CN110572186A - 双模通信网络系统及其通信模式选择方法 - Google Patents

双模通信网络系统及其通信模式选择方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双模通信网络系统及其通信模式选择方法，通信模式选择方法包括以下步骤：PCO接收STA设备发送的SOF数据帧；判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节；如果小于16字节，采用第二通信模式确定方式，以确定回复ACK帧的通信模式；如果不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满，采用第一通信模式确定方式，以确定回复ACK帧的通信模式。本发明实施例的优点在于，STA站点减少了等待ACK帧的时间，提高了数据帧的重发效率和传输及时性。

Description

双模通信网络系统及其通信模式选择方法
技术领域
本发明属于宽带电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种双模通信网络系统及其通信模式选择方法。
背景技术
近年来，随着全国范围电网大改造的展开,如何解决日益庞大的供电网络自动化管理问题已迫在眉睫。目前已经出现了大量的自动化集中抄表技术，其中电力线载波为其中的主流技术之一。
由于低压电力网具有结构复杂、干扰随机等特点，导致了传统的PLC(Power LineCarrier，电力线载波)抄表技术存在可靠性低，抄表不及时等问题。随着各种通信技术的演进，利用双模通信集中抄表的方式已经成为了一种趋势，其中宽带电力线载波加无线通信的双模方案成为了具有前景的解决方案之一。双模通信的方式不仅能够兼容传统的PLC技术，而且可以利用无线通信技术的优点作为宽带电力线载波技术缺陷的补充，从而能够提高抄表的及时性及可靠性。
《科技通报》期刊公开了一种“基于OFDM的低压电力线载波通信和微功率无线通信的双模通信的低压集抄系统”，其作者为马晓奇,赵宇东,邵滨和张屹丹，该文章在2016年出版，位于第32卷、第6期的第80至第83页。该文章表明，微功率无线通信和电力线载波通信技术在数据采集中可以相互互补，很好的解决了单纯载波通信或者单纯无线通信的抄表盲点和孤岛现象，保证了数据采集的实时性、稳定性和可靠性。然而，双模电能表在反馈数据时选择先到控制命令的所使用的通信方式发送数据，这种方式会导致双模电能表在发送数据到集中器时没有一个默认通信方式。由于在低压集抄系统中宽带电力线载波通信为一种主流的抄表方式，所以该方案不能够有效的利用宽带电力线载波通信的优点。
但是，在以宽带PLC为主的双模通信模式下，当PCO(Rroxy Coordinator，代理协调器)收到需要确认的SOF(Start of Frame，帧开始)数据帧后，需要向STA(Station，站点)站点发送ACK(Acknowledgement，确认字符)帧报文。当通信网络出现故障或者宽带PLC线路受到干扰后，如果PCO站点不能准确识别PLC线路是否能够继续发送ACK帧，而继续采用宽带PLC优先的通信模式可能导致ACK帧不能及时发送到STA站点，STA站点在等待一段时间后进行超时重发。由于ACK帧不能及时发送到STA站点，STA站点需要等待ACK帧较长时间后才能进行超时重发，从而降低了数据传输的及时性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模通信网络系统及其通信模式选择方法，以保证宽带PLC为双模通信中的主通信模式，且解决STA站点需要等待ACK帧较长时间后才能进行超时重发，从而降低了数据传输的及时性的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种通信模式选择方法，包括以下步骤：
S1、PCO设备接收STA设备发送的SOF数据帧；
S2、PCO设备判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节，如果小于16字节，执行步骤S4，如果不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满，执行步骤S3；
S3、PCO设备采用第一通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式；
S4、PCO设备采用第二通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式。
可选地，所述步骤S3和S4之后分别还包括以下步骤：
S5、STA设备收到ACK帧后判断数据帧是否需要重传，如果需要，根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
可选地，所述基于长帧信息确定回复帧的通信模式包括以下步骤：
S101、PCO设备的MAC层接收中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据；
