[发明专利]总线系统中加入新节点的时隙分配方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于总线系统中加入新节点的时隙分配方法以及装置。

背景技术

家庭网络的概念在很多年以前就已经被大家熟知，但迄今为止，还没有一套真正的基于家庭网络的产品投入规模使用。可能主要原因是还没有一套比较合适的家庭网络的物理层协议被制定。同时，由于通讯技术、音视频编解码技术的高速发展，家庭网络的概念已不仅仅是以前所关注的控制和安全方面通讯网络，也不是简单的高速视频流或是接入方面的通讯网络，而是一个融合的全方位的网络体系。

从应用的角度，作为一个家庭网络应具有以下的特性：易用性，兼容性，鲁棒性。从通讯技术角度来看，作为一个家庭网络应具有以下的特点：是一个总线系统，有突发的低速率码流，有比较长时间的高速码流。

一般情况下，部署在家庭内部的线路网络如图1所示的情形(如电力线)，其特点是总线上通讯节点数比较多，拓朴结构比较复杂，具有多等级多速率的数据流。

当总线系统上电S302时，首先为该系统确定主节点，所有的节点工作按以下的步骤工作：

在初始化阶段，在整个频率空间内，交错的分出两种频率范围，如图2所示。

第一步；确定主节点，总线系统中确定主节点的过程如图3所示。

S304、完成本机自检。

S306、检测线路信号一段大于t1的随机时间。

S308-S310、如果始终没有频率组1的信号，则立即发送频率组1的信号。同时产生一个随机数，并启动一个计数器。

S312-S316、当计数器计数与随机数相等时，停止发送信号一定的时间(t1)，并检测线路是否有频率组1的信号。

S318、如果在t1时间内没有频率组1的的信号，则继续发送频率组1的信号。

S320-S322、如果在S306中检测到有频率组1的的信号，则不发送信号，如果在S312-S316中检测到频率组1的的信号，则不发送信号，继续进行信号检测。

本发明把进行到S318的通讯节点叫主节点。

第二步，根据主节点的时钟实现整网的时钟基本同步。

主节点发送一定持续时间的频率组1的信号，以保证其他的节点能锁定这个时钟并达到一定的精度。本网中其他的节点根据所接收到的信号质量选定一个频点作为导频信号。

第三步，确定各个节点的时隙。

主节点首先通过FSK(或PSK或QPSK等)等调制方式并使用频率组1发送启动分发时隙的消息，并给出时隙序号的范围。如2-100，其中1号时隙自动分发给这个主节点。当其他的节点接收到这个消息后，便在规定时隙序号范围内随机选定一个时隙序号。

主节点发送分发时隙消息一定的时间(t)后，依次要求选中2、3、4至100号时隙的节点发送应答消息。此应答消息包含的内容如

表1所示：

  消息头  时隙号  源物理地址  校验码

其中，消息头表示此消息是对要求发送消息的应答，具有唯一性。时隙号表示在上一步中随机选定的时隙号，当主节点要求发送的时隙号与选定的时隙号相同时，才能发送这个消息。源物理地址表示发送信号的节点的物理地址。校验码可以用来检验在传输过程中产生的错误。

如果某个节点发现主节点要求发送的时隙号与其本身选定的时隙号相同时，便使用FSK(或PSK或QPSK等)等调制方式并使用频率组2发送表1所示的消息。

如果只有一个节点选中这个时隙号，那么在这个时刻只有一个节点在发送信号，其他所有的节点都能正确解调这个消息。并保存相应的时隙号和对应的源物理地址。