我國(guó)PLC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1、我國(guó)PLC（電力載波通信）技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)研究 PLC技術(shù)起步較晚,但發(fā)展速度較快。中國(guó)電力科學(xué)研IUJi=j1=1liiJ究院自199 7年開(kāi)始研究PLC技術(shù),主要考慮PLC技術(shù) 用于低壓抄表系統(tǒng)，傳輸速率較低。1998年開(kāi)發(fā)出樣機(jī), 并通過(guò)了試驗(yàn)室功能測(cè)試,1999年在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試運(yùn)行， 獲得了產(chǎn)品登記許可。1999年5月開(kāi)始進(jìn)行PLC系統(tǒng) 的研究開(kāi)發(fā)工作。主要對(duì)我國(guó)低壓配電網(wǎng)絡(luò)的傳輸特 性進(jìn)行了測(cè)試,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理和分析， 基本取得了我國(guó)低壓配電網(wǎng)傳輸特性和參數(shù)，為進(jìn)行深 入研究和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。2000年開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外的 PLC芯片,研制了 2Mbps的樣機(jī),2001年下半

2、年在沈陽(yáng) 供電公司進(jìn)行了小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果良好,并于6 月20日在沈陽(yáng)通過(guò)驗(yàn)收。驗(yàn)收委員會(huì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)認(rèn) 為,該實(shí)驗(yàn)從中國(guó)配電網(wǎng)的實(shí)際傳播特性出發(fā)，對(duì)電力 線通信技術(shù)的理論、實(shí)際應(yīng)用和工程技術(shù)進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng) 性研究，在國(guó)內(nèi)率先研制成功2Mbps和14Mbps高速電 力線通信系統(tǒng),建立了我國(guó)第一個(gè)電力線寬帶接入實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò);實(shí)現(xiàn)了自家庭至配電開(kāi)關(guān)柜的高速電力線數(shù)據(jù)通 信,并將辦公自動(dòng)化系統(tǒng)延伸至家庭。該實(shí)驗(yàn)的成功標(biāo) 志著我國(guó)已經(jīng)全面掌握了高速電力線通信的核心技術(shù)， 具備了研制生產(chǎn)這種技術(shù)實(shí)用化設(shè)備的能力。據(jù)悉，今 年年底以前將建成200戶的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。深圳國(guó)電科技 有限公司是國(guó)家電力公司直屬企業(yè),

3、2000年初就開(kāi)始研 制戶內(nèi)PLC產(chǎn)品，目前,采用美國(guó)Intellon公司的 14Mbps芯片研制的用于戶內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的PLC產(chǎn)品也在小范 圍試驗(yàn)。下一步準(zhǔn)備采用DS2公司的45Mbps芯片，研 制傳輸速率達(dá)到20Mbps的戶內(nèi)PLC聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。福建省電力公司科技部2000年初立項(xiàng)，研究利用PLC技術(shù)控 制家用電器的科技項(xiàng)目,2001年取得了一定進(jìn)展,采用傳輸速率為10Kbps的PLC模塊,可控制家用熱水器、DVD等家電的開(kāi)啟。目前,采用美國(guó)Intellon公司 14Mbps芯片,正在研發(fā)傳輸速率達(dá)到10Mbps的PLC戶 內(nèi)家電控制產(chǎn)品。國(guó)電通信中心為落實(shí)國(guó)電公司領(lǐng)導(dǎo) 對(duì)PLC技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一

4、組織、統(tǒng)一管理的要求，在國(guó)電公司科環(huán)部的支持下，加快了 PLC技術(shù)應(yīng)用 的推進(jìn)速度，于2001年9月在國(guó)家電力公司宿舍區(qū)建 立了 PLC實(shí)驗(yàn)室，組織國(guó)內(nèi)外PLC廠商的產(chǎn)品,分別進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。首先采用韓國(guó)Xeline公司研制開(kāi)發(fā)的32Mbps芯片的PLC組網(wǎng)設(shè)備,在北京居民小區(qū)進(jìn)行Internet的接入試驗(yàn),在高層建筑(16層-23層)的14戶居民家中安裝了 PLC調(diào)制解調(diào)器,每戶居民均實(shí)現(xiàn)了通過(guò)電力線上Internet網(wǎng)，試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定，家電的使用對(duì)上網(wǎng)基本沒(méi)有影響，上網(wǎng)靜態(tài)畫(huà)面 穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)畫(huà)面流暢，網(wǎng)頁(yè)登陸速度快，上網(wǎng)桌面速率達(dá)到2Mpbs,用戶反映良好。目 前,試驗(yàn)正在逐步擴(kuò)大用戶數(shù)量。

