摘要：具有高可靠性的双向通信网络是满足智能电网(Smart Grid,SG)系统中不同类型的电力应用需求并提高系统的能源效率的关键因素之一。尽管无线Mesh网络技术能够提供高速、经济的通信,但是在智能电网应用场景中还面临着可靠性和用户服务质量(Quality of Service,QoS)的挑战。本文主要研究了智能电网邻居区域网络的路由协议,主要对基于IEEE802.11s的无线Mesh网络的路由协议进行了改进,使其满足智能电网多种业务的不同QOS需求。首先,研究了基于IEEE802.11s的无线Mesh网络路由协议(Hybrid Wireless Mesh Protocol, HWMP)在智能电网场景中的应用,及其在路由不稳定、路由判据无法区分业务流QOS、无法保障时延容忍数据传输可靠性等方面的不足,然后建立了无线邻居区域网络模型；第二,提出基于智能电网邻居区域网络QoS优化的路由协议HWMP-NQ,设计基于智能电网业务流的路由判据,提出单一测量机制以减少链路测量开销,并设计基于QoS的业务区分策略；第三,设计多网关备用路由选择机制,提出基于可靠性的路由选择修正因子以减轻路由震荡的影响,并提出基于单跳PERR的路由维护机制,增强无线邻居区域网络可靠性同时减少在路由错误情况下的路由控制信息开销。最后,我们在网络仿真器ns3中实现了HWMP-NQ协议,并设置智能电网邻居区域网络仿真拓扑并配置业务流进行实验验证。实验结果表明HWMP-NQ协议能区分并满足智能电网不同通信业务流的QoS需求,在考虑无线节点故障概率的情况下能有效提高数据投递率和平均吞吐量,并减少路由控制信息开销,支撑更高的网络数据量和更大的网络拓扑。