CN113630814A - 一种同台区的多载波网络的协同通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同台区的多载波网络的协同通信方法和装置。其中，同台区的多载波网络的协同通信方法，包括：建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中互相感知性用于指示各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；基于互相感知性，从各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中临时节点身份是指CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及决策节点根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入决策子网的CCO节点分配所述CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

Description

一种同台区的多载波网络的协同通信方法和装置

技术领域

本发明涉及载波通信技术领域，并且更具体地，涉及一种同台区的多载波网络的协同通信方法和装置、以及存储介质和电子设备。

背景技术

由于具备较为优秀的综合通信性能，目前中频高速载波通信技术已经在国内用电信息采集系统中获得广泛应用。截止到2021年6月，在全国各地使用该技术的通信用户数量已经达到1.6亿个。

而在部分应用场景中，存在一个台区中多个载波网络同时运行的情况，由于这些网络使用了相同的电力线信道进行信号传输，所以存在严重的互相干扰问题。为应对这一问题，现有载波协议规定了多子网带宽协调机制来实现各子网信标时隙区在时间轴上的交错，但相关研究表明，受到多跳网络典型的‘隐藏终端’问题的影响，该机制虽然可以解决不同子网信标信号之间的干扰，但无法有效解决一个子网信标信号传输过程受到其它子网非信标信号的干扰问题，在网络业务负荷较大的情况下将极大影响信标信号的传输效果。因此需要研究一套新的高效综合通信方法来协同不同子网的信号的发送方式，减低冲突概率，有效改善同台区多子网共存时的综合通信性能。

发明内容

本发明的目的在于为现有的同台区多中频高速载波共存子网提供一种新型的协同通信机制，通过集中式的CCO节点决策机制来进行多子网的时隙结构的安排，解决了现有载波带宽协调机制中仍存在的一个子网的非信标信号干扰另一个子网的信标信号的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种同台区的多载波网络的协同通信方法，包括：建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及所述决策节点根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配该CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

可选地，建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性的操作，包括：各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；对于存在已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

可选地，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点的操作，包括：所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

可选地，将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网的操作，包括：未成为所述决策节点的其它CCO节点以所述临时节点身份申请加入所述决策子网，其中以发送关联请求报文的方式申请加入所述决策子网；以及所述决策节点在接收到其它CCO节点的关联请求报文的情况下，同意该CCO节点以临时节点身份入网，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址来唯一标识该节点在所述决策子网中的身份。

可选地，所述决策节点根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配该CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区的操作，包括：预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策所述决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照其网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及所述决策节点按照各个载波子网的带宽需求长度，为各个载波子网分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

可选地，在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

可选地，设在一个台区中一共有K个子网共存，其中作为所述决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在CCO节点2～K申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK，这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K；在所述CCO节点1决策其下一个信标周期的时隙结构后，CCO节点2需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则CCO节点2对应的信标周期的时隙结构包含子网2的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和子网2的CSMA时隙区，其中所述子网2的信标时隙区长度为T2，用于所述子网2的相关节点进行所述子网2的信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区则继续沿用所述CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排，所述子网2的CSMA时隙区用于给所述子网2的正式节点进行非信标信号的发送；后续的CCO节点3～K-1对应的信标周期的时隙结构采用与所述CCO节点2相同机制；以及所述CCO节点K也需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点K对应的信标周期的时隙结构包含子网K的信标时隙区和子网K的CSMA时隙区，其中所述子网K的信标时隙区的长度为TK，用于所述子网K的相关节点进行所述子网K的信标信号发送，所述子网K的CSMA时隙区用于给所述子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

根据本申请的另一个方面，提供了一种同台区的多载波网络的协同通信装置，包括：感知性建立模块，用于建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；CCO节点加入网络模块，用于从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及TDMA时隙区分配模块，用于所述决策节点根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配该CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

可选地，所述感知性建立模块，包括：监听单元，用于各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；发送单元，用于对于存在已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

可选地，所述CCO节点加入网络模块，包括：网络时间基准值获取单元，用于所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及决策节点确定单元，用于通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

可选地，所述CCO节点加入网络模块，包括：申请单元，用于未成为所述决策节点的其它CCO节点以所述临时节点身份申请加入所述决策子网，其中以发送关联请求报文的方式申请加入所述决策子网；以及同意单元，用于在接收到其它CCO节点的关联请求报文的情况下，同意该CCO节点以临时节点身份入网，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址来唯一标识该节点在所述决策子网中的身份。