S102、查询接收缓冲区是否已被装满，所述装满指被收到的数据装满无剩余存储空间，如果装满，执行步骤S103，如果未装满，执行步骤S104；
S103、记录当前时刻为t0，即t0＝当前时刻，执行步骤S104；
S104、PCO设备的MAC层提取接收缓冲区的数据；
S105、判断提取的接收缓冲区的数据是否是SOF帧头部，如果是SOF帧头部，执行步骤S106，如果不是SOF帧头部，执行步骤S107；
S106、PCO设备的MAC层解析SOF帧头，得到后续的物理块个数数量为n，n为整数，然后执行步骤S108；
S107、该流程结束，即程序结束；
S108、PCO设备的MAC层判断：是否收到中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据，如果收到，执行步骤S109，如果未收到，再次执行本步骤S108；
S109、PCO设备的MAC层判断：接收缓冲区是否装满？如果装满，执行步骤S110，如果未装满，执行步骤S111；
S110、令参数m＝1，然后执行步骤S112；
S111、令参数m＝0，然后执行步骤S112；
S112、PCO设备的MAC层从接收缓冲区获取物理块的数据并进行校验，如果校验成功，执行步骤S113，如果校验失败，执行步骤S114；
S113、令参数t0＝1，然后执行步骤S117；
S114、PCO设备的MAC层判断：参数m是否等于1，如果等于1，执行步骤S115，如果不等于1，执行步骤S116；
S115、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否等于-1，如果等于-1，令参数t0＝当前时刻，然后执行步骤S117；如果不等于-1，直接执行步骤S117；
S116、令参数t0＝-1，执行步骤S117；
S117、PCO设备的MAC层判断：从缓存区获取物理块数据的次数是否已达到n次，如果未达到，则返回执行步骤S108，如果已达到，则执行步骤S118；
S118、生成一个回复帧并填充内容，令参数t1＝当前时刻；
S119、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否大于0？如果大于0，执行步骤S120，如果小于等于0，执行步骤S124；
S120、PCO设备的MAC层计算发送一个回复帧所需时间tack；
S121、PCO设备的MAC层生成一个位于开区间(0,1)的随机小数r；
S122、PCO设备的MAC层判断：r是否大于tack/(t1-t0+tack)，如果是，执行步骤S123；如果否，执行步骤S124；
S123，PCO设备MAC层选用无线通信模式，向STA设备发送ACK回复帧，然后结束该流程，即程序结束；
S124，PCO设备MAC层选用宽带PLC通信模式，向STA设备发送ACK回复帧；然后结束该流程，即程序结束。
可选地，所述步骤S123中，所述无线通信模式为Lora通信模式。
可选地，所述步骤S120中，采用如下公式计算发送一个回复帧所需时间tack：
tack＝回复帧长度dack/最大数据传输速率vmax，其中tack为发送一个回复帧所需时间。
可选地，所述基于超短帧信息确定回复帧的通信模式包括以下步骤：
S201、PCO设备的MAC层解析该数据，并判断该数据是否为MPDU数据帧头，如果是MPDU数据帧头，执行步骤S202，如果不是MPDU数据帧头，则说明该数据为干扰数据，执行步骤S203；
S202、判断宽带PLC链路出现故障，执行步骤S204；
S203、该流程结束，即程序结束；
S204、PCO设备的MAC层选用无线通信模式，向STA设备发送ACK回复帧，然后该流程结束，即程序结束。
可选地，所述步骤S204中，所述无线通信模式为Lora通信模式。
第二方面，本发明实施例提供了一种双模通信网络系统，包括PCO设备和STA设备，所述PCO设备的MAC层用于接收STA设备发送的SOF数据帧；
所述PCO设备包括：
第一判断模块，用于判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节；
第一执行模块，当该SOF数据帧的长度小于16字节时，用于执行第二通信模式确定方式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式；
第二执行模块，当该SOF数据帧的长度不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满时，用于执行第一通信模式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式。
可选地，所述STA设备包括：第二判断模块，当STA设备收到ACK帧后，用于判断数据帧是否需要重传；
所述PCO设备包括：重传模块，所述第二判断模块判断数据帧需要重传时，用于根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的双模通信网络系统及其通信模式选择方法，PCO设备根据STA设备发送的SOF数据帧的长度选用第一通信模式确定方式或者第二通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，使得STA站点减少了等待ACK帧的时间，提高了数据帧重发的效率和传输及时性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的宽带PLC通信网络系统的树形结构图。
