電力線通信技術(shù)與接入原理
電力線通信(Power Line Communication)技術(shù)簡稱為PLC技術(shù),是為提供端到端的接入而設(shè)計的,它利用室內(nèi)電源線網(wǎng)絡(luò)將IP包從用戶PC傳送至各家庭室內(nèi)入口點的集成器,在這一入口點,另外一個傳輸段利用低壓配電網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至同時為多個家庭提供電源的變壓器,該項技術(shù)涉及的內(nèi)容貫穿了從家用電源插座和最終用戶終端到電信網(wǎng)絡(luò)入口點的整個過程。
電力線不同于普通的數(shù)據(jù)通信線路,當(dāng)作為一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇闀r,遇到許多干擾:首先,電力線上有許多不可預(yù)料的噪聲和干擾源,如吸塵器、開關(guān)電源、電冰箱、洗衣機(jī)等,其次,電力線通訊具有時間上不可控、不恒定的特點。與信號潔凈、特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線上接入了很多電器、音響設(shè)備,這些設(shè)備任何時候都可以插入或斷開、開機(jī)或關(guān)閉電源,因而導(dǎo)致電力線的特性不斷地變化。
為了克服各種干擾,電力線通信系統(tǒng)采用的調(diào)制技術(shù)主要是OFDM(正交頻分復(fù)用)、DMT(多載波調(diào)制)、擴(kuò)頻及常規(guī)的QPSK,F(xiàn)SK等,為適應(yīng)高速率的傳輸要求,多載波正交頻分復(fù)用將是解決傳輸頻帶利用率的有效方法。
PLC屬于共享帶寬技術(shù) ,用戶的數(shù)據(jù)傳輸速度取決于當(dāng)時上網(wǎng)用戶數(shù)量。理論上電力線作為通信線路的通信速度根據(jù)不同的頻率可達(dá)每秒3-10Gps,與光纖大致相同。根據(jù)我國電力用戶的特點,在典型的城市配置中,一個變壓器一般與大約100到200個用戶相連。所以在同一條電力線上的資源不會因為用戶太多而降低效率。
在用戶較少的情況下,可以把幾個變壓器線路區(qū)域內(nèi)的用戶聯(lián)在一起,提高服務(wù)器的利用率。由PLC技術(shù)支持的上網(wǎng)用戶采用具有帶寬分配能力的介質(zhì)接入控制(MAC)層技術(shù),從而使電力線網(wǎng)絡(luò)不僅僅能夠支持百余個internet用戶的數(shù)據(jù)往復(fù)交換,而且能夠靈活地適應(yīng)以不同速率傳輸?shù)纳闲泻拖滦袛?shù)據(jù)。
用戶通過PLC Modem聯(lián)結(jié)到戶內(nèi)電源插座,通過電力線聯(lián)接樓宇配電變壓器端的PLC主控設(shè)備,完成“最后一百米”的接入。用戶只需裝設(shè)一臺PLC-Modem,不用撥號,就能在線地接收和發(fā)送Internet信息。
PLC調(diào)制解調(diào)器主要由接口、調(diào)制解調(diào)和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調(diào)制解調(diào)器同用戶設(shè)備間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢@些接口包括同智能設(shè)備之間的RS-232接口、同計算機(jī)之間的RJ-45以太網(wǎng)接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ-11接口。有些公司的產(chǎn)品兼顧到對不同種類設(shè)備的兼容性,包含了全部上述四種接口,目前,試驗用的產(chǎn)品以RJ-45口為主。調(diào)制解調(diào)部分由數(shù)字信號處理單元和相應(yīng)的外圍電路組成。
(摘編自《電氣技術(shù)》,原文標(biāo)題為“電力線通信及其發(fā)展分析”,作者為沈斌。)
責(zé)任編輯:售電衡衡
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