可选地，所述TDMA时隙区分配模块，包括：信标条目头增加单元，用于预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；时隙结构决策单元，用于在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策所述决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照其网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及TDMA时隙区分配单元，用于按照各个载波子网的带宽需求长度，为其分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

可选地，装置还包括信令内容确定模块，用于在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

可选地，装置还包括信标时隙区分配模块，用于设在一个台区中一共有K个子网共存，其中作为所述决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在CCO节点2～K申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK，这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K；在所述CCO节点1决策其下一个信标周期的时隙结构后，CCO节点2需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则CCO节点2对应的信标周期的时隙结构包含子网2的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和子网2的CSMA时隙区，其中所述子网2的信标时隙区长度为T2，用于所述子网2的相关节点进行所述子网2的信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区则继续沿用所述CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排，所述子网2的CSMA时隙区用于给所述子网2的正式节点进行非信标信号的发送；后续的CCO节点3～K-1对应的信标周期的时隙结构采用与所述CCO节点2相同机制；以及所述CCO节点K也需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点K对应的信标周期的时隙结构包含子网K的信标时隙区和子网K的CSMA时隙区，其中所述子网K的信标时隙区的长度为TK，用于所述子网K的相关节点进行所述子网K的信标信号发送，所述子网K的CSMA时隙区用于给所述子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

根据本申请的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。

根据本申请的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。

从而，本申请以协同不同子网的信号发送方式以实现各子网信标信号的无冲突传输，同时允许信标信号的信令内容中除了携带自身网络的相关信息，在不增加信道开销的前提下，利用自身多余的信令空间来互相帮助进行其它子网信标信号的关键信息传递，从而增加信标信号传递过程的冗余度。并且，理论分析表明，比起现有的多子网带宽协调机制，本申请所提出的协同通信机制在已有协议的基础上，通过增补一些新的信令类型和内容，更好实现多个共存子网通信过程的互相协作，既降低了相互之间的同类型信号和不同类型信号之间的冲突概率，又改善了信标信号部分关键信息传输过程的鲁棒性。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1是本发明一示例性实施例提供的载波网络树形网络拓扑示意图；

图2是本发明一示例性实施例提供的国网协议中网络在时间轴的划分示意图；

图3是本发明一示例性实施例提供的不同子网共存时进行带宽协商后的时隙分布示意图；

图4是本发明一示例性实施例提供的因隐藏终端问题导致非信标信号和信标信号之间的冲突的示意图；

图5是本发明一示例性实施例提供的同台区的多载波网络的协同通信方法的流程示意图；

图6是本发明一示例性实施例提供的决策子网的在一个信标周期内的时隙划分结构的示意图；

图7是本发明一示例性实施例提供的非决策子网2的在一个信标周期内的时隙划分结构的示意图；

图8是本发明一示例性实施例提供的非决策子网K的在一个信标周期内的时隙划分结构的示意图；

图9是本发明一示例性实施例提供的各个子网在多信标周期下的时隙划分结构的示意图；

图10是本发明一示例性实施例提供的信标信号的信号结构的示意图；

图11是本发明一示例性实施例提供的第1次测试时三个子网的各10个节点的信标信号接收成功率的示意图；

图12是本发明一示例性实施例提供的第2次测试时三个子网的各10个节点的信标信号接收成功率的示意图；

图13是本发明一示例性实施例提供的同台区的多载波网络的协同通信装置的结构示意图；以及

图14是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。

应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本发明中术语“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，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

示例性方法

在现有的中频高速载波通信协议中，树形拓扑结构和信标机制是其两个核心内容，其中树形拓扑结构是指：载波网络一般会形成以集中器(CCO)为中心、以代理节点(PCO)为中继代理，连接所有从站点(STA)的多级关联树形网络，如图1所示。

通常，信标机制是指：CCO节点作为网络运行的中心控制节点，它使用了一种基于信标周期的超帧时隙结构来进行网络通信，同时使用信标信号来维持整个网络的同步和有序运行。在现有的频高速载波通信协议中，网络在一个信标周期内的时隙划分情况如图2所示。

