CN116743306A - 数据传输方法、电力线通信装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种应用于电力线通信的数据传输方法、电力线通信装置和系统,该数据传输方法包括:电力线节点生成数据帧,数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,第一字段用于承载调制参数,第二字段用于以比特映射的方式,承载由电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,第三字段用于承载业务数据;电力线节点向电力线通信网络中的节点发送数据帧。该数据传输方法可以高效的向多个目的节点传输数据以节约带宽。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电力线通信技术领域,尤其涉及一种数据传输方法、电力线通信装置和系统。
背景技术
传统电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术中,为了实现同一数据由源设备向多个目标设备的传输,源设备通常采用组播的方式,向多个目标设备传输数据。
然而,采用组播传输数据的过程中,通常需要进行组播组的创建,当采用组播方式进行数据传输时,首先需要创建组播组,然后向组播组内的节点传输数据。通常,在组播组建立的过程中,源设备需要向成为组播组成员的多个目标设备发送指示建立组播组的信息,并且等待多个目标设备中的每一个设备的反馈信息,当存在一个设备没有发送反馈信息时,源设备会多次重复发送指示建立组播组的信息。这就导致组播组的创建消耗时长、且占据大量带宽,由于组播组创建过程中并不传输也无数据,这就造成严重的带宽浪费。由此,在源设备向多个目标设备传输数据的场景中,源设备如何高效的多个目标设备传输数据以节约带宽,成为需要解决的问题。
发明内容
本申请提供的数据传输方法、电力线通信装置和系统,电力线节点可以高效的向多个目的节点传输数据以节约带宽。为达到上述目的,本申请采用如下技术方案。
第一方面,本申请实施例提供一种应用于电力线通信的数据传输方法,所述数据传输方法包括:电力线节点生成数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;所述电力线节点向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧。
第一字段例如为图2所示的物理帧头字段,第二字段例如为图2所示的位图字段,第三字段例如可以为图2所示的载荷字段。目的节点的标识信息例如可以为目的节点的注册ID。上述调制参数,例如可以包括但不限于:调制阶数等。本申请实施例提供的数据传输方法,通过在帧结构中增加第二字段,在第二字段中承载本次组播的目的节点的标识信息,电力线节点(例如图1所示的节点n1)可以基于预先建立的网络拓扑结构,将数据帧广播给网络中的节点。从而,电力线节点将数据帧传输给网络中的目的节点时,可以不需要进行组播组的建立,也即不需要在业务数据发送之前与多个节点之间进行多次交互,可以直接将数据帧广播给网络中的节点,与传统技术中采用组播的方式创建组播组相比,提高了网络中的带宽利用率。此外,与传统技术中组播组内的节点无法灵活改变相比,本申请实施例可以指定电力线通信系统中的任意节点接收数据帧,提高了数据传输的灵活性。
在一种可能的实现方式中,所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,是基于所接收到的高层指令的指示信息而触发的,所述指示信息用于指示所述至少一个目的节点的标识信息。
本申请实施例所述的数据传输方法,例如可以应用于物理层通信中,电力线节点可以为物理层中的通信装置。上述高层指令可以为物理层之上的任意一层下发的指令,例如可以为应用层或者数据链路层下发的指令等。在一种应用场景中,应用层可以将目的节点的标识信息以及待发送的数据通过传输层、网络层和数据链路层传输至物理层中的电力线节点。在其他可能的实现方式中,用于执行各协议层功能的硬件模块也可以集成在一起,例如上述电力线节点也可以用于执行其他协议层的功能,本申请实施例不做具体限定。
在一种可能的实现方式中,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,包括:所述电力线节将所述第二字段中、与所述至少一个目的节点中的每一个目的节点的标识信息对应的目标比特位,设置为第一信息,所述第一信息指示读取所述业务数据;将所述第二字段中、除了所述目标比特位之外的任意比特位,设置为第二信息,所述第二信息指示丢弃所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述电力线通信网络中节点的标识信息,是所述电力线节点预先为所述电力线通信网络中的节点分配的。
第一信息例如可以为信号“1”,第二信息例如可以为信号“0”;此外,第一信息例如可以为信号“0”,第二信息例如可以为信号“1”。通过建立第二字段中的各比特位与各节点之间的映射关系,从而电力线节点可以将第二字段中、目的节点相应的比特位设置成“1”,将其余比特位设置成“0”,简化第二字段的设计。
本申请实施例中,对数据帧承载的信号的调制,可以采用多种方式。
在第一种可能的实现方式中,所述电力线节点向所述至少一个目的节点发送所述数据帧,包括:将所述第一字段承载的信号、所述第二字段承载的信号和所述第三字段承载的信号,分别独立调制,以生成多个调制信号;向所述电力线通信网络中的节点发送所述多个调制信号。
该实现方式中,第一字段、第二字段和第三字段分别为独立的字段。在进行信号调制时,可以将第一字段承载的信号、第二字段承载的信号和第三字段承载的信号分别进行独立调制。
在第二种可能的实现方式中,所述电力线节点向所述至少一个目的节点发送所述数据帧,包括:将所述第一字段承载的信号和所述第三字段承载的信号中的至少一项,与所述第二字段承载的信号一起调制,以生成至少一个调制信号;向所述电力线通信网络中的节点发送所述至少一个调制信号。
该实现方式中,第一字段和第二字段可以为相同的字段,第三字段为独立的字段。在进行信号调制时,可以将第一字段承载的信号和第二字段承载的信号一起调制,将第三字段承载的信号独立调制;或者,第二字段和第三字段可以为相同的字段,第一字段为独立的字段。在进行信号调制时,可以将第二字段承载的信号和第三字段承载的信号一起调制,将第一字段承载的信号独立调制;或者,可以将第一字段、第二字段和第三字段承载的信号均一起调制。
在一种可能的实现方式中,所述数据传输方法还包括:在所述第二字段的长度改变时,将所述第二字段的长度、以及所述第二字段中每一个比特位所映射的标识发送至所述电力线通信网络中的节点。
第二方面,本申请实施例提供一种应用于电力线通信的数据传输方法,该方法包括:电力线通信网络中的第一节点从电力线节点接收数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;当所述第二字段指示所述所述第一节点为所述目的节点时,基于所述调制参数,从所述第三字段读取所述业务数据。
