低压电力线载波通信组网路由的设计与实现

发布时间：2017-09-14 08:14

  本文关键词：低压电力线载波通信组网路由的设计与实现

  更多相关文章： 电力线载波通信 动态路由 中继 网络重构 可靠性

【摘要】：电力线载波通信(Power Line Communications, PLC)是指以电力线为媒介进行信息的传输。与其他的通信技术相比,其具有建设速度快、附加投资少、不需要重新布线等优势,在电力领域逐渐成为最欢迎的通信方式。本文主要针对的是低压电力线的应用,充分利用现有的最为普及的电力网络资源,在传输电力的同时,传输更多的数据信息,用以支撑远程自动抄表系统、路灯自动控制系统和智能家居等业务。但在实践中,电力线通信环境恶劣,具有高衰减、强噪声、高阻抗等特点,因此想要实现可靠的数据传输,除了提高点对点通信的成功率,构建快速、灵活、高鲁棒性的网络也至关重要。本文通过对低压电力线载波通信的特殊性进行研究,设计一套组网路由方案来解决通信不可靠的问题。在网络的初始化过程中充分利用节点间的交换信息,划分冲突域,实现空分复用,大大地提高了组网的效率。在网络运行过程中,每个节点实时记录与周围邻居节点间的通信质量,周期性的启动路由评估功能,寻找最优的通信路径,来应对突发噪声和用电负载的突然变化对通信信道造成的影响。不断地进行网络的重构,可以实现整条链路通信的可靠性和实时性,进而解决了在低压电力线网络中由于突发干扰造成的节点间的通信不可靠问题。本方案还引入了多路径机制,来解决单次数据传输失败的问题。本方案在电网的集中自动抄表系统中已成功商用,在全国范围内大批量安装,现场运行规模超过50万个节点,业务性能达到电网的要求,远超其他厂家的同类产品。
【关键词】：电力线载波通信 动态路由 中继 网络重构 可靠性
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN913.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10
• 1.2 国内外的研究状况10-14
• 1.2.1 国外低压电力线载波通信的发展概况11-12
• 1.2.2 国内低压电力线载波通信的发展概况12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第二章 低压电力线载波通信特点及路由方案比较16-30
• 2.1 低压电力线载波通信的特点16-25
• 2.1.1 信道环境16-20
• 2.1.2 电力线通信标准20-22
• 2.1.3 低压电力线网络物理结构22-23
• 2.1.4 低压电力线网络逻辑结构23-24
• 2.1.5 中继技术的要求24-25
• 2.2 常见动态路由方案25-28
• 2.2.1 洪泛路由方案26
• 2.2.2 分簇路由方案26-28
• 2.2.3 蚁群路由方案28
• 2.3 本章小结28-30
• 第三章 组网路由方案设计30-40
• 3.1 总体思路30-31
• 3.2 方案详述31-37
• 3.2.1 初始化组网31-33
• 3.2.2 新节点入网33-34
• 3.2.3 动态路由维护34-35
• 3.2.4 多路径机制35-37
• 3.3 与现有方案对比37-38
• 3.4 小结38-40
• 第四章 组网路由方案实现40-52
• 4.1 功能划分和组网实例40-42
• 4.2 软件实现42-50
• 4.2.1 数据链路层实现42-44
• 4.2.2 网络层实现44-49
• 4.2.3 应用层实现49-50
• 4.3 本章小结50-52
• 第五章 组网路由方案测试52-62
• 5.1 实验室测试52-56
• 5.1.1 测试环境介绍52-53
• 5.1.2 测试硬件设计53-54
• 5.1.3 实验室测试结果54-56
• 5.2 现网运行测试56-60
• 5.2.1 工况介绍56-57
• 5.2.2 试验局举例57-58
• 5.2.3 现有方案数据对比58-60
• 5.3 小结60-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 邹志威,陈启美,左雯;跻身未来的电力线通信 (一)回顾与展望[J];电力系统自动化;2003年03期

2 王方方;高赐威;;智能电网的技术内容及比较[J];高科技与产业化;2009年05期

，

本文编号：848894