本申请涉及电子信息领域，尤其涉及一种结合hplc和无线通信的双模系统、站点及中央协调器。
背景技术：
智能电网是一种通信技术与电力网络进行结合的技术，例如结合hplc和无线通信的双模系统，即将hplc(high-speedpowerlinecarriercommunication，高速电力线载波)与rf(radiofrequency,无线)通信结合得到的双模系统，结合hplc和无线通信的双模系统可以应用于用户用电信息采集、智能家居、智能楼宇、工业控制、路灯控制、以及物联网等领域。
现有的结合hplc和无线通信的双模系统中，通常存在sta在上传停电事件、以及实时性要求高的业务时，出现停电事件上报成功率低、实时性要求高的业务传输时延大的问题，同时在载波信道恶化的情况下，使用载波进行传输，会导致出现数据的重传，浪费系统资源的问题。
技术实现要素：
发明人经研究发现，现有的结合hplc和无线通信的双模系统中，sta(station，站点)的上传业务数据的信道是由cco(centralcoordinator,中央协调器)指定的，且信道只能是载波信道和无线信道中的一种，也就是说，sta被固定为只能通过载波信道或无线信道上传业务数据，在这样的情况下，如果被固定为通过载波信道上传业务数据，则sta在上传停电事件、以及实时性要求高的业务时，往往出现停电事件上报成功率低、实时性要求高的业务传输时延大的问题，同时在载波信道恶化的情况下，使用载波进行传输，会导致数据的重传，浪费系统资源。
为此，本申请提供了一种结合hplc和无线通信的双模系统、站点及中央协调器，目的在于解决结合hplc和无线通信的双模系统中，站点sta被固定为只能通过载波信道或无线信道上传业务数据的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种结合hplc和无线通信的双模系统，包括：
cco(centralcoordinator,中央协调器)、pco(proxycoordinator,代理协调器)，以及sta(station,站点)；
所述sta接收到多个pco发送的信标帧后，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向所述cco发送关联请求报文；其中，所述候选pco至少包括载波pco和无线pco；
所述cco接收到所述关联请求报文后，通过向所述sta发送关联确认报文，为所述sta分配pco，其中，分配的所述pco中至少包括所述候选pco中的所述载波pco和所述无线pco；
所述sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的所述无线pco的无线信道进行数据上传。
上述的结合hplc和无线通信的双模系统，可选的，所述sta接收到多个pco发送的信标帧后，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，包括：
所述sta根据接收到的每个pco发送的所述信标帧的信噪比，或者信号强度，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为所述候选pco。
上述的结合hplc和无线通信的双模系统，可选的，所述sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择规则，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的所述无线pco的无线信道进行数据上传，包括：
所述sta在上传业务数据的情况下，确定上传的业务数据对应的业务类型；
若上传的业务数据对应的业务类型为优先级高的业务类型，则选择所述无线pco的无线信道进行数据上传；
若上传的业务数据对应的业务类型不是预设的优先级高的业务类型，则从分配得到的pco中，选择子节点数小于阈值，且信道质量最好的pco的信道进行数据上传。
本申请还提供了一种站点，应用于结合hplc和无线通信的双模系统，所述双模系统包括：cco(centralcoordinator,中央协调器)、pco(proxycoordinator,代理协调器)，以及所述站点；
所述站点用于接收到多个pco发送的信标帧后，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向所述cco发送关联请求报文；其中，所述候选pco至少包括载波pco和无线pco；使所述cco接收到所述关联请求报文后，通过向所述站点发送关联确认报文，为所述站点分配pco，其中，所述候选pco至少包括载波pco和无线pco，分配的所述pco中至少包括所述候选pco中的所述载波pco和所述无线pco；
所述站点还用于，在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的所述无线pco的无线信道进行数据上传。
