电力线接入技术的基本概念

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：图11.21高压电力线通信系统从占用频率带宽的角度来说，电力线通信可分为窄带和宽带电力线载波通信。后期发展的中、低压PLC除了支持窄带业务外，常用来支持宽带数据业务，因此也称为宽带电力线数据通信。如图11.22所示，基于PLC的接入技术为宽带网络运营商提供了新的入户解决方案，速率可达45 Mbit/s。图11.22PLC宽带接入典型应用

电力线接入是指利用电力线通信（PLC，Power Line Communication）技术将用户终端接入网络中，发送端将信息调制到高频载波上，把载有信息的高频信号加载到电力线上，通过电力线进行传输，接收端采用专用的电力调制/解调器将高频信号从电力线上分离出来，送至局端或用户终端，实现信息的传递。

从电压等级的角度来说，电力线通信可分为高压、中压和低压电力线载波通信。高压PLC技术以35 k V 以上高压电力线为传输媒质，以变电站和发电厂等为终端，主要为传输电力调度等电力专网信息服务，如图11.21所示。中压PLC技术利用10 k V/30 k V 中压电力线作为传输媒质，为接入骨干网、配电网自动化和用户需求侧管理等应用服务。低压PLC 技术利用220 V/380 V 低压电力线作为传输媒质，为用户提供互联网接入、家庭局域网、远程抄表和智能家居等应用。

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图11.21　高压电力线通信系统

从占用频率带宽的角度来说，电力线通信可分为窄带和宽带电力线载波通信。确定电力线通信能够使用的频谱需要从三方面的因素考虑：适合电力线本身的高频特性；避免50 Hz工频的干扰；减少载波信号的辐射对无线电广播及无线通信的影响。窄带PLC的载波频率范围为3～500 k Hz，具体由各个国家和地区规定。美国为50～450 k Hz，欧洲为3～149.5 k Hz（95 k Hz以下用于接入通信，95 k Hz以上用于户内通信），中国为40～500 k Hz。宽带PLC的载波频率范围为2～30 MHz，具体同样由各个国家和地区规定。美国为4～20 MHz（HomePlug Specification v 1.0），主要用于户内通信；欧洲为1.6～10 MHz（接入）和10～30 MHz（室内），这是欧洲电信标准协会（ETSI）标准，欧洲电工标准协会（CENELEC）标准的接入应用和室内应用的分界点为13 MHz，欧盟委员会从2002年开始协调统一；中国尚无宽带PLC 的标准。窄带PLC易于实现，但传输速率低，抗干扰能力弱；宽带PLC 传输速率高，可承载业务多，但单跳通信距离受限。

从技术演进的角度来看，高压PLC发展早，主要支持电话和远动控制信号等业务，所用频带窄，通常也称为窄带电力线载波通信。后期发展的中、低压PLC除了支持窄带业务外，常用来支持宽带数据业务，因此也称为宽带电力线数据通信。普通民用宽带PLC的应用主要有两种模式。其一是家庭内部联网模式，利用遍布各个房间的电力线组建计算机网络，将电源插座作为网络接口，无须重新布线。该模式只提供家庭内部设备之间的联网，户外访问使用其他传统的通信方式。美国的低压配电变压器一般为单相，平均为5～6个用户提供供电服务，适合采用这种模式。另一种模式是面向欧洲和亚太市场的电力线接入模式，这些地区的低压配电网一般由一台配电变压器为200～300个住宅用户提供供电服务，适合采用这种模式为用户提供互联网宽带接入等服务。如图11.22所示，基于PLC的接入技术为宽带网络运营商提供了新的入户解决方案，速率可达45 Mbit/s。

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图11.22　PLC宽带接入典型应用

电力线接入技术的基本概念

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