《基于ofdm的低压电力线通信网络的协议研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ofdm的低压电力线通信网络的协议研究（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、东南大学倾十研究生学位论文 摘要 低压电力线通信网络作为一种新的局域网接入方式，与其它接八方式相比有 显藩秘侥点：一方螽鸯予幂需要镱设裁线秘默成本套更低；另一方晒更重要酶是 由于电源插头随处可见，所以几乎可以在家里的每个地方实现网络履联。但是由 于电力线信遗恶劣的噪声环境和信遗待槛，实现高速互连的电力线遇信网络有稂 大困难，正交频分复用( 0 F D M ) 调制方式在抗干扰方面的优捧表现促使电力线通 信网络的物理层协议采用O F D M 技术。为了能与其它接八方式竞争，电力线网 络系统盛须提供可靠而高性能的服务质量，处理好共用信邋的冲突，合理地分配 和辫分配信道资源，所以在网络的数据镳路层鼹
2、采用合适的煤质访问控制 ( M A C ) 蕨接入协议。 本论文首先讨论了低压电力线上的数据传榆特性，然后在此基础上介绍了系 统采竭砖物理昙O F D M 技术，并研究了O F D M 系统在电力线逯信斓络上应用的 优缺点。 根据实鼯的电力线网络拓扑结构，建立了电力线网络模型，分析了在这个模 型下数据链路层中所采用的M A C 层接入技术，包括完全随机的A L O H A 协议， 载波帧听多址( C S M A ) 协议，带碰撞检测的C S M A 协i Y ( C S M A C D ) 。农设定 了电力线嘲络鼹采餍砖数据帻结构以后，仿奏了在电力线嗣络孛篱蓼而实髑髓几 种接八方式( 非时隙A
3、 L O H A 协议，非时隙1 一坚持型C S M A 协议，非时隙1 坚 特整C S M A C D 秘议) ，并攘分毒亏了在接入髑户数、信遥兜跨误码攀、单稼传播 时她等参数在不同馓下的陛能，最詹提出了在不同的需求和网络环境下所采用的 M A C 层接八协议。 【暮键词l 低压电力线通信正交额分复用( O F D M ) 媒质访问控制( M A C ) A L O H A 载波帧骣多址( C S M A ) 蛟续梅 东南大学硕十研究生学位论文 A b s t r a c t L o w v o l t a g ep o w e r l i n ec o m m u n i c a t i
4、o n ( L V P L C ) n e t w o r ki s an e wl o c a la r e a n e t w o r k ( L A N ) a c c e s sm e t h o d I td o e sh a v es o m ea p p e a l i n ga t t r i b u t e sc o m p a r e dt o o t h e rs o l u t i o n s ：F i r s t ，n on e ww i r ei sn e e d e d ， s ot h ec o s tc a nb e1 0 w e r ；M o r e i m
5、 p o r t a n t l y ，p o w e ro u t l e t s a r ea l m o s te v e r y w h e r es o m e o n em i g h tw a n tt ou s ea n e t w o r k e dd e v i c ea th o m e B u tb e c a u s eo f i t sf i e r c en o i s ea n dc h a r m e lc h a r a c t e r i z e s ， P L Ci s c e r t a i n l yav e r yd i f f i c u l t
6、m e d i u mt oi m p l e m e n tt h eh i g h - s p e e dl i n k s T h e p h ) r s i c a ll a y e r ( P H Y ) U S e so r t h o g o n a lf r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ( O F D M ) a s t r a n s m i s s i o nt e c h n i q u eb e c a u s eO F D Mh a ss o m ew o n d e r f u lv i r
7、 t u e si na n t i - j a m m i n g T ob ea b l et oc o m p e t e a g a i n s t o t h e ra c c e s sm e t h o d s ，t h eP L C s y s t e m sh a v e t oo f f e ra b i gp a l e R eo f t e l e c o m m u n i c a t i o n ss e r v i c e sw i t has a t i s f i e dq u a l i t yo fs e r v i c e ( Q o S ) ， s o
8、 l v et h ec o l l i s i o ni nt h ep u b l i cc h a n n e l ，a l l o c a t ea n dr e a l l o c a t et h er e s o u r c eo f P L C c h a n n e l S ot h ed a t al i n kl a y e r L L ) m u s tt a k ep r o p e rM e d i aA c c e s sC o n t r o l ( M A C ) l a y e r a c c e s sp r o t o c 0 1 I nt h i sp
