宽带微功率通信模块组网方案设计与实现

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在当前的用户用电信息采集系统中,电力线载波技术占据主流位置。尤其是宽带电力线载波技术,既节约部署成本,又提高了数据速率。宽带电力线载波技术组网方案,信号传输受限于电力线布局,组网灵活性差。宽带电力线载波技术采用单频点组网方式,网间干扰严重,网间协调开销较大。实时路由修复采用全网广播方式,增加网络开销。当前技术对数据传输实时性、组网灵活性、抗干扰性等要求更高,当前的组网方案已无法满足要求,面临着巨大挑战。首先,本论文在宽带微功率无线技术下,自主提出一种多频点多网络共存组网方案。该组网方案取其中一个频点作为公共频点,能够充分利用频谱资源,缩短频点扫描时间,减少组网时间;创新白名单配置方式,减少信令开销,提高网络稳定性;创新代理节点选择算法,可以实现代理节点个数最少,并使代理节点负载均衡;改进实时路由修复算法为半方向定向广播,降低网络开销,减少路由修复时延;改进代理变更算法,保证存储信息的有效性。理论分析该组网方案的组网时间,网络开销,路由修复时延,网络稳定性。然后,根据组网方案的功能设计,在Linux系统上进行开发,并放在ARM+u COS平台上运行。最后,使用协议一致性测试平台,对组网方案进行协议一致性测试,验证组网方案实现的协议一致性。宽带微功率多频点组网方案中,工作频点的编号大于3时,组网时间就开始小于宽带电力线载波组网。2个节点通过1级节点入网,就可减少2次报文转发,节点越多,层级越大,效果越明显。半方向定向广播,可以降低6.7%—93.8%的网络开销,层级每增加一层,网络开销就降低6.7%。本论文从工程应用的角度出发,设计、实现、验证了一种高效的多频点多网络共存组网方案,应用在宽带微功率无线用户用电信息采集场景下。
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