[发明专利]一种用于自适应组网的数据帧处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力线载波通信领域，尤其涉及一种用于自适应组网的数据帧处理方法和装置。

背景技术

电力线载波通信（Power-line Carrier Communication，PLC）是目前用电信息采集系统的主要通信手段，在用电信息采集系统中，利用PLC可以完成居民用户到配电变压器之间的通信，完成数据采集和费用控制等功能应用。电力线载波通信最初采用点对点直接通信方式，即集中器与用户电表的直接通信完成数据交换。然而，由于PLC通信节点众多，结构复杂，点对点通信远远不能满足网络通信的要求，因此组网技术成为PLC诸多关键技术中最核心的技术之一。

电力线载波通信组网技术目前常用的有：静态组网方式和自组网方式。

其中，静态组网方式强调增加载波芯片的物理层通信距离，辅之于人工设置中继点，这种方式使得载波抄表系统工程化现象严重，且需要现场工程人员有丰富的经验，现场维护工作量巨大，同时组网时间长、自适应性差的问题。

自组网方式采用洪泛算法，即对任一节点，当收到一个广播消息时，会将此消息逐级向外扩散，最终遍历全网，实现全网信息覆盖。然而，该方式由于每个收到消息的节点都要向外扩散，因此产生了大量的重复消息，使得带宽被浪费，同时还造成大量冲突和碰撞，造成抄收时间长、成功率低、台区间串扰等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于自适应组网的数据帧处理方法和装置，其能够实现高效的自组网方式。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于自适应组网的数据帧处理方法，包括以下步骤：

根据预先存储的上一次处理的第一数据帧的序号和方向，判断当前接收到的第二数据帧是否是重复帧；

当第二数据帧不是重复帧时，判断第二数据帧是否为下行帧；

当第二数据帧为下行帧时，判断第二数据帧的序号是否大于第一数据帧的序号，若是，判断第二数据帧中的已转发次数是否小于预设的最大值，若是，转发第二数据帧，同时将第二数据帧中的已转发次数加1；

当第二数据帧不为下行帧时，判断第一数据帧的方向是否为下行帧且第二数据帧的序号是否等于第一数据帧的序号，若是，判断第二数据帧中的已转发次数是否小于预设的最大值，若是，转发第二数据帧，同时将第二数据帧中的已转发次数加1。

本发明提出的用于自适应组网的数据帧处理方法，是在逐级向外转发所接收到的数据帧的基础上，增加了判断是否是重复数据帧的步骤，判断需要转发的上行帧和下行帧的步骤以及转发次数的限制，通过该方法，可以大大减少自适应组网中的重复消息。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：

判断第二数据帧中的主节点代码是否符合预设的主节点代码，若是，则执行根据预先存储的上一次处理的第一数据帧的序号和方向，判断当前接收到的第二数据帧是否是重复帧的步骤。

作为上述技术方案的优选，所述预设的主节点代码的获得方法为：

判断是否为主节点发送的数据帧中的目标节点，若是，记录所述数据帧中的主节点代码为所述预设的主节点代码。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：

在转发第二数据帧之前，生成随机延迟时间；

当所述随机延迟时间到达之前信道一直处于空闲时，转发第二数据帧。

作为上述技术方案的优选，根据信道统计参数设置所述随机延迟时间的最大值。

另一方面，本发明还提出一种用于自适应组网的数据帧处理装置，包括：

第一判断模块，用于根据预先存储的上一次处理的第一数据帧的序号和方向，判断当前接收到的第二数据帧是否是重复帧；

第二判断模块，用于当第二数据帧不是重复帧时，判断第二数据帧是否为下行帧；

下行帧处理模块，用于当第二数据帧为下行帧时，判断第二数据帧的序号是否大于第一数据帧的序号，若是，判断第二数据帧中的已转发次数是否小于预设的最大值，若是，转发第二数据帧，同时将第二数据帧中的已转发次数加1；

上行帧处理模块，用于当第二数据帧不为下行帧时，判断第一数据帧的方向是否为下行帧且第二数据帧的序号是否等于第一数据帧的序号，若是，判断第二数据帧中的已转发次数是否小于预设的最大值，若是，转发第二数据帧，同时将第二数据帧中的已转发次数加1。

作为上述技术方案的优选，所述装置还包括：