《物聯(lián)網(wǎng)工程布線技術(shù)》課件：11-單元11 電力線通信系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)

1、西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司物聯(lián)網(wǎng)工程布線技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)工程布線技術(shù)王公儒王公儒 主編主編西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司單元十一單元十一 電力線通信系統(tǒng)布電力線通信系統(tǒng)布 線設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)線設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.2電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.3電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案11.4應(yīng)用案例應(yīng)用案例11.5思考題思考題11.6實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目了解電力線通信技術(shù)，了解電力線通信技術(shù)，學(xué)習(xí)典型實(shí)際應(yīng)用，學(xué)習(xí)典型實(shí)際應(yīng)用，掌握電力線系統(tǒng)的常掌握電力線系統(tǒng)的常用布線方法。用布線方法。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有

2、限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.1 電力線電力線通信技術(shù)簡(jiǎn)介通信技術(shù)簡(jiǎn)介電力線通信（Power Line Communication,PLC）是指利用電力線本身，以及其形成的輸電網(wǎng)或配電網(wǎng)作為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信技術(shù)。電力線通信技術(shù)允許用戶利用已有的供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，目前已可以實(shí)現(xiàn)寬帶通信。接入網(wǎng)用于實(shí)現(xiàn)終端用戶與廣域通信網(wǎng)之間的互聯(lián)，廣大用戶通過(guò)接入網(wǎng)可以獲得各種通信服務(wù)。然而，用于實(shí)現(xiàn)、安裝和維護(hù)接入網(wǎng)的費(fèi)用非常昂貴，通常占到網(wǎng)絡(luò)投資總額的50%以上。因此在保證通信正常進(jìn)行的前提條件下，網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商總是試圖以盡可能低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)布設(shè)，以提高自身競(jìng)爭(zhēng)能力。

3、多數(shù)情況下，接入網(wǎng)仍然是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商所獨(dú)有的財(cái)產(chǎn)。鑒于此，新的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商正在努力尋找實(shí)現(xiàn)自有接入網(wǎng)的技術(shù)方案。電力線通信技術(shù)為接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)非常有前途的解決方案。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.2 PLC通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)在歐洲標(biāo)準(zhǔn)CENELEC EN50065中定義的供電網(wǎng)絡(luò)中，使用電力線通信的頻率范圍是9140kHz（如表11-1所示）。CENELEC標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)和日本的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著明顯的不同。美國(guó)和日本有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義的PLC應(yīng)用的頻率范圍可以到500kHz。 表11-1 CENELEC所規(guī)定的電力線通信的頻帶范圍CENELEC規(guī)范

4、能夠提供最高為幾千比特每秒的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠支持某些計(jì)量功能（如對(duì)一個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷進(jìn)行管理和遠(yuǎn)端抄表）、極低數(shù)據(jù)傳輸速率的傳輸和若干路語(yǔ)音通道。但為了支持現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用，PLC系統(tǒng)必須能夠提供超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。只有滿足這個(gè)基本要求，PLC網(wǎng)絡(luò)才有可能與其他技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。為了提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，PLC傳輸系統(tǒng)必須工作在最高頻率為30MHz的范圍內(nèi)。頻帶頻率范圍（kHz）最大傳輸幅度（V）用戶類型A99510電力設(shè)施B951251.2家庭C1251401.2家庭西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)低壓配電網(wǎng)通

5、常包括一個(gè)變壓器單元和若干根經(jīng)過(guò)電表（M）連接終端用戶的供電電纜，低壓網(wǎng)絡(luò)中電力線傳輸系統(tǒng)采用低壓電力線作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)PLC接入網(wǎng)。低壓配電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)變壓器單元與中高壓網(wǎng)絡(luò)連接，如圖11-1所示，PLC接入網(wǎng)則通過(guò)通常放置在變壓器單元內(nèi)的基/主站（BS）與廣域網(wǎng)連接。許多電力供應(yīng)商都有自己的專用通信網(wǎng)用于連接各個(gè)變壓器單元，這些電力供應(yīng)商的專用通信網(wǎng)實(shí)際上都可以作為骨干網(wǎng)使用。如果實(shí)際情況并非如此，變壓器單元可以與常規(guī)的電信網(wǎng)相連接。圖11-1 PLC接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)與骨干網(wǎng)絡(luò)的連接還可以在一個(gè)用戶

6、或者街邊的配電箱等處來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是有安裝的便利條件時(shí)（比如街邊配電箱附近正好有通信電纜）。無(wú)論何種情況下，來(lái)自骨干網(wǎng)絡(luò)的通信信號(hào)都必須通過(guò)適當(dāng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為適于在低壓配電網(wǎng)絡(luò)傳送的通信信號(hào)。這種轉(zhuǎn)換是在PLC系統(tǒng)的主/基站完成的。PLC的用戶通過(guò)位于電表附近或者內(nèi)部電網(wǎng)電源插座上的PLC調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。調(diào)制解調(diào)器將接收到的來(lái)自PLC網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成常規(guī)通信系統(tǒng)所能夠處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。在用戶端通常可以獲得包括以太網(wǎng)或者ISDNS0在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)通信接口。第一種連接方式，一個(gè)房屋或者一棟樓內(nèi)的用戶通過(guò)諸如DSL、WLAN等其他通信方式與電表附近的PLC調(diào)制解調(diào)器相連；第二種連接方式，室內(nèi)的電力線被

7、用來(lái)作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，即室內(nèi)PLC方案。通過(guò)這兩種方法，房子內(nèi)部的各種通信設(shè)備就能與PLC接入網(wǎng)連接起來(lái)。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)1.室內(nèi)室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)PLC系統(tǒng)（指全部在房屋內(nèi)）使用房子內(nèi)部的電力線作為傳輸介質(zhì)，將房屋內(nèi)的電話、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、視頻設(shè)備等常用電器連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)PLC的局域網(wǎng)；采用同樣的方法能夠在小辦公室中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)PLC的局域系統(tǒng)。這兩種情形都能夠避免敷設(shè)新通信電纜所需的高額費(fèi)用。目前，自動(dòng)控制服務(wù)變得越來(lái)越流行，它不僅可以應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域，還可以在私人住房中得到很好的應(yīng)用。能夠提供安全監(jiān)控

