低压电力线通信网络特性模型与组网算法

由于低压电力线载波通信网络具有物理拓扑复杂和电力线信道时变的特征,在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。为了提高低压配电网电力线载波通信系统可靠性,在总结前人提高电力线通信可靠性的研究基础上,分析电力线通信网络的拓扑结构和组网模型,并提出组网的优化目标函数;进而提出一种基于信道状态和服务需求的电力线通信组网算法。分析了网络拓扑结构,信道特性和通信误码率、传输延时之间的关系,并提出估算方法。仿真试验结果表明,所提算法可根据信道和通信链路的动态变化以及不同的服务需求而动态地建立并优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性,为后续的工程应用提供参考。     

电力线载波通信的自动路由方法研究

电力线载波通信可靠性是制约其广泛应用最重要的一个因素。该文从通信可靠性的角度,论述了电力线载波通信组网的特点和方法,分析了自动组网的必要性,提出适用于低压配电网电力线载波通信的类蚁群算法(like-antcolonyalgorithm),给出自动路由协议框架,并建立了自动路由模型。通过该模型,可以动态识别低压配电网信道质量,并根据信道质量变化,动态维护电力线载波通信网络路由,保证通信网络的有效性,为建立控制类网络提供一种简单有效的组网方法。仿真和试验研究表明,该方法可以有效延长电力载波通信距离和提供系统通信的可靠性。     

一种低压配电网电力线载波通信网络中继算法

建立了低压配电网电力线载波通信网络的一般路由模型,提出并讨论一种基于蚁群优化的电力线通信中继算法,该算法可以根据信道和通信链路的动态变化而动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性。在此基础上,进一步分析了所提出的中继算法在节点发生故障和信道质量明显下降时的可用性。仿真试验初步验证了该中继算法的有效性。     

一种低压配电网电力线载波通信网络中继算法

建立了低压配电网电力线载波通信网络的一般路由模型,提出并讨论一种基于蚁群优化的电力线通信中继算法,该算法可以根据信道和通信链路的动态变化而动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性.在此基础上,进一步分析了所提出的中继算法在节点发生故障和信道质量明显下降时的可用性.仿真试验初步验证了该中继算法的有效性.     

一种低压电力线通信改进分级蚁群路由算法

提出了一种应用于低压电力线通信的改进分级蚁群路由算法。首先采用人工蛛网方法对低压电力线通信网络进行组网,将低压配电网分割成由多个人工蛛网子网组成的分级网络;在此基础上,应用改进分级蚁群路由算法进行路径寻优,建立基站与网络内任意节点通信的最优路由。此算法解决了低压电力线通信的路由优化问题,为通过建立路由提高低压电力线通信可靠性提供了新的思路。仿真研究表明,该算法能有效延长低压电力线通信距离,提高算法效率,具有一定的实际指导意义。     

10 kV电力线载波通信自动组网算法

为了实现远距离传输,获取更高通信质量,提高通信的可靠性和抗毁性,提出了一种适合10kV电力线载波通信的改进动态路由自动组网算法,其以通信质量最优化理论和非交叠分簇路由算法为基础,并结合相应通信协议实现自动组网的目的。该算法以10kV电力通信网中的主站和子站终端为网络节点,按照通信方式进行逻辑分层,建立初始路由表,并对路由表进行基于通信质量的优化、更新及重构策略设定。在MATLAB环境下对该算法进行了模拟仿真,分析了通信质量和耗时。仿真实验证明,该算法能够实现中压电力线载波通信的自动组网,有效提高网络的可靠性和抗毁性。     

低压电力线载波通信技术研究

在概述低压电力线通信技术主要研究方向的基础上,总结了输入阻抗特性、信号衰减特性、噪声特性及信道模型方面的最新研究成果和相应策略。分析了当前热点研究的低压电力线通信调制解调技术(正交频分复用技术OFDM)。通信组网技术则研究了考虑网络有效性和服务需求的蚁群优化路由算法。最后,对低压电力线通信技术的未来研究方向和发展潜力进行了展望。     

基于I-LDAQ算法的电力线通信QoS约束组网方法

电力线通信网络的复杂性严重制约了电力线通信的应用规模,为提高电力线载波通信的覆盖范围和服务质量,提出了一种基于迭代激励因子控制的Lévy飞行双蚁群服务质量参数感知路由算法(iterative incentive factor controlled-Lévy flight dual ant colony with quality of service awared routing algorithm,I-LDAQ)。为解决启发式算法易于陷入局部最优解的缺陷,提出迭代激励机制。迭代激励因子动态控制Lévy飞行双蚁群系统的参数,使算法收敛速度较快,全局搜索能力较强。通过设计相应的通信协议、组网方案和路由重构策略,将I-LDAQ算法应用于服务质量参数约束的电力线通信组网中。仿真结果表明,该组网方法能根据不同的电力线通信服务类型较快完成组网过程,满足不同电力线通信业务的服务质量需求,并选择相应的路由重构方式对网络路由进行动态维护,以提高其抗毁性。     

低压电力线分簇蛛网混合多径盲路由算法及通信协议设计

针对现有电力线组网算法的不足,提出了一种新型的分簇蛛网混合多径盲路由算法,可以满足电力线网络对抗毁性和实时性的要求,解决了链路失效时的频繁网络重构问题。结合通信协议的设计,详细阐述了电力线网络初始化、运行、维护与重构等过程的路由算法。最后通过仿真分析、路由表开销和通信可靠性分析验证了算法和协议设计的有效性和优越性。结果表明,本文提出的分簇蛛网混合算法能够快速有效地实现网络组建和重构;通信协议实现简单有效、开销小、稳定性高,对于提高通信的可靠性具有积极的意义。     

基于终端通信质量的10 kV电力线通信组网方法

提出了一种根据终端之间通信质量进行动态组网的方法,可以实现集中器与终端之间通信质量最优路径的选择.该方法首先通过集中器与终端之间建立通信得到初始组网信息,并根据终端与集中器之间的中继级数进行分层,然后对每个终端与其他终端的通信成功次数进行统计,在一个统计周期结束后,集中器征调统计结果,并进行计算分析得到每条路由的通信质量,为每个终端选择通信质量最优的各级中继站.同时为了适应电力线信道的强时变性,可以合理选择统计周期大小,并在每个统计周期内更新路由信息.该算法与理论上的组网算法相比具有简单易实现、计算量小等优点.算法的实际运行需要制定相关协议和增加一定的硬件功能.通过仿真实例验证了所提方法的正确性和有效性.     

