一種基於電力線通信用電信息採集系統中時隙的劃分方法與流程
2024-01-24 12:13:15
本發明屬於低壓電力線載波通信技術領域，尤其涉及一種基於電力線通信用電信息採集系統中時隙的劃分方法。
背景技術：
在現有的用電信息採集系統中，一般都包含兩種類型的業務：一種是例行業務，如日凍結數據抄讀、整點曲線數據抄讀，經常進行的，要求在一段時間內完成即可；另外一種是突發業務，有主站端發起的，如拉合閘、透抄，也有表端發起的，如主動上報，不定期發生，要求快速響應，必須保證服務質量。隨著智能電網的發展，應用系統的突發業務的要求越來越高，並且突發業務發生的越來越頻繁。
現有的基於電力線通信的用電信息採集系統，對於例行業務的支持相對比較完善，基本能夠滿足要求。但對於突發業務的支持遠遠不夠，通用的基於時隙劃分通信系統中，其時隙一般都是按信道訪問方式為依據進行劃分的，包括需要競爭訪問的csma/ca時隙和集中式控制的tdma時隙，集中式控制的tdma介質訪問控制方式下，表端發起的主動上報類似的功能完全無法支持；csma/ca方式下，採用優先級控制的退避機制，只是有可能保證突發業務優先得到服務，是概率事件，不是百分之百的保證。
尤其是電力線寬帶載波系統中，應用系統對通信提出了更高的要求，間隔15分鐘進行一次例行曲線數據抄讀，隨著例行業務通信數據量加大，利用優先級控制的方式，突發業務優先得到服務的概率越發變得沒有保證。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題：提供一種基於電力線通信用電信息採集系統中時隙的劃分方法，以解決現有技術中電力線通信的用電信息採集系統隨著例行業務通信數據量加大，利用優先級控制的方式，突發業務優先得到服務的概率越發變得沒有保證等技術問題。
本發明技術方案：
一種基於電力線通信用電信息採集系統中時隙的劃分方法，它包括：
步驟1、依據傳輸的業務類型，將時隙分為信標時隙、例行業務時隙、突發業務時隙和靜默時隙；
步驟2、在每種時隙中，信道訪問方式採用csma/ca或集中控制的tdma。
所述信標時隙、例行業務時隙、突發業務時隙和靜默時隙的時隙長度、時隙的順序、時隙的配比，能夠動態調整，由網絡主控節點控制並通知全網。
所述信標時隙，它用於傳輸信標幀，信標幀中至少攜帶兩類信息：一是攜帶了時隙劃分信息，表明信標周期中包含的時隙個數，以及各個時隙的起始時刻和長度，二是指定節點轉發信標幀，所選的轉發信標幀的節點單個或者多個信標周期後能夠實現全網覆蓋，信標時隙長度為200ms，一個周期內最多可以安排20個節點發送信標。
所述例行業務時隙，該時隙是用來傳輸例行業務報文，例行業務時隙長度為1700ms。
所述突發業務時隙，該時隙用來傳輸突發業務報文，突發業務時隙長度為100ms。
所述靜默時隙，是指該時隙內，整個網絡不進行任何數據的傳輸。
本發明的有益效果：
本發明提出了按業務類型劃分時隙的方法，該方法可用於基於時隙的用電信息採集系統，時隙劃分，不再依據信道訪問方式，而是依據傳輸的業務類型劃分，分為信標時隙、例行業務時隙、突發業務時隙、靜默時隙，在每種時隙中，信道訪問方式既可以是csma/ca，也可以是集中控制的tdma；按業務類型進行時隙劃分，解決目前系統中突發業務服務質量無法保證的難題，保證了例行業務進行過程中表端主動上報和主站點抄響應的及時性，解決了現有技術中電力線通信的用電信息採集系統隨著例行業務通信數據量加大，利用優先級控制的方式，突發業務優先得到服務的概率越發變得沒有保證等技術問題。
