文档介绍：谨以此文献给我为之努力了七年的母校——中国海洋
大学,也献给我们无悔的青春。
-------------------陈慧
低压电力线载波通信远程自动抄表系统集中式 k-重传
路由算法改进研究

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低压电力线载波通信远程自动抄表系统集中式 k-重传路由
算法改进研究
摘要
近年来,低压电力载波通信技术作为数据通信技术被深入研究和推广,并在
自动抄表、智能家居、家庭接入网络技术方面得到广泛的应用。由于电力线最初
是为传输能量而设计的,所以在传输信号时,信道的不稳定性不能对其提供可靠
性保证,这一特性成为电力线通信最普遍的难题和挑战。目前对于该问题的研究
分为两个方向:1)改善硬件结构的设计。2)改善高层协议设计。其中改进网络
层路由算法的设计来保证通信的可靠性已经成为电力线通信领域研究的特点问
题。网络层路由按照路由组织模式有集中式路由、分布式路由和并发式路由。
本文分析了低压电力线载波通信技术的自动抄表系统基本原理和特性,然后
研究了现有的主流路由算法,并提出了自己的改进路由算法。
本文的路由算法主要针对传统的集中式路由做了改进。在电力线抄表系统
中,传统的集中式路由,是由网络中的一个主控节点维护一个全局路由表,网络
中的普通节点不具有决策权。主控节点发起对某个普通节点的访问控制,然后计
时等待回应,所发起的报文携带到目的节点的全部跳转信息,报文逐跳传递到达
目的节点,目的节点处理并回复信息给主控节点的全过程称为一次报文的旅行过
程。报文在某个独立的节点发送失败,会导致一次报文的旅行过程失败,主控节
点重新发起该访问控制。这势必导致全网对单个节点的依赖性增强。这也是集中
式路由的一个瓶颈问题。
目前有学者提出了重传方案,在报文的一次旅行过程中,允许独立节点发送
失败后重传该报文,这又会导致主控节点长期处于处理某一访问控制的流程中。
本文针对以上问题,提出了改进的 k-重传机制,为报文在一次旅行过程中设
定重传参数,允许报文有选择性的重传,这样在提高全网通信成功率的情况下,
降低主控节点处理某一访问控制的平均时间。本文利用网络中节点个数、信道通
信成功率、单次跳转的时间等重要参数构建了 k-重传机制的数学模型,并与传统
方案的数学模型做了比较,得出了本文所提出方案在性能改善方面的有效性。
本文的创新点在于提出了一种改进的模型,很好的解决了集中式路由在远程
i
自动抄表系统中存在的瓶颈问题。本文对这一模型进行了详尽的分析,并通过仿
真证明了模型的可靠性保证和性能改善率,对重要参数进行了估计。
关键词:电力线载波通信;路由算法;集中式路由;自动抄表系统;
ii
The Improved Centralized k-retransmission Routing
Algorithm for AMR Based on munication
Abstract
In recent years, the low voltage power munication technology as the
municati