[发明专利]基于低移动性网络的通信方法

说明书

本发明公开了一种基于低移动性网络的通信方法包括：通信节点判断本次发送的通信帧的属性；如果本次发送的通信帧的属性为可预知性，则缩短本次发送的通信帧的前导长度；如果本次发送的通信帧的属性为非预知性，则维持本次发送的通信帧的前导长度。本发明的有益之处在于提供了一种提高低移动性网络的通信效率的基于通信方法。

技术领域

本发明涉及一种通信方法，具体涉及一种基于低移动性网络的通信方法。

背景技术

现代的电力线通信网络，和一些其它低移动性网络一样，一个网络或子网络里面节点相对稳定，网络的拓扑结构和节点间的连接方式相对固定，各通信节点的物理位置相对固定，节点和节点或节点和路由器之间的通信信道（包括延时，衰减，频偏）变化不大。对于这样的网络，本申请提出了一种旨在提高通信效率的方法。

电力线通信网络，和一些其它的网络，其通信特点是通信的频度不高，但是实时性要求较高。比如电力线网络在用于抄表时，每个电表通信模块只需要每周一次将电表的读数上传，或接受一次电力中心的控制指令。即使在将来智能电表的功能大幅度提高的情况下，每个电表通信模块的通信频度也只可能到每天一次或数次。同时，为了实时监控和调度整个网络的电力使用，在电力调度中心开始每个通信会话时，网络的通信功能要能够尽快的对中心的指令进行响应，尽快的将电表的读数包括各种状态上报。这种情况下，提高通信效率特别重要。

在现代报文通信协议中，每个物理层的PPDU帧的报文一般都包括前导，帧控制字和报文正文。在某些情况下，比如应答帧，报文正文可以没有，但是都有前导和帧控制字。帧控制字的作用一般包括帧类型，正文长度，接收和发送端的地址，冗余校验等。而前导通常由一些固定的序列组成，它的作用是帮助接收端进行定时同步（帧检测和定时同步），频偏检测，给相干解调或差分解调提供初始相位参考。由于通信协议要求能够在网络初始化的时候能够建立路由，此时各个通信链接建立前所有的信息都是未知的，前导通常需要比较长才能满足要求。

一个典型的基于多载波调制通信系统的物理数据单元帧结构如图1所示，其由前导、帧控制和载荷数据组成。前导为周期性序列，在该系统中共有1024 * 13 = 13312个样值。而在某些情况下，帧控制字一共4个符号，总共（1024+458）* 4 = 5928个样值。在某些情况下数据载荷可以没有或数据载荷比较短。这样就更加显得前导所占传输时间比重更大，通信效率很低。

帧间隔是指线路上传输的物理层协议之间需要保证的最少时间间隔。具体而言，帧间隔可以分为如下类型：

突发帧间隔（BIFS），一般指在不需要竞争的时隙中，连续发送报文时，物理层的协议帧之间需要保证的最小帧间隔。如图2所示，突发帧间隔主要的应用场景是信标的连续发送。

竞争帧间隔（CIFS），一般指在需要竞争的时隙中，当站点需要发送报文时，物理层的协议帧之间需要保证的最小帧间隔。如图3所示，竞争帧间隔应用于SOF帧不等选择确认(SACK)的场景中；如图4所示，竞争帧间隔应用于SOF帧需要等选择确认(SACK)的场景中。

回应帧间隔(RIFS)，一般指需要等待回应帧的场景中，在报文和报文的回应帧之间，物理层的协议帧之间需要保证的最小帧间隔。如图5所示，回应帧间隔应用于SOF帧需要等选择确认(SACK)的场景中。

扩展帧间隔(EIFS)，不是一般的连续的两个帧的帧间隔，而是对于普遍的SOF帧的竞争场景的时隙间隔的预期值，主要用来在发送报文时，设置最长的退避时间间隔。当在退避发送时，如果检测到了报文的前导，那么缺省先需要按照扩展帧间隔的时间间隔进行退避。当帧控制等解析成功时，可以根据帧控制等的具体时隙需求退避。扩展帧间隔（EIFS）如图6所示。

发明内容

一种基于低移动性网络的通信方法包括：通信节点判断本次发送的通信帧的属性；如果本次发送的通信帧的属性为可预知性，则缩短本次发送的通信帧的前导长度。