为让全网节点都获取信标周期内的相关时隙参数，CCO节点的中央信标信号使用时隙分配消息来进行图2中的一个信标周期的时隙分配参数的定义，具体如下表1所示：

表1时隙分配消息字段的内容定义

目前虽然中频高速载波协议定义了四种时隙区，但其中的TDMA时隙区和绑定CSMA时隙区在其长度非零时，网络节点只能在这些时隙区上传输信标信号内容指定类型的业务。虽然现有载波协议各使用8bit信令(上表中的‘TDMA时隙链路标志符’和‘绑定CSMA时隙链路标志符’字段)为这两种类型的时隙区预留了256个指定传输业务类型，但目前只定义了一种业务类型，用于指示网络软件升级文件业务。因此在网络正常通信时(非网络软件升级状态)，1个信标周期内仅会包含信标时隙区和CSMA时隙区，即其余两种时隙区的长度都会设置为0。

国内的电网管理部门一般是以台区作为基本单位进行系统运维管理，其中台区是指一个变压器的供电线路的覆盖范围。而在中频高速通信技术的应用过程中，部分台区会因为通信节点数量较多、或不同管理部门都需要部署载波通信系统等因素，出现了一个台区中同时部署多个载波子网的情况。为应对多子网共存时因使用相同的电力线信道进行信号传输而导致的相互干扰问题，现有载波协议规定，载波子网的主节点(CCO)在CSMA时隙区以≤1秒的周期来发送网间协调帧(为获得更好的通信拓扑结构，各载波子网的CCO一般都需要安装于电压器附近的线路，因此默认不同子网CCO节点之间存在直通链路)，用于协调不同网络使用相同网络标识时的调整，以及信标周期内的带宽协调，其中网络协调帧的定义如下表2所示。

表2网络协调帧的内容定义

其中，带宽协调的目的是将不同网络的信标时隙在时间轴上尽量有序错开，即保障不同子网的信标时隙之间的不冲突，也保证了信标发送的周期性，具体如图3所示。信标信号携带了维持网络运行的关键信令信息，而传输效果将影响整个网络的综合性能。现有协议的带宽协调机制的目标是让一个子网的信标时隙区落在另一个子网的CSMA时隙区，从而避免了不同子网信标信号之间的冲突。但是在多跳拓扑网络中，CSMA类的信道接入算法虽然具备一定的信道侦听和退避机制，但受到多跳网络典型的‘隐藏终端’问题的影响，在现有带宽协商机制下，1个子网的信标信号的传输过程仍会受到其它子网的非信标信号传输过程的影响(见图4所示)。在有子网的业务负荷较大的情况下，其网络节点在CSMA时隙区中的信号发送概率增大，则会对其它子网的信标信号的全网广播效果造成严重影响。

从而，本发明针对同台区的多个子网同时运行的场景，提供了一种新型的协调通信机制(方法)，严格保障各子网的信标信号传输过程都处于无信道冲突状态，另外在不增加信道开销的前提下，还允许信标信号的传递过程中，利用多余的信令内容空间携带其它子网的信标信号内容，从而有效提高了各子网信标内容的传输鲁棒性。

图5是本发明一示例性实施例提供的同台区的多载波网络的协同通信方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图5所示，包括以下步骤：

步骤501，建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性。

可选地，建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性的操作，包括：各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；对于已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

作为一个实施例，基于现有的中频高速载波通信标准内容，作为网络运行控制节点的CCO节点在上电工作且进行初始组网时，首先进行一段时间的网络监听(如10秒)，判断周围是否存在已处于工作的载波子网。而对于已处于工作的载波网络，CCO节点应该在CSMA时隙区上周期性(≤1秒)的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听。

通常，如果CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧，则其可以独立组网工作，但其在工作期间仍需要周期性的发送网间协调帧；而如果在工作期间，CCO节点收到其它子网CCO节点发送的网络协调帧，则按照一定的原则进行多子网协同通信。

步骤502，基于所述互相感知性，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号。

可选地，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点的操作，包括：所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

通常，考虑到变压器是整个台区供电线路的起始源头，因此载波网络的CCO节点都需要安装在变压器附近的线路上以获取较好的网络拓扑结构，因此这些CCO节点之间的路线距离较小，可以组成了一个全通网，即任意两个CCO节点之间都存在直通链路。

