郝文娟
摘 要 在現(xiàn)階段的電力線通訊中大多采用的是時(shí)分多路復(fù)用,這樣會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的傳輸產(chǎn)生延時(shí),從而使網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男式档?,在本文的討論中?gòu)建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真模型,并且將網(wǎng)絡(luò)傳輸中的多分路復(fù)用技術(shù)在使用時(shí)和未使用時(shí)的性能進(jìn)行了相關(guān)的比較,以此來進(jìn)行電力線通訊中網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)的研究,為電力線通訊中的網(wǎng)絡(luò)傳輸建設(shè)提供一些參考意見。
關(guān)鍵詞 電力線路通訊;網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí);相關(guān)研究
中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0047-01
在電力線路的網(wǎng)絡(luò)傳輸中,通常是運(yùn)用現(xiàn)有的一些電力線路來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,在傳輸?shù)臅r(shí)候不需要另外鋪設(shè)通信線路,并且也不會(huì)對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源造成影響,具有良好的發(fā)展前景,在進(jìn)行電力線路的網(wǎng)路傳輸延時(shí)研究時(shí),通常采用仿真模型的方法進(jìn)行,對于電力線路的通訊有著重要的意義。由于電力線路的抗干擾性強(qiáng),因此為了保證傳輸?shù)挠行?,需要采用重發(fā)機(jī)制。
1 時(shí)分多路復(fù)用的概念
在電力線路的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí),信號(hào)會(huì)產(chǎn)生減弱,在面對這種情況時(shí)通常是采用中繼節(jié)點(diǎn),將每個(gè)獨(dú)立的信道轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)的接入。時(shí)分多路復(fù)用就是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)間分為很多不同的信道,并且在每個(gè)信道的傳輸中進(jìn)行多個(gè)結(jié)點(diǎn)的接入,從而實(shí)現(xiàn)了用一個(gè)收發(fā)器進(jìn)行多個(gè)信道的傳輸,并且每個(gè)信道可以進(jìn)行多用戶的支持。影響網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)的因素有很多,比如網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)載、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等,在進(jìn)行電力線路網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的研究時(shí),發(fā)現(xiàn)最大的影響因素是網(wǎng)絡(luò)通訊的主從方式,因此在進(jìn)項(xiàng)相關(guān)的研究時(shí)要建立其相關(guān)的動(dòng)態(tài)仿真模型,對電力線通訊中的時(shí)分多路復(fù)用進(jìn)行相關(guān)的研究,從而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的研究。
2 仿真模型與主從結(jié)構(gòu)
在進(jìn)行多路復(fù)用的仿真模型建立時(shí),主要是通過將傳輸系統(tǒng)分為兩個(gè)信道來實(shí)現(xiàn)的,通過采用多點(diǎn)接入的控制方式實(shí)現(xiàn)了電力通訊的使用,比如電力網(wǎng)的控制、自動(dòng)抄表功能的實(shí)現(xiàn)等。主從結(jié)構(gòu)從控制的方式可以體現(xiàn)出來,一般都是控制中心對其控制的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輪流的控制,從而進(jìn)行信息的有效獲取。這種方式的特點(diǎn)是可以有效避免數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)的沖突,很好的實(shí)現(xiàn)了傳輸?shù)娜蝿?wù),但是這種方式不能及時(shí)的獲取節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警。采用分信道的傳輸模式即可實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)預(yù)警信息的快速回送。通過這種思路的研究檢驗(yàn)多路復(fù)用是否能夠降低電力線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)情況,從而進(jìn)行信息的快速回送。
主從信道主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢,只有其規(guī)定的節(jié)點(diǎn)才具有發(fā)送數(shù)據(jù)的權(quán)利,因此在主從結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)傳輸,節(jié)點(diǎn)只要在主節(jié)點(diǎn)的同意后才能進(jìn)行新數(shù)據(jù)的傳送,通過對節(jié)點(diǎn)執(zhí)行中繼傳輸即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸。在這種結(jié)構(gòu)中需要輪流的查看節(jié)點(diǎn),進(jìn)行節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換,并且制定一定的時(shí)間單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受判定,如果接受到回送數(shù)據(jù),則進(jìn)行下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的查詢,如果沒有受到數(shù)據(jù)的恢復(fù)應(yīng)答則保持等待的狀態(tài)或者是再次發(fā)送,仿真模型可以實(shí)現(xiàn)傳輸時(shí)總時(shí)間的查詢和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間查詢,主要應(yīng)用在電力線通訊傳輸中的抗干擾性和遠(yuǎn)距離的傳輸中。
3 仿真模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
