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京信通信plc解决方案 京信通信系统 中国 有限公司2019 12 20 plc技术介绍plc技术背景plc标准介绍plc原理介绍plc产品介绍plc通信关键技术方案plc应用组网及工程实施plc应用案例 议题 plc powerlinecommunication 即电力线通信 是指利用电力线传输数据信号的一种通信方式 迄今plc技术已有几十年的发展历史 现阶段plc技术日臻完善 传输速率已达到500mbps 即将达到1gbps 传输距离可达200米以上 plc使用家庭中随处可见的电力线作为通信载体 使其具有极大的便捷性 只要在房间中任何有电源插座的地方 便可实现网络接入 可以简单认为 plc设备将电力线变成了以太网线 plc实现了 最后一公里 的入户末端接入 具有部署快 范围广 实现成本低的显著特点 一 plc技术介绍 plc技术背景 plc从通讯信号可分为模拟和数字两种 模拟通信因电力线网络环境等原因 其产品开发已失败 其研发也已经停止 目前得到成功应用的是数字通信 数字通讯又分为宽带 1mbps以上 和窄带 1mbps以下 宽带plc技术和芯片主要应用于internet的接入 家庭视音频和数据传输等 窄带plc技术和芯片主要应用于电力抄表 远程控制等 成功研发宽带plc技术和核心芯片的企业不多 目前主要有 美国的intellon 西班牙的ds2 法国的spidcom和日本的松下 技术先锋厂家intellon 最近以2 4亿美金的价格atheros被收购 而atheros是在无线wifi领域的领导厂商 具有雄厚的实力 一 plc技术介绍 plc技术背景 一 plc技术介绍 plc技术背景 与传统接入方式对比 wlan工程勘测 homeplug联盟及其相关标准全称homeplugpowerlinealliance 译为家庭插电联盟 全称为家庭插座电力线联盟 由松下 英特尔 惠普 夏普等13家公司于2000年3月成立 现已发展成为由90家公司组成的企业联盟 其宗旨是联合包括应用电子 消费电子 软件 硬件 零售等行业的著名公司 致力于为各种信息家电产品建立开放的电力线互联网络接入规范 从2000年成立以来 homeplug陆续制订了一系列的plc技术规范 基本上覆盖了所有电力通信技术的应用领域 homeplugavhomeplugav是有关音频 视频宽带家庭网络的技术规范 物理层速率达到200mbps homeplugav标准是以intellon技术为基础的 intellon公司有20多年电力线通信研发经验 其在物理层特别是电力线抗干扰等有很深的积累 p1901 plc标准的统一2005年7月 电气和电子工程师协会ieee成立p1901工作组 致力于统一电力线宽带通信的技术标准 2010年2月 p1901工作组已经完成最初草案并发布 将homeplugav技术和松下电子的hdplc技术定义为物理层可选的标准 放弃了对另一种plc技术 ds2主导的g hn技术 的兼容 一 plc技术介绍 plc标准介绍 wlan工程勘测 一 plc技术介绍 plc标准介绍 两大标准对比 plc原理介绍 plc信号耦合 一 plc技术介绍 点到多点的网络模式 电力猫上电后 自动搜索局端电力网桥 数据从局端电力网桥到以时分复用技术 tdm 广播到每个电力猫终端 上行数据采用时分多址接入技术 tdma 和载波检测多路复用 csma 传输 一 plc技术介绍 plc原理介绍 plc技术介绍plc产品介绍产品介绍 局端电力网桥 网管 电力猫 耦合器 产品技术演进plc通信关键技术方案plc应用组网及工程实施plc应用案例 议题 plc产品介绍 系统组成 二 plc产品介绍 产品介绍 局端电力网桥 点对点型网桥 电力线上物理速率可达200mbps 传输距离大于等于200米 支持接入253个电力猫具有集中配置能力 故障管理能力 状态管理能力 设备管理 访问控制等网管功能采用100 240v 50 60hz 交流供电或poe供电 符合ieee802 3af homeplugav 可与homeplug1 0节点共存壁挂式 三防设计点对多点型主要针对大容量部署场景 点对点型主要针对个别点无法接入的场景 二 plc产品介绍 点对多点型网桥 二 plc产品介绍 产品介绍 网管系统 电力线上物理速率可达200mbps符合ieee802 3 homeplugav 可与homeplug1 0节点共存电力线上128位aes链路加密电压范围 100 240vac 50 60hz 二 plc产品介绍 产品介绍 有线电力猫 电力线上物理速率可达200mbps 无线连接速率可达300mbps符合ieee802 11n homeplugav 可与homeplug1 0节点共存无线模块支持wap wap2 64 128 152位wep 隐藏ssid mac地址访问控制列表电力线上128位aes链路加密电压范围 100 240vac 50 60hz 二 plc产品介绍 产品介绍 无线电力猫 电感式耦合器在安装时没有方向性 但其闭合程度的好坏直接影响到信号注入效果 plc耦合器都有特定的参数 包括耦合器的内径 材料的频率特性等 各型号耦合器不可混用和替代使用 