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PLC (Powerline Communication) -- 电力线通信
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电力线通信(Power Line Communication)
1 概述
电力线通信(Power Line Communication)是利用电力线实现信息传递的通信方式的统称,简称PLC。
要了解电力线通信,首先必须对电力线有一个基本的了解。电力线大致分为五类:
(1)各种输电线:包括特高压输电线(UHV,1000 kV及以上)、超高压输电线(EHV,750、500或330 kV)、高压输电线(HV,220 kV);
(2)高压配电线:110、66、35 kV;
(3)中压配电线:10(20)kV;
(4)低压配电线:380/220 V;
(5)室内用户线:我国一般为单相220 V。
中国大多数地区电网的电压序列为500/220/110/35/10/0.38 kV,其他电压等级仅在局部地区使用。
过去,PLC主要是指输电网中的电力线载波通信(Power Line Carrier),多数为窄带模拟载波,单路或几路SSB或DSB AM制式。前几年也有少量数字式电力线载波机(DPLC)在国内应用,速率一般不超过(2B+D)/2,即72 kb/s。电力线载波技术在国内已经有70多年的应用和发展历史,技术标准和管理规程相当完备和成熟,目前尽管在线运行的载波设备总数呈下降趋势,但在电力系统仍然还有相当大的数量,承载着电网通信的某些核心业务。
本文所称PLC,是一个广义的专业术语,既包括输电网中的电力线载波,也包括配电网中利用配电线路实现的数据通信。但是,从谈论新技术发展的角度,主要是指后者,尤其是指中压和低压配电线及室内用户线上的2Mb/s以上的高速数据通信。
[ 本帖最后由 DaNiu 于 23-9-2005 01:31 PM 编辑 ] |
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发表于 23-9-2005 01:17 PM
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2 PLC技术分类
从占用频率带宽角度,可分为窄带PLC(NB-PLC)和宽带PLC(BB-PLC)。
窄带PLC的载波频率范围,在不同国家、不同地区是不一样的,美国为50~450 kHz,欧洲为3~148.5 kHz(95 kHz 以下用于接入Access通信, 95 kHz以上用于户内In-house通信),中国为40~500 kHz。
宽带PLC的载波频率范围,在美国为4~20 MHz(HomePlug Specification v 1.0),主要用于户内;欧洲为1.6~10 MHz(Access)和10~30 MHz(In-House),这是ETSI标准,CENELEC标准分界点为13 MHz,欧盟委员会从2002年开始正在协调统一;中国尚无宽带PLC的标准。
从实现的通信速率来看,可分为低速PLC(LS-PLC)和高速PLC(HS-PLC),一般以2Mb/s线速为分界线。通常,NB-PLC等同于LS-PLC,BB-PLC等同于HS-PLC。
另一种分类方法是按应用场合的不同。ETSI标准《PLT体系结构参考模型》中,根据使用场合不同,分为四类,通用符号标记为PLT-x,其中,x= H(高压)、M(中压)、L(低压)、P(室内)。
本文以下论述中,PLC和PLT(Power Line Telecom)为同义词,需要细分时采用PLT-x,一般统称时采用PLC。 |
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发表于 23-9-2005 01:19 PM
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3 电力公司对PLC技术的功能定位
