窄帶電力通信引入OFDM技術實現高速率
加入技術交流群
當前，電力線通信應用范圍從高速寬帶因特網連接到窄帶控制應用和低帶寬數據收集，在這些應用中，低成本和高可靠性是主要的設計限制。在室內環(huán)境中，窄帶電力線通信使家庭和樓宇中的供暖、空調、照明、房間設計方案編程和安全系統(tǒng)能夠實現自動化。在室外，窄帶電力線網絡允許控制街道照明或遠程收集功率表中的數據，進而簡單流程節(jié)省大量的能源。
OFDM VS FSK
電力線通信調制解調器技術面臨多個挑戰(zhàn)，其中包括電力線固有的噪聲、各種不同的電力線通信調制解調器協議和不斷發(fā)展的標準，所有這些挑戰(zhàn)都要求系統(tǒng)設計具有靈活性。
但是，廣泛遍布的交流電力線對環(huán)境很敏感，是一種最困難的有線通信媒介。眾多不可預知的干擾、衰減和失真，包括寬范圍的阻抗變化、高衰減電平、多路徑時延傳播等等。10kHz至500kHz的低頻區(qū)域最容易受串擾、背景噪聲、脈沖噪聲和群延遲等的影響。要在如此惡劣的條件下可靠、準確、低時延地傳輸高速寬帶數據信號，必須找到一種能克服各種障礙的綜合技術。很多公司嘗試了多種不同的調制技術，如：擴展頻譜以及其它窄帶方法。但是沒有一個方案能夠達到目前應用所需的長距離、高速可靠的數據通信要求。
實現PLC技術突破的基本技術是在物理層采用OFDM，即“正交頻分復用”技術；以及在MAC層采用CSMA/CA，即“帶碰撞檢測的載波監(jiān)聽多路訪問”技術。
正交頻分復用 (OFDM)調制技術可以高效利用帶寬，因此可采用更先進的通道編碼技術。能夠在窄帶干擾、脈沖噪聲和頻率選擇性衰減的情況下提供非?？煽康耐ㄐ拧D1顯示了 OFDM要比窄帶數據通信性能優(yōu)異的原因。對于 OFDM (圖1a)，10kHz至95kHz之間采用八個載頻，可有效利用 85kHz通道帶寬。相比之下，窄帶方案 (圖1b)在相同帶寬僅可采用兩個載頻送數據。兩種情況都發(fā)送 4位數據位和 4位糾錯位。圖1a中， OFDM可采用單個字符發(fā)送全部8位數據。圖1b中，窄帶發(fā)送同樣數據需要四個字符。由于OFDM的頻譜利用率更高，因此可以使用相同通道發(fā)送更多數據，實現更高的數據速率。
先進的網絡技術可以保證高度安全的可靠通信網絡。具體來說，用CSMA/CA方法控制多節(jié)點分布網絡中的數據流，自動重復請求(ARQ)功能保證可靠的數據包發(fā)送和接收。還可以集成快速DES加密/解密協處理器，以增強數據安全性。
數字通信相關文章:數字通信原理
伺服電機相關文章:伺服電機工作原理
波段開關相關文章:波段開關原理
評論