CN113518030B - 双模模间协同方法及电力物联网络系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双模模间协同方法及电力物联网络系统，属于电力物联网无线通信领域。方法包括：若发送节点的模A通过A链路的通信断连，发送节点进行模间协同，请求发送节点的模B构建网络帧并通过B链路进行转发，所述网络帧的类型为模间转发帧；接收节点通过模B接收到模间转发帧后，进行模间协同，将模间转发帧发送给接收节点的模A，以使接收节点的模A获取通信数据。该方法提供协同组网功能，实现模间信标帧及组网命令帧转发，提高网络组网可靠性；提供单跳业务传输路径备份及选择功能，实现单跳模间数据帧和命令帧转发，提高网络数据传输可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力物联网无线通信领域，具体地涉及一种双模模间协同方法以及一种电力物联网络系统。
背景技术
本地通信网是电力物联网的重要组成部分。本地通信早期的窄带PLC存在不支持互联互通、传输速度慢、无法应对串扰等问题，已逐步被高速PLC（HPLC，high-speed powerline communication）通信所代替，在电表抄表领域中得到广泛应用。但HPLC也存在信道复杂、干扰大、参数时变性强的缺点，容易出现HPLC信道不稳定的问题，在某些应用场景尚存在不足，例如高紧急性抢修场景。为了解决上述问题，通过HPLC+RF相结合的双模通信方式，在电力业务应用中优势互补，解决了单纯载波通信或者单纯无线通信的抄读盲点和孤岛现象，保证了电力业务数据传输的实时性、稳定性和可靠性。
现有双网双模技术存在以下问题：第一，HPLC和RF之间组网缺乏协同。在某一模通信受限的情况下，无法通过另一模发送信标帧和入网请求。另外由于信标帧采用广播方式发送，可能会出现由于上下级节点之间链路不稳定，下级节点没有收到上级节点发送的信标帧（比如RF信标帧）的情况，进而造成下级节点无法触发入网请求。第二，原始源节点（比如CCO）收集到的链路状态（如通信成功率、链路信噪比或者RSSI值）和实际链路状态可能存在不一致，导致命令帧和数据帧路由过程中在某个中继节点上发送失败。第三，命令帧和数据帧消息重发机制时间过长，一旦消息在路由过程中发送失败，原始源节点只能依靠超时判断路由失败，使得业务时延比较大。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种双模模间协同方法及电力物联网络系统，提供协同组网功能，实现模间信标帧及组网命令帧转发，提高网络组网可靠性；提供单跳业务传输路径备份及选择功能，实现单跳模间数据帧和命令帧转发，提高网络数据传输可靠性。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种双模模间协同方法，双模包括模A和模B，所述方法包括：
若发送节点的模A通过A链路的通信断连，发送节点进行模间协同，请求发送节点的模B构建网络帧并通过B链路进行转发，所述网络帧的类型为模间转发帧；
接收节点通过模B接收到模间转发帧后，进行模间协同，将模间转发帧发送给接收节点的模A，以使接收节点的模A获取通信数据；
其中模A为HPLC模，模B为RF模；或者，模A为RF模，模B为HPLC模。
可选的，所述进行模间协同包括：直接通信进行模间协同信息交互；
所述直接通信进行模间协同信息交互包括：通过接口信息方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互和通过任务调用方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互；
所述模间信息转发请求包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；所述模间信息单元包含原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数和SDU；所述SDU包含发送失败的数据。
可选的，所述方法包括：
若所述发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A与模B进行模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
可选的，所述方法包括：
若CCO扫描白名单时判断所述接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点根据信标帧模间转发指示进行所述发送节点的模A与模B之间的模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过所述接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
可选的，所述方法还包括：
CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由；
CCO向原始目的地址发送命令帧或数据帧；
若所述发送节点的模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败，则所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求判断目的地址是否一跳可达：
若判断一跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；否则，发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的节点；若判断转发半径不为1，则该节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收所述网络帧，若判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，所述目的地址对应的节点的模B将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述目的地址对应的节点的模A；
所述目的地址对应的节点的模A获取模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点；
其中，所述发送节点为数据发送最佳路由中某一跳节点，所述接收节点为目的地址对应的节点。
可选的，所述进行模间协同包括：间接通信进行模间协同信息交互；所述间接通信进行模间协同信息交互包括：通过构建模间原语请求模间调度层进行模间协同信息交互；
