电力线通信网络的站点间通信状态检测方法及装置与流程

本发明涉及电力线通信领域，尤其涉及一种电力线通信网络的站点间通信状态检测方法及装置。
背景技术：
：电力线通信网络中，利用电力线作为网络传输媒介，使电力线和信号线合一，不必另外布设网络线，家用的普通电源插座即为通信接口，可同时进行数据和电力的传输，组网简单、成本低且易于实现。通常，在一个逻辑电力线通信网络中，由中央协调(CentralCoordinator，CCO)站点负责对整个网络的管理。在现有的通信过程中，电力线通信网络中的站点在掉电或被指定下线的情况下，会通知CCO站点及其它站点；然而，当信道变差导致通信异常时，CCO站点及其它站点无法获知通信异常，仍然会不断地发送数据，造成信道负担，甚至大量数据的丢失。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例期望提供一种电力线通信网络的站点间通信状态检测方法及装置，以减少信道负担，避免大量数据的丢失。本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种电力线通信网络的站点间通信状态检测方法，所述方法包括：中央协调CCO站点经预设时间间隔向基站STA站点发送探测请求消息；所述CCO站点在预设时间内未接收到所述STA站点发送的探测响应消息时，判定所述CCO站点与所述STA站点之间通信异常；所述CCO站点向所述电力线通信网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，并回收与通信异常的STA站点对应的终端设备标识TEI资源；其中， 所述全网广播下线消息中包含所述通信异常的STA站点的TEI信息，所述全网广播下线消息用于指示所述电力线通信网络中的所有STA站点删除与所述TEI信息对应的路由信息。上述方法中，所述探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；或者，所述探测请求消息中包括源站点字段信息、目的站点字段信息以及目的站点层级字段信息；所述探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。一种电力线通信网络的站点间通信状态检测方法，所述方法包括：基站STA站点向代理协调PCO站点发送探测请求消息，并启动定时器；其中，所述探测请求消息是所述STA站点经预设时间间隔判断出所述STA站点的状态值小于预设初始值时发送的；在所述定时器时间内，所述STA站点未接收到所述PCO站点发送的探测响应消息时，所述STA站点向中央协调CCO站点发送代理变更请求；所述代理变更请求中包含目标PCO站点的终端设备标识TEI信息；所述STA站点接收所述CCO站点发送的代理变更响应；所述代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。上述方法中，所述探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；所述探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。一种电力线通信网络的站点间通信状态检测方法，所述方法包括：中央协调CCO站点接收基站STA站点发送的代理变更请求；所述代理变更请求中包含目标代理协调PCO站点的终端设备标识TEI信息；其中，所述代理变更请求是所述STA站点在定时器时间内未接收到PCO站点发送的探测响应消息时发送的；所述CCO站点根据所述目标PCO站点的TEI信息，向所述STA站点发送代理变更响应；其中，所述代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。一种电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，所述装置包括：第一发送模块，用于经预设时间间隔向基站STA站点发送探测请求消息；第一接收模块，在预设时间内未接收到所述STA站点发送的探测响应消息时，判定所述电力线通信网络的站点间通信状态检测装置与所述STA站点之间通信异常；所述第一发送模块向所述电力线通信网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，并回收与通信异常的STA站点对应的终端设备标识TEI资源；其中，所述全网广播下线消息中包含所述通信异常的STA站点的TEI信息，所述全网广播下线消息用于指示所述电力线通信网络中的所有STA站点删除与所述TEI信息对应的路由信息。上述装置中，所述探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；或者，所述探测请求消息中包括源站点字段信息、目的站点字段信息以及目的站点层级字段信息；所述探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。一种电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，所述装置包括：第二发送模块、定时器模块、判断模块以及第二接收模块；所述第二发送模块用于向代理协调PCO站点发送探测请求消息，并启动所述定时器模块中的定时器；其中，所述探测请求消息是所述判断模块经预设时间间隔判断出状态值小于预设初始值时由所述第二发送模块发送的；在所述定时器时间内，所述第二接收模块未接收到所述PCO站点发送的探测响应消息时，所述第二发送模块向中央协调CCO站点发送代理变更请求；所述代理变更请求中包含目标PCO站点的终端设备标识TEI信息；所述第二接收模块接收所述CCO站点发送的代理变更响应；所述代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。