基于免疫－蚁群算法电力线载波抄表动态路由方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于免疫-蚁群算法的电力线载波抄表动态路由方法高庆，等基于免疫-蚁群算法的电力线载波抄表动态路由方法高庆，吕霞付（重庆邮电大学重庆，400065）摘要：针对低压电力线载波抄表系统中现有的中继路由算法的不足，提出了一种基于免疫-蚁群算法的低压电力线载波抄表动态路由方法。免疫算法把目标函数和约束条件作为抗原，目标函数的优化解对应为抗体，利用蚁群算法产生和更新抗体，抗体的交叉操作及其对与抗原具有高亲和力的抗体的记忆，均能促进快速求解。该算法结合了人工免疫算法与蚁群算法两者的优点。通过仿真实验验证该算法的收敛性、

2、抗毁性和运算性能，算法能够根据低压电力线信道的变化情况以相对较少的迭代次数收敛到最优路径，提高整个低压电力线载波抄表系统的时效性。关键词：低压电力线载波；抄表；免疫-蚁群算法；动态中继路由Abstract：Inviewoftheshortcomingofthecurrentrelayroutingalgorithminthelow-voltagepowerlinecarriermeterreadingsystem,themethodofrelayroutingbasedonimmune-antalgorithmwasproposed.Imm

3、unealgorithmmakesobjectfunctionandsubjecttermasantigenandtheobjectfunctioncorrespondstotheantibody,Antalgorithmgeneratesandrenewsantibody,thecrossofantibodyandthememoryofantibodyofhighaffinitycanpromotethesolvingprocess.Theimmune-antalgorithmhasadvantagesofboth.Covergence,

4、invulnerabilityandperformancewereanalyzedandtestedbysimulationexperiments.Algorithmcanaccordthechangesoflow-voltagepowerlinechannelwithrelativelylittleiterationstoobtaintheoptimalpath,andthetimelinessofthemeterreadingsystemisimproved.Keywords:Low-voltagepowerlinecarrier;Me

5、terreading;Immune-antalgorithm;Dynamicrelayrouting中图分类号：TM74文献标识码：B文章编号：1001-9227（2014）01-0108-040引言并记忆与抗原具有高亲和力的抗体，交叉操作增强了抗原识电力线载波通信，是以输电线路为载波信号的传输媒介的别、记忆和调节功能，促进快速求解，最终获得最优的路由线电力系统通信，是电力系统特有的通信方式。由于采用电力线路。该方法简单易行，为低压电力线载波通信抄表系统的动态通信综合成本低、易施工、不受环境条件限制等优点，是自动组网和通信可靠性，提供了一种

6、有效的方法。抄表系统的发展趋势。低压电力线具有高噪声、高衰减和高时变等特性，不仅制约了信号传输的距离，也使得低压电力线通1低压电力线载波抄表系统网络拓扑结构信的可靠性大大降低，进而影响抄表范围和抄表成功率。提高一般而言，楼宇内低压电力线网络的典型拓扑结构为混合电力线通信可靠性方面的研究主要有两大方向，即增强物理层树型拓扑结构。在抄表系统中，下行线路的整个网络主要由集通信能力和建立网络中继（路由）。对提高物理层通信能力的中器和一定数量的电表组成，在逻辑拓扑结构中可以将集中器研究主要集中在信道特性、噪声、衰减、信道编码和信号调制视作网关，每个电

7、表视为可通信的终端节点。值得注意的是，方式等方面[1-3]。目前，许多学者对低压电力线载波通信自动中10KV高压上行线路经过变压器降压后，为三相220V的低压继进行了深入研究，提出了多种中继方法，俞天白等针对楼宇线路，然而电力线通信是不能跨相的。从逻辑拓扑结构来说，控制系统中的电力线载波通信提出了一种基于传输矩阵的动态三相之间为并列且相对独立的关系，那么以其中一相的逻辑拓路由算法[4]，实现了节点的即插即用。刘晓胜等提出了一种基扑作为研究对象，则可以代表其他两相线路的拓扑结构。图1于蚁群算法的自动组网方法[5]，并通过仿真验证该算法的有效给

8、出了树型结构的低压电力线载波抄表网络逻辑拓扑结构图，性和抗毁性，可有效延长电力线载波通信距离。以上方法从一1号节点为集中器，2-50号节点代表抄表系统中的载波电表。定程度上解决了