一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法技术

本发明专利技术公开了一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，步骤为集中器通过HPLC协议将所有支持标准HPLC协议的子节点组入HPLC网络；集中器通过无线或经HPLC网络转发将所有支持微功率无线RF协议的子节点组入微功率无线网络；集中器通过微功率无线网络或经HPLC网络转发进行收集场强和配置子节点；整个网络组网后，集中器同时维护两张网络，并由持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点作为中继。本发明专利技术充分发挥HPLC传输速度快、传输距离远的优势，结合微功率无线不受输电线路限制和大功率用电设备干扰影响小的特点，采用HPLC网络优先微功率无线网络为补充的路径选择策略，组建优势互补的双协议栈网络。

【技术实现步骤摘要】
一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法
本专利技术涉及一种双模组网技术，具体涉及一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，应用于用电信息采集及物联网领域。
技术介绍
现有的双模产品（双协议栈网络）主要有两种方案：一种是同时支持HPLC和RF微功率的HPLC/RF双协议栈方案，双栈各自组网，抄读数据时微功率为主，HPLC为辅；另一种是HPLC双通道方案，只支持HPLC协议，借助微功率无线实现双通道通讯，抄读数据时使用HPLC协议，某些节点抄读失败时使用微功率无线转发一下HPLC数据帧，此方案不支持RF微功率标准协议。HPLC/RF双协议栈方案的组网如图1所示。图1中，H代表HPLC，R代表微功率无线，黑实线为HPLC网络，虚线为微功率RF网络。从图1中可以看出，STA1~STA6都已入网HPLC网络，STA1~STA3可以顺利入网RF网络，当STA4~STA6距离STA1~STA3较远时，微功率无线RF无法覆盖导致无法入网。在抄读数据时优先使用微功率RF，抄读STA4~STA6失败后会使用HPLC补抄，RF速度10K相较于HPLC速度1M慢。HPLC双通道方案的组网如图2所示。图2中，H代表HPLC，黑实线为HPLC网络，虚线为无线信号。从图2中可以看出，STA1~STA6都已入网HPLC网络，但是当通过HPLC抄读STA4~STA6数据时因信号干扰不稳定导致失败时，STA1~STA3会尝试使用无线协助转发一下HPLC数据帧，如果距离太远，无线也无法正常通讯。并且要求STA1~STA6支持HPLC双通道方案的模块，互联互通性差。由此可见，以上这两种方案都存在各自的不足和缺点。其中，HPLC/RF双协议栈方案只能在双网覆盖好的条件下补抄数据，但无法弥补微功率覆盖范围小的缺陷，且以微功率为主速度比较慢；而HPLC双通道方案则不支持微功率标准协议，无法做到与微功率标准模块互联互通，且两端模块都需要更换，现场施工难度大。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，在现有HPLC以及微功率无线标准协议的基础上，充分发挥HPLC传输速度快、传输距离远的优势，结合微功率不受输电线路限制和大功率用电设备干扰影响小的特点，组建优势互补的双协议栈网络。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，包括以下步骤：1）同步档案后，集中器首先发起标准HPLC组网流程，所有支持标准HPLC协议的子节点都入网，组成HPLC网络；2）然后发起微功率无线RF组网流程，所述集中器先通过无线RF发信标帧，同时在组好的HPLC网络里广播信标帧；3）所有支持微功率无线RF协议的子节点在收到信标后，会在自己的时隙里发送再生信标，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点会在无线RF和HPLC网络里同时发送再生信标；4）接着进行收集场强，支持微功率无线RF协议的子节点通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责收集场强过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；5）最后进行配置子节点，支持微功率无线RF协议的子节点通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责配置子节点过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；6）整个网络组网后，所有支持标准HPLC协议的子节点在HPLC网络中，所有支持微功率无线RF协议的子节点都在微功率无线RF网络中，持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点作为中继，同时在HPLC网络和微功率无线RF网络中。进一步的，为了保持对现有HPLC和微功率无线RF的兼容性和互联互通性，以现有HPLC和微功率RF协议为基础，在HPLC协议的应用层增加一个报文端口号类型进行数据类型区分，例如增加类型0x13；现有端口号类型有0x12为升级业务，0x11为其它业务，现在新增0x13为HPLC与RF数据包互转业务；把RF数据包整体作为HPLC的应用层数据进行封装，端口号设置为0x13，使用SOF包在HPLC网络里传输。进一步的，所述集中器作为中心，所述子节点布设在所述集中器周边的一定范围内，所述集中器支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈。