通信工程的論文參考
我國(guó)科技行業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了我國(guó)通信行業(yè)的快速發(fā)展,促使通信的速度得到了全面的提升。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于通信工程的論文參考的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
通信工程的論文參考篇1
淺談寬帶PLC和窄帶PLC通信技術(shù)對(duì)比
20世紀(jì)20年代,通信行業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展的時(shí)期,通信技術(shù)不斷進(jìn)步??偟恼f(shuō)來(lái)通信技術(shù)可以分成兩個(gè)主要的類(lèi)別:第一類(lèi)是寬帶電力線通信;第二類(lèi)是窄帶電力線通信。所謂寬帶電力線通信指的是那些通信速率大于1MHz并且工作頻率大于2MHz的通信技術(shù),而窄帶電力線通信指的是速率不超過(guò)1MHz并且工作頻率不超過(guò)500kHz的通信技術(shù)。
1 電力線通信技術(shù)概述
1.1 寬帶PLC技術(shù)
在寬帶PLC技術(shù)發(fā)展的初始時(shí)期,通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的,但是隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)階段寬帶PLC技術(shù)正在逐步走向統(tǒng)一??偟膩?lái)說(shuō),目前比較常見(jiàn)的200Mbit/s PLC技術(shù)主要有三個(gè):第一個(gè)是HomePlug AV;第二個(gè)是UPA PLC;第三個(gè)是HD-PLC。
就HD-PLC技術(shù)而言,日本是使用該技術(shù)比較多的國(guó)家,其他國(guó)家使用的相對(duì)較少;HomePlug AV和UPA PLC在全球范圍內(nèi)都有使用者,因此目前兩者處于競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)份額的狀態(tài)。
一般來(lái)講,寬帶電力線通信技術(shù)主要有兩個(gè)主要用途:第一,用于室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。這里的室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)指的是以寬帶電力線通信技術(shù)為媒介將室內(nèi)的不同房間都置于有網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài);第二,用于樓宇接入。相較于室內(nèi)聯(lián)網(wǎng),寬帶電力線通信技術(shù)在樓宇接入的應(yīng)用還處于不斷完善的狀態(tài),比較容易在最后的300米出現(xiàn)問(wèn)題。
1.2 窄帶PLC技術(shù)
目前不同國(guó)家對(duì)窄帶PLC技術(shù)的頻帶要求有所不同,具體來(lái)講:歐洲國(guó)家將窄帶PLC技術(shù)的頻帶規(guī)定在3~148.5kHz之間;而美國(guó)的聯(lián)邦通訊委員會(huì)將窄帶PLC技術(shù)的頻帶規(guī)定在9~490kHz之間;日本也對(duì)窄帶PLC技術(shù)的頻帶進(jìn)行了約束,限制在10~450kHz之間;就我國(guó)而言,我國(guó)比較重視3~90kHz的頻帶。
在窄帶PLC技術(shù)的發(fā)展的初始時(shí)期傳輸速率是比較小的,最大只能達(dá)到幾個(gè)kbps。此外,在傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中經(jīng)常遭受干擾,在干擾的影響之下經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,從而使得傳輸結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們逐漸走入了智能時(shí)代,人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸正確率的要求逐漸提高。此時(shí),為了更好地滿足人們的需求和要求,人們將OFDM和FEC引入了窄帶高速PLC技術(shù),這樣就在很大程度上提高了實(shí)際應(yīng)用能力。
2 電力線通信技術(shù)的應(yīng)用情況
2.1 寬帶PLC技術(shù)的應(yīng)用情況
2.1.1 寬帶PLC技術(shù)室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用。
現(xiàn)階段,絕大多數(shù)家庭在室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)時(shí)選擇的技術(shù)都是HomePNA、MoCA、PLC中的一種。HomePNA技術(shù)需要電話線的支持,目前最新版HomePNA技術(shù)的物理層速率是320Mbit/s。但是HomePNA技術(shù)存在一些劣勢(shì),最為關(guān)鍵的就是HomePNA芯片沒(méi)有辦法做到大量的生產(chǎn),這主要是因?yàn)樯a(chǎn)該芯片的廠家只有一個(gè)。MoCA技術(shù)在使用過(guò)程中需要同軸電纜的支持,最新版MoCA技術(shù)的物理層速率是800Mbit/s。目前,使用MoCA技術(shù)比較多的是北美地區(qū)。就我國(guó)的家庭而言,使用較多的是PLC技術(shù)。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國(guó)民眾對(duì)PLC技術(shù)的接受程度約為87%。