在原协议中，CCO节点作为一个网络的主节点，其是不需要再加入其它网络中。而这里为更好实现协同通信，允许其以临时节点身份加入其它子网，具体过程如下：

步骤1)在一个台区中，不同子网的CCO节点通过网间协调帧来互相发现彼此的存在性，则各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值(NTB)；

步骤2)通过对比，NTB数值最大的一个子网CCO节点将自动成为多子网协调通信机制的决策节点(注：CCO节点初始工作是的NTB时间值为全零)，而其它子网的CCO节点将会以临时节点身份申请加入该子网中，其中这些CCO节点的入网机制和现有协议的从节点保持一致，唯一的差别就是在现有协议的节点入网申请时所发送的关联请求报文中，需要增加定义来标识自身的CCO身份，具体如下表3所示：

表3新的关联请求报文的内容定义

步骤3)如果一个子网的CCO节点收到另一个子网CCO节点的关联请求报文，则会同意其以临时节点身份入网(注：基于现有协议进行入网的从节点称为正式节点)，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址(TEI)来唯一标识该节点在本网络中的身份。其中临时节点身份是指该节点虽然加入了网络，但是不会以该网络的节点身份发送任何信号。而一个CCO节点如果以临时身份加入另一个子网中，则需要支持和服从该子网的CCO的协调通信决策结果。现有协议中，一个载波网络的从节点数量上限值为1015个。这里规定，正式节点的网络短地址(TEI)的取值范围为[1,1023]，而临时节点的网络短地址(TEI)的取值范围为[2048,3071]，这种规定可以保障任意一个临时节点不会和台区内所有子网的正式节点之间出现网络短地址重复。

步骤503，根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配其信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

可选地，步骤503具体包括，预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；

所述决策节点在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照CCO节点网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及所述决策节点按照各个载波子网的带宽需求长度，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

在一个具体实施例中，设一个台区中一共有K个子网共存，其中作为决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在这些CCO节点申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK。而这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K。则CCO节点1做为决策点，在收到其它K-1个子网的网络协调帧后，则决策CCO节点1下一个信标周期的时隙结构如图6所示。

参照图6所示，决策节点的一个信标周期的时隙结构含3种类型时隙，其中信标时隙区长度为T1，用于子网1的相关节点进行子网1的信标信号发送。临时节点的TDMA时隙区，给以临时节点身份加入子网1的CCO节点按照其网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，用于它们各自子网的信标信号的无冲突发送。CSMA时隙区，给子网1的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送。

其中，为实现上述新的时隙结构，这里在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义了一种类型的信标条目头，具体如下表4所示：

表4新的信标信号的管理消息的信标条目头定义

其中新增加的‘临时节点时隙分配条目’的内容定义见下表5所示：

表5临时节点时隙分配条目的内容定义

而CCO节点2作为非决策点且以临时节点身份加入子网1，因此它需要配合CCO节点1的决策过程，并执行CCO节点1的决策结果，则CCO节点2对应的信标周期的时隙结构如图7所示。参见图7所示，CCO节点2对应的信标周期的时隙结构含3种类型时隙，信标时隙区长度为T2，用于子网2的相关节点进行子网2的信标信号发送。临时节点的TDMA时隙区，继续沿用CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排。CSMA时隙区，给子网2的正式节点进行非信标信号的发送。

这里强调一下，虽然CCO节点3，…，CCO节点K不是子网2的临时节点，但由于CCO节点2以临时节点身份加入子网1，因此CCO节点2会基于CCO节点1的信标信号中临时节点时隙分配条目的内容，在自身的信标信号中也会继续携带CCO节点3，…，CCO节点K所对应的临时节点时隙分配信息。这种情况下，对子网2中的所有节点而言，由于其网络短地址不会这些临时节点出现重复，因此不会占用这些临时节点的分配时隙进行信号发送，因此既不会产生对时隙分配信息理解错误的问题，也不会造成信号冲突问题。后续的其它CCO节点也是采用相同机制，就不再重复描述。

而CCO节点K作为非决策点，它也需要配合CCO节点1的决策过程，并执行CCO节点1的决策结果，则CCO节点K对应的信标周期的时隙结构如图8所示。参见图8所示，CCO节点K对应的信标周期的时隙结构含2种类型时隙，信标时隙区长度为TK，用于子网K的相关节点进行子网K的信标信号发送。CSMA时隙区，给子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

