《配电线载波通信的网络及其协议的研究与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配电线载波通信的网络及其协议的研究与实现（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 糊1 粪：三堂分类o ：j 里旦一 4 m 代日：j 墼! ! 一女 & - 栩喜酃癌坐碧 硕士学位论文 论文题目：配电线载波通信的网络及其 协议的研究与实现 学生姓名 学号 硕0 5 l 】1 2 指导教师堕窒垄壑堡 学科专业盐簦塑墼生兰些笙 研究打向基t 塑堑! ! 塑曼! ! 坚壁堕旦垫生 论文提交日期三望旦尘笙婴旦 南京邮电人学硕上研究生学位论文 摘要 摘要 配电线载波通信( D P L C ) 技术，是指利用已有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和 信息交换的一种技术，具有投资少、见效快、可靠性高、稳定性好、运营成本低等得天独厚 的优点，近年来得到了快速发展。目前，利用1 0 k
2、v 配电线的中压配电线载波技术已经在一些 场合得到应用。由于配电应用对通信实时性与可靠性的要求，所以在提高物理层性能的同时， 有必要研究一组有效的高层协议来提高整个系统性能。 与O S I 所描述的七层通信体系模型不同，为了满足配电网通信实时性和可靠性的要求， 根据国际标准I E C 6 1 3 3 4 采用配电线载波的配电自动化中描述，可将通信模型简化成三层 结构。至少需保留以下三层：物理层、数据链路层和应用层。本文将研究重点放在数据链路 层。 我国配电网结构极其复杂，但基本上都可以划分为以下三种结构：链形组网方案、树形 组网方案和环形组网方案。按照数据传输技术，本文将配电网分成点到点网络和
3、点到多点网 络两种，并详细设计分析了两种模型下的通信协议方案。点到点通信协议设计成一个停止 等待的、自动重传的数据传输协议。点到多点网络较为复杂，如何在解决信道冲突问题的同 时保证数据传输的实时性是电力线载波通信中的一个关键问题。本文研究了点到多点的通信 模型，采用了基于轮询的、基于虚拟载波检测冲突和基于冲突避免的三种通信协议方案。基 于轮询的方案实现简单、实时性可以保证，但总体效率不高，且不能从根本上解决主动上报 的问题。另两种方案则更为灵活，能更有效地利用信道，提高数据传输效率，但相应的实现 起来较为复杂。 系统的实现同样对系统的性能有着重要的影响。本文在最后详细的介绍了系统的设计思 想及
4、技术方案。本课题设计的配电线载波通信系统在实验室运行良好，整个系统具有高实时 性、高可靠性和高灵活性的特点，完全能够满足配电网发展对载波通信的要求。 关键字：配电线载波通信，通信协议，点到点，点到多点，嵌入式系统，V x W o r k s 南京邮电大学硕士研究生学位论文 A b s t r a c t A b s t r a c t D i s t r i b u t i o np o w e rl i n ec a r r i e rc o m m u n i c a t i o n ( D P L C ) i sak i n do ft e c h n i q u e sw h i c
5、hm a k eu s e o fd i s t r i b u t i o nn e t w o r ka sc o m m u n i c a t i o ni n t e r m e d i u mt oi m p l e m e n td a t at r a n s f e ra n di n f o r m a t i o n e x c h a n g e B e c a u s eo ft h ea d v a n t a g e so fl e s si n v e s t m e n t ，i m m e d i a t ee f f e c t ，h i g hr e l
6、 i a b i l i t y , h i g h t a b i l i t ya n dl e s sm a n a g e m e n tc o s t ，D P L Ch a sd e v e l o p e dr a p i d l yi nr e c e n ty e a r s N o w a d a y s ， i s t r i b u t i o no f10k vl i n e i nt h ed i s t r i b u t i o np o w e rl i n ec a r r i e rt e c h n o l o g yh a sb e e na p p
7、l i e di na u m b e ro fo c c a s i o n s ，b e c a u s et h ed i s t r i b u t i o no fr e a l t i m ec o m m u n i c a t i o nw i t ht h er e l i a b i l i t yo ft h e u e s t ，i ni m p r o v i n gt h ep h y s i c a ll a y e rp e r f o r m a n c ea tt h es a m et i m e ，i ti sn e c e s s a r yt Os
8、t u d ya o u po fh i g h - l e v e la g r e e m e n t se f f e c t i v e l yt oi m p r o v e t h es y s t e mp e r f o r m a n c e U n l i k et h es e v e n t hf l o o rw h i c hb ed e s c r i b e di nt h eO S Ic o m m u n i c a t i o ns y s t e mm o d e l ，i no r d e r m e e tt h er e a l - t i m e
