电力线通信室内联网技术概述及其应用

闫伟才　吴启宗

摘要：该文概况介绍了电力线通信室内联网技术，并描述了适合的应用场所，阐述了电力线通信的特点，分析了其系统结构与关键技术，最后对电力线室内通信的前景进行了展望。

关键词：电力线通信；室内通信；家庭联网

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）33-7911-02

电力线通信（PowerLineCommunication，PLC）是通过电力线实现信息传输的通信技术，是现在比较热点的研究课题。这种接入技术并不需要重新布线，而是在现有电力线上实现数据语音和视频等多业务的承载，能实现多网合一，终端用户只需要插上电源插头就可以实现多种通信功能，如因特网接入、收看电视频道节目、接打电话或可视电话。PLC结构图如图1所示。

1室内电力线通信特点

由于直接利用已有电力线系统，避免了工程的重复性建设，不仅节省了施工时间也大降低了工程成本。对运营商来说，在节约化建设的同时，获取了抢占用户的先机。

与现有室内接入技术相比，PLC通信具有如下较显著的优点：

1）节约成本，电力线的覆盖范围远远大于光纤，铜缆等，有电力线的地方无需额外布线，很大程度上降低了成本，节约投资。

2）工程施工快，利用现有网络，可以不对已装潢房屋进行挖洞，穿墙等。特别是较旧住宅未铺垫光缆线路。同时无新增线路，不破坏房屋美观。

3）可以同时实现多种应用，实现信息传输的同时，实现家电控制等，也为可以为现在比较热门的智能家庭、物联网等提供物理基础。

4）每个插座均可实现网络联接，也方便同一房间内实现局域组网，为家庭共享，协作办公提供方便。

下表从多个角度分析有线和无线室内联网技术的速度、距离及优缺点：

2电力线信道特点

与光纤等通信信道相比，由于电力线最初设计并没有考虑通信需要，作为通信信道，条件相对恶劣。主要存在以下几点原因：

1）电力线网网络内广泛存在其他电气设备干扰严重。很多设备均非纯阻性，这些设备会给传输信号带来恶劣影响。

2）较强的时变性。由于早晚，冬夏，网络中设备变化很大。

3）因为较强的衰减特性，网络中各节点也会表现出性能差异较大。

在PLC通信网络，通信信息由信息输出端通过不同路径到过信号接收端，由于阻抗的不匹配，网络各节点均存在不同程度的信号反射，多次反射后的信号由不同路径到过接收端。给网络带来了严重的多么效应。

3PLC关键技术

通过研究知，影响电力线通信可靠性的主要因素有：噪声电平高、阻抗变化大、信号电平衰减剧烈等。

OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）即正交频分复用技术，多载波调制的一种。OFDM技术具有较强的抗ISI能力以及高频谱效率，基于电力线的信道是时变的，存在严重的频率选择性衰落和多径效应，可通过OFDM技术提高电力线网络的传输质量，保证带宽传输效率。

下表对PLC200M技术进行了概述。

4PLC适用场合

根据前文分析电力线室内互联具有其他接入方式无可比拟的优势，可以随时拆卸，重复利用，不浪费投资；组网灵活方便；区域内信号随处可达；且可达到通信要求。特别适合于场地不固定，随租约而变（会展、专业市场、个体户）；没有条件进行有线网络部署（租房用户）；相对孤立的特殊区域（游船、列车、地铁）等特殊场景组网。也适用于家庭室内互联，小公司内部建网以及会议室联网等。

5尚需解决问题

PLC通信目前尚需解决的主要问题有如下三点：

1）目前PLC技术不如其他技术成熟，还达不到高质量的数据传输要求。

2）目前其他上网接入技术带宽越来越高，新的接入技术层出不穷，特别是LTE的应用，无线带宽接入更加方便。相对成熟的通信传输技术，PLC技术还需要继续研究，不断进步才能有广阔的应用前景。

3）绿色生活逐渐影响人们的生活观念。虽然PLC技术相对其他无线技术拥有低辐射的优点。但随着要求的越来越苛刻。在实际应用中，电磁辐射要降至最低。

6结束语

该文综述了室内电力线通信技术，并对应用进行了分析，也介绍了目前存在的问题。通过多年的研究和发展，利用电力线来传输数据的技术已相当成熟。随着网络技术及多媒体技术的发展，利用电力线来实现高速Internet接入及多媒体信息传输是当前的研究热点，国内外在相关研究和应用方面已取得了很大进展。利用电力线网络通信技术，可以为智能家居系统提供良好的网络化通信平台，能推动数字家庭产业的快速发展，对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义，具有非常良好的市场前景。

参考文献：

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