电力线通信技术与接入原理

电力线通信(Power Line Communication)技术简称为PLC技术，是为提供端到端的接入而设计的，它利用室内电源线网络将IP包从用户PC传送至各家庭室内入口点的集成器，在这一入口点，另外一个传输段利用低压配电网将数据传输至同时为多个家庭提供电源的变压器，该项技术涉及的内容贯穿了从家用电源插座和最终用户终端到电信网络入口点的整个过程。

电力线不同于普通的数据通信线路，当作为一种数据传输的媒介时，遇到许多干扰：首先，电力线上有许多不可预料的噪声和干扰源，如吸尘器、开关电源、电冰箱、洗衣机等，其次，电力线通讯具有时间上不可控、不恒定的特点。与信号洁净、特性恒定的Ethernet电缆相比，电力线上接入了很多电器、音响设备，这些设备任何时候都可以插入或断开、开机或关闭电源，因而导致电力线的特性不断地变化。

为了克服各种干扰，电力线通信系统采用的调制技术主要是OFDM（正交频分复用）、DMT（多载波调制）、扩频及常规的QPSK，FSK等，为适应高速率的传输要求，多载波正交频分复用将是解决传输频带利用率的有效方法。

PLC属于共享带宽技术 ，用户的数据传输速度取决于当时上网用户数量。理论上电力线作为通信线路的通信速度根据不同的频率可达每秒3-10Gps，与光纤大致相同。根据我国电力用户的特点，在典型的城市配置中，一个变压器一般与大约100到200个用户相连。所以在同一条电力线上的资源不会因为用户太多而降低效率。

在用户较少的情况下，可以把几个变压器线路区域内的用户联在一起，提高服务器的利用率。由PLC技术支持的上网用户采用具有带宽分配能力的介质接入控制（MAC）层技术，从而使电力线网络不仅仅能够支持百余个internet用户的数据往复交换,而且能够灵活地适应以不同速率传输的上行和下行数据。

用户通过PLC Modem联结到户内电源插座，通过电力线联接楼宇配电变压器端的PLC主控设备，完成“最后一百米”的接入。用户只需装设一台PLC-Modem，不用拨号，就能在线地接收和发送Internet信息。

PLC调制解调器主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成。接口部分是指电力线调制解调器同用户设备间的双向数据传输的接口，这些接口包括同智能设备之间的RS-232接口、同计算机之间的RJ-45以太网接口或USB接口、同模拟电话之间的RJ-11接口。有些公司的产品兼顾到对不同种类设备的兼容性，包含了全部上述四种接口，目前，试验用的产品以RJ-45口为主。调制解调部分由数字信号处理单元和相应的外围电路组成。

（摘编自《电气技术》，原文标题为“电力线通信及其发展分析”，作者为沈斌。）