多跳中继宽带电力线通信网络中的OFDM跨层资源分配

为保障宽带电力线通信网络的有效性和可靠性,提出一种综合多跳中继宽带电力线通信网络的业务层、网络层、介质访问控制(Media Access Control,MAC)层和物理层信息的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)跨层资源分配方法。首先建立综合跨层信息的MAC层数据包调度效用值模型和基于公平性阈值控制的物理层子载波分配模型。提出为满足各用户服务质量需求的MAC层高效用值数据包优先调度准则。再将该模型和准则应用于宽带电力线通信网络各交叉节点的资源分配过程中。最后在典型电力线信道环境下对所提算法及对比算法进行仿真。仿真结果表明所提算法能够保证实时用户与非实时用户的通信速率和时延的服务质量需求,且具有较大的系统吞吐量和较好的时延特性,有效解决了多跳中继宽带电力线通信网络的OFDM资源分配问题。     

基于公平因子的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线通信OFDM系统的资源优化分配问题,在分析低压宽带电力线通信系统网络结构的基础上,建立资源不足且存在多种实际约束下多业务多用户在多子载波上的资源分配模型,提出一种基于公平因子及用户紧急度的跨层资源分配算法,在保证RT用户最小速率及NRT用户间公平性的同时最大化系统吞吐量。典型电力线信道环境下的仿真结果表明,算法在满足资源分配模型优化目标下性能更优。     

宽带电力线载波通信物理层资源分配新算法

宽带电力线载波基于正交频分复用技术可实现电力串行通信数据的并行传输,增强了电力通信系统的实时性与高效性.针对宽带电力线载波通信资源分配问题,文中提出了一种低复杂度的物理层资源分配算法,首先基于等功率分配方式确定各用户为满足其最低速率需求所需的子载波集合,将多用户资源分配问题降维成单用户资源分配问题,之后对各用户所分配的...     

混合业务公平的宽带电力线正交频分复用系统跨层资源分配

在宽带电力线正交频分复用系统通信容量资源不足、实时业务要求固定速率/比特和非实时业务要求最小速率/比特、总功率受限子载波等功率的约束下,建立满足实时业务稳定性和非实时业务公平性的多目标优化跨层资源分配模型,提出混合业务公平性与速率自适应相结合的跨层资源分配算法。在典型电力线信道环境下进行仿真和分析,结果表明提出算法性能优于对比算法且更满足多用户混合业务电力线通信资源分配的多目标优化要求。     

计及通信资源优化的电力线载波通信路由算法研究

基于电力线载波技术的用电信息采集系统实现全网信息可交互,为负荷需求侧响应、预付费管理、配变监测分析等业务的数据和控制指令提供必要的通信通道,是电力系统实现智能化的关键技术之一。随着电网规模的增大、业务类型和数据量的增多,无论是窄带载波还是宽带载波都将呈现出信道资源紧张,传输能力下降的问题。为保障用电信息采集数据的准确可靠传输,基于业务区分服务模型,本文提出一种计及通信资源优化的电力线载波通信路由算法。算法实现了对不同类型业务的快速分组和传输路径区分计算。根据电力线载波通信网络当前资源现状,同时考虑不同业务类型的QoS需求而制定多目标函数,使业务能够全局优化使用通信资源,在一次路由中满足多服务质量需求。通过实验仿真,证明了本文所提出算法在优化网络资源方面具有较优性,并能够有效避免网络拥塞和传输数据丢失的发生。     

混合业务下的电力线通信资源优化分配

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出一种低复杂度的分配算法。首先,利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量(qualityofservice,QoS);然后对非实时性业务采用比例公平算法分配剩余资源;最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真,结果表明:与已有算法相比,所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量,且具有较低的复杂度;同时,该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求,符合宽带电力线通信的要求。     

基于证据理论的电力线OFDM多业务跨层动态资源分配算法

针对正交频分复用（OFDM）系统提出了一种基于D-S证据理论的媒体接入控制(MAC)层调度策略,该策略采用QoS要求中时延、速率公平性和丢包率三个评价指标来确定数据包调度优先级。通过为各评价指标分别选取隶属度函数,进而求得基本概率分配值,并利用D-S证据理论的合成法则将三个评价指标进行融合判决,判决后结果作为层间信息传递给物理(PHY)层,PHY层根据MAC层提供的控制参数,完成子载波、功率和比特的分配,实现跨层资源分配。建立电力线通信(PLC)系统模型,仿真并与现有跨层资源分配算法比较,结果表明所提算法能够根据信道条件在满足多业务用户Qos需求的情况下动态分配资源,在保证系统性能的基础上满足不同业务用户的QoS要求。     

