CN115242707B

CN115242707B - 数据通信方法及装置、存储介质、终端

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Publication number: CN115242707B
Application number: CN202210812158.3A
Authority: CN
Inventors: 谢广成; 胡可; 曾妍; 苏宇; 成涛; 邹波; 骆凯波; 程瑛颖; 王思韡; 陈文礼; 何珉; 程小明; 罗知书; 陶首劼; 蒙鑫
Original assignee: State Grid Chongqing Electric Power Co Marketing Service Center; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: State Grid Chongqing Electric Power Co Marketing Service Center; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2023-09-01
Anticipated expiration: 2042-07-12
Also published as: CN115242707A

Abstract

本发明公开了一种数据通信方法及装置、存储介质、终端，涉及通信技术领域，主要目的在于解决电力通信稳定性较低的问题。主要包括响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型；根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一组组网参数；根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点。主要用于用电信息采集系统的数据通信。

Description

数据通信方法及装置、存储介质、终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据通信方法及装置、存储介质、终端。

背景技术

电力用户用电信息采集系统的本地通信系统使用的通信技术包括有线通信技术、无线通信技术，有线通信技术包括窄带电力线载波通信技术和宽带电力线载波通信技术等；无线通信技术包括230M无线通信技术、窄带微功率无线通信技术、宽带微功率无线通信技术等。目前，电力通信技术发展和应用的主流技术包括宽带电力线载波通信技术(BPLC：Broadband Power Line Communication)和宽带微功率无线通信技术(BMPW：BroadbandMicro-Power Wireless)，宽带电力线载波通信技术，也称BPLC接入网络，因其组网简单快捷、成本较低廉、应用范围广等优点，广泛应用于低压配电网本地通信；宽带微功率通信技术解决窄带微功率通信技术的缺陷，凭借更高的传输带宽和更快的传输速率，也具有广泛的应用前景。

目前，宽带电力线载波通信(BPLC)和宽带微功率无线通信(BMPW)两种通信技术均可以独立组网并应用于用电信息采集及其它业务场景，但由于BPLC和BMPW分别作为有线通信技术和无线通信技术存在各自的缺点，宽带电力线载波通信技术受限于电力线的状态，例如，在应用宽带电力线载波通信技术的有线网络中，一旦电力线断开，则BPLC通信也会中断，则无法通过通信网将报故障信息和故障位置准确上报；宽带微功率无线通信技术虽然不受电力线断开的影响，但抗干扰能力差，例如，当无线干扰严重或出现屏蔽遮挡时，宽带微功率无线通信会受到较大影响，甚至会导致通信中断，因此，亟需一种通信方法以解决现有通信网络系统稳定性较低，通信效率较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数据通信方法及装置、存储介质、终端，主要目的在于现有通信网络系统稳定性较低，通信效率较低的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种数据通信方法，包括：

响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型的信息；

根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一组组网参数；

根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至目标节点。

进一步地，所述响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文之前，还包括：

根据接收的组网请求确定中心节点、子节点、以及网络模式，所述网络模式包括第一网络模式、第二网络模式；

获取所述中心节点监听到的所述第一网络模式及所述第二网络模式的网络信息，并根据所述网络信息确定组网参数，所述组网参数包括通信白名单，网络标识，组网序列号；

根据所述组网参数对所述子节点分别进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，得到目标网络。

进一步地，所述网络信息包括对应所述第一网络模式的第一网络标识、对应所述第二网络模式的第二网络标识，所述根据所述网络信息确定组网参数，包括：

从初始化参数中确定不包含所述第一网络标识的第一参数，以及不包含所述第二网络标识的第二参数；

通过参数匹配确定所述第一参数与所述第二参数的相同参数，并将所述相同参数中的任一组参数确定为组网参数。

进一步地，所述根据所述组网参数分别对所述子节点进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，包括：

通过所述第一网络模式、所述第二网络模式分别向所述子节点发送信标帧；

接收所述子节点回复的入网请求，并根据所述入网请求及所述通信白名单，确定组网子节点；

通过所述第一网络模式向所述组网子节点发送第一入网确认指令，以及通过所述第二网络模式向所述组网子节点发送第二入网确认指令，所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令携带有相同的终端网络标识；

所述组网子节点根据所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令完成入网。

进一步地，所述通信类型包括单模通信、分组通信、双模同步通信，所述根据所述目标节点，获取已组网完成的网络的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，包括：

