一种HPLC双模通信系统与方法与流程

本发明涉及通信传输，特别是涉及一种hplc双模通信系统与方法。

背景技术：

1、高速电力线载波通信(high power line communication，hplc)技术是一种利用电力线传输信号的通信技术，目前广泛应用于电力信息采集系统中。它的智能抄表、远程监控、远程升级等应用，大大提高电力系统的智能化和可靠性。hplc+hrf(高速无线通信，highspeedradio frequency)的双模技术已成为当前低压电网领域最关键的通信技术，两者结合可实现台区设备安全可靠的接入网络，助力电网低压侧升级为全联接、广覆盖以及高效运维的数字化网络。在当前的双模通信技术的驱动下，低压业务的增长，如采集电表、开关、充电桩、分布式光伏、传感器等，成为了必然的趋势。低压电力网络的规模也在逐步扩大。与此同时，对数据传输实时性也提出了更高的要求，比如实现分钟级的采集与监控，增加业务可用带宽等。

2、然而，当前的hplc双模通信互联互通规范，无论是hplc技术还是hrf技术，其信道带宽资源是非常有限的，导致应用层业务带宽不足。hplc技术支持4个频段，分别对应频带0(1.953-11.96mhz)、频带1(2.441-5.615mhz)、频带2(0.781-2.930mhz)、频带3(1.758-2.930mhz)；hrf技术支持3种模式，option1，option2，option3，对应频段470-510mhz，总带宽仅为40mhz。

3、如图1所示，传统的双模互联互通协议中，cco(中心节点)分别与各个sta(子节点)、pco(中继节点)连接传输通信，由于数据量大，存在传输相互干扰，且电力线/无线信道带宽紧张的问题；pco(中继节点)接着与各个各个sta(子节点)、其他pco(中继节点)连接传输通信，由于数据块分帧多，存在整体传输时间长的问题。

4、此外，hplc双模实际应用中，如远程升级等大数据量的传输业务，由于hplc双模通信带宽的资源限制，导致数据传输的总时间长，传输效率低，应用体验较差。

技术实现思路

1、基于此，为了解决上述技术问题，提供一种hplc双模通信系统与方法，可以提升应用层业务传输效率，降低批量数据传输时间；有效的提升电力线以及无线信道的带宽利用效率，为扩大低压电力网络的规模提供有利的支撑。

2、一种hplc双模通信系统，所述系统包括：数据发送单元、数据接收单元、数据解析单元、压缩或解压缩处理单元，其中：

3、所述数据发送单元，用于将数据链路层的发送数据转换为发送信号，并将所述发送信号发送至电力线或无线信道上；

4、所述数据接收单元，用于从所述电力线或无线信道上接收所述发送信号，并将接收到的所述发送信号转换为数据链路层报文；

5、所述数据解析单元分别与所述数据接收单元、所述数据发送单元连接，用于解析处理传输来的数据链路层报文；还用于解析处理待发送的数据链路层报文；

6、所述压缩或解压缩处理单元与所述数据解析单元连接，用于将未压缩的应用层报文处理为压缩报文；还用于将已压缩的应用层报文解压缩为正常报文。

7、在其中一个实施例中，所述系统应用于五层协议栈中，所述五层协议栈包括应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

8、一种hplc双模通信方法，应用于hplc双模通信系统，所述方法包括：

9、子节点向中心节点发送关联请求报文，所述关联请求报文中包含有与所述子节点对应的压缩数据；

10、所述中心节点接收所述关联请求报文，记录所述子节点对应的压缩数据，并向所述子节点反馈关联确认报文，所述关联确认报文中包含有与所述中心节点对应的压缩数据；

11、所述子节点接收所述关联确定报文，记录所述中心节点对应的压缩数据；

12、所述子节点接收到所述中心节点发送的应用层请求后，生成第一响应报文，并通过压缩或解压缩处理单元对所述第一响应报文的应用层部分进行压缩，生成第一压缩报文发送至所述中心节点；

13、所述中心节点接收所述第一压缩报文，并通过所述压缩或解压缩处理单元对所述第一压缩报文进行解压缩，得到所述第一响应报文，并根据所述第一响应报文进行业务处理。

14、在其中一个实施例中，所述子节点对应的压缩数据、所述中心节点对应的压缩数据中均包含有压缩能力、压缩算法；

15、在所述子节点接收到所述中心节点发送的应用层请求后，生成第一响应报文之前，所述方法还包括：

16、若所述中心节点与所述子节点均具备压缩能力，且支持相同的压缩算法时，所述子节点接收到所述中心节点发送的应用层请求才会生成所述第一响应报文。

17、在其中一个实施例中，所述关联请求报文、所述关联确认报文中均包含有第一压缩字段；所述第一压缩字段中第0比特用于标识是否支持压缩能力，第0比特中1表示支持压缩，0表示不支持压缩；第1到第4比特用于标识支持的压缩算法，第5到第7比特保留。

