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1、淺談電力線(xiàn)通信技術(shù) 論文關(guān)鍵詞:電力線(xiàn)通信;設(shè)備 論文摘要:隨著社會(huì)信息化程度的提高,網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活中不可缺少的一部分。網(wǎng)絡(luò)接入帶寬迅速提升,以適應(yīng)大容量、高速率的數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音等高質(zhì)量的信息傳輸與服務(wù)。目前常用的寬帶接入方式有電話(huà)撥號(hào)(即XDSL)方式、有線(xiàn)電視線(xiàn)路(CableModem)方式、雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)方式,隨著科技的迅速發(fā)展,電力線(xiàn)通信已成為一種新型的寬帶接入技術(shù),并且有著良好的發(fā)展前景?! ‰娏€(xiàn)通信簡(jiǎn)稱(chēng)PLC(PowerLineCommunication0)是利用配電網(wǎng)低壓線(xiàn)路傳輸多媒體信號(hào)的一種通信方式。
2、在發(fā)送時(shí)利用GMSK(高斯濾波最小頻移鍵控)或OFDM(正交頻分多路復(fù)用)調(diào)制技術(shù)將用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制,把載有高頻信息的高頻加載于電流,然后再電力線(xiàn)上傳輸,在接收端先經(jīng)過(guò)濾波器將調(diào)制信號(hào)取出,再經(jīng)過(guò)解調(diào),就可得到原通信信號(hào),并傳送到計(jì)算機(jī)或電話(huà),實(shí)現(xiàn)信息傳遞。類(lèi)似的電力線(xiàn)通技術(shù)信早已有所應(yīng)用,電力系統(tǒng)中在中高壓輸電網(wǎng)(35千伏以上)上通過(guò)電力載波機(jī)利用較低的頻率以較低速率傳送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)或話(huà)音,就是電力線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用的主要形式之一,已經(jīng)有幾十年歷史?! LC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶(hù)端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與
3、外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時(shí)來(lái)自用戶(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器后,通過(guò)用戶(hù)配電線(xiàn)路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備,局端設(shè)備將信號(hào)解調(diào)出來(lái),再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線(xiàn),在現(xiàn)有低壓配電線(xiàn)路上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶(hù)只需插上電源插座即可實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視接收、打電話(huà)等。同樣電力線(xiàn)通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域,對(duì)于重要場(chǎng)所的監(jiān)控和保護(hù),一直需要投入大量的人力和財(cái)力,現(xiàn)在只需利用電源線(xiàn),用極低的代價(jià)更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準(zhǔn)確性、同步性難以保證。同時(shí)由于抄表地
4、點(diǎn)分散,表記數(shù)量眾多,所以抄表的工作量巨大?;陔娏€(xiàn)路載波(PLC)通信方式的自動(dòng)抄表裝置,由于不需要重鋪設(shè)通信信道,節(jié)省了施工及線(xiàn)路費(fèi)用,成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式,使得抄表的工作量大大減少。近年來(lái)居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展,現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動(dòng)化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持;給建設(shè)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的壓力。借助電力線(xiàn)通信技術(shù),無(wú)論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動(dòng)化都可以利用電力線(xiàn)實(shí)現(xiàn),便于管理和擴(kuò)展?! ‰娏€(xiàn)通信主要優(yōu)勢(shì): 電力線(xiàn)通信有無(wú)可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì),我國(guó)擁有全世界排名第二的電力輸電
5、線(xiàn)路,擁有用電用戶(hù)超過(guò)10億,居民家里誰(shuí)都離不開(kāi)電力線(xiàn);顯然連接這10億用戶(hù)的既存電力線(xiàn)是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū),特別是那些電話(huà)網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達(dá)的地區(qū),PLC更有用武之地,畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大,市場(chǎng)發(fā)展成熟較慢,但會(huì)存在電力線(xiàn)上網(wǎng)先入為主的局面,對(duì)PLC的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)展非常有利。2 電力線(xiàn)通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,不需要任何新的線(xiàn)路鋪設(shè),隨意接入,簡(jiǎn)單方便的安裝設(shè)備及使用方式,節(jié)約了資源和費(fèi)用,無(wú)需挖溝和穿墻打洞,避免了對(duì)建筑物和公共設(shè)施的破壞,同時(shí)也
6、節(jié)省了人力,共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接,高通訊速率可達(dá)141Mbps(將未通過(guò)升級(jí)設(shè)備可達(dá)200Mbps)。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶(hù)家中,局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi),隨著上游芯片廠(chǎng)商14M產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降,據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平,而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個(gè)局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺(tái),因此隨著用戶(hù)的增長(zhǎng),局端設(shè)備可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)增加,這一點(diǎn)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),不必在設(shè)備采購(gòu)初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案之稱(chēng)
7、?! ‰娏€(xiàn)通信的缺點(diǎn) 傳輸帶寬的問(wèn)題。PLC與電話(huà)線(xiàn)上網(wǎng)從本質(zhì)上講并沒(méi)有區(qū)別,都是利用銅線(xiàn)作為傳輸媒質(zhì),銅線(xiàn)上網(wǎng)的最大問(wèn)題是不能解決傳輸帶寬問(wèn)題。雖然14M的產(chǎn)品已經(jīng)成熟,但電力線(xiàn)上網(wǎng)是共享帶寬,若同一地區(qū)多個(gè)用戶(hù)同時(shí)上網(wǎng)則數(shù)據(jù)傳輸速度將會(huì)相應(yīng)降低,如何保證用戶(hù)能夠獲得足夠帶寬成為挑戰(zhàn)噪聲安全性問(wèn)題。由于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線(xiàn),用它來(lái)傳輸數(shù)據(jù)不可避免的會(huì)形成電磁輻射,從而會(huì)對(duì)其它無(wú)線(xiàn)通信,如公安部門(mén)或軍事部門(mén)的通信造成干擾;再次電力線(xiàn)上網(wǎng)存在不穩(wěn)定的問(wèn)題,家用電器產(chǎn)生的電磁波對(duì)通信產(chǎn)生干擾,時(shí)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)知的錯(cuò)誤。與信號(hào)潔
8、凈特性恒定的Ethernet電纜相比,電力線(xiàn)上接入了很多電器,這些電器任何時(shí)候都可以插入或拆開(kāi),并機(jī)或關(guān)閉電源。因而導(dǎo)致電力線(xiàn)的特性不斷變化,影響網(wǎng)速?! ∷p問(wèn)題。與以太網(wǎng)接入或者ADSL接入不同,盡管P