智財(cái)權(quán)的發(fā)展與商業(yè)模式之應(yīng)用研究課件

無線網(wǎng)路與通訊概論

電力線網(wǎng)路

（PowerLineNetwork）指導(dǎo)老師：余兆棠老師班級(jí)：夜四技電子四甲報(bào)告人：卓武良99530001 林旻生99530013

無線網(wǎng)路與通訊概論

電力線網(wǎng)路

（PowerLineN電力線網(wǎng)路簡介PLC發(fā)展PLC規(guī)格HomePlug標(biāo)準(zhǔn)PLC重要特點(diǎn)PLC網(wǎng)路架構(gòu)MVPLC網(wǎng)路架構(gòu)耦合器(Coupler)報(bào)告項(xiàng)目屋內(nèi)設(shè)備LVPLC網(wǎng)路架構(gòu)與應(yīng)用訊號(hào)載波電力線的干擾串音干擾雜訊干擾多重路徑干擾家庭有線寬頻標(biāo)準(zhǔn)比較結(jié)論卓武良報(bào)告

林旻生報(bào)告

Page2電力線網(wǎng)路簡介報(bào)告項(xiàng)目屋內(nèi)設(shè)備卓武良報(bào)告

林旻生報(bào)告

P所謂的電力網(wǎng)路主要是透過電力線，將數(shù)據(jù)或資訊以數(shù)位訊號(hào)處理方法進(jìn)行傳輸，所以統(tǒng)稱為電力線通訊（PowerLineCommunication，簡稱（PLC）），以現(xiàn)有的實(shí)體線路而言，電力線比乙太網(wǎng)路線路還多，所以不需要重新部線，可以直接使用，早期的電力線網(wǎng)路是用來控制家中的保全、燈光水電以及電器設(shè)備。電力線網(wǎng)路簡介Page3所謂的電力網(wǎng)路主要是透過電力線，將數(shù)據(jù)或資訊以數(shù)位訊號(hào)處理方目前的電力線通訊技術(shù)分為X-10、CEBus、Lonwork、HomePlug等通訊標(biāo)準(zhǔn)。電力線通訊的歷史可從20年代開始，當(dāng)時(shí)主要集中在11KV以上的高壓遠(yuǎn)距離傳輸，其工作頻率在150khz以下到了20世紀(jì)50年代，低頻高壓電力線通訊技術(shù)已廣泛使用。50年代至90年代，電力線通訊開始應(yīng)用在中壓和低壓電力網(wǎng)上，其應(yīng)用主要在負(fù)載控制、自動(dòng)抄表等服務(wù)。PLC發(fā)展Page4目前的電力線通訊技術(shù)分為X-10、CEBus、Lonwork低速電力線通訊目前在低速電力線通訊規(guī)格的制定上，較具規(guī)模及知名度的有三個(gè)X-10、CEBus、Lonwork。高速電力線通訊HomePlugHomePlug1.0HomePlugAVHomePlugBPLPLC規(guī)格Page5低速電力線通訊PLC規(guī)格Page5HomePlug技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到目前為止有以下三種：1、HomePlug1.0：傳輸速率為14Mbps，僅能作為網(wǎng)際網(wǎng)路接取之用、最新的標(biāo)準(zhǔn)為HomePlug1.0Turbo，傳輸速率最高可到達(dá)85Mbps，可應(yīng)用在視訊、遊戲以及網(wǎng)路電視等更高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)需求。2、HomePlugAV：HomePlug電力線聯(lián)盟對(duì)於在家庭電力線上傳送影音視訊，制定了另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)HomePlugAV，傳輸速率最高可達(dá)到200Mbps，並以在2005年8月宣告完成。3、HomePlugBPL：(BroadbandoverPowerLine)，利用室外的電力線網(wǎng)路來傳送資料封包以達(dá)到上網(wǎng)目的。HomePlug標(biāo)準(zhǔn)Page6HomePlug技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到目前為止有以下三種：HomeP1.成本低─直接使用既有的配電網(wǎng)路，不需進(jìn)行

額外佈線，降低網(wǎng)路的投資成本。2.範(fàn)圍廣─電力線是覆蓋範(fàn)圍最廣的網(wǎng)路。3.高速率─依設(shè)備不同傳送速率約在14~200Mbps

