基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法及配对装置与流程

本发明涉及电力线通信技术，尤其涉及基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法及配对装置。

背景技术：

在当代基于电力线宽带通信技术的通讯网络中，由于电力线的布线设置为开放式布线，如各个家庭之间或者家庭内部的电源线都是连接在一起的，故在进行基于电力线的通信之前，必须组成一个私有网络。

参见图1，为一对电力线宽带通信设备与电力线的连接结构示意图。电力线宽带通信设备均包括plc接口单元以及以太网接口单元，plc接口单元与电力线连接，而以太网接口单元用于与pc等设备进行连接。

由于该电力线宽带通信设备中并没有设置直观的交互界面，如显示屏，以显示当前电力线宽带通信设备的连接状态等信息。故，现有的，在判断电力线宽带通信设备是否形成通信连接时，主要为用户通过电力线宽带通信设备上的一个按钮和相关指示灯进行操作。在特定的厂家设置规则下，通过按压指定时长的按键进行数据输入，以及规定的各个设备之间的按键顺序，辅以观察指示灯的状态，来实现多个设备间的信息交互，并借此确定私有网络信息，组成一个区域性的电力线通信网络。

这个方法操作复杂，并且出错的概率很高，极大的限制了用户使用电力线进行通信，对于此问题，很多厂家在电力线宽带通信设备出厂之前就将相应参数设定好，成对地卖给用户，但是这样又引入了新的问题：

1、用户在已有的网络中添加新的电力线宽带通信设备仍然会遇到上述提及的操作繁琐问题，并且很容易造成出错后整个电力线通讯网络都不能继续使用；

2、用户很难自由地组合已购买的电力线宽带通信设备，离开当前网络和加入新的网络的过程都是涉及上述基于固定操作方式，给用户带来难题。

技术实现要素：

本发明针对现有的用户在建立私有化网络时操作体验不好的问题，提供了一种基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法及配对装置。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法，所述方法包括：

步骤一，在第一设备与第二设备通过以太网双绞线建立通信连接时，将所述第一设备的第一地址数据与所述第二设备的第二地址数据进行匹配；

步骤二，在所述第一地址数据与所述第二地址数据相匹配时，所述第一设备向所述第二设备发送预设数据帧；

步骤三，所述第二设备对收到的预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息；

步骤四，利用所述plc接口配置信息配置所述第二设备的plc接口单元。

优选地，所述预设数据帧为预设以太网mac帧。

优选地，所述预设以太网mac帧中封装有待解析的所述plc接口配置信息。

优选地，所述预设以太网mac帧中进一步封装有交互密钥信息。

优选地，在所述步骤一之前，所述方法进一步包括：

对所述第一设备进行预处理，以使所述第一设备作为预设发送端；

对所述第二设备进行预处理，以使所述第二设备作为用于接收所述预设发送端发送的信息的预设接收端。

优选地，所述第一设备和所述第二设备中均设有用于指示plc链路状态的提示灯。

另一方面，本发明还提供了一种基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置，包括：

第一设备，用于连接电力线且发送预设数据帧，包括用于发送所述预设数据帧的第一信息单元；

第二设备，用于连接电力线且接收所述预设数据帧，包括第二信息单元、第二解析单元、第二配置单元及第二plc接口单元，其中，

所述第二信息单元用于接收所述预设数据帧；所述第二解析单元用于对所述预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息；所述第二配置单元用于根据所述plc接口配置信息配置所述第二plc接口单元；所述第二plc接口单元用于与电力线形成通信连接。

优选地，进一步包括以太网双绞线；

所述第一信息单元包括第一以太网接口，所述第二信息单元包括第二以太网接口，所述第一以太网接口通过所述以太网双绞线与所述第二以太网接口通信连接。

优选地，所述第一设备进一步包括用于存储的预设数据帧的所述第一存储单元，所述第一存储单元与所述第一信息单元通信连接。

优选地，所述第一设备进一步包括用于与电力线通信连接的第一plc接口单元。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

用户只需利用一条网线连接第一设备和第二设备二者的以太网接口即可，之后，完全由第一设备和第二设备自动建立通信连接并配置第二设备的plc接口，进而完成私有化网络建立，极大地降低用户在建立私有化网络过程中操作的繁琐程度，且使用户在建立私有化网络时，耗时更短且更稳定有效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有两个电力线宽带通信设备未进行私有化网络设定状态下的状态示意图；

