电力线通信MAC层综述

一个完整的电力线通信收发器是由物理层、介质访问控制层、逻辑链路层等构成。其中,介质访问控制层(MAC层)主要完成收发器间链路的建立和维护、确认帧的发送和接收、信道的接入控制等功能。这些功能的实现在收发器通信中起着重要作用。文章总结了目前国际上主要电力线通信标准MAC层的基本定义、作用机制、国内外研究动态及发展趋势。这些标准分别定义了不同电力线通信MAC层的技术规范。为了更加深入地了解电力线通信标准性能上的特点,文章对国际上主流标准的MAC层技术规范做出整体分析,并展望MAC层技术的未来研究方向。     

欧洲电力线智能计量发展标准简介

低压电力线载波通信采用低压电力线作为传输介质,为通信网络“最后一公里”问题提供了一个很好的解决方案.本文介绍了一个新的基于OFDM技术的低压电力线载波通信标准——电力线智能计量发展(Power-line Intelligent Metering Evolution,PRIME),对PRIME的物理层、MAC层和汇聚层进...     

电力线宽带通信国际标准技术分析与比较

目前,国际上存在2种支持电力线宽带通信标准体系:IEEE 1901和ITU-T G.hn,二者分别定义了不同电力线通信的物理层和介质访问控制层的技术规范.为了更深入的了解电力线国际标准性能上的优劣势,文章对两大标准体系的物理层和介质访问控制层技术进行整体概述,采用自上而下的方法分析两大标准体系的技术特点.并对IEEE 1901和ITU -TG.hn进行了对比,最终分析了两大标准达到互联互通的发展趋势和产品共存性问题.     

窄带OFDM低压电力线载波技术及标准化发展趋势分析

针对低压电力线载波通信及电力用户用电信息采集应用,分析了窄带OFDM低压电力线载波技术的发展现状以及国际标准化情况。首先分析了低压配电网电力线信道的特点,揭示了新一代低压电力线载波通信均采用窄带OFDM调制技术的原因;然后针对我国电力用户用电信息采集电力线载波本地网络,提出了一种协议栈模型,目的是为标准化建立一个分层协议框架,实现不同厂家载波终端的互联互通和互操作。最后分析了物理层工频过零点传输的必要性,并对几个主要的窄带OFDM物理层标准进行了比较。     

一种新型电力线收发器在电力线载波通信中的应用

通过对各种电力线载波通信技术的对比,本文主要介绍了一种采用BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)通信技术的电力线收发器PL3150/PL3120。文中详细介绍了它的主要特点、引脚功能及应用,着重阐述并设计了一个由该收发器和辅助电路构成的LonWorks电力线智能节点模块在电力线载波通信中的应用。     

基于OFDM技术的电力线家居网络设计

对电力线信道的传输特性进行了介绍,然后从家居网络领域的角度对电力线通信系统进行了分析,给出了电力线作为传输介质家居网络的具体方案.提出了采用正交频分多路复用(OFDM)技术组建智能家居网络,利用具有高速运算能力的DSP芯片建立电力线通信系统.结合目前最新的OFDM技术,对电力线通信系统中的信道编码技术和调制解调技术进行了研究,并给出了系统设计的仿真结果.     

电力线传输特性和噪声干扰对通信性能的相对影响

电力线载波通信技术是支撑智能电网信息传输的重要技术之一,但是电力线作为信息传输通道时具有复杂的传输特性和较多的噪声干扰。为分析电力线信道的频率选择性对通信性能的影响及其和信道噪声的相对作用,设计滤波器模拟具有不同频率选择性的电力线信道,用米德尔顿A类噪声模拟信道中不同强度的噪声,采用基于OFDM技术的G3-PLC标准建立窄带电力线载波通信系统模型进行仿真分析。结果表明：电力线载波通信中,低速率传输数据或信号带宽较小时噪声干扰比频率选择性对系统性能影响大。随着数据传输速率或信号带宽增加,信道的频率选择性对系统性能的影响逐步增大。该结论为设计和研究电力线载波通信系统提供了理论分析基础。     

低压电力线载波通信信道衰减特性测量与分析

研究低压配电网信号传输衰减特性对提高电力线通信系统中物理层信号传输的稳定性和可靠性具有重要意义。通过实测低压电力线横截面积、长度及网络结构对信号传输衰减的影响,精确计量和分析了宽频带范围内信号的幅频衰减特性随电力线基础特性变化的趋势,提出利用近距离和常态T型网络模型研究电力线信道多径传输的频率选择性衰落。通过仿真和实测直观展示了电力线基础特性影响信号传输衰减的统计效果,对深刻理解和把握低压电力线信号传输特性形成的本质原因具有重要借鉴作用,为预测复杂配电网中信号传输特性提供了一种有效分析方式。     

基于电力线通信技术的智能电网及自动化系统

电力线通信(Power Line Communication)简称PLC,是一种利用电力线实现高速信息传输的技术。利用PLC技术可以实现互联网访问、远程抄表、配网自动化、家政自动化、保安监控等服务。文章主要介绍现代通信技术在智能电网中的应用,讨论如何将电力线通信技术应用于智能电网(smart grid)能源管理系统和大规模自动化控制系统中。     

电力线载波通信标准PRIME和G3-PLC的研究

电力线载波(PLC)通信是电力系统特有的基本通信方式。通过对当今世界上基于OFDM的两种载波通信标准PRIME和G3-PLC进行研究,主要分析了二者物理层的处理过程,并比较了其异同点,进而对两个标准的通信性能进行了对比。最后,对符合两个标准的载波方案进行了实际测试,并得出了实验结果。对不同电力线环境下载波标准的选取具有一定的参考意义。     

