基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，包括主載波設(shè)備和從載波設(shè)備，主從載波設(shè)備上均配置有微處理器模塊和與之相連的電源模塊、存儲(chǔ)器模塊、接口模塊和載波模擬電路模塊，主載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有授時(shí)模塊，認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊，通道占用邏輯授權(quán)模塊和端口邏輯映射控制模塊；從載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊和端口邏輯映射控制模塊。本發(fā)明采用載波授時(shí)、主從載波設(shè)備認(rèn)證、通道占用授權(quán)等方式，通過(guò)提高載波通道利用率來(lái)實(shí)現(xiàn)提升中壓載波網(wǎng)絡(luò)的傳送效率，滿足IP化載波網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。
【專利說(shuō)明】基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，屬于中壓電力線載波【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]中壓電力線載波技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要應(yīng)用在配用電領(lǐng)域，配用電要求一定的實(shí)時(shí)性?，F(xiàn)有中壓載波設(shè)備I主多從方式組網(wǎng)并采用輪詢機(jī)制傳送數(shù)據(jù)，若已I主5從方式組網(wǎng)為例，主載波與從載波問(wèn)答時(shí)間約為3秒，則完成5個(gè)從載波設(shè)備數(shù)據(jù)傳送時(shí)間為15秒。在輪詢方式中若發(fā)生丟包則采取重發(fā)機(jī)制，則在整個(gè)輪詢時(shí)間中就增加了超時(shí)時(shí)間及重發(fā)時(shí)間，導(dǎo)致整個(gè)中壓載波網(wǎng)絡(luò)傳送效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，采用載波授時(shí)、主從載波設(shè)備認(rèn)證、通道占用授權(quán)等方式，通過(guò)提高載波通道利用率來(lái)實(shí)現(xiàn)提升中壓載波網(wǎng)絡(luò)的傳送效率，滿足IP化載波網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，包括主載波設(shè)備和從載波設(shè)備，所述主載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化系統(tǒng)相連，從載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化終端相連，所述主從載波設(shè)備的模擬前端均接入電力線，所述主從載波設(shè)備上均配置有微處理器模塊和與之相連的電源模塊、存儲(chǔ)器模塊、接口模塊和載波模擬電路模塊，所述主載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有授時(shí)模塊，認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊，通道占用邏輯授權(quán)模塊和端口邏輯映射控制模塊；所述從載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊和端口邏輯映射控制模塊；
所述授時(shí)模塊用于主載波設(shè)備對(duì)從載波設(shè)備進(jìn)行通道占用時(shí)分授權(quán)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘一致；
所述主從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊用于完成從載波設(shè)備在主載波設(shè)備的注冊(cè)，并獲得主載波設(shè)備分配給從載波設(shè)備的通道占用邏輯ID ；
所述通道占用邏輯授權(quán)模塊用以實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)通道占用時(shí)隙分配；
所述主從載波設(shè)備的載波模擬電路控制模塊用于對(duì)載波模擬電路模塊進(jìn)行邏輯控
制；
所述主從載波設(shè)備的報(bào)文重組模塊和端口邏輯映射控制模塊用以實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)IP化。
[0005]前述的存儲(chǔ)器模塊用于儲(chǔ)存主從載波設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器模塊包括同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和Flash存儲(chǔ)器，所述同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和Flash存儲(chǔ)器分別與所述微處理器模塊相連。[0006]前述的主載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口，數(shù)據(jù)接口和網(wǎng)管接口，所述從載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口和數(shù)據(jù)接口，其中，主載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)應(yīng)用主站系統(tǒng)，從載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)終端，數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)主從載波設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，主載波設(shè)備的網(wǎng)管接口接入載波網(wǎng)管，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置及管理，所述主從載波設(shè)備的配給接口均用于主從載波設(shè)備參數(shù)配置。
