一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，涉及涉及低壓電力線擴(kuò)頻通信中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議【技術(shù)領(lǐng)域】。所述低壓電力線擴(kuò)頻通信網(wǎng)絡(luò)由一個主站與N個從站組成。每個從站均有唯一、連續(xù)的地址編碼。所有數(shù)據(jù)包的傳輸采用幀同步格式。數(shù)據(jù)鏈路層采用主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀，從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址分時主動發(fā)送的機(jī)制，由于地址是隨機(jī)的，因此從理論上來說網(wǎng)絡(luò)中的所有從站享有平等的網(wǎng)絡(luò)資源。定義了兩大類的幀格式：控制幀和數(shù)據(jù)幀；幀格式由幀類型碼、地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)和等五部分組成。該協(xié)議不影響低壓電力線擴(kuò)頻通信的可靠性、穩(wěn)定性，但提高了電力線載波通信的效率。
【專利說明】一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低壓電力線擴(kuò)頻通信中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議【技術(shù)領(lǐng)域】，具體指一種低壓電力線擴(kuò)頻通信中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，適用于采用載波系列芯片的載波集中器與載波數(shù)據(jù)采集/處理單元之間的主一從結(jié)構(gòu)的半雙工通信，也可適用于其它低速主一從結(jié)構(gòu)的半雙工低壓電力線擴(kuò)頻通信中。特別適用于通信網(wǎng)絡(luò)中被采集對象數(shù)據(jù)或狀態(tài)變化較緩慢，控制命令不十分頻繁，總體數(shù)據(jù)流量較低的場合。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓電力線載波通信是指利用已有的低壓配電網(wǎng)作為傳輸媒介、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換的技術(shù)，早期主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離電力調(diào)度通信、遠(yuǎn)動信息傳輸、繼電保護(hù)、智能抄表管理系統(tǒng)等，目前被逐漸應(yīng)用于樓宇自動化、家用電器控制、智能家居等場合。低壓電力線擴(kuò)頻通信中數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是在多個站點(diǎn)共享同一物理信道的情況下合理地在要求通信的站點(diǎn)間分配和管理信道；保證站點(diǎn)之間無差錯地?cái)?shù)據(jù)通信。因此合理地規(guī)劃數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，有利于提高通信的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議。協(xié)議采用了“主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀；從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址分時主動發(fā)送”的通信機(jī)制，改變了傳統(tǒng)主一從結(jié)構(gòu)半雙工通信主站輪詢、從站應(yīng)答的模式；由于地址是隨機(jī)的，因此從理論上來說網(wǎng)絡(luò)中的所有從站享有平等的網(wǎng)絡(luò)資源。該協(xié)議不影響低壓電力線載波通信的可靠性、穩(wěn)定性，但提高了電力線載波通信的效率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思如下:
低壓電力線擴(kuò)頻通信網(wǎng)絡(luò)采用主從結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中只有一個主站(載波集中器或其它數(shù)據(jù)終端)，N個從站(載波數(shù)據(jù)采集與處理單元)。通信只發(fā)生在主站和從站之間，從站相互之間不能進(jìn)行通信。每個從站均有唯一、連續(xù)的物理地址編碼。從站的地址編碼一般從I開始定義。
[0005]數(shù)據(jù)的傳送總是由主站發(fā)起，主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，該幀格式中包含了一個主站通過隨機(jī)算法產(chǎn)生的一個地址值。該幀告知網(wǎng)絡(luò)中的所有從站目前網(wǎng)絡(luò)空閑，同時也告知了可第一個開始分時發(fā)送的從站地址；
從站采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽/分時發(fā)送的機(jī)制，當(dāng)監(jiān)聽到主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，則啟動本站定時器，并根據(jù)該幀中的地址值計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本站可支配的時間段，在該時間段內(nèi)，從站可主動上傳信息；
虛擬動態(tài)地址值越小的從站，則主動上傳信息的允許時間段越靠前，反之則時間段越往后;
若定時器運(yùn)行到達(dá)本站可支配的時間段，同時該從站未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則向主站發(fā)送本從站的“從站主動上傳信息”幀或“從站應(yīng)答”幀；
若從站在定時器運(yùn)行到本站可支配的時間段之前，監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)忙，不發(fā)送本站的信息，必須等下一次主站發(fā)送“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”重新啟動數(shù)據(jù)通信；