5、預(yù)計(jì)未來(lái)數(shù)年，隨著高速上網(wǎng)愈來(lái)愈普及，新技術(shù) 將把電線、無(wú)線和電話線這三種技術(shù)合而為一，讓使用者通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連線,輕松將 計(jì)算機(jī)、各種電子裝置、安全系統(tǒng)和家電串連成家庭網(wǎng)絡(luò)。五、電力線通信(PLC)的產(chǎn)品測(cè)試1、測(cè)試內(nèi)容2001-2002年，電力線通信(PLC)產(chǎn)品測(cè)試由中電飛華公司與韓國(guó) Xeline公司、瑞士 ASCOM及中國(guó)福建電力研究院共同合作，在北京建立國(guó)內(nèi)居民小 區(qū)的典型測(cè)試環(huán)境，由產(chǎn)品廠家提供PLC產(chǎn)品，對(duì)三家公司生產(chǎn)的PLC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行 本地化測(cè)試。測(cè)試中針對(duì)國(guó)內(nèi)目前的低壓配電網(wǎng)的特點(diǎn)，驗(yàn)證各廠家PLC產(chǎn)品的可 用性和實(shí)用性。同時(shí)，在小區(qū)居民樓內(nèi)建立試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)做試運(yùn)行。選取部分住

6、戶作為 用戶試運(yùn)行12個(gè)月，然后向用戶調(diào)查PLC的使用狀況和對(duì)各方面性能的滿意程 度。2、測(cè)試環(huán)境為了方便安裝試驗(yàn)，產(chǎn)品測(cè)試選取了北京的三個(gè)電力小區(qū),均位于 廣安門(mén)附近，包括廣華軒、華景苑和善果胡同小區(qū)。其中在廣華軒小區(qū)中將3號(hào)樓 1602房間作為試驗(yàn)室，在房間內(nèi)建立了專門(mén)用于PLC產(chǎn)品測(cè)試的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。房間內(nèi) 部與普通居民家庭布置相同，添置了一般家庭擁有的家用電器，如電視機(jī)、電冰箱、 洗衣機(jī)、微波爐等。這些電器可用于測(cè)試在電力線負(fù)載較大或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，是 否對(duì)電力線數(shù)字信號(hào)傳輸產(chǎn)生影響。PLC產(chǎn)品測(cè)試選擇的接入樓宇有新建高層住 宅、舊的高層住宅和六層的樓房,都是典型的小區(qū)樓宇，具有一定代表性

7、。若通過(guò) PLC可成功實(shí)現(xiàn)Internet接入，則說(shuō)明該產(chǎn)品也可應(yīng)用于其他類似的小區(qū)居民樓。3、測(cè)試的PLC產(chǎn)品介紹本次測(cè)試使用的PLC產(chǎn)品是由各產(chǎn)品廠家提供，包括 局端設(shè)備(Master)和用戶端設(shè)備(PLC Modem)。韓國(guó)Xeline韓國(guó)Xeline的局端設(shè) 備相當(dāng)于PLC交換機(jī)，具有二層交換功能，尺寸也與常用的交換機(jī)相近。Xeline的 局端設(shè)備最大可以帶180個(gè)用戶，擴(kuò)展方便。該設(shè)備是通過(guò)MAC地址實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的 管理。局端設(shè)備有兩個(gè)RJ45接口，可以作為上行接口接入網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)或路由器的 端口；板卡上的串口連接信號(hào)線，通過(guò)耦合器將信號(hào)耦合到電力線中,再傳輸?shù)接脩?終端PLC Mod

8、em 上。每個(gè)串口可以支持多個(gè)PLC Modem，實(shí)現(xiàn)同一房間內(nèi)的多個(gè)計(jì) 算機(jī)同時(shí)上網(wǎng)。用戶終端PLC Modem外觀與外置的雙絞線撥號(hào)Modem相近，有一個(gè)電源插頭同 時(shí)用于接收電能和高速信號(hào)，以及一個(gè)RJ45接口與PC機(jī)的網(wǎng)卡相連。同一住戶的 多臺(tái)PC機(jī)各連一個(gè)PLC Modem,通過(guò)室內(nèi)的電力線就可以組成小型的家庭局域網(wǎng)。 Xeline的PLC設(shè)備采用OFDM調(diào)制技術(shù)，使用頻段為2M3 0MHz，傳輸帶寬可達(dá) 10Mbps。瑞士 ASCOM瑞士 ASCOM的產(chǎn)品最為成熟,在世界上很多國(guó)家作過(guò)測(cè)試，德 國(guó)RWE公司使用ASCOM產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入正式運(yùn)營(yíng)階段。該產(chǎn)品不僅有上網(wǎng)高速功能， 還可為用

