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???? 前言：讀者不妨從綜合的角度來解析目前階段國外電力線通訊狀況,在這其中的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)主要集中在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。在物理層,如何采用先進(jìn)的擴(kuò)頻技術(shù)和高頻調(diào)制技術(shù)是其關(guān)鍵;在數(shù)據(jù)鏈路層,具有電力線特征的介質(zhì)爭用協(xié)議及其數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)也是非常重要的一點(diǎn)。本節(jié)著重討論電力線的信道特性,然后介紹已在電力線上成功使用的擴(kuò)頻通訊技術(shù),最為重要的在歐洲的英國為首的一些國家已經(jīng)成功應(yīng)用的高頻調(diào)制技術(shù)。 1.電力線通訊的關(guān)鍵技術(shù) 1.1而涉及到電力線通訊的關(guān)鍵技術(shù)時(shí)，尤其是針對電力線的特殊的信道特殊性,國內(nèi)外許多國家都采用了多種信號調(diào)制技術(shù):首先引起注意的是最早使用的高壓輸電線載波調(diào)制,再次是配網(wǎng)線路擴(kuò)頻載波調(diào)制,然后便是、是低壓準(zhǔn)同軸電纜專用的高頻調(diào)制。在這其中較為引人注目的是非常大的變化量表示著信號電平的調(diào)制信號也會隨之產(chǎn)生較大的衰減,慢慢導(dǎo)致對于電力線通訊不適應(yīng)性,雖然可以設(shè)計(jì)最差衰減情況的傳輸信號電平,但勢必增加調(diào)制解調(diào)器的功率、成本和發(fā)射不期望的電平。采用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通訊的另一種技術(shù)就是采用差錯(cuò)控制碼和允許信躁比有變化的通訊協(xié)議。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)候,ARQ差錯(cuò)控制方式能保障信息流通量比率,自動(dòng)調(diào)節(jié)通道性能。數(shù)據(jù)傳輸速率也可通過變動(dòng)檢側(cè)位和接收端的信躁比電平來進(jìn)行改變,而不需要改變信號帶寬。而且,當(dāng)信躁比低于某一門限值時(shí),隨之預(yù)見的解決方法是對數(shù)據(jù)傳輸率直接進(jìn)行改變,但這種方式將改變信號帶寬。擴(kuò)頻通訊技術(shù)是保障信號頻譜獨(dú)于數(shù)據(jù)速率和抗窄帶信號衰減的重要技術(shù)手段。 2.電力線通訊技術(shù)及其特點(diǎn) 2.1電力線是最為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò),它的規(guī)模之大，應(yīng)用之廣,不管在任何國家，都是其他任何網(wǎng)絡(luò)難以超越的。鑒于此可以輕易地將此類網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)應(yīng)用推廣到任何一家有電力線的地方。而且，引起廣泛注意和討論的是，一旦這種技術(shù)被全面應(yīng)用到商業(yè)運(yùn)營階段,將會為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來第二個(gè)春天。 2.2電力線作為通訊的基礎(chǔ)，賦予了電力線通訊極大的便利性,只要房間具備任何電源插座這一條件,不用撥號,便能盡情享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入,來瀏覽網(wǎng)頁、撥打電話,和觀看在線電影,從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語音、視頻,以及電力于一體的四網(wǎng)合一。 2.3，電力線接入不僅僅應(yīng)用于室外，而且能夠?qū)彝ヂ?lián)網(wǎng)提供支持，提供高速的家庭網(wǎng)解決方案，人們可以盡享由plc技術(shù)帶來的家庭音、視頻網(wǎng)絡(luò)，多人對抗游戲等娛樂。它又是家居自動(dòng)化的能手，通過遍布各個(gè)房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng)，提前享用數(shù)字化家庭的舒適和便利。 3.電力線通訊應(yīng)用的實(shí)例 3.1電力線上網(wǎng)作為新生代事物，面臨的僅僅是較為激烈的市場經(jīng)濟(jì)競爭，最近國電科技推出的200mb/splc接入解決方案不僅具有布線簡單、電磁輻射低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，更在接入帶寬和穩(wěn)定性方面有了重大突破，具有強(qiáng)大的市場競爭力和廣泛的市場應(yīng)用前景。200mb/splc接入解決方案一旦進(jìn)入商業(yè)化階段，將會促進(jìn)電信市場的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。