专利名称：电表及其通信中继方法
技术领域：
本发明涉及抄表系统，尤其涉及一种电表及其通信中继方法。
背景技术：
由于电力线作为通信载体通信时，无须铺设信号电缆，减少建设投资，所以通过电力线进行自动抄表得到了广泛的应用。对于通过电力线进行自动抄表而言，通信中继方法至关重要，直接影响通信的距离与稳定性。然而，传统的电力线通信中继方法需要全部或局部的人工摸查网络拓扑，人工输入网络拓扑，人工选择中继表位置，所以通信距离不长，稳定性差且不灵活，当新增电表、出现故障电表或改变网络拓扑时，都需要重新对抄表系统进行调试。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电表，可通过随机中继方式自动抄表，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。此外，还有必要提供一种通信中继方法，可通过随机中继方式自动抄表，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。本发明实施方式中提供的电表，通过电力线连接于集线器以及其它电表，所述集线器经由所述电力线发送多个请求帧至所述电表及其它电表以查询所述电表及其它电表的用电量，所述电表及其它电表经由所述电力线回送多个响应帧至所述集线器以回报所述电表及其它电表的用电量。所述电表包括存储器、通信模块、帧判断模块及处理器。存储器用于存储接收队列与发送队列，分别用于存放所述电表已接收与将发送的通信帧。通信模块用于从所述电力线接收新通信帧，所述新通信帧包括所述集线器所发送的请求帧、所述其它电表所转发的请求帧或所述其它电表所回送的响应帧。帧判断模块用于判断所述接收队列中是否有与所述新通信帧相同的通信帧，并当所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧时判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧。处理器用于执行所述通信模块及所述帧判断模块。其中，所述通信模块还用于当所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧时通过所述存储器将所述新通信帧放入所述接收队列。所述通信模块还用于当所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧时产生所述新通信帧的新响应帧，通过所述存储器将所述新响应帧放入所述发送队列，并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量。所述通信模块还用于当所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧时，通过所述存储器将所述新通信帧放入所述发送队列并以广播方式转发所述新通信帧。优选地，所述通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，所述帧识别号用于识别所述通信帧，所述帧类型用于表明所述通信帧为请求帧或响应帧，所述帧源地址为产生所述通信帧的装置的地址，所述帧目的地址为所述通信帧的目的装置的地址，其中，所述通信帧与所述通信帧的响应帧的帧识别号相同，帧类型分别为请求帧与响应帧，帧
5源地址与帧目的地址交换。优选地，所述接收队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧源地址字段，分别用于记录所接收的通信帧的帧识别号、帧类型及帧源地址。优选地，所述发送队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧目的地址字段，分别用于记录所发送的通信帧的帧识别号、帧类型及帧目的地址。优选地，所述帧判断模块通过判断所述新通信帧的目的地址是否为所述电表的地址来判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧，当所述新通信帧的目的地址是所述电表的地址时判定所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧，并当所述新通信帧的目的地址不是所述电表的地址时判定所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧。优选地，所述通信模块还用于根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器。优选地，所述帧判断模块还用于判断所述新通信帧的类型是否为请求帧，所述通信模块还用于当所述新通信帧的类型不是请求帧时根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式转发所述新通信帧。