近年来,电力线载波通信(Power Line Communication,PLC)网络因其低成本、易部署、安全可靠等特性,在智能电网、物联网、多媒体等领域得到了迅速发展和广泛应用。由于电力线载波通信网络是将现有电力线路做为数据传输媒介,所以通信信道存在信号衰减、噪声干扰、时变性等问题,阻碍了电力线载波通信技术的进一步发展。为了提升电力线载波通信网络的服务质量,大量研究者围绕电力线载波通信协议栈中的各层技术进行了广泛的实践。本文主要着眼于网络层技术,通过高效可靠的路由算法来提升网络的服务质量,具体工作如下:首先,对国内外的电力线载波通信技术及常见的路由算法发展现状进行了综合性的分析,阐述了电力线载波通信的物理特性、网络特性以及影响电力线载波通信可靠性的一些因素,为后续研究奠定了基础。然后,针对电力线载波通信网络的链路逻辑拓扑结构特点,本文提出了一种低压电力线载波通信中继节点选择的方法。控制器根据节点的地理位置与链路状态进行中继节点的选择,在满足一定链路条件时,优先选择地理位置跨度较大的节点作为中继节点,可有效地扩展载波通信覆盖范围。同时,还提出了一种低压电力线载波通信网络路由算法。该算法中,控制器结合节点地理位置与链路状况采用分级分层方式对路径作出决策。仿真实验结果验证了所提出的路由算法通过合理地选择路径能有效地提升网络性能。最后,为了解决上行数据汇集应用场景中负载不均衡问题,在结合地理位置的路由算法基础上进一步优化,本文还提出了基于低压电力线载波通信的负载均衡路由算法。该算法通过调整控制器和节点建立的树状逻辑拓扑结构,为节点选择到达控制器合适路径,进而缓解网络拥塞,实验结果显示,该算法可以提升网络吞吐量、降低丢包率和时延,可保障网络通信的可靠性。