[0007]前述的載波模擬電路模塊由載波芯片和與之相連的模擬信號(hào)處理電路構(gòu)成，載波芯片實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)字信號(hào)及載波模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，模擬信號(hào)處理電路實(shí)現(xiàn)發(fā)送及接收的載波模擬信號(hào)調(diào)制解調(diào)。
[0008]前述的主從載波設(shè)備的模擬前端包括載波功放、耦合濾波及阻抗匹配功能模塊，用于將載波模擬電路模塊發(fā)送及接收的載波模擬調(diào)制解調(diào)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后將調(diào)理后的信號(hào)耦合入電力線實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互。
[0009]前述的主從載波設(shè)備認(rèn)證模塊的具體過(guò)程為:從載波設(shè)備偵聽線路數(shù)據(jù)，等待上行通道占用空間隙，通過(guò)認(rèn)證模塊發(fā)送設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，分配臨時(shí)通道占用邏輯ID ;從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，等待臨時(shí)通道占用邏輯ID間隙，發(fā)送設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可確認(rèn)報(bào)文并分配通道占用邏輯ID。
[0010]前述的授時(shí)模塊進(jìn)行授時(shí)的過(guò)程為:從載波設(shè)備接收認(rèn)證并加入載波網(wǎng)絡(luò)后，從載波設(shè)備接收校時(shí)信息并更新從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器，返回校時(shí)確認(rèn)并根據(jù)收發(fā)報(bào)文間隔時(shí)間計(jì)算校時(shí)時(shí)延，修正從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器。
[0011]前述的通道占用邏輯授權(quán)模塊進(jìn)行通道占用授權(quán)的過(guò)程為:載波設(shè)備線路傳輸速率與線路最大傳輸報(bào)文長(zhǎng)度確定通道可劃分為多少個(gè)時(shí)隙，根據(jù)主載波設(shè)備預(yù)配置將通道時(shí)隙劃分，通道時(shí)隙與從載波設(shè)備邏輯ID —一對(duì)應(yīng)，上下行通道授權(quán)采用間插、非均分方式，分配比例根據(jù)載波網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？烧{(diào)節(jié)。
[0012]前述的載波網(wǎng)絡(luò)IP化是指:主從載波設(shè)備接收載波鏈路報(bào)文，報(bào)文重組解析模塊將載波鏈路報(bào)文轉(zhuǎn)換為TCP/IP報(bào)文進(jìn)行傳輸，然后再通過(guò)端口邏輯映射控制模塊實(shí)現(xiàn)從載波設(shè)備配置數(shù)據(jù)在設(shè)備認(rèn)證時(shí)，由主載波設(shè)備下發(fā)。
[0013]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用載波授時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)標(biāo)一致，在整個(gè)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)標(biāo)一致的前提下，才可對(duì)載波通道進(jìn)行劃分；采用載波設(shè)備認(rèn)證對(duì)認(rèn)證的載波設(shè)備分配邏輯ID即通道占用邏輯ID，可使每臺(tái)載波設(shè)備在指定時(shí)隙內(nèi)占用載波通道；采用端口邏輯映射控制載波機(jī)端口對(duì)后臺(tái)或終端時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)格式，在載波機(jī)與載波機(jī)的載波鏈路中可采用精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)幀格式以降低對(duì)載波通道帶寬要求，實(shí)現(xiàn)中壓載波網(wǎng)絡(luò)IP化。本發(fā)明公開的載波組網(wǎng)采用全I(xiàn)P架構(gòu)，均支持IP方式訪問(wèn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的透明度，通過(guò)設(shè)備認(rèn)證機(jī)制及實(shí)時(shí)監(jiān)控有效的管理設(shè)備，有利于網(wǎng)絡(luò)管理與故障診斷；本發(fā)明適用于復(fù)雜形勢(shì)的組網(wǎng)通信，可有效地替代現(xiàn)有載波設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的主從載波設(shè)備的硬件模塊示意圖；
圖2為本發(fā)明的主從載波設(shè)備硬件模塊內(nèi)功能模塊示意圖； 圖3為本發(fā)明的主從載波設(shè)備認(rèn)證授時(shí)邏輯圖；
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中載波網(wǎng)絡(luò)通道占用時(shí)隙分配示意圖；
圖5為本發(fā)明的載波設(shè)備授時(shí)誤差修正邏輯圖；