所述模间原语包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；所述模间信息单元括：原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU、SDU类型、链路标识符、原始源节点携带的RF最佳路由；所述SDU包括发送失败的数据。
可选的，所述方法包括：
若所述发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过所述发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向所述发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
可选的，所述方法包括：
若CCO扫描白名单时判断所述接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点的模A根据信标帧模间转发指示构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
可选的，所述方法还包括：
CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由；
CCO向原始目的地址发送命令帧或数据帧；
若所述发送节点的模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语判断目的地址是否一跳可达；
若判断一跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；否则，发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的所述网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的接收节点；若判断转发半径不为1，则该节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收到所述网络帧，若判断转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向目的地址对应的节点的模A发送第四模间原语；
所述目的地址对应的节点的模A获取第四模间原语中的模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点；
其中，所述发送节点为数据发送最佳路由中某一跳节点，所述接收节点为目的地址对应的节点。
可选的，所述命令帧或数据帧的帧头携带有最佳RF路由。
可选的，所述方法还包括：若所述发送节点的模A和模B均尝试发送命令帧或数据帧失败，则向原始源节点发送数据发送失败指示消息，所述数据发送失败指示消息中携带失败原因为路由失败；
原始源节点确定接收到所述数据发送失败指示消息，通过备份路由将数据重新发送到原始目的地址。提供数据发送失败反馈功能，实现原始源节点快速识别链路故障触发数据重传，缩短业务传输时延。
进一步地，所述第一模间原语、第二模间原语、第三模间原语、第四模间原语根据HPLC协议和无线RF协议扩展得到。
本发明第二方面提供一种电力物联网络系统，所述电力物联网络系统中的双网双模设备运用所述的双模模间协同方法进行通信。
通过上述技术方案，提供协同组网功能，实现模间信标帧及组网命令帧转发，提高网络组网可靠性；提供单跳业务传输路径备份及选择功能，实现单跳模间数据帧和命令帧转发，提高网络数据传输可靠性。
本发明实施方式的其它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发明实施方式的进一步理解，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发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是节点5的HPLC模通过HPLC链路转发RF信标帧的示意图；
图2是节点5的RF模入网失败，节点4通过HPLC链路转发RF信标帧的示意图；
图3是本发明第一种实施例提供的RF信标帧通过HPLC链路转发流程图；
图4是本发明第二种实施例提供的HPLC数据帧通过RF链路转发流程图；
图5是本发明双模节点通信协议参考模型示意图；
图6是本发明第三种实施例提供的RF信标帧通过HPLC链路转发流程图；
图7是本发明第四种实施例提供的HPLC数据帧通过RF链路转发流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一种双模模间协同方法，双模包括模A和模B，所述方法包括：
若发送节点的模A通过A链路的通信断连，发送节点进行模间协同，请求发送节点的模B构建网络帧并通过B链路进行转发，所述网络帧的类型为模间转发帧；
接收节点通过模B接收到模间转发帧后，进行模间协同，将模间转发帧发送给接收节点的模A，以使接收节点的模A获取通信数据；
其中模A为HPLC模，模B为RF模；或者，模A为RF模，模B为HPLC模。
在一些实施例中，HPLC模和RF模之间进行模间协同是直接通信进行模间协同信息交互。直接通信进行模间协同信息交互包括：通过接口信息方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互和通过任务调用方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互；
所述模间信息转发请求包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；所述模间信息单元包含原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数和SDU；所述SDU包含发送失败的数据。
在双模组网过程中，HPLC链路和RF链路各自发送信标帧，正常情况下双模节点（CCO、STA）通过HPLC模和HPLC链路发送及接收HPLC信标帧，通过RF模和RF链路发送及接收RF信标帧。
若所述发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A与模B进行模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到接收节点，接收节点对应目的地址，此时目的地址为全F，采用广播方式发送信标帧；
接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