第一字段例如为图2所示的物理帧头字段,第二字段例如为图2所示的位图字段,第三字段例如可以为图2所示的载荷字段。目的节点的标识信息例如可以为目的节点的注册ID。本申请实施例提供的数据传输方法,通过在帧结构中增加第二字段,在第二字段中承载本次组播的目的节点的标识信息,电力线节点(例如图1所示的节点n1)可以基于预先建立的网络拓扑结构,将数据帧广播给网络中的节点。从而,电力线节点将数据帧传输给网络中的目的节点时,可以不需要进行组播组的建立,也即不需要在业务数据发送之前与多个节点之间进行多次交互,可以直接将数据帧广播给网络中的节点,与传统技术中采用组播的方式创建组播组相比,提高了网络中的带宽利用率。此外,与传统技术中组播组内的节点无法灵活改变相比,本申请实施例可以指定电力线通信系统中的任意节点接收数据帧,提高了数据传输的灵活性。
在一种可能的实现方式中,所述数据传输方法还包括:当所述第二字段指示所述第一节点不是所述目的节点时,丢弃所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第一信息时,指示所述第一节点为所述目的节点;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第二信息时,指示所述第一节点不是所述目的节点。
在一种可能的实现方式中,所述第一节点为所述电力线通信网络中的中继节点;所述方法还包括:所述第一节点基于所述映射关系,读取所述第二字段中、与所述中继节点耦合的后级节点的标识信息相对应的比特位的信息;当所述第二字段中、与所述后级节点的标识信息相对应的比特位的信息为所述第一信息时,将所述数据帧转发至所述后级节点。
第三方面,本申请实施例提供一种电力线通信装置,所述电力线通信装置为电力线节点,所述电力线通信装置包括处理器和接口;所述处理器,用于生成数据帧,所述数据帧包括第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;所述接口,向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,是基于所接收到的高层指令的指示信息而触发的,所述指示信息用于指示所述至少一个目的节点的标识信息。
在一种可能的实现方式中,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;所述处理器具体用于:将所述第二字段中、与所述至少一个目的节点中的每一个目的节点的标识信息对应的目标比特位,设置为第一信息,所述第一信息指示读取所述业务数据;将所述第二字段中、除了所述目标比特位之外的任意比特位,设置为第二信息,所述第二信息指示丢弃所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述电力线通信网络中节点的标识信息,是所述电力线节点预先为所述电力线通信网络中的节点分配的。
在一种可能的实现方式中,所述处理器还用于:将所述第一字段承载的信号、所述第二字段承载的信号和所述第三字段承载的信号,分别独立调制,以生成多个调制信号;所述接口具体用于:向所述电力线通信网络中的节点发送所述多个调制信号。
在一种可能的实现方式中,所述处理器还用于:将所述第一字段承载的信号和所述第三字段承载的信号中的至少一项,与所述第二字段承载的信号一起调制,以生成至少一个调制信号;所述接口具体用于:向所述电力线通信网络中的节点发送所述至少一个调制信号。
在一种可能的实现方式中,所述处理器还用于:在所述第二字段的长度改变时,将所述第二字段的长度、以及所述第二字段中每一个比特位所映射的标识,通过所述接口发送至所述电力线通信网络中的节点。
第四方面,本申请实施例提供一种电力线通信装置,所述电力线通信装置为电力线通信网络中的第一节点,所述电力线通信装置包括处理器和接口;所述接口,用于接收数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;所述处理器,用于当所述第二字段指示所述所述第一节点为所述目的节点时,基于所述调制参数,从所述第三字段解调出所述业务数据。
在一种可能的实现方式中,所述处理器还用于:当所述第二字段指示所述第一节点不是所述目的节点时,丢弃所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第一信息时,指示所述第一节点为所述目的节点;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第二信息时,指示所述第一节点不是所述目的节点。
第五方面,本申请实施例提供一种电力线通信系统,该电力线通信系统包括如第三方面所述的电力线通信装置以及如第四方面所述的电力线通信装置。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,实现如上述第一方面所述的数据传输方法或如上述第二方面所述的数据传输方法。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在处理器上运行时,实现如上述第一方面所述的数据传输方法或如上述第二方面所述的数据传输方法。
应当理解的是,本申请的第二方面~第七方面与本申请的第一方面的技术方案一致,各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似,不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的电力线通信系统的一个架构示意图;
图2是本申请实施例提供的应用于电力线通信系统中的帧结构的一个示意图;
图3是本申请实施例提供的应用于电力线通信系统中的一个应用场景示意图;
图4是本申请实施例提供的数据传输方法的一个流程图;
图5是本申请实施例提供的数据传输方法的又一个流程图;
图6是本申请实施例提供的如图1所示的各节点的一个硬件结构示意图;
图7是本申请实施例提供的电力线通信装置的一个结构示意图;
图8是本申请实施例提供的电力线通信装置的又一个结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本文所提及的"第一"、或"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。"耦合"等类似的词语并非限定于物理的或者机械的直接连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的,等同于广义上的联通。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个节点是指两个或两个以上的节点。
