基于23OMHz電臺通信的集抄算法設(shè)計

2 電臺通信方式
采用電臺通信方式的情況下，終端和主站上都自帶了一個無線電臺通信模塊，負責(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這個頻段內(nèi)，多臺終端同時上報數(shù)據(jù)的時候會因為同頻干擾而導(dǎo)致接收出錯，因此，實際操作時在任意一個時刻只允許一臺設(shè)備發(fā)射信號，其他設(shè)備都處于監(jiān)聽狀態(tài)。正因為這點，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。由于無線電臺存在同頻干擾問題，在建網(wǎng)時要求有一套具有防沖突功能的路由機制，下面提出一種給予偵聽信道空閑思想的無線電臺路由算法。

3 路由策略
路由策略大致分為兩個部分：發(fā)起建網(wǎng)策略和后期維護策略。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“國家電力負荷管理系統(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)定一個建網(wǎng)收發(fā)等待時間值，每臺終端可在出廠時分配由N秒到kN秒之內(nèi)的一個任意值，k和N的值需要通過實驗來確定。
3．2 一級終端接收到主站廣播時做出的響應(yīng)
當(dāng)終端M1接收到主站建網(wǎng)廣播時，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，同時偵聽信道的空閑狀況，如果在它的等待時問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間T。
3．3 非一級終端接收到建網(wǎng)命令時做出的響應(yīng)
這類終端保存自己接收到的最短地址鏈表，鏈表的最后一個地址加入自身的地址Ax，并存儲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的所有建網(wǎng)命令地址鏈表。
3．4 主站、終端對回應(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，對于相同目的地址的鏈表選擇最短的進行保存更新；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，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)標識，繼續(xù)偵聽信道消息，對于接收到的、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，對于接收到的曾經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的幀也做丟棄處理。