基于多主站模式的低压电力线通信网络层管理协议

提出了一种基于多主站模式的低压电力线通信网络层管理协议,其核心是多主站环境下的网络地址动态管理机制。协议的优点在于能够确保电力线通信网络中的各节点自由申请、配置并管理自身的网络地址,节点之间的通信也可以自主完成,无需专用的网络管理设备来干预。实验结果表明,该协议简便、灵活、可靠,尤其适合电力线通信网络中种类繁多、运行灵活、即插即用的设备,因而在智能家居、办公系统以及低速、低实时性工业网络等领域具有广泛的应用前景。     

用于电力线通信系统的OFDM定时同步算法

为了提高电力线通信在恶劣的电力线信道下通信的可靠性,提出了一种新的正交频分复用(OFDM)定时同步算法。该算法在本地相关法的基础上,对Schmidl算法和Park算法的定时函数的计算过程进行改进,实现信号的定时同步。基于MATLAB软件的仿真结果表明,与Park算法相比,所提算法在低信噪比的加性高斯白噪声信道和电力线信道下,都能获得更加精确的定时同步结果,并且所提算法的计算量更小。并在实验室220 V交流电力线的环境下,验证了所提算法的可行性。     

基于改进遗传蚁群算法的低压PLC网络路由方法

在低压电力线通信网络组网过程中,节点间距离较远或信道环境较为恶劣的条件下,节点上电会形成多个网络短时共存现象,严重影响网络通信的可靠性,因此探讨基于带有冲突避免的载波侦听多路访问+时分多址(CSMA/CA+TDMA)混合协议的多网络快速融合方法.该方法可智能识别区域内存在多个网络,自主选取介质访问控制(MAC)地址最小...     

低压窄带电力线通信信道编码方法

信道编码是提高低压配电网窄带电力线通信可靠性的有效方法之一。在分析研究信道模型基础上,提出了中低速、低成本、适合工程用的电力线通信信道编码设计原则,阐述了简单重复码编码方法和大数判决解码方法。设计由原码、8位编码、16位编码和不同前导符组合而成的4种信道编码方法,给出该4种信道编码方法在实验室220V电网环境下的详细测试数据。在折衷考虑编码效率和可靠性前提下,认为使用8位编码(0X80和0XFE)和使用0XCCC0作为前导符的编码组合方式适合于实际工程应用,较其他3种编码方法误码率至少降低30%。     

超宽带技术在电力线通信中的应用研究

目前电力线载波通信面临着传输速率、可靠性及电磁兼容等诸多方面的挑战。近年来,迅猛发展的超宽带无线通信技术为应对这些挑战提供了新的思路。文章首先简要介绍了超宽带通信技术,在分析低压电力线信道特性的基础上,用SystemV iew软件建立超宽带脉冲通信系统模型,并进行了原理性仿真;探讨将超宽带技术(UWB)应用于电力线高速通信的可行性,并就其中的关键和难点进行了归纳和阐述;最后展望了应用前景。     

基于混沌跳频的电力线交织编码技术

可靠性是制约低压电力线载波通信广泛应用的一个重要因素。作为公用网络,低压配电网通信的安全性也日益受到关注。从提高通信可靠性和安全性出发,论述了正交频分复用（OFDM）技术和混沌跳频（CFH）技术在电力线通信上应用的优缺点,分析了2种技术结合的可行性,提出并设计一种适合高速电力线载波通信的CFH-OFDM系统。该系统将混沌跳频技术引入正交频分复用的编码中,提高了系统抗信道噪声的能力,并改进了通信系统的安全性。仿真实验表明,该方法可以提高系统通信的纠错能力,保证通信的可靠性,并为提高低压电力线载波通信系统的信息安全提供一种值得借鉴的方法。     

适于电能质量监测系统的IT800D电力线通信模块

提出在电能质量监测系统中以低压电力线载波通信专用芯片IT800D设计通信模块.电能质量监测系统采用ARM(S3c2410X)和DSP(TMS320C6713)双核结构的总体设计方案.IT800D通信模块主要包含外围接口电路、ROM、RAM、数据链路层、物理层、模拟前端、滤波器和耦合器.给出了通信模块的结构图;论述了该模块的通信过程.为测试通信模块的性能设计了ARM和PC机的通信测试平台,给出了主程序、IT800D初始化程序和通信处理程序的流程图.通过对不同距离、不同速率的通信检测结果表明:所设计的通信模块速率在1～3 Kbit/s的范围内.能满足电能质量监测系统的要求.     

低压电力线载波通信组网方法

低压电力线载波网络复杂,具有未知性与时变性等特点,难以像中压电力线载波一样根据线路物理拓扑结构组建载波网络。文章提出了一种基于＂逻辑拓扑结构＂组网的低压电力线载波通信组网方法,描述了建立该结构的算法,并进行了实验室仿真。结果表明,该算法能可靠地实现低压电力线载波的组网,虽需消耗一定的时间,但能满足目前低压电力线载波通信的实时性要求。