8、、加熱控制、燈光控制等。這些自動(dòng)控制系統(tǒng)必須同時(shí)連接許許多多的終端設(shè)備，包括傳感器、照相機(jī)、攝像機(jī)、電動(dòng)馬達(dá)、電燈等。從這個(gè)角度來(lái)看，室內(nèi)PLC技術(shù)是一個(gè)非?？尚械募夹g(shù)方案，它能夠?qū)崿F(xiàn)許多終端設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接，這一特點(diǎn)對(duì)于那些沒(méi)有合適的內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的老房子和大樓而言是非常具有吸引力的。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)1.室內(nèi)室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)一般來(lái)說(shuō)，室內(nèi)PLC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用低壓配電網(wǎng)絡(luò)的PLC接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大同小異，也同樣需要一個(gè)基站來(lái)控制室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)，還可能需要通過(guò)該基站與室外相連，如圖11-2所示?；究梢晕?/p>

9、于電表附近，也可以置于室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)中任何合適的位置。室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)圖11-2 室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中的所有設(shè)備都通過(guò)PLC調(diào)制解調(diào)器來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，這一點(diǎn)與PLC接入網(wǎng)中用戶的連接方式類似。PLC調(diào)制解調(diào)器直接接到房屋墻壁內(nèi)的電源插座上，而在一個(gè)房子或公寓里，電源插座幾乎是無(wú)處不在的。因此，各種通信設(shè)備可以方便地通過(guò)墻上插座連接到室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)中。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)1.室內(nèi)室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)覆蓋一座房屋或者一棟樓房的室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)可以是單獨(dú)存在的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，但就無(wú)法通過(guò)遠(yuǎn)距離的控制實(shí)現(xiàn)室內(nèi)PLC所能提供的服務(wù)。另一

10、方面，通過(guò)遠(yuǎn)端控制的室內(nèi)PLC系統(tǒng)可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制功能(如安全監(jiān)控、能源管理等)。室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)不僅可以與PLC接入系統(tǒng)相連，也可以同采用了其他通信技術(shù)的接入網(wǎng)相連。在后一種情形下，如果接入網(wǎng)供應(yīng)商是一個(gè)電力供應(yīng)商，這種組合還能提供額外的計(jì)量服務(wù)：如遠(yuǎn)端抄表。另一方面，室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)能夠與不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的接入網(wǎng)相連接，用戶就能夠從自由競(jìng)爭(zhēng)的電信市場(chǎng)中獲益。從另一個(gè)角度來(lái)看，還存在著其他的成本低廉的通信系統(tǒng)能夠構(gòu)成寬帶的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)的產(chǎn)品早已面世，其最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)20Mb/s。與室內(nèi)PLC技術(shù)不同，WLAN允許用戶在移動(dòng)中使用電信服務(wù)?，F(xiàn)在，WLAN的相關(guān)產(chǎn)

11、品性能已經(jīng)有了顯著的改善，價(jià)格也相當(dāng)便宜，這種情況使得室內(nèi)PLC技術(shù)的推進(jìn)變得更加困難。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（1）基本網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)于利用供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)而言，有些基本單元是必需的。這些基本單元的主要作用是完成信號(hào)產(chǎn)生和變換，使得信號(hào)能夠通過(guò)電力線傳輸并被接收。每個(gè)PLC接入網(wǎng)包含兩類設(shè)備：PLC調(diào)制解調(diào)器(PLC Modem)和PLC主/基站(PLC Master/Base Station)。PLC調(diào)制解調(diào)器將用戶所使用的標(biāo)準(zhǔn)通信設(shè)備與電力線傳輸介質(zhì)連接。用戶端的接口能夠?yàn)椴煌耐ㄐ旁O(shè)備

12、提供各種標(biāo)準(zhǔn)接口。這類設(shè)備既包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腅thernet和USB等的接口,也包括用于電話業(yè)務(wù)的接口。另一端，PLC調(diào)制解調(diào)器通過(guò)耦合方式連接到供電網(wǎng)上，確保通信信號(hào)能夠送入電力線介質(zhì)并被可靠接收，如圖11-3所示。圖 11-3 PLC調(diào)制解調(diào)器的功能西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（1）基本網(wǎng)絡(luò)單元耦合的作用一是確保安全隔離，二是作為高通濾波器將頻率高于9kHz的通信信號(hào)與50/60Hz的電能分割開。為了減少來(lái)自電力線的電磁輻射，在接入領(lǐng)域使用兩條相線進(jìn)行耦合，而在室內(nèi)領(lǐng)域則通過(guò)一根相線與中性線

13、進(jìn)行耦合。PLC調(diào)制解調(diào)器完成包括調(diào)制和編碼在內(nèi)的全部物理層的功能和通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)鏈路層的功能，鏈路層功能包括MAC和LLC兩個(gè)子層的功能。這些都是根據(jù)OSI參考模型確定的。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（1）基本網(wǎng)絡(luò)單元PLC基站(或稱主站)，將PLC接入網(wǎng)連接到骨干網(wǎng)絡(luò)上。如圖11-4所示，它實(shí)現(xiàn)了骨干通信網(wǎng)與電力線傳輸介質(zhì)之間的連接。然而，基站不直接連接用戶終端設(shè)備，而是提供各種網(wǎng)絡(luò)的通信接口。這其中包括xDSL、用于連接高速網(wǎng)絡(luò)的同步數(shù)字系列(SDH)、用于無(wú)線互聯(lián)的WLL(Wireles