基于证据理论的电力线OFDM多业务跨层动态资源分配算法

针对正交频分复用(OFDM)系统提出了一种基于D-S证据理论的媒体接入控制(MAC)层调度策略,该策略采用QoS要求中时延、速率公平性和丢包率三个评价指标来确定数据包调度优先级。通过为各评价指标分别选取隶属度函数,进而求得基本概率分配值,并利用D-S证据理论的合成法则将三个评价指标进行融合判决,判决后结果作为层间信息传递给物理(PHY)层,PHY层根据MAC层提供的控制参数,完成子载波、功率和比特的分配,实现跨层资源分配。建立电力线通信(PLC)系统模型,仿真并与现有跨层资源分配算法比较,结果表明所提算法能够根据信道条件在满足多业务用户Qos需求的情况下动态分配资源,在保证系统性能的基础上满足不同业务用户的QoS要求。     

基于宽带OFDM电力线通信的载波资源分配算法

陕西地区传统电力线系统主要是窄带通信,若考虑到宽带OFDM电力线通信时,就面临着如何将载波资源进行有效分配的问题。鉴于此,提出了一种基于拍卖框架的载波资源分配方法,叫做基于中继拍卖(Relay Auction)的宽带OFDM电力线通信的载波资源分配,简称RA方法。主要用于解决宽带OFDM电力线通信中载波分配的效率与公平性,并且实现较好的连接阻塞概率性能。算法主要基于拍卖的框架,其中配备了网络中的集中器作为拍卖人,而簇头结点作为投标人,彼此竞争宽带OFDM通信网络中的载波资源,叶子结点通过簇头结点中继获得资源。本方法采用了源结点、中继结点和目的结点间的层级稳健结构,增强了系统的稳健性,与此同时有效地进行资源分配,实现了全网吞吐量的最大化、公平和效率。     

窄带OFDM低压电力线载波技术及标准化发展趋势分析

针对低压电力线载波通信及电力用户用电信息采集应用,分析了窄带OFDM低压电力线载波技术的发展现状以及国际标准化情况。首先分析了低压配电网电力线信道的特点,揭示了新一代低压电力线载波通信均采用窄带OFDM调制技术的原因;然后针对我国电力用户用电信息采集电力线载波本地网络,提出了一种协议栈模型,目的是为标准化建立一个分层协议框架,实现不同厂家载波终端的互联互通和互操作。最后分析了物理层工频过零点传输的必要性,并对几个主要的窄带OFDM物理层标准进行了比较。     

新一代电力线载波通信关键技术探讨

配用电网智能化需要灵活方便、经济实用的通信方式支撑,电力线载波通信被认为是最佳的通信方式之一。文章简要分析了配电网电力线载波通信技术的现状与发展趋势,结合智能电网配用电业务的通信需求,论述了新一代电力线载波技术的主要特征与技术挑战,阐述了包括跨频带电力线载波通道基础特性、物理层、MAC层、协同分集、频谱认知、跨频带耦合等关键技术和问题,提出了面向智能电网应用的新一代电力线载波通信技术。最后,探讨了新一代智能PLC技术的应用前景。     

基于正交频分复用的电力载波宽带远动通信系统

论述了基于正交频分复用（OFDM）的电力载波宽带远动通信系统,提出将OFDM调制技术运用于10kV配电网电力线载波通信中,可以达到1Mbps以上的数据通信速率,满足中压配电网宽带远动通信高可靠性需要。分析了基于OFDM的电力载波宽带远动通信系统关键技术,相比传统的电力线载波通信技术而言,它可以提供更高的频谱利用率、更快的通信速率、更好的抗信道衰落性能以及更高的可靠性。     