进一步的，所述子节点根据其所支持的通信协议以及与所述集中器的距离，可以分为支持微功率无线RF协议的第一子节点、支持标准HPLC协议的第二子节点、支持标准HPLC和微功率无线RF双协议的第三子节点和支持微功率无线RF协议的第四子节点这四种不同种类的子节点；所述第一子节点位于所述集中器的微功率无线RF协议通信范围之内，所述第一子节点与所述集中器通过微功率无线RF网络实现近距离通信，所述第二子节点和所述第三子节点均位于所述集中器的HPLC协议通信范围之内，所述第二子节点和所述第三子节点均与所述集中器通过HPLC网络实现远距离通信，所述第四子节点位于所述集中器的微功率无线RF协议通信范围之外，但位于所述第三子节点的微功率无线RF协议通信范围之内，所述第四子节点与所述第三子节点通过微功率无线RF网络实现近距离通信，并且所述集中器通过所述第三子节点中继微功率无线RF协议与所述第四子节点实现远距离通信，从而扩大了微功率无线RF的覆盖范围，解决了混合台区的组网问题。需要说明的是，所述第四子节点与所述第一子节点可以是相同的仅支持RF协议模块，只是两者与所述集中器的距离存在位置差异。进一步的，HPLC组网的流程为，所述集中器将所有支持标准HPLC协议的所述第二子节点和所述第三子节点都入HPLC网络，从而完成HPLC网络的组网。进一步的，微功率无线RF组网的具体流程为：1）所述集中器通过无线RF向外发出无线信标帧，同时在HPLC网络里广播无线信标帧；2）所述第一子节点通过无线RF收到无线信标后，会在其时隙里通过无线RF向所述集中器直接发送再生信标；3）所述第三子节点通过HPLC网络收到信标帧后，一方面会在通过HPLC网络直接向所述集中器发送再生信标，另一方面会经过通信协议的转换，改由无线RF向所述第四子节点转发再生信标；4）所述第四子节点通过无线RF收到再生信标后，会在其时隙里通过无线RF向所述第三子节点发送再生信标，从而完成微功率无线RF网络的信标转发。进一步的，收集场强的具体流程为：1）所述集中器通过微功率无线RF网络向外发出收集场强信号，同时在HPLC网络里单播收集场强信号；2）所述第一子节点通过微功率无线RF网络收到收集场强信号后，会通过微功率无线RF网络对所述集中器直接做出收集场强应答；3）所述第三子节点通过HPLC网络收到收集场强信号后，一方面会在通过HPLC网络直接向所述集中器做出收集场强应答，另一方面会经过通信协议本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于，包括以下步骤：/n同步档案后，集中器（CCO）首先发起标准HPLC组网流程，所有支持标准HPLC协议的子节点（STA）都入网，组成HPLC网络；/n然后发起微功率无线RF组网流程，所述集中器（CCO）先通过无线RF发信标帧，同时在组好的HPLC网络里广播信标帧；/n所有支持微功率无线RF协议的子节点（STA）在收到信标后，会在自己的时隙里发送再生信标，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会在无线RF和HPLC网络里同时发送再生信标；/n接着进行收集场强，支持微功率无线RF协议的子节点（STA）通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责收集场强过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；/n最后进行配置子节点，支持微功率无线RF协议的子节点（STA）通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责配置子节点过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；/n整个网络组网后，所有支持标准HPLC协议的子节点（STA）在HPLC网络中，所有支持微功率无线RF协议的子节点（STA）都在微功率无线RF网络中，持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）作为中继，同时在HPLC网络和微功率无线RF网络中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于，包括以下步骤：
同步档案后，集中器（CCO）首先发起标准HPLC组网流程，所有支持标准HPLC协议的子节点（STA）都入网，组成HPLC网络；
然后发起微功率无线RF组网流程，所述集中器（CCO）先通过无线RF发信标帧，同时在组好的HPLC网络里广播信标帧；
所有支持微功率无线RF协议的子节点（STA）在收到信标后，会在自己的时隙里发送再生信标，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会在无线RF和HPLC网络里同时发送再生信标；
接着进行收集场强，支持微功率无线RF协议的子节点（STA）通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责收集场强过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；
最后进行配置子节点，支持微功率无线RF协议的子节点（STA）通过无线RF进行正常收发，支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）会同时在微功率无线RF网络和HPLC网络里进行收发，负责配置子节点过程中的微功率无线RF网络和HPLC网络之间的通信转换；
整个网络组网后，所有支持标准HPLC协议的子节点（STA）在HPLC网络中，所有支持微功率无线RF协议的子节点（STA）都在微功率无线RF网络中，持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈的子节点（STA）作为中继，同时在HPLC网络和微功率无线RF网络中。


