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1、基于免疫-蟻群算法的電力線載波抄表動態(tài)路由方法高慶,等基于免疫-蟻群算法的電力線載波抄表動態(tài)路由方法高慶,呂霞付(重慶郵電大學(xué)重慶,400065)摘要:針對低壓電力線載波抄表系統(tǒng)中現(xiàn)有的中繼路由算法的不足,提出了一種基于免疫-蟻群算法的低壓電力線載波抄表動態(tài)路由方法。免疫算法把目標(biāo)函數(shù)和約束條件作為抗原,目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化解對應(yīng)為抗體,利用蟻群算法產(chǎn)生和更新抗體,抗體的交叉操作及其對與抗原具有高親和力的抗體的記憶,均能促進(jìn)快速求解。該算法結(jié)合了人工免疫算法與蟻群算法兩者的優(yōu)點(diǎn)。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法的收斂性、抗毀性和運(yùn)算性能
2、,算法能夠根據(jù)低壓電力線信道的變化情況以相對較少的迭代次數(shù)收斂到最優(yōu)路徑,提高整個低壓電力線載波抄表系統(tǒng)的時效性。關(guān)鍵詞:低壓電力線載波;抄表;免疫-蟻群算法;動態(tài)中繼路由Abstract:Inviewoftheshortcomingofthecurrentrelayroutingalgorithminthelow-voltagepowerlinecarriermeterreadingsystem,themethodofrelayroutingbasedonimmune-antalgorithmwasproposed.I
3、mmunealgorithmmakesobjectfunctionandsubjecttermasantigenandtheobjectfunctioncorrespondstotheantibody,Antalgorithmgeneratesandrenewsantibody,thecrossofantibodyandthememoryofantibodyofhighaffinitycanpromotethesolvingprocess.Theimmune-antalgorithmhasadvantagesofboth
4、.Covergence,invulnerabilityandperformancewereanalyzedandtestedbysimulationexperiments.Algorithmcanaccordthechangesoflow-voltagepowerlinechannelwithrelativelylittleiterationstoobtaintheoptimalpath,andthetimelinessofthemeterreadingsystemisimproved.Keywords:Low-volt
5、agepowerlinecarrier;Meterreading;Immune-antalgorithm;Dynamicrelayrouting中圖分類號:TM74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1001-9227(2014)01-0108-040引言并記憶與抗原具有高親和力的抗體,交叉操作增強(qiáng)了抗原識電力線載波通信,是以輸電線路為載波信號的傳輸媒介的別、記憶和調(diào)節(jié)功能,促進(jìn)快速求解,最終獲得最優(yōu)的路由線電力系統(tǒng)通信,是電力系統(tǒng)特有的通信方式。由于采用電力線路。該方法簡單易行,為低壓電力線載波通信抄表系統(tǒng)的動態(tài)通信綜合成本低、易
6、施工、不受環(huán)境條件限制等優(yōu)點(diǎn),是自動組網(wǎng)和通信可靠性,提供了一種有效的方法。抄表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。低壓電力線具有高噪聲、高衰減和高時變等特性,不僅制約了信號傳輸?shù)木嚯x,也使得低壓電力線通1低壓電力線載波抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信的可靠性大大降低,進(jìn)而影響抄表范圍和抄表成功率。提高一般而言,樓宇內(nèi)低壓電力線網(wǎng)絡(luò)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為混合電力線通信可靠性方面的研究主要有兩大方向,即增強(qiáng)物理層樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在抄表系統(tǒng)中,下行線路的整個網(wǎng)絡(luò)主要由集通信能力和建立網(wǎng)絡(luò)中繼(路由)。對提高物理層通信能力的中器和一定數(shù)量的電表組成,在邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7、中可以將集中器研究主要集中在信道特性、噪聲、衰減、信道編碼和信號調(diào)制視作網(wǎng)關(guān),每個電表視為可通信的終端節(jié)點(diǎn)。值得注意的是,方式等方面[1-3]。目前,許多學(xué)者對低壓電力線載波通信自動中10KV高壓上行線路經(jīng)過變壓器降壓后,為三相220V的低壓繼進(jìn)行了深入研究,提出了多種中繼方法,俞天白等針對樓宇線路,然而電力線通信是不能跨相的。從邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來說,控制系統(tǒng)中的電力線載波通信提出了一種基于傳輸矩陣的動態(tài)三相之間為并列且相對獨(dú)立的關(guān)系,那么以其中一相的邏輯拓路由算法[4],實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的即插即用。劉曉勝等提出了一種基撲作為研究
8、對象,則可以代表其他兩相線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖1于蟻群算法的自動組網(wǎng)方法[5],并通過仿真驗(yàn)證該算法的有效給出了樹型結(jié)構(gòu)的低壓電力線載波抄表網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,性和抗毀性,可有效延長電力線載波通信距離。以上方法從一1號節(jié)點(diǎn)為集中器,2-50號節(jié)點(diǎn)代表抄表系統(tǒng)中的載波電表。定程度上解決了抄表范圍和抄表成功率等問題,但均有一