当所述通信类型为单模通信时，根据所述路由信息从对应所述第一网络模式及所述第二网络模式的路由中确定一个目标路由；

当所述通信类型为分组通信时，通过对所述目标节点进行分组，得到第一目标节点及第二目标节点，并根据所述第一目标节点和所述第二目标节点分别对应的路由信息，分别确定所述第一目标节点所对应的第一目标路由，以及所述第二目标节点所对应的第二目标路由，所述第一目标路由、所述第二目标路由分别对应不同的网络模式；

当所述通信类型为双模同步通信时，根据所述路由信息分别确定对应所述第一网络模式的第一目标路由，以及对应所述第二网络模式的第二目标路由。

进一步地，所述将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点，包括：

所述第二网络通信报文通过中转子节点转发至所述目标节点，若所述第二网络通信报文转发失败，则所述中转子节点对所述目标路由进行更新。

进一步地，所述路由信息包括路由链路质量、路由节点数，所述根据所述路由信息确定至少一个目标路由，包括：

对所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由节点数进行比较，确定对应最小路由节点数的网络模式的路由为目标路由；

若所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由节点数相同，则通过比较所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由链路质量，确定目标路由。

依据本发明另一个方面，提供了一种数据通信装置，包括：

第一生成模块，用于响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型；

确定模块，用于根据所述目标节点，分别从已构建的第一网络模式及第二网络模式所对应的网络信息中获取路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一个网络标识；

第二生成模块，用于根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点。

进一步地，所述装置，还包括：获取模块，组网模块

所述确定模块，还用于根据接收的组网请求确定中心节点、子节点、以及网络模式，所述网络模式包括第一网络模式、第二网络模式；

所述获取模块，用于获取所述中心节点监听到的所述第一网络模式及所述第二网络模式的网络信息，并根据所述网络信息确定组网参数，所述组网参数包括通信白名单，网络标识，组网序列号；

所述组网模块，用于根据所述组网参数对所述子节点分别进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，得到目标网络。

进一步地，所述获取模块，包括：

第一确定单元，用于从初始化参数中确定不包含所述第一网络标识的第一参数，以及不包含所述第二网络标识的第二参数；

第二确定单元，用于通过参数匹配确定所述第一参数与所述第二参数的相同参数，并将所述相同参数中的任一组参数确定为组网参数。

进一步地，所述组网模块，包括：

第一发送单元，用于通过所述第一网络模式、所述第二网络模式分别向所述子节点发送信标帧；

第三确定单元，用于接收所述子节点回复的入网请求，并根据所述入网请求及所述通信白名单，确定组网子节点；

第二发送单元，用于通过所述第一网络模式向所述组网子节点发送第一入网确认指令，以及通过所述第二网络模式向所述组网子节点发送第二入网确认指令，所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令携带有相同的终端网络标识；

入网单元，用于所述组网子节点根据所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令完成入网。

进一步地，所述确定模块，包括：

第四确定单元，用于当所述通信类型为单模通信时，根据所述路由信息从对应所述第一网络模式及所述第二网络模式的路由中确定一个目标路由；

第五确定单元，用于当所述通信类型为分组通信时，通过对所述目标节点进行分组，得到第一目标节点及第二目标节点，并根据所述第一目标节点和所述第二目标节点分别对应的路由信息，分别确定所述第一目标节点所对应的第一目标路由，以及所述第二目标节点所对应的第二目标路由，所述第一目标路由、所述第二目标路由分别对应不同的网络模式；

第六确定单元，用于当所述通信类型为双模同步通信时，根据所述路由信息分别确定对应所述第一网络模式的第一目标路由，以及对应所述第二网络模式的第二目标路由。

进一步地，所述生成模块，具体用于所述第二网络通信报文通过中转子节点转发至所述目标节点，若所述第二网络通信报文转发失败，则所述中转子节点对所述目标路由进行更新。

进一步地，所述确定模块，包括：

第一比较单元，用于对所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由节点数进行比较，确定对应最小路由节点数的网络模式的路由为目标路由；

第二比较单元，用于若所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由节点数相同，则通过比较所述第一网络模式与所述第二网络模式的路由链路质量，确定目标路由。

根据本发明的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述数据通信方法对应的操作。

根据本发明的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述数据通信方法对应的操作。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明提供了一种数通信据方法及装置，本发明实施例通过响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型的信息；根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一组组网参数；根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至目标节点，能够有效避免现有基于一种网络模式进行数据通信的方法，存在通信易受到干扰或发生中断的技术问题，从而大大提升了数据通信的稳定性及效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种数据通信方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种双模软件架构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种数据通信方法流程图；