2.根据权利要求1所述的基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于：为了保持现有HPLC和微功率无线RF的兼容性和互联互通性，以现有HPLC和微功率RF协议为基础，在HPLC协议的应用层增加一个报文端口号类型进行数据类型区分，负责HPLC与RF数据包互转业务；把RF数据包整体作为HPLC的应用层数据进行封装，使用SOF包在HPLC网络里传输。


3.根据权利要求2所述的基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于：以所述集中器（CCO）作为中心，所述子节点（STA）布设在所述集中器（CCO）周边的一定范围内，所述集中器（CCO）支持标准HPLC和微功率无线RF双协议栈。


4.根据权利要求3所述的基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于：所述子节点（STA）根据其所支持的通信协议以及与所述集中器（CCO）的距离，分为支持微功率无线RF协议的第一子节点（STA1）、支持标准HPLC协议的第二子节点（STA2）、支持标准HPLC和微功率无线RF双协议的第三子节点（STA3）和支持微功率无线RF协议的第四子节点（STA4）这四种不同种类的子节点；
所述第一子节点（STA1）位于所述集中器（CCO）的微功率无线RF协议通信范围之内，所述第一子节点（STA1）与所述集中器（CCO）通过微功率无线RF网络实现近距离通信；
所述第二子节点（STA2）和所述第三子节点（STA3）均位于所述集中器（CCO）的HPLC协议通信范围之内，所述第二子节点（STA2）和所述第三子节点（STA3）均与所述集中器（CCO）通过HPLC网络实现远距离通信；
所述第四子节点（STA4）位于所述集中器（CCO）的微功率无线RF协议通信范围之外，但位于所述第三子节点（STA3）的微功率无线RF协议通信范围之内，所述第四子节点（STA4）与所述第三子节点（STA3）通过微功率无线RF网络实现近距离通信，并且所述集中器（CCO）通过所述第三子节点（STA3）中继微功率无线RF协议与所述第四子节点（STA4）实现远距离通信。


5.根据权利要求4所述的基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于：HPLC组网的流程为，所述集中器（CCO）将所有支持标准HPLC协议的所述第二子节点（STA2）和所述第三子节点（STA3）都入HPLC网络，从而完成HPLC网络的组网。


6.根据权利要求4所述的基于HPLC和微功率无线的双模组网方法，其特征在于，微功率无线RF组网的具体流程为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑德官，崔兴攀，任玉军，张国军，
申请(专利权)人：苏州卓智创芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32