状态下的主节点，均可通过系统复位回到初始状态。
[0067]本发明的具体工作过程如下:
1、初始组网阶段(装置在现场安装部署完毕，整个系统加电后，系统正常运行阶段之前)
(O主载波节点发起数据交互事务，从被离线注册进来的列表中选择从节点，开始一对一的通信，从而激活了系统范围内中继、路由学习过程。
[0068](2)数据传递由里层向外层逐步扩散。
[0069](3)当主载波节点发现有不可达的从载波节点时(出现通信障碍区)，通过调整数据包中重传次数字段的数值，激活边缘从节点(此处的边缘是逻辑概念，是相对于通信障碍区而定义的)实施工作状态与通信频组的重构，构建关口节点，规避干扰，消除通信障碍区。
[0070](4)上述用于消除障碍区的关口节点也可以在系统部署施工阶段，被人员静态设置。
[0071 ] 2、系统正常运行阶段(初始组网已经结束，整个系统开始正常运行)
(I)每次都是由主载波节点发起数据交互事务，根据任务需要选择列表中的从节点，进行一对一通信。
[0072](2)当主载波节点发现有不可达的从载波节点时(出现通信障碍区)，通过调整数据包中重传次数字段的数值，激活边缘从节点实施工作状态与通信频组的重构，构建关口节点，规避干扰，消除通信障碍区。
[0073](3)装置提供多种工作状态与多个频组供动态重构时使用。每次重构后都会持续使用一段时间，当因为通信环境的时变而再次出现障碍区时，会重构使用其它的频组(可以是最初使用的频组)。另外，通信障碍区的出现位置也是不确定、不假定的。
[0074]上述关于本发明的实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种动态可重构电力线载波通信组网方法，其特征在于:所述电力线载波通信组网网络包括主节点和位于电力线载波通信组网网络各层级的从节点，所述主节点和从节点均为部署于电力线载波通信装置中的载波通信模块；所述从节点在逻辑上包括边缘从节点、用于对命令帧或响应帧进行放大和中继转发的中继从节点，中继从节点在一次交互事务中为非目标从节点；从节点通过解析命令帧的中继级数字段值，确定在网络中由主节点到从节点传递方向中所处的逻辑位置，再通过解析接收到的来自其它从节点的响应帧中的中继级数字段值判断自身是否为边缘从节点；若在多次交互事务中，中继从节点收到的响应帧中的中继级数字段值均为较小数值时，中继从节点确定为边缘从节点，或者从节点频繁作为命令帧的目标节点、很少中继转发命令帧和响应帧、收到的响应帧中的中继级数字段值都为较小数值时，所述从节点也确定为边缘从节点； 所述电力线载波通信组网包括以下步骤:(1)主节点通过向从节点发起数据交互事务，主节点和从节点进行路由学习和组网过程；(2)当网络出现局部通信障碍时，局部通信障碍区边缘的中继从节点变为边缘从节点，所述边缘从节点包括处于畅通网络的左岸节点和处于局部通信障碍区的右岸节点，所述左岸节点判断来自主节点发出的命令帧中的重传次数字段值达到最大预设值后，主动调整切换通信方式与频组以适合当前通信环境，并向右岸节点发起中继转发事务，同时右岸节点和局部通信障碍区中的从节点将从全部预设的通信方式和频组上进行中继转发，消除局部通信障碍；当网络局部通信障碍消除后，左岸节点和右岸节点恢复为中继从节点。2.根据权利要求1所述的动态可重构电力线载波通信组网方法，其特征在于:步骤(I)包括:a、数据交互的发起方主节点，向指定的从节点即目标从节点发送请求数据或者询问状态的命令帧山、中继从节点对命令帧进行放大、中继和转发，命令帧每次被中继节点转发时，中继级数字段值从预设网络最大级数值开始逐级减1，直到目标节点收到此命令帧，或者命令帧因中继级数字段值减到O而被抛弃，中继从节点同时依据该中继级数字段值确定在网络拓扑中由主节点到从节点传递方向中所处的逻辑层数；c、目标从节点接收到此命令帧后，执行相应操作，根据结果拼装响应帧，用O值作为响应帧中的中继级数字段值初始值，并发送该响应帧到电网中；d、各中继从节点接收到此响应帧后进行放大、中继和转发，保证主节点能接收到响应帧；在从目标节点向主节点被中继节点中继转发时，响应帧的中继级数字段值逐级加I ;中继从节点接收到的响应帧在中继级数字段值增加到预设网络最大级数值时被丢弃；e、主节点接收到响应帧后进行处理并根据预先设计的逻辑确定是否结束本次事务；当主节点在一次交互事务中发现目标从节点未在规定时间内返回响应帧后，将重发同一命令帧，并将命令帧中设置的重传次数字段值加1，直到重传若干次后，重传次数字段值大于预设最大重传次数值时，才放弃本次通信交互事务。