電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)研究

摘要：在電力線載波通信中，電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)對(duì)通信質(zhì)量有重要的影響，除了傳統(tǒng)的電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)外，利用電力線載波的特點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)組網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)的通信能力和通信質(zhì)量，對(duì)電力線載波通信而言具有重要意義。文章對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：電力線；載波通信；自動(dòng)組網(wǎng)；邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；通信質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TN915 文章編號(hào)：1009-2374（2016）19-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.013

1 概述

對(duì)于電力線載波通信而言，組網(wǎng)方式是比較多樣的。為了提高電力線載波的通信質(zhì)量，在組網(wǎng)方式選擇上也要有所側(cè)重。結(jié)合當(dāng)前電力線載波通信組網(wǎng)實(shí)際，自動(dòng)組網(wǎng)是一種新的組網(wǎng)方式，其中自動(dòng)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要采取了邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)形式，在整體通信質(zhì)量和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面都具有突出的優(yōu)勢(shì)。因此我們應(yīng)立足電力線載波通信實(shí)際，認(rèn)真分析電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法以及算法案例，并對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行分析，把握電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)要點(diǎn)。

電力線載波網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，具有未知性與時(shí)變性的一些特點(diǎn)，有一種基于“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”組網(wǎng)的電力線載波通信組網(wǎng)方法，描述了建立該結(jié)構(gòu)的算法分析以及案例分析，結(jié)果表明，該算法能可靠地實(shí)現(xiàn)電力線載波的組網(wǎng)，雖需消耗一定的時(shí)間，但能滿足目前電力線載波通信的實(shí)時(shí)性要求。

而“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”不是反映實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向建立起來的邏輯關(guān)系。

2 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法分析

電力線載波組網(wǎng)過程就是通過一定的算法，找出“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的過程。在這一過程中，要注意載波通信中的“孤點(diǎn)”問題，所謂“孤點(diǎn)”是指無論通過何種中繼手段都無法與主載波節(jié)點(diǎn)建立通信關(guān)系的子載波節(jié)點(diǎn)，與網(wǎng)絡(luò)中的其他任意節(jié)點(diǎn)都沒有數(shù)據(jù)流關(guān)系，這一類節(jié)點(diǎn)應(yīng)該被排除在整個(gè)“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”之外。

基于對(duì)電力線載波通信的了解，在電力線載波通信組網(wǎng)過程中，算法對(duì)組網(wǎng)質(zhì)量和組網(wǎng)之后的網(wǎng)絡(luò)通信效果有著直接的影響。為了達(dá)到快速有效的組網(wǎng)目的，電力線載波通信在自動(dòng)組網(wǎng)過程中就要對(duì)算法引起足夠的重視，并根據(jù)組網(wǎng)的實(shí)際需要合理選擇算法，提高算法的有效性，更好地滿足電力線載波通信的實(shí)際需要，滿足電力線載波通信的快速性、安全性需求。在這一目標(biāo)的指導(dǎo)下，電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)應(yīng)對(duì)算法引起足夠的重視，并對(duì)算法進(jìn)行一定的推敲，做到合理選擇

算法。

電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法分為多個(gè)層級(jí)，在具體的運(yùn)算過程中，需要注意運(yùn)算的節(jié)點(diǎn)選擇，并做好節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的歸類和計(jì)算。經(jīng)過完善的計(jì)算之后，得出了電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法流程，并且利用結(jié)構(gòu)框圖的方式對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立流程進(jìn)行了概括，提高了研究質(zhì)量。由此可見，電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法是關(guān)系到組網(wǎng)質(zhì)量和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要方式，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)而言具有重要意義。

根據(jù)電力線載波通信的實(shí)際需要，在算法的選擇中，應(yīng)對(duì)算法的計(jì)算過程和層級(jí)有較深的了解，做到根據(jù)算法的特點(diǎn)和組網(wǎng)的實(shí)際需要選擇算法，確保算法在整體準(zhǔn)確性和有效性方面達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高電力線載波通信網(wǎng)的通信質(zhì)量和有效性。因此做好算法的選擇，加深對(duì)算法的了解，并根據(jù)組網(wǎng)的實(shí)際需要做好算法選擇，是電力線載波通信組網(wǎng)過程中所必須遵循的規(guī)律，也是提高電力線載波通信組網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)有著非常現(xiàn)實(shí)的影響。