14、s Local Loop，無(wú)線本地環(huán)路)等。通過(guò)這種方式PLC基站可以應(yīng)用各種通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)與骨干網(wǎng)之間連接。通常，基站控制著PLC接入網(wǎng)的運(yùn)行，然而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的控制或者某些特殊的功能可以通過(guò)分布的方式實(shí)現(xiàn)。在特殊的應(yīng)用中，每個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的控制或者與骨干網(wǎng)絡(luò)的連接。圖 11-4 PLC基站功能西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（2）中繼器在某些情況下，低壓供電網(wǎng)絡(luò)中的PLC用戶之間以及用戶與基站之間的距離超過(guò)常規(guī)PLC接入系統(tǒng)的有效連接距離，就必須采用中繼器。中繼器將整個(gè)PLC接

15、入網(wǎng)分成若干個(gè)網(wǎng)段，每一段都在PLC接入系統(tǒng)的有效距離內(nèi)。每一個(gè)網(wǎng)段之間通過(guò)頻帶分割或者時(shí)間分割的方法相互隔離。在時(shí)間分割的方法中，一個(gè)時(shí)間段用于第一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的信號(hào)傳輸，而另一個(gè)時(shí)間段內(nèi)用于第二個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的信號(hào)傳輸。使用中繼器能夠有效延長(zhǎng)PLC技術(shù)所能提供覆蓋的網(wǎng)絡(luò)距離，但同時(shí)也會(huì)因?yàn)槠湓O(shè)備及安裝費(fèi)用而提高網(wǎng)絡(luò)成本。因此，PLC接入網(wǎng)中所使用的中繼器的數(shù)目應(yīng)盡可能少。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（3）PLC網(wǎng)關(guān)PLC用戶通過(guò)墻上的電源插座實(shí)現(xiàn)與PLC接入網(wǎng)相連接的方式有兩種：直接連接和通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān)的

16、間接連接。直接連接時(shí),PLC調(diào)制解調(diào)器直接連到整個(gè)低壓網(wǎng)中，并通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)與基站相連。這種連接方式中沒(méi)有室內(nèi)和室外之分,通信信號(hào)能夠通過(guò)電表單元實(shí)現(xiàn)傳輸。然而由于室內(nèi)和室外供電網(wǎng)絡(luò)的特性有很大的不同，帶來(lái)的額外問(wèn)題是PLC信道的傳輸特性和電磁兼容性方面的要求都有所不同。圖 11-5 PLC用戶的直接接入方式西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)2. PLC網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元（3）PLC網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)用于將PLC接入網(wǎng)和室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)分割成兩個(gè)部分，它同樣也承擔(dān)了將傳輸信號(hào)在接入和室內(nèi)應(yīng)用時(shí)所規(guī)定的不同頻率段間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的任務(wù)。網(wǎng)關(guān)通常位于臨近房屋

17、的電表單元的附近，如圖11-6所示。不僅如此，PLC網(wǎng)關(guān)同時(shí)也能確保，用于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接的PLC調(diào)制解凋器間能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部的相互通信而不會(huì)出現(xiàn)信息流到接入網(wǎng)中。在這種情形下，一個(gè)PLC網(wǎng)關(guān)的功能就如同一個(gè)控制室內(nèi)PLC網(wǎng)絡(luò)的邏輯基站，一方面協(xié)調(diào)其內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器間的通信，另一方面也協(xié)調(diào)著內(nèi)部設(shè)備與PLC接入網(wǎng)間的通信。圖 11-5 PLC用戶的直接接入方式西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)3. PLC網(wǎng)絡(luò)特性網(wǎng)絡(luò)特性PLC網(wǎng)絡(luò)是以低壓配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)的。低壓網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)由該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和其用作通信傳輸介質(zhì)的特性共同決定。另一方

18、面，PLC接入網(wǎng)會(huì)像天線一樣產(chǎn)生電磁輻射，從而干擾工作于230MHz頻率范圍內(nèi)的其他通信業(yè)務(wù)。因此，PLC系統(tǒng)所允許傳輸?shù)男盘?hào)功率受到限制，這使得它對(duì)干擾非常敏感。PLC系統(tǒng)受到的干擾有的來(lái)自低壓配電網(wǎng)絡(luò)周圍環(huán)境，還有的來(lái)自低壓配電網(wǎng)絡(luò)自身。PLC接入網(wǎng)的拓?fù)涮匦杂勺鳛閭鬏斀橘|(zhì)的低壓配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦詻Q定。然而，PLC接入網(wǎng)可以采用不同的方式實(shí)現(xiàn)，如將基站旋轉(zhuǎn)于網(wǎng)絡(luò)的不同位置、采用不同的網(wǎng)絡(luò)分隔方式等，這樣它的運(yùn)行方式也將有所不同。低壓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)之間有很大的不同。這些不同之處來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)值，如用戶密度、用戶行為以及連接的電器等。通?？梢缘贸鼋Y(jié)論，低壓配電網(wǎng)，也包括室內(nèi)部分，物理

19、上呈樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但是在邏輯上PLC接入網(wǎng)可以當(dāng)作總線網(wǎng)絡(luò)，使用共享傳輸介質(zhì)。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.3 PLC接接入網(wǎng)入網(wǎng)3. PLC網(wǎng)絡(luò)特性網(wǎng)絡(luò)特性由于PLC網(wǎng)絡(luò)共享傳輸介質(zhì)，因此需要一定的介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）策略?；究刂茖?duì)整個(gè)或部分PLC網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的訪問(wèn)。同樣基站也是連接WAN的接入點(diǎn)。附加的PLC設(shè)備，如中繼器或網(wǎng)關(guān)也可以實(shí)現(xiàn)接入。低壓網(wǎng)絡(luò)僅用于電能分配，大量的設(shè)備和電器可能在任何時(shí)間地點(diǎn)打開或關(guān)閉。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的變化造成介質(zhì)阻抗的波動(dòng)很大。這些阻抗波動(dòng)和不連續(xù)造成PLC信道的多徑效應(yīng)，使其信息傳輸更加棘手。除了信道衰減之外，在PLC環(huán)

