电力宽带PLC技术及工作原理Word文档下载推荐.docx
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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（HE）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电话以及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。
PLCModem通过USB、RJ45等接口与用户计算机相连，保证端到端2Mbps带宽，多个PLCModem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
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。
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。
接入采用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PLCModem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PLCModem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PLCModem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。
现阶段，上海联通最后一公里采用的技术包括：
xDSL、FTTB+LAN、LMDS、3.5G无线接入、5.8G无线接入等。
各种接入技术对于现有资源的依赖程度是不同的。
XDSL依赖与电话铜缆资源，CableModem依赖与HFC有线网络资源而PLC借助的是低压配电线资源。
FTTB+LAN依赖于新建的五类综合布线。
在最后一公里用户接入方面，上海联通主要通过三种方式扩展业务：
其一，自建传输和光纤线路，为用户提供综合的电信业务；
其二，通过与部分宽带驻地网的ISP运营商合作，提供其区域网络的互联以及综合电信业务出口；
其三，通过与拥有接入用户资源的开发商或电力部门合作分成方式，共同推进宽带数据业务的发展。
上海联通作为在宽带数据通信领域新兴的运营商，在最后一公里接入方面缺少基础的网络资源（电话铜缆资源，有线HFC资源，电力低压配电线资源），如果全部采用新建网络接入资源，将会大大增加建设投资。
不利于宽带业务的迅速拓展。
因此，合作共赢成为了上海联通在宽带业务发展中的首选策略。
图4上海联通宽带IP城域网网络拓扑图
四、“合作共赢”拓展宽带电力通信接入的建设
电力线上的数据通信作为电力公司的一项增值业务，因其拥有庞大的低压配电接入用户群，具有良好的发展前景。
但由于在中压电力数据传输上与现有电信的光纤通信速率比较有较大差距，因此在城域网骨干和汇接以及区域接入上仍将采用现有电信城域网基于光纤传输基础上的ATM＋IP技术。
国家电力公司目前拥有信产部发放的ISP牌照，尚不能开展基础电信业务，因而在一定程度尚制约了PLC业务的迅速发展，也减缓了电力成为第八家电信运营商的可能。
同时，基础电信运营的高投资门槛，也一定程度上限制了向国电这要拥有相当规模用户资源和接入资源的新运营商的准入。
上海联通作为中国联通的分公司，拥有全电信的业务经营牌照，同时拥有覆盖上海市区和郊区的宽带数据通信网。
但由于历史原因，在开展市话和宽带数据接入方面由于没有用户接入线缆资源，极大地制约了数据和宽带业务的发展。
与拥有资源的上海电信和上海有线相比，在资源上处于竞争不利的局面。
PLC技术的成熟和完善，以及中国电信和电力体制改革的深化，为上海联通与上海电力（电通公司）在综合利用PLC接入技术发展综合电信业务方面，创造了合作共赢发展的机遇。
同时，双方的合作也将促进上海基础电信市场竞争更加合理和充分，为家庭和企业用户提供新的一种选择。
双方合作的契合点：
1、上海联通已完成室内覆盖的商业写字楼和无线覆盖住宅小区，可利用基站光纤资源和供电电源，借助PLC技术实现商业写字楼和无线覆盖住宅小区的综合电信业务覆盖；
2、上海联通对新建住宅小区和商务写字楼，在综合评估综合布线以及客户需求的基础上，有选择地采用PLC技术提供综合电信业务；
3、对于已建商业写字楼和住宅小区，在不便于进行综合布线的情况下，通过低压配电线，采用PLC技术提供综合电信业务。
4、电通公司可以通过两种合作模式与联通实现共赢。
其一，作为PLC设备和集成方为联通提供电力线综合电信业务接入；
其二，作为合作方或联通的虚拟电信运营方代理上海联通的全电信业务，同时开放低压配电资源和电力接入的管孔资源为联通提供综合接入。
5、电力公司开展增值服务不需再重复投资租用和建设一张宽带综合电信城域网，同时业务范围不仅局限于电信增值服务，可以通过与上海联通合作和虚拟运营方式经营上海联通的全电信业务，作为电力公司业务发展新的增长点。
五、结论
国家电信体制的改革，使得上海联通在移动和长途通信业务方面的发展得到了政策和资源上的保证，但由于上海联通在最后一公里接入资源方面相对先天性的不足，使得在宽带数据业务、市话业务、互联网业务的发展上受到了制约，面临发展中的困难。
PLC技术的发展和成熟，最主要是随着国家电力体制，电网分离以及电力服务与电力增值服务的分离等措施，一方面为电力的发展注入了活力，另一方面也为像上海联通这样拥有全电信业务牌照和富裕的干线网络资源但缺乏接入资源的运营商看到了合作共赢，积极拓展业务的机遇。
希望，双方行业人员能形成共识，强强合作，优势互补，有效促进和繁荣这个新兴的电信市场。
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