電力線通信技術的發展

2013-12-13 11:25:50 電力信息化　點擊量：評論 (0)

1　電力線通信概述　　電力線載波通信（PLC）利用輸電線路作為信號的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報、遠動、數據和遠方保護信號等。由于電力線機械強度高，可靠性好，不需要線路的基礎建設投資和日

5PLC的發展展望
　　傳統的PLC主要利用高壓輸電線路作為高頻信號的傳輸通道，僅僅局限于傳輸話音、遠動控制信號等，應用范圍窄，傳輸速率較低，不能滿足寬帶化發展的要求。目前PLC正在向大容量、高速率方向發展，同時轉向采用低壓配電網進行載波通信，實現家庭用戶利用電力線打電話、上網等多種業務。國外如美國、日本、以色列等國家正在開展低壓配電網通信的研究和試驗。由美國3COM，Intel，Cisco，日本松下等13家公司聯合組建使用電力線作為傳送媒介的家庭網絡推進團體——“Homeplug PowerlineAlliance”，已經提出家庭插座（Home Plug）計劃，旨在推動以電力線為傳輸媒介的數字化家庭（DigitalHome）。我國也正在進行利用電力線上網的試驗研究。可以預見，在將來人們可以使用電力線實現計算機聯網及Internet接入、小區安全監控、智能自動抄表、家庭智能網絡管理等業務，以低壓電力線為傳輸媒介的載波通信技術必將得到更為廣泛的關注和研究。未來的PLC應該能實現通信業務的綜合化、傳輸能力的寬帶化和網絡管理的智能化，并能實現與遠程網的無縫連接。
　　目前，還存在以下兩個方面的問題有待進一步研究：
　?。?）硬件平臺：主要包括通信方式的合理選擇、通信網絡結構的優化選擇等。擴頻方式、OFDM技術和多維網格編碼方式各有優點，哪一種適合低壓網還有待研究，或者也可以采用軟件無線電的思想為這三種方式提供一個統一的平臺。電力網結構非常復雜，網絡拓撲千變萬化，如何優化通信網結構也是值得研究的問題。
　?。?）軟件平臺：主要包括進一步研究PLC通信理論，改進信號處理技術和編碼技術以適應PLC特殊的環境。除了研究適合電力線通信的調制技術、編碼技術外，還需要研究自適應信道均衡、回波抵消技術、自適應增益調整等，這些技術在低壓PLC對保障通信尤為重要。
　　（3）網絡管理問題：除了上網、打電話外，低壓電力線還可以完成遠程自動讀出水、電、氣表數據；永久在線連接，構建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監控系統；構建的醫療急救系統等等。因此利用電力線可以傳輸數據、語音、視頻和電力，實現“四網合一”，也就是說家中的任何電器都可以接入到網絡中，和骨干網連接。但是如何實現四種網絡的無縫連接，以及由此帶來的非常復雜、龐大的網絡管理問題需要進一步的研究。
6　結束語
　　隨著互聯網在全球范圍的迅速發展和用戶對新業務服務要求的不斷增加，PLC低廉的價格、使用靈活方便、提供寬帶服務等優點將會有巨大的發展空間。然而，進行PLC技術推廣是一個系統工程，不能在短時間內解決。盡管PLC有覆蓋面廣、使用方便、價格合理、設備簡單等優勢，但是到目前為止，還沒有大規模商用化PLC系統投入使用，其主要原因首先是法律上的，世界各國沒有建立廣泛承認的PLC技術標準，因此支持的生產廠家比較少；另一方面沒有立法允許在電力線上經營Internet服務和電信服務。其次是服務上的，PLC技術提供的速率和服務質量還不穩定，沒有達到高質量電信服務標準。第三是技術上的，國外配電網結構與中國相比有很大區別，國外產品無法在中國直接使用，居民小區的低壓配電線路還不夠規范，各種電器插座的規范、質量不同，這給電力線寬帶接入的普及帶來了極大困難，因此需要在中國電網環境下進一步完善PLC技術。最后，隨著骨干網采用光纖光纜和其他幾種接入方式已經比較成熟，能夠滿足人們的需要，PLC要想發展還需要尋找更多的市場機會，比如可以先在通信還相對比較落后的農村、邊遠地區進行推廣。然而，隨著技術的進步，我們有理由相信將來能夠利用電力線進行多媒體通信，真正實現網絡的融合。