[发明专利]低压电力线窄带载波通信路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力线窄带载波通信、自动抄表技术及自组网路由领域，特别涉及一种低压电力线窄带载波通信路由方法。

背景技术

由于我国对低压电器准入监控的不严导致电网载波通信的背景噪声很大，而低压电网优越的50hz频率响应特性带来了极差的高频响应特性，剧烈的电网负载变化使得电网产生极高的高频衰减和难以克服的衰减动态范围，这都导致了用电营业管理数据采集系统下行信道通信的可靠性达不到现场的适用要求，根据国际上在低压电网上允许使用的两个载波通信频段与通信技术发展的现状，低压载波通信单纯依靠物理层通信是无法保证系统数据采集的可靠性。目前国内外在低压载波通信领域几乎都毫无例外地在发展以牺牲部分数据采集速度来提高数据采集可靠性的中继组网技术（即关联中继技术），而我国的电力线载波组网技术的发展是从半自动组网起步的，这种半自动组网技术需要庞大的售后服务支持，在规模推广环境下是不可能持久的，而动态组网虽然能保证系统的有序中继、区域避让、梯次发送、多路并进式的全网搜索，但是现有的动态组网的缺点是对载波通信芯片要求比较高，包括电能表端，需要信号幅度或信噪比采集的硬件支持，电能表成本相对较高，这对数量庞大的规模推广是一个沉重负担，因此，一种既能降低成本又能提高通信可靠性的低压电力线窄带载波通信路由方法亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能降低成本又能提高通信可靠性的低压电力线窄带载波通信路由方法。

本发明提供的这种低压电力线窄带载波通信路由方法，采用基于变种蚁群算法的动态组网方法，且采用似然概率洪泛机制作为路径失效时的修复补充方式，所述变种蚁群算法包括路由发现和路由维护两部分，所述路由发现将载波信号看做人工蚂蚁，将载波信号的发生看做所述人工蚂蚁的释放，将从中心载波节点发送载波信号直到其接收目的载波节点的回应信号的过程看做所述人工蚂蚁的一次完整的觅食过程，所述中心载波节点根据所述目的载波节点的回应信号建立中心路由表，其它各载波节点通过接收和监听电力线上的载波信号计算出其到所述中心载波节点的电气距离，得到一个电气距离表，通过不断更新该电气距离表以调整其可以直达所述中心载波节点的路由表，所述路由维护是针对个别载波节点或局部区域内的载波节点进行，所有载波节点根据其各自转换或监听到的分组数据包来自动更新其各自的邻居载波节点表及其各自对应的到达所述中心载波节点的电气距离以动态适应通信信道的状态。

所述变种蚁群算法采用电气距离作为约束的候选策略，选择所述电气距离阀值的[                                                ,]区间上的各载波节点作为所述人工蚂蚁下一个通信节点的候选集。所述路由维护采用局部更新规则更新信息素，所述局部更新规则采用如下公式更新所述信息素：

F=100×iused/(iused+iUnused+iUnused×iDflag/Nvalue)，式中F表示信息素，iused表示成功的次数，iUnused表示失败的次数，iDflag表示路径的深度，Nvalue表示父节点的个数，所述局部更新原则是对每只人工蚂蚁走过的路径进行更新。所述路由维护中所述中心载波节点维护一个到达各载波节点的路由表，所述各载波节点只需维护其各自到达所述中心载波节点的路径。所述各载波节点接收到所述中心载波节点广播的似然概率命令时，根据其侦听到的邻居载波节点的数目采用似然概率算出其发送概率，所述各载波节点根据其所算出的发生概率来转发所述命令。所述变种蚁群算法包括链路节点参数、链路线路参数、禁忌表三个中途数据，该三个中途数据存储所述各载波节点的成功失败次数、路由深度、与其父节点的连接关系、当前载波节点的搜索痕迹。

本发明由于采用基于变种蚁群算法的动态组网方法，且采用似然概率洪泛机制作为其路径失效时的修复补充方式，降低了成本，同时又提高了低压电力线窄带载波通信的可靠性。

具体实施方式