微功率無(wú)線通信測(cè)試及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)
前言：想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了微功率無(wú)線通信測(cè)試及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。
【摘要】微功率無(wú)線通信以其低功耗、高通速率、自組網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)逐步被市場(chǎng)接受并得到推廣應(yīng)用，為智能電能量采集系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。建立通信性能測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)，能在微功率無(wú)線設(shè)備投入運(yùn)行之前對(duì)其通信性能進(jìn)行掌控，避免設(shè)備安裝后發(fā)現(xiàn)通信問(wèn)題的被動(dòng)方式，通信性能測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信性能的全面測(cè)試和評(píng)估，對(duì)保證智能電能量采集系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。基于此本文分析了微功率無(wú)線通信性能測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】微功率無(wú)線通信；性能測(cè)試；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)
1微功率無(wú)線通信技術(shù)概述
微功率無(wú)線通信在國(guó)內(nèi)電工儀表業(yè)俗稱為小無(wú)線，國(guó)家電網(wǎng)用電電能信息采集與管理系統(tǒng)中把利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通信組網(wǎng)方式叫做微功率無(wú)線組網(wǎng)。
2微功率無(wú)線通信性能測(cè)試
2.1測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，可通過(guò)增加屏蔽測(cè)試箱、可調(diào)衰減器、RF信號(hào)匯接網(wǎng)絡(luò)模塊超過(guò)8級(jí)結(jié)構(gòu)的更多跳數(shù)來(lái)評(píng)估更大規(guī)模的沮網(wǎng)功能及路由性能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由最大跳數(shù)達(dá)到7跳滿足測(cè)試CFDA網(wǎng)絡(luò)8級(jí)7跳結(jié)構(gòu)。該測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)由一個(gè)集中器屏蔽測(cè)試箱、若干個(gè)采集器屏蔽測(cè)試箱以及相應(yīng)的可調(diào)衰減器（0~99犯調(diào)節(jié)范圍）和RF信號(hào)匯接網(wǎng)絡(luò)模塊構(gòu)成，能夠客觀準(zhǔn)確的測(cè)試評(píng)估微功率無(wú)線通道網(wǎng)絡(luò)的沮網(wǎng)性能，并且能夠評(píng)估系統(tǒng)的自組織能力和穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)模擬實(shí)際微功率無(wú)線通信環(huán)境，建立了韋級(jí)路由實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行測(cè)試、評(píng)估，對(duì)整個(gè)信息采集互聯(lián)互通微功率無(wú)線下行通道網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，直觀的評(píng)估整個(gè)信息采集無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)、無(wú)線信號(hào)傳輸、路由，以及交互流程等功能。系統(tǒng)基于搭建微功率無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，借助軟件控制微功率無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的干擾源信號(hào)和定量的模擬通信信號(hào)衰減，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。
2.2關(guān)鍵設(shè)備
高級(jí)量測(cè)體系最早的實(shí)踐是從電能計(jì)量表計(jì)的遠(yuǎn)程抄表開(kāi)始的，逐漸擴(kuò)展到支持多種業(yè)務(wù)、雙向通信的高級(jí)量測(cè)體系（AMI）。微功率無(wú)線組網(wǎng)AMI是以無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）通信技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)了用戶電能信息的自動(dòng)采集、處理和集中存儲(chǔ)，為提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，降低供用電成本。測(cè)試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的主要功能：提供友好的一鍵式測(cè)試功能；支持24h不間斷無(wú)人作業(yè)模式；實(shí)時(shí)圖形顯示測(cè)試數(shù)據(jù)和報(bào)告；支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理測(cè)試數(shù)據(jù)功能；模板功能；發(fā)送郵件功能，可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程了解系統(tǒng)運(yùn)行情況；良好的兼容性和擴(kuò)展性；重復(fù)性測(cè)試；認(rèn)證測(cè)試平臺(tái)（見(jiàn)圖2）。系統(tǒng)軟件分為四部分：①初始化和啟動(dòng)層主要用來(lái)初始化軟件窗口；珍斷和自檢測(cè)試環(huán)境；檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器等。②軟件的最上層分為GIU和Framework，GIU主要顯示各種窗口；Framework主要有同步、異步等線程。③軟件的中間層主要由各種功能模塊組成，是對(duì)下層接口和庫(kù)的API封裝，并提供接口給上層調(diào)用，在更換儀器或有其他需求時(shí)，只需修改該層的API。④軟件最低層是最原始的接口和庫(kù)文件。
2.3智能衰減單元
智能衰減單元電路的設(shè)計(jì)采用R8C/L357作為主控芯片，它配有串行通信方式的UART，I2C，SSU等接口，芯片外接11M芯片。而衰減電路的衰減核心是電調(diào)衰減器，主控芯片控制從而實(shí)現(xiàn)可控衰減。
3網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)
微功率無(wú)線通信技術(shù)指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)最大跳數(shù)、覆蓋距離、信號(hào)強(qiáng)度、傳輸延遲、丟包率、業(yè)務(wù)功能、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)理功能、抗干擾和安全性等測(cè)試項(xiàng)目。測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)使用NLME-NETWORK-FORMATION.re-quest原語(yǔ)發(fā)起，發(fā)出狀態(tài)參數(shù)設(shè)置為INVALIDJZEQUEST，將電能表數(shù)據(jù)采集過(guò)程分為8個(gè)模塊，根據(jù)第三章中的節(jié)點(diǎn)分層的能量均衡算法發(fā)起組網(wǎng)，NLME首先請(qǐng)求MAC子層在一個(gè)指定的信道組的各信道上執(zhí)行一個(gè)能量檢測(cè)掃描，以尋找可能的干擾。在收到對(duì)一個(gè)信道組的一個(gè)成功的能量檢測(cè)掃描結(jié)果時(shí)，如果信道組內(nèi)各信道的能量級(jí)別都超出可，接受的級(jí)別，NLME將終止該程序，并通知上層，這個(gè)通知通過(guò)發(fā)出狀態(tài)參數(shù)設(shè)置為BAD-CHANNEL的NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)。配置子節(jié)點(diǎn)參數(shù)是通過(guò)構(gòu)造并發(fā)送配置子節(jié)點(diǎn)幀完成的。NLME使用通過(guò)參SanType設(shè)置為被動(dòng)掃描的原語(yǔ)MLME-SCAN.request發(fā)起對(duì)維護(hù)信道組及工作信道組的被動(dòng)掃描，其掃描時(shí)長(zhǎng)參數(shù)ScanDuration設(shè)置為OxFFFF即無(wú)窮。然后NLME通過(guò)發(fā)出狀態(tài)參數(shù)設(shè)置為SUCCESS的NLME-NETWORKFORMATION.confirm原語(yǔ)通知應(yīng)用層組網(wǎng)已結(jié)束。
4結(jié)語(yǔ)
總之，建立了微功率無(wú)線通信在電能表采集系統(tǒng)性能測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)微功率無(wú)線模塊性能和采集網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)具有非常重要的意義，需要引起我們的重視。
參考文獻(xiàn)
[1]李同濤.無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)脈沖控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D].上海大學(xué)，2012.
[2]杜開(kāi)拓.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署優(yōu)化研究及應(yīng)用[D].安徽建筑大學(xué)，2013.
[3]紀(jì)雯.基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2006.
作者:張宏瑞 單位:江蘇蘇源光一科技有限公司
