[发明专利]一种电力线载波通信网络路由方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体地，涉及一种电力线载波通信网络路由方法和系统。

背景技术

电力线载波通信(PowerlineCommunications，简称PLC)技术作为电力行业特有的通信技术，拥有覆盖范围广、成本低的巨大优势，在电力用户用电信息采集系统领域得到广泛应用。由于电力线载波信道的多变性，PLC网络的拓扑时常变换且不可预测，造成链路的建立和断开。而基于逻辑拓扑结构的路由协议通过主动或者按需的方式探测路由线路并在每个节点保存相应的路由表信息。但是这种路由协议在大规模网络环境应用下会造成控制包广播风暴的问题。如何在动态环境下寻找合适的路由，成为亟待解决的问题。

在基于电力线载波通信的用电信息采集系统应用中，由于电力线载波通信的传输距离有限，需要通过中继方式保证抄表覆盖范围，对于农村、城乡结合部等低密度住宅不能做到全覆盖，实施难度很大；而且低压电力线窄带载波速率低，实时性差，无法满足远程预付费，远程拉合闸的需求。PLC通信系统所承载的电力用户用电数据信息较为敏感，对通信可靠性有着极高的要求。因此，在现有的用电信息采集系统中，如何在动态的载波信道环境下寻找合适的路由，这已成为亟待解决的紧迫问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的用电信息采集系统通信可靠性不高的问题，本发明提出了一种电力线载波通信网络路由方法和系统。

本发明的电力线载波通信网络路由方法，包括：

步骤A：发送节点向各邻居节点广播发送分布式协调功能协议DCF中的发送请求帧RTS；

步骤B：所述各邻居节点计算各自的转发延迟时间T_{CTS_REQ}，具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点向所述发送节点回复发送控制帧CTS；

步骤C：所述发送节点向所述具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点转发数据包；

步骤D：如果所述发送节点接收到所述具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点返回的确认字符ACK，则发送成功；

步骤E：接收到所述数据包的节点依次重复所述步骤A-D，直至所述数据到达目的节点。

本发明的电力线载波通信网络路由方法，通过向各邻居节点发送RTS，将最先回复CTS的邻居节点作为下一跳的节点，其他节点不再向发送节点回复CTS，有效减少了数据转发过程的信令消息量，提高了转发效率；同时通过各节点分别计算各自的转发延迟时间，根据转发延迟时间的长短，确定最先向发送节点回复CTS的邻居节点，通过转发延迟控制有效减少了各邻居节点之间的路由冲突。而且通过邻居节点向发送节点回复ACK的方式，确认数据包是否发送成功，大大降低了丢包率。

本发明的电力线载波通信网络路由系统，包括：

广播发送模块，用于发送节点向各邻居节点广播发送分布式协调功能协议DCF中的发送请求帧RTS；

广播回复模块，用于所述各邻居节点计算各自的转发延迟时间T_{CTS_REQ}，具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点向所述发送节点回复发送控制帧CTS；

数据转发模块，用于所述发送节点向所述具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点转发数据包；

成功发送模块，用于如果所述发送节点接收到所述具有最小T_{CTS_REQ}的邻居节点返回的确认字符ACK，则发送成功；

数据到达模块，用于接收到所述数据包的节点依次重复所述步骤A-D，直至所述数据到达目的节点。

本发明的电力线载波通信网络路由系统，通过向各邻居节点发送RTS，将最先回复CTS的邻居节点作为下一跳的节点，其他节点不再向发送节点回复CTS，有效减少了数据转发过程的信令消息量，提高了转发效率；同时通过各节点分别计算各自的转发延迟时间，根据转发延迟时间的长短，确定最先向发送节点回复CTS的邻居节点，通过转发延迟控制有效减少了各邻居节点之间的路由冲突。而且通过邻居节点向发送节点回复ACK的方式，确认数据包是否发送成功，大大降低了丢包率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明