宽带电力线通信的现NBA赌注平台状和展望pdf
NBA赌注平台第 28 卷第3 期2012 年 2 月甘肃科技 Feb. 2012 Gansu Science and Technology 宽带电力线通信的现状和展望李晓燕，李红信，傅涛(兰州大学，甘肃兰州 73(剧的擒 要:对宽带电力线通信的历史和现状做了简单的介绍，分析了宽带电力线传输技术。重点比较了国内目前使用最广泛的两种宽带电力线载波芯片的性能，阐述了宽带电力线应用的三个领域，并提出了宽带电力线未来发展存在的主要问题，给出了相应的解决思路。关键词:宽带电力线通信;OFDM;局端设备;用户端设备中图分类号:TN9141 概述宽带电力线通信( Broadband over Power Line ，简称 BPL) ，兴起于 20 世纪 90 年代初，是指带宽限定在 2 -30MHz 之间、通信速率在 1 Mbps 以上的电力线载波通信。宽带电力线通信技术无须重新布线，只要利用现有的配电网，再加上一些 PLC 局端、中继、终端设备以及附属装置，即可将原有的电力线网络变成电力线通信网络，原有的电源插座变为信息插座。该技术通过电力线路构建高速因特网电力涉足宽带，可完成数据、语音和视频等多业务的承载，最终实现"四网合..。
终端用户只需插上电源插头，就可以接人因特网，接收电视频道节目，打电话或可视电话。近年随着数字通讯技术的发展，宽带电力线通信已成为当前通信研究领域的一个热点。国外目前对宽带电力线通信应用的研究，主要有欧洲和美国两大阵营。欧洲主要研究其在 Internet 高速接入网上的应用;而美国则主要研究其在智能小区以及智能电网上的应用，2∞9 年美国决定投资 34 亿美元建设国家智能电网。我国研究宽带电力线通信技术起步较晚，但发展速度较快。中国电力科学研究院 1999 年 5 月开始进行相关技术的开发研究，20∞年同韩国 KEYIN公司在华北电力大学和电科院宿舍测试，速率为1Mbps o 福建省电力试验研究则在全国首先推出用于电力线上网的电力调制解调器，传输速率达到lOMbpso 2∞2 年中电飞华在北京建立 3 个利用电力线方式接人的 Intemet 网试验点，具有良好的速度和稳定性。 2∞3 年研发了国家电力调度通信中心电网调度自动化系统，为国家智能电网的开展打下理论基础，同年进行了低压配电网电力线高速通信技术研究。 2∞5 年完善了电力线通信宽带接人系统。目前国家电网公司与全球电力线载波芯片的两大厂商 DS2 公司和 Intellon 公司展开了全面合作，其中基于 DS2 方案的 AMI( 自动抄表基础设施)系统已经在国内多个省市成功试点。
2∞9 年 5 月国家电网公司提出了坚强智能电网的发展规划，标明 :2∞9 - 2010 年为坚强智能电网的规划试点阶段;2011 - 2015 年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设;2016 - 2020 年建成统一的"坚强智能电网"。2 宽带电力线通信传输技术2. 1 主要宽带通信传输媒介的对比目前主要的传输媒介有电话线、光纤、电缆、无线、电力线载波等，其对比见表 1 。表 1 各种传输媒介的对比通信方式 投资成本 运行费用 施工周期 维护工作 传输频率 抗干扰性电话线 较高 高 中 中 较高 较好光纤 高 低 长 中 高 很好电缆 较高 低 长 大 中 较好元钱 离 低 中 大 低 差电力线载波 低 低 短 较低 较差94 甘肃科技 第 28 卷其中电话线和电缆建设成本高，难以维护，不适合大范围使用。无线通信可靠性差，不适合恶劣环境中使用;光纤安装施工不便，成本过高。而宽带电力线通信利用巳有的电力线为载体传送网络信息，不受布线困扰和无线环境影响，几乎不需要基础建设投资和日常维护费用即可实现大范围覆盖。当前宽带电力线通信技术发展日趋成熟，完全可以胜任未来智能电网通信的需要。
NBA赌注平台 信号调制手段近几年，随着现代通信技术的发展电力涉足宽带，已经有了多种信号调制手段，如扩频技术( SS) 和正交频分复用技术(OFDM) ，均可以降低电力线通信在强噪声背景下的误码率并提高信号的传输速率。但由于传输速率要求的提高以及带宽的限制，基于 SS 技术的芯片性能无法满足宽带需求。故宽带电力线通信主要采用 OFDM 技术。 OFDM 技术也是目前应用最广泛的电力线通信解决方案一-HomePlug 联盟的HomePlug l. 0 标准和 HomePlugAV 标准采用的调制手段。OFDM 是一种多载被调制技术，它把可用频带分成许多相互独立的窄带子信道电力涉足宽带，同时把串行的高速码流转换成多个低速的并行码流，用并行码流调制各子载波后同时发送，各子载波可以用相同或者不同的数字基带调制方法，为了提高频谱利用率，允许子载波间部分频谱重叠。选择子载波满足子载波在整个符号周期内相互正交，以保证子载波间互不干扰。在接收端，采用变频和积分的手段分离出各子信道信号。OFDM 因其频谱利用率高、抗噪声能力强、适合高速数据传输等因素，成为宽带电力线通信的核心技术。目前 OFDM 支持的高速数据传输，速率均在1 Mbps 以上。