电网从超高压输电线路到低压配电线路,分布极为广泛。近年来,国家支持电力部门投入巨额资金实行城市电网和农村电网改造,使得配电网的情况有了极大的改善。实施“两网改造”后一方面大大提高了供电可靠性和电能质量(电压和频率稳定性),另一方面也提出如何满足日趋复杂的配电网安全稳定控制急需的通信手段和如何充分利用配电网资源两个新的问题。
电力部门对利用电力线实现通信的研究和开发工作,从来没有停止过。在世界范围来看,窄带PLC在电力系统已经有80多年的发展历史,它曾经是输电网继电保护、远动、调度电话的主要通信手段,目前仍在广泛使用,短时间内也不会完全淘汰。PLC技术逐步向低压网延伸,过去并非不想为之,只是受技术条件限制,未能实现而已。
近年来,随着配电网扩大和通信技术发展以及社会逐步信息化,利用低压配电网实现高速数据通信的梦想正在变为现实。低压宽带PLC技术发展再一次引起了各国电力公司的高度关注,这种普遍重视的背后,有几个方面的原因:首先,配电网不断发展,管理和控制复杂性加大;第二,用户对供电可靠性和电能质量的要求越来越苛刻;第三,窄带PLC已经不能适应现代电网的要求,需要新的技术手段;第四,电力公司与电力客户之间双向的宽带通信及增值服务能力,正在成为电力公司在电力市场竞争中取胜的重要因素之一。
这四个方面是从电力公司内部需求角度来看的,当然,如果PLC这项技术利用好了,向全社会开放,对促进社会信息化无疑也是非常有利的。
无论是否能够开展公众电信业务,作为电力公司来讲,研究开发宽带PLC技术的主要功能定位,应当是以下三个方面:
(1)用户进入电力客户服务门户网站的第一渠道。在国外,这已经成为电力市场竞争的法宝,在国内,至少可以改善供电服务、降低通信成本。
(2)配电网自动化控制和现代化管理的主要通信手段。配电网点多面广,完全用光纤覆盖是不太现实的。PLC技术与配电线路结合比较自然和紧密。
(3)家庭节能工程及家庭智能化的物质基础。电力要加强环保,电网侧的努力固然重要,但是到一定程度后,潜力就不大了,进一步降低污染的主要出路,在于减少不必要的能源消耗。实行家庭节能工程,就是其中一个很重要的方面,其实质是家用电器的智能化和网络化控制,PLC可以很方便地实现智能家电联网和远程控制。 |
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发表于 23-9-2005 01:20 PM
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4 宽带PLC技术的主要用途
(1)户内联网(In-house networking),即 PLT-P:
利用室内电源线和任意电源插座,实现家庭内部多台计算机联网及智能家用电器控制,也可以通过家庭网关(或楼层网关)与五类缆、光纤、PLT-L、ADSL、CATV或无线等相连,进入因特网或电力客户服务网。
(2)户外接入(Access),即 PLT-L:
进户:光缆或其他高速通信手段到楼内总配电室后,利用楼内220V线路解决总配电室至每个住户门口的通信接入问题;
进楼:楼内总配电室以外更远距离的通信接入,例如小区内从配电变压器到某栋楼的总配电室的通信连接。
(3)中压PLC,即PLT-M:
35/10kV变压器 至 10/0.38kV变压器之间,如没有其他通信手段,可利用10kV线路和PLT-M设备,构成接入网主干电路。PLT-M使用的10kV线路可以是地下电力电缆,也可以是架空电力明线。
以上三种情况,从技术上讲,对专用通信和公众通信都是适用的,同样的技术、同样的网络,其连接出口不同,尤其是连接目的地不同,服务性质就有所差别。作为公众通信,PLC接入网出口直接或间接至因特网,目的地是因特网;作为专用通信,PLC接入网的出口可以直接连到电力客户供电服务网,也可以通过因特网,但最终目的地是电力服务网。当然,某些情况下这两者很难截然分开。国外已经有一些电力公司,利用PLC或复合通信能力的电力电缆,开展电力、电信、保险、消费信贷等多种业务的捆绑服务,这种捆绑是指接入服务提供商的能力而言的,用户有选择使用或不用的权利,每项业务都是充分竞争的(包括售电),因此不存在垄断的问题,由于方便,而且电力公司一般资信较好,用户还是欢迎的。 |
