發(fā)布時(shí)間：2018-04-19 12:21

  本文選題：電力載波通信 + QoS保障技術(shù)��； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：電力載波通信(PLC)技術(shù)以現(xiàn)有的電力線作為通信介質(zhì),電力線具有分布廣泛與無需額外架設(shè)的成本優(yōu)勢(shì),使得PLC技術(shù)引起了廣泛關(guān)注。智能電網(wǎng)(smart grid)計(jì)劃已相繼在全國各地實(shí)施,電力載波通信性能表現(xiàn)如何,將直接影響該計(jì)劃的順利進(jìn)行。但是,由于電力線是專用的輸送交流電的線路,作為信號(hào)傳輸媒介很不理想,對(duì)通信性能造成了很大影響。目前,關(guān)于電力載波通信的基礎(chǔ)研究比較多,在阻抗特性、信號(hào)衰減特性以及信道建模等方面已經(jīng)取得了很多成果,而關(guān)于電力載波網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(Qo S)尚未引起人們的廣泛關(guān)注。服務(wù)質(zhì)量(Qo S)技術(shù)是用于保證網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和可靠性的一項(xiàng)綜合技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí),帶寬資源充足,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)均可無障礙通信。隨著網(wǎng)絡(luò)中接入的節(jié)點(diǎn)數(shù)的增多,資源難以滿足各節(jié)點(diǎn)的通信需求,難免發(fā)生網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞的情況。Qo S技術(shù)正是用于解決這一類網(wǎng)絡(luò)問題。在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下,Qo S技術(shù)可以保證重要的業(yè)務(wù)信息及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸,從而確保網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。首先,對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的QoS技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了三種經(jīng)典的QoS服務(wù)模型:盡力而為服務(wù)模型、綜合服務(wù)模型、區(qū)分服務(wù)模型,總結(jié)了Qo S的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),并從網(wǎng)絡(luò)層次的各個(gè)層面研究了典型的無線網(wǎng)絡(luò)的Qo S保障技術(shù),重點(diǎn)分析了三類MAC層協(xié)議。接著結(jié)合電力載波網(wǎng)絡(luò)AMI系統(tǒng)給出了PLC網(wǎng)絡(luò)的Qo S體系結(jié)構(gòu),為PLC網(wǎng)絡(luò)Qo S的系統(tǒng)化研究提供參考模型。然后針對(duì)電力載波網(wǎng)絡(luò)IEEE802.15.4不能滿足不同業(yè)務(wù)需求問題對(duì)IEEE802.15.4 MAC層協(xié)議進(jìn)行改進(jìn),提出了帶優(yōu)先級(jí)控制機(jī)制的MMAC-Qo S協(xié)議,并對(duì)其進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的MAC協(xié)議在廣播耗時(shí)、網(wǎng)絡(luò)吞吐率和傳輸時(shí)延等性能方面優(yōu)于IEEE802.15.4 MAC協(xié)議中采用的CSMA/CA,能較好的保證重要業(yè)務(wù)的及時(shí)可靠傳輸,滿足PLC網(wǎng)絡(luò)的Qo S需求。最后給出了MMAC-Qo S協(xié)議在試驗(yàn)平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)。
[Abstract]:Power carrier communication (PLC) technology takes the existing power lines as the communication medium. The power lines have the advantages of wide distribution and no extra installation, which makes the PLC technology attract wide attention.Smart grid (smart) program has been implemented all over the country one after another. The performance of power carrier communication will directly affect the smooth progress of the plan.However, because the power line is a special AC transmission line, it is not ideal as a signal transmission medium, which has a great impact on the communication performance.At present, there are many basic researches on power carrier communication. Many achievements have been made in impedance characteristics, signal attenuation characteristics and channel modeling.However, the quality of service (QoS) of power carrier networks has not attracted much attention.Quality of Service (QoS) is a comprehensive technology used to ensure the real-time and reliability of the network.The network size is small, the bandwidth resources are sufficient, and all nodes in the network can communicate without obstacles.With the increase of the number of access nodes in the network, the resources are difficult to meet the communication needs of each node. The network overload or congestion is inevitable. The QoS technology is used to solve this kind of network problems.In the case of network congestion, QoS technology can ensure the timely and accurate transmission of important business information, thus ensuring the efficient operation of the network.Firstly, the QoS technology of traditional network is studied, and three classical QoS service models are analyzed: best effort service model, integrated service model, differentiated service model, and summarizes several key indexes of QoS.At the same time, the QoS guarantee technology of wireless network is studied from all aspects of network level, and three kinds of MAC layer protocols are analyzed.Then, combined with the power carrier network AMI system, the QoS architecture of the PLC network is presented, which provides a reference model for the systematic study of the PLC network QoS.Then the IEEE802.15.4 MAC layer protocol is improved to solve the problem that the power carrier network IEEE802.15.4 can not meet different service requirements. The MMAC-Qo S protocol with priority control mechanism is proposed and simulated.The simulation results show that the improved MAC protocol is superior to the CSMA / CAA protocol in broadcast time, network throughput and transmission delay, and can ensure the timely and reliable transmission of important services and meet the QoS requirements of PLC networks.Finally, the implementation of MMAC-Qo S protocol on the test platform is given.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN913.6

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本文編號(hào)：1773077