[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

说明书

一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法，1）通信主节点初始化后向总线上发送广播入网消息，总线上通信从节点进行应答入网，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，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；3）通信从节点被通信主节点轮询到时，根据情况选择向通信主节点发送监控数据或者退网申请；4）通信主节点接收到应答信号并处理后，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；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，本发明提高了数据通信的可靠性与稳定性。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种可提高基于电力线通信的点到多点通信系统数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法。

背景技术

通信设备的监控系统对于保障可靠的通讯链路具有重要意义。自20世纪80年代起，现场总线因其可靠性强/通信快捷、兼容性广等一系列优势在工业自动化控制中得以广泛应用。目前各种设备监控管理系统和现场总线设备种类繁多，可以满足各行业的需要。但在一些空间有限的应用场景，现场总线技术也存在着布线难度高、传输速率受限、不易维护的问题。

电力线载波技术是指利用已有的配电网作为传输媒介，进行载波传输的一种通信方式，该技术将通信信号通过耦合电路耦合到电力线上，实现数据传递和信息交换。电力线载波通信技术借助电力线进行数据传输，不需要重新布线，在家庭上网和物联网领域得到了广泛的应用。

目前电力线通信技术在处理多节点通信时，一般采用CSMA/CA或者TDMA。CSMA/CA处理解决多节点通信问题时的方法是，当一个节点想发送数据时，先侦听信道，如果信道忙，则随机等待一个时间，然后再次侦听信道，直到信道空闲。显然，这种方式延时是不可预测的，不能满足设备监控实时性的需求。而TDMA模式是一种基于时隙的信道分配方案，把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成多址接入。但电力线信道由于环境恶劣，丢包较多。传统的TDMA所使用的基于时隙的方式有可能因为重要数据丢失而使系统处于不正常的工作状态，不适合于设备监控这种应用场景。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法，对传统TDMA方式进行改进，使用可变数据长度与动态优先级相结合的轮询方法实现点到多点通信，提高了数据通信的可靠性与稳定性，并支持入网设备的动态入网与退网，从而可以将电力线通信技术应用到设备监控领域。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种提高数据传输的可靠性与稳定性的多址接入方法，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；

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；