CN110661550A - 一种hplc通信链路中转发报文的方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

一种hplc通信链路中转发报文的方法、装置、存储介质和电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种HPLC通信链路中转发报文的的方法，涉及电力线载波通信，该方法包括：接收源节点发送的本地广播SOF帧；根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；若自己不是目的节点，则判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；若所述目的节点是自己的邻居节点，则判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧，若收到所述目的节点发出的SACK帧，则丢弃所述SOF帧；若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，则将本地广播SOF帧改成单播；根据目的节点和剩余跳数转发报文。本公开解决了现有技术中由于电力线载波的时变以及干扰的不确定性导致载波链路不稳定的问题。

Description

一种HPLC通信链路中转发报文的方法、装置、存储介质和电子 设备
技术领域
本公开涉及电力线载波通信领域，具体地，涉及一种HPLC通信链路中转发报文的的方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
高速电力线载波通信(High-speed Power line Communication，简称HPLC)是目前国内用电信息采集系统建设的主要通信手段之一，在用电信息采集系统中，利用该手段主要完成居民用户到配电变压器之间的通信，完成数据采集和费控等功能应用。
当前HPLC网络的通信链路主要采用主路径和广播实现。主路径单播时，若主路径中间某一跳受到干扰导致链路不通，一种方法是通过路由修复来重新修复通信链路，然而路由修复是修复的是当前不通的那一段链路的源站点到原始目的站点的路径，整个交互流程相对复杂，交互报文也多；另一种方法是等待超时后，原始源站点改动广播的方式跟原始目的站点通信，加重整个网络的信道负荷。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本公开的目的是提供一种HPLC通信链路中转发报文的方法、装置、存储介质和电子设备，用以解决现有技术中由于电力线载波的时变以及干扰的不确定性导致载波链路不稳定的问题。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种HPLC通信链路中转发报文的方法，所述方法包括：
接收源节点发送的本地广播SOF帧；
根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；
若自己不是目的节点，则判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；
若所述目的节点是自己的邻居节点，则判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧，若收到所述目的节点发出的SACK帧，则丢弃所述SOF帧；
若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，则将本地广播SOF帧改成单播；
根据目的节点和剩余跳数转发报文。
可选地，将与所述目的节点的通信成功率延时预设时间后，在判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧。
可选地，若在所述预设时间截止前，获得超过N个不同的从节点转发的前往所述目的节点的单播SOF帧，则不再转发所述SOF帧，N为正整数。
可选地，所述方法还包括：设置预设超时时间，等待目的节点回复SACK帧；若预设超时时间已到而且重发次数少于3，则将本地广播SOF帧改成单播；根据目的节点和剩余跳数转发报文；否则丢弃所述SOF帧。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种HPLC通信链路中转发报文的装置，所述装置包括：
接收单元，用于接收源节点发送的本地广播SOF帧；
判断单元，用于根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；
若判断自己不是目的节点，则所述判断单元还用于判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；
若所述目的节点是自己的邻居节点，所述判断单元还用于判断所述接收单元是否接收到所述目的节点发出的SACK帧；
丢弃单元，在所述接收单元接收到所述目的节点发出的SACK帧后，用于丢弃所述SOF帧；
修改单元，若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，用于将本地广播SOF帧修改成单播；
转发单元，用于根据目的节点和剩余跳数转发报文。
可选地，所述装置还包括：延时单元，用于将与所述目的节点的通信成功率延时预设时间后，所述判断单元在判断接收单元是否够收到所述目的节点发出的SACK帧。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面提供的HPLC通信链路中转发报文的方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面提供的HPLC通信链路中转发报文的方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开首先接收源节点发送的本地广播SOF帧；根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；若自己不是目的节点，则判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；若所述目的节点是自己的邻居节点，则判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧，若收到所述目的节点发出的SACK帧，则丢弃所述SOF帧；若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，则将本地广播SOF帧改成单播；根据目的节点和剩余跳数转发报文。