电力线载波通信自动组网研究

摘要：在电力线载波通信中，电力线载波通信网络的结构对通信质量有重要的影响，除了传统的电力线载波通信网络结构外，利用电力线载波的特点进行自动组网，提高网络的通信能力和通信质量，对电力线载波通信而言具有重要意义。文章对电力线载波通信自动组网进行了研究。

关键词：电力线；载波通信；自动组网；逻辑拓扑结构；通信质量 文献标识码：A

中图分类号：TN915 文章编号：1009-2374（2016）19-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.013

1 概述

对于电力线载波通信而言，组网方式是比较多样的。为了提高电力线载波的通信质量，在组网方式选择上也要有所侧重。结合当前电力线载波通信组网实际，自动组网是一种新的组网方式，其中自动组网的结构主要采取了逻辑拓扑结构作为主要结构形式，在整体通信质量和结构优化等方面都具有突出的优势。因此我们应立足电力线载波通信实际，认真分析电力线载波通信自动组网的算法以及算法案例，并对电力线载波通信自动组网的实现过程进行分析，把握电力线载波通信自动组网要点。

电力线载波网络复杂，具有未知性与时变性的一些特点，有一种基于“逻辑拓扑结构”组网的电力线载波通信组网方法，描述了建立该结构的算法分析以及案例分析，结果表明，该算法能可靠地实现电力线载波的组网，虽需消耗一定的时间，但能满足目前电力线载波通信的实时性要求。

而“逻辑拓扑结构”不是反映实际的物理网络结构，而是根据网络中节点之间的数据流向建立起来的逻辑关系。

2 电力线载波通信自动组网的算法分析

电力线载波组网过程就是通过一定的算法，找出“逻辑拓扑结构”的过程。在这一过程中，要注意载波通信中的“孤点”问题，所谓“孤点”是指无论通过何种中继手段都无法与主载波节点建立通信关系的子载波节点，与网络中的其他任意节点都没有数据流关系，这一类节点应该被排除在整个“逻辑拓扑结构”之外。

基于对电力线载波通信的了解，在电力线载波通信组网过程中，算法对组网质量和组网之后的网络通信效果有着直接的影响。为了达到快速有效的组网目的，电力线载波通信在自动组网过程中就要对算法引起足够的重视，并根据组网的实际需要合理选择算法，提高算法的有效性，更好地满足电力线载波通信的实际需要，满足电力线载波通信的快速性、安全性需求。在这一目标的指导下，电力线载波通信自动组网应对算法引起足够的重视，并对算法进行一定的推敲，做到合理选择

算法。

电力线载波通信自动组网的算法分为多个层级，在具体的运算过程中，需要注意运算的节点选择，并做好节点数据的归类和计算。经过完善的计算之后，得出了电力线载波通信自动组网的算法流程，并且利用结构框图的方式对逻辑拓扑结构的建立流程进行了概括，提高了研究质量。由此可见，电力线载波通信自动组网的算法是关系到组网质量和组网结构的重要方式，对电力线载波通信组网而言具有重要意义。

根据电力线载波通信的实际需要，在算法的选择中，应对算法的计算过程和层级有较深的了解，做到根据算法的特点和组网的实际需要选择算法，确保算法在整体准确性和有效性方面达到预期目标，提高电力线载波通信网的通信质量和有效性。因此做好算法的选择，加深对算法的了解，并根据组网的实际需要做好算法选择，是电力线载波通信组网过程中所必须遵循的规律，也是提高电力线载波通信组网质量的关键，对电力线载波通信组网有着非常现实的影响。

3 电力线载波通信自动组网的算法案例分析

第一，“逻辑拓扑结构”虽然也采用树结构的描述方法，但它不同于物理拓扑结构，其中1、2节点，4、5节点，6、8节点在物理拓扑结构中属于不同层，但在“逻辑拓扑结构”属于同一层。