图2为本发明实施例提供的宽带PLC通信网络系统的OSI七层模型。
图3为本发明实施例提供的MPDU帧格式。
图4为本发明实施例提供的长MPDU的生成图。
图5为本发明实施例提供的SOF帧物理块头的格式图。
图6为本发明实施例提供的通信模式选择方法的流程图。
图7为本发明实施例提供的通信模式选择方法的另一流程图。
图8和图9为步骤S3的具体方法流程图。
图10为步骤S4的具体方法流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种通信模式选择方法，以保证宽带PLC为双模通信中的主通信模式，且解决STA站点需要等待ACK帧较长时间后才能进行超时重发，从而降低了数据传输的及时性的问题。
请参阅图1所示。
在宽带PLC通信网络中，一般会形成以CCO(Central Coordiantor，中央协调器)为中心、PCO为中继代理，连接所有STA的多层级树形网络。其中，PCO和STA后面的数字为编号。
请参阅图2所示。
具体的，宽带载波通信网络协议栈基于标准的开放式系统互联(OSI)七层模型，定义了物理层、数据链路层、应用层共3层，基本结构如图2所示。其中数据链路层分为网络管理子层和MAC(Medium Access Control，媒体访问控制)子层。数据链路层直接为应用层提供传输服务，也可扩展与标准TCP/IP进行对接以实现标准IP网络通信。
请参阅图3所示。
进一步的，MPDU(MAC Protocol Data Unit，MAC层协议数据单元)由MAC子层提供给物理层，在不同站点的物理层之间传送数据的基本传输单元。物理层在传输数据时，必须按照FEC(Forward Error Correction，前向纠错)块进行传输，FEC块支持520字节和136字节两种大小。
若MAC帧长度超过MPDU的格式要求，则需要进行分片处理。带有载荷的MPDU称为长MPDU，否则称为短MPDU，MPDU帧格式如图3所示。
请参阅图4所示。
进一步的，一个MAC帧由一个MSDU(MAC Service Data Unit，MAC服务数据单元)生成，但是一个MAC帧可能要分多片，才能使用MPDU进行传输。物理层在传输数据时，必须按照FEC块进行传输，FEC块支持两种大小，520字节和136字节。所以MAC帧在交给物理层传输前，必须适配MPDU的格式，长MPDU的生成如图4所示。
请参阅图5所示。
SOF(Start of Frame，帧开始)帧物理块头的格式如图5所示，一个SOF帧最多可扩展支持4个物理块的传输。MAC的重组为MAC帧分片的逆过程。
基于现有技术的缺点，即不以宽带电力线载波为主通信模式，导致不能够有效的利用宽带电力线载波通信的优点，本实施例提供了一种通信模式选择方法，以宽带PLC为双模通信中的主通信模式。
目前的微功率无线通信技术主要有GPRS、WiFi、ZigBee、NB-IOT以及LoRa(LongRange，远距离传输)等。其中GPRS及NB-IOT技术成本过高，不适合大规模应用；WiFi通信技术功耗较大，不适合智能用电系统；Zigbee技术通信距离有限，信号绕射能力差，不适合在有楼栋内部使用；LoRa技术是一种低成本、低功耗、远距离的无线通信技术，在智能抄表领域具有广泛的应用前景。因此，在本实施例中，优选地，微功率无线通信采用LoRa模式，作为双模通信中的辅助通信模式。
需要说明的是，在本实施例中，SOF数据帧的传输采用确认重传方式，STA站点定期(例如20秒一次)向PCO站点发送一次采集信息，STA站点存在着需要分片的数据报文，宽带PLC通信方式可能受到各种数据性和非数据性干扰。
因此，在以宽带PLC为主的双模通信模式下，当PCO收到需要确认的SOF数据帧后，需要向STA站点回复ACK帧报文。当通信网络出现故障或者宽带PLC线路受到干扰后，如果PCO站点不能准确识别PLC线路是否能够继续发送ACK帧报文，继续采用宽带PLC优先的通信模式可能导致ACK帧报文不能及时发送到STA站点，STA站点在等待一段时间后进行超时重发。由于ACK帧报文不能及时发送到STA站点，将会产生以下问题：
STA站点需要等待ACK帧报文较长时间后才能进行超时重发，从而降低了数据传输的及时性。
对此，本实施例提供了一种通信模式选择方法，包括第一通信模式确定方式和第二通信模式确定方式，分别为基于长帧信息确定回复帧通信模式和基于超短帧信息确定回复帧通信模式，用于确定发送ACK帧的通信模式。
通过采用第一通信模式确定方式，不仅能够减少STA站点等待ACK帧的时间而且能够提高分片报文的传输效率；通过采用第二通信模式确定方式，能够降低STA站点等待ACK帧的时间，提高数据传输的及时性。
请参阅图6所示。
具体的，该通信模式选择方法包括以下步骤：
S1、PCO设备收到STA设备发送的SOF数据帧；
S2、判断数据帧的长度是否小于16字节；如果小于16字节，则执行步骤S4，如果大于等于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满，则执行步骤S3；
