[信息与通信]PLC解决方案V10.ppt

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1、京信通信PLC解决方案,京信通信系统（中国）有限公司2023/8/2,PLC技术介绍PLC技术背景PLC标准介绍PLC原理介绍PLC产品介绍PLC通信关键技术方案PLC应用组网及工程实施PLC应用案例,议题,PLC(Power Line Communication)，即电力线通信，是指利用电力线传输数据信号的一种通信方式，迄今PLC技术已有几十年的发展历史。现阶段PLC技术日臻完善，传输速率已达到500Mbps，即将达到1Gbps，传输距离可达200米以上。PLC使用家庭中随处可见的电力线作为通信载体，使其具有极大的便捷性，只要在房间中任何有电源插座的地方，便可实现网络接入，可以简单认为，PL

2、C设备将电力线变成了以太网线。PLC实现了“最后一公里”的入户末端接入，具有部署快、范围广、实现成本低的显著特点。,一：PLC技术介绍,PLC技术背景,PLC从通讯信号可分为模拟和数字两种。模拟通信因电力线网络环境等原因，其产品开发已失败，其研发也已经停止，目前得到成功应用的是数字通信。数字通讯又分为宽带（1Mbps 以上）和窄带（1Mbps 以下）。宽带PLC技术和芯片主要应用于 Internet 的接入、家庭视音频和数据传输等。窄带PLC技术和芯片主要应用于电力抄表、远程控制等。,成功研发宽带PLC技术和核心芯片的企业不多，目前主要有：美国的 Intellon、西班牙的 DS2、法国的 S

3、pidcom 和日本的松下。技术先锋厂家Intellon，最近以2.4亿美金的价格Atheros被收购，而Atheros是在无线WIFI领域的领导厂商，具有雄厚的实力。,一：PLC技术介绍,PLC技术背景,一：PLC技术介绍,PLC技术背景与传统接入方式对比,WLAN工程勘测,HomePlug联盟及其相关标准全称HomePlug PowerLine Alliance，译为家庭插电联盟(全称为家庭插座电力线联盟)。由松下、英特尔、惠普、夏普等13家公司于2000年3月成立，现已发展成为由90家公司组成的企业联盟。其宗旨是联合包括应用电子、消费电子、软件、硬件、零售等行业的著名公司，致力于为各种信

4、息家电产品建立开放的电力线互联网络接入规范。从2000年成立以来，HomePlug陆续制订了一系列的PLC技术规范，基本上覆盖了所有电力通信技术的应用领域。HomePlug AVHomePlug AV是有关音频-视频宽带家庭网络的技术规范，物理层速率达到200Mbps。HomePlug AV 标准是以Intellon 技术为基础的。Intellon 公司有20 多年电力线通信研发经验，其在物理层特别是电力线抗干扰等有很深的积累。P1901PLC标准的统一2005 年7 月,电气和电子工程师协会IEEE 成立 P1901 工作组，致力于统一电力线宽带通信的技术标准。2010 年 2 月，P190

5、1工作组已经完成最初草案并发布，将HomePlug AV 技术和松下电子的HDPLC 技术定义为物理层可选的标准，放弃了对另一种PLC技术 DS2主导的G.hn技术 的兼容。,一：PLC技术介绍,PLC标准介绍,WLAN工程勘测,一：PLC技术介绍,PLC标准介绍两大标准对比,PLC原理介绍,PLC信号耦合,一：PLC技术介绍,点到多点的网络模式；电力猫上电后，自动搜索局端电力网桥；数据从局端电力网桥到以时分复用技术(TDM)广播到每个电力猫终端；上行数据采用时分多址接入技术（TDMA）和载波检测多路复用（CSMA）传输。,一：PLC技术介绍,PLC原理介绍,PLC技术介绍PLC产品介绍产品介

