[发明专利]基于非对称信道的电力线通信的组网方法

权利要求书

1.一种基于非对称信道的电力线通信的组网方法，电力线通信网包括中心节点和终端节点，其特征在于，该组网方法包括：

从中心节点开始进行逐级组网，直到所有终端节点都完成本级组网得到初始化的电力线通信网的拓扑表，该拓扑表包括所有节点的上级节点信息，上行信道质量信息和下行信道质量信息；以及

每个终端节点根据该拓扑表中的自身的上行信道质量信息和下行信道质量信息，选择双向信道质量信息最佳的上级节点确定为最终的上级节点，并更新到所述拓扑表中，

其中，所述从中心节点开始进行逐级组网，直到所有终端节点都完成本级组网得到初始化的电力线通信网的拓扑表包括：

步骤1，中心节点以广播的方式发送组网搜索指令；

步骤2，收到所述组网搜索指令的所有终端节点向所述中心节点发送各自的应答帧，所述应答帧中包括本节点的初始发送信号功率信息；

步骤3，所述中心节点接收应答帧，并将收到的所有应答帧的发送节点设定为一级节点，并根据所述应答帧中的初始发送信号功率信息计算各个一级节点的上行发送功率和信道质量信息，并将计算出的各个一级节点的上行发送功率和信道质量信息以及设定的节点级别信息设置于组网设置指令内，然后将该组网设置指令以广播的方式发送给各个一级节点；

步骤4，各个一级节点收到所述组网设置指令后，设置自身为一级节点并将自身的上行发送功率设置为上述计算出的各自的上行发送功率，并向所述中心节点上报自身的上行发送功率、上行信道质量信息、下行信道质量信息完成一级组网；

步骤5，完成本级组网的节点作为上级节点以广播的方式发送组网搜索指令；

步骤6，收到所述组网搜索指令的所有终端节点向所述上级节点发送其应答帧，所述应答帧中包括本节点的初始发送信号功率信息；

步骤7，所述上级节点接收应答帧，并将收到的所有应答帧的发送节点设定为其下级节点，并根据所述应答帧中的初始发送信号功率信息计算各个下级节点的上行发送功率和信道质量信息，并将计算出的各个下级节点的上行发送功率和信道质量信息以及设定的节点级别信息设置于组网设置指令内，然后将该组网设置指令以广播的方式发送给各个下级节点；

步骤8，各个下级节点收到所述组网设置指令后，设置自身为上述上级节点的下级节点并将自身的上行发送功率设置为上述上级节点计算出的各自的上行发送功率，并且向所述中心节点上报其上级节点的节点号、自身的上行发送功率、上行信道质量信息、下行信道质量信息，至此完成该级组网；以及

步骤9，重复上述步骤5～步骤8，直至所有终端节点都完成本级组网。

2.如权利要求1所述的基于非对称信道的电力线通信的组网方法，其特征在于，根据所述应答帧中的初始发送信号功率信息计算各个下级节点的上行发送功率的算法包括：

其中，P_up(i)为节点i的上行信号发送功率，P₀为初始发送信号功率；α_i为发送功率增益系数；S_MAX为下级节点信号的接收功率最大值，S_MIN为下级节点信号的接收功率最小值，S_i为下级节点i信号的接收功率。

3.如权利要求1所述的基于非对称信道的电力线通信的组网方法，其特征在于，所述每个终端节点根据该拓扑表中的自身的上行信道质量信息和下行信道质量信息，选择双向信道质量信息最佳的上级节点确定为最终的上级节点，并更新到所述拓扑表中包括：

所述每个终端节点根据该拓扑表中的自身的上行信道质量信息和下行信道质量信息，选择双向信道质量信息较佳的上级节点作为自身的预选上级节点；以及

对于所述预选上级节点，计算出双向信道质量信息最佳的节点作为最终的上级节点。

4.如权利要求3所述的基于非对称信道的电力线通信的组网方法，其特征在于，所述每个终端节点根据该拓扑表中的自身的上行信道质量信息和下行信道质量信息，选择双向信道质量信息较佳的上级节点作为自身的预选上级节点具体包括：

判断每个终端节点i与其所有的上级节点j之间的上行信道质量信息SNR_up(i,j)和下行信道质量信息SNR_down(i,j)是否满足如下条件：满足条件的上级节点被认为双向信道质量信息较佳，作为预选上级节点。