一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统技术方案

本发明专利技术属于通信技术领域，公开了一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统：建立发送端到接收端的N条传输路径；发送端通过无线电向接收端发送第一测试帧，获取每条传输路径上第一测试帧的传输时间，将传输时间最短的路径作为最佳传输路径；第i个终端通过电力线和无线电向第i+1个终端发送第二测试帧，将传输稳定性最高的通信路径作为最佳通信路径；建立发送端到接收端的第一通信路径；监测第j个路径段的第一平均传输速度，第一平均传输速度满足预设条件时，继续使用最佳通信路径进行通信，当第一平均传输速度不满足预设条件时，切换通信路径，使用切换后的通信路径进行通信。本发明专利技术解决了双模通讯传输效率低的问题。本发明专利技术解决了双模通讯传输效率低的问题。本发明专利技术解决了双模通讯传输效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统。

技术介绍

[0002]电力载波通信以电力线为载波信号的传输媒介的电力系统通信，线路相对安全，不易被损坏，但在通信过程中，电力载波通信的质量会受到如线路噪声干扰强、输入阻抗的时变性、信号衰减等因素的影响。无线通信是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通信，具有便捷、无需布线等特点，但是遇到障碍物时，信号穿透障碍物能力差，信号衰减比较严重。
[0003]如何能充分结合电力载波和无线各自的优点，使两种不同通信方式可以互为备用，弥补单模通信手段的不足，通过双模通信方式进行高效混合组网，以提升网络通信的稳定性和可靠性，是一个重要的研究方向。现有技术中，比如中国专利CN115664464A，公开了一种宽带电力载波（HPLC）与RF双模通信系统，载波信号处理单元为主通讯通道，无线信号处理单元为辅通讯通道，主通讯通道出现传输错误时，辅通讯通道开启传输。该方法将电力载波通信作为主要通信通道，将无线通信作为辅通信通道，优先启用主要通信通道，主要通信通道出现错误时启用辅通信通道，没有考虑数据传输速度和数据传输稳定性。再比如中国专利CN111465068B，公开了一种电力线载波与无线双模融合的通信方法，网络层选出包含电力线载波通信信道和无线通信信道的最优路由表路径；在形成路由表的过程中，网络层不会刻意区分电力线载波通信信道或无线通信信道，而是根据通信成功率、通信层级、通信延迟等指标进行路由表路径的优选，因此路由表中最终记录的优选路径有可能是全部均落在电力线载波通信信道的路径。该方法根据最优路由表进行数据传输，在数据传输过程不能根据通信路径（电力线通信路径或无线通信路径）的实际情况调整通信路径。
[0004]因此，提供一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统，以同时保证数据传输的传输速度和稳定性，提高数据传输效率，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述提出的技术问题，本专利技术提供一种电力载波与无线融合的双模通讯方法及系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，该方法包括如下步骤：步骤1、建立发送端到接收端的N条传输路径；步骤2、发送端通过无线电向接收端发送第一测试帧，获取每条传输路径上接收端接收到第一测试帧的数据传输时间，将数据传输时间最短的传输路径作为最佳传输路径；步骤3、将最佳传输路径中第i个终端到第i+1个终端的路径定义为第i个路径段，第i个终端分别通过电力线和无线电向第i+1个终端发送第二测试帧，将传输稳定性最高的
通信路径作为第i个路径段的最佳通信路径，其中，最佳传输路径中终端的数量为M，i为1～（M
‑