之間。4.即插即用─電力線通訊屬於即插即用，不用繁瑣

的撥號(hào)連線過程。5.移動(dòng)方便─只要連接任何電源插座上，就可立即

連線上網(wǎng)。PLC重要特點(diǎn)Page71.成本低─直接使用既有的配電網(wǎng)路，不需進(jìn)行

電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)路骨幹網(wǎng)路最後一哩通訊網(wǎng)路系統(tǒng)示意圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司PLC網(wǎng)路架構(gòu)Page8電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)路骨幹網(wǎng)路最後一哩通訊網(wǎng)路系統(tǒng)示意圖

圖片來源MVPLV網(wǎng)路架構(gòu)圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司MVPLC網(wǎng)路架構(gòu)Page9MVPLV網(wǎng)路架構(gòu)圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司MVPLC網(wǎng)電容性低壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電容性中壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電桿性低壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電桿性中壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司耦合器(Coupler)Page10電容性低壓耦合器電容性中壓耦合器電桿性低壓耦合器電桿性中壓耦屋內(nèi)設(shè)備(CustomerPremisesEquipment)是用於用戶端以連接電腦等周邊設(shè)備，此設(shè)備一端接於電力線，另一端為乙太網(wǎng)路或ＩＳＰ等網(wǎng)路設(shè)備。電力線橋接器圖片來源：盛達(dá)電業(yè)Billion相容性標(biāo)誌

圖片來源：HPA屋內(nèi)設(shè)備Page11屋內(nèi)設(shè)備(CustomerPremisesEquipme對(duì)外ADSL網(wǎng)路電力線網(wǎng)路線室內(nèi)PLC網(wǎng)路架構(gòu)圖 製圖人：林旻生LVPLC網(wǎng)路架構(gòu)與應(yīng)用傳真機(jī)))NB))無限