本申请实施例提供的电力线通信系统,可以应用多种通信场景中。本申请实施例提供的电力线通信系统,可以为物理层通信。本申请实施例中所述的电力线通信系统,可以包括多个节点,该多个节点可以划分为多级,例如一级节点、二级节点、三级节点、四级节点等。一级节点也可以称为源节点、电力线节点或者总控节点,一级节点例如可以为网关设备、局域网中的服务器或者总控设备等。当二级节点之后又接入更多级节点(例如三级节点、四级节点等)时,该二级节点例如可以为交换器、路由器;当二级节点为最后一级节点时,该二级节例如可以为终端设备。同样,当三级节点之后又接入更多级节点时,该三级节点例如可以为交换器、路由器;当三级节点为最后一级节点时,该三级节点例如可以为终端设备。上述终端设备例如可以包括但不限于手机、PC端电脑、平板电脑、笔记本电脑、或可穿戴设备(如智能手表、AR设备、VR设备)等各种类型的便携式设备。需要说明的是,一级节点之后可以接入多个二级节点,该多个二级节点中,一些二级节点可能为最后一级节点,一些二级节点之后可能又接入三级节点;同样,一个二级节点之后可以接入多个三级节点,每一个三级节点之后又可以接入多个四级节点等。从而,上述多个节点之间通过电力线连接。
此外,本申请实施例中所述的源节点,可以为电力线通信系统中、基于预设帧结构(例如图2所示的帧结构)对上层数据进行封装、以及将封装的数据帧发送的节点,例如为一级节点,该源节点还用于以比特映射的方式,配置本次组播的至少一个目的节点的标识信息,并且将该比特映射承载于图2所示的位图字段中;本申请实施例中所述的目的节点,可以为电力线通信系统中、除了源节点之外的至少部分节点。
传统技术中,当源节点向网络中的多个目的节点传输数据时,通常采用组播的方式进行传输。当采用组播方式进行数据传输时,首先需要创建组播组,然后向组播组内的节点传输数据。通常,在组播组建立的过程中,源节点需要向成为组播组成员的多个节点发送指示建立组播组的信息,并且等待多个节点中的每一个节点的反馈信息,当存在一个节点没有发送反馈信息时,源节点会多次重复发送指示建立组播组的信息。这就导致组播组的创建消耗时长、且占据大量带宽,由于组播组创建过程中并不传输也无数据,这就造成严重的带宽浪费。此外,当组播组创建之后,组播组内的节点通常无法灵活改变,当源节点需要向除了组播组之外的多个节点传输数据时,还需要创建新的组播组。然而,受限于资源能力,组播组的数目不能无限制增加,当组播组的数目达到上限、需要增加新的组播组时,需要解除其中一个组播组。在解除其中一个组播组的过程中,源节点同样需要与组播组内的节点之间进行多次交互(例如源节点发送指示移除节点的信息、节点周期性的回复反馈、源节点发送指示确定移除的信息等),同样占用带宽,造成大量的带宽浪费。
本申请实施例提供的电力线通信系统,通过在帧结构中添加位图字段,在位图字段中指示出读取数据帧中的业务数据的节点,从而源节点(也可以称为总控节点或者发送端,例如图1中的节点n1)可以基于预先建立的网络拓扑结构,将数据帧广播给网络中的节点。从而,源节点将数据帧传输给网络中的多个节点时,可以不需要进行组播组的建立,也即不需要在业务数据发送之前与多个节点之间进行多次交互,可以直接将数据帧广播给网络中的节点,与传统技术中采用组播的方式创建组播组相比,提高了网络中的带宽利用率。此外,与传统技术中组播组内的节点无法灵活改变相比,本申请实施例可以指定电力线通信系统中的任意节点接收数据帧,提高了数据传输的灵活性。
另外,当电力线通信系统中有新的节点加入、且源节点需要向包括该新加入的节点在内的多个节点传输数据时,源节点可以不需要改变帧结构,其仅需要基于注册ID的使用情况向新加入的节点分配注册ID,也即源节点节点与新加入的节点之间进行少量的交互即可完成位图字段中的比特位与新节点之间的映射,新加入的节点基于位图字段中的比特位与注册ID之间的映射关系,即可读取数据帧。与现有技术中当有新的节点加入时、需要创建新的组播组相比,可以极大的简化节点交互流程,降低带宽浪费。
下面结合图1,对本申请实施例提供的电力线通信系统进行详细描述。请参考图1,图1是本申请实施例提供的电力线通信系统100的结构示意图。在图1中,电力线通信系统100示意性的示出了四级节点。一级节点包括节点n1,二级节点包括节点n21和节点n22,三级节点包括节点n31、节点n32、节点n33和节点n34,四级节点包括节点n41 和节点n42。其中,节点n31和节点n32接入节点n22中,节点n33和节点n34接入节点 n23中,节点n41和节点n42接入节点n31中。电力线通信系统100中的各级节点之间均通过电力线网络连接,以通过电力线进行数据交换。可以理解的是,电力线通信系统 100可以包括更多级节点,每一级可以包括更多个节点,本申请实施例对此不做具体限定。本申请实施例中,节点n1也可以称为源节点或总控节点,用于管理其余节点接入或退出电力线网络。具体的,当其余各节点需要接入电力线网络中时,需要向节点n1申请注册。节点n1向申请注册的每一个节点分配一个注册ID,然后将各节点的注册ID广播给电力线网络中的任意节点。从而,电力线网络中的每一个节点均有一个对应的注册ID,各节点的注册ID均不相同。此外,当某一节点从电力线网络中退出时,通知节点n1,节点n1将该节点退出电力线网络的信号广播给电力线网络中的任意节点。
下面结合具体场景,对节点n1对电力线通信系统100中各节点的管理进行描述。节点n21、节点n22、节点n31和节点n32接入电力线网络后,节点n21和节点n22分别基于PLC通信协议,向节点n1申请注册ID。节点n1将注册ID号001分配给节点n21、将注册ID号002分配给节点n22。节点n31和节点n32均通过节点n22与节点n1通信,以向节点n1申请注册ID。节点n1将注册号003和注册号004分别分配给节点n31和节点n32。
在节点n21、节点n22、节点n31和节点n32均已注册的基础上,当节点n23、节点n33、节点n34、节点n41和节点n42接入电力线网络中时,节点n23基于PLC通信协议,向节点n1申请注册ID。节点n1将注册ID号005分配给节点n21。节点n33和节点 n34均通过节点n23与节点n1通信,以向节点n1申请注册ID。节点n1将注册号006和注册号007分别分配给节点n33和节点n34。节点n41和节点n42均通过节点n31、节点 n21与节点n1通信,以向节点n1申请注册ID。节点n1将注册号006和注册号007分别分配给节点n41和节点n42。此时,各节点的注册ID情况如图1所示。
基于图1所示的电力线通信系统100,本申请实施例中,当节点n1需要向部分节点传输数据时,节点n1可以基于预先设置的帧结构对数据进行封装,生成数据帧通过电力线传输至各二级节点。请参考图2,图2示意性的示出了本申请实施例提供的帧结构。如图2所示,帧结构包括前导(preamble)字段、物理层帧头(physical layer frame header) 字段和载荷(payload)字段。其中,preamble字段用于指示接收端对所接收的数据帧进行帧定界以及帧同步。物理层帧头字段用于承载调制参数,该调制参数例如可以为调制阶数;此外,物理层帧头字段所承载的信息还可以包括数据帧的长度、用于发送数据帧的源节点的标识、地址或端口号等信息。payload字段用于承载业务数据。这里的业务数据例如可以是用户通过应用程序输入的音频数据和视频数据等数据,经过应用层、传输层、数据链路层以及物理层进行封装和编码后所生成的数据。