9、 a p e r ，w ed i s c u s st h ed a t at r a n s m i s s i o nc h a r a c t e r so fL V p o w e r l i n e A n d t h e nw ei n t r o d u c ea n dr e s e a r c ht h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fO F D M t e c h n i q u e a tt h eL V P L Cn e t w o r k B a s e do nt h ep r a c t i
10、 c a lp o w e r l i n en e t w o r kt o p o l o g ys t r u c t u r e ，w e p r o p o s et h e p o w e r l i n en e t w o r km o d e l ，a n da n a l y z et h eM A Cl a y e ra c c e s st e c h n o l o g y ， w h i c h i n c l u d e t h o r o u g h l y r a n d o mA L O H Ap r o t o c o l ，C a r r i e rS
11、e n s e M u l t i p l e A c c e s s ( C S M A ) ，C S M A w i t hc o l l i s i o nd e t e c t i o n ( C S M A C D ) A f t e r p r o p o s i n g t h eu s e dd a t a f r a m es t r u c t u r e ，w es i m u l a t es o m e s i m p l ea n dp r a c t i c a la c c e s st e c h n o l o g i e s ( t m s l o t t
12、 e d A L O H A ，u n s l o t t e d l - p e r s i s t e n t C S M A ，u n s l o t t e d 1 - p e r s i s t e n tC S M A C D ) W e a n a l y z et h ep e r f o r m a n c e s a ts o m e p a r a m e t e r s ， s u c ha sa c c e s su n i t s ，b i te r r o rr a t e ， p r o p a g a t i o nd e l a yp e rm e t e
13、r ， a n dt a k ed i f f e r e n tM A Ca c c e s sp r o t o c o l sa td i f f e r e n t u s e rd e m a n d sa n dn e t w o r ke n v i r o n m e n t K e y w o r d s L o w V o l t a g e P o w e r H n eC o m m u n i c a t i o n ( L V P L C ) O r t h o g o n a lF r e q u e n c y D i v i s i o nM u l t i
14、p l e x i n g ( O F D M ) M e d i aA c c e s sC o n t r o l ( M A C ) A L O H AC a r r i e rS e n s e M u l t i p l eA c c e s s ( C S M A ) F la m eS t r u e t u r e I J 学位论文独创性声明 本人声鞠所漫交豹学位论文是我个人在导师指导下迸行的研究工作及取褥 驰硬究成果。尽我所知，除了文中特男攘以标注释致落浆遮方辨，论文中不包含 其他人融经发淤成撰写过的研究成果，1 妃不包禽为获得东南大学戚其它激育机构 瓣学袋或证书藤镬惩过滤率
15、| 瓣。与我醚工箨静同恚黠本磷究所敲薛餐籍贡熬均 已在论文中作丁明确的说明并裁示了谢意， 签名：绰日期：堕炒 美手学位论文使爱授权懿说臻 东南大学、中国科学技术信息研究所、国象图书馆谢权保鳃本人所送交学使 论文魏鬣酃猝弱鬼子文稻，可戳采甭影鞠、缩印躐萁穗簸潮手段傈存论文。本人 电子文档蛉内容鄹纸鏖谂文的杰窭相一致，除在保密期肉蜓缳密论文终，兔许论 文被查测和借阅可l 三l 公布( 包括干0 登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 惩于| l 登) 授权畚潦大学疆变生筑办理。 整名；雌导师签名：毒畦匿期：丝璺：兰! 兰7 东南夫学硕上研究生学位论文 第一章绪论 1 1 课题背景 低压电力线
16、通信( L o w - V o l t a g e P o w e r l i n eC o m m u n i c a t i o n ) 是指利用现有的低 压电力线通信网络进行语音及数据业务的一项新技术。局域网接入方式有很多 种，一类是建立新的网络，可以建立无线本地环路系统、卫星小系统，还有其它 一些新的固定接入网络，另外一类是利用现存的网络系统作为接入网络，包括 x D S L 技术，有线电视网( C A T V ) 等，低压电力线通信网络就是其中之一。利 用现存网络作为接入手段有明显的优点；成本低、施工方便。另外由于电力线在 家庭、公司及各种场所处处可达，比线缆甚至电话线更为广泛，用户能自由选择 在家中任何有电插座的角落进行数据通信，甚至高速I n t e m e t 接入。 为了提高电力线网络的市场竞争力，就必须要求电力线网络对通信服务提供 可靠高性能的服务质量( Q o S ) ，电力线网络作为新的通信接入方式，要提供的 各种通信服务具体包括： ( 1 ) 、面向连接的服务，比如电话服务，也包括另外一些固定比