优选地，所述通信模块还用于当所述新通信帧的类型是请求帧时判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧，当所述接收队列中没有所述新通信帧的响应帧时根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式转发所述新通信帧。本发明实施方式中提供的通信中继方法，应用于电表中，所述电表通过电力线连接于集线器以及其它电表，所述集线器经由所述电力线发送多个请求帧至所述电表及其它电表以查询所述电表及其它电表的用电量，所述电表及其它电表经由所述电力线回送多个响应帧至所述集线器以回报所述电表及其它电表的用电量。所述通信中继方法包括提供接收队列与发送队列，分别用于存放所述电表已接收与将发送的通信帧；从所述电力线接收新通信帧，所述新通信帧包括所述集线器所发送的请求帧、所述其它电表所转发的请求帧或所述其它电表所回送的响应帧；判断所述接收队列中是否有与所述新通信帧相同的通信帧；若所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧，则将所述新通信帧放入所述接收队列；判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧；若所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧，则产生所述新通信帧的新响应帧，将所述新响应帧放入所述发送队列，并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量； 或若所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧，则将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧。优选地，所述通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，所述帧识别号用于识别所述通信帧，所述帧类型用于表明所述通信帧为请求帧或响应帧，所述帧源地址为产生所述通信帧的装置的地址，所述帧目的地址为所述通信帧的目的装置的地址，其中，所述通信帧与其响应帧的帧识别号相同，帧类型分别为请求帧与响应帧，帧源地址与帧目的地址交换。优选地，所述接收队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧源地址字段，分别用于记录所接收的通信帧的帧识别号、帧类型及帧源地址。优选地，所述发送队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧目的地址字段，分别用
6于记录所发送的通信帧的帧识别号、帧类型及帧目的地址。优选地，所述判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧的步骤包括判断所述新通信帧的目的地址是否为所述电表的地址；若所述新通信帧的目的地址是所述电表的地址，则判定所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧；或若所述新通信帧的目的地址不是所述电表的地址，则判定所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧。优选地，所述产生所述新通信帧的新响应帧，将所述新响应帧放入所述发送队列， 并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量的步骤包括产生所述新通信帧的新响应帧；将所述新响应帧放入所述发送队列，并设置所述新响应帧的标志为待发送；根据冲突避让算法等待第一避让时间；判断所述电力线的信道是否空闲；若所述电力线的信道空闲，则以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器；及当收到所述新响应帧时，在所述发送队列中设置所述新响应帧的标志为已发送。优选地，所述将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧的步骤包括判断所述新通信帧的类型是否为请求帧；若所述新通信帧的类型不是请求帧，则根据冲突避让算法等待第二避让时间；判断所述电力线的信道是否空闲；及若所述电力线的信道空闲，则将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧。优选地，所述将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧的步骤还包括若所述通信帧的类型是请求帧，则判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧；若所述接收队列中没有所述新通信帧的响应帧，则根据冲突避让算法计算第三避让时间并判断所述第三避让时间是否到达；若所述第三避让时间未到达，则继续判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧；若所述第三避让时间已到达，则判断所述电力线的信道是否空闲；及若所述电力线的信道空闲，则将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧。相较于现有技术，本实施方式中的电表及其通信中继方法采用广播方式的随机中继方式来传送请求帧与响应帧，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。
图1为本发明电表一实施方式的环境图。图2为本发明电表一实施方式的网络拓扑图。图3为本发明电表另一实施方式的网络拓扑图。图4为本发明电表又一实施方式的网络拓扑图。图5为本发明电表一实施方式的功能模块图。图6为本发明通信中继方法一实施方式的流程图。图7为图6中通信中继方法的步骤SllO —实施方式的细节流程图。图8为图6中通信中继方法的步骤Sl 12 —实施方式的细节流程图。主要元件符号说明抄表系统100集线器10电表20、20a、a-j
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存储器21
接收队列21a
发送队列21b
处理器22
通信模块23
帧判断模块24
电力线40
具体实施例方式图1为本发明电表(Meter)20 —实施方式的环境图。在本实施方式中，抄表系统 100包括集线器(Concentrator) 10及多个电表20。集线器10与多个电表20彼此之间都是经由电力线40相互连接与通信。集线器10经由电力线40发送多个请求帧至多个电表 20以查询多个电表20的用电量，多个电表20经由电力线40回送多个响应帧至集线器10 以回报多个电表20的用电量。在本实施方式中，请求帧与响应帧统称为通信帧，每一通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，帧识别号用于识别通信帧，帧类型用于表明通信帧为请求帧或响应帧，帧源地址为产生通信帧的装置的地址，帧目的地址为通信帧的目的装置的地址。抄表系统100采用的是随机中继方式来进行多路并进的全网抄表，即多个请求帧是通过随机中继方式被传送至多个电表20，多个响应帧是通过随机中继方式被传送至集线器10。举例来说，参阅图2，假设电表a-j是图1中多个电表20中的部分电表。若集线器10想要抄写电表i的用电量，则集线器10就在抄表系统100中广播请求帧以查询电表i 的用电量。由于电表a、b、c、d与集线器10之间电力线通信距离比较近且电力线通信状态比较好，故，电表a、b、c、d能够最先从集线器10收到该请求帧。由于集线器10与电表e、 f、g、h、i、j之间电力线通信距离比较远或电力线通信状态比较差，故，电表e、f、g、h、i、 j未能最先从集线器10收到该请求帧。从集线器10收到该请求帧后，电表a、b、c、d判断该请求帧是否为查询自己用电量的请求帧，由于请求帧不是查询自己的用电量，故，电表a、 b、c、d以广播方式转发该请求帧。由于本发明通信中继方法采用的是随机中继方式，故，电表a、b、C、d还有可能再次接收到彼此之间所转发的相同请求帧，对于再次接收的相同请求帧，电表a、b、e、f都会置之不理，以确保随机中断方式的有序进行。由于电表e、f与电表a之间电力线通信距离比较近且电力线通信状态比较好，故， 电表e、f能最先从电表a收到该请求帧。从电表a收到该请求帧后，电表e、f判断该请求帧是否为查询自己用电量的请求帧，由于请求帧不是查询自己的用电量，故，电表e、f继续以广播方式转发该请求帧。由于本发明通信中继方法采用的是广播方式的随机中继方式，故，电表e、f还有可能再次接收到彼此之间或其它电表b、c、d所转发的相同请求帧，对于再次接收的相同请求帧，电表e、f会置之不理。由于电表i与电表f之间电力线通信距离比较近且电力线通信状态比较好，故，电表i最先从电表f收到该请求帧。从电表f收到该请求帧后，电表i判断该请求帧是否为