主站在收到從站發(fā)送的主動上傳信息后，必須予以確認(rèn)，并且緊接著發(fā)送“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀(含新的隨機(jī)地址)，告知網(wǎng)絡(luò)中的所有從站上一次數(shù)據(jù)通信結(jié)束，新的數(shù)據(jù)通信啟動。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特點(diǎn)在于:協(xié)議采用了“主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀；從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址分時主動發(fā)送”的通信機(jī)制。主站與從站之間的通信包括以下步驟:
a.主站采用隨機(jī)算法產(chǎn)生一個地址，并據(jù)此發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀；
b.從站監(jiān)聽到主站發(fā)送的“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址；
c.根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本從站可支配的時間段，啟動本站的定時器；
d.本從站定時器運(yùn)行到可支配的時間段，但之前監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則關(guān)閉本站的定時器，不發(fā)送任何信息，等待步驟a的再次出現(xiàn)；
e.本從站定時器運(yùn)行到可支配的時間段，并之前未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則本從站可“發(fā)送從站主動上傳信息”幀或“從站應(yīng)答主站同步”幀，并關(guān)閉本站的定時器，等待步驟a的再次出現(xiàn)；
f.主站接收到從站發(fā)出的主動上傳信息幀，給予應(yīng)答；隨后主站可發(fā)送命令幀或返回步驟a ；
g.從站在接收到主站發(fā)出的命令幀，給予命令應(yīng)答幀；隨后等待步驟a的再次出現(xiàn)；
h.主站在發(fā)送命令幀后，延遲128位位發(fā)送時間返回步驟a；
1.主站在本網(wǎng)絡(luò)N個從站可支配時間段全部到達(dá)之后，返回步驟a。
[0007]上述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中的幀格式從大類來分有兩種:控制幀(短幀)和數(shù)據(jù)幀(長幀)。兩種幀格式都由若干個字節(jié)組成。每字節(jié)包含8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，采用高位在前，低位在后的同步傳輸方式。
[0008]控制幀(短幀)由幀類型碼、地址(隨機(jī)地址或目標(biāo)地址)兩部分組成。
[0009]數(shù)據(jù)幀(長幀)由幀類型碼、地址(目標(biāo)地址或源地址)、數(shù)據(jù) 長度、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)和五部分組成。
[0010]幀格式中每部分的定義如下:
1、幀類型碼:1字節(jié)，表征目前網(wǎng)絡(luò)上信息的性質(zhì)見說明書附圖表I。
[0011]網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息可分為七類:
a)主站發(fā)地址時標(biāo)同步幀,幀類型碼為OxeO
b)從站發(fā)應(yīng)答主站同步幀,幀類型碼為0x40
c)主站發(fā)廣播信息幀,幀類型碼為0x90
d)主站向從站發(fā)命令幀,幀類型碼為0xb8
e)主站應(yīng)答從站幀,幀類型碼為OxdO
f)從站發(fā)主動上傳信息幀，幀類型碼為0x38g)從站應(yīng)答主站命令幀，幀類型碼為0x50
2、地址:1字節(jié)，主站地址:0xfc ;從站地址:0x01—Oxef (最多239個從站);廣播地址:Oxff ;其他:保留。當(dāng)主站向從站發(fā)命令或主站應(yīng)答從站時為接收該命令的從站的地址(目標(biāo)地址)，當(dāng)從站主動上傳信息或從站應(yīng)答主站命令或應(yīng)答主站同步幀時為從設(shè)備的地址(源地址)。當(dāng)幀類型碼為OxeO (主站發(fā)隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀)時，為隨機(jī)地址，即主站通過隨機(jī)算法產(chǎn)生的一個地址值，此地址值應(yīng)是通信網(wǎng)絡(luò)中所有從站物理地址中的一個，表示了在該“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀后第一個開始分時發(fā)送的從站地址。
[0012]3、數(shù)據(jù)長度:1字節(jié)，表示了后續(xù)字節(jié)(數(shù)據(jù)、校驗(yàn)和)的長度。
[0013]4、數(shù)據(jù):η字節(jié)，用戶定義。
[0014]5、校驗(yàn)和:對幀類型碼到校驗(yàn)和前的全部數(shù)據(jù)采用CRC校驗(yàn)，2字節(jié)，低位在前，高位在后。
[0015]不同幀類型碼的幀格式見說明書附圖表2。
[0016]所述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中，從站的虛擬動態(tài)地址的計(jì)算方法為；` Z = W+ 1-X當(dāng) WSX
或 Z = N+1— X + W 當(dāng) W<X其中Z:本站虛擬動態(tài)地址；w:本站物理地址；x:主機(jī)發(fā)“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀中的地址值；N:通信網(wǎng)絡(luò)中最大的從站物理地址。
[0017]所述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中本站可支配時間段可定義為:
可支配時間段包含本站允許發(fā)送信息的時間段，以及發(fā)送最短信息幀所需的最少時間。
[0018]具體計(jì)算方法為:
