智能电网中异构通信网络的共存问题研究
发布时间：2024-01-29 18:17
智能电网是融合了先进电力、通信与控制技术的智慧能源网络,其主要特点是能在电网各组成部分之间同时传输双向的电能和数据,从而优化全网的电力产生和使用。传统电网向智能电网演进是电力工业发展的必然方向,并且随着通信技术的发展这一演进过程正在逐渐加快。双向实时的数据传输是实现电网智能化的关键,因而无处不在的通信网络是智能电网的基本组成架构之一。考虑到电网各组成部分的分布特点,没有任何一种通信技术可以实现这种“无处不在”,所以其基本通信架构一定是异构的分层通信网络架构,不同的层次对应不同的通信技术。特别是在节点分布相对复杂的邻域和家域,低成本的异构无线通信网络架构是必然的选择。为此,IEEE专门制定了面向智能电网邻域数据传输的全新无线网络标准SUN(SmartUtility Network),但SUN工作在免许可频段,其工作信道与邻域和家域的许多其它无线网络的工作信道是相互交叠的,异构网络间因争用信道而引起的共存问题显得尤为突出。因此,如何更精确地评估异构网络间的共存性能以及建立更有效的共存机制是智能电网通信网络设计过程中必须要解决的问题,本文以此为出发点,选择WLAN作为SUN的典型共存系统,对...
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 智能电网介绍
1.1.2 智能电网通信架构
1.1.3 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 网间干扰的理论分析模型
1.2.2 网间干扰避免机制
1.3 论文研究内容
1.4 论文结构
第2章 网络共存问题分析的理论基础
2.1 引言
2.2 智能公用事业网
2.2.1 基本特点
2.2.2 网络组成及拓扑结构
2.2.3 MAC层设计
2.2.4 物理层设计
2.3 SUN物理层性能分析
2.4 共存干扰分析的基本理论模型
2.4.1 SUN的同频段共存系统
2.4.2 共存性能分析的BER计算模型
2.5 基于理论BER模型的共存性能分析
2.6 基于传统PER模型的共存性能分析
2.7 本章小结
第3章 基于包碰撞模型的共存性能分析
3.1 引言
3.2 基本数据包碰撞模型
3.2.1 SUN在WLAN干扰下的包碰撞模型
3.2.2 WLAN在SUN干扰下的包碰撞模型
3.3 基于基本包碰撞模型的共存性能分析
3.3.1 SUN在WLAN干扰下的系统性能
3.3.2 WLAN在SUN干扰下的系统性能
3.4 多干扰源包碰撞模型
3.4.1 基本包碰撞模型存在的问题
3.4.2 基于干扰数量的期望数据包分段方法
3.4.3 SUN在多个WLAN干扰下的包碰撞模型
3.5 多干扰源包碰撞模型性能评估
3.5.1 模型验证
3.5.2 干扰节点发射概率的影响
3.5.3 期望数据包长度的影响
3.6 干扰源泊松分布下的共存性能分析
3.7 本章小结
第4章 基于按需信道选择的共存机制
4.1 引言
4.2 基于PER-LQI-ED的单网关SUN信道选择算法
4.2.1 SUN与WLAN信道配置分析
4.2.2 SUN在WLAN干扰下的信道选择算法
4.2.3 算法性能分析
4.3 基于LQI-ED的单网关SUN信道选择算法
4.3.1 已建立的信道选择算法存在的问题
4.3.2 基于LQI-ED的SUN信道选择算法
4.3.3 算法性能分析
4.4 多网关SUN的按需信道选择方案
4.4.1 多网关SUN的网络拓扑
4.4.2 按需信道选择方案
4.5 本章小结
第5章 基于动态频谱共享的共存机制
5.1 引言
5.2 基于认知无线电的智能电网通信网络架构
5.3 基于动态频谱共享的SUN与WLAN共存方案
5.3.1 网络拓扑模型
5.3.2 信道检测方式
5.3.3 信道分配方案
5.4 信道状态的排队论分析法
5.5 单映射信道关系下的网络性能分析
5.5.1 单映射信道关系下系统状态和业务模型的定义
5.5.2 单映射信道关系对等分配模式下的系统状态分析模型