本申请实施例中所示的帧结构,除了包括上述信号之外,还包括位图(bit map)字段。其中,bit map字段用于承载由源节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,也即注册ID号。下面对bit map字段进行详细描述。bit map字段可以包括多个比特位,bit map字段中的比特位与注册ID号具有映射关系。从而,一个比特位对应一个注册节点。此外,每一个比特位包括两种信号,信号“1”和信号“0”。源节点可以将bit map字段中,需要接收数据帧的节点所对应的比特位设置为“1”,将其余比特位设置为“0”。可以理解的是,在其他可能的实现方式中,目的节点也可以将bit map字段中,需要接收数据帧的节点所对应的比特位设置为“0”,将其余比特位设置为“1”,本申请实施例对此不做具体限定。举例来说,图1所示的电力线通信系统100中包括9个注册节点,则bit map字段可以包括9个比特位。按照比特位信号的发送顺序,第一位比特位对应注册ID号001,第二位比特位对应注册ID号002,第三位比特位对应注册ID号003…,第九位比特位对应注册ID号009。从图1所示的电力线通信系统100中可以看出,注册ID号001对应节点n21、注册ID号002对应节点n22…,注册ID号009对应节点n42。也即bit map 字段中的各比特位与注册节点之间的映射关系如图2所示。假设需要收取数据帧的节点为节点n21、节点n31和节点n23,则节点n1可以将第一比特位、第三比特位和第五比特位设置为“1”,将其余比特位设置为“0”。
如图2所示的帧结构,在比特流发送时,preamble字段例如可以通过独立调制,由一个或多个独立的符号发送,物理层帧头字段例如可以通过独立调制,由一个或多个独立的符号发送,bit map字段例如可以通过独立调制,由一个或多个独立的符号发送,payload字段可以通过多个独立的符号。需要说明的是,图2只是帧结构的一种示例,不用于对方案的限定,例如,在其他可能的实现方式中,用于指示比特位与注册ID之间的映射关系的bit map字段可以与用于承载业务数据的payload字段被一起编码于相同的字段中,也即bit map字段承载的信号和payload字段承载的信号被一起调制,由共同的多个符号发送;再例如,bit map字段可以与物理帧头字段被一起编码于相同的字段中,也即bit map字段承载的信号和物理帧头字段承载的信号被一起调制,由共同的多个符号发送。
本申请实施例提供的电力线通信系统100中,通过在帧结构中添加位图字段,建立位图字段中的各比特位与注册ID之间的映射关系,从而源节点可以基于目的节点的注册ID,将位图字段中、与目的节点相应的比特位设置成“1”,将其余比特位设置成“0”,基于预先建立的网络拓扑结构,将数据帧广播给网络中的节点。从而,源节点将数据帧传输给网络中的多个节点时,可以不需要进行组播组的建立,也即不需要在业务数据发送之前与多个节点之间进行多次交互,可以直接将数据帧广播给网络中的节点,与传统技术中采用组播的方式创建组播组相比,提高了网络中的带宽利用率。此外,与传统技术中组播组内的节点无法灵活改变相比,本申请实施例可以指定电力线通信系统中的任意节点接收数据帧,提高了数据传输的灵活性。
基于图1所示的电力线通信系统100和图2所示的帧结构,本申请实施例一种可选的实现方式中,如图2所以的帧结构中,位图字段中比特位的长度可以为固定值,位图字段中比特位的长度与注册ID的数目相同,也即电力线通信系统中最多所能接入的节点的数目相同。例如,电力线通信系统100中最多能接入250个节点,则电力线通信系统 100中可以预先设置250个注册ID,也即对应位图字段中比特位的数目为250。可以理解的是,电力线通信系统100中所接入的节点的数目不一定是最大值,例如,电力线通信系统100中可以接入20个注册节点、30个注册节点等。在该种可选的实现方式中,如果有新的节点接入电力线通信系统中,则源节点可以检测是否还存在未使用的注册ID,如果存在,将未使用的注册ID号分配给新的节点;如果不存在,则可以将掉电或退出网络的设备的注册ID号收回,以分配给新加入的节点。下面通过图3所示的场景进行描述。
在如图1所示的电力线通信系统100的基础上,当节点n34退出电力线网络(例如掉电或断网)后,节点n1可以检测出节点n34退出电力线网络中。当节点n35接入电力线网络中时,节点n35基于PLC通信协议,向节点n1发送信号s1,该信号s1指示申请注册ID。此时节点可以执行如下步骤:
步骤301,响应于节点n35发送的信号s1,检测是否存在未使用的注册ID。当检测出存在注册ID号010未使用时,执行步骤302;当检测出不存在未使用的注册ID号时,执行步骤303。
步骤302,将注册ID号010分配给节点n35。
步骤303,检测PLC网络中是否存在退出时间超过预设阈值、且仍保留有注册ID号的节点。当检测出不存在退出时间超过预设阈值、且仍保留有注册ID号的节点时,拒绝向节点n35分配注册ID号;当检测出节点n34退出时间超过预设阈值、且仍保留有注册 ID号时,执行步骤304。
步骤304,注销节点n34的注册ID,且将注册ID号007分配给节点n35。
步骤305,将节点n35和节点n35对应的注册ID号发送给节点n23,以使节点n23 将节点n35以及节点n35对应的注册ID号存储至中继表中。由于节点n35与节点n23连接,且作为节点n23的三级节点,从而,节点n23在进行数据帧的中继转发时,可以基于位图字段中相应的注册ID对应的比特位,确定节点n35是否需要接收数据,在节点 n35需要接收数据时进行转发。
从图3所示的分配注册ID给新加入节点的场景示例中可以看出,当电力线通信系统 100中有新的节点加入、且源节点节点需要向包括该新加入的节点在内的多个节点传输数据时,源节点节点可以不需要改变帧结构,其仅需要基于注册ID的使用情况向新加入的节点分配注册ID,也即源节点节点与新加入的节点之间进行少量的交互即可完成位图字段与新节点之间的映射,新加入的节点基于位图字段与注册ID之间的映射关系,即可读取数据帧。与现有技术中当有新的节点加入时、需要创建新的组播组相比,可以极大的简化节点交互流程,降低带宽浪费。
