電力寬帶PLC工作原理

電力線是一個極其不穩(wěn)定的高躁聲、強衰減的傳輸通道，要實現(xiàn)可靠的電力線高速數(shù)據(jù)通信，必須解決低壓配電網(wǎng)上各種因素如：噪聲、阻抗波動、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電磁兼容性以及線路阻抗和容性負(fù)載引起的信號衰減等主要因素對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?

為了解決以上低壓配電網(wǎng)中各因素對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，在國際范圍內(nèi)，低壓配電網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)通信普遍選擇了正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）作為核心調(diào)制技術(shù)。OFDM技術(shù)采用多路窄帶正交子載波，同時傳輸多路數(shù)據(jù)，每路信號的碼元時間較長，可以避免碼元間干擾。通過動態(tài)選擇可用的子載波，該技術(shù)可以減少窄帶干擾和頻率的谷點的影響。OFDM技術(shù)起源于二十世紀(jì)六十年代，主要用于軍用高頻通信系統(tǒng)。70年代，隨著離散傅立葉變換來實現(xiàn)多載波調(diào)制技術(shù)的提出，以及近年來數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)的飛速發(fā)展，OFDM作為一種可以有效對抗信號波形間干擾的高速傳輸技術(shù)被廣泛應(yīng)用于民用通信系統(tǒng)中。在無線局域網(wǎng)已經(jīng)采用了該技術(shù)，第四代移動通信（4G）中將采用OFDM技術(shù)。

電力線接入就是把戶外通信設(shè)備插入到變壓器用戶側(cè)的輸出電力線上，該通信設(shè)備可以通過光纖與主干網(wǎng)相連，向用戶提供數(shù)據(jù)、語音和多媒體等業(yè)務(wù)。通信質(zhì)量的好壞與通信信道直接相關(guān)，很大程度上取決于接收端的噪音水平和不同頻率信號的衰減。噪音越大，在接收端將越難提取出有用的信號；同樣，如果信號從發(fā)送端到接收端的傳輸過程中發(fā)生衰減，在接收端，信號可能被淹沒在噪音之中，也很難提取出有用的信號。

電力線通信的噪音主要來源于與低壓電網(wǎng)相連的所有負(fù)載以及無線電廣播的干擾等，由于負(fù)載的開關(guān)會引起電力線上電流的波動，使得電力線的周圍會產(chǎn)生電磁輻射，所以，沿電力線傳送數(shù)據(jù)時，會出現(xiàn)許多意想不到的問題。另外，信號衰減與信道的物理長度和低壓電網(wǎng)的阻抗匹配情況有關(guān)，由于低壓電網(wǎng)上負(fù)載的開關(guān)是隨機的，因此，其阻抗是隨時間而變化的，很難進(jìn)行匹配。所以，電力線通信的環(huán)境極為惡劣，在這樣惡劣的環(huán)境下，很難保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，必須采用許多相關(guān)的技術(shù)加以解決。

作為一項新的寬帶接入方式，電力線上網(wǎng)已經(jīng)普遍受到關(guān)注，這種上網(wǎng)方式具有以下特點：

電力寬帶PLC投資很少

由于電力線上網(wǎng)是以電力線路為傳輸通道，因此電力線上網(wǎng)可以充分利用現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，從而可以節(jié)省巨大的新增投資。

電力寬帶PLC連接方便

220V低壓電力線幾乎已經(jīng)接入每一個普通家庭中，因此家庭用戶在需要寬帶上網(wǎng)時，就可以利用電力線來輕松實現(xiàn)因特網(wǎng)接入，不需要重新添置其他什么設(shè)備，只需在事先安裝好的萬能插座上插入電源插頭即可方便連接到因特網(wǎng)中。

電力寬帶PLC傳輸速率高

家庭用戶通過電力調(diào)制解調(diào)器連接到電力網(wǎng)上后，能夠獲得不錯的數(shù)據(jù)傳輸速率，信息傳送速度可達(dá)到10Mbps ；而且能夠?qū)⒄麄€家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，使人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)來控制自己家里的電器設(shè)備。

電力寬帶PLC有安全性

許多人認(rèn)為利用電力線上網(wǎng)，可能會經(jīng)常出現(xiàn)觸電事故，因此電力線上網(wǎng)會有安全隱患；其實用戶大可不必?fù)?dān)心，因為用戶操作端與電力線輸出端已經(jīng)通過電力調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行了隔離，不可能出現(xiàn)觸電事故。

電力寬帶PLC使用范圍廣

在未來的寬帶接入服務(wù)市場，電力線上網(wǎng)將占有一席之地。在市場需求旺盛的城市，隨著電力線上網(wǎng)技術(shù)的完善，電力線上網(wǎng)將逐步滲透城區(qū)各個角落，這對現(xiàn)有的寬帶運營商來說將是一個很大的挑戰(zhàn)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū)，電力線上網(wǎng)也具有一定的優(yōu)勢。

作為一個新生事物進(jìn)軍寬帶市場，電力線上網(wǎng)的發(fā)展還有很長一段路程要走。

電力線上網(wǎng)很難保證數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性，因為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，無法提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，且每一個家庭的用電量都比較復(fù)雜，用電負(fù)荷不斷變化。當(dāng)在電線上還在傳送數(shù)據(jù)，電壓的變化肯定會帶來干擾，從而影響上網(wǎng)的質(zhì)量。而且，使用電力線上網(wǎng)可能還會發(fā)生一些不可預(yù)知的麻煩，如家庭電器產(chǎn)生的電磁波會對信息的傳輸產(chǎn)生干擾，利用電力線上網(wǎng)也會影響短波收音機的信息接收等。

事實上從廣義上來講電力線上網(wǎng)從層次上可分為中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)和家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指通過電力線組建高速LAN；低壓配電網(wǎng)是指從中壓變電站到用戶電表的一點對多點通信，解決Internet“最后一公里”問題；中壓配電網(wǎng)主要從中壓變電站到主要變電站。由于電線通信的費用僅為利用光纖通信電纜互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的60%至70%，并且不必支付使用線路費，從而大大降低了通信費用，據(jù)稱實驗室的最高通信速率可達(dá)到2.5Gb/s 。如果該技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，那么將極大地影響電信市場。2100433B