上述的站点，可选的，所述站点用于接收到多个pco发送的信标帧后，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，包括所述站点具体用于：
所述站点根据接收到的每个pco发送的所述信标帧的信噪比，或者信号强度，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为所述候选pco。
上述的站点，可选的，所述站点用于在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，包括所述站点具体用于：
所述sta在上传业务数据的情况下，确定上传的业务数据对应的业务类型；
若上传的业务数据对应的业务类型为优先级高的业务类型，则选择所述无线pco的无线信道进行数据上传；
若上传的业务数据对应的业务类型不是预设的优先级高的业务类型，则从分配得到的pco中，选择子节点数小于阈值，且信道质量最好的pco的信道进行数据上传。
一种中央协调器，应用于结合hplc和无线通信的双模系统，所述双模系统包括：所述中央协调器、pco(proxycoordinator,代理协调器)、以及sta(station,站点)；
所述中央协调器用于，在接收到所述sta发送的关联请求报文后，通过向所述sta发送关联确认报文，为所述sta分配pco，其中，分配的所述pco中至少包括载波pco和无线pco，使所述sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的所述无线pco的无线信道进行数据上传。
本申请所述的结合hplc和无线通信的双模系统，包括cco、sta，以及pco；sta接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向cco发送关联请求报文，其中，候选pco至少包括载波pco和无线pco，cco接收到关联请求报文后，通过向sta发送关联确认报文，为sta分配pco，其中，分配的pco中至少包括候选pco中的载波pco和无线pco，sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传。也就是说本申请中，站点sta不再被固定为只能通过载波信道或无线信道上传业务数据，而是结合预先配置的信道选择策略，灵活的、有选择的采用载波信道上传业务数据，或采用无线信道上传业务数据。避免了停电事件、以及实时性要求高的业务因只能采用载波信道上传业务数据，而导致的停电事件上报成功率低、实时性要求高的业务传输时延大的问题，以及避免在载波信道恶化的情况下，因只能采用载波进行传输，而导致数据的重传，浪费系统资源的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种结合hplc和无线通信的双模系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种站点的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种结合hplc和无线通信的双模系统的结构示意图。如图1所示，结合hplc和无线通信的双模系统的结构包括cco(centralcoordinator,中央协调器)、pco(proxycoordinator,代理协调器)，以及sta(station,站点)，cco、pco、和sta之间形成树状拓扑结构，从上至下分成四层。cco为第一层，代理协调器pco1和代理协调器pco2为第二层，站点sta1、代理协调器pco3、代理协调器pco4和站点sta2为第三层，站点sta3和站在sta4为第四层。其中，pco包括载波pco和无线pco，需要说明的是，载波pco和无线pco可以是同一pco设备，如图1中，pco1、pco2、pco3和pco4既可以作为载波pco，也可以作为无线pco。
图1中，cco、pco、和sta之间形成树状拓扑结构，从上至下分成四层。其中，第二层包括的pco1和pco2属于第一级站点，第三层包括的sta1、sta2、pco3和pco4属于第二级站点，sta3和sta4属于第三级站点。cco、pco和sta中任意两种设备之间的实线连接线表示载波信道，虚线连接线表示无线信道。
结合hplc和无线通信的双模系统在启动组网时，cco发送中央信标，触发第一级站点向cco发送关联请求报文，请求接入网络。cco接收到关联请求报文后，对第一级站点进行身份认证后，通过关联确认报文将入网请求的处理结果发送给第一级站点，使第一级站点入网完成。第一级站点入网完成后，cco可以通过安排信标时隙，让新入网的第一级站点向第二级站点发送发现信标帧，触发第二级站点的入网，第二级站点的入网后向第三级站点发送信标帧，通过逐级触发入网，使距离cco最远的最高层级的站点加入网络。
