电力线载波通信(PLC)简介
PLC:PowerLine Communication的简称,也叫电力线载波通讯。
PLC采用正交频分复用的调制方式。在频域上等效于sin(x)/x的波形进行叠加。每个子载波的BW约为24.4KHz。
当PLC发送信号的时候,芯片首先会进行串/并变换,将OFDM的子载波进行分离。接下来进行反傅立叶变换,将频域信号转换成时域信号。DAC进行数-模转换。混频将各个子载波升高到对应的传输频率。最后对信号进行合成。
当PLC接收信号的时候,为发送信号的逆过程,不同的是在混频之后需要进行滤波,从而减小杂散干扰。
上图中为4bit的PLC信号星座图,圆点的大小表示信号发生偏移的容差,调制深度越浅,容差就越大。当使用QAM4096的调制方式时,容差将会很小,也就是说,对接收信号质量的要求更加高。这就是为什么PLC在高衰减或者干扰比较大的时候很难达到QAM4096的调制深度的原因。
针对高通的Homeplug AV 2.0,具有以下特点:
1.Half-Duplex operation
2.Occupied Bandwidth
HPAV is 2.0 to 30 MHz - INT6400 / INT1400 and follow on
HPAV Plus is 1.8 to 67.5 MHz - AR7400 / AR1500 and follow on
3.OFDM based with ~ 24.4 kHz carrier spacing
Symbol duration is 40.96 micro-seconds
1/(40.96 µs) = 24.4140625 KHz exact carrier spacing
HPAV ~ 1150 carriers (1155)
HPAV Plus ~ 2700 carriers (2690)
4.QAM modulation
HPAV was QAM 1024, now QAM-4096 per carrier
5.Raw PHY Rates
HPAV ~ 200 Mbps
HPAV Plus ~ 500 Mbps
HPAV turbo ~ 600 Mbps
HPAV 2.0 MIMO ~ 1300 Mbps
PLC相对于WIFI的优点和缺点
PLC的优点:比WIFI能传输更远的距离。
(1)WIFI信号从天线辐射到空气中一般有25~30dB的衰减。
(2)穿墙衰减很大。2.4G的外置天线产品穿2个实心墙之后信号就比较弱。5G一般只能穿1个墙。而PLC信号是直接耦合到电力线上的,电力线对信号的衰减非常小。
PLC的缺点:稳定性不如WIFI。
(1)电力线的环境环境多变,接入或拔出用电设备时会对PLC产品的端口阻抗和信道噪声产生影响。WIFI通讯虽然也有很大噪声干扰,但是天线辐射的阻抗不变,相对来说要更加稳定。
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