图4示出了本发明实施例提供的一种中心节点参数初始化流程图；

图5示出了本发明实施例提供的又一种数据通信方法流程图；

图6示出了本发明实施例提供的一种单模通信类型的数据通讯流程图；

图7示出了本发明实施例提供的一种分组通信类型的数据通讯流程图；

图8示出了本发明实施例提供的一种双模通信类型的数据通讯流程图；

图9示出了本发明实施例提供的一种数据通信装置组成框图；

图10示出了本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

针对现有通信网络系统稳定性较低，通信效率较低的问题。本发明实施例提供了一种数据通信方法，如图1所示，该方法包括：

101、响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文。

本发明实施例中，主要涉及电力用户用电信息采集系统的数据通信方法。在电力用户侧安装有用电信息采集系统，电力用户的工作人员可以通过用电信息采集系统执行多项用电信息采集业务。在该用电信息采集系统中，用电信息采集业务按照业务发起端的不同分为以中央协调器为业务发起端的采集业务、以终端设备为发起端的上报业务。按照业务类型分为一般业务、全网业务、重要业务，每种业务类型对应不同的通信类型，通信网络根据通信类型的不同执行对应的数据通信流程。其中，一般业务，如点对点操表、子节点注册等；全网业务，如全网操表；重要业务，如时间上报、升级业务等。当工作人员通过用电信息采集系统输入业务需求时，通信网络接收到数据通信请求，并在通信网络的应用层产生对应业务需求的应用报文，即第一网络通信报文。其中，该数据通信请求携带有通信类型及目标节点的信息。

需要说明的是，通过针对不同业务类型匹配相应的通信类型进行数据通信。例如，当业务类型为大量、重复性的全网操表业务时，按照分组通信对操表数据进行分组双通道数据通信；当业务类型为重要、紧急的时间上报业务时，按照双模同步通信对上报信息进行同步双通道数据通信。能够使不同用电信息采集业务的数据通信更具针对性，从而提升数据通信的效率，同时，保障数据通信稳定性。

102、根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由。

本发明实施例中，目标网络为预先组建好的网络，网络模式包括有线通信模式和无线通信模式，即第一网络模式和第二网络模式，有线通信模式具体可以为：宽带电力线载波通信(BPLC：Broadband Power Line Communication)；无线通信模式具体可以为：宽带微功率无线通信(BMPW：Broadband Micro-Power Wireless)，也可以为具有相似协议架构的其他有线通信技术与无线通信技术，本发明实施例不做具体限定。其中，BPLC和BMPW的协议架构，包括应用层、网络层、数据链路层、物理层，数据链路层又包括网络管理子层、媒体访问控制子层(MAC：Media Access Control)。根据业务类型的不同，目标节点可以为中心节点，也可以为子节点。当业务发起端为中心节点时，如全网抄表，从节点注册等业务，子节点即为目标节点；当业务发起端为子节点时，如子节点时间上报，中心节点即为目标节点。

本发明实施例中，由于目标网络包括第一网络模式、第二网络模式，因此，可以基于两种网络模式，执行多种通信类型的任务。例如，单模通信和双模同步通信，其中，单模通信使用一个路由，双模同步通信使用两个路由。应用层需要根据通信类型，确定路由个数，并根据到目标节点之间两种网络模式的路由信息，选择路径最短，传输质量最佳的目标路由。

需要说明的是，在目标网络的组网过程中，第一网络模式和第二网络模式的网络是基于同一组组网参数完成组网的。通过基于同一组组网参数完成组网，能够使网络中的一组通信节点之间形成至少两个独立的通信路由，增加了通信节点之间的连接度，从而提升数据通信的服务质量及业务支持能力。

103、根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点。

本发明实施例中，为了实现通信报文的传输，需要根据确定的目标路由对应的网络模式，由网络的应用层将第一网络通信报文传递给对应网络模式的网络层和，由网络层和MAC层生成对应网络模式的MAC层服务数据单元(MSDU：Mac Service Data Unit)帧，再由MAC层协同物理层，并按照对应网络模式的帧格式对MSDU帧进行封装，得到满足对应网络模式物理层帧格式需求的第二网络通信报文，进而，利用网络的物理层将第二网络通信报文发送至目标节点，在报文发送的同时，由应用层启动对应网络模式的重传定时器，以监督第二网络通信报文的传输状态。

