[发明专利]窄带电力线载波通信的IP组网方法

摘要

本发明涉及一种适用于窄带电力线载波通信的IP组网方法，其特征是，(1)帧格式设计，只限于载波芯片通信帧的用户数据区，定义与此算法对应的帧格式，具体特征是用户数据区的第一个字节表示的是帧类型，帧类型包括IP组网方法所用到帧、网络管理帧及普通点对点通信所用到的帧；(2)具有载波侦听多址访问\冲突避免功能的退避原理。采用本发明提出的IP组网方法，使同一台变下、同一相线上、能够可靠通信的窄带电力线载波通信节点，构成一个IP子网。不能可靠通信的节点，分属于不同的子网，依靠子网之间的网关节点通信。两个子网之间的网关节点不是由一个节点构成，而是由多个节点构成的网关簇，进一步提高了通信的可靠性。

主权项

一种窄带电力线载波通信的IP组网方法，其特征在于：(1)帧格式设计只限于载波芯片通信帧的用户数据区，定义与此算法对应的帧格式，具体特征是用户数据区的第一个字节表示的是帧类型，帧类型包括IP组网方法所用到帧、网络管理帧及普通点对点通信所用到的帧，具体是：组网广播帧hello，0x01；IP地址请求帧IPreq，0x02；IP地址分配帧IPassign，0x03；IP地址确认帧IPack，0x04；组播帧multicast，0x05；组播应答帧multicastrep，0x06；点对点请求帧P2Preq，0x07；点对点应答帧P2Prep，0x08；(2)具有载波侦听多址访问\冲突避免功能的退避原理任何节点发送之前，都处于接收状态，检测是否接收到有效帧的同步头字节；所有收到同步头子节的节点，都要保持接收状态，继续接收直到长度字节，然后根据长度字节，判断此帧是否全部接收完毕；每个收到此帧的节点都要根据帧类型及帧长度，判断自身应该等待的时间，然后启动定时器，等待这个时间长度，并继续保持接收状态；发送节点发送完毕后，切换到接收状态，并等待应答；同时启动一个定时器，判断应答帧是否在规定的时间内到达；每接收一个应答帧，此定时器复位并重新启动定时；若定时期满后仍无应答，则根据会话的性质，确定下一步应该采取的措施；接收节点若是目标节点，则需要构造应答帧；若目标节点是单个，则它立即构造应答帧并发送；而其它所有在通信双方有效距离内的节点，都根据通信语义及帧长度，等待相应的时间；若目标节点是多个，则各节点根据退避算法，形成一个随机的退避时间，在此时间内，仍处于接收状态；最早结束退避时间的节点，切换到发送状态，发送帧同步字节；其它仍然处于退避期的节点，收到此同步头后，结束此轮定时，处于等待状态，直至发送节点会话结束后，重新开始新的一轮随机退避定时；接收节点若不是目标节点，则无需构造应答帧，但仍然需要根据所接收到帧的类型，决定自己应该处于等待状态还是定时状态；若处于等待状态，则设置等待状态结束的触发条件；若处于定时状态，则需要计算定时的长度；并且在每一次定时期满之前，若收到同一发送节点新的会话帧，则定时器复位并重新启动定时。