電力線通訊中網絡傳輸時延的研究

郝文娟

摘 要 在現階段的電力線通訊中大多采用的是時分多路復用，這樣會使網絡的傳輸產生延時，從而使網絡傳輸的效率降低，在本文的討論中構建了一個網絡仿真模型，并且將網絡傳輸中的多分路復用技術在使用時和未使用時的性能進行了相關的比較，以此來進行電力線通訊中網絡傳輸延時的研究，為電力線通訊中的網絡傳輸建設提供一些參考意見。

關鍵詞 電力線路通訊；網絡傳輸延時；相關研究

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0047-01

在電力線路的網絡傳輸中，通常是運用現有的一些電力線路來進行數據的傳輸，在傳輸的時候不需要另外鋪設通信線路，并且也不會對現有的網絡資源造成影響，具有良好的發展前景，在進行電力線路的網路傳輸延時研究時，通常采用仿真模型的方法進行，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，因此為了保證傳輸的有效性，需要采用重發機制。

1 時分多路復用的概念

在電力線路的遠程網絡傳輸時，信號會產生減弱，在面對這種情況時通常是采用中繼節點，將每個獨立的信道轉變為多個節點的接入。時分多路復用就是根據網絡傳輸的時間分為很多不同的信道，并且在每個信道的傳輸中進行多個結點的接入，從而實現了用一個收發器進行多個信道的傳輸，并且每個信道可以進行多用戶的支持。影響網絡傳輸延時的因素有很多，比如網絡的傳輸協議、網絡傳輸的負載、拓撲結構等，在進行電力線路網絡延時的研究時，發現最大的影響因素是網絡通訊的主從方式，因此在進項相關的研究時要建立其相關的動態仿真模型，對電力線通訊中的時分多路復用進行相關的研究，從而進行網絡延時的研究。

2 仿真模型與主從結構

在進行多路復用的仿真模型建立時，主要是通過將傳輸系統分為兩個信道來實現的，通過采用多點接入的控制方式實現了電力通訊的使用，比如電力網的控制、自動抄表功能的實現等。主從結構從控制的方式可以體現出來，一般都是控制中心對其控制的節點進行輪流的控制，從而進行信息的有效獲取。這種方式的特點是可以有效避免數據在傳輸時的沖突，很好的實現了傳輸的任務，但是這種方式不能及時的獲取節點的數據進行預警。采用分信道的傳輸模式即可實現對節點預警信息的快速回送。通過這種思路的研究檢驗多路復用是否能夠降低電力線網絡傳輸的延時情況，從而進行信息的快速回送。

主從信道主要進行數據的查詢，只有其規定的節點才具有發送數據的權利，因此在主從結構中的網絡傳輸，節點只要在主節點的同意后才能進行新數據的傳送，通過對節點執行中繼傳輸即可實現遠距離的網絡通訊傳輸。在這種結構中需要輪流的查看節點，進行節點之間的數據交換，并且制定一定的時間單位進行數據的接受判定，如果接受到回送數據，則進行下一個節點的查詢，如果沒有受到數據的恢復應答則保持等待的狀態或者是再次發送，仿真模型可以實現傳輸時總時間的查詢和每個節點的數據傳輸時間查詢，主要應用在電力線通訊傳輸中的抗干擾性和遠距離的傳輸中。

3 仿真模型的設計和實現

從網絡仿真模型的系統拓撲結構來看，主要有節點和信道構成。節點的模型可以進行節點行為的描述，由互相連接的模塊組成。通過過程模型的建立來實現節點的模塊，并且節點的狀態用C語言進行表述。網絡仿真模型能夠對電力線網絡傳輸中的遠近距離進行很好的處理，從而更好的分析電力線通訊網絡的中繼功能。為了更好的表現主從結構，本文建立的模型中有一個主節點和幾個從節點，構建了一個帶有層次性的模型，主要由網絡結構、過程模型結構和節點模型結構組成。節點的構建能夠實現數據的有效的傳輸，包括數據的接受、發送和相應的處理，按照類型可分為主節點和從節點、信道節點三種。

在一個完成的通信網絡中，各個節點之間的連接主要是靠通信介質聯系在一起的，通過信道模型的描述可以體現出信號的多種特性，如果信號傳輸的速度、數據的類型、信號延遲的時間等，信道上的信號延遲對數據在信號上的沖突有著直接的影響，因此為了進行對電力線網絡實際傳輸的情況，需要對節點之間的距離進行相關的判斷，主節點在接受數據后會對數據進行處理，檢查數據是否出現錯誤，如果數據正常則會將數據傳送給下一節點。從節點對數據的接受數量得以統計，通過對節點的控制產生相應的反饋。信道模型可以從節點發送的數據判斷出是否需要進行信息的重新發送，并且對結果進行相關的記錄。

4 仿真模型分析

通過模型的建立和相關的分析可以看出。如果進行一次輪流查詢，需要很短的時間，但是如果采用多次輪流的查詢，那么最短的時間就是輪流查詢的時間加上對每一個單節點查詢的時間，如果在查詢中需要對節點進行信息的多次發送，數據的傳輸時間會更長，由此可以看出，當網絡的傳輸負荷較大時，如果需要數據從從節傳輸到主節點，需要更長的時間。當所有的從節點都需要向主節點進行數據的傳輸時，由于網絡傳輸的負荷較大，網絡的使用率很好，使得數據的沖突現象更多，需要數據的多次重發，從而導致延時的出現。當采用時分多路模型對數據進行傳輸時，則節點的輸送是在網絡平穩的狀態中，每個單節點的延時會減少，從而使整體的傳輸時間減少，有效的降低了電力線通訊網絡傳輸中的延時。

5 結束語

在研究電力線通訊網絡傳輸的延時研究時，需要針對電力線路的特點來進行。本文的研究中主要運用了時分多路復用模型對網絡傳輸的延時進行了相關的分析。時分多路復用的技術在面對網絡負載比較小的情況下可以減少網絡傳輸中出現延遲的現象，但是如果網絡的傳輸負載比較大，那么降低延遲的效果并不明顯。本次研究中的結論對于提升電力線路通訊網絡延遲具有非常重要的意義，電力線路網絡的傳輸延時在實際的操作中很難實現較好的分析，因此通過建立相應的仿真模型，對電力傳輸中的相關因素進行有效的分析，可以進行更好的確定。要控制影響網絡傳輸效率的因素，更好的降低網絡的延遲現象，從而進行更好的網絡傳輸環境建設。

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