| 词条 | 电力线通信技术 |
| 释义 | 概述电力线通信技术（Power Line Communication）简称PLC，是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话，以实现信息传递。目前在多种场合使用的低速（1200bps以下）电力载波已很普遍。利用输电线路作为信号的传输媒介，人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用，因此PLC具有较高的经济性和可靠性，在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。 电力线上网的优点：不再需要任何新的线路铺设，随意接入；共享互联网络连接；可以让任何客户进行网络连接；移动计算机至任意位置,简单使用；高通讯速率,可达14Mbps(将来通过升级设备可达100Mbps)，可使用VOD点播；数据加密,提供高安全性和高可靠性能，满足酒店住户网上交易的需求；简单方便的安装设备以及使用方式；利用现有的电力线资源,节省费用。 PLC发展过程PLC作为电力系统传输信息的一种基本手段，在电力系统通信和远动控制中得到广泛应用，经历了从分立到集成，从功能单一到微机自动控制，从模拟到数字的发展历程，PLC中的核心——电力线载波机历经了模拟电力线载波机、准数字电力线载波机、全数字电力线载波机三个阶段。 传统的PLC 主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道，仅仅局限于传输话音、远动控制信号等，应用范围窄，传输速率较低，不能满足宽带化发展的要求。目前PLC正在向大容量、高速率方向发展，同时转向采用低压配电网进行载波通信，实现家庭用户利用电力线打电话、上网等多种业务。国外如美国、日本、以色列等国家正在开展低压配电网通信的研究和试验。由美国3COM，Intel，Cisco，日本松下等13家公司联合组建使用电力线作为传送媒介的家庭网络推进团体—— “Homeplug PowerlineAlliance”，已经提出家庭插座（Home Plug）计划，旨在推动以电力线为传输媒介的数字化家庭（DigitalHome）。我国也正在进行利用电力线上网的试验研究。可以预见，在将来人们可以使用电力线实现计算机联网及Internet接入、小区安全监控、智能自动抄表、家庭智能网络管理等业务，以低压电力线为传输媒介的载波通信技术必将得到更为广泛的关注和研究。未来的PLC应该能实现通信业务的综合化、传输能力的宽带化和网络管理的智能化，并能实现与远程网的无缝连接。 随着互联网在全球范围的迅速发展和用户对新业务服务要求的不断增加，电力线通信技术低廉的价格、使用灵活方便、提供宽带服务等优点将会有巨大的发展空间。目前电力线通信技术已经发展到第三代——全数字PLC。在全数字PLC中可以采用当前先进的数字信号处理技术，因此大大提高了PLC的容量和质量，使得电力线通信技术作为最后一公里解决方案成为可能。 一、电力线通信PLC的概念通常，我们上网的方式一般有：利用电话线的拨号﹑xDSL方式；利用有线电视线路的CABLE MODEM方式，或利用双绞线的以太网方式。现在，我们又多了一种更方便，更经济的选择：利用电线，这就是PLC！ PLC的英文全称是Power Line Communication，即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据﹑语音﹑视频，以及电力于一体的"四网合一"！另外，可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来，进行集中控制，实现"智能家庭"的梦想。目前，PLC主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"最后一公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。 广义电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术早在六十多年前就应用在输电线路上，用于发电厂及变电站的调度指挥通信。 现在通常所说的PLC是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图象等多媒体业务信号的一种通信方式，主要应用于家庭Internet“宽带”接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。 二、PLC的技术原理PLC利用1.6M到30M频带范围传输信号。在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5M~45M之间。 PLC设备分局端和调制解调器，局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的Internet。 三、PLC的优点1．实现成本低 由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本。 2．范围广 电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的。PLC可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造极大的空间。 3．高速率 PLC能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备厂家的不同而4.5M~45Mbps之间。远远高于拨号上网和ISDN，比ADSL更快！足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的PLC产品正在研制之中。 4．永远在线 PLC属于"即插即用"，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络！ 5．便捷 不管在家里的哪个角落，只要连接到房间内的任何电源插座上，就可立即拥有PLC带来的高速网络享受！ 四、PLC技术问答使用 PLC上网是否有触电危险？会不会损坏电脑？ 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得与 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。 电力调制解调器（电力猫）耗电量多大，是否有强大的辐射？ 耗电量相当于5W灯泡。已通过国家无线电监测量中心检测，辐射符合国家标准。 USB接口和以太网接口哪个更稳定？ 