本发明实施例中，由于第一网络模式和第二网络模式具有相似的协议层级架构，因此，目标网络中的第一网络模式和第二网络模式共用一个应用层，由应用层统一协调、控制第一网络模式和第二网络模式的数据通信。以第一网络模式为BPLC(宽带电力线载波通信)，第二网络模式为BMPW(宽带微功率无线通信)为例，目标网络的双模软件架构，如图2所示，其中，双模软件架构中各层级的功能定义如下表(1)：

表(1)

需要说明的是，通过应用层对第一网络模式及第二网络模式进行双模控制，能够在保证两种网络模式之间相对独立性的同时，提升两种网络模式之间的协作性，即当一种网络模式数据通信失败时，可以由应用层控制切换到另一网络模式继续进行数据通信，从而提升数据通信的稳定性，保证数据通信的有效性。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，如图3所示，步骤101所述响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文之前，还包括：

201、根据接收的组网请求确定中心节点、子节点、以及网络模式。

本发明实施例中，当接收到组网请求时，根据组网请求中指示的内容确定需要组建的目标网络中需要包含的中心节点、子节点、以及用于通信的两种网络模式。其中，中心节点可以为用电信息采集系统中的中心协调器(CCO：central coordinator)，子节点可以为站点(STA：station)，中心节点及子节点也可以为与CCO和STA的网络拓扑结构相似的服务器或设备等，本发明实施例不做具体限定。

202、获取所述中心节点监听到的所述第一网络模式及所述第二网络模式的网络信息，并根据所述网络信息确定组网参数。

203、根据所述组网参数对所述子节点分别进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，得到目标网络。

本发明实施例中，由于在实际应用场景中，通常会出现多网络共存，且网络覆盖区域有重叠的情况，若相邻网络之间存在相同的网络标识(NID：Network Identifier)相同，则导致节点在通信过程中无法识别自己对应的网络，对通信造成干扰。因此，需要基于第一网络模式及第二网络模式监听到的网络信息中的NID进行多网络协调，确定可以被第一网络模式及第二网络模式共同使用的NID，即不同于第一网络模式和第二网络模式中全部邻居网络的NID，使共存的每个网络拥有自己唯一的、不同于其它网络的NID，并且多个网络的信标时隙，在时间上不重叠，从而保证共存的多个网络均能够正常提供服务。

需要说明的是，第一网络模式与第二网络模式基于同一组组网参数进行组网，能够使第一网络模式与第二网络模式具备相同的NID、白名单信息、CCO MAC地址、组网序列号，从而在同一组节点的通信过程中，实现第一网络模式与第二网络模式的任意切换，提升通信网络对业务的支持能力。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，步骤202所述根据所述网络信息确定组网参数，包括：从初始化参数中确定不包含所述第一网络标识的第一参数，以及不包含所述第二网络标识的第二参数；通过参数匹配确定所述第一参数与所述第二参数的相同参数，并将所述相同参数中的任一组参数确定为组网参数。

本发明实施例中，在进行多网络协调之前，需要对中心节点进行参数初始化以及参数配置。为了确保通信系统稳定、可靠，中心节点以及子节点中均设置有两个参数区，包括默认参数区、运行参数区，这两个参数区的数据，采用了完整性保护机制，在系统下电后能够被继续留，不会丢失，以供下次上电时继续使用。初始状态的默认参数区和运行参数区的数据是相同的，运行参数区在设备运行阶段可以根据需要被修改。

其中，中心节点参数初始化流程，如图4所述，具体包括：1、上电引导：系统硬件上电，完成硬件初始化后，引导软件系统。2、运行参数区数据完整性检查是否通过：若不通过，表征该参数区的数据不可靠。3、利用默认参数区的数据覆盖运行参数区。4、利用运行参数区完成参数初始化，得到初始化参数。其中，不同的网络模式下，初始化参数略有不同。例如，当网络模式为BPLC和BMPW时，初始化参数包括NID、“准备组网定时器”长度、最大网络规模、组网模式、BMPW工作频点、BMPW信标、BPLC信标周期、BPLC工作频段、BPLC的子载波屏蔽表(TMI：Tone Mask Index)。

