基于遗传算法的多QoS参数约束条件下的PLC路由搜索方法

提出了一种基于遗传算法的多服务质量(QoS)参数约束条件下的电力线通信(PLC)网络路由搜索方法。使用乱序染色体编码方法实现搜索空间的完备性,并用定长的染色体表示包含不同跳数的路由;采用最佳保留机制保证了最终结果为搜索过程中具有最高适应度值的路由;源节点和目的节点均不参与乱序编码、交叉和变异,有效避免了无效染色体个体的生成,提高了搜索效率;将惩罚机制引入适应函数形成Best Effort工作模式,当不存在满足QoS参数约束条件的路由时,系统可暂时工作在不满足QoS参数约束条件的工况下;基于MATLAB仿真验证了所提基于遗传算法的路由搜索方法的正确性、可行性和有效性。     

基于HPLC与RF自适应通信的配用电异构场域网

为提高配用电场域网连通率和传输效率,构建了具有高速电力线载波和微功率无线通信能力的配用电双模异构场域网.首先,详细论述该场域网的拓扑结构、中心结点组网过程、游离节点动态入网流程和网络动态维护机制.其次,设计混合路由表的路由度量机制与改进的层数限制最短路径路由算法.最后,依据实时混合路由表,网络节点自适应选择最优链路以最...     

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。     

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.     

广域保护通信多路径路由选择的改进蚁群算法

广域保护系统对通信过程中的实时性和可靠性都有严格的要求。目前满足广域保护通信系统的路由算法是在综合了时延和可靠性的要求下,计算一条最优主路径,而没有考虑在主路径链路或节点失效后的备用路径问题。针对此问题,提出了一种基于蚁群算法的多路径路由算法,用于计算满足广域保护通信要求的主路由和备用路由,以提高广域保护通信的可靠性。基于链路的时延和可用率改进蚁群算法的信息素,通过改进的蚁群算法可以在广域保护通信网络寻找到从源节点到目的节点之间的多条不同质量的传输路径。实验结果表明,通过所提出的多路径选择算法计算得到的多条路径都能满足广域保护通信系统对实时性和可靠性的要求。     

基于虚剩余带宽的多个路由表的多类别QoS路由

现在以及将来的网络通需要支持有QoS请求的应用,而这对于大型复杂的网络结构是一个挑战,一些研究已经解决了QoS路由的一部分问题.本文在虚剩余带宽的多个路由表的基础上提出了一种新的QoS路由,允许在多个业务类之间动态地共享链路资源.路由算法尽可能为QoS业务选择best-effort业务轻载的链路,从而整体提升网络的性能.通过进一步的仿真,可以看出在链路负载不均衡的时候,QoS业务的丢包率以及best-effort业务的吞吐量都有很大的改善.     

楼宇控制系统中的电力线载波通信路由算法

在设计以电力线载波为通信方式的楼宇控制系统时,为了应对未知和时变的电力线信道特征而提出了一套基于传输矩阵的动态路由算法。传输矩阵中可以存储由初始化算法获得的满足当前电力线信道环境的传输路径信息,后续的发送路径搜索算法可以利用上述信息求取当前环境下从主机到目标节点的最优信号传输路径。在本算法中,除主机外的其它节点都采用了相同的驱动程序,因此实现了节点的即插即用。     

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。     

融合工频通信的电力线载波路径搜索算法

对于配电网低压侧电力线通信网络而言,电力线信道具有未知性、时变性、多样性等特点,在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。而电力线双向工频通信系统(TWACS)具有抗干扰、抗衰减能力强的优势。目前路径搜索信令和数据传输都采用同样的技术传输。路径搜索信令通信可靠性低会严重制约路径接力算法的选择和中继接力的效果。对此,文中在阐述低压配电网电力线载波通信网络拓扑和特征的基础上,提出了一种融合TWACS的电力线载波路径搜索算法。对初始路由表进行优化、参数分析及对比分析,来说明该算法的有效性及优越性。同时,分析了路径搜索算法的抗毁性。从理论上深入归纳、分析和总结了该算法的建模理论。结果表明算法在提高有效性和可靠性等方面优势明显,能够更好地满足配电网中电力线中继传输需求。     