18、在其中一个实施例中，所述子节点向中心节点发送关联请求报文，包括：

19、所述子节点直接向所述中心节点发送所述关联请求报文；或

20、所述子节点将所述关联请求报文发送至中继节点，由所述中继节点转发至所述中心节点。

21、在其中一个实施例中，所述中心节点接收所述关联请求报文，记录所述子节点对应的压缩数据，并向所述子节点反馈关联确认报文，包括：

22、所述中心节点直接向所述子节点发送所述关联确认报文；或

23、所述中心节点将所述关联确认报文发送至所述中继节点，由所述中继节点转发至所述子节点。

24、在其中一个实施例中，所述第一压缩报文的数据链路层帧头中包含有第二压缩字段；所述第二压缩字段中第0比特用于表示是否为压缩报文，第0比特中1表示为压缩报文，0表示非压缩报文；第1到第4比特表示使用的压缩算法，第5到第7比特保留。

25、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

26、当存在若干待压缩报文时，通过所述压缩或解压缩处理单元对若干所述待压缩报文进行批量压缩，生成批量压缩数据；

27、将所述批量压缩数据添加到所述数据链路层帧头中，生成批量压缩报文；

28、所述中心节点接收所述批量压缩报文，并进行批量解压缩。

29、上述hplc双模通信系统与方法，通过设置压缩或解压缩处理单元，可以对报文数据进行压缩或者解压缩处理，在向前兼容数模互联互通协议基础上，可以提升应用层业务传输效率，降低数据传输时间；且通过对报文数据进行压缩后传输，能够有效的提升电力线以及无线信道的带宽利用效率，为扩大低压电力网络的规模提供了有利的支撑。

技术特征：

1.一种hplc双模通信系统，其特征在于，所述系统包括：数据发送单元、数据接收单元、数据解析单元、压缩或解压缩处理单元，其中：

2.根据权利要求1所述的hplc双模通信系统，其特征在于，所述系统应用于五层协议栈中，所述五层协议栈包括应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

3.一种hplc双模通信方法，应用于权利要求1或2所述的hplc双模通信系统，其特征在于，所述方法包括：

4.根据权利要求3所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述子节点对应的压缩数据、所述中心节点对应的压缩数据中均包含有压缩能力、压缩算法；

5.根据权利要求3所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述关联请求报文、所述关联确认报文中均包含有第一压缩字段；所述第一压缩字段中第0比特用于标识是否支持压缩能力，第0比特中1表示支持压缩，0表示不支持压缩；第1到第4比特用于标识支持的压缩算法，第5到第7比特保留。

6.根据权利要求3所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述子节点向中心节点发送关联请求报文，包括：

7.根据权利要求6所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述中心节点接收所述关联请求报文，记录所述子节点对应的压缩数据，并向所述子节点反馈关联确认报文，包括：

8.根据权利要求3所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述第一压缩报文的数据链路层帧头中包含有第二压缩字段；所述第二压缩字段中第0比特用于表示是否为压缩报文，第0比特中1表示为压缩报文，0表示非压缩报文；第1到第4比特表示使用的压缩算法，第5到第7比特保留。

9.根据权利要求8所述的hplc双模通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明涉及一种HPLC双模通信系统与方法。所述系统包括：数据发送单元、数据接收单元、数据解析单元、压缩或解压缩处理单元，其中：压缩或解压缩处理单元与所述数据解析单元连接，用于将未压缩的应用层报文处理为压缩报文；还用于将已压缩的应用层报文解压缩为正常报文。通过设置压缩或解压缩处理单元，可以对报文数据进行压缩或者解压缩处理，在向前兼容数模互联互通协议基础上，可以提升应用层业务传输效率，降低数据传输时间；且通过对报文数据进行压缩后传输，能够有效的提升电力线以及无线信道的带宽利用效率，为扩大低压电力网络的规模提供了有利的支撑。技术研发人员：蔡明杰,魏建刚,张校臣,王威受保护的技术使用者：佳源科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12