電力光纖混合寬帶接入用戶端設備設計與實現(xiàn).pdf

1、建設“堅強智能電網(wǎng)”是十二五規(guī)劃的重要內容，而高速、雙向、集成、實時的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎。目前，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)完成了相關規(guī)劃工作，但面向用戶的關鍵技術和相關設備尚未實現(xiàn)重大突破。應用于電網(wǎng)的寬帶通信方案研究和相關設備設計與實現(xiàn)，是實現(xiàn)智能電網(wǎng)通信系統(tǒng)的核心。不僅如此，電力通信網(wǎng)還可以融合互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)，攜手“三網(wǎng)”邁向“四網(wǎng)融合”。
　　 構建電力光纖混合寬帶接入網(wǎng)正是基于以上需求提出，本文為實現(xiàn)這一目標

2、，主要設計和實現(xiàn)了其中的關鍵網(wǎng)絡單元，即具有WiFi和電力線調制解調等功能用戶端設備。主要工作有:
　　 (1)通過研究現(xiàn)有各種寬帶通信技術，包括xDSL（Digital Subscribe Line，數(shù)字用戶線路）、FTTH+LAN、同軸電纜Cable Modem、無線接入、寬帶電力線通信等，分析各自使用的關鍵技術和組網(wǎng)模式及優(yōu)缺點，總結出融合光纖通信與寬帶電力線通信技術實現(xiàn)電網(wǎng)寬帶通信的設計思路。
　　 (2)分析電

3、力線信道噪聲和衰減特性對設計用戶端設備帶來的挑戰(zhàn)，選擇適合于該應用的OFDM調制技術，對OFDM信號經(jīng)過射頻前端時產(chǎn)生的非線性變化作了理論推導，基于此提出了頭端對多個用戶端信道分配的方法。
　　 (3)對比現(xiàn)有電力線通信芯片解決方案，采用電力線調制解調芯片INT6400和WiFi無線路由芯片AR9331作為硬件平臺，結合耦合部分、模擬前端、接口部分、電源部分組成系統(tǒng)。為了克服電力線信道的背景噪聲和脈沖沖擊噪聲對通信可靠性的影響，

4、設計了工頻過零點檢測電路和帶通濾波，針對一個工頻周期內不同時段的噪聲特性，系統(tǒng)自動調整運行機制以提高性能;在寬帶電力線通信塊與WiFi通信塊的物理層接口對接避免使用耦合變壓器或者交換芯片的方式，通過分析各自的電路驅動類型，采用電容耦合的方式。實踐證明，這是一種可行的PHY接口對接方法。
　　 (4)用戶端設備樣機的功能調試與性能測試。先測試WiFi射頻指標如矢量誤差、發(fā)射功率、頻譜等;然后模擬實際的應用環(huán)境進行組網(wǎng)測試。