S3、PCO设备采用第一通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式；
S4、PCO设备采用第二通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式。
请参阅图7所示。
进一步的，在步骤S3之后，还包括步骤：
S5、STA设备收到ACK帧后判断数据帧是否需要重传，如果需要，根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
在步骤S4之后，还包括步骤：
S5、STA设备收到ACK帧后判断数据帧是否需要重传，如果需要，根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
进一步的，基于长帧信息确定回复帧通信模式的基本思路如下：
当电力线路上存在持续的数据性干扰(即会让接收节点收到无用数据)时，接收节点的接收缓冲区在一段时间内会持续地被占满，即接收缓冲区没有剩余的存储空间了，但真正要接收的数据却有可能被无用数据冲击而出错。根据宽带PLC技术，当要发送的数据包长度大于最大帧长限制时，需要分成多个物理块分别进行传输，如果其中有物理块传输出错，且又检测到接收缓冲区持续被占满时，可以判断出受到了持续性数据干扰，于是便以基于时间比例计算的概率选择LoRa模式发送回复帧。
请参阅图8和图9所示。
具体的，基于长帧信息确定回复帧通信模式包括以下步骤：
S101、PCO设备的MAC层接收中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据；
S102、查询接收缓冲区是否已被装满，所述装满指被收到的数据装满无剩余存储空间，如果装满，执行步骤S103，如果未装满，执行步骤S104；
S103、记录当前时刻为t0，即t0＝当前时刻，执行步骤S104；
S104、PCO设备MAC层提取接收缓冲区的数据；
S105、判断提取的接收缓冲区的数据是否是SOF帧头部，如果是SOF帧头部，执行步骤S106，如果不是SOF帧头部，执行步骤S107，本机制运行结束；
S106、PCO设备的MAC层解析SOF帧头，得到后续的物理块个数数量为n，n为整数，然后执行步骤S108；
S107、该流程结束，即程序结束；
S108、PCO设备的MAC层判断：是否收到中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据，如果收到，执行步骤S109，如果未收到，再次执行本步骤S108；
S109、PCO设备的MAC层判断：接收缓冲区是否装满？如果装满，执行步骤S110，如果未装满，执行步骤S111；
S110、令参数m＝1，然后执行步骤S112；
S111、令参数m＝0，然后执行步骤S112；
S112、PCO设备的MAC层从接收缓冲区获取物理块的数据并进行校验，如果校验成功，执行步骤S113，如果校验失败，执行步骤S114；
S113、令参数t0＝1，然后执行步骤S117；
S114、PCO设备的MAC层判断：参数m是否等于1，如果等于1，执行步骤S115，如果不等于1，执行步骤S116；
S115、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否等于-1，如果等于-1，令参数t0＝当前时刻，然后执行步骤S117；如果不等于-1，直接执行步骤S117；
S116、令参数t0＝-1，执行步骤S117；
S117、PCO设备的MAC层判断：从缓存区获取物理块数据的次数是否已达到n次？如果未达到，则返回执行步骤S108，如果已达到，则执行步骤S118；
S118、生成一个回复帧并填充内容，令参数t1＝当前时刻；
S119、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否大于0？如果大于0，执行步骤S120，如果小于等于0，执行步骤S124；
S120、PCO设备的MAC层计算发送一个回复帧所需时间tack；
具体的，采用如下公式计算回复帧所需时间tack：tack＝回复帧长度dack/最大数据传输速率vmax。
S121、PCO设备MAC层生成一个位于开区间(0,1)的随机小数r；
S122、PCO设备MAC层判断：r是否大于tack/(t1-t0+tack)，如果是，执行步骤S123；如果否，执行步骤S124；
S123，PCO设备的MAC层选用Lora通信模式，向STA设备(即发来物理块的节点)发送ACK回复帧，然后结束该流程，即程序结束；
S124，PCO设备MAC层选用宽带PLC通信模式，向STA设备(即发来物理块的节点)发送ACK回复帧；然后结束该流程，即程序结束。
需要说明的是，步骤S101和步骤S108中均包括PCO设备的MAC层接收中断通知。其原因在于，当帧长度超过最大帧长度时，SOF帧会被分为多个块；在步骤S101处接收的是SOF帧的头部，即第一块，在步骤S108中接收的是SOF帧的除掉第一块的其他块，且每次只接收一块。
请参阅图10所示。