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发表于 23-9-2005 01:20 PM
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5 基于PLC的宽带接入网络体系结构
网络体系结构,是指各种各样的网络元素按照一定的规则(拓扑、层次等)有机地组合,所形成的完整的装备体系和功能结构。
PLC宽带接入网,其网络元素与其他接入网类似,不同的只是PLC主站端设备、信号注入耦合装置、电力线媒介和PLC MODEM,即物理层面的差别。其拓扑形式和通信协议,与基于以太网技术的宽带接入网是类似的,只是为了克服电力线媒介传输条件差、性能变化大的困难,一般都采用OFDM技术,协议方面有的也作了修改和优化。
从目前情况来看,完全基于PLC技术,一般只能组成用户室内或小型楼宇的局域网络(Home LAN或In-house Network),用于家庭多台计算机内部联网及智能家电联网,其网络体系结构比较简单,如果以传输手段作为网络体系结构的主要特征,则可以称之为纯PLC对等网络或主从网络。
目前,这种网络在国内家庭需要不大,可能在SOHO应用方面有一定的市场。真正需求量大的,还是家庭宽带上网、大楼内部局域网以及局域网与因特网之间的连接。而这些需求,纯PLC多数是满足不了的。要形成一个实用的网络,还必须结合其他通信技术,优势互补,有机整合。
笔者考察了国内外各种PLC试验网的网络结构后,把它们基本上归纳为三类,这个观点和归纳方法已被越来越多的人所接受。
(1)FTTB + UTP + PLT_P
光纤到楼内总配电室,经过网络交换机或路由器,用5类UTP缆分配至楼层电表间,再经过PLC主站和耦合装置注入各家的进户线,用户在家里任何一个电源插座插上PLC MODEM,接上USB线或RJ45的连线,就可以实现高速上网。
这种方式有诸多优点,例如,PLC传输距离短,且都在钢筋混凝土墙内,EMC很容易解决;又如,PLC作为末端支线,14Mb/s网线速率足够了,设备成本比较低。目前,国电通信中心组织中电飞华公司在北京电力职工住宅区建立的试验网络,主要采用的就是这种结构。但前提是,楼内必须具备可以在电表间竖井内上下放线的条件。
(2)FTTB + PLT_L + PLT_P
这种方式也很简单,光纤到楼,PLT_L作为垂直干线,PLT_P作为水平布线。这里的PLT_L和PLT_P,既可以是同制式、同厂家的产品,也可以是不同制式、不同厂家的产品。
前者如西班牙DS2公司的45Mb/s产品,1~30 MHz分为三个频段,低频端作为垂直干线通信频段,10~20和20~30 MHz作为可选的水平总线通信频段,垂直干线与水平总线之间通过中继网关连接,速率都是45Mb/s(上行、下行分开,总速率45Mb/s)。
后者如中国电力科学研究院通信所研发的系统集成方案,垂直干线为基于DS2芯片的45M PLC产品,水平总线为基于Intellon芯片的14M产品,两者制式不同,大部分频段重合,集成互连时必须解决好信号隔离问题。
这种方式下,只要光纤进到楼内总配电室,从总配电室至用户家中电源插座之间就不再需要任何布线。
下一步,中压PLC(PLT_M)成熟后,还可能出现FTTS + PLT_M + PLT_L + PLT_P的结构,其中FTTS是光纤到变电站(Substation),也可能是FTTT(光纤到变压器)。
这种方式也可以简称为“FTTx + PLC”,其中包含了上面所讲的各种情况。
(3)其他组合结构
上述结构模式中,FTTB可以用其他高速接入手段替代,例如在对价格敏感、对速率要求不高的用户群中,可以用xDSL替代,速率仍高于拨号上网,但多个用户可以分担一条专线的成本,比较经济。
另外,PLC和WLAN还可以互补,在WLAN覆盖不太好的户内或楼内局部区域,可以利用PLC作为AP与有线网络节点之间的中继线,不需要重新布线就能在楼内设置多个AP,实现高速移动上网全楼覆盖。这在美国部分家庭和办公楼、酒店等已经得到应用。
[ 本帖最后由 DaNiu 于 23-9-2005 01:29 PM 编辑 ] |
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发表于 23-9-2005 01:21 PM
