低压电力线载波通信新型组网模型性能分析

刘晓胜 张 良 周 岩 戚佳金 黄南天

（1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001 2.国家电网杭州市电力局 杭州 310009）

1 引言

电力线（Power Line, PL）媒介设计的初衷是为了完成电能而非数据的传输，对数据通信而言，其信道特性并不理想，具体表现为噪声显著且信号衰减非常严重[1]。同时，输入阻抗变化、必须工作在有限的信号功率范围内等物理特性大大降低了电力线通信（Power Line Communication, PLC）系统的通信可靠性[2,3]，致使大规模应用受到制约。提高电力线通信可靠性可以从物理层角度来考虑，例如，信道估计与选择[4]、滤波设计[5]、功率分配[6]等方面，还可以从电力线通信的组网方式[7]、网络模型[8]等角度来考虑。围绕电力线通信网络可靠性、容错性和生存性方面的研究，国外有学者开始了初步的探讨工作。有关窄带电力线通信组网问题的研究国内外学者仍很少开展。本文从提高窄带电力线通信可靠性角度，对新型组网模型的建立自动路由等方面做研究探讨，提出了基于人工蛛网的组网算法，给出对比仿真实验结果并作分析。

2 新型PLC网络模型

2.1 PLC网络结构

根据低压配电网配电区域的不同，网络的拓扑结构存在差异。但总体来说，PLC网络是基于树形的混合拓扑结构[9]。低压配电网的PLC系统是由位于变压器二次侧的通信基站和分布在电网内的多个用户终端构成的。图 1所示为典型的低压配电网PLC系统物理拓扑结构。单相电力线通信网关A、B、C放置在每相的起始位置，负责各相电网内的终端节点组网。……