今后 OFDM 的发展方向主要是增加传输距离，进一步提高传输速率以及与现有的网络设备相兼容。 宽带电力线通信系统结构组成宽带电力线通信系统在发送端采用 OFDM 调制技术将用户数据进行调制后在电力线上进行传输，在接收端先通过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原始信号。图 1 为典型的宽带电力线通信系统结构。该系统由 PLC 局端设备(包括 PLC 局侧设备和 PLC 头端设备)、PLC 中继设备(可选)和 PLC 用户端设备及 PLC 祸合装置组成。针对不同建筑的配电结构，PLC 设备的安装位置依具体情况而定。图 1 典型的 BPL 系统结构PLC 榈合装置搞合了高频载波信号，实现了通信设备与电网工频高压的安全隔离与阻抗匹配。目前在低压电力线载波通信系统中，主要的载波信号搞合方式有电容、电感及天线搁合 3 种方式。PLC 局端设备根据功能不同，分为电力网桥、电力交换机和电力路由器。目前应用较多的是电力网桥。通常它被安装于低压配电间或楼层电表箱处，一侧通过电容或电感祸合器连接至电力电缆，注入和提取 PLC 高速信号，另一侧通过传统通信方式，如光纤、ADSL 等连接至 Intemet 网。
PLC 用户端设备通常称为电力调制解调器，又称为电力猫。 PLC 调制解调器主要由接口、调制解调和藕合三部分组成。它一般位于用户室内，一侧或通过以太网接口/USB 接口与用户的计算机相连实现高速上网，或通过 RJ 一 11 接口与普通话机相连实现通话;另一侧则直接插入墙上插座。图 2 为PLC 调制解调器结构示意图。无论局端设备还是用户端设备目前均为使用 OFDM 调制技术的一种特殊调制解调器。1圭份曲仨时j"装在适当地点.:1fJJ:战川 ; 调制解调 ; 锅台 : 线路图 2 PLC 调制解调器结构PLC 中继设备仅在 PLC 信号衰减较大或干扰较大时加装在适当地点，用以放大信号。当以电力线作为传输媒介接人互联网时，只需在楼宇中配备一台 PLC 局端设备(电力路由器)进行信号覆盖电力涉足宽带，通过将传统的以太网信号转化成在第 3 期 李晓燕等:宽带电力线通信的现状和展望 95 220V 的民用电力线上传输的高频信号，再采用搞合器将 PLC 信号稠合到三相四线电线中，实现信号加载和传输。此时传统意义上的电力线就成了用户上网的传输媒介了。需要上网的用户只需要有一台PLC 用户端设备(电力调制解调器)即可以连人互联网。
NBA赌注平台随着用户数的增加，互联网服务提供商( ISP) 只要适时地增加 PLC 局端设备的数量，就能保证用户的连接速度不小于 512K，如图 3 所示。 主流宽带电力线通信载波芯片比较宽带电力线通信载波芯片主要应用于共享宽带互联接人、音/视频传输、扩展无线局域网的覆盖范围、VoIP 电话、个人计算机文件和应用的共享、网络及在线游戏、安全摄像头等。目前全球领先的厂商是 Intellon 公司和 DS2 公司。这两家公司芯片也是我国宽带电力线通信中使用最广的芯片。Intellon 公司设计并出售电力线 IC ，提供基于HomePlug 协议和其他电力线 IC电力涉足宽带，可用于家庭网络、娱乐和智能电网。图 3 宽带电力线网络拓扑DS2 公司是全球领先的高速半导体和电力线通信技术提供者和产品供应商。 2004 年 DS2 公司率先推出速率达 200bps 的宽带电力线芯片，2007年推出速率为 400bps 的芯片， 2009 年联合 WoxterPLC 技术公司在深圳成立了 DS2 中国应用中心，目前 DS2 中国应用中心正计划推出一款全球最便宜的宽带 PLC 芯片一一-Montgo - AMR DSS8001 , 见表 2 。
NBA赌注平台项目国家技术联盟组织标准中国服务中心中国主要的应用市场介入门槛费参考价格通过 EMC通讯方式及调制方式自动硬件组网自动硬件中继自动硬件路由支持多播、组播协议简单网络管理协议支持 pin to pin 支持兼容表 2 主流宽带载波电力线芯片比较D52 Intellon 西班牙，成立于 1998 年。于 2010 年被美国 Mar- 美国。后被美国 A出eros 收购。 Atheros 公司vell 收购 是 WIFI 领域领导厂商，实力雄厚UPA HomePlug UPA , ITU G. . hn( 最新的标准)2∞9 年， D52 联合 Woxter PLC 技术公司于深圳成立了 D52 中国应用中心，正式推动 D52 在中国的发展D52 芯片覆盖高、中、低压，可为电网传输、自动抄表、家庭组网等提供全套的芯片方案。目前公司将重心放在家庭组网上较高。 D52 的芯片分 INHOME 和 ACCES5 的应用，ACCE55 应用要购买 license，需要较大资金$13 是异步、OFDM是Home plug AV。将推出符合 IEEE P1901 要求的兼容芯片元主要针对家庭市场。与H3C 公司共同开发基于 HomePlug 技术并满足同轴接人应用需求的 EOC 产品。现已研发出适合中国广电EoC 需求高性能的 HomePlug AV 芯片不高。 Intellon 芯片无需购买 license$14 是异步、OFDM否是。 D52 芯片具有自动中继功能，将远处微弱信 一号放大在发射，无需人工干涉