电力线载波通信多信道访问机制与混合通信机理研究
[Abstract]:Low voltage power line carrier communication has many problems, such as complex network topology and bad communication environment, which leads to low reliability and limited communication distance, which limits the large-scale development of power line carrier communication technology. From the point of view of improving the reliability of power line communication and increasing the communication range, this paper studies the medium access control protocol and cross-band communication for low-voltage power line carrier communication. Firstly, this paper analyzes the general research status of power line communication technology, summarizes the protocols and standards of narrowband communication and broadband communication, and compares and discusses the media access control protocols in each communication standard. The problems existing in the present protocol are put forward. Secondly, the transmission characteristics of low voltage power line are studied. The power line frequency attenuation effect, multipath effect and noise characteristics are modeled and simulated from the aspects of low voltage power line network structure and transmission characteristics. This paper discusses the possibility of cross-band communication, designs a cross-band communication system, and breaks the shackles of broadband and narrow-band communication in traditional power line carrier communication technology. Then, the existing low-voltage power line media access control protocol is studied, and the advantages and disadvantages of each protocol are summarized by modeling and simulation. On this basis, the design requirements of a new medium access control protocol suitable for large-scale power line networks are put forward. Its characteristics are that it can adapt to large scale network applications, maintain high transmission efficiency and ensure network throughput to solve the problem of exposed terminals and hidden terminals to a certain extent while the network scale is expanding. Thirdly, a media access control protocol based on time slice is designed, which uses periodic access mechanism, priority differentiation mechanism and Backoff competition to effectively reduce the probability of conflict between nodes and ensure the transmission efficiency of the network. The simulation model is built by using MATLAB software. The simulation results show that the new media access control protocol proposed in this paper is more stable under the condition of large-scale network. Transmission efficiency is higher. Finally, a digital front end based on equivalent complex baseband and windowed transceiver is designed to realize cross-band communication, and a frequency recognition method based on leading sequence is designed. In order to realize the power line communication node channel recognition and frequency selection. OMNe T simulation platform is used to build simulation model to verify the multi-frequency communication. The simulation results show that the network node access rate and access speed are improved obviously by using multi-frequency communication. It is of great significance to improve the reliability of power line carrier communication.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN913.6
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,本文编号:2242240
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