基于电力线载波通信技术的智能网络设计

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1、基于电力线载波通信技术的智能网络设计广州市汇源通信建设监理有限公司510620摘要：在信息时代背景下，电力线载波通信技术得以快速发展和普及应用。智能网络是信息时代下的必然产物，以网络和通信技术为重要载体，实现智能化的调控，为人们社会生活和工作提供便利。木文研究中，主要以智能化的家庭网络设计为例，可以改善居民牛活环境和优化牛活方式，对推动人类社会发展进程发挥着重要作用。木文主要阐述电力线载波通信技术的定义与网络通信协议,并提出智能网络设计的具体思路。关键词：电力线载波通信技术；智能网络设计；网关设计前言：在人

2、类社会生活中，电力线无处不在，应用范围十分广泛。在智能网络中，利用通信协议，将网络内部的多种资源实现共享，以达到通信的目的。在此过程中，将各子系统有机联系在一起，并利用网关实现内外部信息的交换。通过电力线载波通信技术，智能网络设计更具智能化。由于电力线信道木身具有诸多不良因素，如抗干扰能力弱等，可能降低通信环境。对此，应合理选择通信介质，以开展更为合理的智能网络设计。一、电力线载波通信技术概述我国电力线主要有五种，分别为输电线、高压配电线、中压配电线、低压配电线、室内用户线。电力线载波通信的简称为PLC,在

3、我国发展时间相对较长，能够满足人们社会牛活的实际需求。该技术在我国应用初期，主要以窄带模拟载波为主，通过SSB制式、DSBAM制式等而实现，后来数字式的应用范围逐渐扩大。电力线载波通信是我国电力系统中比较特殊的通信，电力线是其实现运行的主体，变电站是终端设备，在自动化调控的作用下，实现电网通信。伴随我国科学技术水平的不断提升，电力线不仅用于传输电能，而且成为通信信道。然而，电力线传输过程中，可能面临着网络特性复杂的问题，致使通信环境恶劣，对电力线载波通信技术产牛不良影响。因此，有关人员应针对电力线载波通信技

4、术而加强研究，以攻克技术难度大的问题，促进智能网络设计的发展进程⑴。二、电力线网络通信协议电力线作为通信信道使用过程中，可能存在诸多不利因素，降低通信质量。所以，在智能网络设计中，应注重制定统-的网络通信协议，有利于将产品兼容，推进智能网络的发展进程。以家庭智能网络为例，可选择CEBus开放性协议为电力线网络通信协议。然而，该协议在应用实践中，存在不足问题，因而需要设计人员采取有效的改进措施，以增强该协议的数据兼容性，推动智能网络设计的发展进程。CEBus协议的结构模型如图1所示。该协议主要由五个层次构成，

5、分别为应用层、网络层、数据链路层、物理层、管理层，且系统管理层属于后增设的。应用层是该协议的最高层次，能够提供网络用户接口；网络层能够为应用层提供无连接的确认服务；数据链路层具有诸多功能，是该协议重要组成部分；物理层能够将该协议中的节点、传输介质相连接，为信号传输创造有利条件；系统管理层可对整个协议中各工作对象的工作情况加以了解。图ICEBus协议的结构模型图在家庭智能网络设计中，设计人员应建构更为完善的电力线家庭网络结构，如图2所示。该结构设计中，主要以分布式结构为主，通过在室内安装中继器，能够对各节点加

6、强通信控制，如若某一节点有问题，则去除即可，对整个网络无影响［2］。图2电力线家庭网络结构图在电力线通信协议设计中，应避免复杂设计，遵循分层设计思想而开展智能网络设计，使各层次分别代表一网络对象，在服务接口的连接下，将各层次有机联系，实现智能网络的整体性。目前，世界范围内使用较多的电力线网络通信协议主要有两种，即：OSI和TCP/IP两种。分别如图3和4所示。图30SI协议模型层次示意图图4TCP/IP协议模型层次示意图三、智能网络设计(-)通信模块设计就电力线载波通信模块的总设计而言，主要由介质、载波通信

7、设备构成。在模块运行过程中，先利用系统将采集的原始信号加以调制，转化成载波信号,通过将其功率放大，实现电力线的传输。接收端主要负责单元处理工作，能够满足智能网络设计的通信需求。首先，通信模块的硬件设计中，主要包括以下方面：一是采用SC1128扩频通信芯片，以发挥调节电路的作用；二是电源电路设计中，先将变压器降压，以发挥隔离性作用，通过稳定直流电压信号，使电阻和发光二极管协同成为电源指示灯，并在系统正常运行中，点亮指示灯；三是电力线耦合电路设计中，采取高频电容耦合方式，最大限度规避电力线通信信道的不良影响；四

8、是带通滤波电路设计中，选择多项式低通滤波器，在网络变换条件下，形成带通式滤波器；五是前置放大电路设计;六是功率放大电路设计;七是MCU接口相关电路设计⑶。其次，通信模块软件设计中，选择PIC16C63单片机，通过对其编程，将SC1128进行初始化设置，对终端设备控制有利。(-)网关设计对于家庭的智能网络设计而言，网关设计是尤为重要的环节，既是家庭智能网络的核心，又能将家庭内部的通信设备相连接，发挥着中枢系统的作用