一种高效的低压电力线通信组网算法设计

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1、2016年9月1日现代电子技术Sep.2016第39卷第17期ModernElectronicsTechniqueVol.39No.1739doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2016.17.010一种高效的低压电力线通信组网算法设计123张林山，黄睿，周晓方（1.云南电力科学研究院，云南昆明650217；2.苏州万硅电子有限公司，江苏苏州215027；3.复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室，上海201203）摘要：为了满足低压电力线网络的自适应性、时效性需求，在分析了电力线网络信道特点及拓扑结

2、构后，指出了侦听一个时间片循环以优选最短路径的思路，提出了一套基于时分复用信道接入机制的自适应组网算法，给出了算法网络层协议及对应状态机，并使用Matlab建立了一系列仿真模拟机制及节点模型，以仿真电力线网络上实时数据流信息和组网结果。仿真结果表明，相比近年来的分簇算法，该算法在组网时间、平均通信长度和平均通信跳数方面都有明显优化，能在组网时效性和网络性能方面取得平衡。关键词：低压电力线组网路由；电力线网络模型；非交叠分簇算法；时分复用信道中图分类号：TN919.71⁃34文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2016

3、）17⁃0039⁃06Designofahigh⁃efficientnetworkingalgorithmforlow⁃voltagepowerlinecommunicationZHANGLinshan1，HUANGRui2，ZHOUXiaofang3（1.YunnanElectricPowerResearchInstitute，Kunming650217，China；2.WanguiElectronics（Suzhou）Co.，Ltd.，Suzhou215027，China；3.StateKeyLaboratoryofAS

4、ICandSystems，FudanUniversity，Shanghai201203，China）Abstract：Inordertofulfillthedemandsofself⁃adaptivityandtimelinessofthelow⁃voltagepowerlinenetwork，thethoughtofoptimizingtheshortestroutebymonitoringthenetworkforonecyclingperiodispointedoutbyanalyzingthechannelchara

5、cteristicsandtopologystructureofthepowerlinenetwork.Asetself⁃adaptivenetworkingalgorithmbasedontimedivisionmultiplexingchannelaccessisproposed，anditsnetworklayerprotocolandcorrespondingstatemachinearegiven.Inordertosimulatethereal⁃timedataflowinformationandnetworki

6、ngresultsofthepowerlinenetwork，aseriesanaloguesimulationmecha⁃nismsandnodemodelsweresetupwithMatlab.Thesimulationresultsshowthat，incomparisonwiththeclusteringalgorithmsinrecentyears，theproposedalgorithmcanoptimizethenetworkingtime，averagecommunicationlengthandavera

7、gecommuni⁃cationhopobviously，andachieveagoodbalancebetweennetworkingtimelinessandnetworkperformance.Keywords：low⁃voltagepowerlinenetworkingrouting；powerlinenetworkmodel；non⁃overlappingclusteringalgorithm；timedivisionmultiplexingchannel对于提高电力线通信可靠性的研究，目前有明显通0引言信效果改善

8、的技术来自物理层和网络层协议的研究。电力线通信（PowerLineCommunication，PLC）技术[5][6]物理层技术中，基于BFSK、扩频通信、OFDM的电力是指利用现有工频电力线作为信号传输介质，以载波形线载波通信技术能部分解决电力线信道背景噪声问题；式进行数据传送的一种通信