分享器桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)掃描機(jī)數(shù)位電視數(shù)位投影機(jī)印表機(jī)ISP設(shè)備Page12對(duì)外ADSL網(wǎng)路電力線網(wǎng)路線室內(nèi)PLC網(wǎng)路架構(gòu)圖 製圖人：電力線系統(tǒng)中的載波與一般通訊的載波是不同的，一般通訊中的載波是由於本身資料的信號(hào)頻率較低，如果要透過無線傳輸則需相當(dāng)長的天線，故需加上一個(gè)高頻訊號(hào)以便將資料作傳送，但是在電力線系統(tǒng)中的載波是由於資料訊號(hào)是透過電力線進(jìn)行傳輸，而電力線中的交流電本身就具有一定的頻率，臺(tái)灣的110V的交流電是以60HZ為標(biāo)準(zhǔn)，而這60HZ就是電力線系統(tǒng)中的載波，而資料信號(hào)使用頻率約為2MHz～30MHz。訊號(hào)載波Page13電力線系統(tǒng)中的載波與一般通訊的載波是不同的，一般通訊中的載波數(shù)位訊號(hào)在自由空間中或是材料介質(zhì)中傳輸時(shí)，常會(huì)遭遇到的干擾問題包含：交互符號(hào)干擾(InterSymbolInterference,ISI)反射干擾串音干擾(Crosstalk)雜訊干擾多重路徑干擾(multipathfading)電力線的干擾Page14數(shù)位訊號(hào)在自由空間中或是材料介質(zhì)中傳輸時(shí)，常會(huì)遭遇到的干擾問PC管內(nèi)的串音干擾 製圖人：林旻生串音干擾常發(fā)生於同一條幹線中的電纜，纜線之間可能形成電容或電感的耦合效應(yīng)，因此發(fā)送信號(hào)可能經(jīng)由耦合方式進(jìn)入其他發(fā)送器或接收器，串音干擾對(duì)於高頻訊號(hào)影響尤其嚴(yán)重。101001110111串音干擾001001101110111001001Page15PC管內(nèi)的串音干擾 製圖人：林旻生串音干擾常發(fā)生於同一雜訊的干擾的雜訊源通常是家用電器的開關(guān)切換，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等電力電子元件所引起的突發(fā)性干擾。桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī))))))))))雜訊干擾 製圖人：林旻生雜訊干擾Page16雜訊的干擾的雜訊源通常是家用電器的開關(guān)切換，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等電力路徑1路徑2路徑3桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)ISP設(shè)備室內(nèi)多重路徑圖 製圖人：林旻生多重路徑干擾Page17路徑1路徑2路徑3桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)ISP設(shè)備室內(nèi)技術(shù)DSLCanlePLCPLC標(biāo)準(zhǔn)ADSLADSL2ADSL2+VDSLDOCSIS2.0HomeLpug1.0BPL下載Mbps8122453/1320/630Mbps5-6Mhz頻道理論質(zhì)14Mbps實(shí)際值6Mbps170Mbps75-150戶10Mbps/戶上傳Mbps2241.6/133/6距離Km5<1.5<1.5<300m<1km介質(zhì)銅線銅線銅線半光纖半銅線HFC電力線電力線備註非分享非分享非分享非分享寬頻共享寬頻共享點(diǎn)對(duì)點(diǎn)表一：家庭有線寬頻標(biāo)準(zhǔn)比較資料來源：Telscom2004年12月家庭有線寬頻標(biāo)準(zhǔn)比較Page18技術(shù)DSLCanlePLCPLC標(biāo)準(zhǔn)ADSLADSL2ADS雖然電力線網(wǎng)路相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)與好處，但要將電力線網(wǎng)路普及化能須克服相當(dāng)多的問題，例如高頻的電磁干擾等。目前已通過EMI檢測(cè)的家用電器，對(duì)於PLC的影響並不嚴(yán)重，但是會(huì)在PLC使用的頻段中產(chǎn)生雜訊干擾，容易導(dǎo)致某部份的資料封包傳送失敗，並切造成傳輸數(shù)率下降，嚴(yán)重時(shí)也可能導(dǎo)致PLC網(wǎng)路癱瘓等狀況。目前電力線網(wǎng)路在全球並沒有規(guī)範(fàn)出統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)於頻譜的劃分、使用的設(shè)備、訊號(hào)干擾可接受值、輸出的功率等等這些都是需要制定出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這也是目前國際所需探討的相關(guān)議題，但願(yuàn)電力線網(wǎng)路能及早普及化，讓民眾能有更多一項(xiàng)選擇，也使得網(wǎng)路能更深入偏遠(yuǎn)地區(qū)，以便能照福更多民眾。在數(shù)位家庭的應(yīng)用方面，由於電力線通訊直接利用插座提供各項(xiàng)影音資料，配合各式家用影音設(shè)備，不影響既有裝潢的前提下打造家庭影音劇院。電力線通訊網(wǎng)路在傳輸資料時(shí)的載波，並不會(huì)影響到其他電器的正常運(yùn)作；而再加上安裝便利，僅以一般常見的RJ-45網(wǎng)路接頭即可進(jìn)行接取，在安裝時(shí)完全不需要任何驅(qū)動(dòng)程式，也讓電力線通訊的應(yīng)用範(fàn)圍擴(kuò)增電力線通訊，不僅可用運(yùn)用在電腦間的通訊網(wǎng)路，這門技術(shù)也被應(yīng)用到家庭的自動(dòng)化、流動(dòng)電表自動(dòng)抄表、網(wǎng)路遊戲，更進(jìn)一步的技術(shù)HomePlugAV則運(yùn)用到視訊多媒體，這項(xiàng)技術(shù)也爲(wèi)人們帶來了便利性。林旻生99530013卓武良99530001結(jié)論P(yáng)age19雖然電力線網(wǎng)路相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)與好處，但要將電力線網(wǎng)路普及化能須參考文獻(xiàn)Page20參考文獻(xiàn)Page20報(bào)告完畢謝謝指教Page21報(bào)告完畢謝謝指教Page21無線網(wǎng)路與通訊概論

電力線網(wǎng)路

（PowerLineNetwork）指導(dǎo)老師：余兆棠老師班級(jí)：夜四技電子四甲報(bào)告人：卓武良99530001 林旻生99530013

無線網(wǎng)路與通訊概論

電力線網(wǎng)路

（PowerLineN電力線網(wǎng)路簡介PLC發(fā)展PLC規(guī)格HomePlug標(biāo)準(zhǔn)PLC重要特點(diǎn)PLC網(wǎng)路架構(gòu)MVPLC網(wǎng)路架構(gòu)耦合器(Coupler)報(bào)告項(xiàng)目屋內(nèi)設(shè)備LVPLC網(wǎng)路架構(gòu)與應(yīng)用訊號(hào)載波電力線的干擾串音干擾雜訊干擾多重路徑干擾家庭有線寬頻標(biāo)準(zhǔn)比較結(jié)論卓武良報(bào)告

