窄帶電力通信引入OFDM技術(shù)實(shí)現高速率
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當前，電力線(xiàn)通信應用范圍從高速寬帶因特網(wǎng)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(xiàn)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能夠實(shí)現自動(dòng)化。在室外，窄帶電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )允許控制街道照明或遠程收集功率表中的數據，進(jìn)而簡(jiǎn)單流程節省大量的能源。
OFDM VS FSK
電力線(xiàn)通信調制解調器技術(shù)面臨多個(gè)挑戰，其中包括電力線(xiàn)固有的噪聲、各種不同的電力線(xiàn)通信調制解調器協(xié)議和不斷發(fā)展的標準，所有這些挑戰都要求系統設計具有靈活性。
但是，廣泛遍布的交流電力線(xiàn)對環(huán)境很敏感，是一種最困難的有線(xiàn)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(shí)延傳播等等。10kHz至500kHz的低頻區域最容易受串擾、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(shí)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(shù)。很多公司嘗試了多種不同的調制技術(shù)，如：擴展頻譜以及其它窄帶方法。但是沒(méi)有一個(gè)方案能夠達到目前應用所需的長(cháng)距離、高速可靠的數據通信要求。
實(shí)現PLC技術(shù)突破的基本技術(shù)是在物理層采用OFDM，即“正交頻分復用”技術(shù)；以及在MAC層采用CSMA/CA，即“帶碰撞檢測的載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)”技術(shù)。
正交頻分復用 (OFDM)調制技術(shù)可以高效利用帶寬，因此可采用更先進(jìn)的通道編碼技術(shù)。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?。圖1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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)現更高的數據速率。
先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)可以保證高度安全的可靠通信網(wǎng)絡(luò )。具體來(lái)說(shuō)，用CSMA/CA方法控制多節點(diǎn)分布網(wǎng)絡(luò )中的數據流，自動(dòng)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(xié)處理器，以增強數據安全性。
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