由于每個從站對隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀的最短響應(yīng)幀(從站應(yīng)答主站命令幀)需要2個字節(jié)，每字節(jié)為8位二進(jìn)制碼，因此發(fā)送最短信息幀所需的最少時間為:
Td =2X8XTb =2X8X (I / Fb) =16 位位發(fā)送時間=T16
式中，F(xiàn)b為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率，單位為bps ；Tb為每個位的發(fā)送時間。
[0019]考慮到從站處理數(shù)據(jù)的時間及其它因素，因此將每個從站允許發(fā)送信息的時間段定義為3倍的發(fā)送最短信息幀所需的最少時間，即:
Tn =3XTd =3X2X8XTb =3X2X8X (I / Fb) =48 位位發(fā)送時間=T48 可支配時間段為:
Tx = Tn + Td =64位位發(fā)送時間=T64 可支配時間段的開始時間為:
Ts =ZX T64
式中Z:本站虛擬動態(tài)地址；
可支配時間段的終止時間為:
Te = Ts + T64
可支配時間段的圖例如附圖1所示。
[0020]所述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中從站監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送的定義為:
從站監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上在主站發(fā)送隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，有其它長幀類型碼的信息傳送。
[0021]具體描述為:
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的從站監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，從站監(jiān)聽到主站發(fā)送的隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，則啟動自己的定時器，并根據(jù)該幀中的地址值計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本站的可支配時間段；
若在本站可支配時間段到達(dá)之前，監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有長幀類型碼的信息，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送一網(wǎng)絡(luò)忙；以后若本站可支配時間段到，亦不發(fā)送本站信息(幀)，必須等待再次監(jiān)聽到主站發(fā)送的隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號的發(fā)生一網(wǎng)絡(luò)空閑。
[0022]所述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中從站發(fā)送“從站主動上傳信息”幀或“從站應(yīng)答主站同步”幀的定義為:
從站有信息要上傳給主站，發(fā)送“從站主動上傳信息”幀；從站無信息要上傳給主站,可發(fā)送“從站應(yīng)答主站同步”幀。
[0023]具體描述為:
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的從站監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，從站監(jiān)聽到主站發(fā)送的隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，則啟動自己的定時器，并根據(jù)該幀中的地址值計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本站的可支配時間段；
若在本站可支配時間段到，但之前從未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有長幀類型碼的信息，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)空閑。若這時本站有信息要發(fā)送給主站，則發(fā)送“從站主動上傳信息”幀；若本站沒有信息要發(fā)送給主站，則可發(fā)送“從站應(yīng)答主站同步”幀。
[0024]所述的基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議中主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀到發(fā)送下一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀的方法為:
主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀后，接收到從站發(fā)出的主動上傳信息幀，給予應(yīng)答。隨后主站可發(fā)送下一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀；
網(wǎng)絡(luò)有N個從站，主站發(fā)送“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”巾貞后，N個從站可支配時間段全部到達(dá)之后，主站可發(fā)送下一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀。
[0025]N個從站可支配時間段計(jì)算方法為:
Tall= (N +DX T64
其中:τ64為每個從站的可支配時間段，64位位發(fā)送時間；Ν為通信網(wǎng)絡(luò)中最大的從站物理地址。
