如何用图解理解电力线上网？

电力线上网图解

电力线上网（PLC），即利用电力线作为信息传输媒介进行通信，无需另外铺设网线，就可实现家庭或小区内高速上网。目前可提供最大14Mbps的传输速率，能满足用户高速上网、视频点播、在线游戏、远程教育等宽带业务的需求。电力线通信技术简称PLC（Power Line Communication），是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话以实现信息传递。

PLC属于配电网络自动化范畴，它利用了电力线作为信息传输媒介，从变电站的低压侧开始使用PLC调制解调器将载有信息的高频信号加载到配电线路上，然后对信号进行高速传输。在传输距离的末端，信号通过另一台PLC调制解调器分离出来，并传送到如计算机或电话等终端设备。PLC具有极大的便捷性，只要房间有电源插座，就能上网，不受线路布局的限制。

电力线上网技术图解：

1. PLC系统构成

PLC系统包括局端设备（CE）、用户端设备（CPE）以及耦合/分离设备和传输线路。局端负责与业务节点之间的通信，完成业务的接入、汇聚或转发等功能，用户端负责与终端用户设备之间的通信，完成业务接入功能。耦合/分离设备用于在高频PLC信号和电力线低频信号之间进行耦合与分离。

PLC系统构成图

PLC调制解调器一般成对使用，即一个用于局端，另一个用于客户端。局端PLC设备负责将来自以太网的数据信号调制成适合在电力线上传输的信号，并通过耦合器耦合到电力线上。客户端PLC设备通过耦合器从电力线上拾取高频信号，并将其解调还原成原始数据信号，传输到终端设备。

PLC技术结构示意图

2. PLC工作流程

PLC工作流程：

a. PLC信号从用户端设备CPE通过用户配电箱耦合到电力线上；

b. PLC信号随着电力线的传输一直到用电端（负载），期间PLC信号不会流过负载；

c. PLC信号到达用电端后再通过用户配电箱，经过信号分离器分离出PLC信号，电力则维持原状供给用户使用；

d. 分离出来的PLC信号被送到用户端设备CPE；

e. 用户端设备CPE再将PLC信号解调还原为以太网信号，送到用户计算机或其他以太网上网设备。

PLC工作流程图

3. PLC关键技术

PLC的关键技术主要包括：

a. PLC调制解调技术：采用OFDM（正交频分复用）、扩频等调制技术实现高速数据传输。

b. PLC信号耦合技术：如何实现PLC信号与电力线信号的有效耦合及分离，并保证电力线的正常传输是PLC耦合技术的关键。

c. PLC中继技术：PLC信号在电力线上传输时会受到电力线衰减特性、线路阻抗特性及外界噪声等因素的干扰。为解决PLC信号衰减问题，中继技术是电力线载波通信中常用的技术。

d. PLC跨变压器传输技术：由于变压器对PLC信号具有阻隔作用，PLC信号无法直接跨越变压器进行传输。通过跨变压器传输技术可以实现PLC信号在配电变压器之间传输。

PLC关键技术

4. PLC技术标准

PLC技术分为窄带PLC和宽带PLC两种：

a. 窄带PLC：利用已有的配电网络线路传输低速数据、话音和视频信号，数据传输速率通常在1200bps～56kbps之间，主要用于实现远程抄表、家居自动化、路灯控制等低速联网功能。窄带PLC技术主要包括HomePlug 1.0、IEEE 1473、ITU-T G.9901/G.9902/G.9951等标准。

b. 宽带PLC：采用先进的DSP（数字信号处理）技术和调制解调技术，实现高速数据传输，数据传输速率一般在1Mbps～45Mbps之间，最高可达100Mbps，能满足用户高速上网、视频点播、在线游戏、远程教育等宽带业务的需求。宽带PLC技术主要包括HomePlug AV、IEEE P1901等标准。

PLC技术标准

HomePlug AV是家庭网络宽带电力线通信标准，由HomePlug Powerline Alliance（家庭插电联盟）于2005年9月正式发布。HomePlug AV是一种高速PLC技术，数据传输速率可达100Mbps以上，可满足家庭网络中视频、音频和数据的传输需求。HomePlug AV可确保不同厂商生产的设备能够互联互通，并可保证电力线网络的安全性，同时具有良好的QoS支持。

IEEE P1901是由IEEE（电气和电子工程师协会）成立的电力线通信标准工作组，致力于开发电力线宽带通信技术标准，该标准将采用OFDM调制技术和128位AES