[发明专利]一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法

权利要求书

1.一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）通信主节点和N个通信从节点通过电力线信道组成单总线拓扑结构；

所述的通信主节点为中心监控节点，负责对各个通信从节点的网络状态信息进行实时数据采集；通信从节点为被监控节点，在特定时刻向通信主节点发送自身的网络状态信息，通信主节点初始化后向总线上发送广播入网消息，总线上的通信从节点监听到入网广播后，进行应答入网，进入就绪状态；

2）通信主节点将总线上的所有入网通信从节点划分为N个优先级，每一个优先级有且仅有一个通信从节点；通信主节点按照优先级对总线上的所有通信从节点进行轮询访问；

所述通信主节点将总线上的所有入网通信从节点划分为N个优先级，在通信主节点进行初始化时，会建立两个存储表：就绪表和挂起表，其中就绪表中有整型变量NodeRdyGrp与整型数组NodeRdyTable[]，数组NodeRdyTable[]中包括了每一个优先级是否有通信从节点就绪的信息；在变量NodeRdyGrp中，通信从节点按照优先级分组，8个通信从节点为一组，NodeRdyGrp中每一位标明八组通信从节点中每一组是否有通信从节点进入就绪态，挂起表包含了退网通信从节点的地址信息，当有一个新的通信从节点入网时，通信主节点根据优先级规则为此从节点分配一优先级值，并将此从节点注册到就绪表中，通信主节点从就绪表中选取最高优先级的通信从节点，进行轮询，并修改就绪表，注销该节点以便于查找次优先级的通信从节点，当轮询完所有在网通信从节点后，通信主节点恢复原有的就绪表，并根据优先级准则从新制定轮询顺序，进行下一次轮询，为了使通信主节点快速选取优先级最高的通信从节点，使用空间换时间算法，对就绪表中NodeRdyTable[]变量各个优先级是否有通信从节点就绪的各种可能情况进行穷举，然后针对每种情况，进行演算就绪表中最高优先级的通信从节点，将演算结果保存在数组LookUpTable[256]中，选取最高优先级从节点如下方式：

y=LookUpTable[NodeRdyGrp];

x=LookUpTable[NodeRdyTable[y]];

prio=y3+x;

此算法时间复杂度为o（1），满足了系统对实时性的需求；

3）通信从节点被通信主节点轮询到时，可根据具体情况选择向通信主节点发送监控数据或者退网申请，如有数据要发送，则向通信主节点发送监控数据，并在数据发送完毕时，对通信主节点进行应答，应答信息中包含本次轮询时向通信主节点发送的数据长度；如发送退网申请，则待通信主节点应答后，进入挂起状态；

所述的通信从节点被通信主节点轮询到时，根据具体情况选择向通信主节点发送监控数据或者退网申请，当通信从节点需发送监控数据时，其发送数据长度由该从节点根据实际情况自行选择，没有限制，当数据发送完毕，该通信从节点需向通信主节点发送应答信息，应答信息中包含了本次该从节点发送的数据总长度，通信主节点根据此信息进行优先级的制定，并对此数据信息与实际收到的数据总长度进行比较，交由上层处理，当通信从节点向通信主节点发送退网申请时，需要通信主节点的应答，通信主节点收到退网申请时，将退网从节点地址信息写入挂起表中，并发送应答消息，为了减轻通信主节点的系统开销，当通信从节点在规定时间内没有收到应答时，便放弃申请，等待下一次继续申请或执行其他动作；

4）通信主节点接收到通信从节点应答信号并处理后，将再次发送广播入网消息，新加入的或挂起状态的通信从节点如需入网则监听到入网广播可执行新的入网操作，如无入网请求，则通信主节点轮询下一个优先级高的通信从节点；

5）当通信主节点轮询完所有在网通信从节点，根据本次轮询所有通信从节点发送数据量确定下一次轮询通信从节点的优先级。

2.根据权利要求1所述的一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法，其特征在于，所述的步骤1）中通信主节点和通信从节点在进行初始化操作之后，通信主节点会向总线上发送入网广播，通信从节点在监听到入网广播后会进行应答，为了控制指令的可靠传输，入网广播消息与通信从节点应答消息等重要消息的发送采用独立的信令信道，信令信道与数据传输通道采用不同的频带宽度，这不仅保证了重要信息的可靠传输，也保证了当有通信从节点动态加入时，其他通信从节点监控数据的传输不被干扰。