新一代电力线载波通信关键技术探讨

配用电网智能化需要灵活方便、经济实用的通信方式支撑,电力线载波通信被认为是最佳的通信方式之一。文章简要分析了配电网电力线载波通信技术的现状与发展趋势,结合智能电网配用电业务的通信需求,论述了新一代电力线载波技术的主要特征与技术挑战,阐述了包括跨频带电力线载波通道基础特性、物理层、MAC层、协同分集、频谱认知、跨频带耦合等关键技术和问题,提出了面向智能电网应用的新一代电力线载波通信技术。最后,探讨了新一代智能PLC技术的应用前景。     

多跳中继宽带电力线通信网络中的OFDM跨层资源分配

为保障宽带电力线通信网络的有效性和可靠性,提出一种综合多跳中继宽带电力线通信网络的业务层、网络层、介质访问控制(Media Access Control,MAC)层和物理层信息的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)跨层资源分配方法。首先建立综合跨层信息的MAC层数据包调度效用值模型和基于公平性阈值控制的物理层子载波分配模型。提出为满足各用户服务质量需求的MAC层高效用值数据包优先调度准则。再将该模型和准则应用于宽带电力线通信网络各交叉节点的资源分配过程中。最后在典型电力线信道环境下对所提算法及对比算法进行仿真。仿真结果表明所提算法能够保证实时用户与非实时用户的通信速率和时延的服务质量需求,且具有较大的系统吞吐量和较好的时延特性,有效解决了多跳中继宽带电力线通信网络的OFDM资源分配问题。     

基于OFDM窄带载波通讯技术的研究与应用

通过对OFDM的纠错技术、时频域交织技术、分集技术、信道均衡技术、信道映射技术等一系列物理层通信技术的研究,对各种技术的审慎选取及反复优化组合应用,达到克服时变、噪声、衰减、畸变等问题,形成一个在电力线这个恶劣信道上进行稳定、高效通信的鲁棒系统,进而解决用电信息采集系统中本地通信信道存在的一些问题;同时设计了一套载波通讯性能的评估方法,并对常见的几种载波方案进行了对比测试,以验证该方法的合理性及正确性。     

基于关联特性矩阵的电网信息物理系统耦合建模方法

电网信息物理系统(电网CPS)中信息层和物理层的紧密耦合,使得信息或物理的失效都会对电网CPS的正常运行造成影响。文中提出了一种基于关联特性矩阵的电网CPS建模方法,对电力系统控制应用中信息流与能量流的复杂耦合关系和交互机理进行梳理与建模。该方法首先对实际电网CPS逻辑进行梳理与抽象,得到电网CPS基本分析单元;然后,采用多元组定量描述信息节点、二次设备节点和通信节点的外特性,采用关联特性矩阵的方法定量描述电网CPS中物理层、二次设备层、通信层、信息层内部及其相互之间的逻辑关联关系及特性,形成完整的电网CPS耦合模型。最后,基于电网CPS模型对实际电网CPS应用系统进行分析,说明模型的使用方法,验证模型的合理性和有效性。     

低压电力用户用电信息采集本地通信方式比较

文章对低压电力用户用电信息采集三种常用的本地通信方式——低压宽带电力线载波、低压窄带电力线载波、微功率无线通信进行了分析比较,主要从通信技术原理、信道特点、组网技术和方案、适用对象和范围等方面进行了阐述,为低压电力用户用电信息采集本地通信方式的比较选择提供了参考。     

配电网载波通信与链路接入技术

配电网载波通信 ,充分利用电力线自身资源 ,应用简单、方便 ,然而由于配电网自身的复杂性 ,仅依靠单一的调制解调技术———这一物理层功能 ,很难满足配电自动化系统的需要 ,从局域网的角度看配电载波通信 ,分析链路接入技术 ,指出令牌接入技术是适应配电载波通信的接入技术。     

智能电网用电信息采集系统通信技术应用分析

文章通过对用电信息采集系统业务需求、系统业务架构及系统业务流程进行分析,明确了通信信道层在用电信息系统中的重要作用,介绍了集中器到用电信息系统平台的远程通信技术及采集器到集中器的本地通信技术,并对远程通信技术和本地通信技术分别进行了分析比较,即明确各种通信技术的优缺点后可因地制宜地选择合适的通信方案,可为用电信息通信系统建设提供参考。     

电力用户用电信息采集远程通信系统

电力通信技术是智能电网的关键技术之一,电力用户用电信息采集远程通信系统是智能电网建设的重要组成部分,介绍了一种先进的McWILL无线宽带接入技术、网络架构和体系结构,介绍和分析了McWill无线宽带接入应用的一个实际案例,应用先进的McWILL无线宽带接入技术可实现各种通信技术的统一接入与管理.     

电力线通信的小波包消噪

利用电力线路传输信息不需要架设通信线路，可以方便地实现电力营销的自动化，甚至组建新的Internet物理层信息载体。但由于电力线路存在着强噪音、信道衰减等原因，严重影响了通信质量。小波包变换是基于小波变换的进一步发展，能够提供比小波变换更高的分辨率。文中介绍了一种对电力通信信号进行消噪的小波包分析方法，从小波包的构造、小波的选择和去噪阀值的确定等几个方面来进行阐述。通过利用Daubechies构造的具有紧支撑的db小波所构造的小波包变换和小波变换算法的对比来对实际数据进行处理，证明了该方法的可行性。