PLC通信技术的特点及在数据通信中的应用

万承广

摘 要：PLC，俗称“电力线上网”，英文全名为Power Line Communication，主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。PLC技术是利用低压配电线路传输高速数据、语音、图象等多媒体业务信号的一种通信方式，主要应用于家庭Internet“宽带”接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。

关键词：PLC；应用；电力线上网；通信

一、PLC通信技术概述

PLC是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图象等多媒体业务信号的一种通信方式，主要应用于家庭Internet“宽带”接入和家电智能化联网控制，即高速数据PLC。

PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，提供宽带网络“最后一公里”的解决方案，广泛适用于居民小区，酒店，办公区，监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性。

二、PLC通信技术原理

PLC利用1.6M到30M频带范围传输信号。在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5M～45M之间。 PLC设备分局端和调制解调器，局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的Internet。

三、PLC通信技术特点

1、结构灵活，不受环境的限制：有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN媲美。

2、质量高、速度快：其技术带宽稳定，可以很平顺的在线观赏DVD影片，它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps；为了确保QoS，HomePlug AV采用了时分多路访问（TDMA）与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。

3、范围广：无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙，但对于高层建筑来说，其必需布设N多个AP才能满足需求，而且同样不能避面信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段，将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话。

4、低成本：利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏，同时也节省了人力。相对传统的组网技术，PLC成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。

四、PLC通信技术的应用

PLC通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5～45Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据﹑语音﹑视频，以及电力于一体的"四网合一"！另外，可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来，进行集中控制，实现"智能家庭"的梦想。目前，PLC主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"最后一公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。

窄带PLC主要针对长距离电力通信传输。当通信使用500k（Hz）以下频带，受电力先天环境影响小，可以传送较长的距离，大多使用在电力监控中。窄带PLC在通信技术不断发展的过程当中不断革新，在抗噪声调变技术和通信速度上都有大幅增长。在国外，向美国、比利时、日本等都已经建立了窄带通信规范，为窄带PLC的应用提供了肥沃的土壤窄带PLC在应用中要解决以下问题：1、窄带PLC可以将一个区域范围内的电表数据汇集到集中器上，再由集中器通过网关接入其他网络，传输速度受到影响，所以只适合简单的抄表数据单向传送。2、因为无法支撑其他业务，所以拓展性和延伸性較差。3、窄带PLC是专用网，需要配置集中器、铺设电缆，所以部署费用高。4、或者AMI远距离传输时，在使用传输频带较低的情况下容易受到电器噪声影响。

宽带PLC把电力线传感和电力线通信融为一体，通过对电信信息感知和电力线信道特性电网状态认知，通过低延时的电力线通信技术，为电网运行和维护提供可靠、及时可操作信息。 在欧洲一些国家，宽带PLC已经通过前期试验和优化被电网公司用在一定规模的中压段。PLC网络中的纠错机制是在协议栈的不同层次上实施的，因而足够高的SNR可以保证PLC对抗背景噪声的能力，还可以使宽带PLC所用的发送方式部分避免脉冲和窄带干扰的影响。它有速率高、实时性好、性能稳定的优点。

宽带PLC在应用中的主要缺点有：1、地埋线衰减大。2、距离短。

五、总结

PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，提供宽带网络“最后一公里”的解决方案，广泛适用于居民小区，酒店，办公区，监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5～45Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据、语音、视频，以及电力于一体的“四网合一”。

参考文献

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