上述装置中，所述探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；所述探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。一种电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，所述装置包括：第三接收模块，用于接收基站STA站点发送的代理变更请求；所述代理变更请求中包含目标代理协调PCO站点的终端设备标识TEI信息；其中，所述代理变更请求是所述STA站点在定时器时间内未接收到PCO站点发送的探测响应消息时发送的；第三发送模块，用于根据所述目标PCO站点的TEI信息，向所述STA站点发送代理变更响应；其中，所述代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。本发明实施例的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法及装置，CCO站点经预设时间间隔向STA站点发送探测请求消息；所述CCO站点在预设时间内未接收到所述STA站点发送的探测响应消息时，判定所述CCO站点与所述STA站点之间通信异常；所述CCO站点向所述电力线通信网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，并回收与通信异常的STA站点对应的TEI资源；其中，所述全网广播下线消息中包含所述通信异常的STA站点的TEI信息，所述全网广播下线消息用于指示所述电力线通信网络中的所有STA站点删除与所述TEI信息对应的路由信息，切断该通信异常的STA站点与电力线通信网络中其它各个STA站点的通信；如此，在应用层数据发送的过程中，在探测出站点间不存在通信异常时才进行数据发送，一旦站点间存在通信异常就及时切断异常STA站点与其它各个STA站点之间的通信，从而保障了数据通信过程，保证了服务质量，且减轻了信道负担。附图说明图1为本发明实施例一提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图；图2为本发明实施例的网络拓扑示意图；图3为本发明实施例二提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图；图4为本发明实施例三提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图；图5为本发明实施例一提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置的流程图；图6为本发明实施例二提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置的流程图；图7为本发明实施例三提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置的流程图。具体实施方式在本发明的各实施例中，通过在现有的通信协议中增加一组管理报文：探测请求消息(CC_DETECT_REQ)和探测响应消息(CC_DETECT_RSP)，来判断探测站点和被探测站点之间是否通信异常，从而使探测站点在获知通信异常的情况下，暂时不向被探测站点发送数据，减轻信道负担，避免了数据的丢失。下面结合具体的实施例对本发明提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法进行详细描述。图1为本发明实施例一提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图。本实施例提供的方法可以由中央协调(CentralCoordinator，CCO)站点执行，具体的，如图1所示，本实施例提供的方法可以包括：步骤101、CCO站点经预设时间间隔向基站(Station，STA)站点发送探测请求消息。步骤102、该CCO站点在预设时间内未接收到该STA站点发送的探测响应消息时，判定该CCO站点与该STA站点之间通信异常。步骤103、该CCO站点向该电力线通信网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，并回收与通信异常的STA站点对应的终端设备标识(TerminalEquipmentIdentifier，TEI)资源；其中，该全网广播下线消息中包含该通信异 常的STA站点的TEI信息，该全网广播下线消息用于指示该电力线通信网络中的所有STA站点删除与该TEI信息对应的路由信息。需要说明的是，该探测请求消息中可以包括源站点字段信息和目的站点字段信息，具体的，该探测请求消息的消息格式可以如表一所示：表一字段起始字节大小(字节)说明DTEI02目的站点字段信息STEI22源站点字段信息或者，该探测请求消息中可以包括源站点字段信息、目的站点字段信息以及目的站点层级字段信息，接收到该探测请求消息的站点可以根据目的站点层级字段信息更新自身的层级信息。具体的，该探测请求消息的消息格式可以如表二所示：表二字段起始字节大小(字节)说明DTEI02目的站点字段信息STEI22源站点字段信息Layer41目的站点层级字段信息具体的，该探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息，该探测响应消息的消息格式可以如表三所示：表三字段起始字节大小(字节)说明DTEI02目的站点字段信息STEI22源站点字段信息实际应用中，字段的字节大小可以根据电力线通信网络具体支持的节点数目的多少而定，例如，若电力线通信网络支持255个节点，则DTEI和STEI字段只需要占用1个字节。本实施例对此不做具体限定。