電力線載波通信中的動態(tài)路由算法研究.pdf

1、低壓電力線載波通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重點與難點。低壓電力線載波通信的可靠性不高的缺點是制約智能電網(wǎng)發(fā)展的主要因素。由于低壓電力線的噪聲、衰減特性使通信距離變短、可靠性變差，這些問題很難在物理層進行解決，需要通過上層的通信協(xié)議來解決，因此需要采用路由算法尋找中繼節(jié)點進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，完成源節(jié)點與目的節(jié)點之間的可靠通信。而現(xiàn)有的電力線載波路由算法有著搜索時間過長、自適應性差、實時性低等特點，所以本文提出一種融合遺傳的負載均衡算法，結(jié)合蟻群算

2、法的自適應性、遺傳的快速性和電力線載波信道特性等，提高路由算法的快速性、自適應和優(yōu)化能力。
　　 本文首先對低壓電力線載波通信系統(tǒng)進行了介紹，分析了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，并簡單介紹了現(xiàn)有的電力線載波路由算法并分析其各自的優(yōu)缺點。其次，在現(xiàn)場的多個臺區(qū)測試和分析了現(xiàn)有市場上主流的兩種路由方案（福星曉程和青島東軟），根據(jù)現(xiàn)場測試與理論分析了曉程與東軟路由方案的缺陷，提出了融合遺傳的負載均衡蟻群算法。利用蟻群的自適應性改進了現(xiàn)有方

3、案的適應性低下的缺陷，并在優(yōu)化目標函數(shù)、禁忌表更新、狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則以及搜索等方面對蟻群的改進，使算法能更好地適應電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)。同時，設(shè)計了路由維護策略，提高路由算法的抗毀性。最后，建立了信道仿真模型以及網(wǎng)絡(luò)拓撲模型，并在這些模型上，對比測試了洪泛算法、非交疊分簇算法和GA-LBAS算法的適應能力、實時性、負載均衡性和抗毀性，仿真結(jié)果證明該算法能適應動態(tài)的電力載波通信系統(tǒng)，在實時性、負載均衡性和抗毀性等方面明顯優(yōu)于洪泛算法和非交疊分簇