3 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法案例分析

第一，“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”雖然也采用樹結(jié)構(gòu)的描述方法，但它不同于物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中1、2節(jié)點(diǎn)，4、5節(jié)點(diǎn)，6、8節(jié)點(diǎn)在物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中屬于不同層，但在“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”屬于同一層。

在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)過程中，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被證明是一種有效的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，不但在整體通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力上能有所提升，同時(shí)還能在通信質(zhì)量上獲得有效的幫助。因此，選擇邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)而言具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。只有重視這一結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)際需要，進(jìn)行合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布置，才能提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的整體質(zhì)量，滿足電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)際需要。

第二，“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”是在未知物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)通過算法搜索得出的，它不代表唯一的載波通信路徑，例如3號(hào)節(jié)點(diǎn)可以通過“3-1-0”的路徑與主載波節(jié)點(diǎn)通信，也應(yīng)該可以通過“3-2-0”的路徑與主載波節(jié)點(diǎn)通信，但載波通信路徑（即“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”）一旦建立，所選路徑即被認(rèn)為是最優(yōu)路徑。

在具體的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立過程中，除了要滿足邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建需要，同時(shí)還要根據(jù)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)際，在具體的節(jié)點(diǎn)選擇和功能設(shè)定上入手，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的整體構(gòu)建質(zhì)量，使邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)在整體質(zhì)量和功能上能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們要根據(jù)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建實(shí)際，合理設(shè)定通信路徑，并根據(jù)通信的實(shí)際情況，優(yōu)化邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證邏輯拓?fù)淠軌蛟诮Y(jié)構(gòu)的合理性和有效性上達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有效性，為自動(dòng)組網(wǎng)提供有力支持。

4 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)

“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的構(gòu)建時(shí)間是影響算法性能的最重要因素。在信號(hào)調(diào)制方式確定后，載波通信物理層的通信速率已確定，因此構(gòu)建時(shí)間由建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需要進(jìn)行的輪詢次數(shù)決定。輪詢次數(shù)與節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)有很大關(guān)系，同時(shí)又受到需要中繼的子節(jié)點(diǎn)位置影響。一般而言，節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)越大，建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需時(shí)間越長(zhǎng)，但在相同的節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)情況下，需要中繼的子節(jié)點(diǎn)在不同的位置，建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需時(shí)間也會(huì)不同。

基于對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的了解，在具體的組網(wǎng)過程中，選擇了邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之后，應(yīng)對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)成形式、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)等都進(jìn)行必要的設(shè)定，使電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)能夠在整體準(zhǔn)確性上達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性，使邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠在數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量上有較大提高，有效滿足電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的需要。因此做好邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)定，是提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)有著重要影響。

由此可見，在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的過程中，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇與電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量有著直接的關(guān)系。要想提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量，除了要對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化之外，還要對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各種功能和網(wǎng)絡(luò)層級(jí)進(jìn)行合理設(shè)定，充分發(fā)揮邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，保證邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)中能夠起到良好的支撐作用，為電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)服務(wù)，提高電力線載波通信質(zhì)量，促進(jìn)電力線載波通信發(fā)展。

5 結(jié)語

通過本文的分析可知，在電力線載波通信過程中，組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)電力線載波通信質(zhì)量有著明顯的影響，要想提高電力線載波通信質(zhì)量，就要在組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化。從目前電力線載波通信組網(wǎng)方式來看，自動(dòng)組網(wǎng)方式是一種比較先進(jìn)的組網(wǎng)方法，利用自動(dòng)化組網(wǎng)方式組成的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，成為了電力線載波通信的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)提高電力線載波通信質(zhì)量和滿足電力線載波通信需要具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，我們要加強(qiáng)對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)的研究，找出一種有效的自動(dòng)組網(wǎng)方式。

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作者簡(jiǎn)介：梁靜，女，江蘇連云港人，桂林電子科技大學(xué)工程碩士在讀，供職于柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

（責(zé)任編輯：蔣建華）