9、戶提供語(yǔ)言服務(wù),使用普通的電話機(jī)就可以通過(guò)電力線撥打IP電話。ASCOM的產(chǎn)品較多,用于不同的低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。設(shè)備分為室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備，使 用不同頻段。室外設(shè)備使用1.6M12MHz,室內(nèi)設(shè)備使用15M30MHz。設(shè)備的調(diào)制采 用GMSK技術(shù)，3載波方式,速率是4.5Mbps。設(shè)備配有較完備的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可對(duì) 局端和用戶終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。測(cè)試中主要用到了室內(nèi)的局端設(shè)備APM-45i和終端 設(shè)備APA-45i兩種產(chǎn)品。福建電力研究院福建電力研究院已研制出PLC設(shè)備，在北 京的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)行中。研究院的PLC設(shè)備同樣分為局端和終端設(shè)備，采用美國(guó) Intellon公司生產(chǎn)的芯片,速率為10Mb

10、ps。研究院的設(shè)備與Xeline的產(chǎn)品及組網(wǎng) 方案相似，用戶終端Modem采用USB接口，直接連接計(jì)算機(jī)。4、測(cè)試性能三處電力小區(qū)的PLC試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建成后，共有61個(gè)用戶的PC機(jī)實(shí) 現(xiàn)Internet接入，速率為500K1Mbps，可提供網(wǎng)上瀏覽、VoD點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng) 絡(luò)游戲、IP電話等服務(wù)。在某網(wǎng)站上在線觀看經(jīng)過(guò)壓縮的.rm視頻文件，文件帶寬 在200Kbps時(shí)，畫(huà)面流暢，聲音清晰，可以正常觀看。PLC試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)在測(cè)試中運(yùn)行穩(wěn) 定,沒(méi)有斷線現(xiàn)象。電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等常用的家用電器的打開(kāi)和關(guān)斷等操 作對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用沒(méi)有明顯的影響。PLC試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)接入速度較快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通撥號(hào) 和ISDN,已達(dá)

11、到ADSL的速率水平。電信的AD SL上網(wǎng)方式承諾用戶速率512Kbps, 但部分使用者反映實(shí)際速率達(dá)不到該值，通常只有100K150Kbps。從網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試 結(jié)果來(lái)看,PLC寬帶接入已經(jīng)超過(guò)了中國(guó)電信ADSL接入的速度水平。六、應(yīng)用及前景我國(guó)寬帶小區(qū)使用的接入方式目前主要是HFC,xDSL和以太網(wǎng) 接入。傳統(tǒng)的寬帶運(yùn)營(yíng)商，如中國(guó)電信擁有接入網(wǎng)資源和終端用戶資源，采用xDSL 的接入方式;新興的寬帶運(yùn)營(yíng)商，本身無(wú)固有的接入網(wǎng)資源，主要采取的是和房地產(chǎn)商合作的方式，搭建以太網(wǎng)，實(shí)行以太網(wǎng)接入方式。與上述各種 寬帶接入技術(shù)相比,PLC接入則具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。首先，低壓配電網(wǎng)是現(xiàn)有的電 力基礎(chǔ)設(shè)施

12、，覆蓋面最大，無(wú)需新建線纜，降低施工費(fèi)用；室內(nèi)電源插座安裝簡(jiǎn)單、設(shè) 置靈活，為用戶實(shí)現(xiàn)寬帶互聯(lián)帶來(lái)極大的方便;帶寬較寬，可滿足當(dāng)前一段時(shí)間寬帶 接入業(yè)務(wù)的需要。因此，是國(guó)內(nèi)最適合采用的寬帶接入技術(shù)。國(guó)家電力公司正在實(shí) 施電力通信信息重組，加快組建電通公司，申請(qǐng)基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可。現(xiàn)有的配電 網(wǎng)絡(luò)和日漸成熟的PLC寬帶接入技術(shù)是電通公司得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，有利于快速獲得 基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可。PLC是一項(xiàng)依托于電力基礎(chǔ)設(shè)施的通信技術(shù)，只有電力系 統(tǒng)才有條件對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用等全過(guò)程的實(shí)施。PLC技術(shù)的 應(yīng)用可以提升電通公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為全面進(jìn)入電信市場(chǎng)打下基礎(chǔ)。利用電力桿 塔、