图1所示是节点5的HPLC模通过HPLC链路转发RF信标帧的示意图，在本实施例中，模A为RF模，模B为HPLC模，节点5为发送节点，其他相邻节点为接收节点，节点5通过RF模发送RF信标帧失败，则进行模间协同，RF模将发送失败的信标帧作为模间信息单元发送给HPLC模，请求HPLC模通过HPLC链路转发模间信息单元到目的地址，HPLC模在转发前将网络帧的帧类型设置为模间转发帧，转发半径设置为1，接收节点（节点1、节点、节点7）通过HPLC模的链路接收到网络帧时，判断网络帧类型是模间转发帧，且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的模间信息单元发送给RF模，RF模获取模间信息单元中的信标帧数据进行后续入网及信标帧再生处理。
双模组网网络还会存在CCO扫描白名单时发现接收节点是双模节点，但经CCO判断接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示，也就是向接收节点的上级节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点根据信标帧模间转发指示进行所述发送节点的模A与模B之间的模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
图2所示是以节点5的RF模入网失败，节点4通过HPLC链路转发RF信标帧为例的示意图，在本实施例中，CCO扫描白名单时，发现节点5的RF模入网时标，则CCO向节点4发送信标帧模间转发指示，节点4收到信标帧模间转发指示后进行模间协同，RF模将需要发送的信标帧作为模间信息单元发送给HPLC模，请求HPLC模通过其链路转发模间信息单元到目的地址（目的地址填节点5的节点地址，采用点对点方式发送信标帧），HPLC模在转发前将网络帧的帧类型设置为模间转发帧，转发半径设置为1。节点5通过HPLC模的链路接收到网络帧时，判断网络帧类型是模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的模间信息单元发送给RF模，RF模获取模间信息单元中的信标帧数据。RF模根据信标帧提供的信息，进行后续入网及信标帧再生处理。
双模节点组网的最终目的还是进行数据和命令的发送，各节点分别进行HPLC和RF入网后，CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由。在数据帧或命令帧向原始目的地址发送的过程中，其中某一跳节点作为发送节点通过模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败时，该节点进行模间协同，发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求判断目的地址是否一跳可达：
若判断一跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧，不携带路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的将网络帧发送到下一跳节点；否则，发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的节点；若判断转发半径不为1，则所述下一跳节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收所述网络帧，若判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，所述目的地址对应的节点的模B将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述目的地址对应的节点的模A；
所述目的地址对应的节点的模A获取模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点。
在一些实施例中，PLC模和RF模之间进行模间协同是间接通信进行模间协同信息交互；间接通信进行模间协同信息交互包括：通过构建模间原语请求模间调度层进行模间协同信息交互；
所述模间原语包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；所述模间信息单元括：原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU、SDU类型、链路标识符、原始源节点携带的RF最佳路由；所述SDU包括发送失败的数据。
在双模组网过程中，如果发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过所述发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向所述发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点，接收节点对应目的地址，此时目的地址为全F；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
当CCO扫描白名单时判断所述接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示，也就是向接收节点的上级节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点的模A根据信标帧模间转发指示构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
可选的，所述发送节点为数据发送最佳路由中某一跳节点，所述接收节点为目的地址对应的节点；
各节点分别进行HPLC和RF入网后，CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由；
CCO向原始目的地址发送命令帧或数据帧；若发送节点的模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语判断目的地址是否一跳可达；
若一判断跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；否则，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的将网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的所述网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的接收节点；若判断转发半径不为1，则所述下一跳节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收到所述网络帧，若判断转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向目的地址对应的节点的模A发送第四模间原语；