在电力线载波通信自动组网过程中，逻辑拓扑结构被证明是一种有效的组网结构，根据这一结构进行组网，不但在整体通信网络的通信能力上能有所提升，同时还能在通信质量上获得有效的帮助。因此，选择逻辑拓扑结构作为电力线载波通信自动组网的主要结构，对电力线载波通信组网而言具有重要的现实意义。只有重视这一结构的优点，并根据电力线载波通信自动组网的实际需要，进行合理的网络结构布置，才能提高电力线载波通信自动组网的整体质量，满足电力线载波通信自动组网的实际需要。

第二，“逻辑拓扑结构”是在未知物理拓扑结构时通过算法搜索得出的，它不代表唯一的载波通信路径，例如3号节点可以通过“3-1-0”的路径与主载波节点通信，也应该可以通过“3-2-0”的路径与主载波节点通信，但载波通信路径（即“逻辑拓扑结构”）一旦建立，所选路径即被认为是最优路径。

在具体的逻辑拓扑结构建立过程中，除了要满足逻辑拓扑结构的构建需要，同时还要根据逻辑拓扑结构的实际，在具体的节点选择和功能设定上入手，提高逻辑拓扑结构的整体构建质量，使逻辑拓扑结构中的节点在整体质量和功能上能够达到预期目标。在此基础上，我们要根据逻辑拓扑结构的构建实际，合理设定通信路径，并根据通信的实际情况，优化逻辑拓扑结构，保证逻辑拓扑能够在结构的合理性和有效性上达到预期目标，提高逻辑拓扑结构的有效性，为自动组网提供有力支持。

4 电力线载波通信自动组网的实现

“逻辑拓扑结构”的构建时间是影响算法性能的最重要因素。在信号调制方式确定后，载波通信物理层的通信速率已确定，因此构建时间由建立“逻辑拓扑结构”所需要进行的轮询次数决定。轮询次数与节点总数、网络层数、中继节点数有很大关系，同时又受到需要中继的子节点位置影响。一般而言，节点总数、网络层数、中继节点数越大，建立“逻辑拓扑结构”所需时间越长，但在相同的节点总数、网络层数、中继节点数情况下，需要中继的子节点在不同的位置，建立“逻辑拓扑结构”所需时间也会不同。

基于对电力线载波通信自动组网的了解，在具体的组网过程中，选择了逻辑拓扑结构之后，应对逻辑拓扑结构中所有节点数据、节点构成形式、网络层数等都进行必要的设定，使电力线载波通信自动组网能够在整体准确性上达到预期目标，提高逻辑拓扑结构的合理性，使逻辑拓扑结构能够在数据传输和网络通信质量上有较大提高，有效满足电力线载波通信自动组网的需要。因此做好逻辑拓扑结构的设定，是提高电力线载波通信自动组网质量的关键，对电力线载波通信自动组网有着重要影响。

由此可见，在电力线载波通信自动组网的过程中，逻辑拓扑结构的选择与电力线载波通信自动组网质量有着直接的关系。要想提高电力线载波通信自动组网质量，除了要对逻辑拓扑结构进行优化之外，还要对逻辑拓扑结构的各种功能和网络层级进行合理设定，充分发挥逻辑拓扑结构的优势，保证逻辑拓扑结构在电力线载波通信自动组网中能够起到良好的支撑作用，为电力线载波通信自动组网服务，提高电力线载波通信质量，促进电力线载波通信发展。

5 结语

通过本文的分析可知，在电力线载波通信过程中，组网方式和网络结构对电力线载波通信质量有着明显的影响，要想提高电力线载波通信质量，就要在组网方式和网络结构上进行优化。从目前电力线载波通信组网方式来看，自动组网方式是一种比较先进的组网方法，利用自动化组网方式组成的逻辑拓扑结构，成为了电力线载波通信的主要结构，对提高电力线载波通信质量和满足电力线载波通信需要具有重要的现实意义。为此，我们要加强对电力线载波通信组网的研究，找出一种有效的自动组网方式。

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作者简介：梁静，女，江苏连云港人，桂林电子科技大学工程硕士在读，供职于柳州铁道职业技术学院。

（责任编辑：蒋建华）