1、什么是PLC?
通常,我們上網(wǎng)的方式一般有:利用電話線的撥號﹑xDSL方式;利用HFC雙向有線電視線路的Cable Modem方式,或利用雙絞線的LAN方式,及利用無線技術(shù)的LMDS或WLAN方式,F(xiàn)在,隨著最新的電力線通信(PLC--Power Line Communication)技術(shù)的發(fā)展,我們又多了一種更經(jīng)濟、靈活、方便的寬帶接入方式--電力線通信(PLC)方式即通過電力線實現(xiàn)高速上 Internet網(wǎng)。
電力線通信(PLC)簡單來說就是利用已有的幾乎無所不在的電力線作為通信載體,加上一些PLC局端和終端調(diào)制解調(diào)器,將原有電力網(wǎng)變成電力線通信網(wǎng)絡(luò),將原來所有的電源插座變?yōu)?a class="channel_keylink" href="/search.asp">信息插座的一種通信技術(shù)。PLC局端設(shè)備負責與內(nèi)部PLC終端設(shè)備的通信和與外部Internet網(wǎng)絡(luò)的連接。PLC終端設(shè)備負責將來自用戶的數(shù)據(jù)通過電力線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備,局端將信號解調(diào)出來接入外部的Internet。
電力線通信網(wǎng)絡(luò)建成后,用戶只要在房間任何有電源插座的地方,把PLC終端電力調(diào)制解調(diào)器的一端插到電源插座上,一端接到電腦,不用撥號,就立即可享受最高達4.5-45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入,來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打VoIP電話和在線觀看電影,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)﹑語音﹑視頻以及電力于一體的"四網(wǎng)合一"!而且在室內(nèi)組網(wǎng)方面,計算機、打印機、VoIP電話和各種智能控制設(shè)備都可通過普通電源插座,由電力線連接起來,無需網(wǎng)絡(luò)布線,便可組成局域網(wǎng),高速共享Internet網(wǎng)資源,F(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:如話音、電視、多媒體業(yè)務(wù)、遠程教育等,都可通過電力線向用戶提供,從而可實現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)和室內(nèi)組網(wǎng)的多網(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,進行集中控制,實現(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),學校,酒店,寫字樓等領(lǐng)域。
2、PLC的技術(shù)原理
電力線通信是使用低壓民用電線來傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通信技術(shù),從目前的發(fā)展階段來看,電力線通信的技術(shù)涵蓋了以太網(wǎng)技術(shù)與電力技術(shù)及一些特殊的通信編碼調(diào)制技術(shù)。PLC在OSI的第二層以上符合標準的802.3以太網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)是以點對點方式傳輸802.3格式幀的網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀均遵從IEEE發(fā)布的802.3標準。PLC則是以太網(wǎng)的一個分支,區(qū)別在于在物理層中介質(zhì)更換為電力線,并且在第二層上采用了基于CSMA/CA的廣播共享方式,在此規(guī)范下歐洲電力線聯(lián)盟HomePLUG 1.0的通信速率為14M bps。
為了解決在強電環(huán)境下對高頻數(shù)據(jù)通信的干擾, HomePLUG規(guī)范中引入了OFDM調(diào)制方式,并且在標準規(guī)范中保證了與國際電磁兼容的適配,以避免電磁泄漏對通信及其他設(shè)備電器的影響。
CSMA/CA:載波監(jiān)聽多路訪問/沖突防止 ,由于電力線通信技術(shù)基于民用家庭(辦公)電線,因此無法為每一個端站劃分獨立的物理信道,從而PLC只能基于共享方式。這樣沖突就不能避免,而電力線的拓撲環(huán)境比較隨意無序,因此傳統(tǒng)的沖突檢測難以進行,因此引入了新的協(xié)議:CSMA/CA,該協(xié)議的目的不是為了檢測沖突,而是籍由劃分時間段的方法來避免沖突。
OFDM:正交頻分復(fù)用,OFDM是在嚴重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施,HpmePLUG 1.0的規(guī)范覆蓋4-21MHz的通信頻段,在這個頻段內(nèi)劃分了84個OFDM通信信道,。OFDM的原理是幾個通信信道按90度的相位作頻分,這樣的結(jié)果是當某一個信道波形過零點時相鄰信道的波形恰好是幅值最大值,這樣就保證了信道間的波形不會因外來的干擾而交疊,串擾。
HomePLUG是歐洲電力線聯(lián)盟專為家庭電力環(huán)境下開發(fā)的通信標準規(guī)范,因此在辦公及居民家庭環(huán)境下使用HomePLUG的產(chǎn)品與技術(shù)沒有任何限制;而當在樓宇接入的環(huán)境下使用時,HomePLUG并不建議使用純電力環(huán)境來架設(shè)PLC網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)的解決方法是使用標準的以太網(wǎng)介質(zhì)來連接大樓內(nèi)的多個PLC網(wǎng)絡(luò)。
PLC利用1.6M到30M頻帶范圍傳輸信號。在發(fā)送時,利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制,然后在電力線上進行傳輸,在接收端,先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出,再經(jīng)過解調(diào),就可得到原通信信號。目前可達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,局端負責與內(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,來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(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,局端將信號解調(diào)出來,再轉(zhuǎn)到外部的Internet。典型的PLC網(wǎng)絡(luò)如下圖:
