武警部隊遂行任務現場通訊系統是武警部隊一體化作戰平臺的重要組成部分，是武警部隊指揮信息化的核心要素之一，其主要任務是在遂行任務環境下完成指揮機構和各作戰單元之間情報傳送、作戰指揮。戰斗協同、數據交互等任務，使一線部隊和前指連成一個統一的整體。武警部隊基于信息系統的通訊需求也由傳統的語音通訊向集成視頻、圖像、語音、數據以及地理信息系統（SIG）于一體的數據通信方向發展，這不僅為未來實現任務過程數字化奠定了基礎，同時也對武警任務現場通信網絡的傳輸帶寬、網絡容量、組網的快捷性都提出了更高的要求。將Power Line CarrierCommunication (PLC,俗稱“電力貓”技術應用到武警任務現場通信中，將會簡單快捷地構建一個安全、穩定、高效、快速的網絡網絡傳輸平臺，輕松實現數據、語音、視頻以及電力于一體的“四網合一”，從而進一步提高以衛星、光纖為主干的武警綜合指揮平臺“最后一公里”網絡信息保障能力。

1、PLC電力載波通信

1.1PLC電力載波通訊技術概述

PLC的專業名稱為：“電力載波器”、“電力線網絡橋接器”、“電力網絡路由器””電力調制解調器“”等等。電力線載波通訊是利用電力線這種介質和PLC設備進行載波傳輸的一種通信方式，電力線載波通信作為一種“無新線”（國際稱為（No New Wire）技術，利用現有的電力網作為信道，實現數據傳遞和信息交換。這種通訊方式是根據電力系統的特定條件發展而成，具有良好的經濟性、便捷性和可靠性。電力線載波在原理上與通訊線路載波相同，只是電力線不同于通信線路，它專為傳輸50Hz工頻電流而架設，利用它實現載波通信有不少獨特之處。目前，國際上高速電力線載波通訊采用的主要調制技術有三類：單載波類、擴展頻譜類和OFDM(下交頻分復用)調制技術。用戶通過PLC調制解調器（電力貓），把電話、網絡、IPTV等信息終端連接到電力線上，同其他用戶互聯互通，然后用其他橋接技術手段和互聯網連接，從而實現整體通訊。

1.2 PLC網絡構成

電力線載波通訊系統由電力線載波設備和高頻通道所組成，也可以結合無線路由或AP進一步拓展網絡。網絡傳輸方式采用多載波調制正交頻分復用技術（OrthogonalFrequency Division Multiplexing ,OFDM）、跳頻（PH）以及混沌（Chaos）等。在指定的頻段內選取若干個子載，將信息符號調制在多個子載波上同時發送，每一個子載波相當于一個窄帶傳輸，可根據信道質量情況采取BPSK、QPSK、4QAM、16QAM等調制方式。同時OFDM系統還可以使用頻域自適應技術，在子載波數量、調制及編碼方式上可根據信道的變化動態調整，適用于惡劣信道環境下的高速數據傳輸，從而克服解決電力線信道的時變問題。

1.3PLC網絡自組與重構

由于低壓電網物理網絡拓撲結構會時常發生變化，且邏輯拓撲隨信道質量而變化，因此，電力載波通訊在多點組成網絡時，具有與無線移動通信相類似的特征。自組(AD Hoc)網是一種不需要固定路由器就能夠實現自治運行的無線多跳網絡。在無線Ad Hoc網中，每個節點既是主機，又可以是路由器。因此，在低壓配電網電力線載波通信中采用網絡自組與重構技術，具有一下優點：一是可以根據電力線信道質量變化，自動偵測可通訊邏輯節點，動態調整路由配置，在網絡鏈路層保持可靠連接。二是自動探測最佳中繼節點，動態配置中繼信息，自動識別節點投入或切除。采用PLC網絡自組與重構技術可以實現低配壓電網中點到點、點到多點的可靠通信。