基于图1所示的电力线通信系统100和图2所示的帧结构,本申请实施例一种可选的实现方式中,如图2所以的帧结构中,位图字段中比特位的长度也可以变化,比特位的长度可以基于电力线通信系统中注册节点的数目进行动态调整。也即位图字段可以为变长字段。例如,电力线通信系统100中当前接入了20个节点,如果位图字段设置250 个比特位,则有230个比特位是没有映射节点的,数据帧中如果包括这230个比特位,则造成严重的带宽浪费,传输230个无用的比特位还占用了传输时长。基于此,可以减少位图字段中比特位的数目,例如可以将比特位的数目设置为25个,设置5个比特位的冗余以供后续新接入的节点使用。另外,当电力线通信系统100中接入的节点的数目增多时,例如由20个节点增加为50个节点,此时,可以增加位图字段中比特位的数目,以指示更多的节点是否需要接收数据帧。在该种可选的实现方式中,如果当位图字段中的比特位的数目改变了之后,节点n1可以将位图字段的长度以及与每一个比特位对应的注册ID广播给电力线通信系统100中的各注册节点。从而,在下一周期传输数据时,节点n1可以采用位图字段改变的帧结构传输数据,以指示各节点是否需要读取数据帧中的业务数据。
基于图1所示的电力线通信系统100以及图2所示的帧结构,下面以节点n1向节点n21和节点n22传输数据帧1为例,结合图4,对本申请实施例提供的数据传输方法进行描述。如图4所示,图4是本申请实施例提供的数据传输方法的一个流程400,该数据传输方法应用于如图1所示的电力线通信系统100中,该数据传输方法包括:
步骤401,节点n1基于如图2所示的帧结构,生成数据帧1。数据帧1中包括位图字段,该位图字段用于指示节点n21和节点n22接收数据帧1。也即是说,该步骤中,节点n1将位图字段中,与节点n21和节点n22对应的比特位设置为“1”,将其余节点对应的比特位设置为“0”,也即是说,按照信号发送的先后顺序,位图字段的信号为“1100000”;节点n1将业务设置于帧结构中的payload字段,然后添加preamble字段和物理层帧头字段,生成数据帧1。步骤402,节点n1将数据帧1通过电力线传输至节点n21、节点n22 和节点n23。该步骤中,由于节点n21、节点n22和节点n23由同一条电力线与节点n1 连接,节点n1通过电力线发送一次数据帧1,节点n21、节点n22和节点n23均可以接收到数据帧1,也即节点n1将数据帧1通过电力线广播出去。
步骤403,节点n21基于位图字段中、与节点n21的注册ID对应的比特位,基于数据帧1的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧1中的payload字段解调出业务数据。该步骤中节点n21可以基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询与节点n21的注册ID相对应的比特位的信号。由图1和图2可以看出,节点n21的注册ID为001,位图字段中与节点n21对应的比特位为第一比特位。第一比特位的信号为“1”,也即节点n21 需要读取该数据帧1中的业务数据,以将该业务数据传输给节点n21的上层(例如数据链路层)。从而,节点n21基于数据帧1的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧1中的payload字段解调出业务数据。
步骤404,节点n22基于位图字段中、与节点n22的注册ID对应的比特位,基于数据帧1的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧1中的payload字段解调出业务数据。该步骤中节点n22基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第二比特位的信号为“1”,也即节点n22需要读取该数据帧1中的业务数据。从而,节点n22基于数据帧1的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧1中的payload字段解调出业务数据。
步骤405,节点n23基于位图字段中、与节点n23的注册ID对应的比特位,丢弃数据帧1。该步骤中节点n23基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第五比特位的信号为“0”,也即节点n23不需要读取数据帧1中的业务数据。从而,节点n23将该数据帧1丢弃。
基于图3所示的数据传输方法,需要说明的是,本申请实施例不用于限定上述各步骤的先后顺序。例如,步骤403、步骤404和步骤405可以同时执行。另外,在图3所示的数据传输方法300所包括的各步骤的基础上,数据传输方法300还可以包括更多或更少的步骤。例如,在步骤403中,节点n21还可以基于物理帧头字段中所指示的数据帧 1的长度,检测数据帧1是否完整,在检测到物理帧头字段中所指示的数据帧1的长度与所接收到的数据帧1的长度相同时,从数据帧1中的payload字段读取业务数据。另外,在上述步骤403之后,还可以包括如下步骤:节点n21向节点n1传输反馈信息f1,该反馈信息f1用于指示节点n21成功读取数据。再例如,上述步骤403还可以替换为如下步骤:节点n21基于物理帧头字段中所指示的数据帧1的长度,检测物理帧头字段中所指示的数据帧1的长度与所接收到的数据帧1的长度是否相同;在检测到理帧头信号中所指示的数据帧1的长度与所接收到的数据帧1的长度不同时,节点n21向节点n1传输反馈信息f2,该反馈信息f2用于指示节点n1重新传输数据帧1。在该被替换的步骤之后,还包括如下步骤,节点n1基于反馈信息f2,向节点n21重新传输数据帧1。还需要说明的是,本申请实施例中,节点n21可以预设的帧格式向节点n1传输反馈信息,该预设帧格式例如可以包括图2所示的preamble字段和物理层帧头字段,节点n21可以将指示是否成功接收数据帧1的反馈信息设置于物理层帧头字段中。
如图4所示的数据传输方法400中,节点n1示意性的示出了与节点n1直接相连的部分二级节点为目的节点。在其他可能的实现方式中,目的节点可能包括四级节点。下面以目的节点为图1中所示的节点n22、节点n31、节点n33和节点n41为例,结合图1、图2和图5,对该实现方式进行描述。请参考图5,图5为本申请实施例提供的数据传输方法500的一个流程图,该数据传输方法500应用于图1所示的电力线通信系统100中,该数据传输方法500包括如下步骤:
步骤501,节点n1基于如图2所示的帧结构,生成数据帧2。数据帧2中包括位图字段,该位图字段用于指示n22、节点n32和节点n33读取数据帧2中的数据。该步骤中,节点n1将位图字段中,与n22、节点n31和节点n33对应的比特位设置为“1”,将其余节点对应的比特位设置为“0”,也即是说,按照信号发送的先后顺序,位图字段的信号为“0110010”;节点n1将业务数据承载于帧结构中的payload字段,然后添加preamble字段和物理层帧头字段,生成数据帧2。步骤502,节点n1将数据帧2通过电力线传输至节点n21、节点n22和节点n23。该步骤中,由于节点n21、节点n22和节点n23由同一条电力线与节点n1连接,节点n1通过电力线发送一次数据帧2,节点n21、节点n22和节点n23均可以接收到数据帧,也即节点n1将数据帧2通过电力线广播出去。
步骤503,节点n21基于位图字段中、与节点n21的注册ID对应的比特位,丢弃数据帧2。该步骤中,节点n21基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第一比特位的信号为“0”。从而,节点n21丢弃数据帧2。