圖6為本發(fā)明的實(shí)施例中一主兩從的載波設(shè)備組網(wǎng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，包括主載波設(shè)備和從載波設(shè)備，其中主載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化系統(tǒng)相連，從載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化終端相連，主從載波設(shè)備的模擬前端均接入電力線；主從載波設(shè)備上均配置有微處理器模塊和與之相連的電源模塊、存儲(chǔ)器模塊、接口模塊和載波模擬電路模塊，主載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有授時(shí)模塊，認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊，通道占用邏輯授權(quán)模塊和端口邏輯映射控制模塊；從載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊和端口邏輯映射控制模塊；
存儲(chǔ)器模塊用于儲(chǔ)存主從載波設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，例如通道占用邏輯ID等，存儲(chǔ)器模塊包括同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和Flash存儲(chǔ)器；邏輯控制模塊實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)處理電路及載波芯片邏輯控制功能。
[0017]主載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口，數(shù)據(jù)接口和網(wǎng)管接口，從載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口和數(shù)據(jù)接口；其中，主載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口與業(yè)務(wù)應(yīng)用主站系統(tǒng)相連，從載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口與業(yè)務(wù)終端相連，數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)主從載波設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，主載波設(shè)備的網(wǎng)管接口接入載波網(wǎng)管，支持SNMP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置及管理，主從載波設(shè)備的配給接口均用于主從載波設(shè)備參數(shù)配置，如主從模式、數(shù)據(jù)接口參數(shù)、工作參數(shù)、載波網(wǎng)絡(luò)預(yù)配置、通道占用比配置、網(wǎng)管參數(shù)配置等。
[0018]載波模擬電路模塊由載波芯片和與之相連的模擬信號(hào)處理電路構(gòu)成，載波芯片實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)字信號(hào)及載波模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，模擬信號(hào)處理電路實(shí)現(xiàn)發(fā)送及接收的載波模擬信號(hào)調(diào)制解調(diào)。
[0019]載波模擬電路控制模塊用于對(duì)載波模擬電路模塊進(jìn)行邏輯控制。
[0020]主從載波設(shè)備的模擬前端包括載波功放、耦合濾波及阻抗匹配功能模塊，用于將載波模擬電路模塊發(fā)送及接收的載波模擬調(diào)制解調(diào)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后將調(diào)理后的信號(hào)耦合入電力線實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互。
[0021]如圖3所示，本發(fā)明基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備采用設(shè)備認(rèn)證管理，用于完成從載波設(shè)備在主載波設(shè)備的注冊(cè)，并獲得主載波設(shè)備分配給從載波設(shè)備的通道占用邏輯ID，設(shè)備認(rèn)證過(guò)程通過(guò)主從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊實(shí)現(xiàn)，具體過(guò)程為，從載波設(shè)備偵聽線路數(shù)據(jù)，等待上行通道占用空間隙，通過(guò)認(rèn)證模塊發(fā)送設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，分配臨時(shí)通道占用邏輯ID ;從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，等待臨時(shí)通道占用邏輯ID間隙，發(fā)送設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可確認(rèn)報(bào)文并分配通道占用邏輯ID ;認(rèn)證報(bào)文發(fā)送實(shí)現(xiàn)超時(shí)3次重發(fā)機(jī)制。
[0022]如圖3所示，本發(fā)明基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備采用載波方式進(jìn)行授時(shí)，統(tǒng)一整個(gè)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘，授時(shí)過(guò)程通過(guò)主載波設(shè)備的授時(shí)模塊實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)在主載波設(shè)備對(duì)于經(jīng)過(guò)設(shè)備認(rèn)證后的從載波設(shè)備進(jìn)行通道占用時(shí)分授權(quán)。主載波設(shè)備基準(zhǔn)時(shí)間可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)時(shí)鐘源獲取，也可在主載波設(shè)備上配置載波網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)時(shí)間。載波授時(shí)過(guò)程緊接著設(shè)備認(rèn)證過(guò)程，在從載波設(shè)備接收認(rèn)證并加入載波網(wǎng)絡(luò)后，從載波設(shè)備接收校時(shí)信息并更新從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器，返回校時(shí)確認(rèn)并根據(jù)收發(fā)報(bào)文間隔時(shí)間計(jì)算校時(shí)時(shí)延，修正從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器。