本实施例中，CCO站点在管理电力线通信网络中的站点时，会维护一张站点状态表，在站点状态表中，包含了电力线通信网络中各个站点的状态信息，CCO站点将每个站点刚入网时对应的站点状态设置为初始值，其中，初始值是根据实际应用场景中的信道质量、数据的延时重发情况以及代理协调(ProxyCoordinator，PCO)站点变更时间进行设定的，例如，当站点状态值为1时表示站点活跃，当站点状态值为0时表示站点不活跃。CCO站点经预设时间间隔向STA站点发送探测请求消息，本实施例中，该预设时间间隔具体为一个信标周期TBC，CCO站点在每个TBC向一个STA站点发送一个探测请求消息，可以理解，在每个路由周期TD内，CCO站点即可对电力线通信网络内的每个站点遍历一次，其中，TD＝TBC*站点数目。该CCO站点在预设时间内未接收到该STA站点发送的探测响应消息时，判定该CCO站点与该STA站点之间通信异常；其中，预设时间具体可以为一个路由周期，本实施例中，若在一个路由周期内，CCO站点未接收到探测响应消息，则将站点状态表中对应站点的站点状态值减1，在站点状态值减为0之前，只要接收到探测响应消息，就将该站点的站点状态值置为初始值；当站点状态值减为0时，CCO站点即可判定与该站点之间通信异常。在判定CCO站点与该STA站点之间通信异常后，CCO站点向电力线网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，强制该通信异常的STA站点下线，并回收该通信异常的STA站点对应的TEI资源。在保障应用层中数据发送的应用场景中，应用层在发送数据前，先向目标站点发送探测请求消息，若收到目标站点的探测响应消息，再进行数据发送，若未收到目标站点的探测响应消息，则暂不进行数据发送；例如图2所示的网络拓扑中，某时刻D站点的应用层需要发送大批量数据给H站点，数据发送之前，应用层先进行通信状态的探测，D站点先发探测请求消息给H站点，如果在设定时间内没有收到H站点的探测响应消息，则D站点应用层暂不发送数据给H站点，隔特定时间再探测，多次探测都没收到探测响应消息的情况下，放弃与H站点的数据通信，如果在设定时间内收到H站点的探测响应消息，说明 D站点和H站点通信正常，发送数据给H站点。本实施例的技术方案，CCO站点在获知与STA站点之间通信异常后，强制该通信异常的STA站点下线，并通知电力线通信网络中的所有STA站点该通信异常的STA站点下线，使其他STA站点删除与该通信异常的STA站点的路由信息，切断了该通信异常的STA站点与电力线通信网络中其他站点的通信；在应用层数据发送的过程中，在探测出站点间不存在通信异常时才进行数据发送，从而保障了数据通信过程，保证服务质量，且减轻了信道负担。图3为本发明实施例二提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图。本实施例提供的方法可以由STA站点执行，具体的，如图3所示，本实施例提供的方法可以包括：步骤301、STA站点向PCO站点发送探测请求消息，并启动定时器；其中，该探测请求消息是该STA站点经预设时间间隔判断出该STA站点的状态值小于预设初始值时发送的；步骤302、若在该定时器时间内，该STA站点未接收到该PCO站点发送的探测响应消息，则该STA站点向CCO站点发送代理变更请求；该代理变更请求中包含目标PCO站点的TEI信息；步骤303、该STA站点接收该CCO站点发送的代理变更响应；该代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。需要说明的是，CCO站点用于管理PCO站点和STA站点，PCO站点是STA站点的父站点，CCO站点通过PCO站点与STA站点进行通信。该探测请求消息中可以包括源站点字段信息和目的站点字段信息，具体的，该探测请求消息的消息格式可以如上述实施例中的表一所示；该探测响应消息中可以包括源站点字段信息和目的站点字段信息，其消息格式可以如上述实施例中的表三所示；此处不再赘述。在实际应用中，本实施例可以用于站点的代理变更过程。具体的，STA站点会维护本站点的状态信息，在该STA站点刚入网时，将该STA站点的状态值置为初始值，在通信正常的情况下，该STA站点经预设时间间隔，即每个 TD周期应该接收到一次CCO站点的探测请求消息，并回复探测响应消息给CCO站点；若该STA站点在TD周期内未接收到CCO站点的探测请求消息，则将该STA站点的状态值减1，并在每个TBC周期检测本站点的状态值，若状态值小于初始值，则主动向PCO站点发送探测请求消息，并启动定时器，本实施例中定义该定时器为N*TBC定时器，其中，N表示变量，该N*TBC定时器时间会随着不同的实际应用场景以及实时的网络状态而发生变化，若在该N*TBC定时器时间内，该STA站点未接收到PCO站点发送的探测响应消息，则会向CCO站点发送代理变更请求，进行代理变更；若在该N*TBC定时器时间内，该STA站点接收到了PCO站点发送的探测响应消息，则说明STA站点与PCO站点之间不存在通信异常，该STA站点不需要进行代理变更。例如，如图2中所示，假设H站点为一个STA站点，F站点为一个PCO站点，D站点为一个CCO站点；若H站点在TD周期内未接收到D站点发送的探测请求消息，则将状态值减1，并在检测到本站点的状态值小于初始值时，向F站点发送探测请求消息，启动N*TBC定时器；若在N*TBC定时器时间内接收到F站点发送的探测响应消息，则表明H站点和F站点之间不存在通信异常，该H站点未接收到D站点的探测请求消息是由于F站点与D站点之间存在通信异常导致的，因此H站点不需要进行代理变更，等待F站点进行代理变更完成即可；若在N*TBC定时器时间内未接收到F站点发送的探测响应消息，则说明H站点和F站点之间存在通信异常，需要进行代理变更。本实施例的技术方案，STA站点在获知与PCO站点间存在通信异常时，发起代理变更的过程，从而保障数据通信，保证服务质量。