[發明專利]基于多主站模式的低壓電力線通信網絡層管理方法

有效

• 申請號: 201110227676.0
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102291259A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 劉迎澍;李冰;姜偉峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/12
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

1.一種基于多主站模式的低壓電力線通信網絡層管理方法，該基于多主站模式的低壓電力線通信網絡結構，包括網關和電力線通信節點，網關一端通過以太網與上位機或局域網互連，網關的另一端通過電力線連接電力線通信網絡，電力線通信網絡采用總線型拓撲結構，電力線通信節點數為1至N個；其中網關具有固定的網絡地址，接入電力線通信網絡的其它節點需要通過動態地址分配過程配置一個合法的網絡地址，才能進入正常數據通信狀態；網絡地址的長度為1個字節，即地址空間為0～255，其中“255”為全局地址，只能作為目的地址使用，“0”為網關地址，剩余的254個地址供節點自由申請；所述網絡層管理方法的開發在電力線通信模塊提供的物理層及介質訪問控制層的協議軟件基礎上進行，如此軟硬件結構的低壓電力線通信網絡層管理方法，其特征在于包括以下過程：

1)動態地址分配過程的通信、仲裁方式以及采用的報文

網絡中的節點在獲得合法的網絡地址以前使用其具有的唯一的48位介質訪問控制層地址進行動態地址分配過程的通信，同時介質訪問控制層地址也是地址競爭的仲裁因素，節點的介質訪問控制層地址越小，則節點在地址競爭中具有的優先級越高；動態地址分配過程共使用了三種報文，分別為：

(1)地址申請報文：

源地址：節點的介質訪問控制層地址；

目的地址：全局地址；

報文類型：廣播報文；

報文信息：申請的網絡地址；

(2)沖突回應報文：

源地址：節點的介質訪問控制層地址；

目的地址：與本節點進行地址競爭的節點的介質訪問控制層地址；

報文類型：單播報文；

報文信息：正在申請的網絡地址；

(3)地址聲明報文：

源地址：節點的介質訪問控制層地址；

目的地址：申請本節點地址的節點的介質訪問控制層地址；

報文類型：單播報文；

報文信息：本節點的網絡地址；

2)節點上電完成軟硬件初始化后，進行動態地址分配的步驟是：

(1)確定首選地址，首選地址就是動態地址分配過程中申請的第一個地址，首選地址這樣產生：節點上電后，檢測上電標志位，若是第一次接入網絡，且其介質訪問控制層地址的最后1個字節不為“0x00”和“0xFF”，則用其介質訪問控制層地址的最后1個字節作為首選地址，若其介質訪問控制層地址的最后1個字節為“0x00”和“0xFF”，則將其首選地址設為1；若非第一次上電，則將上次保存的地址作為首選地址；

(2)發送地址申請報文，向網絡廣播本節點正在對一個地址進行申請；

(3)本節點進入地址申請等待階段，在此階段本節點會對收到地址申請報文、沖突回應報文、地址聲明報文進行處理，處理過程如下：收到來自其它節點的地址聲明報文和沖突回應報文后，首先判斷報文中的報文信息是否與本節點正在申請的地址相同，若相同，則本節點退出本次地址申請過程，重新設置下一個申請的網絡地址，從步驟(2)開始新的地址申請過程，若不同，則本節點繼續地址申請等待過程；收到來自其它節點的地址申請報文后，首先判斷報文中的報文信息是否與本節點正在申請的地址相同，若不同，則本節點繼續地址申請等待過程，若相同，則本節點與其它節點進行地址競爭，若本節點的介質訪問控制層地址小，即優先級高，則給其它節點回復一個沖突回應報文，而后本節點繼續地址申請等待過程，若本節點的介質訪問控制層地址大，即優先級低，則本節點退出本次地址申請過程，重新設置下一個申請的網絡地址，從步驟(2)開始新的地址申請過程；節點下一個申請的網絡地址的產生機制為，判斷上一個申請的地址是否是“254”，若是，則將下一地址設為“1”；否則將當前地址加1設為下一個申請的網絡地址；

(4)如本節點的地址申請等待時間結束，則本節點申請地址成功，將申請的地址設為本節點的網絡地址，并將申請成功的地址保存，而后修改上電標志位，其后本節點退出動態地址分配過程進入正常通信狀態，在此狀態中本節點若收到來自其它節點的地址申請報文，則判斷其它節點是否在對本節點的地址提出申請，若是，則本節點給其它節點回復一個地址聲明報文。