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(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。低壓電力線載波通信的可靠性不高的缺點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，完成源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)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(shí)間過長、自適應(yīng)性差、實(shí)時(shí)性低等特點(diǎn)，所以本文提出一種融合遺傳的負(fù)載均衡算法，結(jié)合蟻群算

2、法的自適應(yīng)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(yīng)和優(yōu)化能力。
　　 本文首先對低壓電力線載波通信系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，分析了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(diǎn)。其次，在現(xiàn)場的多個(gè)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(fù)載均衡蟻群算法。利用蟻群的自適應(yīng)性改進(jìn)了現(xiàn)有方

3、案的適應(yīng)性低下的缺陷，并在優(yōu)化目標(biāo)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(jìn)，使算法能更好地適應(yīng)電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，設(shè)計(jì)了路由維護(hù)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?fù)淠Ｐ停⒃谶@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(yīng)能力、實(shí)時(shí)性、負(fù)載均衡性和抗毀性，仿真結(jié)果證明該算法能適應(yīng)動態(tài)的電力載波通信系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)性、負(fù)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