1）的正整数，通信路径包括电力线通信路径和无线通信路径；步骤4、获取最佳传输路径中所有路径段的最佳通信路径，基于所有路径段的最佳通信路径建立发送端到接收端的第一通信路径；步骤5、实时监测第一通信路径中第j个路径段的第一平均传输速度，当第j个路径段的第一平均传输速度满足预设条件时，继续使用第j个路径段的最佳通信路径进行通信，当第j个路径段的第一平均传输速度不满足预设条件时，切换第j个路径段的最佳通信路径，第j个路径段使用切换后的通信路径进行通信，其中，j为1～（M
‑
1）的正整数。
[0007]具体地，步骤1中，传输路径的建立步骤为：步骤11、发送端通过无线电向发送端的邻居终端发送路径建立请求，路径建立请求包括发送端的无线电连接标识、电力线连接标识、第一设备标识和接收端的第二设备标识；步骤12、将发送端定义为上游节点，将发送端的邻居终端定义为下游节点；步骤13、判断下游节点的地址注册表中是否存储有上游节点的无线电连接标识，若有，则发送响应信息，上游节点和下游节点之间建立无线通信路径；步骤14、若没有，则对上游节点进行认证，认证通过后，将上游节点的无线电连接标识、电力线连接标识和设备标识存储在下游节点的地址注册表中，随后返回步骤13；步骤15、判断第二设备标识与下游节点的设备标识是否一致，若一致，则传输路径建立完成；步骤16、若不一致，则将下游节点作为上游节点，将下游节点的邻居终端作为下游节点，返回步骤13，直到传输路径建立完成。
[0008]具体地，步骤1之前，还包括如下步骤：上游节点通过电力线将上游节点的设备标识发送给下游节点；下游节点基于上游节点的设备标识和下游节点的设备标识生成认证码，并将认证码存储在终端认证表中；下游节点通过电力线将认证码发送给上游节点。
[0009]具体地，步骤14中，对上游节点进行认证包括：下游节点获取上游节点的设备标识和认证码；基于上游节点的设备标识查找终端认证表，若终端认证表中存储有认证码，则认证通过。
[0010]具体地，步骤5中，当第j个路径段的第一平均传输速度满足预设条件时，继续使用第j个路径段的最佳通信路径进行通信，当第j个路径段的第一平均传输速度不满足预设条件时，切换第j个路径段的最佳通信路径包括：步骤51、判断第一平均传输速度是否大于等于预设值；步骤52、当第一平均传输速度大于等于预设值时，继续使用第j个路径段的最佳通信路径进行通信；步骤53、当第一平均传输速度小于预设值时，使用第j个路径段的另一通信路径发送第三测试帧，并计算另一通信路径的第二平均传输速度；步骤54、当第二平均传输速度大于等于预设值时，第j个路径段使用另一通信路径
进行通信；当第二平均传输速度小于预设值时，同时使用最佳通信路径和另一通信路径进行通信。
[0011]具体地，将最佳传输路径上的G个终端设置为数据缓存点，发送端向接收端发送第一数据的过程中，将第一数据存储在数据缓存点；若任一数据缓存点接收到第一数据时发现数据缺失，则通知任一数据缓存点的前一个数据缓存点重新发送数据。
[0012]具体地，任一数据缓存点接收到第一数据时发现数据缺失，则通知任一数据缓存点的前一个数据缓存点重新发送数据包括：获取任一数据缓存点与前一个数据缓存点之间传输速度最快和传输稳定性最高的两条通信路径，将传输速度最快的线路设置为第一线路，稳定性最高的线路设置为第二线路；若第一线路和第二线路不是同一条线路，则前一个数据缓存点将第一数据发送给任一数据缓存点之前，将第一数据拆分为第一数据块和第二数据块，并基于第一数据块和第二数据块使用布尔运算生成第三数据块，将第一数据块、第二数据块和第三数据块合并为第二数据，并将第二数据存储在前一个数据缓存点的数据存储表中，随后前一个数据缓存点通过第一线路发送第一数据，通过第二线路将第二数据发送给任一数据缓存点；若第一线路和第二线路是同一条线路，则前一个数据缓存点直接通过第一线路重新发送第二数据；任一数据缓存点接收到第一数据和第二数据后，若第一数据完整，则保留第一数据，若第一数据缺失，则从第二数据中提取第一数据块和第二数据块，并基于第一数据块和第二数据块生成第一数据，随后将第一数据和第二数据存储在任一数据缓存点的数据存储表中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立发送端到接收端的N条传输路径；步骤2、所述发送端通过无线电向所述接收端发送第一测试帧，获取每条传输路径上所述接收端接收到所述第一测试帧的数据传输时间，将所述数据传输时间最短的传输路径作为最佳传输路径；步骤3、将所述最佳传输路径中第i个终端到第i+1个终端的路径定义为第i个路径段，所述第i个终端分别通过电力线和无线电向所述第i+1个终端发送第二测试帧，将传输稳定性最高的通信路径作为所述第i个路径段的最佳通信路径，其中，所述最佳传输路径中终端的数量为M，i为1～（M
