電力線載波通信組網(wǎng)方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體涉及一種電力線載波通信組網(wǎng)方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力載波通信技術(shù)從提出到發(fā)展至今，已經(jīng)有了數(shù)十年的歷史。過去，電力載波通信技術(shù)(Power Line Communicat1n,PLC)主要用于電網(wǎng)中各個低速控制信息的傳遞，如自動抄表等。而現(xiàn)在，寬帶電力線載波已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展趨勢，寬帶PLC技術(shù)給廣大用戶提供了一個技術(shù)途徑，為各種基于電力系統(tǒng)的通信應(yīng)用種類提供了一個統(tǒng)一的通信路徑平臺，各種規(guī)?；瘧?yīng)用例如電力抄表，低壓電器控制、配網(wǎng)等方面對此需求尤其迫切。
[0003]與傳統(tǒng)的窄帶電力線載波技術(shù)相比，寬帶電力線載波技術(shù)具有高速、抗噪音、自動路由，覆蓋率高等諸多優(yōu)點，但是由于我國電網(wǎng)環(huán)境存在部分地區(qū)的線路老化陳舊，接線不規(guī)范等問題，導(dǎo)致部分地方的通信效果不理想。從系統(tǒng)角度上看，由于寬帶信號的工作范圍主要在2-30Mhz相對窄帶PLC信號的工作范圍50-500Khz，在電網(wǎng)上隨距離，接線器等衰減更大。
[0004]因此，如何提高老舊電網(wǎng)上的寬帶電力載波傳輸效果，解決連通性的問題，是目前推廣寬帶電力線載波亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決寬帶電力線載波通信點對點的傳輸能力差所導(dǎo)致可傳達(dá)距離小的問題，本申請?zhí)峁┮环N電力線載波通信組網(wǎng)方法、裝置和系統(tǒng)，以提高電力線載波傳輸能力。
[0006]根據(jù)第一方面，一種實施例中提供一種電力線載波通信組網(wǎng)方法，包括:
[0007]將具有中央控制節(jié)點和多個普通節(jié)點的通信網(wǎng)絡(luò)劃分成I個主子網(wǎng)和N個次子網(wǎng)，N為大于等于I的整數(shù)；主子網(wǎng)中包括中央控制節(jié)點和至少一個普通節(jié)點，主子網(wǎng)和各次子網(wǎng)之間寬帶載波不可達(dá)，屬于同一子網(wǎng)的各節(jié)點之間寬帶載波可達(dá)；將各次子網(wǎng)的各普通節(jié)點切換為窄帶載波模式；使主子網(wǎng)中各普通節(jié)點分別以窄帶頻率向各次子網(wǎng)發(fā)送測試信號；分別接收各次子網(wǎng)中能夠接收所述測試信號的普通節(jié)點反饋的響應(yīng)報文，以測試主子網(wǎng)中窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的普通節(jié)點；選取至少一個從窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的主子網(wǎng)的普通節(jié)點，并將所選取的普通節(jié)點的通信方式設(shè)置為寬帶載波和窄帶載波復(fù)用模式。
[0008]根據(jù)第二方面，一種實施例中提供一種電力載波通信組網(wǎng)裝置，包括:
[0009]子網(wǎng)劃分模塊，用于將具有中央控制節(jié)點和多個普通節(jié)點的通信網(wǎng)絡(luò)劃分成I個主子網(wǎng)和N個次子網(wǎng)，N為大于等于I的整數(shù)；主子網(wǎng)中包括中央控制節(jié)點和至少一個普通節(jié)點，主子網(wǎng)和各次子網(wǎng)之間寬帶載波不可達(dá)，屬于同一子網(wǎng)的各節(jié)點之間寬帶載波可達(dá)；載波模式切換模塊，用于將各次子網(wǎng)的各普通節(jié)點切換為窄帶載波模式；測試信號發(fā)送模塊，用于使主子網(wǎng)中各普通節(jié)點分別以窄帶頻率向各次子網(wǎng)發(fā)送測試信號；載波通信測試模塊，用于分別接收各次子網(wǎng)中能夠接收所述測試信號的普通節(jié)點反饋的響應(yīng)報文，以測試主子網(wǎng)中窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的普通節(jié)點；主子網(wǎng)復(fù)用節(jié)點確定模塊，用于選取至少一個從窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的主子網(wǎng)的普通節(jié)點，并將所選取的普通節(jié)點的通信方式設(shè)置為寬帶載波和窄帶載波復(fù)用模式。