20、境中的噪聲使通信信號(hào)的無(wú)誤接收更加困難。PLC網(wǎng)絡(luò)中的噪聲是不同的，主要分為兩大類：一類是背景噪聲，較穩(wěn)定；另一類是脈沖噪聲，其強(qiáng)度較高，容易造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼系K。當(dāng)這類脈沖噪聲的持續(xù)時(shí)間超過(guò)使用糾錯(cuò)碼能容忍的檢測(cè)和改正時(shí)間限度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生突發(fā)錯(cuò)誤。因此PLC網(wǎng)絡(luò)中的脈沖干擾必須用適當(dāng)?shù)母蓴_模型表示，例如簡(jiǎn)單的開關(guān)干擾模型、復(fù)雜的基于OFDM傳輸系統(tǒng)的模型等。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)1. PLC接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)PLC接入網(wǎng)包括基站和一定數(shù)量的用戶，這些用戶都是PLC調(diào)制解調(diào)器的用戶。一般情況下，調(diào)制

21、解調(diào)器提供各種用戶接口用來(lái)與不同的通信設(shè)備相連，如圖11-7所示。另一方面，PLC調(diào)制解調(diào)器與電力線傳輸介質(zhì)相連，提供特定的PLC網(wǎng)絡(luò)接口。PLC傳輸介質(zhì)與用戶接口之間的通信是在第3層進(jìn)行的。物理層收到的信息來(lái)自電力線網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)MAC和LLC層送到網(wǎng)絡(luò)層，該信息按照一定的標(biāo)準(zhǔn)或者協(xié)議構(gòu)成（如IP協(xié)議），從而確保PLC和以太網(wǎng)（或者其他網(wǎng)絡(luò)）數(shù)據(jù)接口之間的通信。通信設(shè)備的數(shù)據(jù)接口接收到的信息將會(huì)向上遞交給應(yīng)用層。圖 11-7 PLC網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)1. PLC接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)基站

22、將PLC接入網(wǎng)及其電力線傳輸介質(zhì)與通信分配網(wǎng)相連，并連到骨干網(wǎng)。無(wú)論是基站還是PLC調(diào)制解調(diào)器都提供一個(gè)與電力線傳輸介質(zhì)相連的接口；另一方面，它們與分配網(wǎng)或骨干網(wǎng)相連的接口，正像與各種通信設(shè)備相連的接口那樣，是通過(guò)應(yīng)用于骨干網(wǎng)和終端設(shè)備上的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些通信技術(shù)在相應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)中給出。PLC和其他通信技術(shù)的互聯(lián)是在第3層上完成的，這些技術(shù)目前都已有特定的標(biāo)準(zhǔn)。PLC接口包括前兩層：物理層和第2層的MAC和LLC子層。PLC的物理層依據(jù)電力線傳輸介質(zhì)的特性來(lái)組織，由于電力網(wǎng)絡(luò)中不利的噪聲特性，各種差錯(cuò)處理機(jī)制也是一個(gè)重要的問(wèn)題。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通

23、信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)2. PLC的的MAC層層（1）MAC層的構(gòu)成MAC層的基本任務(wù)一方面是對(duì)使用相同“共享傳輸介質(zhì)”連接到某一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)用戶進(jìn)行接入控制，另一方面是對(duì)不同用戶申請(qǐng)的各種各樣的電信服務(wù)產(chǎn)生的信息流進(jìn)行組織。一般來(lái)說(shuō)，各種通信網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問(wèn)控制層的功能可以分為三類：多址接入、資源共享和流量控制。（2）MAC層的特性在每個(gè)共用傳輸介質(zhì)的電信系統(tǒng)中，MAC層是通用協(xié)議體系的組成部分。針對(duì)各通信系統(tǒng)具體的傳輸特點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境、用途，已開發(fā)出多種MAC層及其協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法用于特定的通信系統(tǒng)。PLC接入網(wǎng)的特性包括特定的傳輸介質(zhì)（低壓配電網(wǎng)絡(luò)），該網(wǎng)絡(luò)

24、可以在噪聲導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸受干擾的情況下提供有限速率的數(shù)據(jù)傳輸。另一方面，為了保證能夠與其他接入技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，PLC必須提供廣泛的電信服務(wù)并保證滿意的QoS。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)2. PLC的的MAC層層（2）MAC層的特性如圖11-8所示，以下4個(gè)因素對(duì)PLC MAC層及其協(xié)議有直接影響：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、干擾、電信服務(wù)和采用的傳輸系統(tǒng)。 PLC接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆傻蛪号潆娋W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錄Q定，低壓配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，具有物理上的樹形布局。然而，為了研究更高的網(wǎng)絡(luò)層，如MAC層，可以把PLC接入網(wǎng)看作邏輯總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)

25、具有許多使用同一傳輸介質(zhì)與基站通信的網(wǎng)絡(luò)終端，基站把PLC網(wǎng)絡(luò)連接到廣域網(wǎng)。不同類型噪聲的影響，導(dǎo)致PLC網(wǎng)絡(luò)中的干擾。使用適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠?lái)研究MAC層，形成PLC接入網(wǎng)中使用的多種電信服務(wù)。圖 11- 8 PLC的MAC層環(huán)境西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)3.多址接入方案多址接入方案多址接入方案建立了一種將傳輸資源劃分為可接入片段的方法,這種方法用于多用戶使用多種通信服務(wù),多址接入方案可應(yīng)用于在特定頻譜內(nèi)作信息傳遞之用的傳輸介質(zhì)（如有線或無(wú)線信道）。在多用戶共用傳輸介質(zhì)情況下,從各個(gè)用戶發(fā)送的通信信號(hào),必須由多址