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6 发展动态
世界上从事PLC研发、制造的厂商,分元件、设备、解决方案三大类,至少有几十家。实用产品的标称速率有4.5M、14M和45Mb/s等几种。
在过去几年里,世界上30多个国家和地区的上百家电力公司进行了试验(包括技术试验和商业试验),如德国的RWE、EnBW、MVV、EWN、EO、SH、SS,奥地利的TIWAG、Linz Strom、EVN,意大利的ENEL,西班牙的Endesa、Union Fenosa、Iberdrola,葡萄牙的EDP,英国的SSE、法国EDF以及欧洲其他7个国家的15家公司。美国、巴西、智利、阿根廷、新加坡、香港、印尼、马来西亚、韩国、科威特、南非等也有一些电力公司已完成或正在进行试验。德国、瑞士、奥地利、瑞典等国部分电力公司在2001年开始了商业化运营。试验规模较大的项目相对集中于欧洲,但美国最近一两年发展很快,主要是在中压PLC(PLT_M)方面。中压PLC的主要难点是已调制信号与较高电压等级的电力线路之间的宽带耦合,跨越终端变压器问题相对而言比较容易解决,已经有了一些有效的解决方案。
PLC技术发展,主要体现在两个方面,一是关键芯片的研发,二是针对各种配电网络结构特点的工程设计及实施中的技术诀窍。
芯片方面,尽管主流厂商声称已完成150M甚至200Mb/s的研制开发,但目前并没有形成商用化产品。14M芯片技术相对成熟,集成度进一步提高,新产品体积已经缩减至半个烟盒大小,价格有所下降,而且随着批量增加还会进一步下降。45M芯片技术先进性仍然是目前世界上商业化产品中最好的,但价格相对较高,在FTTB+UTP+PLC方案中,45M的性价比不占优势,但是,如果要利用PLC网络开2 M TDM over Ethernet业务,45M高速率的优点就显现出来了。
工程技术诀窍方面,由于配电网差别很大,因此,了解一个并不等于了解了全部,在一个楼里能开通,同样的方案在另一个楼未必就行。对电网全面情况的熟悉程度,对不同配电网特性的测试和掌握、各种情况下PLC建网的经验等,成为区分系统集成商和运营商技术实力的几个重要方面。 |
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发表于 23-9-2005 01:22 PM
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7 EMC与PLC标准化问题
EMC和PLC标准化问题比较复杂,以下根据笔者2002年率团赴欧洲和美国考察的结果,介绍一些有关的情况。
欧盟具体主管电信和电气产品方面政策法规的部门是欧盟委员会企业总局(DG ENTERPRISE)。在欧洲,PLC的发展得到了欧盟委员会的高度重视。欧盟委员会对PLC的基本看法是:发展PLC有助于在本地环路上引入有效竞争,这是欧洲迫切需要的,但同时发展PLC也带来了管制方面的难题,需要认真加以研究解决。
首先,欧盟希望PLC技术尽快成熟。根据2000年3月欧盟里斯本会议提出的使欧盟成为世界上最具竞争力和基于知识的最有活力的经济的战略目标,以及欧盟“电子欧洲2002年行动计划”,欧盟确定的电信政策包括两个要素:一是完善的通信基础设施,二是廉价的高速因特网接入。欧洲实行电信改革多年以后的结果是:市场规模快速增长,用户有了更多的选择,价格总体上有所下降(长途下降得多,市话上涨得少),但是主导运营商仍然占有90%以上的市场份额(即开放的结果只使其下降了几个百分点)。开放形成的竞争主要集中在长途,本地环路仍然处于基本没有竞争的状态。欧盟委员会认为,在本地环路上引入竞争可以进一步降低资费和促进高速上网的普及,符合欧盟的总体战略,引入竞争的方法是发展电力线通信、有线电视网复用以及采用无线接入技术,其中,由于电网覆盖面最广泛,因此发展PLC对于促进宽带接入的普及和解决“数字鸿沟”问题最为有利。
但是,利用配电网进行高速数据通信,在一些国家遭到某些人的反对,特别是无线电频率注册使用者的强烈反对,立法和执行部门对PLC究竟会不会对其他系统产生电磁干扰也非常关注,一些国家的国会和政府对此进行了干预,试图在发展宽带技术和保护无线用户之间寻找利益平衡。
