PLC電力線通信

1、PLC電力電力線通信線通信From: 汪源Date :July.-10-12目 錄1、PLC一、PLC簡(jiǎn)介 電力線通信（power line communication），簡(jiǎn)稱PLC，是指利用電力線作為信息傳輸媒介進(jìn)行語(yǔ)音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。 近年來(lái)，隨著人們居住以及辦公環(huán)境的改善和信息化的普及，人們對(duì)智能家庭（smart home）的要求越來(lái)越高。智能家庭不僅需要大量智能化的家居設(shè)備，還需要有遍布家庭各處的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)家用電腦、電器之間的通信和自動(dòng)控制，以及與外部Internet的互通，稱為家庭網(wǎng)絡(luò)（home network）。目前構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)常用的介質(zhì)：5類線、電話線、電力線、

2、有線電視同軸電纜和無(wú)線局域網(wǎng)，但是家庭網(wǎng)絡(luò)連接還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一、成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于電力線和電源插座遍布家庭每個(gè)角落，通過(guò)電力線構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)無(wú)需重新布線，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使用方便，因此，PLC 成為最受關(guān)注的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。 隨著調(diào)制解調(diào)和ASIC技術(shù)的發(fā)展，PLC傳輸速率和距離不斷提高，已具備了傳輸數(shù)據(jù)、話音、視頻等高速多媒體信息的能力。因此，基于PLC的寬帶應(yīng)用成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，基于PLC寬帶的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面。一個(gè)是基于低壓電力線的高速室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，即家庭或辦公網(wǎng)絡(luò)。另一個(gè)是基于中壓和低壓電力線的寬帶接入網(wǎng)。由于寬帶PLC在家庭網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，國(guó)際上都在加緊這一領(lǐng)

3、域的研究。2、PLC解決方案一、PLC簡(jiǎn)介 目前，PLC技術(shù)企業(yè)基本上是在兩大發(fā)展方向上研發(fā)電力線通信的解決方案，即戶內(nèi)（InPremise）組網(wǎng)方案和戶外（Access）接入方案。 (1)戶內(nèi)組網(wǎng)方案是低壓（LV-PLC）解決方案，即在建筑物（樓宇或住宅）內(nèi)，通過(guò)戶內(nèi)低壓電力線路和電源插座作為傳輸介質(zhì)和節(jié)點(diǎn)，組建內(nèi)部局限網(wǎng)（LAN），該方案解決寬帶通信的最后100米問(wèn)題； (2)戶外接入方案是從中壓（MV-PLC）到低壓（LV-PLC）的解決方案，即從變電站到下屬的各個(gè)變壓器，通過(guò)中壓輸電線建立寬帶傳輸骨干網(wǎng)絡(luò)，從變壓器低壓端到所覆蓋建筑物的低壓入戶線作為傳輸支線，最終接入戶內(nèi)計(jì)算機(jī)，該方案

4、解決寬帶通信的主干和最后1000米問(wèn)題。 戶內(nèi)組網(wǎng)方案以美國(guó)的Intellon公司為代表，戶外接入方案以西班牙的DS2公司為代表。兩家公司研發(fā)思路的差異，分別體現(xiàn)了美國(guó)和歐洲在PLC技術(shù)上的不同發(fā)展方向，但兩家公司的PLC核心技術(shù)都采用正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制技術(shù)，因而能夠走在其他PLC公司的前面，其核心技術(shù)分別成為美國(guó)和歐洲PLC領(lǐng)域事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。1、PLC技術(shù)二、PLC技術(shù)基本原理 PLC技術(shù)是指把載有信息的高頻加載于電流，然后用電線傳輸，接受信息的適配器再把高頻從電流中分離出來(lái)并傳送到計(jì)算機(jī)或電話以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。 該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是不需要重新布線在現(xiàn)有電線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)語(yǔ)音和視頻等多業(yè)務(wù)

5、的承載，實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)合一。終端用戶只需要插上電源插頭就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入電視頻道接收節(jié)目打電話或者是可視電話?；驹? 在發(fā)送時(shí)，利用調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，把載有信息的高頻加載于電流,然后在電力線上進(jìn)行傳輸；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，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。 PLC設(shè)備分局端和調(diào)制解調(diào)器，局端負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。在通信時(shí)，來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過(guò)用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端將信號(hào)解調(diào)出來(lái)，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。具體的電力線載波雙向傳輸模塊的設(shè)計(jì)思想：由調(diào)制器、振蕩器、功