從網(wǎng)絡(luò)仿真模型的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來看,主要有節(jié)點(diǎn)和信道構(gòu)成。節(jié)點(diǎn)的模型可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)行為的描述,由互相連接的模塊組成。通過過程模型的建立來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的模塊,并且節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)用C語言進(jìn)行表述。網(wǎng)絡(luò)仿真模型能夠?qū)﹄娏€網(wǎng)絡(luò)傳輸中的遠(yuǎn)近距離進(jìn)行很好的處理,從而更好的分析電力線通訊網(wǎng)絡(luò)的中繼功能。為了更好的表現(xiàn)主從結(jié)構(gòu),本文建立的模型中有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和幾個(gè)從節(jié)點(diǎn),構(gòu)建了一個(gè)帶有層次性的模型,主要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、過程模型結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)模型結(jié)構(gòu)組成。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的有效的傳輸,包括數(shù)據(jù)的接受、發(fā)送和相應(yīng)的處理,按照類型可分為主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)、信道節(jié)點(diǎn)三種。
在一個(gè)完成的通信網(wǎng)絡(luò)中,各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接主要是靠通信介質(zhì)聯(lián)系在一起的,通過信道模型的描述可以體現(xiàn)出信號(hào)的多種特性,如果信號(hào)傳輸?shù)乃俣?、?shù)據(jù)的類型、信號(hào)延遲的時(shí)間等,信道上的信號(hào)延遲對數(shù)據(jù)在信號(hào)上的沖突有著直接的影響,因此為了進(jìn)行對電力線網(wǎng)絡(luò)實(shí)際傳輸?shù)那闆r,需要對節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行相關(guān)的判斷,主節(jié)點(diǎn)在接受數(shù)據(jù)后會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,檢查數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤,如果數(shù)據(jù)正常則會(huì)將數(shù)據(jù)傳送給下一節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)的接受數(shù)量得以統(tǒng)計(jì),通過對節(jié)點(diǎn)的控制產(chǎn)生相應(yīng)的反饋。信道模型可以從節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)判斷出是否需要進(jìn)行信息的重新發(fā)送,并且對結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的記錄。
4 仿真模型分析
通過模型的建立和相關(guān)的分析可以看出。如果進(jìn)行一次輪流查詢,需要很短的時(shí)間,但是如果采用多次輪流的查詢,那么最短的時(shí)間就是輪流查詢的時(shí)間加上對每一個(gè)單節(jié)點(diǎn)查詢的時(shí)間,如果在查詢中需要對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息的多次發(fā)送,數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間會(huì)更長,由此可以看出,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸負(fù)荷較大時(shí),如果需要數(shù)據(jù)從從節(jié)傳輸?shù)街鞴?jié)點(diǎn),需要更長的時(shí)間。當(dāng)所有的從節(jié)點(diǎn)都需要向主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)荷較大,網(wǎng)絡(luò)的使用率很好,使得數(shù)據(jù)的沖突現(xiàn)象更多,需要數(shù)據(jù)的多次重發(fā),從而導(dǎo)致延時(shí)的出現(xiàn)。當(dāng)采用時(shí)分多路模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí),則節(jié)點(diǎn)的輸送是在網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)的狀態(tài)中,每個(gè)單節(jié)點(diǎn)的延時(shí)會(huì)減少,從而使整體的傳輸時(shí)間減少,有效的降低了電力線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸中的延時(shí)。
5 結(jié)束語
在研究電力線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)研究時(shí),需要針對電力線路的特點(diǎn)來進(jìn)行。本文的研究中主要運(yùn)用了時(shí)分多路復(fù)用模型對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)進(jìn)行了相關(guān)的分析。時(shí)分多路復(fù)用的技術(shù)在面對網(wǎng)絡(luò)負(fù)載比較小的情況下可以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸中出現(xiàn)延遲的現(xiàn)象,但是如果網(wǎng)絡(luò)的傳輸負(fù)載比較大,那么降低延遲的效果并不明顯。本次研究中的結(jié)論對于提升電力線路通訊網(wǎng)絡(luò)延遲具有非常重要的意義,電力線路網(wǎng)絡(luò)的傳輸延時(shí)在實(shí)際的操作中很難實(shí)現(xiàn)較好的分析,因此通過建立相應(yīng)的仿真模型,對電力傳輸中的相關(guān)因素進(jìn)行有效的分析,可以進(jìn)行更好的確定。要控制影響網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的因素,更好的降低網(wǎng)絡(luò)的延遲現(xiàn)象,從而進(jìn)行更好的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境建設(shè)。
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