此外，图6至图8只提供了各个子网在单个信标周期下的时隙结构，图9给出了多个信标周期下的时隙结构。这里要解释一下图9所示的时隙结构中的‘空闲区’概念。现有载波协议中，在信标信号的时隙分配消息中(见表1)使用字段‘信标周期起始网络基准时间’和‘信标周期长度’来定义一个信标周期的起始时间位置和持续时间长度，但是协议中并没有强制规定两个相邻信标周期在时间轴上必须要无缝相连。因此如果1个子网的两个相邻信标周期之间存在一定间隔，则由于该子网的CCO节点在信标信号中对该间隔时间的用途没有进行定义，所以该子网的所有节点因为需要严格执行信标信号的信令内容指示，只会进行信号接收，都不会在该间隔时间内进行任何类型信号的发送，因此这里给其定义为‘空闲区’。

可选地，在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

通常，多子网的信标内容协同通信机制涉及的三种信标信号(中央信标、代理信标和发现信标)都采用了形式相同的信号结构，具体如图10所示。参见图10所示，前导信号用于信号捕获和同步，帧控制信号则固定使用事先规定的调制编码方案，且固定使用长度为16字节的物理块。帧控制信号中信令内容除了一些包括网络名称、网络时间信息等基本信息外，还进一步指示了后面的载荷信号的物理层格式，从而帮助接收端对载荷信号的正确接收和内容解析。由于本发明的内容不涉及帧控制信号，因此不再详细描述该信号的信令内容。在载荷信号部分，国网和南网协议都规定只支持一个136字节或者一个520字节长度的物理块。

信标信号是载波网络运行的基础，节点通过其接收成功率来监测和信标信号发射节点之间的链路质量关系，同时通过信标内容来获取当前信标周期下的时隙分配结果，从而实现在不同功能的时隙区以不同的信道接入方式进行各种类型信号的发送。在现有协议下，不同子网共存时除了带宽协调外，其余都是相互独立运行的，一个节点发送的信标信号内容中只会携带和本子网相关的信息，不会携带其它子网的信息。

而在实际应用中，由于信标载荷部分只能使用136字节或者一个520字节长度的物理块来承载信令内容，在许多情况下，载荷信号中只使用了部分比例的信令空间，多余的信令全部使用无意义的零比特进行填充(简称空闲比特)，从而造成大量的信道资源浪费。因此本发明的新协议进一步规定，节点在自身空闲比特长度足够的前提下，可以在信标管理消息中增加定义一种消息条目—‘共CSMA时隙区的多子网指示’条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息，具体如下表6所示：

表6新的信标信号的管理消息的信标条目头定义

其中新增加的‘共CSMA时隙区的多子网指示’的内容定义见下表7所示：

表7共CSMA时隙区的多子网指示条目的内容定义

其中在现有协议中，网络标识(NID)是一个24比特的字段，用于区分不同的中频高速载波通信网络，有效取值范围是1-1677215，同一个台区中的每个载波子网都必须有一个唯一的NID。

在此情况下，如果某个子网的节点无法在一个信标周期中无法收到任何本子网正式节点发送的信标信号，在现有协议情况下，则其将无法获知本信标周期的CSMA时隙区的时间位置及其相位划分情况，因此无法进行非信标信号的发送；但是基于本发明的新协议，由于这些共存子网使用了相同的CSMA时隙区参数，因此该节点如果从本台区的其它共存子网的任意一个节点正确收到信标信号，则其可以从表7的信令中知悉自身子网和发送信号节点的子网使用了相同的CSMA时隙区参数，因此在错失本子网的信标信号的情况下，仍能获知CSMA时隙区的对应参数，保障了其非信标信号的竞争发送机会。

因此，多子网使用相同的CSMA时隙区参数的机制，及其在信标管理消息中新增加的‘共CSMA时隙区的多子网指示’条目，这里多子网协同通信机制可以不增加信道开销的前提下，极大扩展台区中所有载波节点获取CSMA时隙区参数的途径，从而增强了该关键信息的传递鲁棒性，进一步提供网络运行的稳定性。