‑
1）的正整数，所述通信路径包括电力线通信路径和无线通信路径；步骤4、获取所述最佳传输路径中所有路径段的所述最佳通信路径，基于所述所有路径段的所述最佳通信路径建立所述发送端到所述接收端的第一通信路径；步骤5、实时监测所述第一通信路径中第j个路径段的第一平均传输速度，当所述第j个路径段的第一平均传输速度满足预设条件时，继续使用所述第j个路径段的所述最佳通信路径进行通信，当所述第j个路径段的第一平均传输速度不满足预设条件时，切换所述第j个路径段的所述最佳通信路径，所述第j个路径段使用切换后的通信路径进行通信，其中，j为1～（M
‑
1）的正整数。2.根据权利要求1所述的一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，其特征在于，所述步骤1中，所述传输路径的建立步骤为：步骤11、所述发送端通过无线电向所述发送端的邻居终端发送路径建立请求，所述路径建立请求包括所述发送端的无线电连接标识、电力线连接标识、第一设备标识和所述接收端的第二设备标识；步骤12、将所述发送端定义为上游节点，将所述发送端的邻居终端定义为下游节点；步骤13、判断所述下游节点的地址注册表中是否存储有所述上游节点的无线电连接标识，若有，则发送响应信息，所述上游节点和所述下游节点之间建立无线通信路径；步骤14、若没有，则对所述上游节点进行认证，认证通过后，将所述上游节点的无线电连接标识、电力线连接标识和设备标识存储在所述下游节点的地址注册表中，随后返回所述步骤13；步骤15、判断所述第二设备标识与所述下游节点的设备标识是否一致，若一致，则所述传输路径建立完成；步骤16、若不一致，则将所述下游节点作为上游节点，将所述下游节点的邻居终端作为下游节点，返回所述步骤13，直到所述传输路径建立完成。3.根据权利要求2所述的一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，其特征在于，所述步骤1之前，还包括如下步骤：所述上游节点通过电力线将所述上游节点的设备标识发送给所述下游节点；所述下游节点基于所述上游节点的设备标识和所述下游节点的设备标识生成认证码，并将所述认证码存储在终端认证表中；所述下游节点通过电力线将所述认证码发送给所述上游节点。4.根据权利要求3所述的一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，其特征在于，所述步骤14中，对所述上游节点进行认证包括：
所述下游节点获取所述上游节点的设备标识和所述认证码；基于所述上游节点的设备标识查找所述终端认证表，若所述终端认证表中存储有所述认证码，则认证通过。5.根据权利要求1所述的一种电力载波与无线融合的双模通讯方法，其特征在于，所述步骤5中，当所述第j个路径段的第一平均传输速度满足预设条件时，继续使用所述第j个路径段的所述最佳通信路径进行通信，当所述第j个路径段的第一平均传输速度不满足预设条件时，切换所述第j个路径段的所述最佳通信路径包括：步骤51、判断所述第一平均传输速度是否大于等于预设值；步骤52、当所述第一平均传输速度大于等于所述预设值时，继续使用所述第j个路径段的所述最佳通信路径进行通信；步骤53、当所述第一平均传输速度小于所述预设值时，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德葆，吴晓星，王振举，徐明明，边红旗，刘志恒，
申请(专利权)人：联桥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：