8查询自己用电量的请求帧，由于请求帧是查询自己的用电量，故，电表i以广播方式回送该请求帧的响应帧至集线器10以回报用电量。与请求帧的通信中继方式类似，经由电表a_j中部分或全部电表的转发，最终请求帧的响应帧被转发至集线器10。举例来说，假定电表i与集线器10之间的电力线通信状况变得相当好，则请求帧的响应帧可能直接被传送至集线器10。假定电表i与集线器10 之间的电力线通信状况一般，则请求帧的响应帧可能需要经由电表f与电表a转发才能到达集线器10。应当注意的是，图2中的网络拓扑可能会随着电力线通信状况而发生变化。例如， 参阅图3，假定电表a与电表f之间的电力线通信状况变差，而电表b与电表f之间的电力线通信状况变好，则电表f可能会先接收到电表b所转发的请求帧。再例如，参阅图4，假定电表f与集线器10之间的电力线通信状况变得相当好，则电表f也可能会最先从集线器 10收到请求帧。由此可见，本发明通过随机中继方式自动抄表，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。参阅图5，为本发明电表20a—实施方式的功能模块图。在本实施方式中，电表20a 为图1中多个电表20中的一个，其包括存储器21、处理器22、通信模块23及帧判断模块对。处理器22用于执行通信模块23及帧判断模块对。存储器21用于存储接收队列21a与发送队列21b，分别用于存放电表20a已接收与将发送的通信帧。在本实施方式中，通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，帧识别号用于识别通信帧，帧类型用于表明通信帧为请求帧或响应帧，所述帧源地址为产生通信帧的装置的地址，所述帧目的地址为通信帧的目的装置的地址。当通信帧为请求帧时，通信帧与该通信帧的响应帧的帧识别号相同，帧类型分别为请求帧与响应帧，帧源地址与帧目的地址交换。举例来说，假设集线器10的地址为0x100，电表20a的地址为0x110，请求帧的类型定义为0x001，响应帧的类型定义为0x000，当前帧识别号定为0x111，则集线器10发送的查询电表20a用电量的请求帧的帧识别号为0x111，帧类型为0x001，帧源地址与帧目的地址分别为0x100与0x110，相应的，该请求帧的响应帧的帧识别号为0x111，帧类型为0x000， 帧源地址与帧目的地址分别为0x110与0x100。接收队列21a包括帧识别号字段、帧类型字段及帧源地址字段，分别用于记录所接收的通信帧的帧识别号、帧类型及帧源地址。发送队列21b包括帧识别号字段、帧类型字段及帧目的地址字段，分别用于记录所发送的通信帧的帧识别号、帧类型及帧目的地址。通信模块23用于从电力线40接收新通信帧，其中新通信帧可为集电器10所发送的请求帧、其它电表20所转发的请求帧或所回送的响应帧，也可为本电表20a所转发的请求帧或所回送的响应帧。帧判断模块M用于判断接收队列21a中是否有与新通信帧相同的通信帧，并当接收队列21a中没有与新通信帧相同的通信帧时判断新通信帧是否为查询电表20a的用电量的请求帧。在本实施方式中，帧判断模块M通过判断新通信帧的目的地址是否为电表20a 的地址来判断新通信帧是否为查询电表20a的用电量的请求帧。当新通信帧的目的地址是电表20a的地址时，帧判断模块M判定新通信帧是查询电表20a的用电量的请求帧。当新
9通信帧的目的地址不是电表20a的地址时，帧判断模块M判定新通信帧不是查询电表20a 的用电量的请求帧。通信模块23还用于当接收队列21a中没有与新通信帧相同的通信帧时通过存储器21将新通信帧放入接收队列21a。当接收队列21a中有与新通信帧相同的通信帧时，通信模块23对新通信帧置之不理，以保证随机中继的有序进行。通信模块23还用于当新通信帧是查询电表20a的用电量的请求帧时产生新通信帧的响应帧，通过存储器21将新通信帧的响应帧放入发送队列21b，并以广播方式回送通信帧的响应帧至集线器10以回报电表20a的用电量。在本实施方式中，通信模块23根据冲突避让算法等到电力线40的信道空闲时以广播方式回送新通信帧的响应帧至集线器10。通信模块23还用于当新通信帧不是查询电表20a的用电量的请求帧时，将新通信帧放入发送队列21b并以广播方式转发新通信帧。在本实施方式中，帧判断模块M还用于判断新通信帧的类型是否为请求帧。通信模块23还用于当新通信帧的类型不是请求帧而是响应帧时根据冲突避让算法等到电力线 40的信道空闲时以广播方式转发新通信帧。通信模块23还用于当新通信帧的类型是请求帧时判断接收队列21a中是否有新通信帧的响应帧，当接收队列21a中没有有新通信帧的响应帧时根据冲突避让算法等到电力线40的信道空闲时以广播方式转发新通信帧。当接收队列21a中有与新通信帧的响应帧时，通信模块23对新通信帧置之不理，以保证随机中继的有序进行。在本实施方式中，冲突避让算法是指在通信帧(包括请求帧与响应帧)发送前，先等待押2 τ的时间，然后检测电力线40的信道是否空闲，若电力线40的信道空闲，则以广播方式发送通信帧，否则另选取押2 τ时间继续等待。其中，所述r是基于电表21a的地址产生的随机数。所述2 τ被称为冲突时隙，是电力线40的信道往返传播延时，同时也是检测冲突所需的基本时间。图6为本发明通信中继方法一实施方式的流程图。本实施方式中的通信中继方法是通过图5中的功能模块来实施。