专利名称：用于低压电力线载波通信的地址数据压缩算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于低压电力线载波通信的地址数据压缩算法。
背景技术：
低压电力线载波通信是电力通信系统中最基本的一种通信方式，它是利用电力线 作为传输通道，不需单独架设线路和维护线路，而且电力线路结构坚固，因此电力线载波通 信也是电力系统中特有的通信方式，目前已广泛应用于集中抄表、智能家居、智能楼宇等领 域。然而低压电力线网络结构和负荷复杂、工作环境恶劣、信号衰减大，低压电力线信道噪 声干扰和时变衰减是其固有的缺陷，这造成了电力线传输数据速率较低、可靠性也比较差， 严重制约了电力线载波通信技术的推广应用。目前国家正在大力推动智能电网的建设，而 低压载波通信作为一种解决智能电网中存在的“最后一公里”问题的重要技术手段，将会发 挥越来越大的作用。因此解决低压电力线载波通信的可靠性、提高通信速率成为了发展低 压载波通信技术的关键。扩频通信是目前电力线载波通信领域应用较为广泛的一种通信技术。该技术虽然 具有抗干扰能力强，保密性好，抗衰落、抗多径干扰能力强，具有多址能力、易于实现码分多 址等优点，然而在实际应用过程中还不尽如人意，存在通信成功率不高、通信速率较慢等问 题。倘若采取某种算法、手段，将通信报文长度缩短，在现有情况下会提高通信成功率、增强 抗干扰能力。目前国内低压电力线集中抄表系统中广泛采用的通信协议是DL/T645通信协议， 其通信地址为6字节BCD码，地址从低字节到高字节依次排列。在实际应用中，考虑到中继 路由算法，通信地址将是6字节的整数倍，这使得通信地址在通信报文中所占的比重增大 了很多，因此，可针对通信地址的特点设计相应的压缩算法。
发明内容
本发明的目的缩短电力线载波通信报文长度，提高电力线载波通信的成功率及可靠性。为实现上述目的，本发明基于同一构思，提供了三种低压电力线载波通信的地址 数据压缩算法，分别如下。—种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征 在于，包括以下步骤(1)将BCD码地址字节转换为HEX码地址字节；(2)从高字节到低字节 寻找第一个地址字节不为“0”的字节，将该字节的最高bit位置“ 1”，并以该bit作为地址 结束标志，取低7bits作为有效地址；(3)压缩掉地址中高字节为‘00’的地址。一种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征 在于，包括以下步骤(1)将多个通信地址按一定顺序排列，将BCD码地址字节转换为HEX 码地址字节；(2)保留第一个通信地址不变，并从第一个通信地址开始，将相邻的两个通信 地址的各对应字节分别做7bits的异或运算，最高位不参与异或运算；(3)每个地址从高字节到低字节寻找非‘00’字节，并将该字节的最高bit位置‘1’，取该最高bit位为结束标 志，取低7bits作为有效地址；(4)压缩掉各地址中高字节为‘00’的地址。一种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征 在于，包括以下步骤(1)将B⑶码的地址字节转换成HEX码的地址字节⑵判断地址字
①节的重复是否属于以下三种情况连续重复同一个字节的数据，且重复的字节在三个 或②③三个以上，连续重复不超过3个字节的数据，间隔不多于6字节的重复；是则进 行地址字节的压缩；(3)在对重复字节进行压缩时，采用压缩格式字表明具体的压缩运算， 地址压缩格式字占一个字节，其各比特D7 DO定义如下D7-D6 固定为‘ 11’，表示该字节 为地址压缩格式字；D5 重复字节方向字‘0’表示待复制的字节紧挨着该格式字，‘1’表 示待复制的字节从前一个地址的第1个字节开始；D4-D3 待复制的字节个数，最大为3①
②字节，若D4D3为‘00，，有两种含义D5为‘0，时，表示待复制的字节为‘00，；D5为‘1， 时，表示待复制的字节长度由D2-D0的值确定；D2-D0 压缩掉的字节数(等于D2D1D0+2)， 每格式字最多压缩掉9个字节。本发明主要针对DL/T645通信协议，分别通过编码转换、多地址间压缩及地址字 节匹配压缩三种方法，实现对电力线载波通信的地址数据的压缩。这三种压缩算法可分别 应用于不同的情形下，其主旨思想相同，都是先将B⑶码的地址字节转换成HEX码的地址字 节，再对HEX码地址字节进行压缩运算，压缩掉地址中高字节为‘00’的地址数据以及地址 字节重复的地址数据。本发明可有效缩短低压电力线载波通信中地址数据的长度，提高通 信成功率、增强抗干扰能力。