所述目的地址对应的节点的模A获取第四模间原语中的模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点。
在一些实施例中，所述命令帧或数据帧的帧头携带有最佳RF路由。
在发送数据帧的一些实施例中，CCO还可以根据业务感知能力（匹配业务QoS(Quality of Service)和HPLC/RF链路传输质量）选择数据帧传输使用的最佳传输链路，也就是说选择通过HPLC链路还是RF链路传输。
可选的，所述方法还包括：若所述发送节点的模A和模B均尝试发送命令帧或数据帧失败，则向原始源节点发送数据发送失败指示消息，消所述数据发送失败指示消息息中携带失败原因为路由失败；
原始源节点确定接收到所述数据发送失败指示消息，通过备份路由将数据重新发送到原始目的地址。提供数据发送失败反馈功能，实现原始源节点快速识别链路故障触发数据重传，缩短业务传输时延。
进一步地，所述第一模间原语、第二模间原语、第三模间原语、第四模间原语根据HPLC协议和无线RF协议扩展得到。
网络互连一般包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自物理层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标设备网络层。本发明的模间协同方法就是应用在数据链路层。
实施例1
本实施例是HPLC模和无线模（RF模）之间直接通信发送信标帧的一个实施例，具体的以RF链路发送失败，通过HPLC链路转发RF信标帧进行详细说明。如图3所示，节点1的RF链路尝试发送失败，RF数据链路层请求HPLC数据链路层转发模间信息单元，携带目的地址（全F）、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU等，其中RF信标帧包含在SDU中。
节点1的HPLC数据链路层收到请求后，判断“目的地址”是全F，则将模间信息单元作为SDU，构造网络帧类型为模间转发帧的网络帧进行广播，其中网络帧中的转发半径设置为1。
节点n（接收节点）的HPLC数据链路层接收到网络帧后，判断网络帧类型是模间转发帧且转发半径为1，则将模间信息单元转发给RF数据链路层，携带模间信息单元长度、模间信息单元。
节点n的RF数据链路层获取模间信息单元中的信息数据，即RF信标帧数据。
实施例2
本实施例是HPLC模和无线模（RF模）之间直接通信发送命令帧或数据帧的一个实施例，具体的以HPLC链路发送失败，通过RF链路转发数据帧进行详细说明。如图4所示，节点1的HPLC链路尝试发送失败，HPLC数据链路层请求RF数据链路层转发模间信息单元，携带目的地址（HPLC模请求RF模要转发到的目地节点地址）、本节点地址、模间信息单元长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含SDU、SDU长度、原始目的地址、原始源地址、SDU类型、链路标识符和原始源节点携带的RF最佳路由等，其中HPLC数据帧包含在SDU中。
节点1的RF数据链路层收到请求后，判断“目的地址”可达，则选择此目的地址作为下一跳节点，将模间信息单元作为SDU，构造网络帧类型为模间转发帧的网络帧发送给目的地址，其中网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域。
节点2（目的节点）的RF数据链路层接收到网络帧后，判断网络帧类型是模间转发帧且转发半径为1，将模间信息单元转发给HPLC数据链路层，携带模间信息单元长度和模间信息单元。
HPLC数据链路层获取模间信息单元，根据原始目的地址查询路由表进行下一跳HPLC链路数据传输。
如图5所示是双模节点间接通信协议参考模型，物理层的HPLC模对应HPLC数据链路层，RF模对应RF数据链路层，在数据链路层之上设置有模间调度层用于实现HPLC模与RF模之间的模间协同交互，模间调度层之上就是网络层以上的其他高层。
实施例3
本实施例是HPLC模和无线模（RF模）之间通过模间调度层间接通信发送信标帧的一个实施例，具体的以HPLC链路发送失败，通过RF链路转发信标帧进行详细说明。如图6所示，节点1的RF链路尝试发送失败，RF数据链路层向模间调度层发送“NLDE-DMode-DATA.indication”原语。“NLDE-DMode-DATA.indication”原语是对现有RF协议的扩展，携带以下信息：目的地址（填全F）、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU等，其中RF信标帧包含在SDU中。
节点1的模间调度层接收到“NLDE-DMode-DATA.indication”原语后，向HPLC数据链路层发送“模间SDU发送原语”。“模间SDU发送原语”是对现有HPLC协议的扩展，携带以下信息：目的地址（填全F）、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU等，其中RF信标帧包含在SDU中。
节点1的HPLC数据链路层判断“目的地址”是全F，则将“模间SDU发送原语”中的模间信息单元作为SDU，构造网络帧类型为模间转发帧的网络帧进行广播，其中网络帧中的转发半径设置为1。
节点n（接收节点）的HPLC数据链路层接收到网络帧，判断网络帧类型是模间转发帧且转发半径为1，则使用“结束模间SDU转发的接收原语”将模间信息单元转发给模间调度层。“结束模间SDU转发的接收原语”是对现有HPLC协议的扩展，携带以下信息：模间信息单元长度和模间信息单元。
节点n的模间调度层将接收到的模间信息单元中的信息数据使用“NLDE-DATA.request”原语发给RF数据链路层。“NLDE-DATA.request”原语使用现有RF标准协议中的定义，携带模间信息单元长度和模间信息单元。
节点n的RF数据链路层获取模间信息单元中的信息数据，即RF信标帧数据。
实施例4
本实施例是HPLC模和无线模（RF模）之间通过模间调度层间接通信发送命令帧或数据帧的一个实施例，具体的以HPLC链路发送失败，通过RF链路转发数据帧进行详细说明。如图7所示，节点1的HPLC链路尝试发送失败，HPLC数据链路层向模间调度层发送“模间SDU接收原语”。“模间SDU接收原语”是对现有HPLC协议的扩展，携带以下信息：目的地址（HPLC模请求RF模要转发到的目地节点地址）、本节点地址、模间信息单元长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含SDU、SDU长度、原始目的地址、原始源地址、SDU类型、链路标识符和原始源节点携带的RF最佳路由等，其中HPLC数据帧包含在SDU中。
