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【摘要】微功率無線通信以其低功耗、高通速率、自組網等優勢逐步被市場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支撐。建立通信性能測試評估系統，能在微功率無線設備投入運行之前對其通信性能進行掌控，避免設備安裝后發現通信問題的被動方式，通信性能測試評估系統的建設，可實現實驗室條件下對微功率無線網絡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。基于此本文分析了微功率無線通信性能測試與網絡狀態評價。

【關鍵詞】微功率無線通信；性能測試；網絡狀態評價

1微功率無線通信技術概述

微功率無線通信在國內電工儀表業俗稱為小無線，國家電網用電電能信息采集與管理系統中把利用無線傳感網絡技術的通信組網方式叫做微功率無線組網。

2微功率無線通信性能測試

2.1測試系統的實現

隨著網絡規模的擴大，可通過增加屏蔽測試箱、可調衰減器、RF信號匯接網絡模塊超過8級結構的更多跳數來評估更大規模的沮網功能及路由性能，實現網絡路由最大跳數達到7跳滿足測試CFDA網絡8級7跳結構。該測試評估系統由一個集中器屏蔽測試箱、若干個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信號匯接網絡模塊構成，能夠客觀準確的測試評估微功率無線通道網絡的沮網性能，并且能夠評估系統的自組織能力和穩定性。通過對模擬實際微功率無線通信環境，建立了韋級路由實驗室環境進行測試、評估，對整個信息采集互聯互通微功率無線下行通道網絡的系統穩定性和可靠性進行驗證，直觀的評估整個信息采集無線通信網絡對環境的適應、無線信號傳輸、路由，以及交互流程等功能。系統基于搭建微功率無線通信網絡，借助軟件控制微功率無線通信網絡中的干擾源信號和定量的模擬通信信號衰減，實現整個系統運行。

2.2關鍵設備

高級量測體系最早的實踐是從電能計量表計的遠程抄表開始的，逐漸擴展到支持多種業務、雙向通信的高級量測體系（AMI）。微功率無線組網AMI是以無線傳感網（WSN）通信技術為依托，實現了用戶電能信息的自動采集、處理和集中存儲，為提高供電企業的服務質量，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不間斷無人作業模式；實時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；發送郵件功能，可以實時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（見圖2）。系統軟件分為四部分：①初始化和啟動層主要用來初始化軟件窗口；珍斷和自檢測試環境；檢測網絡和服務器等。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，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現可控衰減。

3網絡狀態評價

微功率無線通信技術指標網絡狀態評價參數主要包括網絡最大跳數、覆蓋距離、信號強度、傳輸延遲、丟包率、業務功能、網絡營理功能、抗干擾和安全性等測試項目。測試系統通過使用NLME-NETWORK-FORMATION.re-quest原語發起，發出狀態參數設置為INVALIDJZEQUEST，將電能表數據采集過程分為8個模塊，根據第三章中的節點分層的能量均衡算法發起組網，NLME首先請求MAC子層在一個指定的信道組的各信道上執行一個能量檢測掃描，以尋找可能的干擾。在收到對一個信道組的一個成功的能量檢測掃描結果時，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，這個通知通過發出狀態參數設置為BAD-CHANNEL的NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原語實現。配置子節點參數是通過構造并發送配置子節點幀完成的。NLME使用通過參SanType設置為被動掃描的原語MLME-SCAN.request發起對維護信道組及工作信道組的被動掃描，其掃描時長參數ScanDuration設置為OxFFFF即無窮。然后NLME通過發出狀態參數設置為SUCCESS的NLME-NETWORKFORMATION.confirm原語通知應用層組網已結束。

4結語

總之，建立了微功率無線通信在電能表采集系統性能測試系統，對微功率無線模塊性能和采集網絡狀態進行綜合評價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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作者:張宏瑞 單位:江蘇蘇源光一科技有限公司