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。     

基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络负载均衡优化策略研究

针对传统电力通信网络路由策略存在的负载分布不均和丢包率较高等问题,基于软件定义网络,提出了一种基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络QoS路由策略。以链路时延、可用带宽和丢包率为约束建立路由模型,并采用改进的拉格朗日松弛算法进行路径选择。通过仿真与传统路由方法进行对比,验证了该方法的可行性。结果表明,与传统路由策略相比,该方法能够规划出符合QoS要求的路径,负载分布更加均衡,有效降低了业务丢包率,丢包率由45%降低到0.1%,具有一定的实用价值。     

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。     

基于协作智能与子梯度优化算法的电力业务差异化QoS路由策略*

针对不同电力业务提供端到端的、确定性的带宽、时延、丢包率、时延抖动等网络QoS,是未来泛在电力物联网通信网络支撑的关键任务之一。文中提出一种基于协作智能与子梯度优化算法的差异化QoS路由策略,解决电力业务多约束条件下路由选择收敛速度慢、易陷入次优解、解的可行性检验缺失、最优性难以证明等问题。具体而言,利用子梯度方法能够动态调整QoS多约束条件惩罚因子,从而在迭代过程中执行可行性检验,并在获得最终解时评估其最优性;利用基本蚁群算法改进后的协作机制,提高不同质量路径的区分度,达到快速收敛、避免进入局部次优解的目的。实验结果表明文中提出的算法较已有方法能够更快地收敛至最优值,且提供了验证解的可行性与最优性手段。     

路由预测技术在通信交换组网中的应用

基于现在电力调度通信网组网结构比较复杂,各调度网点之间路由众多的特点,提出一种适合在复杂的组网方案中发挥疏导作用的路由预测技术,同时对组网的可靠性方面提出了建议。在实际应用中应根据电力系统交换组网的特点及已有设备的使用情况作进一步的调整。     

基于改进蚁群算法的电力通信网络路由策略研究

针对传统电力通信网络路由效率低、成本开销大等缺点,在软件定义网络的基础上,提出了一种基于改进蚁群算法的电力通信网络QoS路由策略。建立了以时延、路径数和抖动等为约束条件的路由模型,并使用改进的蚁群算法进行路径选择。通过仿真和传统路由策略进行端到端延迟、丢包率和链路利用率等性能比较。结果表明,相比于传统策略,该策略的负载分布更加均匀,在端到端的时延、丢包率、链路利用率等性能上都有明显提高,具有一定的实用性。     

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...     

基于距离向量的失电孤岛供电路径搜索算法

由于电网故障或设备检修造成负荷失电,为失电负荷寻找供电路径成为目前许多电网分析软件的必备功能。通过拓扑分析程序将电网划分为若干电气岛,传统的根据树搜索法的孤岛恢复供电路径搜索算法,在路径的搜索上存在不足。文中受因特网路由选择协议算法的启发,将各类电气岛看成路由器,提出一种基于距离向量的搜索算法,通过对各电气岛初始路由表的形成和对路由表的更新处理,最终获得电气岛的全网路由表,通过该路由表可以得到所有可能并且符合调度规程的失电孤岛供电路径。利用内点法最优潮流对搜索得到的供电方案进行可行性验证。以IEEE 14节点标准测试系统为例,验证了该算法的可行性。     

基于多节点的低压宽带电力线信道建模方法研究

随着宽带载波通信在用电信息采集系统中的规模运用,如何搭建实验室数字化综合测试环境,是亟需解决的问题。目前的点对点测试理论依据来源于传统的点对点电力线信道建模方法。电力线载波通信是工作在多级中继路由下,电力线载波通信技术链路级与系统级性能测试需要构造多个节点之间的信道衰落模型。在二端口模型基础上,提出了多节点的宽带电力线信道建模方法。以分支节点为中心对网络进行划分,简化公式描述,并结合典型T型网络分析不同信道相关性产生机制。通过实测信道响应与理论仿真结果进行对比,证明该方法能够准确描述多节点电力线信道以及信道间相关特性,为未来新型高速宽带电力线载波通信技术和系统级测试方法提供理论支撑。