节点1的模间调度层接收到“模间SDU接收原语”后，向RF数据链路层发送“NLDE-DMode-DATA.request”原语。“NLDE-DMode-DATA.request”原语是对现有RF协议的扩展，携带以下信息：目的地址（HPLC模请求RF模要转发到的目地节点地址）、本节点地址、模间信息单元长度和模间信息单元，其中模间信息单元包含SDU、SDU长度、原始目的地址、原始源地址、SDU类型、链路标识符和原始源节点携带的RF最佳路由等，其中HPLC数据帧包含在SDU中。
节点1的RF数据链路层收到请求后，判断“目的地址”可达，则选择此目的地址作为下一跳节点，将“NLDE-DMode-DATA.request”原语中的“模间信息单元”作为SDU，构造网络帧类型为模间转发帧的网络帧发送给“NLDE-DMode-DATA.request”原语中的目的地址，其中网络帧中的转发半径设置为1，不携带路由信息域。
节点2（目的节点）的RF数据链路层接收到网络帧后，判断网络帧类型是模间转发帧且转发半径为1，使用“NLDE-EndDMode-DATA.indication”原语将模间信息单元发送给模间调度层。“NLDE-EndDMode-DATA.indication”原语是对现有HPLC协议的扩展，携带以下信息：模间信息单元长度和模间信息单元。
节点2的模间调度层将接收到的模间信息单元使用“SDU发送原语”发送给HPLC数据链路层。“SDU发送原语”原语使用现有HPLC标准协议中的定义，携带模间信息单元长度和模间信息单元。
HPLC数据链路层获取模间信息单元，根据原始目的地址查询路由表进行下一跳HPLC链路数据传输。
本发明还提供一种电力物联网络系统，所述电力物联网络系统中的双网双模设备运用所述的双模模间协同方法进行通信。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本发明各个实施方式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。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。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，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (13)
1.一种双模模间协同方法，双模包括模A和模B，其特征在于，所述方法包括：
若发送节点的模A通过A链路的通信断连，发送节点进行模间协同，请求发送节点的模B构建网络帧并通过B链路进行转发，所述网络帧的类型为模间转发帧；
接收节点通过模B接收到模间转发帧后，进行模间协同，将模间转发帧发送给接收节点的模A，以使接收节点的模A获取通信数据；
其中模A为HPLC模，模B为RF模；或者，模A为RF模，模B为HPLC模。
2.根据权利要求1所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述进行模间协同包括：直接通信进行模间协同信息交互；
所述直接通信进行模间协同信息交互包括：通过接口信息方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互和通过任务调用方式发送模间信息转发请求进行模间协同信息交互；
所述模间信息转发请求包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；
所述模间信息单元包括：原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU、SDU类型、链路标识符、原始源节点携带的RF最佳路由；所述SDU包括发送失败的数据。
3.根据权利要求2所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法包括：
若所述发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A与模B进行模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
4.根据权利要求2所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法包括：
若CCO扫描白名单时判断所述接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点根据信标帧模间转发指示进行所述发送节点的模A与模B之间的模间协同，所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过所述接收节点的模B接收所述网络帧，若所述接收节点的模B判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述接收节点的模A；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
5.根据权利要求2所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法还包括：
CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由；
CCO向原始目的地址发送命令帧或数据帧；
若所述发送节点的模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败，则所述发送节点的模A向模B发送模间信息转发请求；
所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求判断目的地址是否一跳可达：
若判断一跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的模间信息转发请求构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；否则，发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的节点；若判断转发半径不为1，则该节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收所述网络帧，若判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则进行模间协同，所述目的地址对应的节点的模B将接收到的所述网络帧中的模间信息单元发送到所述目的地址对应的节点的模A；
