一种宽带载波通信网络的信道接入方法技术

一种宽带载波通信网络的信道接入方法，CCO上电后开始组网，从节点完成入网；一个超帧中包括若干个第一CSMA子时隙区和一个第二CSMA子时隙区，从一个信标周期的开始，信标时隙区和第一CSMA子时隙区交替设置，第二CSMA子时隙区接在最后一个第一CSMA子时隙区之后，TDMA时隙区和绑定CSMA时隙区依次接在第二CSMA子时隙区之后；一个节点接收到信标信号后进行解析，如果发现自己在本信标周期的超帧中需要中继发送信标信号，则在对应的信标时隙上发送信标信号；已入网的节点产生业务发送需求时按需选择不同的方式对第一CSMA子时隙区进行信道接入。本发明专利技术降低了信标信号的信道占用开销，提升了网络的综合通信性能。提升了网络的综合通信性能。提升了网络的综合通信性能。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带载波通信网络的信道接入方法


[0001]本专利技术属于宽带载波通信
，尤指涉及一种宽带载波通信网络的信道接入方法。

技术介绍

[0002]载波通信是一种使用电力线作为信道来进行信号传输的通信技术，其凭借和电力线之间的紧密联系，在电力系统中获得了广泛应用。随着信息采集的数据类型及其采集频度的不断增加，采用70～500KHz频段的窄带载波通信技术已经渐渐无法满足电力运营企业对数据采集的不断提高的业务需求，宽带载波通信技术应运而生。和窄带载波通信技术相比，宽带载波通信技术的物理层通信宽带更大，物理层速率从几十kbps提升至Mbps水平，从而将用电信息采集系统的通信保障能力大幅度提升，网络的组网时间、网络吞吐量和抄表时间等关键性能指标都有了明显的改善，而且宽带载波通信采用较为先进的Turbo信道编码技术，具有较强的抗干扰能力，因此宽带载波通信网络的综合通信性能比窄带载波通信网络有了明显的提升。但基于现有宽带载波通信网络的超帧结构，宽带载波通信网络的报文网络传输等待时延较大，而且在网络节点规模较大的情况下，信标信号的信道开销较大，降低了网络的宽带利用效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种宽带载波网络的信道接入方法，在现有标准的协议框架下，对信号的信道接入方案，尤其是超帧结构进行改进，以提高网络的宽带利用效率。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：
[0005]一种宽带载波通信网络的信道接入方法，所述宽带载波通信网络中包括CCO和从节点，所述CCO通过信标信号维持网络同步的运行，所述信标信号依次包括前导信号、帧控制信号和载荷信号，所述载荷信号的物理块长度为136字节或520字节；包括以下步骤：
[0006]S1、CCO上电后开始组网，依次运行各信标周期，在每个信标周期属于自己的时隙上发送中央信标信号，网络中的从节点完成入网；
[0007]一个所述信标周期的超帧包括信标时隙区、CSMA时隙区、TDMA时隙和绑定CSMA时隙区，其中，所述CSMA时隙区包括若干个第一CSMA子时隙区和一个第二CSMA子时隙区，所述信标时隙区有多个，从一个信标周期的开始，所述信标时隙区和所述第一CSMA子时隙区交替设置，所述第二CSMA子时隙区接在最后一个所述第一CSMA子时隙区之后，所述TDMA时隙区和所述绑定CSMA时隙区依次接在所述第二CSMA子时隙区之后；所述载荷信号携带的信息包括本超帧中第一CSMA时隙区的时间长度、下一超帧中第一CSMA子时隙区的时间长度、下一个超帧信标时隙的总数量；
[0008]S2、当一个节点接收到信标信号后，对信标信号进行解析，如果该节点发现自己在本信标周期的超帧中需要中继发送信标信号，则根据信令内容的指示在对应的信标时隙上发送信标信号，其中信标信号的前导信号和帧控制信号在本超帧的信标时隙上进行发送，
信标信号的载荷信号在本超帧的信标时隙后的第一CSMA子时隙上进行发送；
[0009]S3、对于已入网的节点，当其产生业务发送需求时，按需选择如下4种方式之一对第一CSMA子时隙区进行信道接入：
[0010]1)如果该节点在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，则在载荷信号接收时间结束后启动CSMA信道接入机制；
[0011]2)如果该节点没有在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，但可以通过之前接收的信标信号的内容间接正确判断出本信标时隙的发送节点及信标信号的载荷信号的时间长度的具体信息，则在载荷信号完成发送后启动CSMA信道接入机制；
[0012]3)如果该节点没有在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，可以通过之前接收的信标信号的内容正确判断出该信标时隙的发送节点但无法判断信标信号的载荷信号的时间长度的具体信息，则进一步判断该发送节点是否属于自身N跳内的邻居节点，如果是则默认该发送节点的载荷信号使用520字节的物理块，并在对应的信号长度时间结束后启动CSMA信道接入机制，否则在第一CSMA子时隙区的起始位置启动CSMA信道接入机制；