图4为本发明实施例三提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测方法的流程图，本实施例提供的方法可以由CCO站点执行，具体的，如图4所示，本实施例提供的方法可以包括：步骤401、CCO站点接收STA站点发送的代理变更请求；该代理变更请求中包含目标PCO站点的TEI信息；其中，该代理变更请求是该STA站点在定时器时间内未接收到PCO站点发送的探测响应消息时发送的；步骤402、该CCO站点根据该目标PCO站点的TEI信息，向该STA站点发送代理变更响应；其中，该代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。本实施例中，CCO站点接收到STA站点发送的代理变更请求后，会根据代理变更请求中的TEI信息，判断该TEI信息对应的站点是否适合作为该STA站点的PCO站点，若合适，则向该STA站点发送包含代理变更成功指示信息的代理变更响应；若不合适，则向该STA站点发送包含代理变更失败指示信息的代理变更响应。本实施例的技术方案，STA站点在发现与PCO站点间存在通信异常后，向CCO站点发起代理变更请求，避免由于通信异常而无法接收到数据，从而保证服务质量。图5为本发明实施例一提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置。如图5所示，本实施例提供的装置可以包括：第一发送模块11，用于经预设时间间隔向STA站点发送探测请求消息；第一接收模块12，在预设时间内未接收到该STA站点发送的探测响应消息时，判定该电力线通信网络的站点间通信状态检测装置与该STA站点之间通信异常；该第一发送模块11向该电力线通信网络中的所有STA站点发送全网广播下线消息，并回收与该通信异常的STA站点对应的TEI资源；其中，该全网广播下线消息中包含该通信异常的STA站点的TEI信息，该全网广播下线消息用于指示该电力线通信网络中的所有STA站点删除与该TEI信息对应的路由信息。其中，该探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；或者，该探测请求消息中包括源站点字段信息、目的站点字段信息以及目的站点层级字段信息；该探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。本实施例提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，可用于执行上述图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再 赘述。在实际应用中，所述第一发送模块11和第一接收模块12可由位于CCO站点上的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等器件实现。图6为本发明实施例二提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置。如图6所示，本实施例提供的装置可以包括：第二发送模块21、定时器模块22、判断模块23以及第二接收模块24。其中，该第二发送模块21用于向PCO站点发送探测请求消息，并启动该定时器模块22中的定时器；其中，该探测请求消息是该判断模块经预设时间间隔判断出状态值小于预设初始值时由该第二发送模块21发送的；在该定时器时间内，该第二接收模块24未接收到该PCO站点发送的探测响应消息时，则该第二发送模块21向CCO站点发送代理变更请求；该代理变更请求中包含目标PCO站点的TEI信息；该第二接收模块24接收该CCO站点发送的代理变更响应；该代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。具体的，该探测请求消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息；该探测响应消息中包括源站点字段信息和目的站点字段信息。本实施例提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，可用于执行上述图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。在实际应用中，所述第二发送模块21、定时器模块22、判断模块23以及第二接收模块24可由位于STA站点上的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等器件实现。图7为本发明实施例三提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置。如图7所示，本实施例提供的装置可以包括：第三接收模块31，用于接收STA站点发送的代理变更请求；该代理变更请求中包含目标PCO站点的TEI信息；其中，该代理变更请求是该STA站点在 定时器时间内未接收到PCO站点发送的探测响应消息时发送的；第三发送模块32，用于根据该目标PCO站点的TEI信息，向该STA站点发送代理变更响应；其中，该代理变更响应中包含代理变更成功指示信息或代理变更失败指示信息。本实施例提供的电力线通信网络的站点间通信状态检测装置，可用于执行上述图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。在实际应用中，所述第三接收模块31和第三发送模块32可由位于CCO站点上的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等器件实现。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使 得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。当前第1页1 2 3