其中，中心节点的参数配置过程具体包括：中心节点启动“准备组网定时器”接收串口数据，若定时器溢出，则执行“准备组网定时器”溢出处理程序，检查组网所需要的参数是否完备，若完备，则执行网络监听若不完备，则重新接收串口数据。若串口收到的数据是“查询本地通信模块运行模式信息”，则上报本地通信模块运行模式信息，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“设置中心节点地址”，则保存中心节点地址，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“查询节点数量”，则上报节点数量，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“读取从节点信息”，则上报从节点信息，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“添加从节点”，则保存新增加的从节点到本地从节点列表，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“删除从节点”，则在本地从节点列表中删除指定的从节点信息，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“设置NID”，则保存NID信息，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“设置网络模式”，则保存网络工作模式信息，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据；若串口收到的数据是“启动组网”，则检查组网所需要的参数是否完备，若是，则停止“准备组网定时器”，执行“网络监听”流程，否则，回复否认帧，否认原因为组网参数不完备，停止“准备组网定时器”，并继续接收串口数据。需要说明的是，网络模式不限于两种，也可以选择单一模式组网，例如，网络模式为BPLC和BMPW，则网络工作模式信息包括网络工作模式(BPLC模式单模、BMPW单模、BPLC和BMPW双模)、BPLC工作频端、BPLC工作频端的TMI、BMPW工作频点号、BMPW工作带宽。

本发明实施例中，在确认完成中心节点的参数初始化和参数配置之后，中心节点启动网络监听定时器，并启动第一网络模式及第二网络模式的监听，分别接收两个模式下的网间协调帧和信标帧。当网络监听定时器溢出时，整理该时间段内监听到的网络信息，形成第一网络模式和第二网络模式的网络信息，该网络信息包含网络标识(NID)、信标时隙持续时间、信标时隙开始时间、记录的时间戳。其中，记录的时间戳是指记录该网络信息条目的本地时钟计数器的计数值。在得到网络信息之后，将网络信息发送到网络的应用层，该应用层根据NID与网络信息中的NID逐一比对，若不同则表示该初始参数可用，若相同，则表示NID冲突，不可用。进一步，协调信标时隙位置，根据网络信息分别计算第一、第二网络模式下的网间协调帧所需要的参数，包括：可用于发送网间协调帧的时间区域(开始时间和结束时间)、初始规划的信标时隙持续时间，信标时隙开始时间，NID列表。其中，时间区域需要满足：发送网间协调帧的时间+信标周期中的信标时隙时间大于其它时间区域，对应网络模式才能在该时间区域发出网间协调帧和信标帧。在得到网间协调帧之后，根据网间协调帧完成多网络协调，应用层基于多网络协调过程中确定的参数，确定满足组网需求的组网参数。在确定组网参数之后，进入组网阶段。

需要说明的是，在组网的过程中，需要继续监听网络并接收“网间协调帧”，并根据接收到的信息周期性构造自身的“网间协调帧”以发送到网络，若没有NID冲突，则第一网络模式和第二网络模式各自独立完成“网间协调帧”的构造和发送。通过不断的监听其他网络的“网间协调帧”，以及构造并发送自身的“网间协调帧”，能够大大降低网络间发生冲突的概率，提升多网络协调的准确性，从而保障组网的顺利进行。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，步骤203所述根据所述组网参数分别对所述子节点进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，包括：

通过所述第一网络模式、所述第二网络模式分别向所述子节点发送信标帧；接收所述子节点回复的入网请求，并根据所述入网请求及所述通信白名单，确定组网子节点；通过所述第一网络模式向所述组网子节点发送第一入网确认指令，以及通过所述第二网络模式向所述组网子节点发送第二入网确认指令，所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令携带有相同的终端网络标识；所述组网子节点根据所述第一入网确认指令及所述第二入网确认指令完成入网。

本发明实施例中，在中心节点向子节点发送信标帧之前还包括子节点的参数初始化及参数配置，子节点的参数初始化过程与中心节点的参数初始化过程相同，在此不再赘述。子节点的参数配置允许终端设备，如智能电表通过串口配置子节点的参数。以子节点为STA，第一、第二网络模式分别为BPLC模式和BMPW模式为例，对子节点的参数配置过程进行说明，具体包括：1、STA通过串口通信与智能电表进行交互，串口通信模块根据帧格式对接收到的内容进行断帧，并传递给STA的应用层，应用层判断接收到的帧类型。2：若接收到“组网模式配置命令”，则使用默认参数区数据覆盖运行参数区。3、若接收到“BMPW模参数配置命令”，则根据命令中携带的参数，修改BMPW模相关参数，并保存。4、若接收到“BPLC模参数配置命令”，则根据命令中携带的参数，修改BMPW模相关参数，并保存。5、若接收到“表地址信息”，则根据命令中携带的表地址信息，修改本地表地址，并保存。