PLC室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有三個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn),這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間無(wú)法兼容,從而導(dǎo)致了每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都占據(jù)一定的市場(chǎng)份額,但是無(wú)法占據(jù)特別多的市場(chǎng)份額。這在一定程度上制約了PLC室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。G.hn技術(shù)產(chǎn)品是通信產(chǎn)業(yè)的新寵兒,它的出現(xiàn)將會(huì)極大地促進(jìn)通信行業(yè)的發(fā)展。
將PLC技術(shù)應(yīng)用在室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)時(shí)必須重點(diǎn)關(guān)注兩方面的能力:第一,單網(wǎng)絡(luò)性能;第二,鄰居網(wǎng)絡(luò)性能。在我國(guó),使用室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)PLC技術(shù)的家庭絕大多數(shù)都居住在公寓樓中,不同家庭用戶之間的距離相對(duì)較短,這在一定程度上提高了對(duì)PLC技術(shù)關(guān)于鄰居網(wǎng)絡(luò)性能的要求。在公寓樓中,當(dāng)相鄰的家庭之間同時(shí)打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)時(shí),如果這些網(wǎng)路可以共同存在,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)信號(hào),從而使得各自的網(wǎng)絡(luò)性能無(wú)法達(dá)到最優(yōu)水平。當(dāng)鄰近的網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)等的通信條件時(shí),那么這些家庭就會(huì)共享一個(gè)寬帶,并將其進(jìn)行均分處理。如何不斷提升鄰居網(wǎng)絡(luò)性能,從而使得鄰近的家庭都可以享受到滿意的網(wǎng)絡(luò)是人們十分關(guān)心的問(wèn)題。從芯片的角度來(lái)提升鄰居網(wǎng)絡(luò)性能是可行的,也是很多廠商努力的方向?,F(xiàn)階段,比較常用的提高鄰居網(wǎng)絡(luò)性能的方法主要有兩種,分別是對(duì)功率進(jìn)行有效的控制以及虛擬信道。
2.1.2 寬帶PLC技術(shù)寬帶接入方案與應(yīng)用。
對(duì)PLC寬帶接入的運(yùn)營(yíng)主要有兩種方法:第一,電信運(yùn)營(yíng)商直接運(yùn)營(yíng)。使用者要想使用PLC寬帶接入,他們就必須首先向電信運(yùn)營(yíng)商提交相關(guān)業(yè)務(wù)申請(qǐng),接下來(lái)電信運(yùn)營(yíng)商給予使用者一個(gè)PPPoE賬號(hào)和一個(gè)PLC接入客戶端;第二,小區(qū)物業(yè)間接運(yùn)營(yíng)。電信運(yùn)營(yíng)商給予小區(qū)物業(yè)一個(gè)公網(wǎng)IP地址,接下來(lái)使用者向小區(qū)物業(yè)提交PLC寬帶接入申請(qǐng),物業(yè)再給使用者一個(gè)私網(wǎng)地址。
總的來(lái)說(shuō),PLC寬帶接入是一項(xiàng)比室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜的業(yè)務(wù),我國(guó)居民的居民風(fēng)格千差萬(wàn)別,大體上可以分成以下種類(lèi):公寓樓、TOWNHOUSE、別墅等,不同的住宅需要不同的PLC寬帶接入方式。具體來(lái)講,當(dāng)居民所住公寓樓的層數(shù)不是很多時(shí),為了接入PLC寬帶可以為整棟樓配備一個(gè)總配電柜;當(dāng)居民所住公寓樓的層數(shù)很多時(shí),已經(jīng)屬于超高層公寓樓,此時(shí)可以為每一層的使用者配備一個(gè)配電房。
PLC寬帶接入方式具有的優(yōu)勢(shì)主要有:第一,通過(guò)居民樓的電力線實(shí)現(xiàn)寬帶承載;第二,不需要成本投入很多的局端設(shè)備;第三,使用者在使用過(guò)程中不會(huì)覺(jué)得十分復(fù)雜。但是PLC寬帶接入方式也具有一定的劣勢(shì):第一,在接入之前相關(guān)人員需要開(kāi)展繁瑣的工程勘察工作;第二,施工過(guò)程十分復(fù)雜;第三,該種接入方式要求設(shè)備要具備較強(qiáng)的抗干擾能力。 2.2 窄帶PLC技術(shù)的應(yīng)用情況
2.2.1 窄帶PLC技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)。
和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)對(duì)電力線載波通信技術(shù)的研究起步較晚,到現(xiàn)在為止我國(guó)還沒(méi)有關(guān)于窄帶高速PLC的比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)。但是,在該領(lǐng)域比較發(fā)達(dá)的國(guó)家早就形成了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)階段,國(guó)外比較常見(jiàn)的窄帶高速PLC標(biāo)準(zhǔn)主要有三種,分別是PRIME、G3-PLC和ITU-T批準(zhǔn)通過(guò)的G.hnem,上述三種標(biāo)準(zhǔn)都涉及了OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)。