综上所述，本发明的协议通过允许CCO节点以临时节点身份加入另一个子网的机制，实现了同台区多子网的协同通信，通过对时隙分配的集中决策满足各子网的信标信号的无冲突发送需求，比起现有协议的带宽协调机制，从而更好保障信标体系的顺畅运行。同时不同子网的信标信号的信令内容中还进一步携带了其它子网的CSMA时隙区参数信息，增加了该关键信息在复杂电力线通信电磁环境下的通信成功率，从而进一步提高各子网运行的平稳性。

具体应用的最佳实施例

在国网北京市电力公司的一个居民实验台区中，台区同时运行3个载波子网，3个子网的节点数量分别为121个，156个，和133个，这些节点是均匀分布在台区的供电线上。在第一次实验中，台区使用了基于现有协议的载波网络进行运行，3个网络轮流进行抄表，测试时间持续了1个小时，实验人员随机从每个网络中挑选出10个载波通信模块，查阅并记录它们在这一个小时内的接收其代理节点所发送的信标信号的成功率；完成第一次测试后对台区的所有节点进行软件升级至本专利的内容，然后以相同方式进行第二次测试。则这三个子网中30个模块在这两次测试中来自其代理节点的信标信号接收成功率数据如图11和图12所示。其中，图11给出了基于现有多子网带宽协调机制下，3个子网轮流抄表时，每个子网的各10个节点接收其代理节点发送的信标信号的接收成功率数据。图12给出了基于本申请提供的多子网协同通信机制下，3个子网轮流抄表时，每个子网的各10个节点接收其代理节点发送的信标信号的接收成功率数据。

从图11和图12的测试数据结果可以看出，在现有带宽协调机制下，由于子网轮流进行抄表，因此网络业务负荷水平较高，因此异子网的非信标信号对信标信号的传输干扰比较严重，从而导致3个子网的信标信号的接收成功率水平处于较低水平.而使用了本申请的多子网协调通信机制后，3个子网的信标信号的传输过程都不会再受到其它子网的非信标信号的干扰，因此信标信号的接收成功率有了明显提升，大概约20％。

从而，本实施例所提出的同台区的多载波网络的协同通信方法，为现有的同台区多中频高速载波共存子网提供一种新型的协同通信机制，通过集中式的CCO节点决策机制来进行多子网的时隙结构的安排，解决了现有载波带宽协调机制中仍存在的一个子网的非信标信号干扰另一个子网的信标信号的问题，从而保障了各个子网的信标信号都在无冲突的前提下进行多跳传输。另外，还允许不同子网节点的信标信号的信令内容进一步携带了其它子网的CSMA时隙区参数信息，增加了该关键信息在复杂电力线通信电磁环境下的通信成功率，从而综合提高了信标体系的稳定性和可靠性。

示例性装置

图13是本发明一示例性实施例提供的同台区的多载波网络的协同通信装置的结构示意图。如图13所示，本实施例包括：

感知性建立模块131，用于建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；

CCO节点加入网络模块132，用于基于所述所述互相感知性，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及

TDMA时隙区分配模块133，用于根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配所述CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

其中，感知性建立模块131包括：监听单元，用于各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；发送单元，用于对于已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

CCO节点加入网络模块132包括：网络时间基准值获取单元，用于所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及决策节点确定单元，用于通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

在一实施例中，CCO节点加入网络模块132还包括：申请单元，用于未成为所述决策节点的其它CCO节点以所述临时节点身份申请加入所述决策子网，其中以发送关联请求报文的方式申请加入所述决策子网；以及同意单元，用于在接收到其它CCO节点的关联请求报文的情况下，同意所述CCO节点以临时节点身份入网，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址来唯一标识该节点在所述决策子网中的身份。

TDMA时隙区分配模块133包括：信标条目头增加单元，用于预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；时隙结构决策单元，用于在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策所述决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照所述CCO节点网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及TDMA时隙区分配单元，用于按照各个载波子网的带宽需求长度，为所述各个载波子网分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

