微功率無(wú)線(xiàn)通信測試及網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)評價(jià)論文

　　【摘要】微功率無(wú)線(xiàn)通信以其低功耗、高通速率、自組網(wǎng)等優(yōu)勢逐步被市場(chǎng)接受并得到推廣應用，為智能電能量采集系統的高效、安全運行提供了技術(shù)支撐。建立通信性能測試評估系統，能在微功率無(wú)線(xiàn)設備投入運行之前對其通信性能進(jìn)行掌控，避免設備安裝后發(fā)現通信問(wèn)題的被動(dòng)方式，通信性能測試評估系統的建設，可實(shí)現實(shí)驗室條件下對微功率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信性能的全面測試和評估，對保證智能電能量采集系統的正常運行具有重要意義�；�于此本文分析了微功率無(wú)線(xiàn)通信性能測試與網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)評價(jià)。

　　【關(guān)鍵詞】微功率無(wú)線(xiàn)通信；性能測試；網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)評價(jià)

　　1微功率無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)概述

　　微功率無(wú)線(xiàn)通信在國內電工儀表業(yè)俗稱(chēng)為小無(wú)線(xiàn)，國家電網(wǎng)用電電能信息采集與管理系統中把利用無(wú)線(xiàn)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(xiàn)組網(wǎng)。

　　2微功率無(wú)線(xiàn)通信性能測試

　　2.1測試系統的實(shí)現

　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模的擴大，可通過(guò)增加屏蔽測試箱、可調衰減器、RF信號匯接網(wǎng)絡(luò )模塊超過(guò)8級結構的更多跳數來(lái)評估更大規模的沮網(wǎng)功能及路由性能，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )路由最大跳數達到7跳滿(mǎn)足測試CFDA網(wǎng)絡(luò )8級7跳結構。該測試評估系統由一個(gè)集中器屏蔽測試箱、若干個(gè)采集器屏蔽測試箱以及相應的可調衰減器（0~99犯調節范圍）和RF信號匯接網(wǎng)絡(luò )模塊構成，能夠客觀(guān)準確的測試評估微功率無(wú)線(xiàn)通道網(wǎng)絡(luò )的沮網(wǎng)性能，并且能夠評估系統的自組織能力和穩定性。通過(guò)對模擬實(shí)際微功率無(wú)線(xiàn)通信環(huán)境，建立了韋級路由實(shí)驗室環(huán)境進(jìn)行測試、評估，對整個(gè)信息采集互聯(lián)互通微功率無(wú)線(xiàn)下行通道網(wǎng)絡(luò )的系統穩定性和可靠性進(jìn)行驗證，直觀(guān)的評估整個(gè)信息采集無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )對環(huán)境的適應、無(wú)線(xiàn)信號傳輸、路由，以及交互流程等功能。系統基于搭建微功率無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，借助軟件控制微功率無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中的干擾源信號和定量的模擬通信信號衰減，實(shí)現整個(gè)系統運行。

　　2.2關(guān)鍵設備

　　高級量測體系最早的實(shí)踐是從電能計量表計的遠程抄表開(kāi)始的，逐漸擴展到支持多種業(yè)務(wù)、雙向通信的高級量測體系（AMI）。微功率無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)AMI是以無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)（WSN）通信技術(shù)為依托，實(shí)現了用戶(hù)電能信息的自動(dòng)采集、處理和集中存儲，為提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，降低供用電成本。測試系統的軟件設計的主要功能：提供友好的一鍵式測試功能；支持24h不間斷無(wú)人作業(yè)模式；實(shí)時(shí)圖形顯示測試數據和報告；支持數據庫管理測試數據功能；模板功能；發(fā)送郵件功能，可以實(shí)時(shí)遠程了解系統運行情況；良好的兼容性和擴展性；重復性測試；認證測試平臺（見(jiàn)圖2）。系統軟件分為四部分：①初始化和啟動(dòng)層主要用來(lái)初始化軟件窗口；珍斷和自檢測試環(huán)境；檢測網(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(xiàn)程。③軟件的中間層主要由各種功能模塊組成，是對下層接口和庫的API封裝，并提供接口給上層調用，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文件。

　　2.3智能衰減單元

　　智能衰減單元電路的設計采用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衰減器，主控芯片控制從而實(shí)現可控衰減。

　　3網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)評價(jià)

　　微功率無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)指標網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)評價(jià)參數主要包括網(wǎng)絡(luò )最大跳數、覆蓋距離、信號強度、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試項目。測試系統通過(guò)使用NLME-NETWORK-FORMATION.re-quest原語(yǔ)發(fā)起，發(fā)出狀態(tài)參數設置為INVALIDJZEQUEST，將電能表數據采集過(guò)程分為8個(gè)模塊，根據第三章中的節點(diǎn)分層的能量均衡算法發(fā)起組網(wǎng)，NLME首先請求MAC子層在一個(gè)指定的信道組的各信道上執行一個(gè)能量檢測掃描，以尋找可能的干擾。在收到對一個(gè)信道組的一個(gè)成功的能量檢測掃描結果時(shí)，如果信道組內各信道的能量級別都超出可，接受的級別，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)參數設置為BAD-CHANNEL的NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原語(yǔ)實(shí)現。配置子節點(diǎn)參數是通過(guò)構造并發(fā)送配置子節點(diǎn)幀完成的。NLME使用通過(guò)參SanType設置為被動(dòng)掃描的原語(yǔ)MLME-SCAN.request發(fā)起對維護信道組及工作信道組的被動(dòng)掃描，其掃描時(shí)長(cháng)參數ScanDuration設置為OxFFFF即無(wú)窮。然后NLME通過(guò)發(fā)出狀態(tài)參數設置為SUCCESS的NLME-NETWORKFORMATION.confirm原語(yǔ)通知應用層組網(wǎng)已結束。

　　4結語(yǔ)

　　總之，建立了微功率無(wú)線(xiàn)通信在電能表采集系統性能測試系統，對微功率無(wú)線(xiàn)模塊性能和采集網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)進(jìn)行綜合評價(jià)具有非常重要的意義，需要引起我們的重視。

　　參考文獻

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