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Page23電力線網(wǎng)路簡介報(bào)告項(xiàng)目屋內(nèi)設(shè)備卓武良報(bào)告

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P所謂的電力網(wǎng)路主要是透過電力線，將數(shù)據(jù)或資訊以數(shù)位訊號(hào)處理方法進(jìn)行傳輸，所以統(tǒng)稱為電力線通訊（PowerLineCommunication，簡稱（PLC）），以現(xiàn)有的實(shí)體線路而言，電力線比乙太網(wǎng)路線路還多，所以不需要重新部線，可以直接使用，早期的電力線網(wǎng)路是用來控制家中的保全、燈光水電以及電器設(shè)備。電力線網(wǎng)路簡介Page24所謂的電力網(wǎng)路主要是透過電力線，將數(shù)據(jù)或資訊以數(shù)位訊號(hào)處理方目前的電力線通訊技術(shù)分為X-10、CEBus、Lonwork、HomePlug等通訊標(biāo)準(zhǔn)。電力線通訊的歷史可從20年代開始，當(dāng)時(shí)主要集中在11KV以上的高壓遠(yuǎn)距離傳輸，其工作頻率在150khz以下到了20世紀(jì)50年代，低頻高壓電力線通訊技術(shù)已廣泛使用。50年代至90年代，電力線通訊開始應(yīng)用在中壓和低壓電力網(wǎng)上，其應(yīng)用主要在負(fù)載控制、自動(dòng)抄表等服務(wù)。PLC發(fā)展Page25目前的電力線通訊技術(shù)分為X-10、CEBus、Lonwork低速電力線通訊目前在低速電力線通訊規(guī)格的制定上，較具規(guī)模及知名度的有三個(gè)X-10、CEBus、Lonwork。高速電力線通訊HomePlugHomePlug1.0HomePlugAVHomePlugBPLPLC規(guī)格Page26低速電力線通訊PLC規(guī)格Page5HomePlug技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到目前為止有以下三種：1、HomePlug1.0：傳輸速率為14Mbps，僅能作為網(wǎng)際網(wǎng)路接取之用、最新的標(biāo)準(zhǔn)為HomePlug1.0Turbo，傳輸速率最高可到達(dá)85Mbps，可應(yīng)用在視訊、遊戲以及網(wǎng)路電視等更高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)需求。2、HomePlugAV：HomePlug電力線聯(lián)盟對(duì)於在家庭電力線上傳送影音視訊，制定了另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)HomePlugAV，傳輸速率最高可達(dá)到200Mbps，並以在2005年8月宣告完成。3、HomePlugBPL：(BroadbandoverPowerLine)，利用室外的電力線網(wǎng)路來傳送資料封包以達(dá)到上網(wǎng)目的。HomePlug標(biāo)準(zhǔn)Page27HomePlug技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到目前為止有以下三種：HomeP1.成本低─直接使用既有的配電網(wǎng)路，不需進(jìn)行

額外佈線，降低網(wǎng)路的投資成本。2.範(fàn)圍廣─電力線是覆蓋範(fàn)圍最廣的網(wǎng)路。3.高速率─依設(shè)備不同傳送速率約在14~200Mbps

之間。4.即插即用─電力線通訊屬於即插即用，不用繁瑣

的撥號(hào)連線過程。5.移動(dòng)方便─只要連接任何電源插座上，就可立即

連線上網(wǎng)。PLC重要特點(diǎn)Page281.成本低─直接使用既有的配電網(wǎng)路，不需進(jìn)行

電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)路骨幹網(wǎng)路最後一哩通訊網(wǎng)路系統(tǒng)示意圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司PLC網(wǎng)路架構(gòu)Page29電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)路骨幹網(wǎng)路最後一哩通訊網(wǎng)路系統(tǒng)示意圖

圖片來源MVPLV網(wǎng)路架構(gòu)圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司MVPLC網(wǎng)路架構(gòu)Page30MVPLV網(wǎng)路架構(gòu)圖