从考察期间所看到的各种测试记录图表来看,被测试的PLC设备所产生的电磁干扰没有超过美国标准的限值。如果按目前英国和德国的标准来看,不仅PLC,其他很多电子设备(包括以太网、xDSL、Cable Modem等)也都超标。
解决问题的出路大致有两条:一是降低发信功率,使电磁骚扰低于规定限值;二是控制使用频率,在敏感频段严格限制,一般频段适当放松。但是,对于厂家来说,这两种方案在技术和经济上各有各的难题需要研究解决;对于政府而言,对于“低”和“松”都有一个控制到什么程度以及国内各种力量的强弱及利益平衡问题。英国MPT1570和德国NB30以及相关法规的出现,并非毫无道理,它们实际上是国内各种力量相互较量、政府最后权衡的结果。 |
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发表于 23-9-2005 01:23 PM
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欧盟在电磁干扰管制方面的基本模式是:首先由欧盟委员会协调各成员国联合制订颁布欧洲法律法规(Directives、Mandates等),提出原则要求,并且针对不同情况,对如何确认产品符合法律要求,作出具体规定;指定欧洲标准化机构(ESOs)根据法律制订相应的协调标准(Harmonized Standards);指定授权检测认证机构(Notified Bodies)和专家咨询机构(Competent Bodies),根据法律规定的步骤和要求,协助厂商履行法律规定的程序。
欧洲的法制化环境是比较完善的,已发布的法律法规非常复杂。早在成立欧盟之前,欧共体就颁布了有关电磁兼容性问题的法令Directive 89/336/EEC(以下简称EMC-D)。除了EMC-D,与PLC有关的主要法令还有两个:Directive 73/23/EEC (LVD)、Directive 1999/5/EC (R&TTE),分别规范低压电器设备安全性和无线电与电信终端设备的各方面要求。这些法令颁布后陆续又发布了若干补充修订法令,其中Directive 89/336/EEC已历经多次修补。此外,欧盟还定期公布与这些法令相配套的协调标准的目录及指定检测机构、咨询机构的名单。在LVD安全性方面,法律、标准和认证机制都已经比较成熟和稳定。在R&TTE产品规范方面,目前基本上不涉及PLC,PLC产品的某些性能指标究竟应符合EMC-D还是R&TTE-D目前也不很明确,但有些公司(如PPC)为了稳妥起见,在通过EMC认证的同时也办了R&TTE认证手续。
EMC-D的立法目的是:一、确保设备在欧盟范围内自由流通,二、确保可接受的电磁兼容环境。EMC-D规定了两条法律原则:一是电气和电子产品装置所产生的电磁骚扰不得影响其他装置以及无线电和电信网络、相关设备和配电网的正常工作,二是电气和电子产品装置必须具备内在的适度的抗干扰能力以保证其能在预期的环境中正常工作。
EMC-D是强制性的法律,产品必须符合其要求,而确保符合法律要求的最好办法是符合与该法律相对应的技术标准。协调标准(HS)是欧洲标准体系中级别最高的统一标准,但并不是强制性的。符合协调标准是符合法律要求的充分条件,但不是必要条件。即使不符合协调标准,只要按法律规定提出足够的证据(如TCF),说明该产品符合法律规定的要求,然后贴上“CE”标志出售使用,这也是允许的。
欧洲EMC立法的基本精神是在充分保证电磁环境质量和秩序的前提下,尽量减轻制造企业在申报、认证等方面的负担。保证上述前提的重要执法依据是技术标准。尽管法律也规定了TCF渠道,但有了标准,事情就简单了许多,厂家自我判断或政府处理投诉就都有了具体的依据。因此,欧洲历来重视EMC标准化问题,也已经制订了一系列的各种级别的EMC标准。