打开信号耦合磁环连接扣 耦合磁环分开为相连的两个空心半圆柱 将耦合线绕在其中任一半圆柱上 可多绕1 2圈 以增加耦合效果 把绕有耦合的磁环分别卡在火线和零线上 二 plc产品介绍 产品介绍 电感耦合器 85m 200m 电力网络专属应用 homeplug1 0 homeplug1 0 turbo homeplugav p1901 14m 85m 200m 500m 500m 1000m 家庭联网应用 宽带运营 接入模式成型 宽带运营 智能家居生活 二 plc产品介绍 产品技术演进 带宽速率提升 头端电力猫演进为支持电力通信的瘦ap设备 ac实现对局端网桥和头端电力猫 瘦ap 的管理plc网络与wlan网络的全面融合 二 plc产品介绍 产品技术演进 与wlan网络融合 ap集中化管理 电力猫全面兼容pon协议 实现光纤和电力接入的无缝对接 plc网络与pon网络的全面融合 二 plc产品介绍 产品技术演进 与pon网络融合 pon网络的接入 渐成主流 最后100米 有线接入是难题 局端电力网桥支持以太网光口接入 基于电力通信方式的接口服务 家庭摄录安防系统 智能家电控制服务 二 plc产品介绍 产品技术演进 其他演进方向 plc技术介绍plc产品介绍plc通信关键技术方案plc应用安全性方案plc对在网用电设备的影响plc克服在网用电设备影响plc网络兼容与专属性方案plc应用组网及工程实施plc应用案例 议题 plc技术利用220v电压的电力线传输数据信号 但施工不需要接触电力线裸线 也不需要对电力线进行任何处理 只需将磁环扣到220v电力线上即可 此外设计采取了多种保护措施来确保设备使用的绝对安全 电路设计中 强 弱电路分开设计 保证信号线路中不会出现高电压 plc设备电路中设置过压保护装置 避免由于感应或短路造成对计算机和用户的伤害 三 plc通信关键技术方案 plc应用安全性方案 根据国家电力科学研究院的制定的标准 在网设备对电力网杂波的抗扰度需满足 当电力线上叠加的杂波功率低于500mw时 设备工作不受影响 plc设备的发射功率根据电力线环境自适应调整 最大时为25dbm 即320mw 对电能质量评估时 关注的是工频50hz信号的25次谐波频率以下的杂波 plc信号频率范围在2mhz 30mhz 以plc信号最低频率2mhz计算 其频率为50hz电力线信号的40000次谐波 对50hz信号的电能质量的影响也是微乎其微的 三 plc通信关键技术方案 plc对在网用电设备的影响技术评估 分段式正交频分复用技术 ofdm 自适应信号调制方式 从bpsk至1024qam信道交织来减少脉冲噪声影响和其它不匹配的影响 三 plc通信关键技术方案 plc克服用电设备影响技术方案 三 plc通信关键技术方案 plc克服用电设备影响技术方案 过零检测与信道评估 wlan工程勘测 只要多厂家之间使用相同的协议 homeplugav ieeep1901或者dhs g hn均可以实现产品相互兼容 各个厂家的电力桥和电力猫即可混合组网 若实现电力猫的即插即用 系统的专属性通过保证电力网桥和电力猫端的nmk networkmanagementkey 字段相同来实现 例如 将nmk设置成cmcc 主站点使用这个键值管理加入电力线局域网的从站点 在运营架构中 我司会将电力桥工作在主站点模式 另外通过网络id进行主站点的区分 进而进行主站点之间的隔离 三 plc通信关键技术方案 plc网络兼容与专属性方案 plc技术介绍plc产品介绍plc通信技术方案plc应用组网及工程实施应用组网工程实施plc应用案例 议题 四 plc应用组网与工程实施 plc系统应用组网 组网拓扑 多点耦合 耦合点在电表之后有线 无线终端自适配支持poe远程供电电力猫可通过电力网桥实现管理和状态的查询 四 plc应用组网与工程实施 plc系统工程实施 工程原则 电力桥放置于强电井 便于在电表后对电力线耦合 为确保耦合效果 耦合点少于15个 电力桥至耦合器的线缆长度控制在20米以内 减少信号耦合前的衰减 交换机及onu应放置在弱电井 交换机与电力桥之间的距离控制在60米以内 优先考虑poe功能 四 plc应用组网与工程实施 plc系统工程实施 容量设计 每个电力网桥下挂15 20个电力猫 每个电力猫按照三个用户设计容量 为了解决流量均衡问题 每个电力猫的plc吞吐量限制在小于5m 四 plc应用组网与工程实施 plc系统工程实施 高层住宅设计原则 按照每层6 8户 按照50 业务渗透率 可以3层每12户共用一个电力桥 电力桥在电表后端实施信号耦合 四 plc应用组网与工程实施 plc系统工程实施 低层多单元设计原则 楼高不超过6层 一般每栋楼由多个单元组成 每单元每层2 4户 按照50 业务渗透率 可以根据需要每栋楼两个单元共用一个电力桥 四 plc应用组网与工程实施 plc系统工程实施 办公写字楼设计原则 写字楼通常没有楼层电表 在通信质量有保证的前提下 可在整个大楼的配电柜开关后耦合信号 如果只为某些楼层单独布置电力线网络 可在楼层开关柜后耦合信号 plc技术介绍plc产品介绍plc通信技术方案plc应用组网及工程实施应用组网工程实施plc应用案例 议题 五 plc应用案例 广州移动plc项目案例 项目说明 2011年1月份 京信通信参与了广州移动plc项目的工程实