9、d i s t r i b u t i o np o w e rl i n en e t w o r kc o m m u n i c a t i o na n dr e l i a b i l i t yr e q u i r e m e n t s ， p a p e rd e s c r i b e st h ec o m m u n i c a t i o nm o d e l i na c c o r d a n c ew i t hi n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d s C 6 13 3 4 R e s e r v a t i o n
10、sr e q u i r e da tl e a s tt h ef o l l o w i n gt h r e el a y e r s ：t h ep h y s i c a ll a y e r , d a t al i n k y e ra n dt h ea p p l i c a t i o nl a y e r T h i sp a p e rw i l lf o c u so nr e s e a r c hd a t al i n kl a y e r C h i n a Sd i s t r i b u t i o np o w e rl i n en e t w o r
11、 ks t r u c t u r ei se x t r e m e l yc o m p l i c a t e d ，b u tb a s i c a l l yc a n d i v i d e di n t ot h ef o l l o w i n gt h r e es t r u c t u r e s ：n e t w o r k c h a i n e ds t r u c t u r e ，t r e en e t w o r ks t r u c t u r ea n d n e t w o r ks t r u c t u r e A c c o r d i n gt
12、 od a t at r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g y ，d i s t r i b u t i o np o w e rl i n en e t w o r k r u c t u r ew i l lb ed i v i d e di n t o p o i n t - t o - - p o i n ta n dp o i n t - t o - m u l t i p o i n t n e t w o r ki nt h e p a p e r o i n t t o p o i n tc o m m u n i c a t i o n
13、p r o t o c o li sd e s i g n e da sas t o p w a i t ，a u t o m a t i cr e t r a n s m i s s i o no f a t at r a n s m i s s i o n a g r e e m e n t s P o i n t - t o m u l t i p o i n t n e t w o r ki sm o r ec o m p l e x h o wt or e s o l v e h a n n e lc o n f l i c ti s s u e sa tt h es a m et
14、i m ee n s u r et h a tt h er e a l t i m ed a t at r a n s m i s s i o np o w e rl i n e a r r i e rc o m m u n i c a t i o ni sak e yi s s u e T h i sp a p e rs t u d i e st h ep o i n t - t o m u l t i p o i n tc o m m u n i c a t i o n s n o d e l ，a n da d o p t st h r e ep o i n t t o - m u l
15、t i p o i n tc o m m u n i c a t i o np r o t o c o lw h i c hi sb a s e do np o l l i n g 、 i r t u a lc a r r i e rb a s e dO nt h ed e t e c t i o no fc o n f l i c ta n dc o l l i s i o na v o i d a n c er e s p e c t i v e l ya n da n a l y z e t h i sp r o t o c o l si nd e t a i l P o l l i n
16、 gs c h e m ew h i c hr e a l t i m ec a nb eg u a r a n t e e di ss i m p l e ，H o w e v e rt h e o v e r a l le f f i c i e n c yo fw h i c hi sn o th i g h ，a n dc a nn o tf u n d a m e n t a l l ys o l v et h ep r o b l e m sr e p o r t e db y t h ei n i t i a t i v e T w oo t h e rs c h e m e sa r em o r ef l e x i b l e ，m o r ee f f i c i e n tu s eo fc h a n n e la n di m p r o v ed a t a t r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c y , b u tt h er e a l