但是,由于PLC是电信和电源合二为一的新技术而且新一代产品占用频带较宽,而现行EMC标准中的定义、测试方法、指标规定等都是按电信和电源分别考虑的,传统PLC的技术标准也都是针对窄带的,因此现有的产品EMC标准难以照搬。另外,PLC网络属于法律中规定的“设施”(Installations),而对于“设施”究竟应该如何认证(与“元件”、“装置”、“系统”认证的相互关系等),法律规定得比较含糊,对EMC-D是否适用于PLC网络也有些争议,实施中也没有与之相配套的网络EMC标准。这也是欧洲一些国家自行制订网络EMC标准和相关法律法规的重要原因之一。
2001年,经过欧盟委员会的协调,欧盟各国对PLC的管制框架已经基本形成了共认,同意在PLC方面应遵从EMC-D法令并共同制订统一的EMC协调标准,各国的法律和标准均以此为准,凡是不一致的都要停止执行。
2001年8月7日,欧盟委员会企业总局(DG Enterprise)已向欧洲标准化组织(CEN)、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)和欧洲电信标准组织(ETSI)发出了指令(Mandate 313),责成这些标准组织联合研究制订适用于有线通信网络EMC问题的协调标准,网络的范围包括其在室内的延伸,传输介质包括(但不局限于)电力线、同轴电缆和传统电话线。该指令要求标准组织在收到指令后6个月之内提出协调标准编制大纲和完成日期计划。
在新的协调标准的指导思想方面,欧盟的政策基点是要鼓励技术创新,但前提是要符合法律规定的电磁环境保护要求,欧盟也正在探索如何鼓励电磁污染制造者自觉降低污染水平的激励机制,以及如何采取经济惩罚措施来约束和打击超标违规现象。
[ 本帖最后由 DaNiu 于 23-9-2005 01:30 PM 编辑 ] |
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发表于 23-9-2005 01:23 PM
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从美国FCC 2003年工作会议的情况来看,FCC对PLC技术也持积极支持和协调管理的态度,详细情况可参见FCC OET的年度工作报告。
下面再介绍一些PLC标准方面的情况。
(1)概述
PLC作为电力线通信技术的总称,包含了传统的输电网电力线载波(Power Line Carrier)、中压及低压配电网载波(Distribution Line Carrier)以及中压和低压线路上的宽带通信(Power Line Telecom)。从所使用的电磁波频率范围来分,分为低频(窄带、低速)电力线通信(LF-,NB-,LS-PLC)和高频(宽带、高速)电力线通信(HF-,BB-,HS-PLC)。
LF-PLC已经有比较完整的标准,例如在频率方面,美国规定使用50~450kHz(注:IEEE/PES/PSCC已考虑修订),欧洲规定使用3~148.5kHz,其中3~95kHz用于接入通信,95~140kHz用于室内通信(详见EN50065)。LF-PLC的主要应用是自动读表、费率控制、照明控制、简单的安全监视、设备状态监视等。
HF-PLC(美国和欧盟称之为PLT)是最近几年开始出现的技术,使用频率范围大致为1~30MHz,主要应用包括:因特网高速接入、电话、VOD、视频监视、室内计算机联网、高速接入共享等。
在PLT方面,目前的标准化程度还不高。由于各种技术正在试验比较和不断发展,现在还没有形成优胜劣汰、统一制式的局面,PLC标准化的主要方向是:频率使用范围及其应用范围划分、发射频率灵活控制技术、PLT系统之间的共存协调、电磁兼容性(电磁骚扰与抗扰度限值及测试方法)等。
(2)欧洲主要的标准化机构
目前,欧洲最主要的标准化组织有三个:欧洲标准化委员会(CEN)、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)、欧洲电信标准组织(ETSI)。CENELEC和ETSI分别负责欧洲电工技术标准和电信标准的制订,而CEN负责所有其他方面的标准制订。与PLC有关的主要是CENELEC和ETSI,前者侧重电磁兼容问题,后者侧重通信技术方面的统一标准。