图1是DL/T645通信协议帧格式。图2是实施例一提供的编码转换压缩算法示例。图3是实施例二提供的多地址间压缩算法示例。图4是实施例三提供的地址字节匹配压缩算法示例。
具体实施例方式如图1所示，为DL/T645通信协议帧格式，由图中可以看出，DL/T645通信协议中， 地址域占6字节，且报文传送时低地址字节在前、高地址字节在后。实施例一，编码转换压缩算法示例如图2所示，两个B⑶码通信地址分别为 “000000001234”和“000000220034” (8bit,取值范围为0 99)，高地址字节在前，低地 址字节在后。但在通讯传输过程中先传低字节，故B⑶存放顺序为“341200000000”和 “34002200000000”。将BCD编码转换成HEX编码(8bit，取值范围为0 255)，地址便变换 为“220C 00000000”和“220016000000”。然后从高字节到低字节寻找不为‘00’的字节，则 两个地址数据的分别为“0C”和“ 16”，将对应字节的最高bit位置‘ 1’，并取该最高bit位 为结束标志，即若该最高bit为‘1’，则表示一个6字节的通讯地址结束，取该字节其他低 7bits作为有效地址。压缩掉地址中高字节为‘00’的地址，两个地址数据压缩后的地址字 节变换为“228C 220096”，与原来的12个地址字节相比，缩短了 7个字节。上述方法通过编码转换，用于压缩掉地址中高字节为‘00’的地址。其中步骤(2)中也可以将高7bits作为有效地址，最低位作为结束标志，不过这样需要移位。实施例二，多地址间压缩算法示例如图3所示，三个顺序排列的B⑶码通信地 址分别为 “000023651234”、“000023650034” 和 “000023650036”，高地址字节在前，低地 址字节在后。同样，在通讯传输过程中先传低字节，故B⑶存放顺序为“341265230000”、 “ 340065230000 ” 和 “ 320065230000 ”，转换成 HEX 码地址字节分别为 “ 220C 41170000，，、 “220041170000”和“240041170000”。然后，保留第一个通信地址不变，并从第一个通信 地址开始，将相邻两个地址的对应字节进行异或运算，分别得到“220C 41170000”、“000C 00000000”和“060000000000”。之后，每个地址从高字节到低字节寻找非‘00’字节，分别 为“17”和“0C”和“06”，将对应字节的最高bit位置‘1’，取该最高bit位为结束标志，即 若该最高bit为‘1’，则表示一个6字节的通讯地址结束，取该字节其他低7bits作为有效 地址。压缩掉各地址中高字节为‘00’的地址，三个地址数据压缩后的字节便变换为“220C 4197008C 86”，与原来的18个地址字节相比，缩短了 11个字节。上述方法更适用于压缩掉多个连续地址中高地址字节相同的部分。其中的步骤 (2)中的异或运算也可以由减法运算替代。实施例三，地址字节匹配压缩算法示例如图4所示，三个顺序排列的B⑶码通信 地址分别为“000023010101”、“650023650000”和“000023650023”，高地址字节在前，低地 址字节在后。同样，在通讯传输过程中先传低字节，故B⑶存放顺序为“010101230000”、 “000065230065” 和 “230065230000”，转换成 HEX 码地址字节分别为 “010101170000”、 “000041170041” 和 “170041170000”。压缩过程如下。1、三个地址数据排列起来，最开始的三个字节均为“01”，符合压缩条件。找出重 复字节“01”，第一个字节不压缩，只压缩之后的两个字节；构建压缩格式字格式字最高两 bit(D7-D6)固定为“11”，待复制的字节将紧挨着格式字，故D5bit为“0”，待复制字节数为 1，故D4D3的值为“01”，需要填充的字节数2，故D2-D0为2-2,即“000”。由此可得第一个 压缩格式字为“C8”。2、随后的字节为“17”，不存在连续相同情况，不压缩。