蚁群算法PLC电力线载波通信网络的组网技术研究(3)
低压配电网上述特点造成了电力线载波通信距离有限，并随负载变化、电网干扰等因素不断变化，电力线载波通信可靠性问题一直是阻碍其应用的核心问题之一。
电力线载波通信可分为“窄带”通信和“宽带”通信。目前来讲无论“窄带”、还是“宽带”都还无法保证通信的可靠性。窄带通信技术上容易实现、价格低廉，由于在集成电路内用了硬件数字滤波，故对通信频段外的干扰有较好的抑制。由于我国电器上网的电磁兼容性不严格，造成了我国电网通信环境较差。目前关于电力线组网的方式的研究多数是加中继的方式。实践表明这种方法并不理想，因为电力线信道变化较大，信号传输的距离也会变化较大，固定中继无法适应这种变化，而且还带来了中继点寿命等一系列问题。
结合电力线载波通信的发展现状及其优缺点，电力线载波通信主要构成以下三种类型的通信网络：利用电力线将各类家电连在一起，以实现对家电的自动控制的家庭组网(LAN-Local Area Network)；从应用和完成功能的角度使之从PLC-NET 中分离出来，以电力线载波通信网络为媒介，现特定功能的公用事业管理领域的虚拟专用网(VPN—Virtual Private Network)；以电力网为接入网实现信息的最后1km 传输的接入网(AN—Access NetWork)，以上三种网络的建立对组网方式提出了较高要求。
电力线载波通信网络，尤其是窄带电力线载波通信网路，其网络特性在很大程度上与Ad Hoc网络十分相似。同时电力线载波通信又有其自身的特点，比如通信信道共享，窄带通信速率较低，拓扑结构复杂等。在这样的网络中实现可靠组网可谓难度很大，建立以动态路由为基础的电力线通信网络是解决制约电力线载波通信可靠性问题的有效手段。
1.3 论文结构与安排
低压配电网用作通信网络时网络的物理拓扑结构复杂、通信信道的时变性、通信信道的频率选择性、噪声干扰强而信号衰减大等严重阻碍了其应用发展。由于现阶段电力线载波网络的研究主要关注提高物理层和MAC层的技术来克服PLC复杂多变的环境。在这些研究中，他们假设网络拓扑不变，或者MAC层以上节点间的通信连接和通路可靠（稳定且对称）。然而鉴于电力线信道动态可变，通信连接往往变得不稳定且不对称，因此网络拓扑产生变化。所以需要能够及时有效地跟踪网络拓扑结构变化的路由算法。
本论文期望在这样一个动态的网络环境下，为电力线载波通信寻找一种新的、更加最合理的组网方式，保证网络的连通性和可靠性，使通信网络不会因为信道质量的变化而失去通信能力，同时对网络进行优化，保证网络性能最优。
本论文尝试在电力线载波通信网路中运用了全新的组网方法，试图从组网模式的角度解决制约电力线载波通信技术推广应用的诸多难题，为电力线载波通信技术的推广应用起到积极关键的推动作用。
第一章主要介绍电力线载波通信网络的背景、现状以及研究的目的。第二章将电力线载波通信的组网问题归类并比较得出最佳解决方案，并简单介绍采用的手段和工具。第三章将详细解释方案采用的算法及其研究改进，展示网络性能的各项指标。第四章将总结研究成果并得出结论。
2 PLC的组网方法研究以及工具选择
2.1 PLC的组网归类
电力线通信网络运行特点决定了由于网络节点自身和环境的变化而引起的网络拓扑结构变化的特性。如果用图表示一个通信网络，图中的点表示路由节点，图中两点之间的连线表示节点之间可以通信的路径，那么通信网络路由优化问题可以简述为，在这个图中寻找两点之间满足某一优化目标函数的最优的路径，其中网络参数随时间变化，使得该问题变得十分复杂。这种组合优化问题与旅行商问题( Traveling Salesman Problem，简称TSP)具有很大的相似性。
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