26、接入方案提供的可接入片段獨(dú)立傳輸，確保無(wú)差錯(cuò)通信。為此,從不同用戶發(fā)出的信號(hào)，在共享介質(zhì)上傳輸時(shí)，必須彼此正交。事實(shí)上，在不同用戶共用同一介質(zhì)的情況下，信號(hào)的完全正交是不可能實(shí)現(xiàn)的。然而，如果不同信號(hào)之間的彼此影響足夠小，也可以被通信系統(tǒng)接受。通常，有如下三種多址接入方案廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)中：TDMA（時(shí)分多址）、FDMA（頻分多址）和CDMA（碼分多址）。這三種基本的多址接入方案亦可混合使用。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)4.資源共享資源共享策略策略通過(guò)管理由多址接入方案提供的網(wǎng)絡(luò)資源可接入片段，來(lái)對(duì)傳輸使用

27、同一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)資源的多個(gè)用戶的訪問(wèn)進(jìn)行控制。雙工模式是MAC層在上行和下行傳輸方向之間控制流量的功能之一。下行傳輸管理比較容易，因?yàn)榛緦?duì)此可完全控制，如圖11-9所示。在上行方向，需要MAC協(xié)議來(lái)管理上行傳輸，保證所有網(wǎng)絡(luò)終端都有公平的網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)，并防止不同終端之間的數(shù)據(jù)包沖突。圖 11-9 PLC接入網(wǎng)中的傳輸方向西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.1電力線通信技術(shù)電力線通信技術(shù)11.1.4 PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)5. 流量控制流量控制除了在寬帶PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中選擇多址接入方案和MAC協(xié)議之外，流量控制機(jī)制也可明顯改善網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率和所能提供的QoS水平。流量控制機(jī)制分為以下

28、三組。雙工模式，作為MAC層的一部分，這些優(yōu)化能提高網(wǎng)絡(luò)的利用率；流量調(diào)度，作為MAC層附加機(jī)制，提高網(wǎng)絡(luò)的QoS；連接接納控制機(jī)制（CAC），在MAC層之上運(yùn)行，保持網(wǎng)絡(luò)的QoS水平。若電力線通信網(wǎng)絡(luò)能被廣泛使用，將極大地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用的發(fā)展。利用電力線可以傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻和電力，從而實(shí)現(xiàn)“四網(wǎng)合一”。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.1 線線纜的選用纜的選用1. 線線纜的類型纜的類型有線傳輸?shù)木€纜種類和型號(hào)很多，常用導(dǎo)線有銅芯線和鋁芯線，按線芯數(shù)量又可分為單股線與多股線。在家用電力線系統(tǒng)中，常用的線纜有RV線纜（銅芯聚氯乙烯

29、絕緣軟線）、RVV 線纜（銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套軟線）、BV 線纜（單芯銅芯聚氯乙烯絕緣硬線）、BVV 線纜（銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套圓型護(hù)套線）等。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.1 線線纜的選用纜的選用2.線纜的截面線纜的截面導(dǎo)線的安全載流量關(guān)系到供電可靠性，導(dǎo)線截面積選擇正確與否關(guān)系到線路的安全，能否有效避免事故。首先需要查找電工手冊(cè)和有關(guān)書籍，通過(guò)計(jì)算確定負(fù)荷電流后，進(jìn)行查表得出導(dǎo)線的截面積。由于導(dǎo)線的安全載流量是很難記憶的，有時(shí)查電工手冊(cè)和書籍的方法是很難提高工作效率。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，再留有一定的裕量的“口訣法”給

30、電工技術(shù)人員帶來(lái)了方便，實(shí)踐證明這種方法是絕對(duì)安全、可靠的。導(dǎo)線安全載流量計(jì)算口訣如下：10下五，下五，100上二；上二；25，35，四三界；，四三界；70，95，兩倍半；穿管溫，兩倍半；穿管溫度，八九折；裸線加一半；銅線升級(jí)算。具體讀法如下：度，八九折；裸線加一半；銅線升級(jí)算。具體讀法如下：“十下五，百上二；二五，三五，四三界；七十，九五，兩倍半；十下五，百上二；二五，三五，四三界；七十，九五，兩倍半；穿管溫度，八九折；裸線加一半；銅線升級(jí)算穿管溫度，八九折；裸線加一半；銅線升級(jí)算”?？谠E中，數(shù)字代表導(dǎo)線截面積，漢字代表允許通過(guò)的電流。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工

31、程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.2線線纜的纜的連接連接1. 直接直接相連相連常用的連接方法有絞合連接、緊壓連接、焊接等。連接前應(yīng)小心地剝除導(dǎo)線連接部位的絕緣層，注意不可損傷芯線。2.通過(guò)通過(guò)端子相連端子相連（1）接線柱的連接接線柱是最基本的接頭，其性能最為可靠。任何其他類型的電路連接都不能夠像老式螺栓螺母那樣形成可拆卸的連接。圖11-10所示為基本的銅接線柱裝置。銅螺栓通過(guò)兩個(gè)平墊圈和一個(gè)螺母把絕緣板和導(dǎo)線固定在一起。螺栓頂部有一個(gè)手動(dòng)螺母。連接導(dǎo)線時(shí)，只需要把導(dǎo)線纏繞在螺桿上，然后擰緊手動(dòng)螺母即可。組合接線柱是一種既能繞線又能穿線的螺栓鎖緊手動(dòng)螺母。圖 11-10 銅線接線柱裝置西元

32、西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.2線線纜的纜的連接連接2.通過(guò)通過(guò)端子相連端子相連（2）柵板式接線端子的連接?xùn)虐迨浇泳€端子，又稱接線端子排，是機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)分部件和控制用永久接線的首先接線配件。接線端子排具有多種設(shè)計(jì)類型、結(jié)構(gòu)和接線端數(shù)目。圖11-11所示為一個(gè)典型的接線端子排。它的基體是黑色酚醛塑料，接線端平板銅螺釘。部件導(dǎo)線連接在一邊，而接口導(dǎo)線連接在另一邊。這樣的接線端子排提供了一種方便的手段，可以滿足各種電氣控制和終端接線需要。標(biāo)準(zhǔn)的接線端子排上導(dǎo)體是裸露的，這在某些情況下可能出現(xiàn)電擊的危險(xiǎn)。為了防止出現(xiàn)這種危險(xiǎn)，可以在端子排的上面安