2、PLC武警遂行任務現場通信中應用的可行性

2.1網絡組建的簡易性完全適應武警部隊遂行任務現場“快”的需求

PLC技術是將通信線路和電力線路合為一體，不另設專用通訊線路。武警部隊遂行任務往往具有多發性、突發性、復雜性、發生地點的廣域性、特殊性等特點。遂行任務現場的通信保障條件比較簡陋，特別是指揮所的網絡保障更是時間緊、范圍廣，但是基本的電力保障都能滿足。因此，應用PLC技術和現有的電力線路，不需要架設專用的網絡線路，不需要專業人員安裝，即插即用操作簡單，無需安裝軟件與驅動。只要連接到同一變壓器下的任何電源插座上，不需要撥號便可以快速組建任務現場指揮所通信寬帶達200Mbit/s高速寬帶網絡線路，遠遠高于撥號上網、ISDN和ADSL。單個節點的傳輸距離可高達300m，在可支持同時連接數數十臺網絡設備，實現跨機撥號。加上PLC內置的Multicast（多點廣播）和Qos 功能，可以使這一網絡具備實現數據、語音、視頻以及電力于一體的“四網合一”功能。

2.2數據調制的多重性完全勝任武警部隊遂行任務現場對“密”的要求。

保密就是保生命、保勝利。隨著信息技術的發展，西方反華勢力與國內的一些鬧事分子內外勾結，利用各種手段加緊對我遂行任務現場各種信息的收集，對任務現場的信息保密工作提出了更高的要求。PLC系統采用了正交頻分復用技術以及目前軍事通信領域最先進的PH（跳頻）和Chaos(混沌)傳輸技術。跳頻是收發雙方傳輸信號的載波頻率按照預定規律（一組偽隨機碼PN，Pseudo-Noise）進行離散變化，通信中使用的載波頻率受偽隨機碼的控制而隨機跳變和自適應

跳頻，進一步提高抗截獲和抗干擾目的。混沌則是目前更難截獲的一種新的載波方式，是目前保密通信中的研究熱點，它是由于初始值間任意小的差別在迭代中將被指數放大，使得混沌序列具有很強的多址性能。同時，混沌的長期行為還表現出明顯的隨機性和不可預測性，它的引入為改善跳頻通信系統性能提供了一個新的途徑。由于混沌系統對初始條件和混沌參數非常敏感，能夠產生大量、非相關、類隨機但為確定性和可再生的非周期性信號等特點，使其非常適合用作抗干擾和保密通信的偽隨機碼序列。PLC系統還具備128-bitDES (Data Encryption Securi-ty )數據加密保護功能。這兩種載波方式和128-bit DES數據加密在PLC中的使用將大大改進通信的安全性，保密性，完全勝任武警部隊任務現場對“密”的要求。

2.3數據調制的多重性完全勝任武警部隊遂行任務現場對“兼”的要求

武警部隊遂行任務現場的通信保障越來越呈現多元化的趨勢，從以光纖、衛星微波為主干的傳輸網絡拓展到有線網絡、無線網絡、短波通信等多種數據制式和標準的信息接口，因此對PLC的點=電磁兼容、技術體制、準入標準、通信可靠性等諸多方面提出了較高飛要求。PLC使用G .hn設備連接功能，完全可以勝任武警部隊任務現場對各種不同標準、接口兼容的要求，且接入方式靈活，可與現有任何網絡兼容。我國于2007年制定了《低壓電力線寬帶接入系統技術測試規

范》，其完全與目前國際G.hn標準兼容。G.hn標準是關于電源線、電話線和同軸電纜的一套協議規范，于2010年6月獲得了ITU的191個成員國（含中國）的支持。該標準可以把現有的

雙絞線、同軸電纜以及電源線進行資源整合，實現統一的傳輸，解決了基于現有網絡信息資源提供高帶寬、多業務的聯網技術，其數據傳輸速率最高可達1Gbit/s。以G.hn標準構建的PLC網絡完全可以將任務現場聯指、公安、情報以及其他民用通信終端的各種通信信息結合起來，為指揮機關提供完整可靠的情報及指揮信息提供安全、穩定、高速的信息網絡平臺。