一样稳定，家庭用户USB接口更为常见。 PLC电力宽带是否耗电？ 通过PLC上网不耗电。PLC上网方式只是通过电线为载体传输信号，信号在电线中传输是不耗电的，耗电的只是电力调制解调器设备，但只是相当于5瓦灯泡的耗电量。 利用 PLC上网需要什么设备？ 用 PLC 上网需要增加的设备有两种： PLC 的局端设备以及 PLC 调制解调器。其中， PLC 调制解调器（电力“猫”）与用户家中电源插座相连，另一端接到用户电脑上； 怎样才能用到 PLC？ 用户要想使用 PLC 上网，需要 PLC 网络运营商的支持。运营商提供 Internet 出口，并在用户所在小区组建好 PLC 网络；用户购买或租用 PLC 调制解调器（电力“猫”）并进行简单调试后，就可以用 PLC 来上网了。请查看PLC接入流程。 通过 PLC上网网速有多快？ 平均速率不低于512kb/s。用电高峰网速略有影响。为了保持上网信号的良好，建议用户最好直接把电力猫插头插在墙壁电源上，若必须通过插线板，也最好是单独使用一个插线板，不宜和别的用电器一同使用一个插线板。如果以上两种方法都不行，尝试一下把电力猫插在空调插座上。 PLC电力宽带是否支持组建家庭局域网？ 支持。 是否可浏览国外网站，做何限制？ 可以，没有做任何限制，但用户访问非法网站，一经发现封用户IP。 小区PLC网络属于什么网络结构，是否提供公网IP？ 小区PLC网络属于局域网结构。用户IP如为DHCP方式获取,则为公网IP，如为手动设置，则为私网IP。 图书《电力线通信技术》基本信息出版社: 电子工业出版社; 第1版 (2011年1月1日) 丛书名: 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 平装: 165页 正文语种: 简体中文 开本: 16 ISBN: 9787121122415, 7121122413 条形码: 9787121122415 产品尺寸及重量: 25.6 x 18.4 x 1.2 cm ; 322 g 内容简介《电力线通信技术》从电力线的传输网络特性出发，首先讲述电力线数据通信中的主要问题和研究方向，包括信道建模、调制方案等；然后通过对国内外相关标准的理解，解析构建电力线通信系统的基础技术；最后，重点以国家智能电网为背景，描绘电力线通信技术在智能电网中的巨大应用前景。 《电力线通信技术》思路清晰，生动活泼，既充满了前沿性的展望，也不乏严谨的论证；不仅可以作为高等院校相关专业的教学用书，还可供从事电力线通信相关工作的技术人员、管理人员参考。 作者简介杨刚，男，1967年12月出生。西安电子科技大学电子工程学院教授，中德联合培养（DAAD）博士，中国电子学会高级会员，中国电子学会嵌入式系统专家委员会委员，中国留德学者计算机学会（德国）会员。主要科研方向：新一代通信网及嵌入式系统设计。主持国家科技重大专项、863重点项目等多项，获得省部级科技奖4项，获得国家发明专利授权7项；近几年在国家核心期刊和国际会议以第一作者发表EI/SCI检索论文15篇；已出版著作多部，其中2本为普通高等教育“十一五”国家级规划教材；1本获西安电子科技大学第十届优秀教材二等奖。 目录第1章 导言 1.1 国外电力线通信技术介绍 1.2 我国电力线通信技术研究现状 思考题 第2章 电力传输网系统及其特性 2.1 现行电力网络拓扑结构 2.1.1 低压供电网的拓扑结构 2.1.2 PLC接入网的组织 2.1.3 家庭内部PLC网络结构 2.1.4 逻辑网络模型 2.2 作为通信介质的电力网络分析 2.2.1 PLC信道带宽分类 2.2.2 PLC传输信道特点 2.2.3 电磁兼容 2.2.4 干扰的影响和速率限制 思考题 第3章 电力线数据通信基础 3.1 信道特性分析 3.1.1 信道的输入阻抗分析 3.1.2 信道衰减特性分析 3.1.3 信道噪声特性分析 3.1.4 噪声建模方法 3.2 信道建模 3.2.1 时域模型 3.2.2 传输矩阵模型 3.3 对电力线衰减特性的具体测量与描述 3.3.1 由电力线的长度引起的信号衰减 3.3.2 分支造成的衰减 3.3.3 相同的长度和分支数情况下的衰减 思考题 第4章 电力线通信标准 4.1 HomePlug 4.1.1 HomePlug 1.0概述 4.1.2 HomePlugAV概述 4.2 Ghn 4.2.1 G hn发展现状 4.2.2 G hn家庭网络拓扑结构 4.2.3 G hn家庭网络参考模型 4.3 其他标准 4.3.1 IEEEP1901 4.3.2 HomePlug BPL与HomePlug C&C 4.3.3 HD.PLC 4.3.4 PRIME 思考题 第5章 电力通信及通信系统的调制方案 5.1 传统的载波调制方案 5.1.1 ASK 5.1.2 PSK 5.1.3 FSK 5.1.4 三种调制方案的简单比较 5.2 OFDM调制技术的研究 5.2.1 OFDM基本原理 5.2.2 多载波调制和FFT 5.2.3 OFDM性能分析 5.2.4 OFDM在PLC中的应用 5.3 电力线载波芯片 5.3.1 宽带PLC芯片 5.3.2 窄带PLC芯片 思考题 第6章 信道估计 6.1 信道估计的基本准则和算法 6.2 基于导频的非盲信道估计 6.2.1 导频的分布形式 6.2.2 信道估计准则 612.3 内插方法 6.3 基于判决反馈的信道估计方法 6.4 盲信道和半盲信道估计 6.5 其他信道估计方法 6.5.1 基于AVSF算法的信道估计 6.5.2 基于自组织映射的循环平稳PLC信道的估计 思考题 第7章 电力通信系统的构建 7.1 电力线通信协议的设计 7.1.1 协议模型分析 7.1.2 低压电力线载波通信协议的设计 7.1.3 MAC层结构 7.2 设备协调 7.2.1 耦合技术 7.2.2 用户端设备 7.2.3 局端设备 7.3 基于电力线的家庭网关 7.3.1 电力线家庭网关的功能 7.3.2 电力线家庭网关的特点 7.3.3 电力线家庭网关的设计要求 7.3.4 电力线家庭网关的基本组成 思考题 第8章 智能电网概述 8.1 智能电网的发展 8.2 智能电网的构架 8.3 中国特色智能电网及其意义 8.3.1 中国智能电网的设计特点 8.3.2 智能电网的意义 8.4 智能电网中的电力线通信 8.4.1 基于电力线通信的家庭电力系统服务 8.4.2 智能电表 思考题 第9章 电力线通信与物联网 9.1 物联网的起源和发展 9.2 物联网中的电力线通信部署 9.2.1 医疗卫生 9.2.2 现场监控 9.2.3 智能交通 9.2.4 智能家居 |
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