基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法及存储介质与流程

本发明涉及通信，具体涉及基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法及存储介质。

背景技术：

1、电力线通信(power line communication，英文简称plc)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接收信息的适配器再把高频从电流中分离出来并传送到计算机或电话以实现信息传递。

2、现目前的电力线上，随着宽带技术的发展以及物联网上的应用，多个网络共存的现象越来越多，而为了使多个网络之间的通信保持顺畅，多网络通信的可靠性十分重要。

3、《双模通信互联互通技术规范》中提到“为了保证多个cco之间能够互相通信，各个cco的采样率必须达到以下标准：50mhz±5ppm”，在一般情况下只要达到这个要求，多网络的互通稳定性是没有问题的。但是晶振(晶振是通信系统中一个极其重要的元件，能够产生高纯度无谐波失真的正弦波，作为载波。如果晶振失效，通信就会中断。如果晶振工作不稳定，通信也会发生不稳定现象)受到环境的影响比较大，频偏也随着温度的变化而变化，那么在不同的环境中的不同网络就会有通信不上的风险，导致多网络之间通信的可靠性降低。

4、现有技术中更多的是从硬件方面去解决，例如恒温晶振与温补晶振。恒温晶振是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。优势：由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的，由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好。缺点：功耗大，体积大，需要5分钟左右的加热时间才能正常工作等。温补晶振是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。优势：良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强。缺点：具体地补偿电路比较复杂，成本也较高。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，能够从软件层面实现多网络之间的可靠通信，不存在现有技术中采用恒温晶振与温补晶振等硬件方案而带来的体积大、成本高的弊端。

2、为了达到上述目的，提供了一种基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，包括以下步骤：

3、s1、节点接收其他网络的节点发送的信标帧，并根据信标帧评估节点与其他网络之间的频偏值；

4、s2、根据s1的评估结果，将节点与其他网络之间的频偏值进行记录或更新，形成节点与其他网络之间的频偏值记录表；

5、s3、当节点需要与目标网络通信时，在频偏值记录表中找到对应目标网络的频偏值，并将所述频偏值应用到节点与目标网络的通信过程。

6、进一步，所述步骤s1中具体包括以下步骤：

7、s101、节点接收到其他网络周期性发送的信标帧；

8、s102、从信标帧中解析帧控制的内容，并从帧控制的内容中提取时间戳；

9、s103、根据时间戳计算出节点与该网络的频偏值。

10、进一步，所述步骤s103中具体包括以下步骤：

11、s1031、根据相邻信标帧的时间戳计算时间戳之差；

12、s1032、计算节点接收到两个相邻信标帧的接收时间之差；

13、s1033、计算接收时间之差与时间戳之差的差值，并根据差值与时间戳之差的比值得到节点与其他网络的频偏值。

14、进一步，所述频偏值记录表包括网络标识、网络的频偏值和频偏值是否有效。

15、进一步，所述步骤s3中，将所述频偏值应用到节点与目标网络的通信过程，具体包括以下步骤：

16、s301、当节点需要对目标网络发包时，修改发送频偏值为对应目标网络的频偏值；

17、s302、当节点需要接收来自目标网络的包时，修改接收频偏为对应目标网络的频偏值的相反数。

18、本发明的目的之二在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有基于动态频偏调整的多网络电力线通信控制程序，所述基于动态频偏调整的多网络电力线通信控制程序被处理器执行时，实现所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法的步骤。

19、本方案原理及优点：

20、本方案利用信标帧中fc(帧控制)抗频偏能力强的特性，网络节点sta只要能收到不同网络信标帧的fc，就可以通过解析fc内容，拿到发送时间戳并计算出节点sta和目标网络的频偏值ppm。由于晶振受温度的影响，其频偏值ppm是动态变化的，因此每个网络节点sta节点维护的频偏值记录表是实时动态调整的。当任一网络的节点sta向目标网络收发包时，通过频偏值记录表中目标网络对应的网络标识找到对应的频偏值并应用，进而能实现当前节点sta与目标网络的稳定通信，提高不同网络之间的通信质量以及通信成功率，因此本发明能在hplc多网络共存的环境中，提高不同网络之间的通信质量以及通信成功率，实现不同网络之间的稳定通信，为更多的多网络应用提供保证。

技术特征：

1.基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，其特征在于：所述步骤s1中具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，其特征在于：所述步骤s103中具体包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，其特征在于：所述频偏值记录表包括网络标识、网络的频偏值和频偏值是否有效。

5.根据权利要求4所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，其特征在于：所述步骤s3中，将所述频偏值应用到节点与目标网络的通信过程，具体包括以下步骤：

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有基于动态频偏调整的多网络电力线通信控制程序，所述基于动态频偏调整的多网络电力线通信控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法的步骤。

技术总结
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于动态频偏调整的多网络电力线通信方法，包括以下步骤：S1、在多网络共存环境中，获取任一网络中各节点接收到其余网络周期性发送的信标帧，并根据信标帧评估与不同网络之间的频偏值；S2、将任一网络中各节点分别与不同网络之间的频偏值进行动态记录，得到各节点的频偏值记录表；S3、在任一网络中的任一节点需要向目标网络发或收包时，根据所述节点的频偏值记录表找到对应目标网络的频偏值，并将所述频偏值应用到当前节点向目标网络发或收包时的通信阶段。本发明能够实现多网络通信的可靠性。

技术研发人员：黄雪峰,王磊
受保护的技术使用者：重庆物奇科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13