进一步的，基于超短帧信息确定回复帧通信模式的基本思路如下：
由于STA设备向PCO设备发送SOF数据帧时至少会携带一个物理块，MPDU帧控制字段长度为16个字节，如果PCO设备在接收过程中收到了小于16字节的数据，并且该数据的部分内容解析后能够显示该数据是MPDU帧控制字段，则可以判断宽带PLC链路目前出现故障，该故障导致后面的部分帧头以及数据字节不能够传送到PCO设备，则ACK帧回复时选用Lora通信模式。
具体的，基于超短帧信息确定回复帧通信模式包括以下步骤：
S201、PCO设备的MAC层解析该数据，并判断该数据是否为MPDU数据帧头，如果是MPDU数据帧头，执行步骤S202，如果不是MPDU数据帧头，则说明该数据为干扰数据，执行步骤S203；
S202、判断宽带PLC链路出现故障，执行步骤S204；
S203、该流程结束，即程序结束；
S204、PCO设备的MAC层向STA设备回复ACK帧报文时采用Lora通信模式；然后结束该流程，即程序结束。
本实施例提供的通信模式选择方法，主要拥有以下优点：
STA站点减少了等待ACK帧的时间，提高了数据帧的重发效率和传输及时性。
PCO站点收到STA站点发送的确认性数据报文后，需要向STA站点发送ACK帧报文，如果此时PLC链路出现故障或者时受到持续性数据干扰，将导致PLC链路暂时不能够使用，ACK帧报文不能够再通过PLC链路发送到STA站点，STA站点只有等待超时重发数据，浪费了大量的时间。通过本实施例引入的第一通信模式确定方式和第二通信模式确定方式，则可以有效的解决该问题，使得STA站点减少了等待ACK帧的时间，提高了数据帧的重发的效率。
在本申请的另一实施例中，提供了一种双模通信网络系统，包括PCO设备和STA设备，所述PCO设备的MAC层用于接收STA设备发送的SOF数据帧；所述PCO设备包括：
第一判断模块，用于判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节；
第一执行模块，当该SOF数据帧的长度小于16字节时，用于执行第二通信模式确定方式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式；
第二执行模块，当该SOF数据帧的长度不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满时，用于执行第一通信模式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式。
该双模通信网络系统可以实现图6中的方法流程，具体实现过程已在实施例一描述，此处不再赘述。
本实施例中，所述STA还设备包括：第二判断模块，当STA设备收到ACK帧后，用于判断数据帧是否需要重传；所述PCO设备包括：重传模块，所述第二判断模块判断数据帧需要重传时，用于根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。该双模通信网络系统可以实现图7中的方法流程，具体实现过程已在实施例一描述，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的双模通信网络系统及其通信模式选择方法，STA站点减少了等待ACK帧的时间，提高了数据帧的重发效率和传输及时性。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种通信模式选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、PCO设备接收STA设备发送的SOF数据帧；
S2、PCO设备判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节，如果小于16字节，执行步骤S4，如果不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满，执行步骤S3；
S3、PCO设备采用第一通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式；
S4、PCO设备采用第二通信模式确定方式，以确定发送ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式。
2.根据权利要求1所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述步骤S3和S4之后分别还包括以下步骤：
S5、STA设备收到ACK帧后判断数据帧是否需要重传，如果需要，根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
3.根据权利要求1或2所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述基于长帧信息确定回复帧的通信模式包括以下步骤：
S101、PCO设备的MAC层接收中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据；
S102、PCO设备查询接收缓冲区是否已被装满，所述装满指被收到的数据装满无剩余存储空间，如果装满，执行步骤S103，如果未装满，执行步骤S104；
