CN116137542A - 一种基于hplc和hrf异构双模网络的自适应组网方法 - Google Patents

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李启龙
马越
黄晶晶
褚治广
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Abstract

本发明公开了一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，包括如下步骤：S1、主节点发出组网指令；S2、子节点接收组网指令，生成入网请求信号并发出；S3、主节点接收子节点发出的入网请求信号；S4、子节点接收入网响应，根据反馈情况确定是否入网；S5、重复执行步骤S1‑S4，直到到达设定的时间阈值为止。本发明采用上述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，可以提高通讯稳定性，由于无线与载波两种通讯方式信道特性完全不同，两者取长补短、相互融合，应用时不区分主次，可以根据具体环境择优选择，HPLC+HRF的双模通信技术，能够提供一个更为高效、稳定的通信网络。

Description

一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法
技术领域
本发明涉及电力通信技术领域，尤其是涉及一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法。
背景技术
对于目前已经完善的HPLC系统，在某些应用场景尚存在不足。例如HPLC通信严重依赖于线路的可靠性，当线路出现故障时，即不能满足高紧急性抢修的通信需求。
目前另外一个已被广泛认知并采用的电力通信技术，即微功率无线通信技术，其可以克服载波通信方式在某些抄表应用场合的不足，施工方便，不需要额外铺设电缆，一般工人都可以方便的进行安装；通信不受限于电网特性，可方便的对跨台区、复杂用电环境快速实施抄表方案；通信速率快，实时性高，方便实施远程预付费，远程拉合闸等应用。
“电力线载波+无线”的通信方式，可有效的解决线路中断故障时停电信息的实时上报。另外，在充电桩充放电管理、运行环境监测等特殊应用场景，有序充电应用的实时性不高、数据量不大，以及环境监测应用中许多类别的传感器需电池供电无法采用HPLC通信方式，更加适合采用双模通信的方式实现业务应用。
随着芯片技术的快速发展，业界已经具备在一个设备的有限空间中同时安装和运行电力线载波和高速无线的通信芯片的能力，因此双模通信已经具备了工程上的可行性。但由于这两种通信技术的通信协议的基本原理相差较大，且是相互独立运行的，融合度较低，因此，如何能充分结合电力线载波和无线各自的优点，使两种不同通信方式可以互为备用，弥补单模通信手段的不足，通过双模通信方式进行高效混合组网，以提升网络通信的稳定性和可靠性，为物联网提供更加鲁棒的通信保障成为了一个研究焦点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，可以提高通讯稳定性，由于无线与载波两种通讯方式信道特性完全不同，两者取长补短、相互融合，应用时不区分主次，可以根据具体环境择优选择，HPLC+HRF的双模通信技术，能够提供一个更为高效、稳定的通信网络。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，包括如下步骤：
S1、主节点发出组网指令；
S2、子节点接收组网指令，生成入网请求信号并发出；
S3、主节点接收子节点发出的入网请求信号；
S4、子节点接收入网响应，根据反馈情况确定是否入网；
S5、重复执行步骤S1-S4，直到到达设定的时间阈值为止。
优选的，在步骤S1中，主节点同时启动HPLC和HRF两个网络的组网，主节点启动邻居网络监听定时器，进行定时时间内的网间协调帧的监听，判断是否存在邻居网络；监听的时段内，微功率无线信通持续的监听并刷新不同微功率信道。
优选的，在步骤S2中，具体为：待入网的子节点收到组网指令后，发送邻居请求帧，获取子节点与周围已入网节点的链路通信状态；根据链路通信状态在HPLC和HRF中分别选取通信质量最好且层级最小的两个已入网节点作为子节点的父节点，并从两个父节点中选取层级最小的父节点作为第一父节点，另一个父节点作为第二父节点，并向第一父节点发送入网请求信号。
优选的，在步骤S3中，父节点将接收到的子节点的入网请求信号上报给主节点进行判断。
优选的，在步骤S4中，主节点返回入网响应到父节点，父节点将接收到的入网响应再转发给子节点，子节点根据入网响应的“结果”判断是否入网成功；如果未收到入网响应，重新发起入网请求，如果入网请求被拒绝，则子节点根据定时器设定的时间，准备再次请求入网。
优选的，在组网过程中，实时的比较HPLC和HRF信号的强度值，一直采用信号强度高的通信方式进行组网。
因此，本发明采用上述一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，可以提高通讯稳定性，由于无线与载波两种通讯方式信道特性完全不同，两者取长补短、相互融合，应用时不区分主次，可以根据具体环境择优选择，HPLC+HRF的双模通信技术，能够提供一个更为高效、稳定的通信网络。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法结构图；
图2是本发明一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法的双模通信示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的主旨或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。这些其它实施方式也涵盖在本发明的保护范围内。