具体地，以中心节点为CCO，子节点为STA，第一、第二网络模式分别为BPLC模式和BMPW模式为例，对组网过程进行具体说明，包括：1、CCO分别通过BPLC和BMPW网络模式周期性发送信标帧。2、STA根据监听到的NID、节点TEI、节点层级以及信道质量，选择目标入网网络及候选代理。3、STA根据候选代理的选择结果，NID等信息，分别构造BPLC和BMPW网络模式的入网请求报文，并发送至选择的目标入网网络。4、CCO根据接收到的“入网请求”，进行白名单判决：若STA在白名单中，则请应用层为STA分配终端网络标识(TEI：TerminalEquipment Identifier)，发送允许入网的“入网确认指令”；若STA不在白名单中，则发送拒绝入网的“拒绝入网指令”，并完善“路由表”和“子节点信息表”。5、若STA接收到任一网络模式的“入网确认指令”，则保存该“入网确认指令”携带的TEI，网络层级，代理节点TEI，路由信息。若STA接收到任一网络模式的“拒绝入网指令”，则停止入网请求定时器，并选择下一NID网络重新发送“入网请求”。6、判断组网状态：若所有子节点均已经入网，或者持续一个关联时间没有收到“入网请求”，则组网完成；若没有子节点完成入网，则不满足组网完成条件，进行重新组网。在组网完成之后，在目标网络存续期间，周期性执行“网络维护”流程。

其中，利用应用层为STA分配终端网络标识具体包括：在启动组网之前，初始化一个TEI分配表，该表为通信白名单中的所有STA分配一条记录，每个记录包含STA MAC地址和TEI，TEI的初始值为0XFFF，任一个网络模式的网络层收到“入网请求”，在通过白名单判决后，将发送入网请求的STA节点MAC地址传递给应用层，请求应用层分配TEI；应用层接收到网络层的分配请求，根据STA的MAC地址，检查TEI分配表：若该MAC地址对应的TEI值为0XFFF，则表示未分配TEI，应用层就将最小且可用的TEI值分配给该STA；若该MAC地址对应的TEI值不是0XFFF，则表示已经分配了TEI，则仍然把该条记录的TEI值分配给这个STA；最后，应用层将分配的TEI值传递给发出申请的网络层，网络层用以“入网确认指令”。

其中，STA根据监听到的NID、节点TEI、节点层级以及信道质量，选择入网网络及候选代理，具体包括：1、读取组网模式。2、根据网络模式启动监听：若是网络模式是BPLC单模，则使用BPLC模式参数信息，启动BPLC模监听网络信息，保存到网络信息表中，并把接收到的NID和信道质量值传递给应用层；若网络模式是BMPW单模，则使用BMPW模式参数信息，启动BMPW模监听网络信息，保存到网络信息表中，并把接收到的NID和信道质量值传递给应用层；若网络模式是BPLC和BMPW双模，则使用BPLC模式参数信息，启动BPLC模监听网络信息，同时，使用BMPW模式参数信息，启动BMPW模监听网络信息，双模各自把接收到的网络信息保存到网络信息表中，并将NID和信道质量值传递给应用层。3、排序候选入网网络：若一个NID，在BPLC和BMPW下均监听到，则按网络质量排序；若一个NID，只在BPLC或BMPW一个模下监听到，则按信道质量排序。4、选择关联入网网络：根据前面的排序，首先选择双模网络排在最前面的NID尝试入网，若失败，依次选择下一序位的NID网络尝试入网，若两个网络模式尝试完均未完成入网，在从单模网络中依次选择网络尝试入网，如果尝试完所有网络均失败，则等待一段时间在重新尝试，在等待期间，可以同步进行网络监听并根据监听结果重新排序。5、选择候选代理：对NID在网络信息中的记录进行排序，层级最小的排在最前面；层级相同按信道质量排序网络层从排序结果中最多选择最前面5个作为候选代理。

需要说明的是，通过应用层统一分配第一网络模式和第二网络模式中每个组网子节点的终端网络标识，使每个组网子节点在两种网络模式下，对应有唯一的终端网络标识，以实现在目标网络中进行两种网络模式的切换，从而提升网络模式之间的协作性。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，如图5所示，步骤102所述根据所述目标节点，获取已组网完成的网络的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，包括：

301、当所述通信类型为单模通信时，根据所述路由信息从对应所述第一网络模式及所述第二网络模式的路由中确定一个目标路由；

302、当所述通信类型为分组通信时，通过对所述目标节点进行分组，得到第一目标节点及第二目标节点，并根据所述第一目标节点和所述第二目标节点分别对应的路由信息，分别确定所述第一目标节点所对应的第一目标路由，以及所述第二目标节点所对应的第二目标路由。