33、裝一個(gè)塑料板。柵板式接線端子在與導(dǎo)線進(jìn)行連接時(shí)，通常采用冷壓端子連接。圖 11-11 柵板式接線端子西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法布線應(yīng)根據(jù)線路要求、負(fù)載類型、場(chǎng)所環(huán)境等具體情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的布線方案，采用適合的布線方式和方法，一般應(yīng)遵循以下原則。（1）選用符合電氣性能和機(jī)械性能要求的導(dǎo)線（2）盡量避免布線中的接頭（3）布線應(yīng)牢固、美觀 室內(nèi)電力線的線路敷設(shè)方式有明線敷設(shè)和暗線敷設(shè)兩種。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法1.明線明線敷設(shè)敷

34、設(shè)明線通常采用單股絕緣硬導(dǎo)線或塑料護(hù)套硬導(dǎo)線，這樣有利于固定和保持走線平直。在實(shí)際應(yīng)用中，塑料線槽板固定方式使用最為廣泛。塑料線槽板如圖11-12所示，由線槽板和蓋板組成，蓋板可卡在線槽板上。采用塑料線槽板固定布線，是指將導(dǎo)線放在線槽板內(nèi)固定在墻壁或天花板表面，如圖11-13所示，直接看到的是線槽板而非導(dǎo)線，因此比直接敷設(shè)導(dǎo)線美觀。由于線槽板多由阻燃材料制成，所以采用塑料線槽板布線還提高了線路的絕緣性和安全性。圖 11-12 圖 11-13西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法1.明線明線敷設(shè)敷設(shè)布線時(shí)，首先按設(shè)計(jì)的線路

35、走向?qū)⒕€槽板固定到墻壁上，如圖11-14所示每隔1m左右用鋼釘釘牢。如在大理石或瓷磚墻面等不易釘釘子的地方布線，則可用強(qiáng)力膠將線槽板粘牢在墻壁上。固定線槽板時(shí)要保持橫平豎直，力求美觀。在導(dǎo)線90轉(zhuǎn)向處，應(yīng)將線槽板裁切成45進(jìn)行拼接，如圖11-15所示。圖 11-14 圖 11-15西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法1.明線明線敷設(shè)敷設(shè)線槽板與插座盒（開關(guān)盒、燈頭盒等）的銜接處應(yīng)無(wú)縫隙，如圖11-16所示。線槽板固定好后，將導(dǎo)線放置于板槽中，再將蓋板蓋到線槽板上并卡牢，布線即告完成。同方向的并行走線可放入一條線槽板內(nèi)，

36、轉(zhuǎn)向時(shí)再分出。圖11-17所示為線槽板的分支連接。圖 11-16 圖 11-17西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)一般采用穿管敷設(shè)的方法，室內(nèi)布線通常采用硬塑料管。在一般居室墻面上短距離布線也可將無(wú)接頭的護(hù)套線直接埋設(shè)。穿管敷設(shè)暗線是指將鋼管或硬塑料管埋設(shè)在墻體內(nèi)，導(dǎo)線穿入在管子中進(jìn)行布線，如圖11-18所示。由于硬塑料管比鋼管重量輕、價(jià)格低、易于加工，且具有耐酸堿、耐腐蝕和良好的絕緣性能等優(yōu)點(diǎn)，在一般室內(nèi)布線中得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。敷設(shè)方式有兩種：一種是在建筑墻體時(shí)將布線管預(yù)埋在墻內(nèi)；另

37、一種是在建好的墻壁表面開槽放入線管，再填平線槽恢復(fù)墻面。圖 11-18西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)（1）塑料線管的選用。布線用線管應(yīng)選用聚乙烯或聚氯乙烯等熱塑性硬塑料管，要便于彎曲、具有良好的彈性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，具有阻燃性能。線管的直徑根據(jù)穿入導(dǎo)線的數(shù)量決定，一般要求穿入線管中所有導(dǎo)線的總截面不超過(guò)線管內(nèi)截面的40%，如圖11-19所示。 （2）普通塑料管的彎曲。普通塑料管可以采取局部加熱的方式彎曲，如圖11-20所示。沒(méi)有木模時(shí)可將管子靠在較粗的木柱上彎曲（見圖11-21），也可徒手進(jìn)行

38、彎曲。彎曲半徑不宜太小，否則不易穿線。圖 11-19 圖 11-20 圖 11-21西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)（2）普通塑料管的彎曲對(duì)于管徑較大而不太長(zhǎng)的管子，可在待彎管子內(nèi)灌滿干黃沙，并堵塞兩頭后再行彎管，彎管成型后再倒出黃沙，如圖11-22所示。圖 11-22西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)（3）冷彎塑料管的彎曲。對(duì)于冷彎塑料管可以直接使用彎管器進(jìn)行彎管，首先將彎管器插入到管內(nèi)的待彎曲部

39、位，然后再按前面方法彎管，彎好后抽出彎管器即可，如圖11-23所示。圖 11-23西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)（4）硬塑料管的連接。熱塑性硬塑料管可以局部加熱后直接插接，首先將待連接的兩根管子分別做倒角處理，如圖11-24所示，然后將外接管的準(zhǔn)備插接的部分均勻加熱烘烤，待其軟化后，將內(nèi)接管的準(zhǔn)備插入部分涂上黏膠用力插入外接管內(nèi)，如圖11-25所示。插入部分的長(zhǎng)度應(yīng)為管直徑的1.5倍左右，以保證一定的牢固性。也可以用套管進(jìn)行粘接，如圖11-26所示，將兩根待接管子的連接部位涂上一層黏膠，分別從