[0010]根據(jù)第三方面，一種實施例中提供一種電力載波通信組網(wǎng)系統(tǒng)，包括:
[0011]耦合器、收發(fā)通道和數(shù)字基帶處理器，其中:耦合器，用于將收發(fā)通道耦合至電力線；收發(fā)通道，用于將耦合器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳輸給數(shù)字基帶處理器，還用于將數(shù)字基帶處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并傳輸給耦合器；其中，數(shù)字基帶處理器用于執(zhí)行上述的電力線載波通信組網(wǎng)方法。
[0012]依據(jù)上述實施例的電力載波通信組網(wǎng)方法和裝置，由于在載波通信測試時，利用窄帶頻率發(fā)送測試信號，可以得出窄帶載波信號可達(dá)的節(jié)點，并將主子網(wǎng)中相應(yīng)的普通節(jié)點的通訊方式設(shè)置為寬帶載波和窄帶載波復(fù)用模式，以使主子網(wǎng)和各次子網(wǎng)之間能夠點對點通信，從而提高了在利用寬帶載波傳輸數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)傳輸能力，提高了寬帶載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蓚鬟_(dá)距離。
【附圖說明】
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的電力線載波通信組網(wǎng)方法的應(yīng)用場景；
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電力載波通信組網(wǎng)方法的流程圖；
[0015]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的電力載波通信組網(wǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的電力載波通信組網(wǎng)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電力線載波通信組網(wǎng)方法的應(yīng)用場景。如圖1所示，通信網(wǎng)絡(luò)中包括Al至A4的四個子網(wǎng)，其中子網(wǎng)Al中具有中央控制節(jié)點CCO和普通節(jié)點STAO、STAU STA2、STA3，稱為主子網(wǎng)，而子網(wǎng)A2、A3和A4中僅具有普通節(jié)點，稱為次子網(wǎng)，主子網(wǎng)與次子網(wǎng)之間無法進(jìn)行寬帶通信，而只能采用窄帶傳輸方式進(jìn)行通信。
[0019]實施例1:
[0020]為了使主子網(wǎng)與次子網(wǎng)之間實現(xiàn)通信，本實施例公開了一種電力載波通信組網(wǎng)方法，請參考圖2，該方法包括如下步驟:
[0021]步驟100，將具有中央控制節(jié)點和多個普通節(jié)點的通信網(wǎng)絡(luò)劃分成I個主子網(wǎng)和N個次子網(wǎng)，N為大于等于I的整數(shù)。主子網(wǎng)中包括中央控制節(jié)點CCO和至少一個普通節(jié)點(stat1n, STA)，主子網(wǎng)和各次子網(wǎng)之間寬帶載波不可達(dá)，屬于同一子網(wǎng)的各節(jié)點之間寬帶載波可達(dá)。對于寬帶而言，需要構(gòu)建組網(wǎng)來完成通信機制的建立。請參考圖1，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點被分配為中央控制節(jié)點CCO和普通節(jié)點。中央控制節(jié)點CCO負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)以及通信等方面功能；如圖1所示的STAl?STA9為普通節(jié)點STA，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在具體實施時，普通節(jié)點STA的個數(shù)并不限制。
