电力宽带PLC技术及工作原理一、PLC技术及工作原理PLC(Power Line Communication) 即电力线通信是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式迄今， PLC技术已经有几十年的发展历史，在技术发展的各个阶段，电 力系统已经得到了不同的应用 在高压输电网(35kV以上)、中压输电网(10kV-35kV)以及低压(10kV以下)的各个领域， 数据传输的通讯数率不断提高现阶段，在低压配电网上传输数率已由 1Mbps 发展到 2Mbps、14Mbps、24Mbps、45Mbps 甚至达到100Mbps和200Mbps的高速率，传输距离可达 300米在中压配电网传输技术方面，高于 10Mbps数据信号的设想和方案也日益引起人们的重视并开发成功PLC的工作原理：电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必 须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网 结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减 等主要因素对数据传输的影响为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响，在国际范围内，低压配电网的高速数据通信普遍选择了正交 频分复用技术 OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )作为核心调制技术。
OFDM技术采用多路窄带正交子载波，同时传输多路数据，每路信号的码元时间较长， 可以避免码元间干扰通过动态选择可用的子载波，该技术 可以减少窄带干扰和频率的谷点的影响 OFDM技术起源于二十世纪六十年代，主要用于军用高频通信系统 70年代，随着离散傅立叶变换来实现多载波调制技术的提出，以及近年 来数字信号处理（DSP）技术的飞速发展，OFDM作为一种可以 有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术被广泛应用于民 用通信系统中目前在无线局域网已经采用了该技术，第四 代移动通信（4G）中将采用OFDM技术二、PLC的几种接入方案在低压配电网数据传输系统一般情况下，由头端（ H日和用户端（CE）组成头端一般安装在配电变压器低压出线 端，它主要实现PLC高频信号和传统的宽带通信信号的互相 转换PLC头端的一侧通过电容或电感耦合器连接电力电缆， 注入和提取高频 PLC信号；另一侧通过传统电信接入方式， 如xDLS、光纤或以太网等连接至 Internet 用户侧称为“电 力猫”的设备，主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成 用户的计算机通过以太网接口或 USB接口、普通话机通过RJ-11接口与“电力猫”相连。
实现高速上网、 IP以及IP视频等多媒体接入服务根据配电网线路、楼宇结构和用户的特点， PLC的接入方案可分为以下几种：（一） 低层住宅楼宇结构特点：低层住宅楼每栋有 5到6层，分为多个单元，每个单元有独立的楼梯，每层 2-4户楼中通常有60 - 80住户，大一些的有达100户低压配电网结构：一台 配电变压器负责 5— 6栋楼，每个单元有一条电力线从底层 一直到达顶层，在每楼层有该层用户的电表，一层有单元所 有用户的总电表组网方案：采用 FTTZ+PLC或光纤到变压器+ PLC的方案以配电网物理网络划分为基础，一个单元 放置一台PLC头端设备，用户共享电力线用户较少时，可 以扩大共享范围，几个单元甚至几栋楼实现共享当用户增 多时，再根据用户的分布，灵活划分共享范围 PLC Modem通过USBRJ45等接口与用户计算机相连， 保证端到端2Mbps 带宽，多个PLC Modem可以组成小型局域网该方案针对用 户相对集中、上网需求较少的住宅楼图1低层住宅PLC接入方式（二） 高层住宅楼宇结构特点：新建的高层住宅楼高度为十几到二十几层，住户密度大且集中，每栋楼内大约有 150到200户低压配电网结构：楼内地下室通常有独立的配电间，一台配电 变压器将10kV电压转变为220V民用电压。
楼内有多条电力 线通向住户，每条电力线为一层或相邻几层的住户输电电 力三相负载基本平均，楼层的竖井有配电箱，箱内有楼层总 电表和各户的分电表组网方案：接入米用 FTTB+PLC的方案，光纤到小区，光纤到楼楼内方案：接入采用PLC接入， 以配电网物理网络为基础，将配电网分为不同的用户接入共 享区域，根据实际情况确定接入方案 PLC局端设备放在地下室的配电间内，使用同一条电力线的一层或相邻几层用户 作为一个共享区域，共用一台 PLC局端设备若用户较少，可将多个共享区域合并，连接到同一台设备如将用户按三 相线路划分，使用 A相线路的用户共享 A相电力线；甚至可 以让全楼的用户共享同一条电力线这样可在保证用户上网 带宽的同时，使设备保持较高的利用率用户增多后，可方 便的把共享区域分开，对原有用户的使用不会产生影响用 户端设备PLC Modem从电力线中分离出数据信号，通过 USBRJ45等接口与用户计算机相连， 保证端到端2Mbps带宽多 个PLC Modem可组成小型局域网该方案主要针对用户居住 集中、上网率高的小区高层住宅楼，可结合远程抄表、家政 自动化等应用图2高层住宅PLC接入方式（三）商用写字楼商业写字楼内主要是中小型企业，这些用户对网络带宽和安全性的需求并不很高， PLC带宽接入就可以满足用户的需求。
写字楼的接入采用 FTTB+以太网+ PLC的方案，光纤到楼安装一台交换机或集线器， 作为楼宇的核心交换设备，在楼层做以太网的综合布线，保证 100M带宽到楼层在楼层配电间安装PLC局端设备，根据企业用户需要的端口数划 分共享区域端口数较多的用户可独享一台 PLC设备，端口数少的用户可共享 PLC设备信号通过电力线传输到办公房 间，通过PLC Modem到达用户的计算机采用 PLC接入的企 业，不需在办公室内作布线， 利用电力线就可实现高速上网， 同时可以组建企业的内部局域网图3商业写字楼PLC接入方式三、上海联通宽带城域网建设及相关技术上海联通基础传输网经过九期工程的建设，构建了以SDH为主，PDH和微波为辅的传输网络基础平台建设和规 划中的上海联通本地传输网络结构分为骨干环、汇聚环和接 入环三个层面，分别具备 10G 2.5G、622M的通信能力和自 愈能力光纤网的建设以 96芯、48芯和24芯为主，基本做 到了市区和郊区的全覆盖同时，建设和规划中的上海联通 宽带数据城域网在2004年底将达到 “4+40+400”的宽带网络上海市区和郊区的全覆盖网络基本结构如下： 4个骨干节点通过10G/2.5G实现高速互联；40个汇接节点通过GE双 归方式上联；400个接入节点通过GE双归或单级上联。
网络 拓扑图如图4所示上海联通通过宽带城域网的建设，确保 上海联通在宽带城域网上的技术优势、带宽优势和业务优 势。