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1、无线网络与通讯讲义電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生電線網簡介PLC發展PLC規格HomePlug標準PLC重要特點PLC網架構MV PLC網架構耦合器(Coupler)報告項目屋內設備LV PLC網架構與應用訊號載波電線的干擾音干擾雜訊干擾多重徑干擾家庭有線寬頻標準比較結卓 武 良 報 告林 旻 生 報 告Page 2電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生所謂的電網主要是透過電線,將據或資訊以位訊號處方法進傳輸,所以統稱為電線通訊(Power Line Communication,簡稱(PLC),以現有的實體線而言,電線
2、比乙太網線還多,所以不需要重新部線,可以直接使用,早期的電線網是用來控制家中的保全、燈光水電以及電器設備。電線網簡介Page 3電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生目前的電線通訊技術分為X-10、CEBus、Lonwork、HomePlug等通訊標準。電線通訊的歷史可從20年代開始,當時主要集中在11KV以上的高壓遠距離傳輸,其工作頻在150khz以下到了20世紀50年代,低頻高壓電線通訊技術已廣泛使用。50年代至90年代,電線通訊開始應用在中壓和低壓電網上,其應用主要在負載控制、自動抄表等服務。PLC發展Page 4電力線網路(Power Line Net
3、work)報告人:卓武良、林旻生 低速電線通訊-目前在低速電線通訊規格的制定上,較具規模及知名度的有三個X-10、CEBus、Lonwork。高速電線通訊-HomePlug-HomePlug 1.0-HomePlug AV-HomePlug BPLPLC規格Page 5電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生 HomePlug技術標準發展到目前為止有以下三種:1、HomePlug 1.0:傳輸速為14Mbps,僅能作為網際網接取之用、最新的標準為HomePlug 1.0 Turbo,傳輸速最高可到達85Mbps,可應用在視訊、遊戲以及網電視等更高速數據傳輸服務需
4、求。2、HomePlug AV:HomePlug 電線聯盟對於在家庭電線上傳送影音視訊,制定了另一個標準HomePlug AV,傳輸速最高可達到200Mbps,並以在2005 年8 月宣告完成。3、HomePlug BPL:(Broadband over Power Line),利用室外的電線網來傳送資料封包以達到上網目的。HomePlug標準Page 6電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生1.成本低 直接使用既有的配電網,需進額外佈線,低網的投資成本。2.範圍廣 電線是覆蓋範圍最廣的網。3.高速 依設備同傳送速約在14 200Mbps之間。4.即插即用 電
5、線通訊屬於即插即用,用繁瑣的撥號線過程。5.移動方 只要接任何電源插座上,就可即線上網。PLC重要特點Page 7電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生電系統通訊網骨幹網 最後一哩通訊網路系統示意圖 通訊網路系統示意圖圖片來源:台灣電力公司 圖片來源:台灣電力公司PLC網架構Page 8電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生MV PLV MV PLV 網路架構圖 網路架構圖圖片來源:台灣電力公司 圖片來源:台灣電力公司MV PLC網架構Page 9電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生電容性低
6、壓耦合器圖片來源:台灣電力公司電容性中壓耦合器圖片來源:台灣電力公司電桿性低壓耦合器圖片來源:台灣電力公司電桿性中壓耦合器圖片來源:台灣電力公司耦合器(Coupler)Page 10電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生屋內設備(Customer Premises Equipment)是用於用戶端以連接電腦等周邊設備,此設備一端接於電線,另一端為乙太網或等網設備。電力線橋接器圖片來源:盛達電業Billion相容性標誌圖片來源:HPA屋內設備Page 11電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生對外ADSL 網路電力線網路線室內P
