[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111103715.6
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113556151B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張校臣
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32266
• 代理人: 趙路路

1.一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，主節(jié)點周期性的發(fā)送信標幀，待入網(wǎng)的節(jié)點接收信標幀，準備加入網(wǎng)絡(luò)；

步驟2，判斷接收到的信標幀個數(shù)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(jié)合硬件頻偏值所在范圍和信噪比是否大于對應(yīng)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(nèi)，且信噪比大于與允許的合理范圍相對應(yīng)的第一信噪比閾值，則無需調(diào)節(jié)頻偏值，直接進入步驟8；否則，繼續(xù)判斷硬件頻偏值是否在設(shè)定的有效范圍內(nèi)，若在設(shè)定的有效范圍內(nèi)，且信噪比大于與有效范圍相對應(yīng)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(xù)偵聽信標幀；

步驟4，判斷收到的信標幀個數(shù)是否大于1，若大于1，根據(jù)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(xù)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(nèi)，若軟件頻偏值在允許的合理范圍內(nèi)，則無需調(diào)節(jié)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(shè)定的差值閾值，N≥2，若不超過設(shè)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(xù)偵聽信標幀；

步驟7，調(diào)節(jié)頻偏值，節(jié)點根據(jù)當前有效的頻偏值進行調(diào)節(jié)，使自身的時鐘頻率與網(wǎng)絡(luò)同步，然后進入步驟8；

步驟8，選擇父節(jié)點，節(jié)點根據(jù)收到的信標幀情況，按照設(shè)定的條件選擇合適的父節(jié)點，作為入網(wǎng)請求報文的下一跳路由節(jié)點，然后進入步驟9；

步驟9，申請入網(wǎng)，節(jié)點發(fā)送入網(wǎng)請求報文至選擇的父節(jié)點，父節(jié)點根據(jù)自身的上行路由表，逐級將入網(wǎng)請求傳輸至主節(jié)點，然后進入步驟10；

步驟10，主節(jié)點允許此節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送入網(wǎng)確認報文給待加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，然后進入步驟11；

步驟11，待入網(wǎng)節(jié)點收到入網(wǎng)回復(fù)，入網(wǎng)成功；

所述硬件頻偏值根據(jù)底層報文的收、發(fā)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(jù)連續(xù)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，F(xiàn)d為計算得到的軟件頻偏值，RxClk為節(jié)點物理層接收到信標幀時的時間戳，LastRxClk為節(jié)點接收的相同節(jié)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(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)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(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)方法，其特征在于，所述步驟3中，硬件頻偏值的設(shè)定的有效范圍為[-60，60]ppm，第二信噪比閾值為80dB。

4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)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(quán)利要求1或4所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)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(yīng)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(yīng)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(xù)偵聽信標幀。

6.如權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)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(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)方法，其特征在于，所述步驟8中，節(jié)點選擇父節(jié)點的設(shè)定的條件綜合節(jié)點與周圍節(jié)點的信噪比、層級、通信率信息設(shè)定。

8.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電力線高速載波通信的快速組網(wǎng)方法，其特征在于，已入網(wǎng)的節(jié)點實時與自己的父節(jié)點進行時鐘同步，以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步。