[0026]本發(fā)明與其他現(xiàn)有低壓電力線擴(kuò)頻通信數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議相比較，具有如下的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過采用主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀，從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬地址分時主動發(fā)送的機(jī)制，提高了網(wǎng)絡(luò)通訊的實(shí)時性。只要網(wǎng)絡(luò)空閑，從站分時可支配時間到，即可主動發(fā)送信息給主站；而網(wǎng)絡(luò)從忙到空閑的轉(zhuǎn)換以及時間同步信號的發(fā)布均由主站通過發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀來實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)管理簡便；由于地址是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此從理論上來說網(wǎng)絡(luò)中的所有從站享有平等的網(wǎng)絡(luò)資源。本發(fā)明適用于采用載波系列芯片的載波集中器(主站)與載波數(shù)據(jù)采集、處理單元(從站)之間的主-從結(jié)構(gòu)的半雙工通信，也可適用于其它低速(〈1Kbps)主-從結(jié)構(gòu)的半雙工低壓電力線擴(kuò)頻通信中。特別適用于通信網(wǎng)絡(luò)中被采集對象數(shù)據(jù)或狀態(tài)變化較緩慢，控制命令不十分頻繁，總體數(shù)據(jù)流量較低的場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是從站可支配時間段的時間片示意圖；
圖2是主、從站在數(shù)據(jù)通信時網(wǎng)絡(luò)上的狀態(tài)示意圖；
圖3是主站在無從站發(fā)信息情況下的狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
本發(fā)明提供的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議采用了 “主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀，從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址分時主動發(fā)送”的通信機(jī)制。其主從站之間的通信過程如下(如附圖2所示):
A.在A時段，主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，且該幀中的隨機(jī)地址為k；
B.各從站監(jiān)聽到主站發(fā)送的“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，再根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本站可支配時間段，啟動本站的定時器；
k號物理地址的從站，其虛擬動態(tài)地址=1 ;可支配的時間段=(IXT64)?(2XT64)
(k + I)號物理地址的從站，其虛擬動態(tài)地址=2 ;可支配的時間段= (2XT64)?(3XT64)(k-1)號物理地址的從站，其虛擬動態(tài)地址=N (網(wǎng)絡(luò)中最大的物理地址)；可支配的時間段=(NXT64)?(N+1) XT64依次類推；
C.到丨2(= ti+Td時段，k號物理地址的從站未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，滿足發(fā)送條件，但無信息需要向主站發(fā)送，因此發(fā)送從站應(yīng)答主站同步幀；
D.到&(=t2+T64= ν2ΧΤ64)時段，(k+1)號物理地址的從站未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，滿足發(fā)送條件，且有信息需要向主站發(fā)送，則發(fā)送從站主動上傳信息幀，這時網(wǎng)絡(luò)忙；
E.到&(= t3+T64= ν3ΧΤ64)時段，(k+2)號物理地址的從站可支配的時間段到，但由于此前監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送((k+Ι)號物理地址的從站發(fā)送從站主動上傳信息幀)一網(wǎng)絡(luò)忙，(k+2)號物理地址的從站不滿足發(fā)送條件，不發(fā)送信息；關(guān)閉本站的定時器，等待步驟A的再次出現(xiàn)；
F.t5時段，主站接收到(k+Ι)號物理地址的從站發(fā)出的主動上傳信息幀，給予應(yīng)答。隨后在t6時段主站可返回步驟A[曲線①]或發(fā)送命令幀；
若主站返回步驟A，再次發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，隨機(jī)地址為j，下一個可直接發(fā)送“從站主動上傳信息幀”的從站物理地址為j ；
G.t7時段，從站在接收到主站發(fā)出的命令幀，給予應(yīng)答。隨后等待步驟A的再次出現(xiàn)；主站在收到從站的應(yīng)答后，在t8時段返回步驟A[曲線②];
若主站返回步驟A，再次發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，隨機(jī)地址為i，下一個可直接發(fā)送“從站主動上傳信息幀”的從站物理地址為i ;
H.若一個網(wǎng)絡(luò)中有N個從站(如附圖3所示)，在&時段，主站發(fā)送一個“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀，且隨機(jī)地址為k;一直到tn+1 (= h+ ( N+1) XT64)時段，無任何從站在規(guī)定可支配的時段主動向主站發(fā)送“從站主動上傳信息”幀，既本網(wǎng)絡(luò)N個從站可支配時間段全部到達(dá)之后，主站則返回步驟A再次發(fā)送“隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號”幀。
[0029]所述的幀類型碼如表1所示，不同幀類型碼的幀格式如表2所示。
[0030]表 I
【權(quán)利要求】
