本发明涉及通信技术领域,更具体的说是涉及电力线宽带载波通信组网方法。
背景技术：
目前，在电力系统中，电能表、采集器和集中器之间的通信主要包括无线微功率通信、窄带载波通信和485通信等，无线微功率技术的传输信号可靠性差，窄带载波通信技术仍然不能完全实现通信的实时性和准确性，485通信需要建设专门的通信线路，因此该领域内目前的发展概况和解决方案都存在固有的缺陷和局限性。
窄带电力载波通信技术在10khz～500khz频段内通信，是以已经架设好的用电电力线路进行数据传输和通信的技术。抗干扰和抗串扰能力差，在通信实时性上存在瓶颈，无法完成电力系统检测中的“全费控”和“全采集”等要求。
目前的电力线通信网络的组网方法主要是用于窄带载波通信的，以适用窄带载波技术通信速率低的特点，而宽带载波技术具有更高的通信速率。为将电力线宽带载波技术应用于用电信息采集领域的自动抄表，需要采用新的组网技术，以发挥宽带载波技术更高通信速率的优点。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种电力线宽带载波通信组网方法，其采用了该组网方法的电力线宽带载波通信网络，更好的抗干扰性和稳定的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
电力线宽带载波通信组网方法，其特征在于，它包括一个主节点和划分成n级的若干个子节点，其中，n为大于等于1的整数；所述组网方法包括以下步骤，
步骤(1)：主节点配置组网信标帧，指定f级范围内的子节点入网，其中，f为初始值为1的正整数，主节点配置组网信标帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤(2)：主节点向f级范围内的子节点发送组网信标帧；
步骤(3)：f级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于f级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出f级范围；
步骤(4)：满足大于条件的f级范围内的子节点入网，判断f是否小于n，若小于则进入步骤(5)，否则跳转到步骤(13)；
步骤(4)：主节点重新配置组网信标帧，指定f+1级范围内的子节点入网；
步骤(6)：主节点向新入网的f级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的f级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，向f+1级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤(7)：当f+1级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标帧的信号强度是否大于f+1级范围内的子节点中的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的子节点向主节点发送入网请求帧，不满足大于条件的子节点划分出f+1级范围；
步骤(8)：满足大于条件的f+1级范围内的子节点入网；
步骤(9)：比较f+1与n大小，若f+1的数值等于n的数值，跳转到步骤(13)；若f+1的数值小于n的数值，进入下步骤；
步骤(10)：引入f1，把f+1的值复制f1；
步骤(11)：f1的值再复制给f；
步骤(12)：再跳转到步骤五，用经f1赋值的f去代替步骤五到步骤十中出现的f；
步骤(13)：完成组网的流程。
优选的，在上述一种电力线宽带载波通信组网方法中，主节点以第一预设时间间隔依次以窄带频率向子节点发送测试信号，完成载波通信测试；所述第一预设时间间隔不小于主节点从发送测试信号到接收到响应报文所需的最长时间。
优选的，在上述一种电力线宽带载波通信组网方法中，在所述步骤(8)中满足大于条件的f+1级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的f+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个f+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向新入网的f级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的f+1级范围内的子节点的入网确认帧。
优选的，在上述一种电力线宽带载波通信组网方法中，所述主节点和部分子节点属于同一集合，在步骤(4)中，满足大于条件的f级范围内的子节点入网是指当主节点接收到满足大于条件的f级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个f级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，主节点向与主节点属于同一集合的f级范围内的子节点发送入网确认帧。