中继通信不是什么新技术，但为什么人们还在津津乐道低压载波信道的“lastmile”问题是一个世界级技术难题呢？这是因为应用中继通信的现有组网技术，在低压载波信道上，都有巨大的局限性。简单套用现有的组网技术，是无法立竿见影解决问题的。
组网技术介绍：
在低压载波集抄系统的工程实践中，世界著名的几种分散型组网技术都有应用。例如echelon公司lonworks系统、神经元系统、蚂蚁算法。实践证明这几种在其他信道，效果卓著的组网系统，工程效果不佳，应用风险很大，纷纷退出历史舞台。
而在有线信道使用效果很好的“单频网”，最近得到欧洲同仁的青睐。从理论上分析，应该效果不错。可是，因为在中继同步与发射功率控制问题上，需要设计两款专用芯片，而且价格不斐。这对于终端面广量大的用能计量数据采集系统，即使是西方发达国家，也无力承受。
我们提出的低压电网网络拓扑分析与差分式路由技术，是一种集中式组网技术。设计思路很简单：算出低压电网的网络拓扑结构，准确挂载每个终端，采用差分式路由算法，选择中继点的位置，可以实现中继效率的最大化。但是这个设计思路的实现前提，是低压电网的网络拓扑分析，而这又是一个与“lastmile”问题，不遑多让的世界级难题！
集中式组网技术是存量系统改造的最佳途径：
无论是lonworks系统，还是神经元系统，蚂蚁算法，单频网系统，都属于分散型组网技术。这种系统的中继通信，要求全网所有终端，都参与进来。这就带来一个巨大的风险：只要一个终端出问题，就可能导致系统瘫痪。而要把存量系统改造成分散型组网，就必须将所有终端都改造成分散型组网技术系统的终端，改造成本很高。
而低压电网网络拓扑分析与差分式路由技术，属于集中式组网技术。因为在低压载波集抄系统行业标准制定的时候，已经预留了集中组网的通信规约报。而在集中式组网系统中，终端只是“傻瓜型”终端。整个组网是依靠“聪明的”集中器来独立完成。所以这项技术，对于存量系统的改造，十分有利：只要修改集中器软件，就可以实现集中组网，甚至不需要修改集中器的硬件！
对于我国已经现场安装的3亿台终端存量系统，组网改造就可以节省大笔开销。
3.网络拓扑分析是突破口：
低压载波通信的最大难题在于几乎所有影响通信的物理条件，都是动态的。而且动态波动范围很大。而分散型组网技术，在一定程度上，是依靠“历史经验”积累，来选择中继点。对于信道稳定性很差的低压载波信道，这些“历史经验”的可信度就很低。这就是分散型组网技术在低压载波信道上应用的局限性。
低压电网的网络拓扑分析与差分式路由技术，选择了通信环境中唯一的准静态因素，也就是低压电网的网络拓扑结构，作为中继路径选择的依据，所以具有较高的合理性。
这里，能否实现低压电网网络拓扑分析，就成了低压载波通信可靠性提高的突破口与关键。
低压电网网络拓扑结构的基本概念：
我国的低压电网建设，近代新建的城市系统，还算有迹可循，他们必须符合建筑设计规范。但早年建设的城市电网，几乎就没有任何规律可循啦。特别是农网，它们与山川河流走向与地理环境，都有密切关系，加上人为因素，它们的拓扑结构，完全可以用随机来描述。
从理论上，低压电网的网络拓扑结构模型，是“树枝状、发散性”。这一点毫无疑问。这里的“树枝状”是分析的难点。
低压电网网络拓扑分析的数学模型：
根据低压电网网络拓扑分析的需要，我们建立了上述有限定义域的三维网络拓扑分析数学模型。包括分相、分级、分支。其中的分相，我们不是通过A/D转换实现，而是统一在网络拓扑分析算法中；分级指的是距离集中器的相对远近；分支指的是“树枝状、发散性”电网的支状描述。
低压电网网络拓扑分析，包括两个任务：“树枝”形状的解析与所有终端挂载位置的确定。
可行性的解析：
因为低压电网网络拓扑结构的随机性，与终端数量的原因，通常意义的数学解析，几乎是不可能的。这也是很多学术研究部门放弃这个课题的理由。而我们的分析，完全出于工程的考量。采用了逼近算法与系统动态修正，在进行了初步的网络拓扑探查的同时，就可以进行拓扑中继抄收，借助波状外延，实现通信全覆盖。
我们这里得到的网络拓扑结构，只是逼近算法的中间结果，而不是几何意义或物理意义的确定结果。但从工程意义，这个结果足够了！从国内外低压载波通信的现状看，物理层通信已经可以实现70%以上的抄收成功率。在实现中继点准确选择的前提下，一般1-2级中继，就可以实现通信全覆盖。网络拓扑分析结果不用很准确。
还要说明的是，这里得到的不是几何拓扑结构，而是物理拓扑结构。它正适用于低压载波通信的中继点选择。
