基于低压电力线载波通信网络的路由算法研究

发布时间：2016-07-07 18:12

  本文关键词：基于低压电力线载波通信网络的路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《湖南大学》 2013年

基于低压电力线载波通信网络的路由算法研究

陈艳  

【摘要】：低压电力线载波通信是用电信息采集系统中最基本的一种新型通信方式。利用配电线建立数据通道存在不少困难，信号传输衰减大，噪声电平高，耦合阻抗随时会有不可预测的变化，但是由于它不需单独架设线路和维护线路，而且电力公司可以直接控制这些传输设备，不需依靠第三方，可以节省增设通信介质的费用或很多运行费用，因此低压电力线载波通信成为电力企业最受欢迎的通信方式。 本文从电力线信道特性、电力线网络特征等方面分析了电力线载波通信出现不可靠问题的原因，并在现有电力线载波路由框架下提出了采用中继技术来解决电力线通信不可靠的策略，以实现高效、快速的全面寻优，并对蚁群和分簇两种主流的路由模型进行了仿真比较，实验结果表明，蚁群网络结构较之传统的分簇组网结构抗毁性和可靠性更高。 然后文章提出一种基于蚁群算法的以最小跳数为优化目标的路径寻优方法，从收敛性、快速性、抗毁性方面出发，对蚁群优化算法在电力线通信网络中的路径优化能力进行了理论分析和仿真验证。结果表明，蚁群算法收敛的快速性和抗毁性能上有较大的优势，能够适应电力线载波通信系统中组网路由的要求，同时可以扩展电力线载波通信网络的通信范围，实现网络内任意节点之间的可靠链接。 针对电力线信道高时变、高噪声、强干扰导致电力线载波通信网络逻辑链路不可靠问题，本文结合蚁群和遗传两种算法各自的特点，，提出了采用蚁群算法并辅以遗传优化机制进行寻优的路由模型。然后建立了以最小传输延迟和最小丢包率为优化目标的算法模型，结合多路径选择策略，提高载波网络保持正常通信的可靠性。仿真实验结果表明，该混合路由算法组建的逻辑网络结构比传统分簇结构以及普通的蚁群组网结构具有更高的可靠性和更优越的抗毁性能，在传输时延和丢包率等方面提供更好的网络服务质量。 最后文章还探讨了关于电力线通信组网的实现方法，进行了任务划分并给出了实现的具体步骤。然后文章给出了路由的程序结构和具体分层设计，并结合电力线载波通信自动抄表系统着重阐述了主节点和普通节点的软件流程。

【关键词】：
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN913.6
【目录】：

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