7、LC 網路架構圖 製圖人:林旻生 LV PLC網架構與應用傳真機)NB)無限分享器桌上型電腦多工能事務機 掃描機數位電視數位投影機印表機ISP 設備Page 12電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生電線系統中的載波與一般通訊的載波是不同的,一般通訊中的載波是由於本身資的信號頻較低,如果要透過無線傳輸則需相當長的天線,故需加上一個高頻訊號以將資作傳送,但是在電線系統中的載波是由於資訊號是透過電線進傳輸,而電線中的交流電本身就具有一定的頻,台灣的110V的交流電是以60HZ為標準,而這60HZ就是電線系統中的載波,而資信號使用頻約為2MHz30MHz。訊號載波P
8、age 13電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生位訊號在自由空間中或是材介質中傳輸時,常會遭遇到的干擾問題包含:-交互符號干擾(Inter Symbol Interference,ISI)-反射干擾-音干擾(Crosstalk)-雜訊干擾-多重徑干擾(multipath fading)電線的干擾Page 14電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生PC 管內的音干擾 製圖人:林旻生 音干擾常發生於同一條幹線中的電纜,纜線之間可能形成電容或電感的耦合效應,因此發送信號可能經由耦合方式進入其他發送器或接收器,音干擾對於高頻訊號影響
9、尤其嚴重。101 001 110 111音干擾001 001 101 110 111 001001Page 15電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生雜訊的干擾的雜訊源通常是家用電器的開關換,電動機啟動等電電子元件所引起的突發性干擾。桌上型電腦多工能事務機)雜訊干擾 製圖人:林旻生雜訊干擾Page 16電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生路徑 1路徑 2路徑 3桌上型電腦多工能事務機ISP 設備室內多重路徑圖 製圖人:林旻生 多重徑干擾Page 17電力線網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生技術
10、 DSL Canle PLC PLC標準 ADSL ADSL2ADSL2+VDSLDOCSIS2.0HomeLpug1.0BPL下載Mbps8 12 24 53/13 20/630 Mbps 5-6Mhz頻道理論質14Mbps實際值6Mbps170Mbps75-150 戶10Mbps/戶上傳Mbps2 2 4 1.6/13 3/6距離Km5 1.5 1.5 300m 1km介質 銅線 銅線 銅線半光纖半銅線HFC 電力線 電力線備註 非分享 非分享 非分享 非分享 寬頻共享 寬頻共享 點對點表一:家庭有線寬頻標準比較資源:Telscom 2004 12月家庭有線寬頻標準比較Page 18電力線
11、網路(Power Line Network)報告人:卓武良、林旻生 雖然電線網相當多的優點與好處,但要將電線網普及化能須克服相當多的問題,例如高頻的電磁干擾等。目前已通過 EMI 檢測的家用電器,對於PLC的影響並不嚴重,但是會在PLC使用的頻段中產生雜訊干擾,容易導致某部份的資封包傳送失敗,並造成傳輸下降,嚴重時也可能導致PLC網癱瘓等狀況。目前電線網在全球並沒有規範出統一的國際標準,關於頻譜的劃分、使用的設備、訊號干擾可接受值、輸出的功等等這些都是需要制定出一個標準,這也是目前國際所需探討的相關議題,但願電線網能及早普及化,讓民眾能有更多一項選擇,也使得網能更深入偏遠地區,以能照福更多民眾。在位家庭的應用方面,由於電線通訊直接利用插座提供各項影音資,配合各式家用影音設備,不影響既有裝潢的前提下打造家庭影音劇院。電線通訊網在傳輸資時的載波,並不會影響到其他電器的正常運作;而再加上安裝利,僅以一般常見的RJ-45網接頭即可進接取,在安裝時完全不需要任何驅動程式,也讓電線通訊的應用範圍擴增 電線通訊,不僅可用運用在電腦間的通訊網,這門技術也被應用到家庭的自動化、流動電表自動抄表、網遊戲,更進一步的技術HomePlug AV則運用到視訊多媒體,這項技術也爲人們帶來了利性。林旻生 99530013 卓武良 99530001結Page 19