低压电力集抄上行通信信号盲区解决方案研究

为解决用电信息采集设备因安装在移动信号盲区,而导致GPRS/CDMA模块通信无法上线的问题,文中介绍了一种基于宽带载波通信技术的无线信号中继器设备——宽带电力线载波无线信号中继器。宽带电力线载波无线信号中继器由数据转换单元、本地单元和远程单元组成,本地单元与远程单元间通过宽带电力线载波通信技术进行通信。在使用原有终端与GPRS/CDMA远程通信模块的条件下,加装宽带电力线载波无线信号中继器,可使信号不良区域的终端实现与主站实时数据交互。通过试验测试表明,宽带电力线载波无线信号中继器具有良好的通信实时性和可靠性,能够较好地满足低压电力集抄系统上行通信对于通信技术的需求。     

基于稀疏贝叶斯学习算法的电力线通信脉冲噪声抑制方法

电力线通信脉冲噪声干扰是影响通信系统性能的主要因素之一。文中针对电力线中的脉冲噪声,采用基于稀疏贝叶斯学习算法的抗脉冲方法,将电力线信道中空子载波包含的信息用于脉冲噪声估计,通过基于正交频分复用(OFDM)的宽带电力线载波通信系统,在实际室内电压电网中,验证了算法的可行性。     

中压电力线的通信耦合与误码率分析

随着智能电网的高速发展,通信系统对传输效率、自动化及可靠性的要求越来越高,传统单载波系统和多载波系统已经不能满足。中压电力线宽带载波通信技术是解决配网自动化瓶颈问题的最佳通信方式,其高效、可靠的耦合技术满足通信需求。本文结合现场实际情况的测量和分析,通过对中压配电网信道特性及OFDM技术分析了10 kV中压电力线载波通信模型及其耦合特性。通过建立通信耦合系统模型分析了不同信噪比及误码率的关系曲线,实验结果表明采用OFDM调制技术能有效克服电力线信道传输的频率选择衰落特性,并增强系统的抗多径干扰的性能。     

计及接入控制策略的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线资源分配中的Qo S需求保证及用户间公平性问题,提出了一种计及接入控制策略的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配算法。首先建立了多用户跨层资源分配系统模型;其次通过公平因子约束实现整体算法的公平性,并提出一种接入控制策略,在某一个或几个用户信道质量较差而需要消耗大量系统资源的情况下,通过拒绝这些用户的接入来保证系统的整体性能;最后,在典型电力线信道的环境下,对该算法及对比算法进行了仿真,仿真结果证明所提算法相对于对比算法可以更有效地满足Qo S及公平性需求,提升系统性能。     

OFDM电力线载波远程智能抄表技术

介绍了智能电网及AMI对新一代远程智能抄表系统所提出的新要求,通过对低压电力线载波信道特性的分析,以及对目前低速PLC调制技术性能局限性的分析,提出了采用新一代低压电力线载波通信技术——OFDM多载波调制．详细介绍了OFDM低压电力线载波调制原理、编码及接收机技术．并阐述了APLNET—iM的物理层设计、MAC层设计及专用芯片设计。     

欧洲电力线智能计量发展标准简介

低压电力线载波通信采用低压电力线作为传输介质,为通信网络“最后一公里”问题提供了一个很好的解决方案.本文介绍了一个新的基于OFDM技术的低压电力线载波通信标准——电力线智能计量发展(Power-line Intelligent Metering Evolution,PRIME),对PRIME的物理层、MAC层和汇聚层进...     

低压电力线载波高速数据通信设计

分析了低压电力线载波通信的特点，讨论了低压电力线载波通信的标准，在分析电力线载波高速数据通信技术的基础上，介绍了多载波通信技术OFDM（正交频分复用），讨论了Intellon公司提出了基于OFDM原理的PowerPacket技术，提出了利用电力线载波通信芯片INT5130，INT1000实现数据通信的设计方案。     

基于NS-3的PLC多频通信协议仿真平台设计与实现

针对缺乏电力线载波通信协议评估、验证环境的问题,提出并实现了一种基于网络仿真器NS-3的电力线载波多频通信协议仿真平台。基于NS-3仿真平台,研发了电力线载波通信模块,实现了物理层、媒体接入控制层及逻辑链路控制层功能,采用基于前导信号的三次握手机制实现工作频率认知,进而实现多频组网及多频通信。仿真平台不仅支持典型电力线载波通信网络拓扑配置,也支持实测信道衰减/噪声数据的导入。测试结果表明,仿真平台可实现不同场景下不同协议功能、关键算法及关键参数的仿真和验证,支持节点接入率、吞吐量等网络性能的统计,为电力线载波多频通信协议的研究提供了有力的工具。