低压电力线通信人工蛛网结构的可靠性分析

为证明人工蛛网结构在提高低压电力线通信网络可靠性方面具有的优势,应用结合马尔科夫概率论模型的因子分解法,对应用于低压电力线通信的单层人工蛛网结构进行全端可靠性的理论分析,与传统的树形、星形、环状网络进行对比,证明了单层人工蛛网网络结构的高可靠性。在此基础上对以单层人工蛛网为子网的组网结构进行全端可靠性分析,并与总线型、树形网络结构对比,进一步证明基于人工蛛网的组网方法的可行性。依据人工蛛网的特殊结构,制定了局部路由重构方法,并进行仿真实验,仿真结果证明了人工蛛网结构在提高低压配电网电力线通信网络的连通性、抗毁性和提高通信可靠性方面具有优势。     

一种基于异层交叠分簇组网的低压电力线蚁群路由方法

针对蚁群算法应用于低压电力线通信(LVPLC)领域存在收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题,提出一种基于异层交叠分簇组网的低压电力线蚁群路由方法.该方法先通过异层交叠分簇算法进行组网,将网络节点分为多个逻辑层,并消除同一逻辑层内节点之间的通信,减少搜寻最优路径的迭代次数,优化了网络结构,然后应用蚁群算法进行路径寻优,建立网关节点与网络内任意节点的最优通信路径.仿真结果表明,相比基本蚁群算法及基于分簇蛛网组网的蚁群算法,该方法不仅大幅度提高了蚁群算法收敛速度,而且优化了路由的寻优结果,具有一定的实际意义.     

一种低压电力线载波通信路由方法

低压电力线载波通信信道常常表现出噪声干扰强、信号衰减大、时变性强,直接影响电力线载波通信的范围,降低电力线载波通信的可靠性.文中通过分析低压电力线网络拓扑结构,提出了一种基于Q学习和改进蚁群系统融合的电力线载波通信路由方法.首先采用Q学习算法对电力线网络进行全局搜索得到各路径上信息素初始值;然后利用蚁群算法正反馈收敛机制以及改进后自适应调整搜索策略得到最优路由.将文中算法与两种蚂蚁系统算法进行仿真对比,结果表明,文中算法能更快地建立起网络中主节点到各从节点的路由,并能根据通信信道的变化动态的维护路由,具有很强的抗毁性和自愈性,提高了低压电力线载波通信的可靠性.     

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.     

基于蛛网的新型电力线通信组网算法及通信协议

针对低压电力线载波通信可靠性低的问题,提出了人工蛛网通信网络模型,并建立了相应的数学模型。将三相配电网的MAC层转化成由多个人工蛛网组成的逻辑拓扑。详细叙述了组网过程,提出了中心节点选取算法,制定了自动路由协议。以两状态马尔科夫模型表征用户终端的工作状态,模拟实际中由于信道变化产生的终端节点通信失效。针对数据冲突率、通信流量、链路利用率等方面进行建模仿真对比实验,仿真结果表明新的组网方式及路由协议在提高电力线载波通信可靠性方面具有较大优势。     

基于蛛网的新型电力线通信组网算法及通信协议EI北大核心CSCD

针对低压电力线载波通信可靠性低的问题,提出了人工蛛网通信网络模型,并建立了相应的数学模型。将三相配电网的MAC层转化成由多个人工蛛网组成的逻辑拓扑。详细叙述了组网过程,提出了中心节点选取算法,制定了自动路由协议。以两状态马尔科夫模型表征用户终端的工作状态,模拟实际中由于信道变化产生的终端节点通信失效。针对数据冲突率、通信流量、链路利用率等方面进行建模仿真对比实验,仿真结果表明新的组网方式及路由协议在提高电力线载波通信可靠性方面具有较大优势。     

低压电力线载波通信的动态路由算法

针对已投入使用的电力线载波中继路由算法存在的可靠性低、自适应能力性和负载均衡性差等缺点,提出了一种新的负载均衡算法-蚁群动态路由算法.该算法结合了信道质量和负载均衡等特性来构造优化目标函数,同时,根据电力线载波网络拓扑结构,改进了蚁群算法(ACS)的转移规则、信息素、禁忌表更新规则.仿真实验表明,采用该算法能够找到有效通信路由线路,并收敛于最优路由线路,大大改善网络中的负载均衡情况,提高了低压电力线载波通信可靠性.     