[0023]如圖5所示給出了載波校時(shí)修正的具體實(shí)施例，主載波設(shè)備在Tl時(shí)刻下發(fā)校時(shí)，從載波設(shè)備在t時(shí)延收到校時(shí)并已Tl作為從載波設(shè)備時(shí)標(biāo)，從載波在T2時(shí)刻返回校時(shí)確認(rèn)幀并帶T2時(shí)標(biāo)，主載波設(shè)備在T3時(shí)刻收到帶T2時(shí)標(biāo)的校時(shí)確認(rèn)幀，則t時(shí)延計(jì)算為(T3-T1)/2 (T2-T1)。
[0024]本發(fā)明基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備通過(guò)主載波設(shè)備的通道占用邏輯授權(quán)模塊實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)通道占用時(shí)隙分配；通道占用授權(quán)過(guò)程描述:載波設(shè)備線路傳輸速率與線路最大傳輸報(bào)文長(zhǎng)度可確定通道可劃分為多少個(gè)時(shí)隙，根據(jù)主載波設(shè)備預(yù)配置將通道時(shí)隙劃分，通道時(shí)隙與從載波設(shè)備邏輯ID —一對(duì)應(yīng)，上下行通道授權(quán)采用間插、非均分方式，分配比例根據(jù)載波網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？膳洹Ｃ總€(gè)通道占用間隙需充分考慮通道突發(fā)沖突，在每個(gè)間隙前10%及后10%不使用。主載波設(shè)備在線統(tǒng)計(jì)從載波設(shè)備在線情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整通道占用授權(quán)。主從載波設(shè)備根據(jù)自身通道占用邏輯ID及主載波設(shè)備的通道占用授權(quán)進(jìn)行時(shí)分?jǐn)?shù)據(jù)通信。
[0025]如圖4所示的具體實(shí)施例中，主載波設(shè)備利用下行通道占用間隙下發(fā)校時(shí)及通道占用授權(quán)。I主2從載波網(wǎng)絡(luò)上下行通道為時(shí)分雙工，在上下行通道占用間隙分配比例為2:1，在I個(gè)下行時(shí)隙緊接2個(gè)上行時(shí)隙，上行時(shí)隙依次為邏輯ID1、邏輯ID2、空閑邏輯ID及空時(shí)隙循環(huán)；I主3從載波網(wǎng)絡(luò)可選通道占用間隙比為2:1或3:1可配置，在占用間隙比為2:1時(shí)上行時(shí)隙依次為邏輯ID1、邏輯ID2、邏輯ID2及空閑邏輯ID，在占用間隙比為3:I時(shí)上行時(shí)隙依次為邏輯ID1、邏輯ID2、邏輯ID2、空閑邏輯ID及兩個(gè)空時(shí)隙循環(huán)。
[0026]本發(fā)明基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備通過(guò)主從載波設(shè)備的報(bào)文重組模塊和端口邏輯映射控制模塊用以實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)IP化。主從載波設(shè)備接收載波鏈路報(bào)文，報(bào)文重組解析模塊將載波鏈路報(bào)文轉(zhuǎn)換為TCP/IP報(bào)文進(jìn)行傳輸，然后再通過(guò)端口邏輯映射控制模塊實(shí)現(xiàn)從載波設(shè)備配置數(shù)據(jù)在設(shè)備認(rèn)證時(shí)，由主載波設(shè)備下發(fā)。
[0027]本發(fā)明為配用電通信系統(tǒng)提供了 一條可靠的通道，有效地解決了配用電通信系統(tǒng)“最后一公里”覆蓋難題。
[0028]本發(fā)明載波設(shè)備的工作流程為:1)連接方式:主載波設(shè)備數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)應(yīng)用主站系統(tǒng)，網(wǎng)管接口接入載波網(wǎng)管，模擬前端接入電力線，從載波設(shè)備數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)終端、模擬前端接入電力線；2)參數(shù)配置:通過(guò)配置接口設(shè)定主從載波參數(shù)，包括主從模式、數(shù)據(jù)接口參數(shù)、工作參數(shù)、載波網(wǎng)絡(luò)預(yù)配置、通道占用比配置、網(wǎng)管參數(shù)配置等；3)載波網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng):在主從載波設(shè)備正常配置運(yùn)行后，從載波設(shè)備通過(guò)認(rèn)證模塊主動(dòng)向主載波設(shè)備發(fā)送認(rèn)證信息，主載波接收從設(shè)備的認(rèn)證信息再根據(jù)載波網(wǎng)絡(luò)預(yù)配置來(lái)判斷是否通過(guò)從載波認(rèn)證并分配邏輯ID，主載波設(shè)備通過(guò)認(rèn)證模塊及通道占有邏輯授權(quán)模塊實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，主載波設(shè)備將通過(guò)授時(shí)模塊利用載波授時(shí)實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)間統(tǒng)一 ；4)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸:在載波網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)后，主從載波設(shè)備均在分配的時(shí)隙發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)應(yīng)用主站及業(yè)務(wù)終端通過(guò)數(shù)據(jù)接口接入載波設(shè)備，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，主從載波設(shè)備通過(guò)端口邏輯映射控制模塊及報(bào)文重組解析模塊實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)IP化，通過(guò)載波模擬電路控制模塊實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制解調(diào)；5)網(wǎng)管接口:支持SNMP協(xié)議，接入載波網(wǎng)管，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置及管理。
[0029]圖6是變電站一條具體的IOkV電線路圖，為完成線路2處終端數(shù)據(jù)通信，建設(shè)I主2從載波網(wǎng)絡(luò)，采用授時(shí)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)制。主載波設(shè)備位于變電站，2從載波設(shè)備分別位于終端側(cè)。配置主載波設(shè)備載波網(wǎng)絡(luò)10.1.1.0/24，設(shè)備IP地址10.1.1.2/24，端口 1024對(duì)應(yīng)從載波設(shè)備I并且預(yù)分配通道占用邏輯ID I，端口 1025對(duì)應(yīng)從載波設(shè)備2并且預(yù)分配通道占用邏輯ID 2，通道占用采用2:1非均分比，主載波默認(rèn)邏輯ID 0。配置從載波設(shè)備I載波網(wǎng)絡(luò)10.1.1.0/24，設(shè)備IP地址10.1.1.3/24，從載波設(shè)備2載波網(wǎng)絡(luò)10.1.1.0/24，設(shè)備 IP 地址 10.1.1.4/24。
[0030]從載波設(shè)備分別主動(dòng)向主載波設(shè)備發(fā)起設(shè)備認(rèn)證并注冊(cè)，獲得授時(shí)及通道占用授權(quán)。主設(shè)備采用端口映射即業(yè)務(wù)應(yīng)用主站程序?qū)τ?0.1.1.2端口 1024收發(fā)數(shù)據(jù)將通過(guò)載波網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)從載波I的數(shù)據(jù)口。從載波設(shè)備IP地址為10.1.1.3，業(yè)務(wù)終端I需對(duì)IP:
10.1.1.3建立TCP鏈接，即對(duì)終端設(shè)備I映射為主載波設(shè)備的10.1.1.2端口 1024。同理業(yè)務(wù)終端設(shè)備2映射為主載波設(shè)備的10.1.1.2端口 1025。載波設(shè)備均在授權(quán)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)時(shí)分全雙工，從而使網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)的IP化。
【權(quán)利要求】
1.基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，包括主載波設(shè)備和從載波設(shè)備，所述主載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化系統(tǒng)相連，從載波設(shè)備通過(guò)采用RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與配電自動(dòng)化終端相連，所述主從載波設(shè)備的模擬前端均接入電力線，所述主從載波設(shè)備上均配置有微處理器模塊和與之相連的電源模塊、存儲(chǔ)器模塊、接口模塊和載波模擬電路模塊，所述主載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有授時(shí)模塊，認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊，通道占用邏輯授權(quán)模塊和端口邏輯映射控制模塊；所述從載波設(shè)備的微處理器模塊上加載有認(rèn)證模塊，報(bào)文重組解析模塊，載波模擬電路控制模塊和端口邏輯映射控制模塊； 所述授時(shí)模塊用于主載波設(shè)備對(duì)從載波設(shè)備進(jìn)行通道占用時(shí)分授權(quán)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)載波網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘一致； 所述主從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊用于完成從載波設(shè)備在主載波設(shè)備的注冊(cè)，并獲得主載波設(shè)備分配給從載波設(shè)備的通道占用邏輯ID ； 所述通道占用邏輯授權(quán)模塊用以實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)通道占用時(shí)隙分配； 所述主從載波設(shè)備的載波模擬電路控制模塊用于對(duì)載波模擬電路模塊進(jìn)行邏輯控制； 所述主從載波設(shè)備的報(bào)文重組模塊和端口邏輯映射控制模塊用以實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)絡(luò)IP化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)器模塊用于儲(chǔ)存主從載波設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器模塊包括同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和Flash存儲(chǔ)器，所述同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和Flash存儲(chǔ)器分別與所述微處理器模塊 