PLC通信技術(shù)的特點(diǎn)及在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

萬承廣

摘 要：PLC，俗稱“電力線上網(wǎng)”，英文全名為Power Line Communication，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。PLC技術(shù)是利用低壓配電線路傳輸高速數(shù)據(jù)、語音、圖象等多媒體業(yè)務(wù)信號(hào)的一種通信方式，主要應(yīng)用于家庭Internet“寬帶”接入和家電智能化聯(lián)網(wǎng)控制，即高速數(shù)據(jù)PLC。

關(guān)鍵詞：PLC；應(yīng)用；電力線上網(wǎng)；通信

一、PLC通信技術(shù)概述

PLC是指利用低壓配電線路傳輸高速數(shù)據(jù)、語音、圖象等多媒體業(yè)務(wù)信號(hào)的一種通信方式，主要應(yīng)用于家庭Internet“寬帶”接入和家電智能化聯(lián)網(wǎng)控制，即高速數(shù)據(jù)PLC。

PLC作為利用電力線組網(wǎng)的一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性。

二、PLC通信技術(shù)原理

PLC利用1.6M到30M頻帶范圍傳輸信號(hào)。在發(fā)送時(shí)，利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在電力線上進(jìn)行傳輸，在接收端，先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號(hào)濾出，再經(jīng)過解調(diào)，就可得到原通信信號(hào)。目前可達(dá)到的通信速率依具體設(shè)備不同在4.5M～45M之間。 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)，來自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過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，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。

三、PLC通信技術(shù)特點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)靈活，不受環(huán)境的限制：有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動(dòng)性方面可與WLAN媲美。

2、質(zhì)量高、速度快：其技術(shù)帶寬穩(wěn)定，可以很平順的在線觀賞DVD影片，它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺(tái)提供保證。最新的電力線標(biāo)準(zhǔn)HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了200Mbps；為了確保QoS，HomePlug AV采用了時(shí)分多路訪問（TDMA）與帶有沖突檢測機(jī)能的載體偵聽多路訪問（CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體。

3、范圍廣：無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。雖然無線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對(duì)于高層建筑來說，其必需布設(shè)N多個(gè)AP才能滿足需求，而且同樣不能避面信號(hào)盲區(qū)的存在。而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方。這一技術(shù)一旦全面進(jìn)入商業(yè)化階段，將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。終端用戶只需要插上電力貓，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。

4、低成本：利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，節(jié)約了資源。無需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。相對(duì)傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。

四、PLC通信技術(shù)的應(yīng)用

PLC通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號(hào)，就立即可享受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"！另外，可將房屋內(nèi)的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來，進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)"智能家庭"的夢想。目前，PLC主要是作為一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)"最后一公里"的解決方案，適用于居民小區(qū)，學(xué)校，酒店，寫字樓等領(lǐng)域。

窄帶PLC主要針對(duì)長距離電力通信傳輸。當(dāng)通信使用500k（Hz）以下頻帶，受電力先天環(huán)境影響小，可以傳送較長的距離，大多使用在電力監(jiān)控中。窄帶PLC在通信技術(shù)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中不斷革新，在抗噪聲調(diào)變技術(shù)和通信速度上都有大幅增長。在國外，向美國、比利時(shí)、日本等都已經(jīng)建立了窄帶通信規(guī)范，為窄帶PLC的應(yīng)用提供了肥沃的土壤。

窄帶PLC在應(yīng)用中要解決以下問題：1、窄帶PLC可以將一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的電表數(shù)據(jù)匯集到集中器上，再由集中器通過網(wǎng)關(guān)接入其他網(wǎng)絡(luò)，傳輸速度受到影響，所以只適合簡單的抄表數(shù)據(jù)單向傳送。2、因?yàn)闊o法支撐其他業(yè)務(wù)，所以拓展性和延伸性較差。3、窄帶PLC是專用網(wǎng)，需要配置集中器、鋪設(shè)電纜，所以部署費(fèi)用高。4、或者AMI遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，在使用傳輸頻帶較低的情況下容易受到電器噪聲影響。

寬帶PLC把電力線傳感和電力線通信融為一體，通過對(duì)電信信息感知和電力線信道特性電網(wǎng)狀態(tài)認(rèn)知，通過低延時(shí)的電力線通信技術(shù)，為電網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)提供可靠、及時(shí)可操作信息。 在歐洲一些國家，寬帶PLC已經(jīng)通過前期試驗(yàn)和優(yōu)化被電網(wǎng)公司用在一定規(guī)模的中壓段。PLC網(wǎng)絡(luò)中的糾錯(cuò)機(jī)制是在協(xié)議棧的不同層次上實(shí)施的，因而足夠高的SNR可以保證PLC對(duì)抗背景噪聲的能力，還可以使寬帶PLC所用的發(fā)送方式部分避免脈沖和窄帶干擾的影響。它有速率高、實(shí)時(shí)性好、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

寬帶PLC在應(yīng)用中的主要缺點(diǎn)有：1、地埋線衰減大。2、距離短。

五、總結(jié)

PLC作為利用電力線組網(wǎng)的一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號(hào)，就立即可享受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”。

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