附圖說明：
圖1為本發明實施例時隙劃分示意圖。
具體實施方式：
本發明時隙劃分，不再依據信道訪問方式，而是依據傳輸的業務類型劃分，分為信標時隙、例行業務時隙、突發業務時隙、靜默時隙，在每種時隙中，信道訪問方式既可以是csma/ca，也可以是集中控制的tdma。按業務類型進行時隙劃分，解決目前系統中突發業務服務質量無法保證的難題。
1)信標周期
各個時隙長度總和。
2)信標時隙
用於傳輸信標幀，信標幀中至少攜帶兩類信息：一是攜帶了時隙劃分信息，表明信標周期中包含的時隙個數，以及各個時隙的起始時刻和長度，二是指定一些節點轉發信標幀，所選的安排轉發信標幀的節點單個或者多個信標周期後能夠實現全網覆蓋，保證每個節點都能獲知時隙安排信息。
其信道訪問方式不限。
3)例行業務時隙
該時隙用來傳輸例行業務報文，如抄讀日凍結數據、抄讀用電曲線數據等，一般是集中器本地定時發起的業務數據。
其信道訪問方式不限。
4)突發業務時隙
該時隙用來傳輸突發業務報文，一般是由主站端發起的，如拉合閘、透抄，也有表端發起的，如主動上報，不定期發生，要求快速響應，必須保證服務質量。
其信道訪問方式不限。
5)靜默時隙
靜默時隙，該時隙內，整個網絡不進行任何數據的傳輸，多個網絡共存的情況下，與另外一個網絡時隙協調時使用，保證多個網絡的時隙劃分不衝突，單個網絡運行時，可以沒有靜默時隙。
6)時隙大小及各個時隙的配比可動態調整
方法中的時隙的長度、時隙的順序、各個時隙的配比，都是可以動態調整的，由網絡主控節點控制並通知全網。
下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發明。
該實施例，是基於寬帶電力線通信的用電信息採集系統中的時隙劃分：
其中，
1)信標周期，長度為2秒。
2)信標時隙長度為200ms，一個周期內最多可以安排20個節點發送信標。
3)例行業務時隙長度為1700ms。
4)突發業務時隙長度為100ms。
5)單個網絡，不包含靜默時隙。
6)每個時隙內，信道訪問方式都使用csma/ca。
本發明實施例中的時隙依據傳輸的業務類型劃分，分為信標時隙、例行業務時隙、突發業務時隙，解決了用電信息採集系統中突發業務服務質量無法保證的難題，保證了例行業務進行過程中表端主動上報和主站點抄響應的及時性。
在使用過程中，首先對需提供的業務內容進行分類，基本可將業務分為常規數據傳輸業務即用於傳輸固定周期間隔採集得到的數據業務；實時響應業務即用於傳輸停、復電信息、繳費信息等實時性要求高的業務；盡力而為業務即用於傳輸非實時無任何速率和時延抖動要求的數據業務，如每天的日凍結數據，可經多次傳輸完成。給上述三種業務制定不同的qos服務質量等級及傳輸幀信息。當有實時任務信息需要發送時，網絡控制節點將信道路徑最簡訊息寫入信標時隙，而不管例行業務時隙內容是否準備妥當，統一以固定數據進行填充，同時以廣播機制在傳輸鏈路中發送一個非常大的等待時延信息供鏈路中的節點進行接收，以確保實時業務數據傳輸期間，鏈路雙向傳輸的通暢性。當該實時業務傳輸完畢，網絡控制節點給系統內的每一節點發送一通知指令，以確保後續數據的傳輸能夠正常進行。為了彌補實時業務傳輸時間內而耽誤的常規業務數據的傳輸，由網絡控制節點通過增加數據傳輸頻率的方式，彌補上述影響，但在此補傳的過程中，網絡控制節點仍要密切關注突發業務的發生，一旦突發業務的發生，則立即進入突發業務的傳輸模式。