与其临近的子站点发送的，因此，在本发明的一些实施例中，站点信息可以是主站的站点信息，也可以是子站的站点信息。当然，主站和子站的站点信息格式可以保持一致。

在伙伴关系表中，接收成功次数即每次接收成功则在原来的成功次数基础上进行累加，当达到最大值时不再进行累加。类似的，失败接收次数即未能够成功接收到数据的情况下进行累加。可以理解的是，成功次数和失败次数的最大值可以根据实际需要进行设定，例如，100，本发明对此没有特殊限制。由于有优先级的限制，失败次数的可能未达到最大值情况下就会被更新。

可以理解的是，本发明对于优先级的具体确定方法没有特殊限制，其可以根据各种信息获得，优选的，在本发明的一些实施例中，所述优先级通过成功次数和失败次数计算得到，所述优先级的初始值为最大值100。例如，在本发明的一些实施例中，成功接收次数为A，失败接收次数为B，优先级的数值C，其中，C＝(A÷(A+B))×100，比如，成功了95次，失败了5次，那么优先级的数值则为95(即(95÷(95+5))×100).

在本发明的一些实施例中，参照图4所示，在所述步骤S2)中，子站点在上电后程序初始化成功时，检查伙伴关系表是否存在，如果不存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建伙伴关系表；如果存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文更新所述伙伴关系表。即，子站点在上电后程序初始化成功的时候会检查伙伴关系表是否存在，如果不存在则创建伙伴关系表，如果存在则会根据接收到的所述信标或所述报文更新所述伙伴关系表。

进一步的，在在本发明的一些实施例中，所述步骤S2)中伙伴关系表的更新通过以下步骤完成：

S21)子站点在接收所述信标或所述报文后，分析得出发出所述信标或所述报文的站点信息；

S22)查询所述伙伴关系表中是否存在数据，若不存在数据，则在所述伙伴关系表中添加新的数据，若存在数据，则根据所述信标或所述报文分析得出主站信息；以及

S23)将步骤S22)分析得到的主站信息与伙伴关系表中的原主站信息进行对比，如果信息不一致，则将伙伴关系表中的所述数据清空，并添加新的数据；

所述新的数据包括步骤S21)分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析得到的报文序号。

即，在此实施例中，参照图5所示，子站点在接收到主站点发出的信标或报文，或者子站转发的信标或报文的时候，对接收到的信标或报文进行分析，以分析得到发出这些信标或报文的站点的站点信息，然后查询伙伴关系表中是否存在数据。如果不存在数据，则在伙伴关系表中添加新的数据(新的数据可以为：分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析到的报文序号)。如果伙伴关系表中存在数据，则根据分析结果得到主站信息，并与伙伴关系表中的主站信息数据进行对比。如果信息不一致，则将伙伴关系表中的所有数据清空并添加新数据(新的数据可以为：分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析到的报文序号)。

可以理解的是，在更新伙伴关系表前，可以将伙伴关系表中的所有报文序号更新为0。

进一步的，在本发明的一些实施例中，在步骤S23)中，如果信息一致，则执行以下步骤：

S24)查询所述伙伴关系表中是否存在所述步骤S21)获得的站点信息，如果不存在，则查看所述伙伴关系表中的记录数是否超过记录限制数量，未超过记录限制数量则添加所述新的记录数据；超过记录限制数量则对所述伙伴关系表进行优化处理。

即，在此实施例中，在分析得到的主站信息与伙伴关系表中的原主站信息不一致的情况下，先查看该分析得到的站点信息是否存在于伙伴关系表中。，如果该站点信息不存在伙伴关系表中，则查看伙伴关系表中的记录数是否超过记录限制数量，未超过则添加新的记录数据(分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析到的报文序号)；超过限制数值，则查看优先级中最低的记录数据的优先级是否已经达到剔除的限制数值，如果达到剔除的限制数值，则对伙伴关系表进行优化处理。

可以理解的是，本发明对于伙伴关系表中的数据的记录限制数量没有特殊限制，其可以根据实际需求进行调整。例如，在在本发明的一些实施例中，所述记录限制数量为10条。

进一步的，优化处理的方法可以包括以下步骤：S241)查看优先级最低的记录数据的优先级是否已经达到剔除的限制数值，如果达到剔除的限制数值则把相应的数据更新为所述新的数据。即在此实施例中，如果优先级中最低的记录数据的优先级已经达到剔除的限制数值，则把相应的数据更新为接收到的数据信息(分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析到的报文序号)。