第一,PRIME標(biāo)準(zhǔn)。使用PRIME標(biāo)準(zhǔn)的主要是一些歐洲國(guó)家,首次使用該標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)是IBERDROLA供電公司。PRIME標(biāo)準(zhǔn)明確指出了信號(hào)在通信過(guò)程中需要的頻帶是CENELEC-A,頻率最小值是3kHz,最大值是95kHz,數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的最大速率是130kbps。2010年,西班牙開(kāi)始電力公司IBERDROLA計(jì)劃大批量的安裝以PRIME標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的電表,最開(kāi)始安裝的數(shù)量是10萬(wàn)臺(tái)。
第二,G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)。G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)的提出者有兩個(gè),分別是Electricite Reseau Distribution France,法國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)公司,簡(jiǎn)稱ERDF,以及Maxim,美信半導(dǎo)體公司。在該標(biāo)準(zhǔn)的支持之下,數(shù)據(jù)傳送的最小速率是20kbps,最大速率是300kbps?,F(xiàn)階段,人們已經(jīng)對(duì)G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)在法國(guó)和美國(guó)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果非常
理想。
第三,ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)。前面介紹的兩種標(biāo)準(zhǔn)之間互不兼容,這就在一定程度上限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)很好地解決了這一問(wèn)題,ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)具有一定的統(tǒng)一性,用戶可以在全球范圍內(nèi)使用該標(biāo)準(zhǔn)。此外,ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)兼顧了G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)和PRIME標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),還具有一些其他獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。總的來(lái)說(shuō),ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)是一種比較新型的通信標(biāo)準(zhǔn),它在傳送數(shù)據(jù)時(shí)的最大速率可以達(dá)到1Mbps。
目前,PRIME標(biāo)準(zhǔn)支持的頻帶介于3~95kHz之間,而G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)支持的頻帶介于10~490kHz之間,ITU-T G.hnem標(biāo)準(zhǔn)支持的頻帶和G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)相同。
2.2.2 高速窄帶PLC技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用。
窄帶高速電力線載波通信可以使用在智能電網(wǎng)中,這主要是因?yàn)檎瓗Ц咚匐娏€載波通信的支持下,智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。此外,窄帶高速電力線載波通信還可以應(yīng)用到配用電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化通信,具體來(lái)講包括AMR/AMI、DSM、V2G通信、家庭能源管理等。
AMR/AMI早在很久之前就開(kāi)始引入了PLC技術(shù),隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,電力系統(tǒng)對(duì)自身的要求不斷提高,電力系統(tǒng)非常重視對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)督和調(diào)度的開(kāi)發(fā),電力線載波技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展極大地滿足了電力系統(tǒng)的需求。到現(xiàn)在為止,全球范圍內(nèi)已經(jīng)擁有超過(guò)幾百萬(wàn)的基于PLC技術(shù)的PLC智能儀表設(shè)施。
電動(dòng)車(chē)是一種十分具有潛力的交通工具,未來(lái)人們對(duì)電動(dòng)車(chē)的需求必然會(huì)逐漸增加。電力線是電動(dòng)車(chē)充放電連接和PLC的共同媒介,在電力線的輔助之下,PLC技術(shù)將具有更好的發(fā)展前景。
3 結(jié)語(yǔ)
在通信技術(shù)中,以帶寬為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行劃分可以分成兩類(lèi),分別是寬帶電力線通信和窄帶電力線通信。本文以通信技術(shù)為研究對(duì)象,對(duì)寬帶電力線通信和窄帶電力線通信進(jìn)行了對(duì)比分析。
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