圖片來源：臺(tái)灣電力公司MVPLC網(wǎng)電容性低壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電容性中壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電桿性低壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司電桿性中壓耦合器圖片來源：臺(tái)灣電力公司耦合器(Coupler)Page31電容性低壓耦合器電容性中壓耦合器電桿性低壓耦合器電桿性中壓耦屋內(nèi)設(shè)備(CustomerPremisesEquipment)是用於用戶端以連接電腦等周邊設(shè)備，此設(shè)備一端接於電力線，另一端為乙太網(wǎng)路或ＩＳＰ等網(wǎng)路設(shè)備。電力線橋接器圖片來源：盛達(dá)電業(yè)Billion相容性標(biāo)誌

圖片來源：HPA屋內(nèi)設(shè)備Page32屋內(nèi)設(shè)備(CustomerPremisesEquipme對(duì)外ADSL網(wǎng)路電力線網(wǎng)路線室內(nèi)PLC網(wǎng)路架構(gòu)圖 製圖人：林旻生LVPLC網(wǎng)路架構(gòu)與應(yīng)用傳真機(jī)))NB))無限

分享器桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)掃描機(jī)數(shù)位電視數(shù)位投影機(jī)印表機(jī)ISP設(shè)備Page33對(duì)外ADSL網(wǎng)路電力線網(wǎng)路線室內(nèi)PLC網(wǎng)路架構(gòu)圖 製圖人：電力線系統(tǒng)中的載波與一般通訊的載波是不同的，一般通訊中的載波是由於本身資料的信號(hào)頻率較低，如果要透過無線傳輸則需相當(dāng)長的天線，故需加上一個(gè)高頻訊號(hào)以便將資料作傳送，但是在電力線系統(tǒng)中的載波是由於資料訊號(hào)是透過電力線進(jìn)行傳輸，而電力線中的交流電本身就具有一定的頻率，臺(tái)灣的110V的交流電是以60HZ為標(biāo)準(zhǔn)，而這60HZ就是電力線系統(tǒng)中的載波，而資料信號(hào)使用頻率約為2MHz～30MHz。訊號(hào)載波Page34電力線系統(tǒng)中的載波與一般通訊的載波是不同的，一般通訊中的載波數(shù)位訊號(hào)在自由空間中或是材料介質(zhì)中傳輸時(shí)，常會(huì)遭遇到的干擾問題包含：交互符號(hào)干擾(InterSymbolInterference,ISI)反射干擾串音干擾(Crosstalk)雜訊干擾多重路徑干擾(multipathfading)電力線的干擾Page35數(shù)位訊號(hào)在自由空間中或是材料介質(zhì)中傳輸時(shí)，常會(huì)遭遇到的干擾問PC管內(nèi)的串音干擾 製圖人：林旻生串音干擾常發(fā)生於同一條幹線中的電纜，纜線之間可能形成電容或電感的耦合效應(yīng)，因此發(fā)送信號(hào)可能經(jīng)由耦合方式進(jìn)入其他發(fā)送器或接收器，串音干擾對(duì)於高頻訊號(hào)影響尤其嚴(yán)重。101001110111串音干擾001001101110111001001Page36PC管內(nèi)的串音干擾 製圖人：林旻生串音干擾常發(fā)生於同一雜訊的干擾的雜訊源通常是家用電器的開關(guān)切換，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等電力電子元件所引起的突發(fā)性干擾。桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī))))))))))雜訊干擾 製圖人：林旻生雜訊干擾Page37雜訊的干擾的雜訊源通常是家用電器的開關(guān)切換，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等電力路徑1路徑2路徑3桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)ISP設(shè)備室內(nèi)多重路徑圖 製圖人：林旻生多重路徑干擾Page38路徑1路徑2路徑3桌上型電腦多工能事務(wù)機(jī)ISP設(shè)備室內(nèi)技術(shù)DSLCanlePLCPLC標(biāo)準(zhǔn)ADSLADSL2ADSL2+VDSLDOCSIS2.0HomeLpug1.0BPL下載Mbps8122453/1320/630Mbps5-6Mhz頻道理論質(zhì)14Mbps實(shí)際值6Mbps170Mbps75-150戶10Mbps/戶上傳Mbps2241.6/133/6距離Km5<1.5<1.5<300m<1km介質(zhì)銅線銅線銅線半光纖半銅線HF