40、兩端插入套管內(nèi)即可，套管的內(nèi)徑應(yīng)等于待接管子的外徑，套管的長(zhǎng)度應(yīng)為待接管直徑的3倍左右，A、B兩管的接口應(yīng)位于套管的中間。圖 11-24 圖 11-25 圖 11-26西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.2 電力線通信系統(tǒng)工程布線電力線通信系統(tǒng)工程布線11.2.3布線布線方法方法2.暗線敷設(shè)暗線敷設(shè)（5）導(dǎo)線穿管敷設(shè)。首先應(yīng)按照布線要求在墻壁表面開鑿線槽，線槽的寬度與深度均應(yīng)大于所用布線管的直徑。然后將導(dǎo)線穿入布線管，再將穿有導(dǎo)線的布線管放入線槽并固定，如圖11-27所示，最后用水泥或灰漿填平線槽恢復(fù)墻面。布線管在線槽內(nèi)的固定方法如圖11-28所示，可用固定卡子將布線管固定在線槽內(nèi)見圖11-2

41、8 (a)，也可直接用兩枚鋼釘交叉釘牢將布線管固定住見圖11-28 (b)。 為保證布線質(zhì)量和用電安全，線路中導(dǎo)線不應(yīng)有接頭。導(dǎo)線分支等必需的接頭可安排在插座盒、開關(guān)盒、燈頭盒或接線盒內(nèi)。圖 11-27 圖 11-28西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案1. 組建組建新網(wǎng)絡(luò)新網(wǎng)絡(luò)有線組網(wǎng)有線組網(wǎng)組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：家中沒(méi)有路由器，電腦只帶有有線網(wǎng)卡，不希望無(wú)線上網(wǎng)，要求達(dá)到和有線組網(wǎng)一樣穩(wěn)定的組網(wǎng)效果。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線路由器、電力線適配器、ADSL Modem。組網(wǎng)示意圖如圖11-29所示。圖 11-29 新有線網(wǎng)組網(wǎng)示意圖西元 西安開

42、元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案2. 組建新網(wǎng)絡(luò)組建新網(wǎng)絡(luò)無(wú)線組網(wǎng)無(wú)線組網(wǎng)組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：家中沒(méi)有路由器，電腦帶有無(wú)線網(wǎng)卡，希望在家中各處無(wú)線上網(wǎng)。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線無(wú)線路由器、電力線AP、ADSL Modem。組網(wǎng)示意圖如圖11-30所示。圖 11- 30 新無(wú)線網(wǎng)組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案3. 擴(kuò)展擴(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)IPTV的應(yīng)用的應(yīng)用組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：家中使用我的e家網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，有IPTV應(yīng)用，希望可以在任意房間收看IPTV，且能夠穩(wěn)定地播放高清點(diǎn)播節(jié)目，同時(shí)家中有臺(tái)

43、式機(jī)和筆記本電腦，需要有無(wú)線和有線兩種網(wǎng)絡(luò)接入方式。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線適配器、電力線AP、我的e家無(wú)線ADSL Modem。組網(wǎng)示意圖如圖11-31所示。圖 11-31 擴(kuò)展IPTV組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案4. 擴(kuò)展擴(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有線組網(wǎng)有線組網(wǎng)組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：家中已有路由器，有部分房間已經(jīng)布設(shè)網(wǎng)線，但部分房間未拉網(wǎng)線，需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)又不想再布設(shè)網(wǎng)線。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線適配器、路由器、ADSL Modem。組網(wǎng)示意圖如圖11-32所示。圖 11- 32 擴(kuò)展有線網(wǎng)組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公

44、司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案5. 擴(kuò)展擴(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無(wú)線組網(wǎng)無(wú)線組網(wǎng)組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：家中已有無(wú)線路由器，但家中部分房間無(wú)線信號(hào)不好，希望能夠擴(kuò)展無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線適配器、電力線AP、無(wú)線路由器、ADSL Modem。組網(wǎng)示意圖如圖11-33所示。圖 11-33 擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案6. 無(wú)線無(wú)線覆蓋覆蓋組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：有多個(gè)樓層，需用無(wú)線覆蓋各個(gè)樓層，不能跨樓層布設(shè)網(wǎng)線。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：ADSL Moderm、路由器、電力線適配器、電力線A

45、P等。組網(wǎng)示意圖如圖11-34所示。圖 11-34 無(wú)線覆蓋組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案7. 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控監(jiān)控組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：有多個(gè)樓層，每個(gè)樓層需要安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，不能跨樓層布設(shè)網(wǎng)線。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：ADSL Moderm、路由器、電力線適配器、IP 攝像機(jī)等。組網(wǎng)示意圖如圖11-35所示。圖 11- 35 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案8. 小型小型辦公組網(wǎng)辦公組網(wǎng)組網(wǎng)需求：組網(wǎng)需求：有若干間辦公室，每個(gè)辦公室有1-6臺(tái)數(shù)量不等的電腦需接入網(wǎng)絡(luò)，

46、不能跨辦公室布設(shè)網(wǎng)線。使用產(chǎn)品：使用產(chǎn)品：電力線適配器、路由器、交換機(jī)、電力線AP等。組網(wǎng)示意圖如圖11-36所示。圖 11- 36 小型辦公組網(wǎng)示意圖西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.3 電力線通信典型應(yīng)用方案電力線通信典型應(yīng)用方案與傳統(tǒng)的傳輸方式相比，電力線組網(wǎng)主要有如下優(yōu)勢(shì)：（1）無(wú)需布線：利用現(xiàn)有的電線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需挖溝和穿墻打洞來(lái)布設(shè)網(wǎng)線，是一種No New Wires技術(shù)，避免對(duì)建筑物和共用設(shè)施的破壞，同時(shí)節(jié)省人力和成本。（2）傳輸穩(wěn)定：采用實(shí)體電力線作為數(shù)據(jù)傳輸載體，不受障礙物影響，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定不掉線，能更好地滿足IPTV、在線視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲等對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)要求高的應(yīng)用。（3）移動(dòng)便捷

