窄帶電力通信引入OFDM技術(shù)實(shí)現高速率
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2008年12月，法國電力集團的全資子公司法國電網(wǎng)輸送公司(ERDF)宣布將制定和開(kāi)發(fā)下一代電力線(xiàn)通信(PLC)規范及解決方案的合同交給Maxim公司。ERDF計劃在全法國配備AMM基礎設施中采用Maxim的首款基于OFDM的PLC調制解調芯片MAX2990，管理整個(gè)電力供應鏈——從電力供應商直至終端用戶(hù)。
據Maxim SP&C產(chǎn)品線(xiàn)中國區經(jīng)理Henry Chan介紹，AMM基礎設施將通過(guò)現有的電力線(xiàn)，在儀表、傳感器和中繼之間實(shí)現雙向通信，從而提升ERDF的監測和控制能力，同時(shí)還將提高終端用戶(hù)了解電力使用情況的透明度，加強客戶(hù)端的用電管理。
Henry還透露，Maxim在國內的推廣也在進(jìn)行中。一月份Maxim和北京的一家公司合作在某個(gè)小區里進(jìn)行了電力信號的傳輸測試，實(shí)現了從地下二層的配電室到200米外的大樓的18層的成功傳輸。
MAX2990是Maxim在2008年6月推出的首款基于OFDM的PLC調制解調器。MAX2990采用具有DBPSK調制和前向糾錯(FEC)功能的OFDM技術(shù)，能夠在存在窄帶干擾、群延遲、信號阻塞、脈沖噪聲和選頻衰減等干擾的情況下進(jìn)行可靠的數據通信。MAX2990符合國際電力線(xiàn)通信規范，包括CENELEC、FCC和ARIB。在工作頻率范圍10kHz至490kHz內，支持大于100kbps的有效數據速率。
Henry表示，評估調制解調器時(shí)，最重要的一個(gè)因素是在給定信噪比(SNR)條件下的誤碼率(BER)。BER為在特定噪聲級別下，錯誤比特數與傳輸總比特數的比值。
典型的FSK系統在2kbps數據速率、12dB SNR條件下具有104的BER，MAX2990在10kHz至95kHz的Cenelec波段、32kbps的數據速率、4dB SNR條件下可達到相同的BER。所以，采用具有糾錯的OFDM技術(shù)能夠在更高的數據速率下提升8dB的性能。
OFDM系統具有更多數量的信號頻點(diǎn)，因而MAX2990能夠完成諸如Reed Solomon和卷積編碼等數據恢復算法。這些通道譯碼技術(shù)提供糾錯位，能夠在不同的頻點(diǎn)上與數據同時(shí)傳輸，以提高數據恢復能力。
MAX2990在單個(gè)芯片內集成了物理層(PHY)和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)層，以及Maxim的16位RISC MAXQ微控制器。MAX2990具有32kB的閃存，用于運行MAC編碼和用戶(hù)定義的應用軟件，器件還帶有8kB的SRAM用于數據存儲。此外，MAX2990支持通過(guò)UART、SPI和I2C等串行接口與電力線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò )上的其它設備進(jìn)行通信。
圖2 MAX2990 結構圖
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