图2为本发明基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法第一实施方式的流程图；

图3为本发明基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法第二实施方式的流程图；

图4为本发明基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置原理结构示意图；

图5为本发明基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置一实施方式的结构示意图；

图6为图5中的第一设备和第二设备在一具体应用例中的结构示意图。

具体实施方式

为利于理解，先对本发明中的相关设备或是器件做概要介绍。第一设备、第二设备均具有以太网接口，现有的，第一设备和第二设备的称谓均为电力猫，二者的以太网接口常用来连接pc或路由器等网络设备。本发明基于此，对第一设备和第二设备进行改进，以实现第一设备与第二设备之间的私有化网络建立。需要理解的是，本文中并不以此称谓（电力猫）所具有的特性或是功能来限制本发明中的第一设备和第二设备。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图2，为本发明基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法第一实施方式的流程图，所述方法包括：

步骤s101，第一设备与第二设备通过以太网双绞线建立通信连接。利用第一设备和第二设备已有的以太网接口，通过以太网双绞线将第一设备与第二设备直接连接起来，建立通信连接。

步骤s102，将所述第一设备的第一地址数据与所述第二设备的第二地址数据进行匹配。若第一设备的第一地址数据与第二设备的第二地址数据相互匹配，则进入步骤s103。在建立通信连接后，通过判断第一设备的地址数据和第二设备的地址数量匹配与否，来确认第二设备是否为第一设备需要建立私有化网络的目标设备。

步骤s103，所述第一设备向所述第二设备发送预设数据帧。在确认第二设备为第一设备需要建立私有化网络的目标设备后，第一设备将预设数据帧发送给第二设备。

在一个实施方式中，预设数据帧为预设以太网mac帧。

进一步地，预设以太网mac帧中封装有待解析的plc接口配置信息。

更进一步地，预设以太网mac帧中进一步封装有交互密钥信息。以提高通信连接的秘密等级。

步骤s104，所述第二设备对收到的预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息。将封装在预设数据帧中plc配置信息解析出来。

步骤s105，利用所述plc接口配置信息配置所述第二设备的plc接口单元。

在第二设备的plc接口配置完成后，第一设备与第二设备即形成电力线的私有化网络建立，历经：第一设备与第二设备通过以太网接口建立通信连接；第一设备识别第二设备为需建立私有化网络的目标设备；第一设备发送预设数据帧给第二设备进行解析；第二设备解析预设数据帧并根据解析得到的信息配置第二设备的plc接口。

当多个第二设备均需建立与第一设备的私有化网络时，同样适用：第一设备同多个的第二设备通过其均具有的以太网接口分别建立通信连接，之后，均由第一设备向多个第二设备发送地址数据进行匹配，以判断发送的第二设备是否为需建立私有化网络的目标设备。在判断为是时，第一设备进一步发送预设数据帧给第二设备解析，第二设备利用其解析出来的配置信息来配置其plc接口。

用户只需利用一条网线连接第一设备和第二设备二者的以太网接口即可，之后，完全由第一设备和第二设备自动建立通信连接并配置第二设备的plc接口，进而完成私有化网络建立，极大地降低用户在建立私有化网络过程中操作的繁琐程度，且使用户在建立私有化网络时，耗时更短且更稳定有效。

在第一实施方式的一个优选应用例中，第一设备和第二设备中均设有用于指示plc链路状态的提示灯。当第二设备的plc接口配置后，移除第一设备和第二设备的以太网接口上的网线，提示灯亮则表明第一设备与第二设备间建立了私有化网络。

参见图3，为本发明基于电力线宽带通信技术的私有化网络建立方法第二实施方式的流程图，所述方法与第一实施方式的方法不同之处在于，在步骤s101“第一设备与第二设备通过以太网双绞线建立通信连接。”之前，对第一设备、第二设备的预处理步骤。

所述方法为：

步骤s201，对所述第一设备进行预处理，以使所述第一设备作为预设发送端；对所述第二设备进行预处理，以使所述第二设备作为用于接收所述预设发送端发送的信息的预设接收端。

第一设备、第二设备均被预处理过，即在出厂之前，厂商在第一设备设置第一标记位及相关信息，第二设备设置第二标记位，当二者在建立通信连接后，识别出对方的标记位后，设置第一标记位的被默认为是主设备（第一设备），设置第二标记位的被默认为是从设备（第二设备）（主、从设备身份可由软件内部的标记区别出来的），由此，主设备默认发送相关信息至从设备，从设备默认接收相关信息并对其解析以形成用于配置自身plc接口的配置信息。

步骤s202，第一设备与第二设备通过以太网双绞线建立通信连接。

步骤s203，将所述第一设备中的第一地址数据与所述第二设备的第二地址数据进行匹配。若第一设备的第一地址数据与第二设备的第二地址数据相互匹配，则进入步骤s204。

步骤s204，所述第一设备向所述第二设备发送预设数据帧。

步骤s205，所述第二设备对收到的预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息。将封装在预设数据帧中plc配置信息解析出来。

步骤s206，利用所述plc接口配置信息配置所述第二设备的plc接口单元。

本发明还提供一种基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置，包括用于连接电力线且发送预设数据帧的第一设备和用于连接电力线且接收预设数据帧的第二设备。