还应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本发明，本发明的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明/发明的保护范围之内。
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为详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本发明说明书中引用的现有技术文献所公开的内容整体均通过引用并入本发明中，并且因此是本发明公开内容的一部分。
如图1所示，本发明提供了一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，包括如下步骤：
S1、主节点发出组网指令。
首先，对于集中器的主节点应该同时具备电力线载波和无线两个端口，需要在主节点处实现两个网络的组网管理。主节点同时启动HPLC和HRF两个网络的组网，主节点启动邻居网络监听定时器，进行定时时间内的网间协调帧的监听，判断是否存在邻居网络。监听的时段内，微功率无线信通持续的监听并刷新不同微功率信道，以便后续的微功率无线下作信道的选样。由主节点发送入网允许命令帧，启动主节点上两个网络的直接通信范围内未入网节点的入网程序，当主节点发现两个网络上周围节点均入网后，逐个选择双网同时在网的节点作为代理节点，在组网过程中，可以实时的比较HPLC和HRF信号的强度值，一直采用信号强度高的通信方式进行组网，代理节点可对两个网络的网间信息传递实现灵活的切换。然后由代理节点发送入网允许命令帧，启动代理节点在两个网络的直接通信范围内未入网节点的入网程序。
S2、子节点接收组网指令，生成入网请求信号并发出。
具体为：待入网的子节点收到组网指令后，发送邻居请求帧，邻居请求帧包括该子节点至已入网节点的第一通信质量值和该已入网节点在网络中的层次数。该邻居请求帧只会被接收到的节点处理，不会被转发。
通过发送邻居请求帧的方式可以获取子节点与周围已入网节点的链路通信状态，根据链路通信状态在HPLC和HRF中分别选取通信质量最好且层级最小的两个已入网节点作为子节点的父节点，并从两个父节点中选取层级最小的父节点作为第一父节点，另一个父节点作为第二父节点，并向第一父节点发送入网请求信号。
S3、主节点接收子节点发出的入网请求信号。
父节点将接收到的子节点的入网请求信号转发给主节点进行判断。
S4、子节点接收入网响应，根据反馈情况确定是否入网。
主节点发送的入网响应到父节点，父节点将接收到的入网响应再转发给子节点，子节点根据入网响应的“结果”判断是否入网成功；如果未收到入网响应，重新发起入网请求，如果入网请求被拒绝，则子节点根据定时器设定的时间，准备下一次再次请求入网。
S5、重复执行步骤S1-S4，直到到达设定的时间阈值为止。
因此，本发明采用上述一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，可以提高通讯稳定性，由于无线与载波两种通讯方式信道特性完全不同，两者取长补短、相互融合，应用时不区分主次，可以根据具体环境择优选择，HPLC+HRF的双模通信技术，能够提供一个更为高效、稳定的通信网络。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳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：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、主节点发出组网指令；
S2、子节点接收组网指令，生成入网请求信号并发出；
S3、主节点接收子节点发出的入网请求信号；
S4、子节点接收入网响应，根据反馈情况确定是否入网；
S5、重复执行步骤S1-S4，直到到达设定的时间阈值为止。
2.根据权利要求1所述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：在步骤S1中，主节点同时启动HPLC和HRF两个网络的组网，主节点启动邻居网络监听定时器，进行定时时间内的网间协调帧的监听，判断是否存在邻居网络；监听的时段内，微功率无线信通持续的监听并刷新不同微功率信道。
3.根据权利要求1所述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：在步骤S2中，具体为：待入网的子节点收到组网指令后，发送邻居请求帧，获取子节点与周围已入网节点的链路通信状态；根据链路通信状态在HPLC和HRF中分别选取通信质量最好且层级最小的两个已入网节点作为子节点的父节点，并从两个父节点中选取层级最小的父节点作为第一父节点，另一个父节点作为第二父节点，并向第一父节点发送入网请求信号。
4.根据权利要求3所述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：在步骤S3中，父节点将接收到的子节点的入网请求信号上报给主节点进行判断。
5.根据权利要求3所述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：在步骤S4中，主节点返回入网响应到父节点，父节点将接收到的入网响应再转发给子节点，子节点根据入网响应的“结果”判断是否入网成功；如果未收到入网响应，重新发起入网请求，如果入网请求被拒绝，则子节点根据定时器设定的时间，准备再次请求入网。
6.根据权利要求1所述的一种基于HPLC和HRF异构双模网络的自适应组网方法，其特征在于：在组网过程中，实时的比较HPLC和HRF信号的强度值，一直采用信号强度高的通信方式进行组网。
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