在步骤S100，存储器21初始化接收队列21a与发送队列21b，分别用于存放电表 21a已接收与将发送的通信帧。在步骤S102，通信模块23从电力线40接收新通信帧。其中，新通信帧为请求帧或响应帧。在步骤S104，帧判断模块M用于判断接收队列21a中是否有与新通信帧相同的通信帧。若接收队列21a中有与新通信帧相同的通信帧，则对该新通信帧置之不理，回至步骤S102，通信模块23继续接收下一个新通信帧。若接收队列21a中没有与新通信帧相同的通信帧，则在步骤S106，存储器21将新通信帧放入接收队列21a。在步骤S108，帧判断模块M判断新通信帧是否为查询电表21a的用电量的请求帧。在本实施方式中，帧判断模块M通过判断新通信帧的目的地址是否为电表20a的地址来判断新通信帧是否为查询电表20a的用电量的请求帧。当新通信帧的目的地址是电表 20a的地址时，帧判断模块M判定新通信帧是查询电表20a的用电量的请求帧。当新通信
10帧的目的地址不是电表20a的地址时，帧判断模块M判定新通信帧不是查询电表20a的用电量的请求帧。若新通信帧是查询电表21a的用电量的请求帧，则在步骤S110，通信模块23产生新通信帧的新响应帧，将新响应帧放入发送队列21b，并以广播方式回送新响应帧至集线器 10以回报电表21a的用电量。若新通信帧不是查询电表21a的用电量的请求帧，则在步骤S112，通信模块23将新通信帧放入发送队列21b并以广播方式转发新通信帧。图7为图6中通信中继方法的步骤SllO —实施方式的细节流程图。在步骤S200，通信模块23产生新通信帧的新响应帧，并通过存储器21将新响应帧放入发送队列21b，并设置新响应帧的标志为待发送。在步骤S202，通信模块23根据冲突避让算法等待第一避让时间。在步骤S204，通信模块23判断电力线40的信道是否空闲。若电力线40的信道空闲，则在步骤S206，通信模块23以广播方式回送新响应帧至集线器10。在步骤S208，通信模块23判断是否收到新响应帧。若收到新响应帧，则在步骤S210，通信模块23在发送队列21b中设置新响应帧的标志为已发送。若未收到新响应帧，则回到步骤S202，通信模块23继续根据冲突避让算法等待第一避让时间。图8为图6中通信中继方法的步骤Sl 12 —实施方式的细节流程图。在步骤S300，帧判断模块M判断新通信帧的类型是否为请求帧。若新通信帧的类型不是请求帧，而是响应帧，则在步骤S302，信道判断模块25根据冲突避让算法等待第二避让时间。在步骤S304，通信模块23判断电力线40的信道是否空闲。若电力线40的信道空闲，则在步骤S306，通信模块23将新通信帧放入发送队列 21b，并以广播方式转发新通信帧。若步骤S300的判断结果为新通信帧的类型是请求帧，则帧判断模块M判断接收队列21a中是否有新通信帧的响应帧。若接收队列21a中没有新通信帧的响应帧，则通信模块23根据冲突避让算法计算第三避让时间并判断第三避让时间是否到达。若第三避让时间未到达，则回到步骤S310，继续判断接收队列21a中是否有新通信帧的响应帧。若第三避让时间已到达，则在步骤S314，通信模块23判断电力线40的信道是否空闲。若电力线40的信道空闲，则在步骤S306，通信模块23将新通信帧放入发送队列 21b，并以广播方式转发新通信帧。在步骤S308，通信模块23判断是否收到所转发的新通信帧。若未收到新通信帧，则回到步骤S306，通信模块23继续以广播方式转发新通信帧至集线器10，以确保新通信帧被广播出去。
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在本实施方式中，图7中步骤S202、图8中步骤S302与步骤S312中的冲突避让算法是指在通信帧(包括请求帧与响应帧)发送前，先等待押2 τ的时间，然后检测电力线 40的信道是否空闲，若电力线40的信道空闲，则以广播方式发送通信帧，否则另选取押2 τ 时间继续等待。其中，所述r是基于电表21a的地址产生的随机数。所述2τ被称为冲突时隙，是电力线40的信道往返传播延时，同时也是检测冲突所需的基本时间。综上所述，本发明实施方式中电表20、20a及其通信中继方法采用了随机中继方式来自动抄表(即以广播方式传送请求帧与响应帧)，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。另外，还采取了冲突避让算法，从而保证随机中继方式能够有序的进行。总体而言，本发明具有如下特点(1)不需要调试，直接通信；(2)瞬间组网，没有历史记录；(3)不限中继级别，相对速度较快；(4)全网设备互动，中继效率很高。
1权利要求