3.根据权利要求1所述的动态可重构电力线载波通信组网方法，其特征在于:所述左岸节点和右岸节点称为关口节点，关口节点在通信障碍区中至少存在一对。4.根据权利要求3所述的动态可重构电力线载波通信组网方法，其特征在于:关口节点所使用的通信方式和频组可以随着通信环境的不断变化而动态改变，当左岸节点发现原有通信方式与频组不可用时，会尝试并调整为适合当前环境特点的通信方式与频组，所述通信方式与频组若与初始使用的、与畅通网络区使用的通信方式与频组相同，即恢复到初始状态，调整回中继节点的角色，通信障碍区消失；关口节点也可以通过人为静态设定，实施变换通信方式与频组。5.根据权利要求1所述的动态可重构电力线载波通信组网方法，其特征在于:所述预设网络最大级数、判断是否为边缘从节点时使用的较小数值、预设最大重传次数均为可调整数值。6.一种载波通信模块，其特征在于:包括载波芯片，所述载波芯片连接电源、存储器、本地接口、收发状态指示模块；载波芯片将输出信号经信号输出放大电路放大后，通过信号耦合电路进入低压电力线信道中传输，信号耦合电路将从低压电力线信道中接收的信号进行变换，经接收滤波电路消除高频干扰后输出到信号输出处理电路，最后输出到载波芯片；所述载波芯片执行如下电力线载波通信组网方法: 当载波通信模块作为电力线载波通信组网网络的主节点时，向从节点发起数据交互事务，进行路由学习和组网过程； 当载波通信模块作为电力线载波通信组网网络的从节点时，与主节点进行数据交互事务，进行路由学习和组网过程；从节点在逻辑上包括边缘从节点、用于对命令帧或响应帧进行放大和中继转发的中继从节点，中继从节点在一次交互事务中为非目标从节点；从节点通过解析主节点发送的命令帧的中继级数字段值，确定在网络中由主节点到从节点传递方向中所处的逻辑位置，再通过解析接收到的来自其它从节点的响应帧中的中继级数字段值判断自身是否为边缘从节点；若在多次交互事务中，中继从节点收到的响应帧中的中继级数字段值均为较小数值时，中继从节点确定为边缘从节点，或者从节点频繁作为命令帧的目标节点、很少中继转发命令帧和响应帧、收到的响应帧中的中继级数字段值都为较小数值时，所述从节点也确定为边缘从节点；当网络出现局部通信障碍时，局部通信障碍区边缘的中继从节点变为边缘从节点，所述边缘从节点包括处于畅通网络的左岸节点和处于局部通信障碍区的右岸节点，所述左岸节点判断来自主节点发出的命令帧中的重传次数字段值达到最大预设值后，主动调整切换通信方式与频组以适合当前通信环境，并向右岸节点发起中继转发事务，同时右岸节点和局部通信障碍区中的从节点将从全部预设的通信方式和频组上进行中继转发，消除局部通信障碍；当网络局部通信障碍消除后，左岸节点和右岸节点恢复为中继从节点。7.根据权利要求6所述的载波通信模块，其特征在于:主节点部署于集中器中，从节点部署于智能电表或采集器中。8.一种载波通信模块，其特征在于:作为动态可重构电力线载波通信组网网络的主节点的应用。9.一种载波通信模块，其特征在于:作为动态可重构电力线载波通信组网网络的从节点的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种动态可重构电力线载波通信组网方法，当网络出现局部通信障碍时，局部通信障碍区边缘的中继从节点变为边缘从节点，边缘从节点包括处于畅通网络的左岸节点和处于局部通信障碍区的右岸节点，左岸节点判断来自主节点发出的命令帧中重传次数字段值达到最大预设值后，主动调整切换通信方式与频组以适合当前通信环境，并向右岸节点发起中继转发事务，同时右岸节点和局部通信障碍区中从节点从全部预设的通信方式和频组上进行中继转发，消除局部通信障碍。本发明还提供一种执行上述方法的载波通信模块。本发明能消除通信障碍区，适应低压电网结构复杂、干扰种类多、时变大、规律性差的恶劣通信环境，实现主从节点间可靠、较高速率的通信。
【IPC分类】H04B3/54, G08C19/00
【公开号】CN104993847
【申请号】CN201510384070
【发明人】宋继东, 宋向东
【申请人】宋继东, 宋向东
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月3日