基于23OMHz電臺(tái)通信的集抄算法設(shè)計(jì)
2 電臺(tái)通信方式
采用電臺(tái)通信方式的情況下,終端和主站上都自帶了一個(gè)無線電臺(tái)通信模塊,負(fù)責(zé)完成無線電的收發(fā)。其基本通信原理如圖2所示。
M為主站,而其他的三角形則是分布在各個(gè)樓層、小區(qū)的抄表終端。由于采用的調(diào)制頻率都在230 MHz這個(gè)頻段內(nèi),多臺(tái)終端同時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)因?yàn)橥l干擾而導(dǎo)致接收出錯(cuò),因此,實(shí)際操作時(shí)在任意一個(gè)時(shí)刻只允許一臺(tái)設(shè)備發(fā)射信號(hào),其他設(shè)備都處于監(jiān)聽狀態(tài)。正因?yàn)檫@點(diǎn),給建網(wǎng)規(guī)模造成了很大的限制。如上圖所示,主站的輻射半徑R是有限的,由于地理位置等諸多因素的影響,總有些終端會(huì)處于主站的輻射盲區(qū)之中,這就需要以輻射區(qū)域內(nèi)的終端作為中繼間接聯(lián)系上這些設(shè)備。由于無線電臺(tái)存在同頻干擾問題,在建網(wǎng)時(shí)要求有一套具有防沖突功能的路由機(jī)制,下面提出一種給予偵聽信道空閑思想的無線電臺(tái)路由算法。
3 路由策略
路由策略大致分為兩個(gè)部分:發(fā)起建網(wǎng)策略和后期維護(hù)策略。首先分析初始建網(wǎng)的路由方案及建網(wǎng)過程。
3.1 中心主站發(fā)出建網(wǎng)命令
幀結(jié)構(gòu)在遵循“國(guó)家電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約”的基礎(chǔ)上加入只含主站地址 A0的一條地址鏈表消息。該幀以廣播的形式發(fā)出,且重復(fù)三次,以確保覆蓋范圍內(nèi)的所有終端都能夠接收到。主站廣播完之后偵聽信道空閑狀態(tài)。這就要求所有的終端、主站必須設(shè)定一個(gè)建網(wǎng)收發(fā)等待時(shí)間值,每臺(tái)終端可在出廠時(shí)分配由N秒到kN秒之內(nèi)的一個(gè)任意值,k和N的值需要通過實(shí)驗(yàn)來確定。
3.2 一級(jí)終端接收到主站廣播時(shí)做出的響應(yīng)
當(dāng)終端M1接收到主站建網(wǎng)廣播時(shí),將廣播地址加入自己地址A1,組成地址鏈表L1:AOA1保存起來并丟棄之后收到的所有建網(wǎng)命令幀,同時(shí)偵聽信道的空閑狀況,如果在它的等待時(shí)問T內(nèi)沒有接收到任何消息,則將該地址鏈表分別以建網(wǎng)命令幀和回應(yīng)建網(wǎng)命令幀的形式廣播出去,并繼續(xù)偵聽重新等待,偵聽過程中收到任何消息都將重新等待時(shí)間T。
3.3 非一級(jí)終端接收到建網(wǎng)命令時(shí)做出的響應(yīng)
這類終端保存自己接收到的最短地址鏈表,鏈表的最后一個(gè)地址加入自身的地址Ax,并存儲(chǔ)x條備用鏈表,選擇其中一條最優(yōu)鏈表在經(jīng)過相應(yīng)的空閑等待時(shí)間后分別以建網(wǎng)命令幀和回應(yīng)建網(wǎng)命令幀的形式廣播出去。丟棄接收到比已保存的鏈表長(zhǎng)的所有建網(wǎng)命令地址鏈表。
3.4 主站、終端對(duì)回應(yīng)建網(wǎng)命令幀的響應(yīng)過程
主站提取接收到的建網(wǎng)回應(yīng)幀中的地址鏈表并保存起來,對(duì)于相同目的地址的鏈表選擇最短的進(jìn)行保存更新;終端接收到地址鏈表中包含自己地址、且以中繼形式出現(xiàn)的建網(wǎng)回應(yīng)幀時(shí),在鏈路空閑狀態(tài)下將該幀廣播轉(zhuǎn)發(fā)出去,且加入該幀已被轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識(shí),繼續(xù)偵聽信道消息,對(duì)于接收到的、以自己為目的地址或者鏈表中不含自己地址的建網(wǎng)回應(yīng)幀一概丟棄,對(duì)于接收到的曾經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的幀也做丟棄處理。
評(píng)論