利用现宽带载波互联互通标准进行下行多路径的建立，保证了链路的稳定和可靠性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种网络拓扑图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种HPLC通信链路中转发报文的方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种HPLC通信链路中转发报文的方法的流程图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种HPLC通信链路中转发报文的装置的框图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在介绍本公开提供的一种HPLC通信链路中转发报文的方法、装置、存储介质和电子设备之前，首先对本公开各个实施例所涉及应用场景进行介绍。该应用场景为HPLC网络中从节点STA转发本地广播帧。
在HPLC网络中，每个入网的节点(包括主节点、路由节点、从节点)都存在邻居节点，某个节点的邻居节点，即是与该节点能够进行载波通信的节点。在组网过程中，每个节点可以根据接收的发现信标，感知自己的邻居节点，并记录下来，形成一个发现列表。组网完成后，在网络自维护的过程中，每个节点均将本节点的发现列表报文周期性的广播发布，通过侦听节点发现列表报文，就可以形成宽带载波主节点、路由节点、载波从节点的动态网络拓扑关系。
图1为本发明应用的网络拓扑图，如图1所示，数字1至12分别代表节点1至节点12，其中，节点1为主节点CCO，节点2至站点12为从节点STA，从节点具备中继转发的功能，其组网完成之后，形成树形网络。节点之间的实线表示路由主路径，虚线表示两节点是直连站点。图1中，从节点6的邻居节点有：从节点3、从节点7、从节点10、从节点11，从节点6与它的邻居节点是能够直接通信的。从图1来看，从节点6与从节点3、从节点10、从节点11除了互为邻居关系之外，还组成了路由关系；而从节点6与从节点7仅互为邻居关系。
发明人发现，图中CCO到TEI=11的节点的路由主路径为1-3-6-11，假设通信过程中，3-6段链路不通，但是3-7段链路和7-6段链路可能是通的，这时若通过TEI=7的节点来做中继，将数据从TEI=3的节点传输到TEI=6的节点，则解决了在原链路不稳定的情况也能进行通信的技术问题，保证了数据传输的可靠性和稳定性。
图2是根据一示例性实施例示出的一种HPLC通信链路中转发报文的方法的流程图，应用于从节点，如图2所示，该方法包括：
步骤201，从节点根据本地广播SOF帧判断目的节点。
示例的，源节点1发起全网广播，广播携带目的节点11的信息，网络中的其他节点将转发该广播，本实施例中，从节点收到本地广播SOF帧后，判断自己是否为目的节点，若是，则直接回复SACK帧。
步骤202，若自己不是目的节点，则判断目的节点是否为自己的邻居节点，若是邻居节点，则执行步骤203a，若目的节点不是自己的邻居节点，则执行步骤203b。
步骤203a，判断是否够收到目的节点发出的SACK帧，若收到目的节点发出的SACK帧，则执行步骤206；若没有收到目的节点发出的SACK帧，则执行步骤203b。
如图3所示，在一种实施方式中，将与目的节点（DTEI）的通信成功率延时预设时间后，再判断是否够收到目的节点发出的SACK帧，例如，将邻居节点的通信成功率分0-30，30-50，50-100三个区间，从节点收到本地广播帧发现需要转发时，根据自己与目的节点的通信成功率所处的区间分别在500ms，250ms，10ms的固定延时的基础上再加上一个随机延时，等待延时超时后在开始转发该SOF帧，从而避免目的节点的邻居节点较多而造成载波信道的拥挤。
在与目的节点的通信成功率延时预设时间后，若从节点收到目的节点发出的SACK帧，则认为其余从节点已经转发成功这条报文，当前节点将不在进行转发，直接丢弃该SOF帧。
在另一种实施方式中，若在当前节点开始转发报文的超时时间到来前，若发现超过5个不同的从节点转发了前往目的节点的单播SOF帧，虽然不能确定转发的是同一个SOF帧，但在短时间内发往同一个目的节点不同SOF帧的概率比较小，本实施方式中当做同一个SOF帧来处理。因此，当前节点认为转发该帧的从节点已经足够多，当前节点仍不再转发该SOF帧，直接丢弃该SOF帧，从而避免载波信道的拥挤。
另外，如果当前节点从收到需要转发的SOF开始到开始转发的超时时间到来前，收到目的节点发出的SACK帧，虽然不能确定目的节点回复的SOF帧跟本站点即将转发的SOF帧是同一个帧，此处也当成是同一个SOF帧来处理，因此，当前节点认为其余节点已经转发成功这条报文，当前站点不用再次转发，直接丢弃该SOF帧。
步骤203b，将本地广播SOF帧改成单播，所述目的节点不变，剩余跳数不变，转发报文。
步骤204，设置预设超时时间，等待目的节点回复SACK帧。
可以理解的是，若目的节点在预设超时时间内收到从节点发送的一帧数据，则必须回复一个SACK帧，本实施例可以预先设定的一个超时时间，例如3ms，如果从节点在3ms内还没收到目的节点发送的SACK帧，则认为当前帧数据发送失败。
步骤205，若预设超时时间已到而且重发次数少于3，返回步骤203b；否则执行步骤206。
本实施例中，从节点发送一帧数据，会收到目的节点回复的SACK帧，如果收不到SACK帧则认为发送的一帧数据丢失，将会重新发送。本实施例为避免无限发送，将重发次数设置为3，从而避免持续发送导致的资源浪费。
步骤206，丢弃该SOF。
本公开当SOF帧的源站点连续发送N次都收不到SACK帧时，最后一次采用本地广播的方式发出去，若目的节点收到该SOF帧，则会回复SACK帧，由于节点与它的邻居节点可直接通信，其余邻居节点也会收到这个SACK，为了减轻整个载波通道的负荷，当前从节点收到SACK帧后将不会转发SOF帧；否则，其邻居站点在预定时间，例如10ms后，开始转发该SOF帧。
图4是根据一示例性实施例示出的一种HPLC通信链路中转发报文的装置的框图，如图4所示，该装置400包括：
接收单元401，用于接收源节点发送的本地广播SOF帧；
判断单元402，用于根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；