5.5.3 单映射信道关系非对等分配模式下的系统状态分析模型
5.5.4 单映射信道关系下的性能分析
5.6 非单映射信道关系下的网络性能分析
5.6.1 非单映射信道关系下系统状态和业务模型的定义
5.6.2 非单映射信道关系对等分配模式下的系统状态分析模型
5.6.3 非单映射信道关系非对等分配模式下的系统状态分析模型
5.6.4 非单映射信道关系下的性能分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3888603
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 智能电网介绍
1.1.2 智能电网通信架构
1.1.3 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 网间干扰的理论分析模型
1.2.2 网间干扰避免机制
1.3 论文研究内容
1.4 论文结构
第2章 网络共存问题分析的理论基础
2.1 引言
2.2 智能公用事业网
2.2.1 基本特点
2.2.2 网络组成及拓扑结构
2.2.3 MAC层设计
2.2.4 物理层设计
2.3 SUN物理层性能分析
2.4 共存干扰分析的基本理论模型
2.4.1 SUN的同频段共存系统
2.4.2 共存性能分析的BER计算模型
2.5 基于理论BER模型的共存性能分析
2.6 基于传统PER模型的共存性能分析
2.7 本章小结
第3章 基于包碰撞模型的共存性能分析
3.1 引言
3.2 基本数据包碰撞模型
3.2.1 SUN在WLAN干扰下的包碰撞模型
3.2.2 WLAN在SUN干扰下的包碰撞模型
3.3 基于基本包碰撞模型的共存性能分析
3.3.1 SUN在WLAN干扰下的系统性能
3.3.2 WLAN在SUN干扰下的系统性能
3.4 多干扰源包碰撞模型
3.4.1 基本包碰撞模型存在的问题
3.4.2 基于干扰数量的期望数据包分段方法
3.4.3 SUN在多个WLAN干扰下的包碰撞模型
3.5 多干扰源包碰撞模型性能评估
3.5.1 模型验证
3.5.2 干扰节点发射概率的影响
3.5.3 期望数据包长度的影响
3.6 干扰源泊松分布下的共存性能分析
3.7 本章小结
第4章 基于按需信道选择的共存机制
4.1 引言
4.2 基于PER-LQI-ED的单网关SUN信道选择算法
4.2.1 SUN与WLAN信道配置分析
4.2.2 SUN在WLAN干扰下的信道选择算法
4.2.3 算法性能分析
4.3 基于LQI-ED的单网关SUN信道选择算法
4.3.1 已建立的信道选择算法存在的问题
4.3.2 基于LQI-ED的SUN信道选择算法
4.3.3 算法性能分析
4.4 多网关SUN的按需信道选择方案
4.4.1 多网关SUN的网络拓扑
4.4.2 按需信道选择方案
4.5 本章小结
第5章 基于动态频谱共享的共存机制
5.1 引言
5.2 基于认知无线电的智能电网通信网络架构
5.3 基于动态频谱共享的SUN与WLAN共存方案
5.3.1 网络拓扑模型
5.3.2 信道检测方式
5.3.3 信道分配方案
5.4 信道状态的排队论分析法
5.5 单映射信道关系下的网络性能分析
5.5.1 单映射信道关系下系统状态和业务模型的定义
5.5.2 单映射信道关系对等分配模式下的系统状态分析模型
5.5.3 单映射信道关系非对等分配模式下的系统状态分析模型
5.5.4 单映射信道关系下的性能分析
5.6 非单映射信道关系下的网络性能分析
5.6.1 非单映射信道关系下系统状态和业务模型的定义
5.6.2 非单映射信道关系对等分配模式下的系统状态分析模型
5.6.3 非单映射信道关系非对等分配模式下的系统状态分析模型
5.6.4 非单映射信道关系下的性能分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3888603
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