[發(fā)明專利]一種低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210152166.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN103428089A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾樂陶;朱奎;范艷根;楊紅衛(wèi);殷翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市金正方科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/725
• 分類號(hào): H04L12/725;H04L12/757;H04B3/54
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低壓電力載波技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

近年來，電力線載波通信作為一種未來重要的現(xiàn)場設(shè)備總線通信技術(shù)，已經(jīng)成為通信系統(tǒng)中新的研究熱點(diǎn)。其中，低壓配電網(wǎng)載波通信行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在飛速發(fā)展，電力載波通訊也經(jīng)歷了一個(gè)從集中式系統(tǒng)向分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的發(fā)展過程。?

然而，電力載波通信具有噪聲干擾強(qiáng)且具有時(shí)變性，信號(hào)衰減大，信道容量小等固有特點(diǎn)，其在具體應(yīng)用中還存在很多不足；而在低壓配電網(wǎng)中，除了具有上述載波通信固有特點(diǎn)外，其還具有物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)未知的特點(diǎn)。因而，為了提高電力線通信可靠性，一方面可以從物理層的信道估計(jì)與選擇、信道編碼、濾波設(shè)計(jì)、功率分配、調(diào)制/解調(diào)方式等方面來考慮之外，另一方面也可以從電力線通信的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)模型等角度來考慮，提高網(wǎng)絡(luò)通信效率，抗干擾能力和可靠性，這樣才能適應(yīng)在相對(duì)惡劣的環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。?

目前，主流的電力載波的組網(wǎng)技術(shù)一般采用中繼分級(jí)的思路動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，以適應(yīng)時(shí)變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。其雖然通過減少組網(wǎng)中的中繼節(jié)點(diǎn)降低了網(wǎng)絡(luò)中的電網(wǎng)諧波污染，但對(duì)于高質(zhì)量的低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，該方法仍無法滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋率大、網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量高的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中存在的組網(wǎng)慢、路由搜尋效率低，網(wǎng)絡(luò)覆蓋率及網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量較低。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

本發(fā)明提供一種低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，方法包括以下步驟：?

步驟S1：載波通信的主節(jié)點(diǎn)遍歷一級(jí)從節(jié)點(diǎn)，并以一級(jí)從節(jié)點(diǎn)作為中繼往下一級(jí)從節(jié)點(diǎn)下發(fā)組網(wǎng)命令，所述組網(wǎng)命令包括從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道搶占需要的時(shí)間以及未知節(jié)點(diǎn)數(shù)；?

步驟S2：所述從節(jié)點(diǎn)接根據(jù)主節(jié)點(diǎn)下發(fā)的組網(wǎng)命令進(jìn)行信道搶占，向所述主節(jié)點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求報(bào)文；?

步驟S3：所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述從節(jié)點(diǎn)發(fā)送的入網(wǎng)請(qǐng)求報(bào)文，提取所述從節(jié)點(diǎn)的地址及鄰居信度信息并分配其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，完成主節(jié)點(diǎn)及從節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S3之后還包括：?

步驟S4：在所述主節(jié)點(diǎn)內(nèi)部建立一個(gè)信度值表，儲(chǔ)存各個(gè)從節(jié)點(diǎn)相互之間通信的信度值，所述從節(jié)點(diǎn)的信度值大小決定于該從節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)的信噪比。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S3之后還包括：?

步驟S5：在所述主節(jié)點(diǎn)內(nèi)部建立一個(gè)路由表，用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的路由信息；并根據(jù)所述信度值表中各個(gè)從節(jié)點(diǎn)相互之間的信度，計(jì)算出所述從主節(jié)點(diǎn)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑，并定時(shí)更新該路由表。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S1具體包括：?

步驟S101：尋找所有直接可達(dá)的一級(jí)從節(jié)點(diǎn)，然后通過所述一級(jí)從節(jié)點(diǎn)作為中繼尋找所有二級(jí)從節(jié)點(diǎn)，依此類推尋找到所有最后一級(jí)從節(jié)點(diǎn)；?

步驟S102：所述主節(jié)點(diǎn)分別通過一級(jí)從節(jié)點(diǎn)作為中繼下發(fā)組網(wǎng)命令，所述命令包括單個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道搶占需要的時(shí)間以及未知節(jié)點(diǎn)數(shù)，該時(shí)間及范圍根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)數(shù)大小的變化而動(dòng)態(tài)變化，在信道搶占需要的時(shí)間內(nèi)等待接收所有節(jié)點(diǎn)的信道搶占消息。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S2具體包括：?

步驟S201：所述從節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的組網(wǎng)命令中信道搶占需要的時(shí)間及從節(jié)點(diǎn)數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)信道搶占時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行信道搶占，并向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道搶占消?息，該信道搶占消息為消息標(biāo)識(shí)和節(jié)點(diǎn)地址；?

步驟S202：所述主節(jié)點(diǎn)收到信道搶占消息后發(fā)送信道搶占回應(yīng)消息，所述回應(yīng)消息為回應(yīng)消息標(biāo)識(shí)和發(fā)起節(jié)點(diǎn)地址；?

步驟S203：所述從節(jié)點(diǎn)收到主節(jié)點(diǎn)的信道搶占回應(yīng)消息后，將該回應(yīng)消息中的發(fā)起節(jié)點(diǎn)地址與本節(jié)點(diǎn)地址進(jìn)行匹配，若匹配，則進(jìn)入步驟S204；若不匹配，則所述從節(jié)點(diǎn)等待下一輪搶占；?

步驟S204：所述從節(jié)點(diǎn)信道搶占成功，所述從節(jié)點(diǎn)向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求報(bào)文，所述入網(wǎng)請(qǐng)求報(bào)文包括該從節(jié)點(diǎn)和已入網(wǎng)鄰居節(jié)點(diǎn)的地址以及該從節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)通信的信度值。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S204還包括：?

所述從節(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)聽其他鄰居從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)通信，得到該從節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)通信的信度值，并將該鄰居節(jié)點(diǎn)信度值保存至存儲(chǔ)空間。?

進(jìn)一步，在上述低壓電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，所述步驟S3具體包括：?