无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法技术

本发明专利技术提供了一种跳频无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法，涉及网络通讯技术领域，解决了微功率无线通信与HPLC通信无法融合的技术问题。本发明专利技术的步骤为：划分信道为公共信道与工作信道；划分信标为同步信标与发现信标；划分通信时隙为信标时隙和竞争时隙；给所述无线信标时隙、无线竞争时隙、电力载波信标时隙、电力载波竞争时隙按时序逐一分配时限，形成多个跳频时隙图。本发明专利技术通过增加同步信标与发现信标实现微功率无线通信和HPLC通信的融合，不仅提高通信效率，而且保证了通信可靠性。另一方面，降低了同步信标的占用时间，保证了网络的覆盖性。保证了网络的覆盖性。保证了网络的覆盖性。

【技术实现步骤摘要】
无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法


[0001]本专利技术涉及网络通讯
，尤其涉及一种无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法。

技术介绍

[0002]在高速电力线载波(High speed Power Line Communication，HPLC)标准中，对信标的类型、帧结构、工作时隙安排做了严格的定义。在将微功率无线通信技术和低压电力线载波(Power Line Communication，PLC)通信技术结合起来，开发双模通信技术时，如果完全使用HPLC的信标的技术协议，是不可行的。这是因为上述两种技术存在以下的技术差异，会影响双模的协议与工作机制。
[0003]第一，微功率无线通信速率与HPLC通信速率相差较大，使得传输相同的信标帧时，二者所使用的时间相差很大。比如无线通信最大速率为200Kbps，最低为20Kbps，HPLC最大速率为1Mbps，最低为100Kbps，二者相差5倍，如果传输相同长度的信标帧，时隙的长度要求相差5倍，工作时不好匹配。
[0004]第二，HPLC信标帧中包含的信息比较多，当网络节点数量达到300个以上时，帧长度一般在520Byte以上，如果节点数超过1000个，需要连续发送多个520Byte长度的数据帧。520Byte长的数据包在以20Kbps或200Kbps速率传输时，通信时间为208ms或20.8ms。当数据在空中传输时间较长时，容易因为收到一些突发干扰而造成通信失败，降低通信可靠性。
[0005]第三，HPLC信标帧的信息所面对的对象实际上有两个，一个是已经入网的节点，用于网络同步；一个是没有入网的节点，用于网络发现。由于电力线的物理特性的局限，HPLC只能在同一个通信信道中将两种信标结合起来统一发送。而在无线通信条件下，空中接口可以分配多个信道，从而将不同的信标放在不同的信道中发送传输。
[0006]第四，HPLC协议中，在每一个超帧都会重复发送一些产生变化的信令信息，如中心节点的介质访问控制(Medium Access Control，MAC)地址，如果双模无线信道和电力载波信道都要按照这个要求发送信令信息，会降低整体通信效率。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于针对上述两种技术差异而导致的无法融合的技术缺陷，提供了一种跳频无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种跳频无线信标时隙与 HPLC信标时隙融合的双模通信方法，包括如下步骤：
[0009]S1、划分信道为公共信道与工作信道S2、划分信标为同步信标与发现信标
[0010]S3、划分通信时隙为信标时隙和竞争时隙
[0011]S4、给所述无线信标时隙、无线竞争时隙、电力载波信标时隙、电力载波竞争时隙按时序逐一分配时限，形成多个跳频时隙图。
[0012]进一步地，在步骤S4完成后完成后，还包括的步骤为：S5、组网；S6、时钟同步。
[0013]进一步地，所述组网步骤如下：
[0014]S51、中心节点依次扫描所述无线公共信道、电力载波工作信道、无线工作信道；所述中心节点通过扫描能够获取所述无线公共信道的网络配置信息、所述HPLC网络的电力载波信号以及所述无线工作道的占用和干扰信息；
[0015]S52、外围节点扫描所述无线工作信道，并停留在所述无线公共信道，接收所述发现信标；所述发现信标包括HPLC网络节点发送的发现信标；所述外围节点通过扫描能够获取所述无线工作信道的占用信息；
[0016]S53、所述中心节点根据扫描结果，分别在所述工作信道、跳频图案中选择1个工作信道和1个跳频时隙图；
[0017]S54、所述中心节点分别在其无线信标时隙、电力载波时隙到来时发送第一组网信标；
[0018]S55、所述外围节点收到所述第一组网信标，根据所述第一组网信标的同步信息，分别进行同步，并依次在所述中心节点的竞争时隙向所述中心节点发送入网申请；
[0019]S56、所述中心节点收到第一节点的入网申请，并对其进行合法性判断；合法，则给所述第一节点发送第一确认应答；否则，依序判断其他节点的合法性；