若判断自己不是目的节点，则所述判断单元402还用于判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；
若所述目的节点是自己的邻居节点，所述判断单元402还用于判断所述接收单元401是否接收到所述目的节点发出的SACK帧；
丢弃单元403，在所述接收单元401接收到所述目的节点发出的SACK帧后，用于丢弃所述SOF帧；
修改单元404，若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，用于将本地广播SOF帧修改成单播；
转发单元405，用于根据目的节点和剩余跳数转发报文。
进一步地，该装置400还包括：延时单元，用于将与所述目的节点的通信成功率延时预设时间后，所述判断单元在判断接收单元是否够收到所述目的节点发出的SACK帧。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开当SOF帧的源站点连续发送N次都收不到SACK帧时，最后一次采用本地广播的方式发出去，若目的节点收到该SOF帧，则会回复SACK帧，由于节点与它的邻居节点可直接通信，其余邻居节点也会收到这个SACK，为了减轻整个载波通道的负荷，当前从节点收到SACK帧后将不会转发SOF帧；否则，其邻居站点在预定时间，例如10ms后，开始转发该SOF帧。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备500的框图。例如，电子设备500可以被提供为一服务器。参照图5，电子设备500包括处理器522，其数量可以为一个或多个，以及存储器532，用于存储可由处理器522执行的计算机程序。存储器532中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器522可以被配置为执行该计算机程序，以执行上述的HPLC通信链路中转发报文的方法。
另外，电子设备500还可以包括电源组件526和通信组件550，该电源组件526可以被配置为执行电子设备500的电源管理，该通信组件550可以被配置为实现电子设备500的通信，例如，有线或无线通信。此外，该电子设备500还可以包括输入/输出（I/O）接口558。电子设备500可以操作基于存储在存储器532的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OSXTM，UnixTM, LinuxTM等等。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的HPLC通信链路中转发报文的方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器532，上述程序指令可由电子设备500的处理器522执行以完成上述的HPLC通信链路中转发报文的方法。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
综上所述，本公开当SOF帧的源站点连续发送N次都收不到SACK帧时，最后一次采用本地广播的方式发出去，若目的节点收到该SOF帧，则会回复SACK帧，由于节点与它的邻居节点可直接通信，其余邻居节点也会收到这个SACK，为了减轻整个载波通道的负荷，当前从节点收到SACK帧后将不会转发SOF帧；否则，其邻居站点在预定时间，例如10ms后，开始转发该SOF帧。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种HPLC通信链路中转发报文的的方法，应用于从节点，其特征在于，所述方法包括：
接收源节点发送的本地广播SOF帧；
根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；
若自己不是目的节点，则判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；
若所述目的节点是自己的邻居节点，则判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧，若收到所述目的节点发出的SACK帧，则丢弃所述SOF帧；
若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，则将本地广播SOF帧改成单播；
根据目的节点和剩余跳数转发报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将与所述目的节点的通信成功率延时预设时间后，在判断是否够收到所述目的节点发出的SACK帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若在所述预设时间截止前，获得超过N个不同的从节点转发的前往所述目的节点的单播SOF帧，则不再转发所述SOF帧，N为正整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置预设超时时间，等待目的节点回复SACK帧；
若预设超时时间已到而且重发次数少于3，则将本地广播SOF帧改成单播；
根据目的节点和剩余跳数转发报文；否则丢弃所述SOF帧。
5.一种HPLC通信链路中转发报文的装置，其特征在于，所述装置包括：
接收单元，用于接收源节点发送的本地广播SOF帧；
判断单元，用于根据所述SOF帧判断自己是否为目的节点；
若判断自己不是目的节点，则所述判断单元还用于判断所述目的节点是否为自己的邻居节点；
若所述目的节点是自己的邻居节点，所述判断单元还用于判断所述接收单元是否接收到所述目的节点发出的SACK帧；
丢弃单元，在所述接收单元接收到所述目的节点发出的SACK帧后，用于丢弃所述SOF帧；
修改单元，若目的节点不是自己的邻居节点或没有收到目的节点发出的SACK帧，用于将本地广播SOF帧修改成单播；
转发单元，用于根据目的节点和剩余跳数转发报文。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
延时单元，用于将与所述目的节点的通信成功率延时预设时间后，所述判断单元在判断接收单元是否够收到所述目的节点发出的SACK帧。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
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