窄带电力通信引入OFDM技术实现高速率
加入技术交流群
当前，电力线通信应用范围从高速宽带因特网连接到窄带控制应用和低带宽数据收集，在这些应用中，低成本和高可靠性是主要的设计限制。在室内环境中，窄带电力线通信使家庭和楼宇中的供暖、空调、照明、房间设计方案编程和安全系统能够实现自动化。在室外，窄带电力线网络允许控制街道照明或远程收集功率表中的数据，进而简单流程节省大量的能源。
OFDM VS FSK
电力线通信调制解调器技术面临多个挑战，其中包括电力线固有的噪声、各种不同的电力线通信调制解调器协议和不断发展的标准，所有这些挑战都要求系统设计具有灵活性。
但是，广泛遍布的交流电力线对环境很敏感，是一种最困难的有线通信媒介。众多不可预知的干扰、衰减和失真，包括宽范围的阻抗变化、高衰减电平、多路径时延传播等等。10kHz至500kHz的低频区域最容易受串扰、背景噪声、脉冲噪声和群延迟等的影响。要在如此恶劣的条件下可靠、准确、低时延地传输高速宽带数据信号，必须找到一种能克服各种障碍的综合技术。很多公司尝试了多种不同的调制技术，如：扩展频谱以及其它窄带方法。但是没有一个方案能够达到目前应用所需的长距离、高速可靠的数据通信要求。
实现PLC技术突破的基本技术是在物理层采用OFDM，即“正交频分复用”技术；以及在MAC层采用CSMA/CA，即“带碰撞检测的载波监听多路访问”技术。
正交频分复用 (OFDM)调制技术可以高效利用带宽，因此可采用更先进的通道编码技术。能够在窄带干扰、脉冲噪声和频率选择性衰减的情况下提供非常可靠的通信。图1显示了 OFDM要比窄带数据通信性能优异的原因。对于 OFDM (图1a)，10kHz至95kHz之间采用八个载频，可有效利用 85kHz通道带宽。相比之下，窄带方案 (图1b)在相同带宽仅可采用两个载频送数据。两种情况都发送 4位数据位和 4位纠错位。图1a中， OFDM可采用单个字符发送全部8位数据。图1b中，窄带发送同样数据需要四个字符。由于OFDM的频谱利用率更高，因此可以使用相同通道发送更多数据，实现更高的数据速率。
先进的网络技术可以保证高度安全的可靠通信网络。具体来说，用CSMA/CA方法控制多节点分布网络中的数据流，自动重复请求(ARQ)功能保证可靠的数据包发送和接收。还可以集成快速DES加密/解密协处理器，以增强数据安全性。
数字通信相关文章:数字通信原理
伺服电机相关文章:伺服电机工作原理
波段开关相关文章:波段开关原理
评论