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明以一个主节点和若干个子节点所构成的网络，子节点加入到由一个主节点为中心的网络中，必须遵循一定的规则以及进行筛选，比如说在步骤三中提到的，需要判断接收到组网信标帧的信号强度是否大于f级范围内的子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，若组网信标帧的信号强度大于等于f级子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，f级范围内的子节点向主节点发送入网请求帧；若组网信标帧的信号强度小于f级范围内的子节点中设有的组网信标帧信号强度阀值，f级范围内的子节点划分为f+1级范围内的子节点；通过设定规则子节点才能加入主节点为中心的网络中，使得组网而成的网络，具有更好的抗干扰性，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。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
在本实施例中，n的值取3，本发明一种用于电力线宽带载波通信网络的组网方法，它包括一个主节点和划分成3级的若干个子节点，所述组网方法包括以下步骤，
步骤(1)：主节点配置组网信标帧，指定1级范围内的子节点入网，主节点配置组网信标帧，指定子节点入网的方式为逐级递增；
步骤(2)：主节点向1级范围内的子节点发送组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙和信标csfa时隙；
步骤(3)：1级范围内的子节点接收到组网信标帧，判断接收组网信标帧的信号强度是否大于1级范围内的子节点中的组网信标帧信号强度阀值，满足大于条件的1级范围内的子节点，在信标csfa时隙，向主节点发送入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出1级范围；
步骤(4)：当主节点接收到1级范围内的子节点入网请求帧后，在信标csfa时隙，向1级范围内的子节点发送入网确认帧，1级范围内的子节点入网；
步骤(5)：主节点重新配置组网信标帧，该组网信标帧中配置了信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标csfa时隙，指定f+1级范围内的子节点入网；(由步骤(4)直接进入到步骤(5)中，f+1的值为2，由步骤十二跳转到步骤五，第一次跳转，f+1的值为3，每跳转一次，f+1的值加1)；
步骤(6)：主节点向新入网的f级范围内的子节点发送组网信标帧，新入网的f级范围内的子节点在接收到组网信标帧后，构建发现信标帧，在发现信标发送时隙向f+1级范围内的子节点发送发现信标帧；
步骤(7)：当f+1级范围内的子节点接收到发现信标帧后，判断接收发现信标的帧信号强度是否大于f+1级范围内的子节点中设有的发现信标帧信号强度阀值，满足大于条件的f+1级范围内的子节点，在信标csfa时隙，f+1级范围内的子节点向新入网的f级范围内的子节点发送入网请求帧，在信标转发时隙，新入网的f级范围内的子节点向主节点发送f+1级范围内的子节点的入网请求帧；不满足大于条件的子节点划分出f+1级范围；
步骤(8)：当主节点接收到f+1级范围内的子节点入网请求帧后，在信标csfa时隙，主节点向新入网的f级范围内的子节点发送f+1级范围内的子节点的入网确认帧；在信标转发时隙，新入网的f级范围内的子节点向f+1级范围内的子节点转发入网确认帧，f+1级范围内的子节点入网；
步骤(9)：比较f+1与n大小，若f+1的数值等于n的数值，跳转到步骤(13)；若f+1的数值小于n的数值，进入下步骤；在本实施例中，第一次进入到步骤九时候，f+1的数值小于n的数值，进入到步骤(10)，第二次进入到步骤(9)时候，f+1的数值等于n的数值，跳转到步骤(13)；
步骤(10)：引入f1，把f+1的值复制f1；(f+1的值加1，为跳转做准备)；
步骤(11)：f1的值再复制给f；
步骤(12)：再跳转到步骤(5)，用经f1赋值的f去代替步骤五到步骤(10)中出现的f；
步骤(13)：组网完成。
其中，主节点和部分子节点属于同一集合，在步(4)中，当主节点接收到f级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个f级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，在信标csfa时隙，主节点向与主节点属于同一集合的f级范围内的子节点发送入网确认帧。
在步骤(8)中，当主节点接收到f+1级范围内的子节点入网请求帧后，分析每个f+1级范围内的子节点是否与主节点属于同一集合，在信标csfa时隙，主节点向新入网的f级范围内的子节点发送与主节点属于同一集合的f+1级范围内的子节点的入网确认帧。
组网信标帧中配置了信标转发时隙、信标csfa时隙和发现信标发送时隙，其中，信标转发时隙：用于f级范围内的子节点向f+1范围内的子节点转发接收到的组网信标帧，信标csfa时隙：用于f级范围内的子节点向主节点发送入网请求帧和主节点向f级范围内的子节点发送入网确认帧，发现信标发送时隙：用于f级范围内的子节点发送发现信标帧。
主节点向子节点发送的组网信标帧，该组网信标帧中可配置信标转发时隙、发现信标发送时隙和信标csfa时隙，相当于规定了某个时间段内，主节点与子节点之间信息交互，使得信息交互井井有条，有助于通信速率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。