303、当所述通信类型为双模同步通信时，根据所述路由信息分别确定对应所述第一网络模式的第一目标路由，以及对应所述第二网络模式的第二目标路由。

本发明实施例中，为了满足不同业务类型，更好的进行数据通信，针对不同类型的业务采用不同类型的通信流程进行数据通信。针对一般类型业务如点对点抄表、子节点注册等业务，采用单模通信类型进行通信，如图6所示，单模通信类型的数据通讯流程为：1、应用层产生业务需求；2、应用层根据业务需求生成应用报文(第一通信报文)；3、应用层路由选择；4、构造业务报文(第二通信报文)；5、发送业务报文；6、业务响应报文处理。针对全网范围的，通信数据量较大且重复性的业务类型，如全网抄表，采用分组通信类型进行通信，将需要传输的数据分为两组，并由两种网络模式分别执行一组数据的通信任务。如图7所示，分组通信类型的数据通讯流程为：1、应用层产生全网请求；2、应用层白名单分组；3、应用层根据业务需求生成应用报文；4、应用层路由选择；5、构造业务报文(第二通信报文)；6、发送业务报文；7、业务响应报文处理。针对重要、紧急的业务，如事件上报、升级业务等，采用双模通信类型进行通信，如图8所示，双模通信类型的数据通讯流程为：1、应用层产生双重业务需求；2、应用层根据业务需求生成应用报文；3、应用层获取双模路由；4、构造双模业务报文(第二通信报文)；5、发送业务报文；6、业务响应报文处理。

需要说明的是，分组通信类型在生成应用报文之前，需要对目标节点进行分组，具体包括：应用层按照白名单顺序，逐个节点从两个网络模式的网络层获取该节点的路由信息(包括下一跳地址，到下一跳的链路质量，到目的节点的跳数)；进一步对比两条路由信息：若两条路由的跳数相同，则选择下一跳链路质量高做分组；若两条路由的跳数不相同，则进一步确认跳数少的路由，其下一跳链路质量是否高于基本传输门限，若是，则选择链路跳数少的路由做分组；否则，选择下一跳链路质量高的做分组，按照上述方式将白名单中的子节点分为两组；进一步判定两组子节点数量，若两组子节点数量接近，则完成分组；若子节点数量差别较大，则从节点数较多的组中将两个网络模式下路由质量(综合评估跳数和下一跳链路质量)接近的子节点转到另一子节点组，完成分组。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，步骤102所述路由信息包括路由链路质量、路由节点数，所述根据所述路由信息确定至少一个目标路由，包括：

本发明实施例中，获取目标网络中对应目标节点的第一网络模式和第二网络模式的路由信息，该路由信息包括下一跳链路质量、路由经过的总跳数。根据通信类型确定需要进行通信的路由数量，若需要使用一个目标路由，则选择下一跳链路质量最高或路由经过的总跳数最少的路由作为目标路由，目标路由的网络模式可以为第一网络模式或第二网络模式；若需要使用两个目标路由，则分别从第一网络模式和第二网络模式中选择下一跳链路质量最高或路由经过的总跳数最少的路由作为目标路由，此时，得到的目标路由为分别对应第一网络模式和第二网络模式的两个目标路由。根据下一跳链路质量以及路由跳数进行路由选择，以实现将链路质量较高以及路由路径较短的最佳路由最为目标路由，从而提高数据通信效率，保证数据通信质量。

在一个本发明实施例中，为了进一步说明及限定，步骤103所述将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点，包括：

当所述第二网络通信报文通过中转子节点发送至所述目标节点时，所述中转子节点根据所述第二网络通信报文的转发状态判定是否更新目标路由。

本发明实施例中，网络中的中心节点与子节点之间可以直接进行数据通信，也可以通过中心节点与子节点之间的中转子节点进行中继通信。当通过中转子节点转发时，第二网络通信报文先发送至中转子节点，再由中转子节点转发至目标节点。若中转子节点使用目标路由转发失败，可以切换到另一网络模式的路由重新转发。例如，在一个实际业务报文转发场景中，中转子节点为STA，1、当STA的MAC层收到业务报文，并确认需要对该业务报文进行转发，则STA的MAC层请求网络层提供中继路由，即下一跳的节点的TEI；2、STA的MAC层按标准要求构造转发报文帧，转发给下一跳节点，启动“确定定时器”；3、STA收到下一跳节点发的确认帧，正确收到数据，则表示转发成功，STA的MAC停止“确认定时器”；4、STA的“确认定时器溢出”，或收到的确认帧中携带的原因值是接收错误，MAC层重传次数减1，若重传次数不为0，则MAC层执行重传，并启动“确认定时器”；5、若重传次数为0，MAC层请求应用层转发；6、应用层记录该报文在当前模式(记为A模)传输标志位失败，查询在另一网络模式(记为B模)传输标志不是失败，则提取业务报文中的应用层载荷，最终目的地址等信息，传递给B模完成转发；7、若B模转发成功，则STA成功完成中继转发，若B模转发也失败，加上之前在A模转发失败，则本次中继转发失败。