[0022]在具體實施時，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(包括中央控制節(jié)點CCO和各普通節(jié)點STA)同時上電或者在一定短的時間內(nèi)先后上電，采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)算法(例如HPGP)進(jìn)行組網(wǎng)。在此過程中，由于寬帶載波的距離不可達(dá)性，因此，可能會出現(xiàn)多個孤立的寬帶載波不可互相發(fā)現(xiàn)的子網(wǎng)，其中，包含中央控制節(jié)點CCO的子網(wǎng)為主子網(wǎng)，例如圖1所示的中央控制節(jié)點CCO和普通節(jié)點STA0、普通節(jié)點STA1、普通節(jié)點STA2和普通節(jié)點STA3 ;其它不含中央控制節(jié)點CCO的子網(wǎng)為次子網(wǎng)，例如圖1所示的普通節(jié)點STA4和普通節(jié)點STA5，或者普通節(jié)點STA8和普通節(jié)點STA9。需要說明的是，每個子網(wǎng)中可能包含不同數(shù)量的普通節(jié)點STA，其中的普通節(jié)點STA均可以發(fā)送和接收到其所在子網(wǎng)中其它普通節(jié)點STA的寬帶載波數(shù)據(jù)。需要說明的是，同一子網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有相同的通訊能力，當(dāng)然，所稱相同允許有一定的誤差存在。
[0023]步驟200，將各次子網(wǎng)的各普通節(jié)點切換為窄帶載波模式。在步驟100子網(wǎng)組成完成后，將各次子網(wǎng)的各普通節(jié)點切換為窄帶載波模式。在具體實施例中，可以通過預(yù)設(shè)組網(wǎng)時間間隙的方式來表征子網(wǎng)劃分完成，具體地，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的組網(wǎng)時隙后，各次子網(wǎng)中的普通節(jié)點STA切換至窄帶載波的接收模式。在具體實施例中，組網(wǎng)時隙可以根據(jù)經(jīng)驗或者結(jié)合實際需要來設(shè)置。
[0024]步驟300，使主子網(wǎng)中各普通節(jié)點分別以窄帶頻率向各次子網(wǎng)發(fā)送測試信號(例如beacon信號)，并分別接收各次子網(wǎng)中能夠接收測試信號的普通節(jié)點反饋的響應(yīng)報文，以測試主子網(wǎng)中窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的普通節(jié)點。在具體實施中，主子網(wǎng)中各普通節(jié)點以第一預(yù)設(shè)時間間隔twaitO依次切換為窄帶載波模式，完成載波通信測試；第一預(yù)設(shè)時間間隔twaitO不小于主子網(wǎng)中一個普通節(jié)點從發(fā)送測試信號到接收到響應(yīng)報文所需的最長時間。具體地，主子網(wǎng)中普通節(jié)點(例如STA0)在中央控制節(jié)點CCO的控制下，切換到窄帶載波模式，以窄帶頻率發(fā)送beacon信號，并等待第一預(yù)設(shè)時間間隔twaitO以等待其它可能到達(dá)的次子網(wǎng)普通節(jié)點的響應(yīng)報文；而后，主子網(wǎng)中另一普通節(jié)點(例如STA1)在中央控制節(jié)點CCO的控制下，切換到窄帶載波模式，執(zhí)行普通節(jié)點STAO上述所執(zhí)行的作業(yè)，待普通節(jié)點STAl等待第一預(yù)設(shè)時間間隔twaitO后，則切換至主子網(wǎng)中下一普通節(jié)點執(zhí)行上述作業(yè)，從而遍歷主子網(wǎng)中各普通節(jié)點的載波通信測試。假設(shè)主子網(wǎng)中包含M個普通節(jié)點STA，則完成載波通信測試所需要的時間為twaitOXM。
[0025]步驟400，選取至少一個從窄帶載波可到達(dá)次子網(wǎng)的主子網(wǎng)的普通節(jié)點，并將所選取的普通節(jié)點的通信方式設(shè)置為寬帶載波和窄帶載波復(fù)用模式，以使主子網(wǎng)和各次子網(wǎng)之間能夠通信。在經(jīng)過對主子網(wǎng)中各普通節(jié)點STA進(jìn)行載波通信測試后，可以得出主子網(wǎng)中的若干普通節(jié)點STA能夠?qū)崿F(xiàn)與次子網(wǎng)中的普通節(jié)點STA窄帶載波通信，于是，可將主子網(wǎng)中的這些普通節(jié)點STA的通信方式設(shè)置為寬帶載波和窄帶載波復(fù)用模式。在主子網(wǎng)