电力线载波通信组网方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力线载波通信组网方法、装置和系统，其中所述方法包括：将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网；使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号；分别接收各次子网中能够接收所述测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点；选取至少一个从窄带载波可到达次子网的主子网的普通节点，并将所选取的普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式。由于利用窄带频率发送测试信号，并将主子网中相应的普通节点的通讯方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式，提高了宽带载波数据传输的可传达距离。

【技术实现步骤摘要】
电力线载波通信组网方法、装置和系统
本专利技术涉及电力线载波通信网络领域，具体涉及一种电力线载波通信组网方法、装置和系统。
技术介绍
电力载波通信技术从提出到发展至今，已经有了数十年的历史。过去，电力载波通信技术(PowerLineCommunication，PLC)主要用于电网中各个低速控制信息的传递，如自动抄表等。而现在，宽带电力线载波已经成为当前发展趋势，宽带PLC技术给广大用户提供了一个技术途径，为各种基于电力系统的通信应用种类提供了一个统一的通信路径平台，各种规模化应用例如电力抄表，低压电器控制、配网等方面对此需求尤其迫切。与传统的窄带电力线载波技术相比，宽带电力线载波技术具有高速、抗噪音、自动路由，覆盖率高等诸多优点，但是由于我国电网环境存在部分地区的线路老化陈旧，接线不规范等问题，导致部分地方的通信效果不理想。从系统角度上看，由于宽带信号的工作范围主要在2-30Mhz相对窄带PLC信号的工作范围50-500Khz，在电网上随距离，接线器等衰减更大。因此，如何提高老旧电网上的宽带电力载波传输效果，解决连通性的问题，是目前推广宽带电力线载波亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决宽带电力线载波通信点对点的传输能力差所导致可传达距离小的问题，本申请提供一种电力线载波通信组网方法、装置和系统，以提高电力线载波传输能力。根据第一方面，一种实施例中提供一种电力线载波通信组网方法，包括：将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数；主子网中包括中央控制节点和至少一个普通节点，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达；将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式；使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号；分别接收各次子网中能够接收所述测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点；选取至少一个从窄带载波可到达次子网的主子网的普通节点，并将所选取的普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式。根据第二方面，一种实施例中提供一种电力载波通信组网装置，包括：子网划分模块，用于将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数；主子网中包括中央控制节点和至少一个普通节点，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达；载波模式切换模块，用于将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式；测试信号发送模块，用于使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号；载波通信测试模块，用于分别接收各次子网中能够接收所述测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点；主子网复用节点确定模块，用于选取至少一个从窄带载波可到达次子网的主子网的普通节点，并将所选取的普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式。根据第三方面，一种实施例中提供一种电力载波通信组网系统，包括：耦合器、收发通道和数字基带处理器，其中：耦合器，用于将收发通道耦合至电力线；收发通道，用于将耦合器输出的模拟信号转换为数字信号并传输给数字基带处理器，还用于将数字基带处理器输出的数字信号转换为模拟信号并传输给耦合器；其中，数字基带处理器用于执行上述的电力线载波通信组网方法。依据上述实施例的电力载波通信组网方法和装置，由于在载波通信测试时，利用窄带频率发送测试信号，可以得出窄带载波信号可达的节点，并将主子网中相应的普通节点的通讯方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式，以使主子网和各次子网之间能够点对点通信，从而提高了在利用宽带载波传输数据时的数据传输能力，提高了宽带载波数据传输的可传达距离。附图说明图1为根据本专利技术实施例的电力线载波通信组网方法的应用场景；图2为根据本专利技术实施例的电力载波通信组网方法的流程图；图3为根据本专利技术实施例的电力载波通信组网装置的结构示意图；图4为根据本专利技术实施例的电力载波通信组网系统的示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。图1示出了根据本专利技术实施例的电力线载波通信组网方法的应用场景。如图1所示，通信网络中包括A1至A4的四个子网，其中子网A1中具有中央控制节点CCO和普通节点STA0、STA1、STA2、STA3，称为主子网，而子网A2、A3和A4中仅具有普通节点，称为次子网，主子网与次子网之间无法进行宽带通信，而只能采用窄带传输方式进行通信。实施例1：为了使主子网与次子网之间实现通信，本实施例公开了一种电力载波通信组网方法，请参考图2，该方法包括如下步骤：步骤100，将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数。