需要说明的是，由于目标网络包括第一网络模式和第二网络模式，因此，在通过中转子节点进行中继转发时，可以进行不同网络模式的路由的切换。通过中转子节点根据第二网络通信报文的转发状态对目标路由进行切换，以实现在一种网络模式转发失败时，可以通过另一种网络模式重新转发，从而提升中继转发的成功率。

本发明提供了一种数据通信方法，本发明实施例通过响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型的信息；根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一组组网参数；根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至目标节点，能够有效避免现有基于一种网络模式进行数据通信的方法，存在通信易受到干扰或发生中断的技术问题，从而大大提升了数据通信的稳定性及效率。

进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种数据通信装置，如图9所示，该装置包括：

第一生成模块41，用于响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型；

确定模块42，用于根据所述目标节点，分别从已构建的第一网络模式及第二网络模式所对应的网络信息中获取路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一个网络标识；

第二生成模块43，用于根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点。

进一步地，所述装置，还包括：获取模块，组网模块

进一步地，所述获取模块，包括：

进一步地，所述组网模块，包括：

进一步地，所述确定模块，包括：

本发明提供了一种数据通信装置，本发明实施例通过响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型的信息；根据所述目标节点，获取已完成组网的目标网络中的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，其中，所述第一网络模式及所述第二网络模式共用一组组网参数；根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至目标节点，能够有效避免现有基于一种网络模式进行数据通信的方法，存在通信易受到干扰或发生中断的技术问题，从而大大提升了数据通信的稳定性及效率。

根据本发明一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的数据通信方法。

图10示出了根据本发明一个实施例提供的一种终端的结构示意图，本发明具体实施例并不对终端的具体实现做限定。

如图10所示，该终端可以包括：处理器(processor)502、通信接口(Communications Interface)504、存储器(memory)506、以及通信总线508。

其中：处理器502、通信接口504、以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。

通信接口504，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。

处理器502，用于执行程序510，具体可以执行上述数据通信方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序510可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器502可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器506，用于存放程序510。存储器506可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文，所述数据通信请求携带有目标节点以及通信类型的信息；

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种数据通信方法，其特征在于，包括：

根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至目标节点；

所述通信类型包括单模通信、分组通信、双模同步通信，所述根据所述目标节点，获取已组网完成的网络的第一网络模式及第二网络模式的路由信息，并根据所述路由信息、所述通信类型确定至少一个目标路由，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于数据通信请求，生成第一网络通信报文之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络信息包括对应所述第一网络模式的第一网络标识、对应所述第二网络模式的第二网络标识，所述根据所述网络信息确定组网参数，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述组网参数分别对所述子节点进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由信息包括路由链路质量、路由节点数，所述根据所述路由信息确定至少一个目标路由，包括：

7.一种数据通信装置，其特征在于，包括：

第二生成模块，用于根据所述第一网络通信报文以及所述目标路由所对应的网络模式生成第二网络通信报文，并将所述第二网络通信报文发送至所述目标节点；

所述确定模块包括：第四确定单元，用于当所述通信类型为单模通信时，根据所述路由信息从对应所述第一网络模式及所述第二网络模式的路由中确定一个目标路由；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述中心节点监听到的所述第一网络模式及所述第二网络模式的网络信息，并根据所述网络信息确定组网参数，所述组网参数包括通信白名单，网络标识，组网序列号；

组网模块，用于根据所述组网参数对所述子节点分别进行所述第一网络模式及所述第二网络模式的组网，得到目标网络。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

第一确定单元，用于从初始化参数中确定不包含第一网络标识的第一参数，以及不包含第二网络标识的第二参数；

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述组网模块，包括：

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二生成模块，具体用于所述第二网络通信报文通过中转子节点转发至所述目标节点，若所述第二网络通信报文转发失败，则所述中转子节点对所述目标路由进行更新。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：

13.一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的数据通信方法对应的操作。

14.一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的数据通信方法对应的操作。