第一设备包括用于发送预设数据帧的第一信息单元。

第二设备包括第二信息单元、第二解析单元、第二配置单元及第二plc接口单元。

其中，所述第二信息单元用于接收所述预设数据帧；所述第二解析单元用于对所述预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息；所述第二配置单元用于根据所述plc接口配置信息配置所述第二plc接口单元；所述第二plc接口单元用于与电力线形成通信连接。

参见图4，为本发明基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置原理结构示意图。配对装置1包括第一设备11和第二设备12，其中，第一设备11包括用于发送预设数据帧的第一信息单元111。第二设备包括用于接收所述预设数据帧的第二信息单元121、用于对所述预设数据帧进行解析以得到plc接口配置信息的第二解析单元122、用于根据所述plc接口配置信息配置所述第二plc接口单元124的第二配置单元123及用于与电力线形成通信连接的第二plc接口单元124。

此处的第一设备11，用以向第二设备12发送配置信息，仅为配置工具，并不能作为与第二设备12建立私有化网络的、能够相互访问的同级设备。

更具体的，上述配对装置进一步包括以太网双绞线；

第一设备的第一信息单元进一步包括第一以太网接口，第二信息单元进一步包括第二以太网接口，第一以太网接口通过以太网双绞线与第二以太网接口通信连接。

第一设备进一步包括用于存储的预设数据帧的第一存储单元，第一存储单元与第一信息单元通信连接。

此外，第一设备进一步包括用于与电力线通信连接的第一plc接口单元。

参见图5，为本发明基于电力线宽带通信技术建立私有化网络的配对装置一实施方式的结构示意图。第一设备和第二设备均包括有以太网接口、处理器、plc接口。其中，第一设备的处理器包含有前述的第一信息单元、第一存储单元，第二设备的处理器包含有前述的第二信息单元、第二解析单元及第二配置单元。此处，第一设备与第二设备为能够建立私有化网络的、能够相互访问同级设备。

图5a中，在以太网双绞线连接第一设备21的以太网接口和第二设备22的以太网接口状态下，第一设备21通过以太网双绞线与第二设备22形成连接，由于第一设备21和第二设备22均被预处理过，在二者形成通信连接之后，由第一设备21发送相关配置信息（管理和控制信息）给第二设备22，因此，第一设备21也可称为“电力线通信设备主设备”，而作为接收信息方的第二设备22可称为“电力线通信设备从设备”。由此，在建立通信连接后，主设备以广播的形式向特定的地址（广播也即发送，其是定时的、自动发出的，由于发送的数据量很小，用户难以觉察）广播管理/控制等相关配置信息。

图5b中，在第一设备21将相关配置信息发送给第二设备22，且在第二设备22已接收的状态下，第二设备22的处理器利用接收到的管理/控制等相关配置信息去配置第二设备22的plc接口。

参见图6，为图5中的第一设备和第二设备在一具体应用例中的结构示意图。第一设备21和第二设备22的plc接口均与电力线连接，在上电、建立通信连接并完成配对及plc接口配置后，第一设备21和第二设备22间形成了私有化网络，与以太网接口连接的pc等网络设备能够互相访问。例如，由于电力线是通用的，自己家和邻居家因电力线相互连通，所以电力线通讯可以类比成一个大的交换机，但是为了不让自己家的信息及相关数据被邻居家的pc等网络设备收到，就要将自己家的网络设置成唯一的标识符，邻居家的也一样，这样就尽管大家用的是同样的通讯介质，但是不会影响对方的通讯。

综上所述，利用现有的第一设备和第二设备结构，二者通过以太网双绞线建立通信连接，第一设备和第二设备进行地址匹配，以确定第二设备为需私有化网络的目标设备，后将配置及相关信息发送至第二设备，第二设备进行解析后即对其的用于连接电力线的plc接口进行配置，由此完成第二设备的私有化网络建立。

使用本发明的私有化网络建立方法及本发明的配对装置，在用户需建立私有化网络时，用户只需利用一条网线连接第一设备和第二设备二者的以太网接口即可，之后，完全由第一设备和第二设备自动建立通信连接并配置第二设备的plc接口，进而完成私有化网络建立，极大地降低用户在建立私有化网络过程中操作的繁琐程度，且使用户在建立私有化网络时，耗时更短且更稳定有效。

使用本发明的私有化网络建立方法及本发明的配对装置，在用户需要设置新第二设备加入该网络或者更新第二设备时，只需将其以太网接口和第一设备的以太网接口通过以太网双绞线连接起来，即可自动完成新第二设备的加入或是更新第二设备的私有化网络的建立，之后便可进行正常的电力线宽带通信，极大地方便了用户，且可降低用户进行私有化网络建立操作的出错概率，提高用户的使用体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。