主子网中包括中央控制节点CCO和至少一个普通节点(station，STA)，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达。对于宽带而言，需要构建组网来完成通信机制的建立。请参考图1，各网络节点被分配为中央控制节点CCO和普通节点。中央控制节点CCO负责网络的建立，网络的维护以及通信等方面功能；如图1所示的STA1～STA9为普通节点STA，当然，本领域技术人员应当理解，在具体实施时，普通节点STA的个数并不限制。在具体实施时，各网络节点(包括中央控制节点CCO和各普通节点STA)同时上电或者在一定短的时间内先后上电，采用现有的标准组网算法(例如HPGP)进行组网。在此过程中，由于宽带载波的距离不可达性，因此，可能会出现多个孤立的宽带载波不可互相发现的子网，其中，包含中央控制节点CCO的子网为主子网，例如图1所示的中央控制节点CCO和普通节点STA0、普通节点STA1、普通节点STA2和普通节点STA3；其它不含中央控制节点CCO的子网为次子网，例如图1所示的普通节点STA4和普通节点STA5，或者普通节点STA8和普通节点STA9。需要说明的是，每个子网中可能包含不同数量的普通节点STA，其中的普通节点STA均可以发送和接收到其所在子网中其它普通节点STA的宽带载波数据。需要说明的是，同一子网内部的网络节点具有相同的通讯能力，当然，所称相同允许有一定的误差存在。步骤200，将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式。在步骤100子网组成完成后，将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式。在具体实施例中，可以通过预设组网时间间隙的方式来表征子网划分完成，具体地，经过预先设定的组网时隙后，各次子网中的普通节点STA切换至窄带载波的接收模式。在具体实施例中，组网时隙可以根据经验或者结合实际需要来设置。步骤300，使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号(例如beacon信号)，并分别接收各次子网中能够接收测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点。在具体实施中，主子网中各普通节点以第一预设时间间隔twait0依次切换为窄带载波模式，完成载波通信测试；第一预设时间间隔twait0不小于主子网中一个普通节点从发送测试信号到接收到响应报文所需的最长时间。具体地，主子网中普通节点(例如STA0)在中央控制节点CCO的控制下，切换到窄带载波模式，以窄带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线载波通信组网方法，其特征在于，包括：将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数；主子网中包括中央控制节点和至少一个普通节点，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达；将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式；使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号；分别接收各次子网中能够接收所述测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点；选取至少一个从窄带载波可到达次子网的主子网的普通节点，并将所选取的普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式。

【技术特征摘要】
1.一种电力线载波通信组网方法，其特征在于，包括：将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数；主子网中包括中央控制节点和至少一个普通节点，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达；将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模式；使主子网中各普通节点分别以窄带频率向各次子网发送测试信号；分别接收各次子网中能够接收所述测试信号的普通节点反馈的响应报文，以测试主子网中窄带载波可到达次子网的普通节点；选取至少一个从窄带载波可到达次子网的主子网的普通节点，并将所选取的普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式。2.如权利要求1所述的电力线载波通信组网方法，其特征在于，主子网中各普通节点以第一预设时间间隔依次以窄带频率向各次子网发送测试信号，完成载波通信测试；所述第一预设时间间隔不小于主子网中一个普通节点从发送测试信号到接收到响应报文所需的最长时间。3.如权利要求1所述的电力线载波通信组网方法，其特征在于，所述响应报文包括：窄带信号强度和窄带通信路径信息；所述窄带信号强度用于表征该主子网普通节点与该次子网普通节点通信信号强度；所述窄带通信路径信息用于表征该主子网普通节点测试信号到达该次子网普通节点的通信路径。4.如权利要求3所述的电力线载波通信组网方法，其特征在于，所选取的普通节点是与次子网普通节点窄带信号强度最强的主子网普通节点。5.如权利要求1-4中任一项所述的电力线载波通信组网方法，其特征在于，还包括：将次子网中的若干普通节点的通信方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式；将所选取的主子网普通节点与该次子网普通节点窄带信号强度最强的通信路径所经过的次子网中的若干普通节点的通讯方式设置为宽带载波和窄带载波复用模式，以在该主子网普通节点与该次子网中普通节点通信时将所述次子网中的若干普通节点切换为窄带载波通信模式。6.一种电力线载波通信组网装置，其特征在于，包括：子网划分模块，用于将具有中央控制节点和多个普通节点的通信网络划分成1个主子网和N个次子网，N为大于等于1的整数；主子网中包括中央控制节点和至少一个普通节点，主子网和各次子网之间宽带载波不可达，属于同一子网的各节点之间宽带载波可达；载波模式切换模块，用于将各次子网的各普通节点切换为窄带载波模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，
申请(专利权)人：珠海慧信微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44