CENELEC的出版物类别包括欧洲标准(EN)、协调文件(HD)、暂定标准(ENV)、欧洲规范(ES)和技术报告(TR)等。这些标准出版物中,EN的级别最高,影响力最大。至2001年底CENELEC已颁布的有效标准达4000多个,其中纯欧洲标准占25.5%,等同IEC标准的占66.5%,基于IEC标准的占8%,已被欧盟委员会列入官方刊物公布的协调标准(HS)清单的共820件,约占总数的20%。
ETSI的出版物类别包括欧洲标准(EN)、ETSI标准(ES)、技术规范(TS)、技术报告(TR)、ETSI导则(EG)等。从1988年至2001年底,ETSI累计颁布了8300多个标准和相关文件,仅2001年就出版了2172件20多万页,其中主要是TS(1623个)、EN(320个)和TR(191个),从一个侧面反映了电信行业技术的多样性和技术进步的速度。
(3)与PLC有关的标准化机构
PLC标准主要分为两大类,一是有关PLC通信技术的专用标准,二是相关的EMC(包括产品EMC和网络EMC)标准。
专门从事PLC通信技术专用标准制订的组织较少,在欧洲主要是欧洲电信标准组织(ETSI)中的PLT项目委员会(EP PLT),在北美主要是HomePlug行业协会。 HomePlug去年推出了PLC行业技术规范第一版,但只涉及家庭局域网(室内联网)。ETSI是欧盟委员会认可的欧洲三大标准化正式机构之一,正在制订的PLC技术标准范围较宽,包括室内联网、宽带接入以及它们之间的相互共存。
EMC标准方面涉及的机构较多,情况比较复杂。国际标准组织包括IEC、ISO和ITU,其中最主要是IEC在负责,尤其是CISPR和TC77。在欧洲主要是CENELEC和ETSI,尤其是CENELEC的TC205/SC205A/WG10(家用及建筑物电子系统技术委员会/电源信号产品标准分委员会/高频发射与抗干扰工作组)和TC210/SC210A(通用EMC标准技术委员会/信息技术设备EMC标准分委员会),以及ETSI的TC ERM (EMC及无线电频谱技术委员会)和EP PLT(PLT项目委员会)。其中,值得特别关注的是由这两个标准化组织五个专业机构联合组成的电信网络EMC标准联合工作组(CLC/ETSI JWG)。
[ 本帖最后由 DaNiu 于 23-9-2005 01:30 PM 编辑 ] |
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发表于 23-9-2005 01:24 PM
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(4)ETSI EP PLT标准制订情况
EP PLT主要致力于制订PLC产品和系统的技术规范,已列入ETSI工作计划的共14项,1999年10月份以来已经完成了4项,仍在进行中的有6项,已经宣布停止的4项。
已颁布的四项标准是:
(1)TS 101 896 《接入系统与室内系统的共存》;
(2)TS 101 867 《网络体系结构参考模型》;
(3)TS 102 049 《室内系统服务质量(QoS)要求》;
(4)TS 102 175 《信道特性与测量方法》。
正在进行中或已停止项目的详细情况,请查阅ETSI网站。
(5)与PLC有关的EMC标准制订情况
EMC标准大致分为“产品EMC”和“网络EMC”两大类。在产品EMC方面,欧洲相关的法律依据和技术标准主要是欧盟的EMC-D、R&TTE-D和CISPR22:1997及EN 55022:1998,此外还有其他相关标准共100多项。EN 55022:1998实际上是IEC CISPR 22:1997的欧洲版,二者内容是等同的。中国也有等同的国家标准(GB 9254-1998)。
CISPR是国际无线电干扰特别委员会的简称,是国际电工委员会(IEC)下属机构,CISPR 22标准的全称叫做《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》,它规定了信息技术设备(ITE)的分级(A级和B级),相应级别ITE的辐射骚扰限值、电源端子及电信端口的传导骚扰限值,以及相应的测量方法。涉及频率范围为0.15-30MHz(传导骚扰)和30-1000MHz(辐射骚扰),30MHz以下没有规定辐射骚扰限值。具体限值指标较多,在此不一一列举。
