低压电力线网络通信技术研究

【摘要】：最近电力线通信受到人们的普遍关注,PLC用电力线网络作为高速数据的传输媒介,向用户提供互联网接入等服务创造出巨大的经济效益和社会效益。利用该技术,不仅可以组成小区配电变压器供电范围内的宽带接入网,而且可以利用遍布家庭各个房间的电源插座组成家庭局域网,作为其他宽带接入方式的延伸和补充。由于高速电力线通信利用原有的电力线,不用重新布线,加上220V低压电力用户比有线电视、电话用户普遍得多,电力线高速通信技术拥有其他宽带接入技术无法比拟的巨大潜在用户群。 论文介绍了低压输电线上数据传输的特性、OFDM的基本原理和实现方法和USB接口的电力线网络终端。正交频分复用(OFDM)是一种在干扰环境下有很高可靠性的信号处理技术。电力线网络通信技术(PLC)已经出现很多年了。然而这项技术并没有被广泛的应用主要是因为速度较慢、成本较高和一些其他原因。正交频分复用技术是解决这个问题的最有效手段之一。OFDM的原理很简单,该技术不是在一条通路上传输高速数据流,而是用多条通路传输低速数据流。USB接口的电力线网络终端的耦合模块为高频通信信号提供一个低阻抗通路并且允许高频瞬时现象。前端模拟模块的功能主要包括滤波器、自动增益控制(AGC)和收发转换器。主芯片INT51X1采用PowerPacket OFDM技术,这也是形成HomePlug 1.0.1技术标准的基础。其可在复杂的电力线通信环境下实现可靠的传输,速率最高可以达到14Mbps。INT51X1根据信噪比分配有效的频段来克服深度衰减、噪声源、多径衰减。MAC实行带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)有自动重新请求功能,通过数据包封装实现以太网数据包的可靠传输。INT51X1还包括10位的ADC、10位的DAC和AGC控制。 USB接口的电力线网络通信系统终端设计可用于广泛的用于各种场合,包括居民(家用),商用(办公室、公寓、酒店),运输业及国防应用。 目前,这种USB接口的电力线网络终端正在被许多家庭所使用,它具备了足够的竞争力,使得广大家庭用户能够利用现成的电力线路得到高速、可靠而便捷的通信服务。