本实施例中，sta接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向cco发送关联请求报文。其中，候选pco至少包括载波pco和无线pco。
cco接收到所述关联请求报文后，通过向sta发送关联确认报文，为sta分配pco，其中，分配的pco中至少包括候选pco中的载波pco和无线pco。
sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传。
本实施例中，sta选择的候选pco的数量为5个，候选pco中至少包括一个载波pco和无线pco，其中，载波pco和无线pco可以是同一个pco。例如，结合图1，sta1选择的载波pco和无线pco都是pco1。
sta接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco的具体实施方式为：sta根据接收到的每个pco发送的信标帧的信噪比，或者信号强度，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco。例如，按照信噪比从高到低的顺序，选择5个pco作为候选pco，也可以按照信号强度从高到低的顺序，选择5个pco作为候选pco。
sta向cco发送的关联请求报文中，包括该sta的mac地址(mediaaccesscontroladdress，媒体存取控制位址)、mac地址类型、关联随机数、sta版本信息、sta设备标识、以及5个候选pco的终端标识等信息。
cco接收到所述关联请求报文后，根据sta的mac地址，向sta发送关联确认报文，通过关联确认报文为sat分配pco。关联确认报文包括发送关联请求报文的sta的mac地址、sta设备标识、cco的mac地址、关联结果、关联随机数、pco的设备标识、以及pco的子节点的信息等。
其中，关联确认报文中包括的关联随机数和关联请求报文中的随机数相同，用于sta接收到关联确认报文后进行信息验证。关联确认报文中包括的pco的设备标识为cco为sta分配的pco的设备标识。载波pco和无线pco为同一个pco的情况下，载波pco和无线pco对应的pco设备标识相同。pco的子节点指的是与pco直连的、且在树状拓扑结构属于该pco下一层级的sta或其他pco。pco的子节点的信息包括子节点的总数量、每个子节点的设备标识、和mac地址等。
需要说明的是，cco通过关联确认报文为sat分配的pco中，至少包一个载波pco和一个无线pco。
sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传的具体实施方式为：
sta在上传业务数据的情况下，确定上传的业务数据对应的业务类型。若上传的业务数据对应的业务类型为优先级高的业务类型，则选择无线pco的无线信道进行数据上传，若上传的业务数据对应的业务类型不是预设的优先级高的业务类型，则从分配得到的pco中，选择子节点数小于阈值，且信道质量最好的pco的信道进行数据上传。
本实施例中，业务数据与业务类型的对应关系表预先存储于sta中，事sta在上传业务数据的情况下，可以根据该对应关系表确定上传的数据对应的业务类型。本实施中，可选的，业务类型根据业务的优先级进行划分，例如，对于停电事件上报业务、以及实时性要求高的业务则划分为优先级高的业务类型。
本实施例中，对于停电事件上报业务以及实时性要求高的业务等优先级高的业务类型，采用无线信道进行传输。
sta对于业务数据对应的业务类型不是预设的优先级高的业务类型，则从分配得到的pco中，选择子节点数小于阈值，且信道质量最好的pco的信道进行数据上传。其中，sta可以从cco发送的关联确认报文确定分配得到的pco的节点数，从pco发送的信号帧的信噪比或信号强度确定pco的信道质量。
本申请提供的方案，能够有效地解决现有的结合hplc和无线通信的双模系统中存在的停电事件上报成功率低、无法满足实时性要求高的业务、和才载波通信环境突然恶化导致通信失败的问题。
第一、关于停电事件上报成功率低的问题：在载波信道上上报停电事件上报成功率低，上报不及时。在本申请中，cco在关联确认报文中为每个sta同时配置了1个载波代理站点和1个无线代理站点，并且在sta选择上行传输信道时考虑了业务类型，因此对于停电事件，可优先在无线信道上进行上报，提高了上报的成功概率。
第二、关于无法满足实时性要求高的业务的问题：由于载波单跳通信距离短，而且受制于电力线网络拓扑，因此载波承载实时性要求高的业务，会导致传输时延大，无法满足业务的实时性要求。本申请中，在sta选择上行传输信道时考虑了业务类型，对于实时性要求高的业务，可优先在无线信道上进行上报，克服了载波单跳通信距离短且受制于电力线网络拓扑的限制，解决了传输时延大的问题。
第三、载波通信环境的突然恶化导致通信失败问题：在进行上行传输时，如果遇到周围环境突然变化，例如由于电动汽车充电、变频水泵等设备的使用，导致载波通信环境突然恶化。本申请中，sta在选择上行传输信道时，可优先选择信道质量较好、代理站点的子节点数目较少的信道进行传输，从而可以避免载波或无线信道突然恶化带来的影响，提高通信成功率。
综上，本申请所述的结合hplc和无线通信的双模系统，包括cco、sta，以及pco；sta接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向cco发送关联请求报文，其中，候选pco至少包括载波pco和无线pco，cco接收到关联请求报文后，通过向sta发送关联确认报文，为sta分配pco，其中，分配的pco中至少包括候选pco中的载波pco和无线pco，sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传。也就是说本申请中，站点sta不再被固定为只能通过载波信道或无线信道上传业务数据，而是结合预先配置的信道选择策略，灵活的、有选择的采用载波信道上传业务数据，或采用无线信道上传业务数据。避免了停电事件、以及实时性要求高的业务因只能采用载波信道上传业务数据，而导致的停电事件上报成功率低、实时性要求高的业务传输时延大的问题，以及避免在载波信道恶化的情况下，因只能采用载波进行传输，而导致数据的重传，浪费系统资源的问题。
图2为本申请实施例提供的一种站点200的结构示意图，所述站点应用于上述实施例的结合hplc和无线通信的双模系统，即上述的结合hplc和无线通信的双模系统的sta，所述站点包括：
第一单元201，用于接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向cco发送关联请求报文；其中，所述候选pco至少包括载波pco和无线pco；使cco接收到关联请求报文后，通过向站点发送关联确认报文，为站点分配pco，其中，候选pco至少包括载波pco和无线pco，分配的pco中至少包括候选pco中的载波pco和无线pco；
第二单元202，用于在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传。
可选的，第一单元201用于接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco的具体实现方式为：根据接收到的每个pco发送的所述信标帧的信噪比，或者信号强度，从所述多个pco中选择预设数量的pco作为所述候选pco。
可选的，用于第二单元202用于在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，的具体实现方式为：在上传业务数据的情况下，确定上传的业务数据对应的业务类型，若上传的业务数据对应的业务类型为优先级高的业务类型，则选择无线pco的无线信道进行数据上传；若上传的业务数据对应的业务类型不是预设的优先级高的业务类型，则从分配得到的pco中，选择子节点数小于阈值，且信道质量最好的pco的信道进行数据上传。
本申请实施例提供的站点，包括第一单元和第二单元，第一单元用于接收到多个pco发送的信标帧后，从多个pco中选择预设数量的pco作为候选pco，并向cco发送关联请求报文，使cco接收到关联请求报文后，通过向站点发送关联确认报文，为站点分配pco。第二单元用于在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的无线pco的无线信道进行数据上传。即站点sta不再被固定为只能通过载波信道或无线信道上传业务数据，而是结合预先配置的信道选择策略，灵活的、有选择的采用载波信道上传业务数据，或采用无线信道上传业务数据。
本申请还提供了一种中央协调器，应用于上述实施例的结合hplc和无线通信的双模系统，即上述的结合hplc和无线通信的双模系统的cco。
中央协调器用于，在接收到sta发送的关联请求报文后，通过向sta发送关联确认报文，为sta分配pco，其中，分配的pco中至少包括载波pco和无线pco，使sta在上传业务数据的情况下，根据预先配置的信道选择策略，选择分配得到的所述载波pco的载波信道进行数据上传，或选择分配得到的所述无线pco的无线信道进行数据上传。
中央协调器接收到sta发送的关联请求报文后，根据关联请求报文中携带的5个候选pco的终端标识，为sta分配pco，且分配的pco中至少包括载波pco和无线pco，使站点sta在上传数据时，可以灵活的、有选择的载波信道，或采用无线信道。
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例体现如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。