其二，針對目前高速plc通信系統(tǒng)中存在的問題，加以研究和克服，這是各國同行們所努力投入和關(guān)注的。例如，利用位于中壓變電站和低壓變電器之間的中壓配電網(wǎng)傳輸高于10mb/s信號，越來越被人們所重視。其三，無論速率提升受到何種程度限制，分布極廣。滲透到每個(gè)家庭、每座工廠、每幢大樓的電力線資源，充分地將通信潛力能發(fā)揚(yáng)廣大，這是人類通信史上重大進(jìn)步，其前景肯定是光明的。 3.2 利用電力桿塔、溝道等資源優(yōu)勢，加快建設(shè)覆蓋面較大的光纖網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光纖到小區(qū)、到村，結(jié)合 PLC 技術(shù)，直接使用的低壓配電網(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)營成本和使用成本。這樣，電力系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，稍微追加投資，可以在我國建設(shè)最廣大的信息網(wǎng)絡(luò)，為加速我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)、幫助廣大農(nóng)村致富奔小康作出貢獻(xiàn)。 3.4我國部分省份早早在十九世紀(jì)九十年代末就實(shí)現(xiàn)了全省戶戶通電無死角，不少省份也隨之逐步實(shí)現(xiàn)了戶戶通電、村村通電。因此，可以看出電力線不但在公共場所隨處通達(dá)，而且在城市、農(nóng)村家庭也開始廣泛分布，格外要注意的是在廣大農(nóng)村市場，比數(shù)據(jù)光纜、電纜和固定電話網(wǎng)絡(luò)使用更為廣泛。這就是電力線雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。 3.5歐洲許多國家不少電力公司都開始開發(fā)有遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)系統(tǒng).這個(gè)抄表系統(tǒng)使用電力線進(jìn)行通信。在每一個(gè)用戶住宅都加裝了一個(gè)脈沖生成器,用來將氣、水、電表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電子信號,信號通過低壓電力線送到用戶的顯示裝置,該顯示裝置再將這些信號所表示的數(shù)據(jù)送到一個(gè)可連接1024戶的集中器,集中器的數(shù)據(jù)通過專用通信線路送到電力公司的用電營銷部門。反過來,集中器向用戶提供如下信息并顯示在液晶顯示器上:當(dāng)前電費(fèi)費(fèi)用;每天各時(shí)段電價(jià)及超負(fù)荷電價(jià);本次收費(fèi)與上次收費(fèi)的差值;高峰收費(fèi)的日期和時(shí)間;該系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊速率為19.Zkpbs,誤碼率為20一’。 結(jié)語：電力線通訊正成為人們關(guān)心的熱點(diǎn)和爭論的焦點(diǎn)。顧名思義，PLC 是指利用電力線傳輸資料和話音信號的一種通信方式。實(shí)際上，通過電力載波機(jī)，中高壓電力線上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)為繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)服務(wù)的低速率數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，在低壓線上，PLC 技術(shù)還可以應(yīng)用于電力負(fù)荷控制、遠(yuǎn)程抄表等。這些技術(shù)的傳輸速率為 1200bps 甚至更低。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，特別是用于電力線通信的算法及芯片技術(shù)發(fā)展，通過電力線正逐步實(shí)現(xiàn)高速傳輸，PLC 應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。 參考文獻(xiàn)： [1] 方擁軍、徐志強(qiáng).電力線通信系統(tǒng)中的子載波組分配［J］現(xiàn)代電子技術(shù)，2010.11 [2] 孟逢逢、朱武.電力線上網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展［J］．無線通信技術(shù)，2005.4 [3] 吳娟,薛時(shí)光,汪敏.家用電力線聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程,2002 [4] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)［M］.北京: 北京航天大學(xué)出版社.2005．
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