[0013]4)如果该节点既没有在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号也无法正确判断出该信标时隙的发送节点，则默认该发送节点的载荷信号使用520字节的物理块，并在对应的信号长度时间结束后启动CSMA信道接入机制。
[0014]进一步的，步骤S2中，从节点在第一CSMA子时隙上发送信标信号的载荷信号时，载荷信号的物理块大小根据自身需要发送的信令内容长度选择136字节或520字节。
[0015]进一步的，步骤S2中，只有被CCO节点在信标信令中安排进行信标信号发送的节点在本信标周期的超帧的信标时隙上可以进行信标信号的发送，其余节点在信标时隙上不能进行任何信号的发送。
[0016]进一步的，步骤S2中，对于单相工作的从节点来说，如果其在第一CSMA子时隙区上产生直接向CCO发送信号的需求，等待CCO的接收工作相位和自身相位相同的第一CSMA时隙区来临后启动CSMA竞争接入机制。
[0017]进一步的，一个所述信标时隙区的时间长度正好可以承载一个信标信号中的前导信号和帧控制信号。
[0018]进一步的，所述载荷信号携带的信息还包括非中央信标信息的节点数量及非中央信标信息，非中央信标信息的节点数量为本发送节点后续的发送非中央信标信号的节点数量。
[0019]进一步的，所述载荷信号携带的信息还包括本超帧第二CSMA子时隙区的分片长度及本超帧中第二CSMA子时隙区信息。
[0020]进一步的，步骤S3中，N为2～5。
[0021]由以上技术方案可知，本专利技术方法针对宽带载波通信网络提出了一种改进型的信道接入方案，设计了新的超帧时隙结构以及对应的时隙分配和信道接入规则，采用离散分布的方式将信标时隙均布在信标周期的时间轴上，缩短了业务报文发送的等待时间，从而降低业务报文的传输等待时延；同时改变了现有的统一时间长度的信标时隙方案，信标信号的时隙长度不再统一，而是采用非中央信标信息字段内容长度逐跳递减的机制，允许发送节点灵活按需自主决策其长度，可以让部分发送节点的信标信号的载荷信号的物理块大
小从520字节降低至136字节，降低了信标信号的信道开销，实现了报文传输时延性能的优化。在网络组网节点较多的情况下，本专利技术也能在保障相同的信标信号信令内容全网传输效果的同时，有效减低信标信号的信道开销，从而提升了整个网络的带宽利用效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为宽带载波通信网络的树形网络拓扑示意图；
[0024]图2为宽带载波通信网络节点的工作相线示意图；
[0025]图3为宽带载波通信网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带载波通信网络的信道接入方法，所述宽带载波通信网络中包括CCO和从节点，所述CCO通过信标信号维持网络同步的运行，所述信标信号依次包括前导信号、帧控制信号和载荷信号，所述载荷信号的物理块长度为136字节或520字节；其特征在于，包括以下步骤：S1、CCO上电后开始组网，依次运行各信标周期，在每个信标周期属于自己的时隙上发送中央信标信号，网络中的从节点完成入网；一个所述信标周期的超帧包括信标时隙区、CSMA时隙区、TDMA时隙和绑定CSMA时隙区，其中，所述CSMA时隙区包括若干个第一CSMA子时隙区和一个第二CSMA子时隙区，所述信标时隙区有多个，从一个信标周期的开始，所述信标时隙区和所述第一CSMA子时隙区交替设置，所述第二CSMA子时隙区接在最后一个所述第一CSMA子时隙区之后，所述TDMA时隙区和所述绑定CSMA时隙区依次接在所述第二CSMA子时隙区之后；所述载荷信号携带的信息包括本超帧中第一CSMA时隙区的时间长度、下一超帧中第一CSMA子时隙区的时间长度、下一个超帧信标时隙的总数量；S2、当一个节点接收到信标信号后，对信标信号进行解析，如果该节点发现自己在本信标周期的超帧中需要中继发送信标信号，则根据信令内容的指示在对应的信标时隙上发送信标信号，其中信标信号的前导信号和帧控制信号在本超帧的信标时隙上进行发送，信标信号的载荷信号在本超帧的信标时隙后的第一CSMA子时隙上进行发送；S3、对于已入网的节点，当其产生业务发送需求时，按需选择如下4种方式之一对第一CSMA子时隙区进行信道接入：1)如果该节点在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，则在载荷信号接收时间结束后启动CSMA信道接入机制；2)如果该节点没有在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，但可以通过之前接收的信标信号的内容间接正确判断出本信标时隙的发送节点及信标信号的载荷信号的时间长度的具体信息，则在载荷信号完成发送后启动CSMA信道接入机制；3)如果该节点没有在本信标时隙正确接收信标信号的前导信号和帧控制接信号，可以通过之前接收的信标信号的内容正确判断出该信标时隙的发送节点但无法...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢映海，李先怀，李宏文，赵海波，
申请(专利权)人：珠海中慧微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：