在一实施例中，装置130还包括信令内容确定模块，用于在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

在一实施例中，装置130还包括信标时隙区分配模块，用于设在一个台区中一共有K个子网共存，其中作为所述决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在CCO节点2～K申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK，这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K；在所述CCO节点1决策其下一个信标周期的时隙结构后，CCO节点2需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点2对应的信标周期的时隙结构包含子网2的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和子网2的CSMA时隙区，其中所述子网2的信标时隙区长度为T2，用于所述子网2的相关节点进行所述子网2的信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区则继续沿用所述CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排，所述子网2的CSMA时隙区用于给所述子网2的正式节点进行非信标信号的发送；后续的CCO节点3～K-1对应的信标周期的时隙结构采用与所述CCO节点2相同机制；以及所述CCO节点K也需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点K对应的信标周期的时隙结构包含子网K的信标时隙区和子网K的CSMA时隙区，其中所述子网K的信标时隙区的长度为TK，用于所述子网K的相关节点进行所述子网K的信标信号发送，所述子网K的CSMA时隙区用于给所述子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

示例性电子设备

图14是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。图14图示了根据本公开实施例的电子设备的框图。如图14所示，电子设备包括一个或多个处理器141和存储器142。

处理器141可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

存储器142可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器141可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的各个实施例的软件程序的对历史变更记录进行信息挖掘的方法以及/或者其他期望的功能。在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置143和输出装置144，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

此外，该输入装置143还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置144可以向外部输出各种信息。该输出设备144可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图14中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的对历史变更记录进行信息挖掘的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的对历史变更记录进行信息挖掘的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (16)

1.一种同台区的多载波网络的协同通信方法，其特征在于，包括：

建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；

基于所述互相感知性，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及

根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配所述CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性的操作，包括：

各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；

对于存在已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点的操作，包括：

所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及

通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网的操作，包括：

未成为所述决策节点的其它CCO节点以所述临时节点身份申请加入所述决策子网，其中以发送关联请求报文的方式申请加入所述决策子网；以及

所述决策节点在接收到其它CCO节点的关联请求报文的情况下，同意所述CCO节点以临时节点身份入网，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址来唯一标识该节点在所述决策子网中的身份。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配其信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区的操作，包括：

预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；

在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策所述决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照所述CCO节点网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及

所述决策节点按照各个载波子网的带宽需求长度，为所述各个载波子网分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及

在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，设在一个台区中一共有K个子网共存，其中作为所述决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在CCO节点2～K申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK，这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K；

在所述CCO节点1决策其下一个信标周期的时隙结构后，CCO节点2需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点2对应的信标周期的时隙结构包含子网2的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和子网2的CSMA时隙区，其中所述子网2的信标时隙区长度为T2，用于所述子网2的相关节点进行所述子网2的信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区则继续沿用所述CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排，所述子网2的CSMA时隙区用于给所述子网2的正式节点进行非信标信号的发送；

后续的CCO节点3～K-1对应的信标周期的时隙结构采用与所述CCO节点2相同机制；以及

所述CCO节点K也需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点K对应的信标周期的时隙结构包含子网K的信标时隙区和子网K的CSMA时隙区，其中所述子网K的信标时隙区的长度为TK，用于所述子网K的相关节点进行所述子网K的信标信号发送，所述子网K的CSMA时隙区用于给所述子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

8.一种同台区的多载波网络的协同通信装置，其特征在于，包括：

感知性建立模块，用于建立在一个台区中的各个载波子网之间的互相感知性，其中所述互相感知性用于指示所述各个载波子网的CCO节点之间能够发现彼此的存在性；

CCO节点加入网络模块，用于基于所述所述互相感知性，从所述各个载波子网的CCO节点中确定一个目标CCO节点作为多子网协调通信机制的决策节点，并将其它CCO节点以临时节点身份加入所述目标CCO节点所在的作为决策子网的载波子网，其中所述临时节点身份是指所述CCO节点不会以所加入的网络的节点身份发送任何信号；以及

TDMA时隙区分配模块，用于所述决策节点根据各个载波子网的具体带宽需求，为以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点分配所述CCO节点信标信号传输过程所需要的对应长度的TDMA时隙区。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述感知性建立模块，包括：

监听单元，用于各个所述载波子网的CCO节点在上电工作且进行初始组网的情况下，进行一段时间的网络监听，判断周围是否存在已处于工作的载波子网；

发送单元，用于对于存在已处于工作的载波子网，所述CCO节点在CSMA时隙区上周期性的发送网间协调帧，以便其它上电工作的CCO节点进行监听，所述CCO节点在监听的时间段内没有监听到网间协调帧的情况下，则所述CCO节点独立组网工作，并在工作期间所述CCO节点仍需要周期性的发送网间协调帧。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述CCO节点加入网络模块，包括：

