[發明專利]電力線載波通信方法

有效

• 申請號: 201310429213.1
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103475391A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 周君鵬;趙小進;何城;王智;戴韌
• 申請（專利權）人: 杭州迅龍科技有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L27/10
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 邵志

技術領域

本發明涉及一種電力線載波通信方法，特別是一種基于R-FSK（Ripple-Frequency-shift?keying）調制技術的載波通信方法，即基于脈沖通信和移頻鍵控通信技術的載波通信方法，主要適用于220V低壓側的電力線載波通信領域。

背景技術

近年，隨著電子技術與通信技術的發展，以及國內外資金的大批注入，關于低壓載波信道這一塊的科研工作取得了重大突破，為低壓電力載波通信技術的成熟創造了條件。但是就目前的低壓載波通信而言仍存在著技術瓶頸：衰減、干擾與動態變化，這些都是制約低壓載波通信發展的關鍵因素。擴頻技術、多載波調制、自適應調頻技術以及正交頻分復用技術等，都是從物理通道上提高載波的抗干擾能力及可靠性。組網技術的優化也是載波抗衰減采取的重要措施，目前國內外比較推崇的通信方案主要有三種：

Echelon的基于PSK調制的Lonworks技術。Lonworks技術自身具有“全網監聽、沖突避讓”機制，在無需了解低壓電網的網絡拓撲結構的情況下可以通過隨機搜索的思路，逐步覆蓋全網。由于這一技術中采用隨機中繼的方法，因此其中繼效率不高，而且，對于無法形成鏈路的“孤島”，它也無能為力。

東軟載波是基于FSK調制的主從式的網絡結構中靜態組網方案。在主從式的網絡結構中靜態組網方案中一般采用集中器作為組網的主體，通過專有的算法選出網絡節點的一條或多條中繼路徑，并將多條中繼路徑記憶在集中器中。在通信的過程中根據成功概率對其優化。通過長時間的路由學習和路徑優化選擇達到優化通訊效果的目的，但這種技術需要學習時間長，效率低，如果一個主要中繼節點損壞，又將學習很長時間。

瑞斯康載波是基于PSK調制的動態組網的機制，動態組網機制是建立在物理層的載波偵聽多路訪問（CSMA）的防沖突技術上的。組網算法的核心是網絡中的智能節點自動尋找最佳的通訊路徑群（不是一條路徑），進行數據包的轉發，用動態的路由去適應動態的電網。在動態組網技術當中，集中器組網算法得到了簡化，在抄收機制上相當于數據庫的檢索查詢，主要的組網功能由各個智能化的節點來完成。這是與靜態組網的根本區別，靜態組網全部由集中器來實現，各節點只是被動的轉發數據包。動態組網不依賴于低壓電網的網絡拓撲結構，采用一種絕對的動態網絡自適應技術，直到集中器下發抄表指令時，才開始真正組網，不依賴于歷史記錄，通過全網設備建立起多條傳輸鏈路。在智能中繼、沖突避讓的基礎上，使網絡內所有設備互動協調，以最快的速度找到目標節點。但是該技術只是解決了快速組網問題，同樣會出現孤點無法通訊的現象，并且這種技術帶來了一個難題，那就是全網齊呼容易導致局部范圍的電網諧波系數超標，損害用戶家用電器。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題提供一種電力線載波通信方法，以實現快遞組網通信，同時避免局部電網諧波系數超標的問題。

本發明所采用的技術方案是：電力線載波通信方法，其特征在于步驟如下：

S1、首先將屬于同一集中器下的各電表的地址下發到該集中器中，集中器按照各電表的地址向目標電表發送載波信號；當集中器中不存在目標電表對應的路由級數時，則發出一個初始的n級中繼載波信號，n取不大于7的正整數；

S2、電表判斷其所偵聽到的信號強度是否大于設定值X，X不大于130dbuv；若是，則該電表不對該信號進行轉發；若否，則對該信號進行轉發，同時中繼級別減一，且經轉發后的信號中包含有初始中繼級別n和轉發后的中繼級別m，m取小于n的整數；

S3、當目標電表偵聽到集中器發送的信號后，讀取信號的初始中繼級別n和當前中繼級別M，并將自身中繼級別設定為n-M，然后發出中繼級別為n-M的中繼信息回復給集中器，M取不大于n的整數；

S4、集中器收到目標電表的回復后，將其回復的數據以及中繼級別存儲，即可實現中繼路由記錄和通信。

所述初始中繼級別n為4級。

若沒有電表對集中器進行回復，集中器將初始中繼級別調整為7級，然后依次執行步驟S2、S3、S4。

所述集中器和所有滿足轉發條件的電表在過零點時同步進行信號發送。

所述設定值X為70dbuv。

按照前述步驟執行三輪后，若仍有電表未能與集中器通信，則采用脈動控制技術實現集中器與余下電表的通信。

采用所述脈動控制技術實現通信的具體步驟如下：