步骤504,节点n22基于位图字段中、与节点n21的注册ID对应的比特位,基于数据帧2的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧2中的payload字段解调出业务数据。该步骤中,节点n22基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第二比特位的信号为“1”。从而,节点n21基于数据帧2的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧2中的 payload字段解调出业务数据。步骤505,节点n22基于位图字段中、与节点n32的注册 ID对应的比特位以及与节点n41的注册ID对应的比特位,分别将数据帧2转发给节点 n31和节点n32。节点n22中可以存储有中继表,该中继表记录有与节点n22连接的多级节点以及每一个节点所对应的注册ID。该中继表可以是基于电力线通信系统100中的网络拓扑结构,预先存储在节点n22中的。从图1和图2中可以看出,节点n22存储的中继表中记录有节点n31、与节点n31对应的注册ID、节点n32、与节点n32对应的注册 ID、节点n41、与节点n41对应的注册ID、节点n42、与节点n42对应的注册ID。节点 n22基于中继表,继续查询位图字段中、节点n31的注册ID、节点n32的注册ID、节点 n41的注册ID以及节点n42的注册ID所对应的比特位。图2中与节点n31的注册ID对应的比特位为第三比特位、与节点n32的注册ID对应的比特位为第四比特位、与节点 n41的注册ID对应的比特位为第八比特位、与节点n42的注册ID对应的比特位为第九比特位。节点n22基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第三比特位的信号为“0”、第四比特位的信号为“1”、第八比特位的信号为“1”、第九比特位的信号为“0”,也即节点n31和节点n41需要接收数据帧2。由于节点n41属于节点n31的下一级节点,虽然节点n31不需要接收数据帧2,但节点n31需要向节点n41转发该数据帧。从而,节点n22将数据帧2转发至节点31和节点n32。需要说明的是,由于节点n31和节点n32 通过同一条电力线与节点n22连接,节点n31和节点n32也可以收到数据帧2。还需要说明的是,步骤504和步骤505可以同时进行。
步骤506,节点n23基于位图字段中、与节点n33的注册ID对应的比特位,将数据帧2转发给节点n33。该步骤中,节点n22首先基于位图字段中、与节点n23的注册ID 对应的比特位,确定出节点n23不需要读取数据帧2中的业务数据。节点n23中可以存储有中继表,该中继表记录有与节点n23连接的多级节点以及每一个节点所对应的注册 ID。该从图1和图2中可以看出,节点n23存储的中继表中记录有节点n33、与节点n33 对应的注册ID、节点n34、与节点n34对应的注册ID。节点n22基于中继表,继续查询位图字段中、与节点n33的注册ID和节点n34的注册ID对应的比特位。图2中与节点 n33的注册ID对应的比特位为第六比特位、与节点n32的注册ID对应的比特位为第七比特位。节点n23基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第六比特位的信号为“1”、第七比特位的信号为“0”,也即节点n33需要接收数据帧2。从而,节点n23将数据帧2转发至节点31。需要说明的是,由于节点n33和节点n34通过同一条电力线与节点n23连接,节点n34也可以收到数据帧2。节点n34基于数据帧2中的位图字段所指示的信息,直接将数据帧2丢弃。
步骤507,节点n31基于位图字段中、与节点n41的注册ID对应的比特位,将数据帧2转发给节点n41。该步骤中,节点n31首先基于位图字段中、与节点n31的注册ID 对应的比特位,确定出节点n31不需要读取数据帧2。节点n31中可以存储有中继表,该中继表记录有与节点n31连接的多级节点以及每一个节点所对应的注册ID。从图1和图 2中可以看出,节点n31存储的中继表中记录有节点n41、与节点n41对应的注册ID、节点n42、与节点n42对应的注册ID。节点n31基于中继表,继续查询位图字段中、与节点n41的注册ID和节点n42的注册ID对应的比特位。图2中与节点n41的注册ID对应的比特位为第八比特位、与节点n42的注册ID对应的比特位为第九比特位。节点n31 基于位图字段所接收到的比特位的先后顺序,查询第八比特位的信号为“1”、第九比特位的信号为“0”,也即节点n41需要接收数据帧2。从而,节点n31将数据帧2转发至节点 41。
步骤508,节点n32基于位图字段中、与节点n32的注册ID对应的比特位,利用数据帧2的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧2中的payload字段解调出业务数据。
步骤509,节点n33基于位图字段中、与节点n33的注册ID对应的比特位,利用数据帧2的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧2中的payload字段解调出业务数据。
步骤510,节点n41基于位图字段中、与节点n33的注册ID对应的比特位,利用数据帧2的物理层帧头承载的调制参数,从数据帧2中的payload字段解调出业务数据。
基于图1所示的电力线通信系统100、图2所示的帧结构、图4和图5所示的数据传输方法,本申请实施例中,如图1所示的电力线通信系统100中,每一个节点的结构可以如图6所示。在图6中,节点包括处理器、存储器和多个接口。其中,处理器通过运行或执行存储在存储器内的软件程序,以及调用存储在存储器内的指令和数据,执行该节点的各种功能。处理器可以包括一个或者多个模块,比如,包括中央处理单元(central processing unit,CPU)和网络处理器(network processor,NP),该网络处理器可以由专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)或现场可编程门阵列(field-Programmable Gate array,FPGA)芯片实现。存储器可用于存储软件程序、指令以及数据,可以由任何类型的易失性或非易失性存储器或者它们的组合实现,例如包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机随机存取存储器(SDRAM)、双倍速率同步动态随机存取存储器(DDR)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和只读存储器(ROM)中的一项或多项。一个节点可以包括多个接口,图中示意性的示出了n个。该多个接口中,一部分以太网接口被配置为该节点的输入端口,以从其他节点接收数据,另外一部分被配置为该节点的输出端口,以向其他节点发送数据。