S103、记录当前时刻为t0，即t0＝当前时刻，执行步骤S104；
S104、PCO设备的MAC层提取接收缓冲区的数据；
S105、判断提取的接收缓冲区的数据是否是SOF帧头部，如果是SOF帧头部，执行步骤S106，如果不是SOF帧头部，执行步骤S107；
S106、PCO设备的MAC层解析SOF帧头，得到后续的物理块个数数量为n，n为整数，然后执行步骤S108；
S107、该流程结束，即程序结束；
S108、PCO设备的MAC层判断：是否收到中断通知，该中断通知用于提示接收缓冲区收到数据，如果收到，执行步骤S109，如果未收到，再次执行本步骤S108；
S109、PCO设备的MAC层判断：接收缓冲区是否装满？如果装满，执行步骤S110，如果未装满，执行步骤S111；
S110、令参数m＝1，然后执行步骤S112；
S111、令参数m＝0，然后执行步骤S112；
S112、PCO设备的MAC层从接收缓冲区获取物理块的数据并进行校验，如果校验成功，执行步骤S113，如果校验失败，执行步骤S114；
S113、令参数t0＝1，然后执行步骤S117；
S114、PCO设备的MAC层判断：参数m是否等于1，如果等于1，执行步骤S115，如果不等于1，执行步骤S116；
S115、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否等于-1，如果等于-1，令参数t0＝当前时刻，然后执行步骤S117；如果不等于-1，直接执行步骤S117；
S116、令参数t0＝-1，执行步骤S117；
S117、PCO设备的MAC层判断：从缓存区获取物理块数据的次数是否已达到n次，如果未达到，则返回执行步骤S108，如果已达到，则执行步骤S118；
S118、生成一个回复帧并填充内容，令参数t1＝当前时刻；
S119、PCO设备的MAC层判断：参数t0是否大于0？如果大于0，执行步骤S120，如果小于等于0，执行步骤S124；
S120、PCO设备的MAC层计算发送一个回复帧所需时间tack；
S121、PCO设备的MAC层生成一个位于开区间(0,1)的随机小数r；
S122、PCO设备的MAC层判断：r是否大于tack/(t1-t0+tack)，如果是，执行步骤S123；如果否，执行步骤S124；
S123，PCO设备MAC层选用无线通信模式，向STA设备发送ACK回复帧，然后结束该流程，即程序结束；
S124，PCO设备MAC层选用宽带PLC通信模式，向STA设备发送ACK回复帧；然后结束该流程，即程序结束。
4.根据权利要求3所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述步骤S123中，所述无线通信模式为Lora通信模式。
5.根据权利要求3所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述步骤S120中，采用如下公式计算发送一个回复帧所需时间tack：
tack＝回复帧长度dack/最大数据传输速率vmax，其中tack为发送一个回复帧所需时间。
6.根据权利要求1或2所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述基于超短帧信息确定回复帧的通信模式包括以下步骤：
S201、PCO设备的MAC层解析该数据，并判断该数据是否为MPDU数据帧头，如果是MPDU数据帧头，执行步骤S202，如果不是MPDU数据帧头，则说明该数据为干扰数据，执行步骤S203；
S202、判断宽带PLC链路出现故障，执行步骤S204；
S203、该流程结束，即程序结束；
S204、PCO设备的MAC层选用无线通信模式，向STA设备发送ACK回复帧，然后该流程结束，即程序结束。
7.根据权利要求6所述的一种通信模式选择方法，其特征在于，所述步骤S204中，所述无线通信模式为Lora通信模式。
8.一种双模通信网络系统，其特征在于，包括PCO设备和STA设备，所述PCO设备的MAC层用于接收STA设备发送的SOF数据帧；
所述PCO设备包括：
第一判断模块，用于判断该SOF数据帧的长度是否小于16字节；
第一执行模块，当该SOF数据帧的长度小于16字节时，用于执行第二通信模式确定方式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第二通信模式确定方式为基于超短帧信息确定回复帧的通信模式；
第二执行模块，当该SOF数据帧的长度不小于16字节且接收缓冲区被收到的数据装满时，用于执行第一通信模式，以确定回复ACK帧的通信模式，所述第一通信模式确定方式为基于长帧信息确定回复帧的通信模式。
9.根据权利要求8所述的一种双模通信网络系统，其特征在于，所述STA设备包括：
第二判断模块，当STA设备收到ACK帧后，用于判断数据帧是否需要重传；
所述PCO设备包括：
重传模块，所述第二判断模块判断数据帧需要重传时，用于根据ACK帧的报文消息确定重传哪些物理块。
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