47、：采用的電力線網(wǎng)絡(luò)是分布最廣、應(yīng)用最大的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，電源插座分布密度遠(yuǎn)高于以太網(wǎng)接口，有良好的可移動(dòng)性以及擴(kuò)展性，有插座的地方便可接入網(wǎng)絡(luò)。（4）使用簡(jiǎn)便：電力線產(chǎn)品使用簡(jiǎn)便，即插即用，只需要將設(shè)備插在電源插座上便可以享受高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，無(wú)需設(shè)置。（5）高效環(huán)保：電力線通信傳輸速率高，功耗低，且使用實(shí)體電力線進(jìn)行信號(hào)傳輸，基本無(wú)輻射，綠色環(huán)保。（6）安全可靠：電力線產(chǎn)品支持DES或AES加密，確保信號(hào)傳輸安全，且信號(hào)不能跨電表傳輸，可防止鄰居盜接網(wǎng)絡(luò)或盜取信息。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.4 應(yīng)用案例應(yīng)用案例基于基于PLC技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)架構(gòu)架構(gòu)中國(guó)移動(dòng)某

48、分公司完全借用已建設(shè)的WLAN系統(tǒng)，聯(lián)合中國(guó)鐵通某分公司，借助中國(guó)鐵通已有的物業(yè)資源，通過(guò)PLC解決方案實(shí)現(xiàn)小區(qū)的WLAN無(wú)線寬帶覆蓋，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖11-39所示。圖 11-39 某移動(dòng)WLAN入戶PLC解決方案系統(tǒng)架構(gòu)西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.4 應(yīng)用案例應(yīng)用案例基于基于PLC技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)架構(gòu)架構(gòu)小區(qū)樓宇配電間的PLC局端電力網(wǎng)橋的RJ45接口連接交換機(jī)/ONU、光收發(fā)器通過(guò)光纜到中國(guó)移動(dòng)某分公司的通信機(jī)房接入網(wǎng)絡(luò)口。PLC局端電力網(wǎng)橋射頻信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)耦合器，將信號(hào)耦合到電力線上，住戶家里面，再連接到每個(gè)用戶端的PLC Modem（無(wú)線電力貓）。用

49、戶的無(wú)線電力貓默認(rèn)CMCC信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)基于PLC系統(tǒng)的WLAN無(wú)線寬帶入戶覆蓋。相比WLAN室分覆蓋，PLC解決方案的優(yōu)勢(shì)顯而易見，即便與傳統(tǒng)有線寬帶通信相比，亦有不可比擬的優(yōu)勢(shì)：（1）成本低：對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，利用電力線上網(wǎng)，可以直接使用現(xiàn)有的電力網(wǎng)，不需要另外鋪設(shè)電話線、光電纜等，減少了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資；對(duì)用戶而言，通過(guò)電力線上網(wǎng)，無(wú)需通過(guò)電話線，相對(duì)減少了通話費(fèi)用，且享受到價(jià)格優(yōu)惠的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。（2）覆蓋廣：電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大是其他網(wǎng)絡(luò)所無(wú)法比擬的，運(yùn)營(yíng)商可以輕松地將網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每個(gè)家庭。此方案將會(huì)促進(jìn)電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)的發(fā)展，并為WLAN普及帶來(lái)極大的發(fā)展空間。

50、西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.4 應(yīng)用案例應(yīng)用案例基于基于PLC技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)技術(shù)的無(wú)線覆蓋項(xiàng)目系統(tǒng)架構(gòu)架構(gòu)（3）傳輸速率高：信息傳送速度可達(dá)到200Mb/s，甚至后續(xù)平滑升級(jí)到500Mb/s，滿足普通家庭的WLAN無(wú)線寬帶入戶。（4）適用性強(qiáng)：能夠通過(guò)電力線將整個(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制自己家里的電器設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，以及各種支持上網(wǎng)的電視機(jī)和冰箱等數(shù)字家電的普及，需要大幅度地增加接入端口，通過(guò)電力線路，無(wú)線高速接入互聯(lián)網(wǎng)就能解決這個(gè)問(wèn)題。（5）施工快捷：采用PLC解決方案，一線兩用，成本低，在網(wǎng)

51、絡(luò)傳輸資源到位的情況下，全網(wǎng)覆蓋小區(qū)的一棟住宅樓，只需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。無(wú)論在施工時(shí)間上，還是施工難度上，其他的解決方案都無(wú)法比擬。（6）售后壓力?。簾o(wú)線電力貓終端屬于家庭里的終端產(chǎn)品，雖然產(chǎn)品需求數(shù)量巨大，但是因?yàn)槠滟Y產(chǎn)屬性屬于用戶端，用戶也即插即用，運(yùn)營(yíng)商不必時(shí)刻支付高昂的設(shè)備運(yùn)維費(fèi)用。運(yùn)營(yíng)模式類似中國(guó)電信的Modem，終端用戶可以根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量情況和使用時(shí)間，根據(jù)業(yè)務(wù)協(xié)議進(jìn)行退換或者購(gòu)買，售后壓力非常小。西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.5 思考題思考題（1）歐洲標(biāo)準(zhǔn)CENELEC對(duì)電力線通信作了哪些規(guī)定？（2）對(duì)PLC的MAC層及其協(xié)議具有直接影響的有哪些因素？（3）電力線進(jìn)行穿管敷設(shè)時(shí)，硬塑料管的彎曲有哪些方法？（4）相對(duì)于現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，電力線通信組網(wǎng)有哪些優(yōu)勢(shì)？西元 西安開元電子實(shí)業(yè)有限公司11.6 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目11.6.1線纜端接實(shí)訓(xùn)線纜端接實(shí)訓(xùn)1.實(shí)訓(xùn)目的實(shí)訓(xùn)目的l了解電力線纜端接設(shè)備l掌握電力線纜端接方法2.實(shí)實(shí)訓(xùn)要求訓(xùn)要求完成一臺(tái)儀器16條線路端接3.實(shí)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、材料和工具訓(xùn)設(shè)備、材料和工具（