[发明专利]一种基于高速电力线载波的通信方法

说明书

本发明公开了一种基于高速电力线载波的通信方法，包括：S1、所有从节点按功能分为主节点、中继节点和从节点三种角色；S2、不同的节点角色在通信过程中执行角色所规定的行为；S3、通信传输的数据按功能分为不同的类型：数据帧、命令/事件帧、确认帧，且不同的帧类型在规定不同时隙中进行发送；S4、一个通信的完整周期由TDMA和CMSA两种类型时隙构成，并在帧头中记录此次通信周期的时隙安排；S5、通信周期的时隙由主节点进行统一的规划和安排，并且采用传输信号的最后一个符号来作为每段TDMA时隙的结束标志。本发明提供的方法，可根据实际应用的场景特点灵活配置HPLC通信的上、下行的带宽，同时保证HPLC通信可以达到较大的通信范围和通信容量。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及一种基于高速电力线载波的通信方法。

背景技术

高速电力线载波是将传统电力线作为信息媒介，进行高速数据传输的一种通信方式，该技术的最大优势是依托传统电力线网络、复用现有设施、无需新增布线、施工和运行成本较低等。同时HPLC技术具有传输距离远、通信速率高、时延小、带宽灵活等特点，相较于RS485、CAN总线等有线通信技术，高速电力线载波技术在泛在物联网领域有着更加广阔的应用前景。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术中泛在物联网领域的应用场景需求往往形态各异，受控终数量一般很多，且分布范围广。通常会要求配套的通信系统有灵活的上下行通信带宽分配、足够的通信容量和较大的覆盖范围。因此将高速电力线载波技术应用到上述物联网应用场景中时就需要有一种适合的通信方法来满足场景下通信带宽、容量、覆盖范围等功能需求的问题，提出一种基于高速电力线载波的通信方法。

本发明提出的一种基于高速电力线载波的通信方法，包括：S1，所有从节点按功能分为主节点、中继节点和从节点三种角色，对节点角色进行划分；S2，不同的节点角色在通信过程中执行角色所规定的行为，对不同角色的通信行为进行约定；S3，通信传输的数据按功能分为不同的类型：数据帧、命令/事件帧、确认帧，且不同的帧类型在规定不同时隙中进行发送，对发送的帧类型进行分类；S4，一个通信的完整周期由TDMA和CMSA两种类型时隙构成，并在帧头中记录此次通信周期的时隙安排，包括时隙宽度、TDMA时隙个数、CSMA时隙宽度、当前时隙编号，对通信周期进行规划；S5，通信周期的时隙由主节点进行统一的规划和安排，并且采用传输信号的最后一个符号来作为每段时隙的结束标志，对通信时隙的边界进行约定。

优选地，步骤S1包括：S11、主节点是数据帧、命令帧和确认帧的发起节点，以及从节点事件帧的目的节点，同时进行通信周期内的时隙安排，详细说明主节点的角色内容；S12、中继节点负责转发，包括中继节点负责转发，包括转发主节点的数据帧、命令帧、确认帧，以及从节点的事件帧、确认帧，详细说明中继节点的角色内容；S13、从节点是数据帧、命令帧和确认帧的目的节点，从节点事件帧的发起节点，详细说明从节点的角色内容。

优选地，步骤S2包括：S21、主节点的行为约定：主节点在TDMA时隙0发送数据帧、CSMA时隙中发送命令帧和事件帧的确认帧，详细说明主节点的约定行为内容；S22、从节点的行为约定：从节点不可在TDMA时隙进行发送、只能在CSMA时隙中事件帧和命令帧的确认帧，详细说明从节点的约定行为内容；S23、中继节点的行为约定：对于TDMA时隙的数据帧，中继节点判断TDMA时隙编号和自身的中继ID号来启动发送，如果TDMA时隙编号与自身的中继ID号匹配时，中继节点转发该数据帧，如果不匹配则不转发，对于CSMA时隙的非数据帧，所有的中继节点均可参与竞争转发，详细说明中继节点的约定行为内容；S24、中继节点的选定方法：既可人为指定，又可根据通信距离、信号强度信息来自适应确定，说明中继节点的选定方法。

优选地，步骤S3包括：S31、数据帧用于传送业务数据，说明数据帧的内容；S32、命令帧用于主节点对从节点进行配置，说明命令帧的内容；S33、事件帧用于从节点主动上报，说明事件帧的内容；S34、确认帧用于从节点收到主节点命令帧后的回复，以及主节点收到从节点上报事件帧的回复，说明确认帧的内容。