电力线载波的技术难点 电力线载波通讯技术介绍
电力线通信（Power Line Communication，英文简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式，分为载波信号发射和载波信号调制解调两个关键技术。
电力线通信按工作频带可分为窄带低速电力线通信、窄带高速电力线通信、和宽带高速电力线通信，窄带电力线通信可使用的频率范围为3kHz至500kHz，由于带宽相对较窄，只能提供较低传输速率的通信服务，且抗干扰能力较弱，一次抄表成功率很难突破90%以上。面向电力抄表的宽带高速电力线通信工作频率范围包含2.4MHz～5.6MHz、2MHz～12MHz、0.7MHz～3MHz、1.7MHz～3MHz，具有相对较宽的带宽，能够提供数百kbps至几Mbps的数据传输速率，且电力线在高频段的噪声相对较弱，相对于窄带电力线通信，通信可靠性和稳定性显著提升。从2006年开始，国内电力线载波通讯（PLC）开始蓬勃发展，当时电能表的载波通讯技术经历了PCB版一体化设计、内置载波模块、外置热插拔载波模块、互联互通更换、窄带载波、低速宽带载波、高速宽带载波的发展阶段。
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对比项目 |
宽带载波 |
窄带载波 |
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稳定性（针对信噪比-SNR） |
0.7～3MHz、2～12MHz、2.4～5.6MHz、1.7～3MHz四个频段。 |
86～500KHz之间，背景噪声较小的如86KHz、132KHz、120KHz、270KHz、421KHz； |
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调制方式 |
OFDM调制技术 C＝W× 1）C：为信道容量；2）W：为频带宽度；3）S／N：为信噪比； 窄带载波发展抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的背景噪声较大的通信环境下实现可靠的数据信息，可以实现码分多址技术，在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 信号的功率谱密度很低，具有良好的隐蔽性，不易被截获；扩频通信虽然抗干扰能力较强，但受其原理制约，传输速率较低，且是半双工通讯技术； 窄带载波通讯组网包含集中器上的载波模块（路由模块）、I型采集器和单相表计、三相表上的可热插拔的单相、三相窄带载波模块，分为2009版和2013版结构两种；一般通讯速率设置为2400bps，使用的是串口通讯方式。 中心频率如青岛东软的270kHz，青岛鼎信421kHz，深圳瑞斯康132/86kHz，这三家是国内窄带载波通讯技术经过市场大量使用，通讯技术较为稳定和成熟，尤其是青岛东软和青岛鼎信占据国内市场60%以上市场份额；其次市场应用份额较小的有北京福星晓程120kHz、国电龙源电力270kHz/421kHz、中睿昊天100kHz/300kHz、珠海中慧270kHz/421kHz、深圳芯珑270kHz/421kHz、弥亚微57.6kHz/76.8kHz/115.2kHz，深圳力合微120kHz/150kHz。 随着各个厂家技术的深入探索，出现了多级中继、过零通讯技术、跨相通讯技术、路径自动学习和优化技术；不同厂家的窄带载波模块由于路由技术的不同，不能实行各个厂家混合组网，从2009年至2018年大批量应用推广过程中，这个一直未有效得到解决。 窄带载波由于通讯速率不高、抗干扰措施不强，呈现的应用特点是：低速率、小容量数据、低实时性。所以最佳的电能采集应用方案就是按日冻结抄读、只抄读有功数据块、定时上报、费控拉合闸、服务月度结算和有限的电能管理需求。
低压电力线宽带载波技术，主要适用的调整方式是OFDM，即将所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率，并且用这些低速数据流调制成若干个子载波。
2、子载波调制过程 OFDM调制方式抗衰减能力强，通过多个子载波传输用户信息，对脉冲噪声 (ImpulseNoise)和信道快衰落的抵抗力很强。且通过子载波的联合编码，OFDM实现了子信道间的频率分集作用，也增强了对脉冲噪声和信道 快衰落的抵抗力。 OFDM调制方式频率利用率高，允许重叠的正交子载波作为子信道，而不是传统上利用保护频带分离子信道的方式，因此提高了频率利用效率。 适合高速数据传输，能够自适应调制机制，使不同的子载波可以根据信道情况和噪音背景的情况选择不同的调制方式，因此OFDM技术非常适合高速数据传输。 OFDM调制方式抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰。造成码间干扰的原因有很多。实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。由于采用了循环前缀，因此，对抗码间干扰的能力很强。
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