1.一种电表，通过电力线连接于集线器以及其它电表，所述集线器经由所述电力线发送多个请求帧至所述电表及其它电表以查询所述电表及其它电表的用电量，所述电表及其它电表经由所述电力线回送多个响应帧至所述集线器以回报所述电表及其它电表的用电量，其特征在于，所述电表包括存储器，用于存储接收队列与发送队列，分别用于存放所述电表已接收与将发送的通信帧；通信模块，用于从所述电力线接收新通信帧，所述新通信帧包括所述集线器所发送的请求帧、所述其它电表所转发的请求帧或所述其它电表所回送的响应帧；帧判断模块，用于判断所述接收队列中是否有与所述新通信帧相同的通信帧，并当所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧时判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧；及处理器，用于执行所述通信模块及所述帧判断模块；其中，所述通信模块还用于当所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧时通过所述存储器将所述新通信帧放入所述接收队列；所述通信模块还用于当所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧时产生所述新通信帧的新响应帧，通过所述存储器将所述新响应帧放入所述发送队列，并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量；所述通信模块还用于当所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧时，通过所述存储器将所述新通信帧放入所述发送队列并以广播方式转发所述新通信帧。
2.如权利要求1所述的电表，其特征在于，所述通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，所述帧识别号用于识别所述通信帧，所述帧类型用于表明所述通信帧为请求帧或响应帧，所述帧源地址为产生所述通信帧的装置的地址，所述帧目的地址为所述通信帧的目的装置的地址，其中，所述通信帧与所述通信帧的响应帧的帧识别号相同，帧类型分别为请求帧与响应帧，帧源地址与帧目的地址交换。
3.如权利要求2所述的电表，其特征在于，所述接收队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧源地址字段，分别用于记录所接收的通信帧的帧识别号、帧类型及帧源地址。
4.如权利要求3所述的电表，其特征在于，所述发送队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧目的地址字段，分别用于记录所发送的通信帧的帧识别号、帧类型及帧目的地址。
5.如权利要求2所述的电表，其特征在于，所述帧判断模块通过判断所述新通信帧的目的地址是否为所述电表的地址来判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧，当所述新通信帧的目的地址是所述电表的地址时判定所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧，并当所述新通信帧的目的地址不是所述电表的地址时判定所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧。
6.如权利要求2所述的电表，其特征在于，所述通信模块还用于根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器。
7.如权利要求2所述的电表，其特征在于，所述帧判断模块还用于判断所述新通信帧的类型是否为请求帧，所述通信模块还用于当所述新通信帧的类型不是请求帧时根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式转发所述新通信帧。
8.如权利要求7所述的电表，其特征在于，所述通信模块还用于当所述新通信帧的类型是请求帧时判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧，当所述接收队列中没有所述新通信帧的响应帧时根据冲突避让算法等到所述电力线的信道空闲时以广播方式转发所述新通信帧。
9.一种通信中继方法，应用于电表中，所述电表通过电力线连接于集线器以及其它电表，所述集线器经由所述电力线发送多个请求帧至所述电表及其它电表以查询所述电表及其它电表的用电量，所述电表及其它电表经由所述电力线回送多个响应帧至所述集线器以回报所述电表及其它电表的用电量，其特征在于，所述通信中继方法包括提供接收队列与发送队列，分别用于存放所述电表已接收与将发送的通信帧；从所述电力线接收新通信帧，所述新通信帧包括所述集线器所发送的请求帧、所述其它电表所转发的请求帧或所述其它电表所回送的响应帧；判断所述接收队列中是否有与所述新通信帧相同的通信帧；若所述接收队列中没有与所述新通信帧相同的通信帧，则将所述新通信帧放入所述接收队列；判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧；若所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧，则产生所述新通信帧的新响应帧，将所述新响应帧放入所述发送队列，并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量；或若所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧，则将所述新通信帧放入所述发送队列，并以广播方式转发所述新通信帧。
