摘要: 宽带电力线通信(Broadbandpowerlinecommunication,BPLC)是一种有线通信技术，它使用低压配电线作为信息传输介质，能够以高达Mbps的速率进行语音或数据传输。采用BPLC技术的网络具有不需要重新架设网络基础设施的天然优势。BPLC网络基本频带为1MHz～... 展开 宽带电力线通信(Broadbandpowerlinecommunication,BPLC)是一种有线通信技术，它使用低压配电线作为信息传输介质，能够以高达Mbps的速率进行语音或数据传输。采用BPLC技术的网络具有不需要重新架设网络基础设施的天然优势。BPLC网络基本频带为1MHz～20MHz。相较于传统的窄带电力线通信，BPLC网络通信带宽较宽，传输速率更高而且抗干扰性能更强。目前，以BPLC领域的国际标准IEEE1901.1和国家电网公司Q/GDW11612等标准文件为基础，BPLC技术得到长足发展。目前，BPLC已被广泛应用于能源互联网、自动抄表、智能用电系统、路灯控制、充电桩建设等多种场合。 首先，本文了介绍电力线通信网络的研究背景、研究现状以及BPLC网络的概念、特点和应用场景。之后，本文介绍了BPLC网络数据链路层组网、网络维护和信道接入等原理。然后，本文对现有BPLC网络组网协议进行分类叙述，同时还分析了当前BPLC网络组网协议所面临的挑战。 其次，针对现有BPLC网络组网协议在回复关联确认消息的数量和时间上存在冗余的问题，结合BPLC网络接入协议的特点，提出一种基于自适应组播的高效组网协议。该协议通过自适应地聚合关联确认消息并采用组播方式发送，在减少控制开销的同时加速发送部分关联确认消息。理论分析证明了该协议的有效性。OPNET软件仿真结果表明：与现有BPLC网络组网协议相比，该协议能够减少5.88%以上的控制开销并降低5.53%以上的入网时延。 接着，针对现有BPLC网络拓扑不均衡的问题，提出了一种宽带电力线通信网络最优中继选择算法。首先，该算法从入网申请节点到中央控制器所有路径中选择一条成功率最高的路径，使节点选择最合理的中继节点。然后，该算法利用信标报文投递率来记录节点间的通信状态，使节点分布更加均衡。最后，该算法以公有中继节点为顶端节点建立了倒V型中转策略，提高了数据传输效率。仿真实验结果表明：该算法在平均端对端时延、数据传输成功率、网络吞吐量等性能上优于现有技术。 最后，本文总结了全文工作，并展望了BPLC网络在未来可以突破的方向。 收起