网络时间基准值获取单元，用于所述各个载波子网的CCO节点之间各自通过监听信标信号来获取彼此的网络时间基准值；以及

决策节点确定单元，用于通过比对所监听到的网络时间基准值，将网络时间基准值最大的CCO节点确定为多子网协调通信机制的决策节点。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述CCO节点加入网络模块，包括：

申请单元，用于未成为所述决策节点的其它CCO节点以所述临时节点身份申请加入所述决策子网，其中以发送关联请求报文的方式申请加入所述决策子网；以及

同意单元，用于在接收到其它CCO节点的关联请求报文的情况下，同意所述CCO节点以临时节点身份入网，并同其它从节点的入网流程一样，为该CCO节点分配一个12bit长度的网络短地址来唯一标识该节点在所述决策子网中的身份。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述TDMA时隙区分配模块，包括：

信标条目头增加单元，用于预先在现有载波协议的信标信号的管理消息中新增加定义一种类型的信标条目头，作为临时节点时隙分配条目；

时隙结构决策单元，用于在收到其他CCO节点的网络协调帧后，则决策所述决策节点下一个信标周期的时隙结构，其中所述决策节点的信标周期的时隙结构包含所述决策节点的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和所述决策节点的CSMA时隙区，其中所述决策节点的信标时隙区用于所述决策子网的相关节点进行信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区用于给以临时节点身份加入所述决策子网的CCO节点按照所述CCO节点网络协调帧所发送的带宽需求分别分配对应长度的时隙区，所述决策节点的CSMA时隙区用于给所述决策子网的正式节点进行非信标信号的以CSMA方式进行信道竞争发送；以及

TDMA时隙区分配单元，用于按照各个载波子网的带宽需求长度，为所述各个载波子网分配对应长度的TDMA时隙区，其中所述决策节点为各个载波子网所分配的TDMA时隙区无重合部分且共同组成所述临时节点的TDMA时隙区。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括信令内容确定模块，用于在一个台区中的各个载波子网的三种信标信号都采用形式相同的信号结构，其中所述信号结构由前导信号、帧控制信号和载荷信号组成，所述前导信号用于信号捕获和同步，所述帧控制信号用于固定使用事先规定的调制编码方案；以及在一个台区中的各个载波子网的CCO节点在自身空闲比特长度足够的前提下，能够在信标管理消息中增加定义一种消息条目，来进一步说明其它子网的CSMA时隙区的时间位置这一关键信息。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括信标时隙区分配模块，用于设在一个台区中一共有K个子网共存，其中作为所述决策节点的CCO节点记为CCO节点1，其它子网的CCO节点依次分别记为CCO节点2，…，CCO节点K，且CCO节点1在CCO节点2～K申请入网时为它们分配的网络短地址依次为TEI2,TEI3,…，TEIK，这K个子网的带宽需求长度分别为T1,T2,…,TK，对应的子网编号分别为子网1，子网2，…，子网K；

在所述CCO节点1决策其下一个信标周期的时隙结构后，CCO节点2需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点2对应的信标周期的时隙结构包含子网2的信标时隙区、临时节点的TDMA时隙区和子网2的CSMA时隙区，其中所述子网2的信标时隙区长度为T2，用于所述子网2的相关节点进行所述子网2的信标信号发送，所述临时节点的TDMA时隙区则继续沿用所述CCO节点1对TEI3,…，TEIK的时隙安排，所述子网2的CSMA时隙区用于给所述子网2的正式节点进行非信标信号的发送；

后续的CCO节点3～K-1对应的信标周期的时隙结构采用与所述CCO节点2相同机制；以及

所述CCO节点K也需要配合所述CCO节点1的决策过程，并执行所述CCO节点1的决策结果，则所述CCO节点K对应的信标周期的时隙结构包含子网K的信标时隙区和子网K的CSMA时隙区，其中所述子网K的信标时隙区的长度为TK，用于所述子网K的相关节点进行所述子网K的信标信号发送，所述子网K的CSMA时隙区用于给所述子网K的正式节点进行非信标信号的发送。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一所述的方法。

16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-7任一所述的方法。

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