3、随后是连续4个字节“00” (跨两个地址)，符合压缩条件，构建压缩格式字格 式字最高两bit固定为“11”，待复制的字节为“00”，故D5D4D3的值为“000”，需要填充的字 节数4，故D2-D0为4-2，即“010”。由此可得第二个压缩格式字为“C2”。4、随后的三个字节“411700 “不存在重复情况，不压缩。5、随后的6个字节“411700411700”，存在三字节重复情况，需压缩，构建压缩格式 字格式字最高两bit固定为“11”，待复制的字节为“411700”，且紧挨着格式字，故D5D4D3 的值为“011”，需要填充的字节数6，故D2-D0为6-2，即“ 100”。由此可得第三个压缩格式 字为“DC”。6、最后一个字节“ 00，，不存在连续重复情况，不压缩。最终得到的压缩后地址为“01C817C2411700DC 00”，与三个地址数据原来的18个
地址字节相比，压缩掉了 9个字节。
权利要求
一种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征在于，包括以下步骤(1)将BCD码地址字节转换为HEX码地址字节；(2)从高字节到低字节寻找第一个地址字节不为“0”的字节，将该字节的最高bit位置“1”，并以该bit作为地址结束标志，取低7bits作为有效地址；(3)压缩掉地址中高字节为‘00’的地址。
2.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，其特征在于步 骤(2)中将高7bits作为有效地址，最低位作为结束标志，并进行移位。
3.—种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征在 于，包括以下步骤(1)将多个通信地址按一定顺序排列，将BCD码地址字节转换为HEX码 地址字节；(2)保留第一个通信地址不变，并从第一个通信地址开始，将相邻的两个通信地 址的各对应字节分别做7bits的异或运算，最高位不参与异或运算；(3)每个地址从高字节 到低字节寻找非‘00’字节，并将该字节的最高bit位置‘1’，取该最高bit位为结束标志， 取低7bits作为有效地址；(4)压缩掉各地址中高字节为‘00’的地址。
4.根据权利要求3所述的低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，其特征在于，步 骤(2)中的异或运算由减法运算替代。
5.一种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，针对DL/T645通信协议；其特征在 于，包括以下步骤(1)将B⑶码的地址字节转换成HEX码的地址字节⑵判断地址字节 的重复是否属于以下三种情况a.连续重复同一个字节的数据，且重复的字节在三个或三 个以上，b.连续重复不超过3个字节的数据，c.间隔不多于6字节的重复；是则进行地址 字节的压缩；(3)在对重复字节进行压缩时，采用压缩格式字表明具体的压缩运算，地址压 缩格式字占一个字节，其各比特D7 DO定义如下D7-D6 固定为‘11’，表示该字节为地 址压缩格式字；D5 重复字节方向字‘0’表示待复制的字节紧挨着该格式字，‘1’表示待 复制的字节从前一个地址的第1个字节开始；D4-D3 待复制的字节个数，最大为3字节， i ii若D4D3为‘ 00，，有两种含义.D5为‘0，时，表示待复制的字节为‘00，； D5为‘ 1， 时，表示待复制的字节长度由D2-D0的值确定；D2-D0 压缩掉的字节数(等于D2D1D0+2)， 每格式字最多压缩掉9个字节。
全文摘要
本发明公开一种低压电力线载波通信的地址数据压缩算法，主要针对DL/T645通信协议，分别通过编码转换、多地址间压缩及地址字节匹配压缩三种方法，实现对电力线载波通信的地址数据的压缩。这三种压缩算法可分别应用于不同的情形下，主要是先将BCD码的地址字节转换成HEX码的地址字节，再对HEX码地址字节进行压缩运算，压缩掉地址中高字节为‘00’的地址数据以及地址字节重复的地址数据。本发明可有效缩短低压电力线载波通信中地址数据的长度，提高通信成功率、增强抗干扰能力。
文档编号H04B3/54GK101908910SQ20101022901
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘振雨, 刘述钢, 史谦, 吴斌, 崔宇浩, 康希, 张波, 彭燚, 易小龙, 许永平 申请人:珠海中慧微电子有限公司