我国PLC(电力载波通信)技术的发展现状

1、我国 PLC< 电力载波通信）技术地发展现状我国研究 PLC 技术起步较晚,但发展速度较快.中国电力科学研究院自1997年开始研究PLC 技术 ,主要考虑 PLC 技术用于低压抄表系统,传输速率较低.1998 年开发出样机,并通过了实验室功能测试,1999 年在现场进行试运行,获得了产品登记许可.1999 年 5 月开始进行PLC 系统地研究开发工作.主要对我国低压配电网络地传输特性进行了测试 ,并对测试结果进行了数据处理和分析,基本取得了我国低压配电网传输特性和参数,为进行深入研究和系统开发提供依据.2000 年开始引进国外地PLC 芯片 ,研制了 2Mbps 地样机 ,2001 年下

2、半年在沈阳供电公司进行了小规模现场实验,实验效果良好,并于6 月 20 日在沈阳通过验收.验收委员会通过现场检测认为,该实验从中国配电网地实际传播特性出发,对电力线通信技术地理论、实际应用和工程技术进行了开创性研究,在国内率先研制成功 2Mbps 和 14Mbps 高速电力线通信系统,建立了我国第一个电力线宽带接入实验网络；实现了自家庭至配电开关柜地高速电力线数据通信,并将办公自动化系统延伸至家庭 .该实验地成功标志着我国已经全面掌握了高速电力线通信地核心技术,具备了研制生产这种技术实用化设备地能力.据悉,今年年底以前将建成200 户地实验网络. 深圳国电科技有限公司是国家电力公司直属企业 ,

3、2000 年初就开始研制户内 PLC 产品 ,目前 ,采用美国 Intellon 公司地 14Mbps 芯片研制地用于户内联网地 PLC 产品也在小范围实验.下一步准备采用 DS2 公司地 45Mbps 芯片 ,研制传输速率达到 20Mbps 地户内 PLC 联网设备 . 福建省电力公司科技部 2000年初立项 ,研究利用 PLC 技术控制家用电器地科技工程,2001 年取得了一定进展,采用传输速率为 10Kbps 地 PLC 模块 ,可控制家用热水器、 DVD 等家电地开启 .目前 ,采用美国Intellon 公司 14Mbps 芯片 ,正在研发传输速率达到10Mbps 地 PLC 户内家电

4、控制产品 . 国电通信中心为落实国电公司领导对PLC 技术地研发应用进行统一组织、统一管理地要求,在国电公司科环部地支持下,加快了 PLC 技术应用地推进速度,于 2001 年 9 月在国家电力公司宿舍区建立了 PLC 实验室 ,组织国内外 PLC 厂商地产品,分别进行测试实验.首先采用韩国Xeline 公司研制开发地 32Mbps 芯片地 PLC 组网设备 ,在北京居民小区进行Internet 地接入实验,在高层建筑<16 层 -23 层）地 14 户居民家中安装了 PLC 调制解调器,每户居民均实现了通过电力线上Internet 网,实验网络运行稳定,家电地使用对上网基本没有影响 ,

5、上网静态画面稳定,动态画面流畅,网页登陆速度快,上网桌面速率达到 2Mpbs, 用户反映良好. 目前 ,实验正在逐步扩大用户数量. 预计未来数年,随着高速上网愈来愈普及,新技术将把电线、无线和电话线这三种技术合而为一,让使用者通过高速网络连线,轻松将计算机、各种电子装置、安全系统和家电串连成家庭网络 .五、电力线通信<PLC ）地产品测试1 、测试内容2001-2002 年,电力线通信<PLC ）产品测试由中电飞华公司与韩国 Xeline 公司、瑞士 ASCOM 及中国福建电力研究院共同合作,在北京建立国内居民小区地典型测试环境, 由产品厂家提供 PLC 产品,对三家公司生产地PL

6、C 网络设备进行本地化测试. 测试中针对国内目前地低压配电网地特点 , 验证各厂家 PLC 产品地可用性和实用性. 同时 ,在小区居民楼内建立实验网络做试运行.选取部分住户作为用户试运行12个月，然后向用户调查PLC地使用状况和对各方面性能地满意程度.b5E2RGbCAP2 、测试环境为了方便安装实验, 产品测试选取了北京地三个电力小区, 均位于广安门附近,包括广华轩、华景苑和善果胡同小区.其中在广华轩小区中将3号楼 1602 房间作为实验室,在房间内建立了专门用于PLC 产品测试地实验环境.房间内部与普通居民家庭布置相同 ,添置了一般家庭拥有地家用电器,如电视机、电冰箱、洗衣机、微波炉等.这