相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述主載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口，數(shù)據(jù)接口和網(wǎng)管接口，所述從載波設(shè)備的接口模塊包括配置接口和數(shù)據(jù)接口，其中，主載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)應(yīng)用主站系統(tǒng)，從載波設(shè)備的數(shù)據(jù)接口接入業(yè)務(wù)終端，數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)主從載波設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，主載波設(shè)備的網(wǎng)管接口接入載波網(wǎng)管，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置及管理，所述主從載波設(shè)備的配給接口均用于主從載波設(shè)備參數(shù)配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述載波模擬電路模塊由載波芯片和與之相連的模擬信號(hào)處理電路構(gòu)成，載波芯片實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)字信號(hào)及載波模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，模擬信號(hào)處理電路實(shí)現(xiàn)發(fā)送及接收的載波模擬信號(hào)調(diào)制解調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述主從載波設(shè)備的模擬前端包括載波功放、耦合濾波及阻抗匹配功能模塊，用于將載波模擬電路模塊發(fā)送及接收的載波模擬調(diào)制解調(diào)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后將調(diào)理后的信號(hào)耦合入電力線實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述主從載波設(shè)備認(rèn)證模塊的具體過(guò)程為:從載波設(shè)備偵聽線路數(shù)據(jù)，等待上行通道占用空間隙，通過(guò)認(rèn)證模塊發(fā)送設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證短報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，分配臨時(shí)通道占用邏輯ID ;從載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證許可報(bào)文，等待臨時(shí)通道占用邏輯ID間隙，發(fā)送設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文；主載波設(shè)備的認(rèn)證模塊收到設(shè)備認(rèn)證信息報(bào)文，利用下行通道占用空間隙，下發(fā)設(shè)備認(rèn)證許可確認(rèn)報(bào)文并分配通道占用邏輯ID。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述授時(shí)模塊進(jìn)行授時(shí)的過(guò)程為:從載波設(shè)備接收認(rèn)證并加入載波網(wǎng)絡(luò)后，從載波設(shè)備接收校時(shí)信息并更新從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器，返回校時(shí)確認(rèn)并根據(jù)收發(fā)報(bào)文間隔時(shí)間計(jì)算校時(shí)時(shí)延，修正從載波設(shè)備計(jì)時(shí)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述通道占用邏輯授權(quán)模塊進(jìn)行通道占用授權(quán)的過(guò)程為:載波設(shè)備線路傳輸速率與線路最大傳輸報(bào)文長(zhǎng)度確定通道可劃分為多少個(gè)時(shí)隙，根據(jù)主載波設(shè)備預(yù)配置將通道時(shí)隙劃分，通道時(shí)隙與從載波設(shè)備邏輯ID —一對(duì)應(yīng)，上下行通道授權(quán)采用間插、非均分方式，分配比例根據(jù)載波網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？烧{(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于載波授時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化中壓窄帶電力線載波設(shè)備，其特征在于，所述載波網(wǎng)絡(luò)IP化是指:主從載波設(shè)備接收載波鏈路報(bào)文，報(bào)文重組解析模塊將載波鏈路報(bào)文轉(zhuǎn)換為TCP/IP報(bào)文進(jìn)行傳輸，然后再通過(guò)端口邏輯映射控制模塊實(shí)現(xiàn)從載波設(shè)備配置數(shù)據(jù)在設(shè)備認(rèn)證時(shí)，由主載波設(shè)備下發(fā)。
【文檔編號(hào)】H04B3/54GK103647627SQ201310674537
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】閆磊, 張輝, 金燊, 許長(zhǎng)忠, 吳立文, 李信, 尤新宇, 白杰, 常海嬌, 紀(jì)雨彤, 于然, 許鴻飛, 田宇, 李雪梅, 袁衛(wèi)國(guó), 羅先南, 樊強(qiáng), 何迎利, 張立武, 蔡世龍 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司信通分公司, 南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司廊坊供電公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司唐山供電公司, 南京南瑞信息通信科技有限公司