所述目的地址对应的节点的模A获取模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点；
其中，所述发送节点为数据发送最佳路由中某一跳节点，所述接收节点为目的地址对应的节点。
6.根据权利要求1所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述进行模间协同包括：间接通信进行模间协同信息交互；
所述间接通信进行模间协同信息交互包括：通过构建模间原语请求模间调度层进行模间协同信息交互；
所述模间原语包括：目的地址、本节点地址、模间信息单元的长度和模间信息单元；
所述模间信息单元括：原始目的地址类型、原始目的地址、原始源地址类型、原始源地址、SDU字节数、SDU、SDU类型、链路标识符、原始源节点携带的RF最佳路由；所述SDU包括发送失败的数据。
7.根据权利要求6所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法包括：
若所述发送节点通过发送节点的模A尝试向所述接收节点的模A发送信标帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过所述发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向所述发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
8.根据权利要求6所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法包括：
若CCO扫描白名单时判断所述接收节点的模A入网失败，则CCO向所述发送节点发送信标帧模间转发指示；
所述发送节点的模A根据信标帧模间转发指示构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据第二模间原语构建网络帧；
所述发送节点的模B根据路由信息将所述网络帧传输到所述接收节点；
所述接收节点通过接收节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧且转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向接收节点的模A发送第四模间原语；
所述接收节点的模A获取模间信息单元中的信标帧进行入网及信标帧再生处理。
9.根据权利要求2所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法还包括：
CCO通过各节点的入网信息获知全网拓扑，分析得到CCO到各个节点的最佳HPLC路由、最佳RF路由和对应的备用路由；
CCO向原始目的地址发送命令帧或数据帧；
若所述发送节点的模A尝试向对应的接收节点发送命令帧或数据帧失败，则所述发送节点的模A构建第一模间原语，使用第一模间原语请求模间调度层通过发送节点的模B进行数据转发；
模间调度层接收到第一模间原语后向发送节点的模B发送第二模间原语；
所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语判断目的地址是否一跳可达；
若判断一跳可达，则所述发送节点的模B根据接收的第二模间原语构建网络帧并设置网络帧中的转发半径为1，不携带路由信息域，所述网络帧的帧类型为模间转发帧；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B是RF模，则判断本节点和目的地址对应的节点是否都是最佳RF路由中的节点；若是，则发送节点的模B根据最佳RF路由确定下一跳节点，构建网络帧，并根据最佳RF路由设置网络帧中的转发半径及路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；否则，发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的网络帧中的转发半径和路由信息域；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
若判断一跳不可达，且发送节点的模B不是RF模，则发送节点的模B根据自身维护的邻区节点信息重新计算能将模间转发帧发送到所述目的地址的最佳路由，构建网络帧，根据重新计算的路由设置构建的所述网络帧中的转发半径；所述发送节点的模B将构建的网络帧发送到下一跳节点；
所述下一跳节点通过该节点的模B接收所述网络帧，判断所述网络帧的帧类型为模间转发帧，同时判断转发半径是否为1：若判断转发半径为1，则该节点是目的地址对应的接收节点；若判断转发半径不为1，则该节点的模B将转发半径减1后，根据路由信息进行下一跳传输，直至判断转发半径为1，停止传输，当前节点是目的地址对应的节点；
所述目的地址对应的节点的模B接收到所述网络帧，若判断转发半径为1，则向模间调度层发送第三模间原语；
模间调度层接收到第三模间原语后向目的地址对应的节点的模A发送第四模间原语；
所述目的地址对应的节点的模A获取第四模间原语中的模间信息单元进行后续下一跳发送处理，直至命令帧或数据帧发送到原始目的地址对应的节点；
其中，所述发送节点为数据发送最佳路由中某一跳节点，所述接收节点为目的地址对应的节点。
10.根据权利要求5或9 所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述命令帧或数据帧的帧头携带有最佳RF路由。
11.根据权利要求5或9所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述发送节点的模A和模B均尝试发送命令帧或数据帧失败，则向原始源节点发送数据发送失败指示消息，所述数据发送失败指示消息中携带失败原因为路由失败；
原始源节点确定接收到所述数据发送失败指示消息，通过备份路由将数据重新发送到原始目的地址。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的双模模间协同方法，其特征在于，所述第一模间原语、第二模间原语、第三模间原语、第四模间原语根据HPLC协议和无线RF协议扩展得到。
13.一种电力物联网络系统，其特征在于，所述电力物联网络系统中的双网双模设备运用权利要求1-12中任一项所述的双模模间协同方法进行通信。
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