6、放、T/R轉(zhuǎn)向開關(guān)、耦合電路和解調(diào)器等部分組成的傳輸模塊，其中振蕩器是為調(diào)制器提供一個(gè)載波信號(hào)。在發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，待發(fā)信號(hào)從TXD端發(fā)出后，經(jīng)調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，然后將已調(diào)信號(hào)送到功放級(jí)進(jìn)行放大，再經(jīng)過(guò) T/R轉(zhuǎn)向開關(guān)和耦合電路把已調(diào)信號(hào)加載到電力線上。接收數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射模塊發(fā)送出的已調(diào)信號(hào)通過(guò)耦合電路和T/R 轉(zhuǎn)向開關(guān)進(jìn)入解調(diào)器，經(jīng)解調(diào)器解調(diào)后提取原始信號(hào)，并將原始信號(hào)從RXD 端送到下一級(jí)的數(shù)字設(shè)備中。T/R端口1、PLC技術(shù)原理示意圖二、PLC技術(shù)基本原理振蕩器調(diào)制解調(diào)濾波電路更多設(shè)備連接上網(wǎng)耦合電路轉(zhuǎn)向開關(guān)T/R_ _ _ _ 網(wǎng)線 電力線T/R端口振蕩器調(diào)制解調(diào)濾波電路耦合電路轉(zhuǎn)向開關(guān)T/R網(wǎng)

7、線Wi-FiComputerPLC適配器1、TP-LINK兩款PLC適配器產(chǎn)品主要參數(shù)三、基于PLC技術(shù)的市場(chǎng)產(chǎn)品 型號(hào) 參數(shù)PA101PA201操作系統(tǒng)Windows XP/Vista/7Windows XP/Vista/7使用方法即插即用，通過(guò)現(xiàn)有電力線傳輸數(shù)據(jù)；即插即用，通過(guò)現(xiàn)有電力線傳輸數(shù)據(jù)；遵循標(biāo)準(zhǔn)HomePlug Turbo、IEEE 802.3、IEEE 802.3u標(biāo)準(zhǔn)；HomePlug AV、IEEE 802.3、IEEE 802.3u標(biāo)準(zhǔn)；傳輸速率85Mbps傳輸速率；200Mbps傳輸速率；傳輸范圍200m傳輸距離(同一電表范圍內(nèi))；300m傳輸距離(同一電表范圍內(nèi))；端

8、口1個(gè)10/100Mbps RJ45端口1個(gè)10/100Mbps RJ45端口加密方式 56-bit DES加密；128-bit AES加密；電力條件工作電壓范圍100V240V，頻率50/60Hz；工作電壓范圍100V240V，頻率50/60Hz；數(shù)據(jù)安全56-bit DES加密128-bit AES加密上市時(shí)間20102010市場(chǎng)價(jià)格300/兩個(gè)300/兩個(gè)圖示三、基于PLC技術(shù)的市場(chǎng)產(chǎn)品2、 PLC產(chǎn)品的應(yīng)用模型四、PLC處境與展望 隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍的迅速發(fā)展和用戶對(duì)新業(yè)務(wù)服務(wù)要求的不斷增加，作為價(jià)格低廉、使用靈活方便、最終可提供電話、上網(wǎng)等服務(wù)的寬帶接入產(chǎn)品，PLC將會(huì)有巨大的發(fā)展

9、空間。 然而，進(jìn)行PLC技術(shù)推廣，是一個(gè)系統(tǒng)工程，絕非只靠“引進(jìn)”產(chǎn)品就能在短時(shí)間內(nèi)解決?；蛟S可以建立一個(gè)示范樓、甚至一個(gè)示范小區(qū)，但在大范圍內(nèi)推廣使用還有一個(gè)過(guò)程。盡管PLC有覆蓋面廣、使用方便、不用布線、永久在線、價(jià)格合理、施工費(fèi)少、設(shè)備簡(jiǎn)單、安裝周期短等優(yōu)勢(shì)。 但迄今為止，還沒(méi)有大規(guī)模商用化PLC系統(tǒng)投入使用。其主要原因是: 1.法律上的，世界各國(guó)沒(méi)有建立成熟的PLC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，另一方面沒(méi)有立法允許在電力線上經(jīng)營(yíng)Internet服務(wù)和電信服務(wù)。 2. 服務(wù)上的，PLC技術(shù)提供的速率和服務(wù)質(zhì)量還不穩(wěn)定，沒(méi)有達(dá)到高質(zhì)量電信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。 3.技術(shù)上的，國(guó)外配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與中國(guó)相比有很大區(qū)別，國(guó)外產(chǎn)品無(wú)法在中國(guó)直接使用，居民小區(qū)的低壓配電線路不夠規(guī)范，用戶裝修時(shí)電源布線水平不均，電源插座的質(zhì)量不