[发明专利]一种低压电力线载波通信路由选择方法

说明书

本发明涉及电力通信技术领域，更具体地，涉及一种低压电力线载波通信路由选择方法。本发明通过各节点通信信息表初始化、集中器节点发出探索路径数据帧以搜索其到各节点的通信路径、路径优化目标函数建立、对集中器到各节点的路径进行优化并选出最优和次优路径作为路由的主路径和备用路径等步骤，可以在不知集中器和电表连接关系的情况下，本算法可通过快速的搜索对未知的通信网络进行辨识，找出集中器到电表的最优通信路由路径。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，更具体地，涉及一种低压电力线载波通信路 由选择方法。

背景技术

电力线载波通信是以低压配电网线路为通信通道，利用一定的调制手段，将 数据加载在特定的载波信号中，调制后的信号通过非通信线路传播到接收端，接 收端通过专用的电力线调制解调器将高频信号从电力线上分离出来并传送到终 端设备的一种技术。电力线载波通信的优点是无需架设线路，只要有电力线路即 可进行信号传输。因此目前，国内外集抄系统下行通信即集中器和电表之间的通 信大多采用电力线载波通信方式。但是，低压电力线载波网络普遍存在载波节点 数目多、拓扑结构不稳定、通信环境恶劣、时变性强和周边干扰因素多等问题， 容易因为通信网络的变化降低集中抄表系统数据采集的可靠性。

因此，在集抄系统集中器和电表之间通信中，如何使集中器高效、准确地抄 取用户电表的信息是广受业内关注的问题之一。最初有学者认为提高通信网络可 靠性的方法是从物理层进行改进，结果表明确实在一定程度上提高了通信的可靠 性满足了实际需求，但是物理层性能的提升也收到很多因素的制约因此提升空间 很有限。然而通过网络层的组网，却能以较低的成本较大的提高通信网络的可靠 性。因此网络层面的路由方法直接决定着通信数据如何进行中继和路由，其寻址 效率又直接影响了自动抄表的工作时间，也影响了采集设备的功耗，对集抄系统 下行通信的工作效率起着至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低压电力线载波通信路由 选择方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种低压电力线载波通信路由选择方法，包括以下步骤：

S1：各节点的通信信息表初始化；

S2：集中器节点发出用于探索路径的探索数据帧，并搜索集中器节点到各节 点的通信路径；

S3：路径优化目标函数建立，通信时延与中继节点数呈正比关系，设d(s,d)为 源节点集中器到目标电表节点的通信延时，则其中 a_h·hop_h表示从源节点到目的节点的数据包经过第h“跳”时带来的通信延迟，a 为延时参数，优化目标函数设为：其中：L表示任意节点最小 可通信距离；X为网络中电表节点集合；

S4：对集中器到各节点的路径进行优化，选出最优和次优路径作为路由的主 路径和备用路径；

S5：蚂蚁从节点i到节点j信息素更新公式：

τ_ij＝(1-ξ)τ_ij+ξτ₀；式中：ξ为局部更新挥发因子；τ₀为信息素初 始值；

S6：电表节点收到蚂蚁数据帧后将数据帧中的目的地址提取出来与自身地址 对比，若与自身地址不一致则转到步骤S4；

S7：集中器每一轮依次发出10个蚂蚁数据帧，集中器根据数据帧还回的信息 判断10只蚂蚁是否都已探索完毕；

S8：如果10只蚂蚁都已探索完毕，则选出从集中器节点到目地节点目标函数 最小即延时最短的那条路径，然后系统给予奖励即增加该路径上的信息素含量， 增大该路径被下一轮中蚂蚁选中的概率，奖励规则如下：