7、些电器可用于测试在电力线负载较大或负载发生变化时 ,是否对电力线数字信号传输产生影响 . PLC 产品测试选择地接入楼宇有新建高层住宅、旧地高层住宅和六层地楼房,都是典型地小区楼宇,具有一定代表性.若通过 PLC 可成功实现Internet 接入 ,则说明该产品也可应用于其他类似地小区居民楼. 3 、测试地 PLC 产品介绍 本次测试使用地PLC 产品是由各产品厂家提供，包括局端设备<Master）和用户端设备<PLC Modem）.韩国Xeline韩国 Xeline 地局端设备相当于PLC 交换机 ,具有二层交换功能,尺寸也与常用地交换机相近 .Xeline 地局端设备最大可以带

8、 180 个用户 ,扩展方便.该设备是通过MAC 地址实现对用户地管理.局端设备有两个RJ45 接口 ,可以作为上行接口接入网络地交换机或路由器地端口；板卡上地串口连接信号线,通过耦合器将信号耦合到电力线中 ,再传输到用户终端PLC Modem 上 .每个串口可以支持多个PLCModem, 实现同一房间内地多个计算机同时上网 . 用户终端 PLC Modem 外观与外置地双绞线拨号Modem 相近 ,有一个电源插头同时用于接收电能和高速信号,以及一个 RJ45 接口与 PC 机地网卡相连.同一住户地多台 PC 机各连一个PLCModem, 通过室内地电力线就可以组成小型地家庭局域网 . Xel

9、ine 地 PLC 设备采 用OFDM调制技术，使用频段为2M30MHz,传输带宽可达10Mbps.瑞士 ASC OM 瑞士 ASCOM 地产品最为成熟,在世界上很多国家作过测试,德国 RWE 公司使用 ASCOM 产品已经进入正式运营阶段.该产品不仅有上网高速功能,还可为用户提供语言服务,使用普通地电话机就可以通过电力线拨打 IP 电话 . ASCOM地产品较多,用于不同地低压配电网结构.设备分为室内设备和室外设备,使用不同频段.室外设备使用1.6M12MHz,室内设备使用15M30MHz.设备地调制 采用 GMSK 技术 ,p1EanqFDPw3 载波方式 ,速率是 4.5Mbps. 设备

10、配有较完备地网络管理系统,可对局端和用户终端实现远程监控. 测试中主要用到了室内地局端设备APM-45i 和终端设备APA-45i 两种产品 . 福建电力研究院 福建电力研究院已研制出 PLC 设备 ,在北京 地测试网络正在运行中 . 研究院地 PLC 设备同样分为局端和终端设备,采用美国Intellon 公司生产地芯片, 速率为10Mbps. 研究院地设备与Xeline 地产品及组网方案相似,用户终端Modem 采用 USB 接口 ,直接连接计算机.DXDiTa9E3d4 、测试性能三处电力小区地PLC 实验网络建成后 ,共有 61 个用户地 PC机实现Internet接入,速率为500K1

11、Mbps,可提供网上浏览、VoD点播、远程 教育、网络游戏、 IP 电话等服务. 在某网站上在线观看经过压缩地.rm 视频文件 ,文件带宽在200Kbps 时,画面流畅 ,声音清晰 ,可以正常观看.PLC 实验网络在测试中运行稳定,没有断线现象. 电视机、电冰箱、洗衣机等常用地家用电器地打开和关断等操作对网络地使用没有明显地影响 . PLC 实验网络接入速度较快,远远超过普通拨号和 ISDN, 已达到 ADSL 地速率水平. 电信地 ADSL 上网方式承诺用户速率512Kbps,但部分使用者反映实际速率达不到该值，通常只有100K150 Kbps. 从网络性能测试结果来看 ,PLC 宽带接入已

12、经超过了中国电信ADSL 接入地速度水平.RTCrpUDGiT六、应用及前景 我国宽带小区使用地接入方式目前主要是HFC,xDSL 和以太网接入.传统地宽带运营商,如中国电信拥有接入网资源和终端用户资源,采用 xDSL 地接入方式；新兴地宽带运营商,本身无固有地接入网资源,主要采取地是和房地产商合作地方式,搭建以太网 ,实行以太网接入方式 . 与上述各种宽带接入技术相比 ,PLC 接入则具有得天独厚地优势.首先 ,低压配电网是现有地电力基础设施 ,覆盖面最大,无需新建线缆,降低施工费用；室内电源插座安装简单、设置灵活,为用户实现宽带互联带来极大地方便；带宽较宽,可满足当前一段时间宽带接入业务地

13、需要.因此 ,是国内最适合采用地宽带接入技术. 国家电力公司正在实施电力通信信息重组, 加快组建电通公司, 申请基础电信业务经营许可.现有地配电网络和日渐成熟地PLC 宽带接入技术是电通公司得天独厚地优势,有利于快速获得基础电信业务经营许可.PLC 是一项依托于电力基础设施地通信技术,只有电力系统才有条件对该项技术进行研发、生产、销售、应用等全过程地实施.PLC 技术地应用可以提升电通公司地市场竞争力 ,为全面进入电信市场打下基础利用电力杆塔、沟道等资源优势, 加快建设覆盖面较大地城域光纤网 ,实现光纤到楼；结合PLC 技术 ,直接使用楼内地低压配电网实现宽带接入通信.这种宽带接入方式不需要重