13、溝道等資源優(yōu)勢(shì)，加快建設(shè)覆蓋面較大的城域光纖網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光纖到樓;結(jié)合PLC 技術(shù)，直接使用樓內(nèi)的低壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)寬帶接入通信。這種寬帶接入方式不需要重 新架設(shè)線路，不僅可以縮短建設(shè)周期,還可大大降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，使電通公司以最 快的速度進(jìn)入電信市場(chǎng)。在發(fā)展的初期,PLC寬帶接入技術(shù)可為用戶提供Internet 接入、VoD點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、IP電話、IP傳真等服務(wù)；中期為用戶提供 家電集中或遠(yuǎn)程智能化管理、遠(yuǎn)程抄表、報(bào)警等服務(wù)聯(lián)網(wǎng);遠(yuǎn)期提供家庭聯(lián)網(wǎng)服務(wù), 將室內(nèi)電話網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、安全保密網(wǎng)絡(luò)、娛樂(lè)系統(tǒng)和家電智能化等分立的系統(tǒng) 聯(lián)接起來(lái),使家庭通過(guò)電力線實(shí)現(xiàn)視頻、語(yǔ)音、高速Internet

14、接入等服務(wù)，從而實(shí) 現(xiàn)四網(wǎng)合一。七、關(guān)于使用PLC的若干問(wèn)題的解答1、用電線來(lái)上網(wǎng)會(huì)不會(huì)有觸電的危險(xiǎn)?會(huì)不會(huì)對(duì)我的電腦造成損害?答：PLC 技術(shù)利用220V電壓的電力線傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。使用過(guò)程中，用戶不免會(huì)擔(dān)心是否會(huì)損 壞計(jì)算機(jī)，甚至威脅到人身安全。PLC設(shè)備采取了多種保護(hù)措施來(lái)確保設(shè)備使用的 絕對(duì)安全:用線圈的耦合原理將高頻信號(hào)耦合到電力線中并從電力線中分離,PLC 設(shè)備中數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸線路不與220V電線直接連接。電路設(shè)計(jì)中，強(qiáng)、弱電路分 開(kāi)設(shè)計(jì)，保證信號(hào)線路中不會(huì)出現(xiàn)高電壓。PLC設(shè)備電路中設(shè)置過(guò)壓保護(hù)裝置，避 免由于感應(yīng)或短路造成對(duì)計(jì)算機(jī)和用戶的傷害。2、要用PLC來(lái)上網(wǎng)需要增加什么設(shè)備

15、呢?答:用PLC 上網(wǎng)需要增加的設(shè)備有兩 種:需要PLC的局端設(shè)備以及PLC調(diào)制解調(diào)器。其中,PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶的 家中，局端設(shè)備一般放置在樓宇的配電室內(nèi)。一臺(tái)局端設(shè)備可以拖帶數(shù)十臺(tái)PLC調(diào) 制解調(diào)器。3、用PLC能達(dá)到多大的網(wǎng)速呢?答:一般不同廠家生產(chǎn)的PLC設(shè)備能達(dá)到的速 度有所不同，瑞士 Ascom公司生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品能達(dá)到的最大速率為4.5 Mbps,韓國(guó)Xeline和我國(guó)福建電科院的產(chǎn)品最大速率為14Mbps,而西班牙D S2的產(chǎn)品能達(dá)到 45Mbps。4、我的電腦怎么和PLC調(diào)制解調(diào)器連接?答:通常,PLC調(diào)制解調(diào)器都帶有 10/100M的RJ-45以太網(wǎng)接口和USB接口。

16、具有以太網(wǎng)卡和USB接口的計(jì)算機(jī)都可 以非常方便的與之進(jìn)行連接。5、PLC的傳輸距離如何?答:當(dāng)電力線空載時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)PLC信號(hào)可傳輸?shù)綆坠?里。但當(dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，只能傳輸一二百米。目前來(lái)講,PLC還不適合長(zhǎng)距離 的數(shù)據(jù)傳輸，但如果只在樓宇內(nèi)應(yīng)用，解決最后一百米的入戶問(wèn)題，還是完全可以 勝任的。八、其它信息：1、國(guó)電通信中心于2002年4月10日發(fā)出了電通總綜200236號(hào)關(guān)于加 強(qiáng)電力線通信技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)工作管理的通知的文。主要內(nèi)容摘錄如下：國(guó) 家電力公司系統(tǒng)的PLC推進(jìn)工作由科技環(huán)保部牽頭，國(guó)電通信中心承擔(dān)統(tǒng)一組織協(xié) 調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各網(wǎng)省公司及科研院所開(kāi)展技術(shù)研發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等工作。PLC推進(jìn)工作的 戰(zhàn)略部署是：由國(guó)電通信中心先行試驗(yàn)，摸索經(jīng)驗(yàn)，打下基礎(chǔ),然后再向系統(tǒng)全面推 廣。目前,PLC技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還處在試驗(yàn)階段，還未