可以理解的是,接口控制器为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本实施例可以根据上述方法示例对图1所示的节点n1中所包括的各部件进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个不同部件,也可以将两个或两个以上的功能的部件集成在一个模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。在采用集成模块的情况下,图7示出了电力线通信装置700的一种可能的示意图。如图7所示,该电力线通信装置700可以包括:处理单元701,用于生成数据帧,数据帧包括第一字段,第二字段和第三字段,其中,第一字段用于承载调制参数,第二字段用于以比特映射的方式,承载由处理单元配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,第三字段用于承载业务数据;发送单元702,向电力线通信网络中的节点发送数据帧。
在一种可能的实现方式中,电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,是基于所接收到的高层指令的指示信息而触发的,指示信息用于指示至少一个目的节点的标识信息。
在一种可能的实现方式中,第二字段包括多个比特位,多个比特位与电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系,电力线通信网络中节点的标识信息,是电力线节点预先为电力线通信网络中的节点分配的;处理单元701具体用于:将第二字段中、与至少一个目的节点中的每一个目的节点的标识信息对应的目标比特位,设置为第一信息,第一信息指示读取业务数据;将第二字段中、除了目标比特位之外的任意比特位,设置为第二信息,第二信息指示丢弃数据帧。
在一种可能的实现方式中,处理单元701还用于:将第一字段承载的信号、第二字段承载的信号和第三字段承载的信号,分别独立调制,以生成多个调制信号;发送单元 702具体用于:向电力线通信网络中的节点发送多个调制信号。
在一种可能的实现方式中,处理单元701还用于:将第一字段承载的信号和第三字段承载的信号中的至少一项,与第二字段承载的信号一起调制,以生成至少一个调制信号;发送单元702具体用于:向电力线通信网络中的节点发送至少一个调制信号。
在一种可能的实现方式中,处理单元701还用于:在第二字段的长度改变时,将第二字段的长度、以及第二字段中每一个比特位所映射的标识,通过发送单元702发送至电力线通信网络中的节点。
本实施例提供的电力线通信装置700,用于节点(例如图1所示的节点n1)所执行的数据传输方法,可以达到与上述实现方法或装置相同的效果。具体地,以上图7对应的各个模块可以软件、硬件或二者结合实现。例如,每个模块可以以软件形式实现,对应于图6中与该模块对应的处理器和接口,用于驱动该相应部件工作。或者,每个模块可包括对应的部件和相应的驱动软件两部分,即以软件或硬件结合实现。因此,电力线通信装置700可以认为在逻辑上包含了图1所示的接口n1以及图6所示的接口,每个模块中均至少包含了对应功能的驱动软件程序,本实施例对此不做展开。
本实施例可以根据上述方法示例对图1所示的节点n21、节点n22、节点n23、节点n24、节点n31、节点n32、节点n33、节点n34、节点n41和节点n42中的任一个所包括的各部件进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个不同部件,也可以将两个或两个以上的功能的部件集成在一个处理器模块中。上述集成的处理器模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。在采用集成模块的情况下,图8示出了电力线通信装置800的一种可能的示意图。如图8所示,该电力线通信装置800可以包括:接收单元801和处理单元802,可以对之前提到的装置进行进一步扩展。该接收单元801,用于从电力线节点接收数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;该处理单元802,用于当所述第二字段指示所述所述第一节点为所述目的节点时,基于所述调制参数,从所述第三字段读取所述业务数据。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元802还用于:当所述第二字段指示所述第一节点不是所述目的节点时,丢弃所述数据帧。
在一种可能的实现方式中,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第一信息时,指示所述第一节点为所述目的节点;当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第二信息时,指示所述第一节点不是所述目的节点。
本实施例提供的电力线通信装置800,用于节点n21、节点n22、节点n23、节点n24、节点n31、节点n32、节点n33、节点n34、节点n41和节点n42中的任一个所执行的数据传输方法,可以达到与上述实现方法或装置相同的效果。具体地,以上图8对应的各个模块可以软件、硬件或二者结合实现。例如,每个模块可以以软件形式实现,对应于图 6中与该模块对应的接口和处理器,用于驱动该相应部件工作。或者,每个模块可包括对应的部件和相应的驱动软件两部分,即以软件或硬件结合实现。因此,电力线通信装置 800可以认为在逻辑上包含了图1所示的节点n21、节点n22、节点n23、节点n24、节点 n31、节点n32、节点n33、节点n34、节点n41和节点n42中的任一个节点或者图6所示的节点,每个模块中均至少包含了对应功能的驱动软件程序,本实施例对此不做展开。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质或者存储器包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (22)
1.一种应用于电力线通信的数据传输方法,其特征在于,包括:
电力线节点生成数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;
所述电力线节点向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,是基于所接收到的高层指令的指示信息而触发的,所述指示信息用于指示所述至少一个目的节点的标识信息。
3.根据权利要求1或2所述的数据传输方法,其特征在于,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;
所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,包括:
将所述第二字段中、与所述至少一个目的节点中的每一个目的节点的标识信息对应的目标比特位,设置为第一信息;
将所述第二字段中、除了所述目标比特位之外的任意比特位,设置为第二信息。
4.根据权利要求1-3任一项所述的数据传输方法,其特征在于,所述电力线节点向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧,包括:
将所述第一字段承载的信号、所述第二字段承载的信号和所述第三字段承载的信号,分别独立调制,以生成多个调制信号;
向所述电力线通信网络中的节点发送所述多个调制信号。
5.根据权利要求1-3任一项所述的数据传输方法,其特征在于,所述电力线节点向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧,包括:
将所述第一字段承载的信号和所述第三字段承载的信号中的至少一项,与所述第二字段承载的信号一起调制,以生成至少一个调制信号;
向所述电力线通信网络中的节点发送所述至少一个调制信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的数据传输方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述电力线节点在所述第二字段的长度改变时,将所述第二字段的长度、以及所述第二字段中每一个比特位所映射的标识信息发送至所述电力线通信网络中的节点。
7.一种应用于电力线通信的数据传输方法,其特征在于,包括:
电力线通信网络中的第一节点从电力线节点接收数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;
当所述第二字段指示所述第一节点为所述目的节点时,所述第一节点基于所述调制参数,从所述第三字段解调出所述业务数据。
8.根据权利要求7所述的数据传输方法,其特征在于,所述数据传输方法还包括:
当所述第二字段指示所述第一节点不是所述目的节点时,所述第一节点丢弃所述数据帧。
9.根据权利要求7或8所述的数据传输方法,其特征在于,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;
当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第一信息时,指示所述第一节点为所述目的节点;
当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第二信息时,指示所述第一节点不是所述目的节点。
10.根据权利要求9所述的数据传输方法,其特征在于,所述第一节点为所述电力线通信网络中的中继节点;所述方法还包括:
所述第一节点基于所述映射关系,读取所述第二字段中、与所述中继节点耦合的后级节点的标识信息相对应的比特位的信息;
当所述第二字段中、与所述后级节点的标识信息相对应的比特位的信息为所述第一信息时,将所述数据帧转发至所述后级节点。
11.一种电力线通信装置,所述电力线通信装置为电力线节点,其特征在于,所述电力线通信装置包括处理器和接口;
所述处理器,用于生成数据帧,所述数据帧包括第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;
所述接口,向电力线通信网络中的节点发送所述数据帧。
12.根据权利要求12所述的电力线通信装置,其特征在于,所述电力线节点对本次组播的至少一个目的节点的标识信息的配置,是基于所接收到的高层指令的指示信息而触发的,所述指示信息用于指示所述至少一个目的节点的标识信息。
13.根据权利要求11或12所述的电力线通信装置,其特征在于,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;
所述处理器具体用于:
将所述第二字段中、与所述至少一个目的节点中的每一个目的节点的标识信息对应的目标比特位,设置为第一信息,所述第一信息指示读取所述业务数据;
将所述第二字段中、除了所述目标比特位之外的任意比特位,设置为第二信息,所述第二信息指示丢弃所述数据帧。
14.根据权利要求11-13任一项所述的电力线通信装置,其特征在于,
所述处理器还用于:将所述第一字段承载的信号、所述第二字段承载的信号和所述第三字段承载的信号,分别独立调制,以生成多个调制信号;
所述接口具体用于:向所述电力线通信网络中的节点发送所述多个调制信号。
15.根据权利要求11-13任一项所述的电力线通信装置,其特征在于,
所述处理器还用于:将所述第一字段承载的信号和所述第三字段承载的信号中的至少一项,与所述第二字段承载的信号一起调制,以生成至少一个调制信号;
所述接口具体用于:向所述电力线通信网络中的节点发送所述至少一个调制信号。
16.根据权利要求11-15任一项所述的电力线节点,其特征在于,所述处理器还用于:
在所述第二字段的长度改变时,将所述第二字段的长度、以及所述第二字段中每一个比特位所映射的标识信息,通过所述接口发送至所述电力线通信网络中的节点。
17.一种电力线通信装置,所述电力线通信装置为电力线通信网络中的第一节点,其特征在于,所述电力线通信装置包括处理器和接口;
所述接口,用于从电力线节点接收数据帧,所述数据帧包括:第一字段,第二字段和第三字段,其中,所述第一字段用于承载调制参数,所述第二字段用于以比特映射的方式,承载由所述电力线节点配置的本次组播的至少一个目的节点的标识信息,所述第三字段用于承载业务数据;
所述处理器,用于当所述第二字段指示所述第一节点为所述目的节点时,基于所述调制参数,从所述第三字段解调出所述业务数据。
18.根据权利要求17所述的电力线通信装置,其特征在于,所述处理器还用于:
当所述第二字段指示所述第一节点不是所述目的节点时,丢弃所述数据帧。
19.根据权利要求17或18所述的电力线通信装置,其特征在于,所述第二字段包括多个比特位,所述多个比特位与所述电力线通信网络中节点的标识信息具有映射关系;
当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第一信息时,指示所述第一节点为所述目的节点;
当所述第二字段中、与所述第一节点的标识信息对应的比特位为第二信息时,指示所述第一节点不是所述目的节点。
20.一种电力线通信系统,其特征在于,所述电力线通信系统包括如权利要求11-16任一项所述的电力线通信装置以及如权利要求17-19任一项所述的电力线通信装置。
21.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,实现如上述权利要求1-6中任一项所述的方法或如上述权利要求7-10中任一项所述的数据传输方法。
22.一种计算机程序产品,其特征在于,当所述计算机程序产品在处理器上运行时,实现如上述权利要求1-6中任一项所述的方法或如上述权利要求7-10中任一项所述的数据传输方法。
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