6、绍(局端电力网桥、网管、电力猫、耦合器)产品技术演进PLC通信关键技术方案PLC应用组网及工程实施PLC应用案例,议题,PLC产品介绍系统组成,二：PLC产品介绍,产品介绍局端电力网桥,电力线上物理速率可达200Mbps，传输距离大于等于200米具有集中配置能力，故障管理能力，状态管理能力，设备管理，访问控制等网管功能采用100240V(50/60Hz)交流供电或POE供电；符合IEEE 802.3af、HomePlug AV，可与HomePlug 1.0节点共存壁挂式，三防设计点对多点型主要针对大容量部署场景；,二：PLC产品介绍,局端电力网桥,二：PLC产品介绍,产品介绍网管系统,电力线上

7、物理速率可达200Mbps符合IEEE 802.3、HomePlug AV，可与HomePlug 1.0节点共存电力线上128位AES链路加密电压范围：100240V AC，50/60Hz,二：PLC产品介绍,产品介绍有线电力猫,电力线上物理速率可达200Mbps，无线连接速率可达300Mbps符合IEEE 802.11n、HomePlug AV，可与HomePlug 1.0节点共存无线模块支持WAP、WAP2、64/128/152位WEP、隐藏SSID、MAC地址访问控制列表电力线上128位AES链路加密电压范围：100240V AC，50/60Hz,二：PLC产品介绍,产品介绍无线电力猫,

8、电感式耦合器在安装时没有方向性，但其闭合程度的好坏直接影响到信号注入效果。PLC耦合器都有特定的参数，包括耦合器的内径，材料的频率特性等，各型号耦合器不可混用和替代使用。打开信号耦合磁环连接扣，耦合磁环分开为相连的两个空心半圆柱；将耦合线绕在其中任一半圆柱上，可多绕12 圈，以增加耦合效果；把绕有耦合的磁环卡在火线上即可。,二：PLC产品介绍,产品介绍电感耦合器,85M/200M,电力网络专属应用,HomePlug 1.0,HomePlug 1.0-Turbo,HomePlug AV,P1901,14M/85M,200M/500M,500M/1000M,家庭联网应用,宽带运营，接入模式成型,宽

9、带运营，智能家居生活,二：PLC产品介绍,产品技术演进带宽速率提升,头端电力猫演进为支持电力通信的瘦AP设备；AC实现对局端网桥和头端电力猫（瘦AP）的管理 PLC网络与WLAN网络的全面融合；,二：PLC产品介绍,产品技术演进与WLAN网络融合，AP集中化管理,电力猫全面兼容PON协议，实现光纤和电力接入的无缝对接；PLC网络与PON网络的全面融合；,二：PLC产品介绍,产品技术演进与PON网络融合,PON网络的接入，渐成主流；最后100米，有线接入是难题；,PLC技术介绍PLC产品介绍PLC通信关键技术方案PLC应用安全性方案PLC对在网用电设备的影响PLC克服在网用电设备影响PLC网络兼

10、容与专属性方案PLC应用组网及工程实施PLC应用案例,议题,PLC技术利用220V电压的电力线传输数据信号，但施工不需要接触电力线裸线，也不需要对电力线进行任何处理，只需将磁环扣到220V电力线上即可。此外设计采取了多种保护措施来确保设备使用的绝对安全。电路设计中，强、弱电路分开设计，保证信号线路中不会出现高电压。PLC设备电路中设置过压保护装置，避免由于感应或短路造成对计算机和用户的伤害。,三：PLC通信关键技术方案,PLC应用安全性方案,根据国家电力科学研究院的制定的标准，在网设备对电力网杂波的抗扰度需满足，当电力线上叠加的杂波功率低于500mW时，设备工作不受影响。PLC设备的发射功率根

11、据电力线环境自适应调整，最大时为25dBm，即320mW。对电能质量评估时，关注的是工频50Hz信号的25次谐波频率以下的杂波。PLC信号频率范围在2MHz-30MHz，以PLC信号最低频率2MHz计算，其频率为50Hz电力线信号的40000次谐波，对50Hz信号的电能质量的影响也是微乎其微的。,三：PLC通信关键技术方案,PLC对在网用电设备的影响技术评估,三：PLC通信关键技术方案,调制方式自适应：根据网络质量从BPSK至1024QAM自动调整调制方式，主动性的调整接受灵敏度，确保网络传送质量；过零检测：零点附近，网络质量较好，主动性增大数据速率；峰峰值附近，网络质量较差，有目的降低数据速

