[发明专利]基于路径认知的电力线载波系统及其组网方法

权利要求书

1.一种基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，包括主载波设备、若干从载波设备和若干备份路径载波设备，所述主载波设备通过有线传输网络与配用电系统相连，所述备份路径载波设备通过无线通信网络与配用电系统相连；所述主载波设备、若干从载波设备和若干备份路径载波设备都连接至电力线上；

所述主载波设备用于转发数据上传路径，所述从载波设备用于根据通信链路状态向备份路径载波设备发送备份认证，所述备份路径载波设备用于在所述主载波设备上联通道无效或主载波设备故障时，根据接收的备份认证数量从若干备份路径载波设备中推选一个备份路径载波设备切换为主载波设备，进行路径切换。

2.如权利要求1所述的基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，所述主载波设备的处理器上加载有载波模拟电路控制单元、认证单元、载波网络地址管理单元和主备状态监控单元，所述从载波设备的处理器上加载有认证单元和链路通信状态监控单元，所述备份路径载波设备的处理器上加载有认证单元和备份主载波推荐单元；

所述载波模拟电路控制单元用于所述主载波设备控制模拟前端进行数据的模数转换和调制解调；

所述主载波设备的认证单元用于所述主载波设备定期下发入网认证数据帧，以及接收从载波设备或备份路径载波设备根据所述入网认证数据帧发送的入网请求，并返回认证响应，直到所需组网的载波设备均认证完毕后形成载波网络；

所述从载波设备或所述备份路径载波设备的认证单元用于根据所述入网认证数据帧，向所述主载波设备发送入网请求，并接收返回的认证响应；

所述载波网络地址管理单元用于所述主载波设备收集所述载波网络内各载波设备的MAC地址，并分配网络地址与各载波设备的MAC地址绑定，之后将分配的网络地址下发给载波网络中的从载波设备或备份路径载波设备，记录所述载波网络的载波设备的地址表并下发给所有的备份路径载波设备；

所述链路通信状态监控单元用于所述从载波设备根据与备份路径载波设备之间的通信链路上的载波信号强弱判断通信链路状态，并向通信链路状态最好的备份路径载波设备发出备份认证；

所述主备状态监控单元用于所述主载波设备通过自主感知到上联通道无效或本身发生故障时启动主备切换过程，并向备份路径载波设备广播发送主备状态切换命令帧；

所述备份主载波推荐单元用于备份路径载波设备根据接收到的所述主备状态切换命令帧，选择接收备份认证最多的备份路径载波设备激活为当前主载波设备。

3.如权利要求2所述的基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，所述主载波设备、若干从载波设备和若干备份路径载波设备都是内部硬件结构相同的载波设备，都包括处理器、存储器、电源模块、以太网芯片、模拟前端和设备接口，所述处理器分别与所述存储器、电源模块、以太网芯片和模拟前端连接，所述设备接口包括电源接口、配置接口、数据接口和网络接口，所述电源接口与所述电源模块连接，所述网络接口与所述以太网芯片连接，所述配置接口与所述处理器连接，所述数据接口与所述模拟前端连接。

4.如权利要求1或2或3所述的基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，所述主载波设备具体通过光纤传输网络与配用电系统连接。

5.如权利要求4所述的基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，所述主载波设备通过网络接口与光纤传输网络连接，所述备份路径载波设备通过网络接口与无线通信网络连接。

6.如权利要求5所述的基于路径认知的电力线载波系统，其特征在于，所述网络接口具体为RJ45网络接口。