[0020]S57、所述第一节点入网后，分别在其无线信标时隙、电力载波时隙到来时，转发第二组网信标；所述第二组网信标由所述中心节点向所述第一节点发送；
[0021]S58、第二节点收到所述第二组网信标，向所述第一节点发送入网申请，所述第一节点向所述中心节点转发所述入网申请；
[0022]S59、所述中心节点收到所述第二节点的入网申请，并对其进行合法性判断；合法，则给所述第二节点发送第二确认应答；否则，依序判断其他节点的合法性；
[0023]S510、第三节点节点依次执行步骤S57
‑
S59直到入网为止；所述第三节点为未入网的节点或新增节点。
[0024]进一步地，所述时钟同步步骤为：
[0025]S61、所述中心节点的超帧指向所述工作信道的起始时隙，向所述外围节点发送所述同步信标；S62、所述外围节点收到所述同步信标，并在各自的信标时隙完成时钟同步。
[0026]进一步地，在所述同步时钟完成后，还包括所述无线公共信道在所述信标时隙向所述电力载波信道发送所述发现信标。
[0027]优选地，所述公共信道数量为1个或2个；所述工作信道数量为多个。
[0028]优选地，所述中心节点为微蜂窝接入中心或分布接入单元；所述中心节点能够对所述网络的节点接入、路由维护与分配以及数据冲突规避进行管理。
[0029]进一步地，所述外围节点为除所述中心节点以外的网络节点，包括所述微功率无线网络中的节点和HPLC网络中的节点。
[0030]进一步地，所述第一组网信标、第二组网信标在所述公共信道上发送；所述入网申请、第一确认应答、第二确认应答在所述工作信道上发送；所述公共信道包括无线公共信道；所工作信道包括所述无线工作信道、电力载波工作信道。
[0031]进一步地，所述第一组网信标包括所述中心节点的无线跳频图谱、网络地址、同步信息、时隙分配信息；所述第二组网信标包括所述第一节点的无线跳频图谱、网络地址、同步信息、时隙分配信息；所述第一确认应答包括由所述中心节点分配给所述第一节点的跳
频图、信标时隙和网络地址；所述第二确认应答包括由所述中心节点分配给所述第二节点的跳频图、信标时隙和网络地址。
[0032]实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
[0033]本专利技术通过增加同步信标与发现信标实现微功率无线通信和HPLC通信的融合，同步信标只用于维持网络时钟同步，同步信标中包含信息比较少，同步信标帧长度不超过30个字节，即使使用20Kbps速率，也可以在20ms 的时隙完成发送。不仅提高通信效率，而且保证了通信可靠性。另一方面，不是每一个节点都要发送同步信标，只有那些带有子节点的父节点才会发送，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跳频无线信标时隙与HPLC信标时隙融合的双模通信方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、划分信道为公共信道与工作信道；S2、划分信标为同步信标与发现信标；S3、划分通信时隙为信标时隙和竞争时隙；S4、给所述无线信标时隙、无线竞争时隙、电力载波信标时隙、电力载波竞争时隙按时序逐一分配时限，形成多个跳频时隙图。2.根据权利要求1所述的双模通信方法，其特征在于，步骤S4完成后，还包括的步骤为：S5、组网；S6、时钟同步。3.根据权利要求2所述的双模通信方法，其特征在于，所述组网步骤如下：S51、中心节点依次扫描所述无线公共信道、电力载波工作信道、无线工作信道；所述中心节点通过扫描能够获取所述无线公共信道的网络配置信息、所述HPLC网络的电力载波信号以及所述无线工作道的占用和干扰信息；S52、外围节点扫描所述无线工作信道，并停留在所述无线公共信道，接收所述发现信标；S53、所述中心节点根据扫描结果，分别在所述工作信道、跳频图案中选择1个工作信道和1个跳频时隙图；S54、所述中心节点分别在其无线信标时隙、电力载波时隙到来时发送第一组网信标；S55、所述外围节点收到所述第一组网信标，根据所述第一组网信标的同步信息，分别进行同步，并依次在所述中心节点的竞争时隙向所述中心节点发送入网申请；S56、所述中心节点收到第一节点的入网申请，并对其进行合法性判断；合法，则给所述第一节点发送第一确认应答；否则，依序判断其他节点的合法性；S57、所述第一节点入网后，分别在其无线信标时隙、电力载波时隙到来时，转发第二组网信标；所述第二组网信标由所述中心节点向所述第一节点发送；S58、第二节点收到所述第二组网信标，向所述第一节点发送入网申请，所述第一节点向所述中心节点转发所述入网申请；S59、所述中心节点收到所述第二节点的入网申请，并对其进行合法性判断；合法，则给所述第二节点发送第二确认应答；否则...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文兵，董银锋，吴金明，李登峰，雍林，刘振波，
申请(专利权)人：深圳友讯达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：