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　  前言

　  使用電力線載波技術，在現有的供電網絡上實現數據信號的傳輸，不需要另外布線，各種用電設備之間可以在花費最少的情況下，組成智能網絡。

　  世界上很多公司在電力線載波技術領域均積累了豐富的經驗，其中比較引人矚目的是美國Echelon公司的LonWorks電力線傳輸技術。在世界上規模最大的電力線載波網絡，即意大利Enel全國電表聯網項目中，每一個智能電表中均使用了Echelon公司的電力線收發器。該項目的規模是2700萬個電表。

    電力線情況概述

    在電力線上使用電力線載波技術進行數據傳輸時，會遇到巨大的挑戰。電力線具有高噪聲、高衰減、信號畸變大的特點,而且在不同的建筑內，不同的應用場合，不同地區，不同國家，電力線通信的性能差別很大。即使在同一地點，每天中在不同的時段，通信效果都不一樣!因此要可靠地實現電力線載波通信，必需采用高級的調制解調器技術。這樣的技術應該是，第一，技術的實現成本要低；第二、要基于開放式的標準；第三、無論在電力線環境還是非電力線環境都能可靠地工作；第四、由于不同國家對電力線載波頻率的要求不同，載波技術必須符合全球各地對電力線載波頻率的規范要求；第五、使用該技術的產品應該容易開發；第六、當電力線載波技術應用在消費類產品中時，必須能實現即插即用，即OEM產品不需要額外的安裝開銷；第七、要提供研發商業工程系統應用的工具；第八、對現有的布線不用任何調整，不需要增加網絡調整設備：如放大器、相間耦合器等。在世界各地、在房間中的任何插座之間都可以可靠通信；第九、高集成度，需要的外部器件越少越好。可實現緊湊的設計，能用在體積要求高的設備中。

    埃施朗公司的電力線傳輸技術

    美國埃施朗公司的電力載波技術完全滿足上述要求，是用于ANSI 709.1即LonWorks控制網絡的傳輸技術，用于構建開放的、對等的、分布的、平坦的、端到端的智能控制網絡，是一種低速的數據通信技術，是美國ANSI
709.2標準。

    在過去的十幾年中，Echelon公司在電力線通信領域一直是充當先鋒的角色。在全世界，目前有超過２千萬個使用該技術的電力線節點應用在家庭自動化、公共設施、商業樓宇、交通運輸和工業應用等領域。埃施朗公司在電力線領域持有38項美國專利，是唯一的一家同時掌握擴頻和窄帶收發器技術的公司。

    表一中，列出了幾種Echelon公司電力線載波收發器的基本參數比較。

表一 埃施朗公司的電力線載波收發器

　　埃施朗公司的應用擴頻技術的電力線載波收發器已不再生產，現已被更可靠的雙頻窄帶BPSK收發器取代。作為同時掌握電力線擴頻調制技術和窄帶BPSK技術的公司，埃施朗公司做了很多試驗來比較兩種技術在不同應用場合對各種產生電力線噪聲設備的適應能力。測試結果如表二。

表二 幾種電力線載波技術的應用測試結果

　　從表二可以看出，埃施朗公司的窄帶BPSK電力線載波技術，比普通的常規窄頻和擴頻載波技術有巨大的優勢，該技術適應各種復雜的應用場合。

　　經過了十幾年的發展，無數的應用案例，證明了埃施朗公司電力線載波技術無于倫比的通信可靠性，國內使用過埃施朗公司電力線收發器的用戶也有同樣的體會。

　　埃施朗公司北京辦事處曾經和國內的用戶合作，對中國的電力線的環境進行過必要的測試，測試的結果很令人滿意。

　　埃施朗公司PLT-22電力線收發器，采用了數項獨特的技術創新，以確保通信的可靠性，包括:自動雙頻切換，窄帶技術，使用了數項專利的數字處理邏輯算法，功能強大的輸出放大器，專利的、低開銷的前向糾錯算法等。這些技術應用的結果，就是真正實現了智能設備的即插即用，在安裝網絡時，無須對現有布線進行任何調整。自動雙載波頻率運行是指，當首選頻率由于噪聲阻斷時，收發器會自動切換到第二頻率進行數據通信。

　　埃施朗公司的智能電力線收發器PL 3120和PL 3150

　　埃施朗公司于2003年推出了智能電力線收發器PL 3120和PL 3150。智能電力線收發器與PLT-21/22收發器完全兼容。智能電力線收發器，基本由以下三部分組成：三個8位處理器的神經元芯片核，電力線模擬集成電路和電力線DSP集成電路。其中神經元芯片核的三個8位處理器分別是：MAC處理器、網絡處理器和應用處理器。集成在片上的存儲器，用于應用程序、網絡管理、ANSI-709.1 協議的執行、存儲唯一的 48-位 Neuron ID等。智能電力線收發器的工作溫度為-40~+85?C，支持的外部時鐘頻率為6.5536MHz和10MHz，（此時智能電力線收發器分別工作在CENELEC的A波和C波段），支持硬件全雙工的UART/SPI串口等。智能電力線的目的就是為用戶降低成本，使用智能電力線收發器，在設備中增加電力線通信功能時，花費相當于以前的1/3 。PL 3120和PL 3150的基本參數對比見表三。

表三 PL3120和PL3150

　　符合全球的電力線載波頻率限制要求

　　很多國家在電力線通信上，對使用頻率有嚴格的要求，例如在歐洲和部分非洲地區，電力線載波的頻率要求如下：