可以理解的是，优先级的剔除的限制数值可以根据实际需要进行调整，本发明对此没有特殊限制，在本发明的一些实施例中，优先级的初始值为最大值100，优先级的剔除的限制数值为30。即，在伙伴关系表中的某一条记录数据中的优先级的数值低于30时，则把该记录数据更新为接收到的数据信息(分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析到的报文序号)。

进一步的，在本发明的一些实施例中，在所述步骤S24)中，如果所述伙伴关系表中存在所述步骤S21)获得的站点信息，则将接收到的报文序号与所述伙伴关系表中的报文序号进行对比，如果相差为2以上，则对失败次数进行累加，反之则成功次数进行累加。

即在此实施例中，如果在伙伴关系表中存在分析得到的站点信息数据，则将接收到的报文序号与伙伴关系表中的序号进行对比，如果此值相差为2以上，则说明数据传输过程当中存在数据包不能够到达，而出现失败的情况，此时则对失败次数进行累加，反之则是成功的，对成功次数进行累加，两种总情况都可对优先级进行调整和更新。

根据本发明提供的电力载波通讯方法，在组网通讯的过程当中，没有很强的层级关系，不需要逐层进行组网和确认，在组网以及报文收发过程当中，可创建或更新伙伴关系表以及与伙伴之间的亲密度(优先级)，利用伙伴关系表，可以保证信标或报文能够在较短时间内可靠的进行发送或者转发，有利于数据的可靠传输。

同时，由于电网一般会连接众多用电设备，每种用电设备都对电网有不同程度的噪声污染，会影响整个的网络通信，而在本发明的一些实施例中，伙伴关系表是在不断的更新以及维护的，这样也有利于网络的可靠性。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电力载波通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)主站点发送信标或者报文给各子站点；以及

S2)各子站点转发所述信标或所述报文，并接收临近子站点转发的所述信标和报文，所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建或更新伙伴关系表，所述子站点可通过所述伙伴关系表中的其他子站点向所述主站点发送信标或者报文。

2.根据权利要求1所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述伙伴关系表包括站点信息，成功接收次数，失败接收次数，优先级，以及报文序号。

3.根据权利要求2所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述站点信息包括主站的站点信息，以及临近站点的站点信息。

4.根据权利要求2所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述步骤S2)中，子站点在上电后程序初始化成功时，检查伙伴关系表是否存在，如果不存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文创建伙伴关系表；如果存在，则所述子站点根据接收到的所述信标或所述报文更新所述伙伴关系表。

5.根据权利要求4所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述步骤S2)中伙伴关系表的更新通过以下步骤完成：

S21)子站点在接收所述信标或所述报文后，分析得出发出所述信标或所述报文的站点信息；

S22)查询所述伙伴关系表中是否存在数据，若不存在数据，则在所述伙伴关系表中添加新的数据，若存在数据，则根据所述信标或所述报文分析得出主站信息；以及

S23)将步骤S22)分析得到的主站信息与伙伴关系表中的原主站信息进行对比，如果信息不一致，则将伙伴关系表中的所述数据清空，并添加新的数据；

所述新的数据包括步骤S21)分析得到的站点信息，成功次数为1，失败次数为0，优先级为100，报文序号为分析得到的报文序号。

6.根据权利要求5所述的电力载波通讯方法，其特征在于，在步骤S23)中，如果信息一致，则执行以下步骤：

S24)查询所述伙伴关系表中是否存在所述步骤S21)获得的站点信息，如果不存在，则查看所述伙伴关系表中的记录数是否超过记录限制数量，未超过记录限制数量则添加所述新的记录数据；超过记录限制数量则对所述伙伴关系表进行优化处理。

7.根据权利要求6所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述优化处理包括以下步骤：

S241)查看优先级最低的记录数据的优先级是否已经达到剔除的限制数值，如果达到剔除的限制数值则把相应的数据更新为所述新的数据。

8.根据权利要求7所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述优先级通过成功次数和失败次数计算得到，所述优先级的初始值为最大值100，所述剔除的限制数值为30。

9.根据权利要求6-8任一所述的电力载波通讯方法，其特征在于，所述记录限制数量为10条。

10.根据权利要求6所述的电力载波通讯方法，其特征在于，在所述步骤S24)中，如果所述伙伴关系表中存在所述步骤S21)获得的站点信息，则将接收到的报文序号与所述伙伴关系表中的报文序号进行对比，如果相差为2以上，则对失败次数进行累加，反之则成功次数进行累加。