12、率信道评估：自动评估信道质量，根据网络信道比情况，自动调整信号功率。,PLC克服用电设备影响技术方案,WLAN工程勘测,只要多厂家之间使用相同的协议：Homeplug AV/IEEE P1901或者DHS/G.hn 均可以实现产品相互兼容，各个厂家的电力桥和电力猫即可混合组网。若实现电力猫的即插即用，系统的专属性通过保证电力网桥和电力猫端的NMK（Network Management Key）字段相同来实现。例如，将NMK设置成CMCC。主站点使用这个键值管理加入电力线局域网的从站点，在运营架构中，我司会将电力桥工作在主站点模式，另外通过网络ID进行主站点的区分，进而进行主站点之间的隔离。,三

13、：PLC通信关键技术方案,PLC网络兼容与专属性方案,PLC技术介绍PLC产品介绍PLC通信技术方案PLC应用组网及工程实施应用组网工程实施PLC应用案例,议题,四：PLC应用组网与工程实施,PLC系统应用组网组网拓扑,多点耦合，耦合点在电表之后 有线、无线终端自适配 支持POE远程供电 电力猫可通过电力网桥实现管理和状态的查询,四：PLC应用组网与工程实施,PLC系统工程实施工程原则,电力桥放置于强电井，便于在电表后对电力线耦合；为确保耦 合效果，耦合点少于15个。电力桥至耦合器的线缆长度控制在20米以内；减少信号耦合前 的衰减；交换机及ONU应放置在弱电井，交换机与电力桥之间的距离控 制在

14、60米以内，优先考虑POE功能。,四：PLC应用组网与工程实施,PLC系统工程实施容量设计,每个电力网桥下挂1520个电力猫，每个电力猫按照三个用户 设计容量；为了解决流量均衡问题，每个电力猫的PLC吞吐量限制在小于 5M；,四：PLC应用组网与工程实施,PLC系统工程实施高层住宅设计原则,按照每层68户，按照50%业务渗透率，可以3层每12户共用一个 电力桥；电力桥在电表后端实施信号耦合；,四：PLC应用组网与工程实施,PLC系统工程实施低层多单元设计原则,楼高不超过6层，一般每栋楼由多个单元组成，每单元每层2-4户，按照实际业务需求，可以根据需要每栋楼每个单元使用一个电力桥。,四：PLC应

15、用组网与工程实施,PLC系统工程实施办公写字楼设计原则,写字楼通常没有楼层电表，在通信质量有保证的前提下，可在整个大楼的配电柜开关后耦合信号。如果只为某些楼层单独布置电力线网络，可在楼层开关柜后耦合信号。,PLC技术介绍PLC产品介绍PLC通信技术方案PLC应用组网及工程实施应用组网工程实施PLC应用案例,议题,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,项目说明：2011年1月份，京信通信参与了广州移动PLC项目的工程实施工作；项目实施目的:开展基于PLC技术的无线宽带覆盖，为促进电力线WLAN网络的设计及建设;项目实施涵盖了小区、写字楼、商务会所等多种场景的PLC接入；项目规模：局端电力网桥2

16、000台，电力猫（含有线与无线规格）达到近20000台；,实施效果：工程实施简便、易行；工程开展效率对比传统接入模式高出很多；数据接入速率符合预期、客户体验效果良好；丰富了宽带接入方式，为中国移动宽带业务的推广提供了新模式。,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,Bras,Switch,Switch,OLT,ONU,电力网桥,WLAN核心交换机,PLC 网管,AC,电力猫,人工配置地址,给Station分配地址,业务VLAN,网管VLAN,给电力网桥做网关,Station,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,CMNET,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,PLC信号耦合至电表后实现入户,对整栋大楼电表柜集中实施,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,电力网桥上联GPON ONU端口,220V 交流供电,五：PLC应用案例-广州移动PLC项目,电感耦合器非接触式耦合信号,Thanks!,