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构

低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性,提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、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,进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法,完善了该路由算法。仿真试验表明,该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。     

低压电力线载波通信路由算法研究

低压配电网拓扑结构复杂未知,电力线载波通信信道干扰与时变造成通信不可靠,影响通信范围。本文对低压配电网拓扑结构进行分析,探讨了自动路由的必要性。在传统的蚁群算法基础上,提出了基于蚁群算法、遗传算法和粒子群算法相结合的混合路由算法。仿真研究表明,该方法能提高收敛速度和保证全局最优。     

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。     

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。     

低压电力线通信组网性能优化方法

低压电力线载波通信介质访问控制(MAC)接入协议是影响组网性能的重要因素之一。针对低压电力线通信信道非对称性导致组网性能相对较低的问题,提出面向低压电力线通信改进人工蛛网荷载受限的改进型自适应p-坚持载波侦听多路访问(CSMA)优化方法。详叙了低压配电网物理拓扑映射为改进人工蛛网逻辑拓扑的组网过程;运用所提方法对改进人工蛛网的吞吐量、分组传输时延进行优化,即根据已知参与信道竞争的活跃节点数,动态调整接入概率,控制节点发送数据分组行为,使信道处于最佳传输状态,保证了组网性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

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。     

基于蚁群算法的低压配电网电力线通信组网方法

低压配电网通信可靠性严重限制了电力线通信实际应用规模。解决这一问题的一个关键技术在于在现有的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)、信噪比、编解码方式等条件下,寻找有效的低压配电网电力线通信自动组网和快速网络恢复以及提高其抗毁性的方法。该文详细地分析了典型低压配电网物理拓扑结构和特点,给出了低压配电网通信仿真拓扑模型,提出了一种适用于未知建筑物电力线拓扑结构条件下的蚁群电力线组网方法;在此基础上,通过仿真试验验证了该组网路由算法的有效性和抗毁性。该研究工作为低压配电网环境下的窄带电力线通信组网提供了一种通用而有效的方法。     

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。     

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。     

低压台区电力线载波通信网络路径优化技术

针对电力线载波通信在实际应用中存在着通信可靠性较低的缺点,分析了低压电力线台区通信网络的特点,提出了基于蚁群算法的电力线宽带载波通信网络路径优化算法,旨在不增加硬件条件的情况下,通过优化载波通信网络路径提升载波通信的可靠性.试验结果验证表明,该方法能够解决低压台区电力线载波通信网络路径优化的问题.     

面向电力物联网信息感知的低压电力线与微功率无线通信融合方法

为提高电力物联网信息感知层面的覆盖范围和可靠性,提出一种构建低压电力线与微功率无线通信跨层融合网络(CPW)的方法。首先建立CPW的统一介质访问控制(MAC)层模型,为实现CPW网络层的融合提供基础支持;然后提出一种结合布朗运动与局部收敛次数控制的改进蚁群算法,完成了CPW的组网过程;对CPW的子业务流进行分配,并提出业务分配中的误码率需求因子,实现了低压电力线与微功率无线通信网络的跨层融合。仿真结果表明,该跨层融合网络的通信链路服务质量优于电力线与无线双模或级联通信网络,用户可以根据不同业务设置相应的误码率需求因子,以兼顾通信链路质量与网络负载均衡,保障CPW的高效性和可靠性。     

电力线载波自动抄表动态路由技术研究

由于电力线信道环境的特殊性,致使电力线载波抄表系统中存在着的抄表距离有限、通信成功率不高等问题。从提高通信可靠性的角度出发,文章探讨了电力线载波中继路由技术,并结合蚁群优化算法原理,提出了一种新的动态路由方法。该方法按照节点间的电气距离,根据电力线信道状态动态地建立和维护载波中继路由,保证了通信的成功率。通过采用候选集策略能够提高中继搜索的准确度和效率。仿真发现,该方法能够准确地找到中继路由,为扩大电力线载波抄表范围提供了一种有效的路由方法。