10.如权利要求9所述的通信中继方法，其特征在于，所述通信帧包括帧识别号、帧类型、帧源地址及帧目的地址，所述帧识别号用于识别所述通信帧，所述帧类型用于表明所述通信帧为请求帧或响应帧，所述帧源地址为产生所述通信帧的装置的地址，所述帧目的地址为所述通信帧的目的装置的地址，其中，所述通信帧与其响应帧的帧识别号相同，帧类型分别为请求帧与响应帧，帧源地址与帧目的地址交换。
11.如权利要求10所述的通信中继方法，其特征在于，所述接收队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧源地址字段，分别用于记录所接收的通信帧的帧识别号、帧类型及帧源地址。
12.如权利要求11所述的通信中继方法，其特征在于，所述发送队列包括帧识别号字段、帧类型字段及帧目的地址字段，分别用于记录所发送的通信帧的帧识别号、帧类型及帧目的地址。
13.如权利要求10所述的通信中继方法，其特征在于，所述判断所述新通信帧是否为查询所述电表的用电量的请求帧的步骤包括判断所述新通信帧的目的地址是否为所述电表的地址；若所述新通信帧的目的地址是所述电表的地址，则判定所述新通信帧是查询所述电表的用电量的请求帧；或若所述新通信帧的目的地址不是所述电表的地址，则判定所述新通信帧不是查询所述电表的用电量的请求帧。
14.如权利要求10所述的通信中继方法，其特征在于，所述产生所述新通信帧的新响应帧，将所述新响应帧放入所述发送队列，并以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器以回报所述电表的用电量的步骤包括 产生所述新通信帧的新响应帧；将所述新响应帧放入所述发送队列，并设置所述新响应帧的标志为待发送； 根据冲突避让算法等待第一避让时间； 判断所述电力线的信道是否空闲；若所述电力线的信道空闲，则以广播方式回送所述新响应帧至所述集线器；及当收到所述新响应帧时，在所述发送队列中设置所述新响应帧的标志为已发送。
15.如权利要求10所述的通信中继方法，其特征在于，所述将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧的步骤包括判断所述新通信帧的类型是否为请求帧；若所述新通信帧的类型不是请求帧，则根据冲突避让算法等待第二避让时间； 判断所述电力线的信道是否空闲；及若所述电力线的信道空闲，则将所述新通信帧放入所述发送队列并以广播方式转发所述新通信帧。
16.如权利要求15所述的通信中继方法，其特征在于，所述将所述新通信帧放入所述发送队列，以广播方式转发所述新通信帧的步骤还包括若所述通信帧的类型是请求帧，则判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧；若所述接收队列中没有所述新通信帧的响应帧，则根据冲突避让算法计算第三避让时间并判断所述第三避让时间是否到达；若所述第三避让时间未到达，则继续判断所述接收队列中是否有所述新通信帧的响应帧；若所述第三避让时间已到达，则判断所述电力线的信道是否空闲；及若所述电力线的信道空闲，则将所述新通信帧放入所述发送队列并以广播方式转发所述新通信帧。
全文摘要
一种电表，包括存储器、通信模块及帧判断模块。通信模块用于从电力线的信道接收新通信帧。帧判断模块用于判断存储器中是否有与新通信帧相同的通信帧以及用于判断新通信帧是否为查询电表的用电量的请求帧。通信模块用于当新通信帧是查询电表的用电量的请求帧时产生新通信帧的新响应帧，并以广播方式回送新响应帧至集线器以回报用电量，还用于当新通信帧不是查询电表的用电量的请求帧时以广播方式转发新通信帧。本发明还提供了一种通信中继方法。上述电表及其通信中继方法采用广播方式的随机中继方式来传送请求帧与响应帧，不仅智能灵活，且通信距离长，稳定性好。
文档编号H04B3/54GK102401848SQ20101027553
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者胡舒姝, 陈稳忠 申请人:国基电子(上海)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司