一種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，定義各種幀類型和格式，新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，通信時實時更新鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，運(yùn)用前導(dǎo)碼技術(shù)和激活喚醒時刻估計技術(shù)，即通過更加豐富的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，在本地計算宿端節(jié)點(diǎn)激活喚醒時刻，源端根據(jù)此時刻傳輸數(shù)據(jù)，這樣有效降低無效數(shù)據(jù)傳輸，減少數(shù)據(jù)沖突，提高鏈路利用率，同時可以有效降低網(wǎng)絡(luò)功耗。
【專利說明】—種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種介質(zhì)訪問控制方法，特別涉及一種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線通信技術(shù)以其成本低、見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。完整的電力線通信架構(gòu)體系是由物理層、介質(zhì)訪問控制層、邏輯鏈路層等構(gòu)成。其中，介質(zhì)訪問控制層功能的進(jìn)一步優(yōu)化對降低電力線通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)沖突，提高鏈路利用率，提高電力線通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性有著重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對家庭電力線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制層數(shù)據(jù)沖突，鏈路低效等問題，提出一種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，進(jìn)一步降低家庭電力線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)沖突，提高鏈路利用率，降低網(wǎng)絡(luò)能耗。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，具體包括如下步驟:
[0005]I)定義各種幀類型和格式:
[0006]第一前導(dǎo)幀，幀格式包括:幀類型RTS標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼；
[0007]第二前導(dǎo)幀，幀格式包括:幀類型CTS標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼；
[0008]數(shù)據(jù)幀，幀格式包括:幀類型DATA標(biāo)識、宿端地址、源端地址、數(shù)據(jù)、CRC校驗碼；
[0009]確認(rèn)幀，幀格式包括:幀類型ACK標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼；
[0010]廣播幀，幀格式包括:幀類型BCM標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼；
[0011]2)每個節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，構(gòu)建一個鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，所述鄰居節(jié)點(diǎn)信息表字段包括:鄰居節(jié)點(diǎn)地址ID、該鄰居節(jié)點(diǎn)再過多少時間會激活喚醒To、更新To的本地時刻；
[0012]3)正常通信過程，包括；
[0013]1:正常通信時，源端節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個RTS幀序列，以喚醒宿端節(jié)點(diǎn)；
[0014]I1:宿端節(jié)點(diǎn)激活喚醒后，接收RTS幀，立刻回復(fù)CTS幀，隨后源端節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，宿端節(jié)點(diǎn)向源端節(jié)點(diǎn)返回ACK幀；
[0015]II1:非宿端節(jié)點(diǎn)激活喚醒時，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)信息表的RTS幀、CTS幀、ACK幀中的源端地址更新鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，同時進(jìn)入睡眠模式。
[0016]所述校驗碼為CRC校驗碼。
[0017]進(jìn)一步的，所述每個節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，構(gòu)建一個鄰居節(jié)點(diǎn)信息表包括以下步驟:[0018](I)新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，一直保持信道監(jiān)聽狀態(tài)，接收鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)出的RTS幀、CTS幀、ACK幀和BCM幀，新節(jié)點(diǎn)據(jù)此創(chuàng)建自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，這個過程持續(xù)2個喚醒周期；
[0019](2)當(dāng)新節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽到信道空閑時，新節(jié)點(diǎn)廣播BCM幀序列，各鄰居節(jié)點(diǎn)接收到新節(jié)點(diǎn)的BCM幀，在自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表中添加這個新節(jié)點(diǎn)條目，隨后進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
[0020]優(yōu)選的，新節(jié)點(diǎn)廣播BCM幀序列的持續(xù)時間要大于2個喚醒周期，確保每個鄰居節(jié)點(diǎn)都可以檢測到新節(jié)點(diǎn)。
[0021]更優(yōu)的，所述正常通信時，源端節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個RTS幀序列的時間是在該源端節(jié)點(diǎn)的RTS發(fā)送起始時刻到達(dá)后。
[0022]所述源端節(jié)點(diǎn)的RTS發(fā)送起始時刻的計算方法如下:
[0023]查詢根據(jù)所述源端節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，
[0024]A)定義To表示宿端節(jié)點(diǎn)再過多少時間會激活喚醒，Tr表示更新To的本地時刻，Td表示數(shù)據(jù)到達(dá)時刻，Tw表示激活喚醒周期；
[0025]B)定義Te表示宿端節(jié)點(diǎn)再次激活喚醒時刻:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于，包括如下步驟: O定義介質(zhì)訪問幀類型和格式，包括: 第一前導(dǎo)幀，幀格式包括:幀類型RTS標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼； 第二前導(dǎo)幀，幀格式包括:幀類型CTS標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼； 數(shù)據(jù)幀，幀格式包括:幀類型DATA標(biāo)識、宿端地址、源端地址、數(shù)據(jù)、CRC校驗碼； 確認(rèn)幀，幀格式包括:幀類型ACK標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼； 廣播幀，幀格式包括:幀類型BCM標(biāo)識、宿端地址、源端地址、源端下一次激活喚醒時間、當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間、校驗碼； 2)每個節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，構(gòu)建一個鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，所述鄰居節(jié)點(diǎn)信息表字段包括:鄰居節(jié)點(diǎn)地址ID、該鄰居節(jié)點(diǎn)再過多少時間會激活喚醒To、更新To的本地時刻； 3)正常通信過程，包括； 1:正常通信時，源端節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個RTS幀序列，以喚醒宿端節(jié)點(diǎn)； I1:宿端節(jié)點(diǎn)激活喚醒后，接收RTS幀，立刻回復(fù)CTS幀，隨后源端節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，宿端節(jié)點(diǎn)向源端節(jié)點(diǎn)返回ACK幀；` II1:非宿端節(jié)點(diǎn)激活喚醒時，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)信息表的RTS幀、CTS幀、ACK幀中的源端地址更新鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，同時進(jìn)入睡眠模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于，所述每個節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時構(gòu)建鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，包括以下步驟: (O新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，一直保持信道監(jiān)聽狀態(tài)，接收鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)出的RTS幀、CTS幀、ACK幀和BCM幀，新節(jié)點(diǎn)據(jù)此創(chuàng)建自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，這個過程持續(xù)2個喚醒周期； (2 )當(dāng)新節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽到信道空閑時,新節(jié)點(diǎn)廣播BCM幀序列，各鄰居節(jié)點(diǎn)接收到新節(jié)點(diǎn)的BCM幀，在自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表中添加這個新節(jié)點(diǎn)條目，隨后進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于， 新節(jié)點(diǎn)廣播BCM幀序列的持續(xù)時間要大于2個喚醒周期，確保每個鄰居節(jié)點(diǎn)都可以檢測到新節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于， 所述正常通信時，源端節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個RTS幀序列的時間是在該源端節(jié)點(diǎn)的RTS發(fā)送起始時刻到達(dá)后。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于，所述源端節(jié)點(diǎn)的RTS發(fā)送起始時刻的計算方法如下: 查詢根據(jù)所述源端節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表， A)定義To表示宿端節(jié)點(diǎn)再過多少時間會激活喚醒，Tr表示更新To的本地時刻，Td表示數(shù)據(jù)到達(dá)時刻，Tw表示激活喚醒周期； B)定義Te表示宿端節(jié)點(diǎn)再次激活喚醒時刻:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問控制方法，其特征在于，所述校驗碼為CRC校驗碼。
【文檔編號】H04L1/00GK103873195SQ201410079500
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】張旭, 劉飛鵬, 胡楠, 陳昌嶺, 鄭金英, 王佳佳 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽天長市供電有限責(zé)任公司