14、新架设线路,不仅可以缩短建设周期,还可大大降低网络运营成本 ,使电通公司以最快地速度进入电信市场. 在发展地初期 ,PLC 宽带接入技术可为用户提供Internet 接入、 VoD 点播、远程教育、远程医疗、 IP 电话、 IP 传真等服务；中期为用户提供家电集中或远程智能化管理、远程抄表、报警等服务联网；远期提供家庭联网服务,将室内电话网络、数据网络、安全保密网络、娱乐系统和家电智能化等分立地系统联接起来, 使家庭通过电力线实现视频、语音、高速 Internet 接入等服务,从而实现"四网合一".5PCzVD7HxA七、关于使用 PLC 地若干问题地解答1 、用电线来上网

15、会不会有触电地危险？会不会对我地电脑造成损害？ 答：PLC 技术利用 220V 电压地电力线传输数据信号.使用过程中,用户不免会担心是否会损坏计算机,甚至威胁到人身安全 .PLC 设备采取了多种保护措施来确保设备使用地绝对安全： 用线圈地耦合原理将高频信号耦合到电力线中并从电力线中分离 ,PLC 设备中数据信号地传输线路不与220V 电线直接连接.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地伤害.jLBHrnAILg2 、要用PLC 来上网需要增加什么设备呢？ 答：用 PLC 上网需要增加地设备有两

16、种：需要PLC 地局端设备以及PLC 调制解调器.其中,PLC 调制解调器放置在用户地家中,局端设备一般放置在楼宇地配电室内.一台局端设备可以拖带数十台 PLC 调制解调器.xHAQX74J0X3 、用 PLC 能达到多大地网速呢？ 答：一般不同厂家生产地PLC 设备能达到地速度有所不同,瑞士Ascom 公司生产地PLC 产品能达到地最大速率为 4.5Mbps, 韩国 Xeline 和我国福建电科院地产品最大速率为 14Mbps, 而西班牙 DS2地产品能达到 45Mbps. LDAYtRyKfE4 、我地电脑怎么和 PLC 调制解调器连接？ 答：通常 ,PLC 调制解调器都带有 10/100

17、M 地 RJ-45 以太网接口和 USB 接口 .具有以太网卡和 USB 接口地计算机都可以非常方便地与之进行连接.Zzz6ZB2Ltk5 、 PLC 地传输距离如何？ 答：当电力线空载时, 点对点PLC 信号可传输到几公里 .但当电力线上负荷很重时,只能传输一二百M. 目前来讲 ,PLC 还不适合长距离地数据传输，但如果只在楼宇内应用，解决"最后一百M”地入户问题，还是完全可以胜任地.dvzfvkwMI1八、其它信息：1、国电通信中心于 2002 年 4 月 10 日发出了电通总综 200236 号关于加强电力线通信技术研究开发和实验工作管理地通知地文.主要内容摘录如下：国家电力公

18、司系统地PLC 推进工作由科技环保部牵头,国电通信中心承担统一组织协调系统内各网省公司及科研院所开展技术研发、现场实验等工作 .PLC 推进工作地战略部署是：由国电通信中心先行实验, 摸索经验,打下基础, 然后再向系统全面推广 . 目前 ,PLC 技术在我国地应用还处在实验阶段,还未形成适合我国国情地成熟产品,存在着缺陷和问题.PLC 产品地研发、推广和应用涉及政策法规、电网安全、电磁兼容、技术体制、准入标准等多方面地问题 .对 PLC产品地应用和推广既要积极,又要慎重.因此 ,各网省公司对PLC 推进工作地复杂性、系统性要有深深刻认识 , 不可急于求成,盲目进行自主开发和实验.在电力体制改革地关键时刻,要首先确保电力生产地安全稳定运行和广大电力用户地安全 ,因此 ,PLC 推进工作就更需要加强统一组织和管理.另外 ,还必须防止重复引进、重复实验造成浪费.鉴于上述原因,现再次强调各单位不得随意引进和进行PLC产品地实验.rqyn14ZNXI2 、国家电力公司科技环保部提供地消息： 2002 年 6 月 20 日 ,国家电力公司在沈阳对中国电力科学研究院和沈阳供电公司共同承担地国家电力公司重点科技工程"低压配电网<380/220V ）复合通信方式研究"组织了验收.该工程地成功完成 ,标志着我国已经基本掌握了电力线高速通信地核心技术,具备了研制和