2.4數據調制的多重性完全勝任武警部隊遂行任務現場對“擴”的需求

武警部隊現裝備的一些信息通信終端設備在遂行任務現場由于電磁環境復雜，建筑物等地形地物對電磁信號的遮擋，使設備的正常使用受到影響。我們可使用PLC高擴展性對有通信信息終端設備進行有效接力，比如目前裝備的單位手持短波電臺，在建筑物遮擋嚴重的情況下通信效果比較差，有時甚至中斷。電力網絡是目前國家最基礎的網絡，它的規模之大，是任何其他網絡不可比擬的。那么，可以利用任務現場的路燈等電力線路安裝臨時的PLC設備，利用PLC網絡組成短波電臺轉播基站，增強事發現場手持短波電臺收發信號的穩定性，使指揮信息流的末端傳輸更加流暢。由于從基站到指揮中心是利用網絡傳播，因此其抗干擾性、保密性、安全性和穩定性更高。同時，還可以利用這一網絡平臺將任務現場的圖形、圖像實時傳回指揮中心，為指揮機關定下處置決心提供第一手的情報資料，為實施精細化指揮提供可靠的依據。PLC的高擴展性能夠最大程度地利用任務現場已有的各種電力線纜，在遂行任務現場的通信網絡覆蓋及終端接入層面上提供現實的實體支撐。

3、PLC武警遂行任務現場通信中應用中應注意的問題

電力線本身是個輸送電力的線路，而非專用通信線路，因此電力線通信與其他專用通信電路有著更多的復雜性和不確定性。因此，在構建使用PLC系統是應當揚長避短。

3.1主義克服噪音和其他頻率對PLC系統的干擾

PLC系統內的干擾主要來自于低壓電網相連的負載，以及無線電的干擾。可以分為具有單一頻點或多頻點的周期性全時域或某一時域內的噪聲（如：開關電源、白熾燈），以及高能量、全頻段的瞬間沖噪音（如：電氣設備的瞬間啟動和關閉）。隨著信息化時代的到來，在城市電力線路上的用電終端越來越多，質量參差不齊，對電力網的通信環境“污染”嚴重，在這樣惡劣的的電力線通信環境下，很難保證數據傳輸的質量，并且電力線通信的噪音和信號衰減是隨著時間而變化，很難找到其變化的規律。當然還有全頻域、全頻段的白噪聲尤其能量較小，對通信影響不大，所以在構建PLC系統的通信影響基本上可以不計。但是還應該注意避開電力網已有的通信頻率，如電力網內部的設備調度指揮的通信頻率，150khz以上的廣播AM長波通信頻率等。如果有條件的話可以對電力頻率環境進行一定的凈化處理，并貫穿從信號發送到接受的全過程。我們在構建PLC系統時應當在3K~95kHZ頻帶內進行通信，以克服其他通信頻率和噪聲對PLC系統通信頻

率的影響，保證通信數據的正確率。

3.2 注意克服電力網絡阻抗PLC系統的影響

產生阻抗的因素有很多，比如電表、空氣開關、接觸不良的節點等。另外，各種電器接入電網，也會對電網的特性產生影響，產生潛在的阻抗，從而影響PLC信號的傳輸質量。如果各個用戶端的電網阻抗不一致，勢必會影響到信號的均衡分布，阻抗大的用戶端電網PLC信號就無法達到。因此，有必要保證各個用戶端電網的阻抗是相近的，即阻抗匹配。由于電網的復雜特性，影響電網阻抗的因素眾多，應盡量繞過這些阻抗大的的設備（如電表）進行PLC信號接入。如果在同一

電表下組網盡量選用同一廠家相同規格、質量較好的電源插座，如果有墻插就盡量不用帶電源線的插座。不同電表或變壓器下的PLC網絡在相互組網時，應在局端使用大功率的橋集器，以減少傳輸的瓶頸，增大傳輸的效率。

3.3 注意加強PLC系統本身對數據安全的影響

PLC系統雖然采用了正交頻分復用、跳頻、混沌以及128-bit DES數據加密等數據安全防范措施，但是由于電力網使用的是非屏蔽線，用它來傳輸數據不可避免地會形成電磁輻射，影響數據的保密性，信息安全性能存在許多或以攻擊的薄弱環節。因此，應加強各種技術手段，提高人防意識，確保武警部隊遂行任務現場各種信息的絕對安全。