1.一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:協(xié)議采用主站發(fā)布隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀；從站監(jiān)聽并計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址，根據(jù)虛擬動態(tài)地址分時主動發(fā)送的通信機(jī)制，主站與從站之間的通信包括以下步驟: A.主站采用隨機(jī)算法產(chǎn)生一個地址，并據(jù)此發(fā)送一個隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀； B.從站監(jiān)聽到主站發(fā)送的隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀，計(jì)算本站的虛擬動態(tài)地址； C.根據(jù)虛擬動態(tài)地址計(jì)算本從站可支配的時間段，啟動本站的定時器； D.本從站定時器運(yùn)行到可支配的時間段，但之前監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則關(guān)閉本站的定時器，不發(fā)送任何信息，等待A的步驟再次出現(xiàn)； E.本從站定時器運(yùn)行到可支配的時間段，并之前未監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送，則本從站可發(fā)送從站主動上傳信息幀或從站應(yīng)答主站同步幀，并關(guān)閉本站的定時器，等待A的步驟再次出現(xiàn)； F.主站接收到從站發(fā)出的主動上傳信息幀，給予應(yīng)答；隨后主站可發(fā)送命令幀或返回步驟A ; G.從站在接收到主站發(fā)出的命令幀，給予命令應(yīng)答幀；隨后等待A的步驟再次出現(xiàn)； H.主站在發(fā)送命令幀后，延遲128位位發(fā)送時間返回步驟A; 1.主站在本網(wǎng)絡(luò)N個從站可支配時間段全部到達(dá)之后，返回步驟A。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:幀格式:包括控制幀即短幀和數(shù)據(jù)幀即長幀兩種，幀格式都由若干個字節(jié)組成，每字節(jié)包含8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，采用高位在前，低位在后的同步傳輸方式。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:控制幀由幀類型碼、地址即隨機(jī)地址或目標(biāo)地址組成；數(shù)據(jù)幀由幀類型碼、地址即目標(biāo)地址或源地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)和五部分組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述幀類型碼定義了通信幀的類型，分別為控制幀:主站發(fā)地址時標(biāo)同步信號幀、從站發(fā)應(yīng)答主站幀；數(shù)據(jù)幀:主站發(fā)廣播信息幀、主站向從站發(fā)命令幀、主站應(yīng)答從站幀、從站發(fā)主動上傳信息幀、從站應(yīng)答主站命令幀共七種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述步驟A的隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀中包含了一個隨機(jī)產(chǎn)生的地址值，此地址值應(yīng)滿足通信網(wǎng)絡(luò)從站地址的范圍。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述步驟B的虛擬動態(tài)地址的計(jì)算方法: Z = W+ 1-X當(dāng) W≥X 或 Z = N+1— X + W 當(dāng) W<X 其中，Z:本站虛擬動態(tài)地址；w:本站物理地址；x:主機(jī)發(fā)隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀中的地址值；N:通信網(wǎng)絡(luò)中最大的從站物理地址。
7.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:從站物理地址均是唯一且連續(xù)的，從地址I開始編制地址值。
8.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述步驟C可支配時間段的計(jì)算:可支配時間段Tx =64位，位發(fā)送時間=T64 可支配時間段的開始時間:Ts =ZX T64 式中Z:本站虛擬動態(tài)地址； 可支配時間段的終止時間為:Te = Ts + T64。
9.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述步驟D從站監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上有信息傳送的定義:從站監(jiān)聽到網(wǎng)絡(luò)上在主站發(fā)送隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，有其它數(shù)據(jù)幀類型碼的信息傳送。
10.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:所述步驟E從站發(fā)送從站主動上傳信息幀或從站應(yīng)答主站同步幀的定義:從站有信息要上傳給主站,發(fā)送從站主動上傳信息幀；從站無信息要上傳給主站,可發(fā)送從站應(yīng)答主站同步中貞。
11.如權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)地址時標(biāo)的低壓電力線擴(kuò)頻通信協(xié)議，其特征在于:主站發(fā)送一個地址時標(biāo)同步信號幀到發(fā)送下一個地址時標(biāo)同步信號幀的步驟為: 主站發(fā)送一個隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，接收到從站發(fā)出的主動上傳信息幀，給予應(yīng)答；隨后主站可發(fā)送下一個隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀； 網(wǎng)絡(luò)有N個從站，主站發(fā)送隨機(jī)地址時標(biāo)同步信號幀后，N個從站可支配時間段全部到達(dá)之后，主站可發(fā)送下一個隨機(jī)地址時標(biāo)同 步信號幀； N個從站全部可支配時間段計(jì)算方法為: Tall= (N +DX T64 。
【文檔編號】H04L29/06GK103716294SQ201210412752
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】王健, 張旭斐, 秦霆稿, 高守瑋, 邵勇 申請人:上海大學(xué), 上海星鳴電子科技有限公司