论文部分内容阅读
现代社会的发展和人们的生活已经深深地依赖于电能,电网的可靠、安全、高效、智能的运转显得越来越重要,用电信息(用电量及一些监控信息)的及时获取和采集是电网可靠运转的重要保障。目前,我国用电信息采集系统常用的通信方式为光纤,GPRS等无线手机公网,而上述的通信方式并不能有效的覆盖偏远地区、山区等网络盲区,阻碍了“智能电网“全面覆盖的进程。北斗卫星短报文通信具有不受地域限制的优点,是上述问题的有效解决途径,但北斗短报文民用通信具有通信频度和一次通信流量的限制,如何在这些限制条件下,使其能够满足用电信息采集系统数据传输的要求,是十分具有研究意义的课题。本文首先介绍了国内外用电信息采集系统的发展现状,并且分析了用电信息采集系统的一些常用通信方式。然后分析了北斗短报文通信的特点及其用于民用时存在的通信限制,指出北斗短报文通信方式应用于用电信息采集系统时存在以下的问题。(1)长数据包拆包后经通过北斗短报文信道进行传输时,传输成功率随着拆分的子数据包个数的增加而大大降低。(2)对所有丢失的(子)数据包进行重传时会大大降低通信信道的利用率,特别是当有大量短数据包需要进行传输时,通信的发送方会因为等待对等端的反馈响应而一直处于阻塞状态。针对这两个问题,本文对现有的ARQ机制进行改进,设计出分重传等级的ARQ机制。在满足用电信息采集系统数据采集成功率的基础上,根据拆分的子数据包的个数,决定是否对丢失的数据包进行重传以及设置合理的最大重传次数。本文给出了一个完整的接口通信协议和协议数据格式,并且用OMNeT++网络仿真软件对设计的协议进行了仿真。本文最后通过大量的实验数据,验证了通信协议的合理性,并且根据实验数据计算出丢包率和重传率,说明设计的通信协议特别是分重传等级的ARQ机制,在满足用电信息采集系统采集成功率的基础上提升了北斗短报文通信信道的利用率,说明了北斗短报文通信方式能够作为用电信息采集系统数据传输的方式,用于解决偏远地区用电信息采集。