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宽带接入技术周胜源 Email:zhoushy@http://www.77cn.com.cn
桂林电子科技大学
信息与通信学院
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第3章3.13.2
宽带有线接入
铜线接入以太网接入
3.33.4
HFC接入光纤接入
3.5
电力线接入
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3.5电力线接入 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
.1、概述 .2、系统应用参考模型 .3、技术特性 .4、同其他接入技术比较 .5、发展趋势
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1、概述 电力线通信(Power
Line Communication, PLC)
建立在电力输送网基础上,实现电力通信网络内部各节点之间及与其他通信网络之间网络通信的系统
覆盖范围最为广阔、一线两用、各类用电器均可直接作为网络终端
从广义上包括
窄带电力线载波通信:应用于高压输电网和中低压配电网宽带数据通信:在中低压配电线路上实现
主要讨论后者,即利用中低压配电线路作为通信介质,实现
数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术,也称为高速
PLC技术
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按应用的配电网电压等级划分为
低压PLC 利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介,为用户提供Internet接入,家
庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。
中压PLC 利用中压(10KV)电路线作为传输链路,为接入骨干网、配电网自动化、用户需要策略管理及农村电话等应用提供传输通道。
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发展历史
利用电力线通信,已经有几十年的发展历史,PLC萌发于 20世纪 20年代,其发展历程可以划分为 3个主要的阶段。 在中高压输电网(11kV以上)上通过电力载波机利用较低的频率(9490kHz)传递低速数据或话音。 在低压(220V)配电网,PLC技术主要用于负荷控制、远程抄表和家居自动化,其传输速率一般为1200bps或更低,低速PLC。 高速PLC:从1Mbps发展到2Mbps、14Mbps、45Mbps、100Mbps,甚至 200Mbps。
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DK5200A为芯片的产品通讯测试报告测试工具:NetIQ.Chariot.V5.4.Final测试环境:办公环境点对点500米
Throughput
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四网合一使用普通电力线为载体,实现信息传输通过PLC可以实现宽带网络、电话、有线电视、电力网四网合一
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用电线来上网是否安全PLC技术利用220V电压的电力线传输数据信号。使用过程中,用户不免会担心是否会损坏计算机,甚至威胁到人身安全。 PLC设备采取了多种保护措施来确保设备使用的绝对安全:1)利用线圈的耦合原理将高频信号耦合到电力线中并从电力线中分离, PLC设备中数据信号的传输线路不与220V电线直接连接。 2)电路设计中,强、弱电路分开设计,保证信号线路中不会出现高电压。 3) PLC设备电路中设置过压保护装置,避免由于感应或短路造成对计算机和用户的伤害。
用电脑是否安全?看电视是否安全?家电是否安全
?
2009-10-14
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3.5.2.系统应用参考模型
典型的PLC系统
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System ArchitectureHigher Layer Entity (HLE)
Control SAP
Data SAP
HomePlug AV ModemConvergence (CL) Central Coordinator (CCo) Connection Manager (CM)
H1 Interface
M1 Interface Media Access Control (MAC) PHY Interface Physical (PHY)
Coupler
P1 Interface
Powerline
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3.5.3
技术特性(HomePlug)
一、制约PLC的主要因素 二、PHY层主要特性 三、
MAC层主要特性
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一、制约PLC的主要因素
高频信号较大的衰减。 某一时刻内对不同的频率的信号,线路衰减不同 随着线路的阻抗和负载变化,信道的衰减也在不断变化。
较大的噪声干扰 有各种各样的用电设备 时变
低压电网拓扑结构复杂,分支多、衰减大,导致多径反射,引起信号的选择性衰减和码间干扰。 信道呈无法预知的多径传输和反射特征,信道特征表现为一个时变的频率选择件衰减信道,因此信道容量和误码率特性会受到多径衰落的影响而恶化。
在高速数据传输时,电力线信道呈现出的频率选择特性.阻抗剧烈变化.较大的噪声干扰及高衰减等特性,使电力线成为一个并不理想的通信媒介。
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二、PHY Highlights
Windowed OFDM
Spectral notching for preamble, frame control and payload 917 carriers (excluding Amateur bands)
Bit-loaded modulation: BPSK to 1024QAM Optimum adaptation for each connection Turbo FEC for frame control, beacon, payload 16, 136 and 520 byte block sizes respectively Near capacity performance (1/2 dB from Shannon Capacity) Channel interleaver for impulse noise and other PL impairments Diversity coding for reliable frame control, beacon and ROBO 200 Mbps PHY channel rate 150 Mbps PHY information rate
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PHY Spectrum - 917 channels from 2-28 MHz
Tone Mask defined for North America Amplitude Map enables additional nulls while maintaining
interoperability-50 -55
Power Spectral Density Vs Frequency
-60
-65
Normalized Power
-70
-75
-80
-85
Nulls created simply through configuration. Spectral nulls required to avoid interference with amateur bands. Different rules in different countries
-90
-95
0.5
1
1.5 Frequency[MHz]
2
2.5 x 10
37
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SNR Vs Freq.40
Frequency Selective Channel
PHY ChannelTime Selective Channel
30
SNR (dB)
20
10