[發明專利]一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法

有效

• 申請號: 202111103715.6
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113556151B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 張校臣
• 申請（專利權）人: 佳源科技股份有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L7/04;H04J3/06
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 趙路路

1.一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，主節點周期性的發送信標幀，待入網的節點接收信標幀，準備加入網絡；

步驟2，判斷接收到的信標幀個數是否為1，若為1，則進入步驟3，否則，進入步驟4；

步驟3，獲取硬件頻偏值，并結合硬件頻偏值所在范圍和信噪比是否大于對應信噪比閾值，判斷硬件頻偏值是否可靠；若硬件頻偏值在允許的合理范圍內，且信噪比大于與允許的合理范圍相對應的第一信噪比閾值，則無需調節頻偏值，直接進入步驟8；否則，繼續判斷硬件頻偏值是否在設定的有效范圍內，若在設定的有效范圍內，且信噪比大于與有效范圍相對應的第二信噪比閾值，則判定為頻偏值可靠，進入步驟7，否則，判定為頻偏值不可靠，返回步驟1，繼續偵聽信標幀；

步驟4，判斷收到的信標幀個數是否大于1，若大于1，根據接收到的信標幀攜帶的時間戳信息，計算軟件頻偏值，并記錄最近計算得到的N個頻偏值，然后進入步驟5；否則，返回步驟1，繼續偵聽信標幀；

步驟5，判斷軟件頻偏值是否在允許的合理范圍內，若軟件頻偏值在允許的合理范圍內，則無需調節頻偏值，直接進入步驟8；否則，進入步驟6；

步驟6，判定N個軟件頻偏值的兩兩差值是否不超過設定的差值閾值，N≥2，若不超過設定的差值閾值，則判定為計算的軟件頻偏值可靠，進入步驟7；否則返回步驟1，繼續偵聽信標幀；

步驟7，調節頻偏值，節點根據當前有效的頻偏值進行調節，使自身的時鐘頻率與網絡同步，然后進入步驟8；

步驟8，選擇父節點，節點根據收到的信標幀情況，按照設定的條件選擇合適的父節點，作為入網請求報文的下一跳路由節點，然后進入步驟9；

步驟9，申請入網，節點發送入網請求報文至選擇的父節點，父節點根據自身的上行路由表，逐級將入網請求傳輸至主節點，然后進入步驟10；

步驟10，主節點允許此節點加入網絡，發送入網確認報文給待加入網絡的節點，然后進入步驟11；

步驟11，待入網節點收到入網回復，入網成功；

所述硬件頻偏值根據底層報文的收、發時間計算獲得，然后寫入寄存器中，通過讀取寄存器值獲取硬件頻偏值；

所述軟件頻偏值是根據連續接收的兩個信標幀中攜帶的時間戳進行計算獲得，計算公式如下：

其中，Fd為計算得到的軟件頻偏值，RxClk為節點物理層接收到信標幀時的時間戳，LastRxClk為節點接收的相同節點上一個信標的RxClk，Bts為信標時間戳，LastBts為上一個信標中的Bts。

2.如權利要求1所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述步驟3中，硬件頻偏值的允許的合理范圍為[-2，2]ppm，第一信噪比閾值為60dB。

3.如權利要求1或2所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述步驟3中，硬件頻偏值的設定的有效范圍為[-60，60]ppm，第二信噪比閾值為80dB。

4.如權利要求1所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述步驟5中，軟件頻偏值的允許的合理范圍為[-2，2]ppm。

5.如權利要求1或4所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述步驟6具體包括以下步驟：

步驟6.1，判斷最近的兩個軟件頻偏值的差值是否不超過相對應的第一差值閾值，若滿足條件，則判定為頻偏值可靠，進入步驟7；否則進入步驟6.2；

步驟6.2，判斷最近的三個軟件頻偏值的兩兩差值是否不超過相對應的第二差值閾值，若滿足條件，則判定為頻偏值可靠，進入步驟7；否則，返回步驟1，繼續偵聽信標幀。

6.如權利要求5所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述第一差值閾值為1～3ppm，第二差值閾值為4～6ppm。

7.如權利要求1所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，所述步驟8中，節點選擇父節點的設定的條件綜合節點與周圍節點的信噪比、層級、通信率信息設定。

8.如權利要求1所述的一種應用于電力線高速載波通信的快速組網方法，其特征在于，已入網的節點實時與自己的父節點進行時鐘同步，以實現整個網絡的時鐘同步。