PLC设备的特殊之处是电源端子同时又是电信网络端口,而CISPR 22中电源端子和电信端口是分别考虑的。近年来,在业界努力下,IEC正在组织对CISPR 22进行修订,先后提出了十多个修正草案。其中涉及PLC的修订意见,归纳起来主要有以下内容:
(1)增加适合PLC特点的多用途端口的定义,解决PLC在EMC标准体系中的“合法身份”问题;
(2)多用途端口用于通信目的时,骚扰限值按电信端口指标要求考虑;
(3)多用途端口作为电源端子和电信端口,传导骚扰测试分别采用人工电源网络(AMN)和T型阻抗稳定网络(T-ISN);
(4)用于多用途端口测试的T-ISN的结构、参数及纵向转换损耗(LCL)的具体规定。
限于本文篇幅,在此不深入展开叙述。
从网络的角度看,CISPR 22的修订固然很重要,但是,它毕竟只是一个针对信息技术设备(ITE)的EMC规范,并不能完全解决网络层面上的EMC问题。在网络EMC方面,欧洲的主要法律依据现在已经明确(EMC-D和R&TTE-D),但是还没有统一的网络EMC标准(即适用于法律中定义的“系统”和“设施”的EMC标准)。世界上现在只有三个涉及网络EMC的技术标准:NB30(德国)、MPT1570(英国)和FCC Part 15(美国)。概括地讲,美国FCC标准限值相对比较宽松,英国MPT1570最严,德国NB30处于二者之间。
2001年8月欧盟委员会已向CEN、CENELEC和ETSI发出了指令(Mandate 313),责成这些标准组织联合研究制订适用于有线通信网络EMC问题的协调标准,网络的范围包括其在室内的延伸,传输介质包括(但不局限于)电力线、同轴电缆和传统电话线,并且要求在收到指令后6个月之内提出协调标准编制大纲和完成日期计划。2002年初,ETSI与CENELEC组成了联合工作组(CLC/ETSI JWG EMC),开始协商制订关于有线通信网络的欧洲协调标准(HS)。去年下半年,联合工作组已经完成了标准草案第一稿。该标准一经正式颁布,将取代NB30和MPT1570,实现欧洲EMC标准的协调统一。
考察过程中,曾走访了欧盟主管官员和一些知名专家,他们认为在制订标准中应当考虑以下一些因素:
(1)PLC是宽带接入市场引入有效竞争的最佳可选对象,应当积极扶持;
(2)在不因为无意辐射而影响无线电业务的前提下,应当允许各种宽带通信系统都运行于可能达到的最大能力状态,发挥其最大的技术潜能;
(3)所有的宽带通信系统(xDSL、Cable TV、PLC、以太网等)都应当符合同样的标准,不能区别对待和有歧视倾向; |
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楼主 |
发表于 23-9-2005 01:25 PM
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(4)新的限值标准应当保证所有已在正常使用中的各种系统(以太网、电视机、卤素灯、感应炉等)无须改造而能继续正常使用;
(5)新的骚扰限值标准在规定频率范围内必须是平坦的,用户改变频率时无需调整功率,这样更符合逻辑;
(6)补救技术(频谱凹槽技术)是非常有用的,但是,只应在当有必要时、在必要的地方使用,而不能一概而论统统要求加上,因为不同的无线电业务及不同的环境对限制电磁干扰的要求是不同的;
(7)同类条件下的电磁骚扰限值标准应当尽可能全球统一(统一于IEC标准),避免造成国际贸易的技术壁垒。
专家们还认为,FCC Part 15是目前世界上比较完备合理的网络EMC技术标准,主要特点是:第一,成熟稳定,已颁布执行15年,每两年复审一次,但主要限值指标没有调整过;第二,它是基于理论和实践结合总结出来的,而不像某些标准那样单纯基于理论计算。
欧洲一些国家的测试结果表明,电视机、以太网、计算机等,也都和PLC、xDSL一样,所产生辐射高于NB30的限值而低于FCC标准。如果要求都必须低于NB30规定限值,事实上是很难做到的,除非对上述各种现有系统都进行改造。如果按FCC规定限值,一般环境下电磁骚扰都在FCC限值以下10dB左右,说明FCC标准与实际需要比较吻合,松严适度。
国电通信中心邀请国内EMC权威测试机构对北京几处PLC试验网按国标和相关参考标准进行了测试,结果表明,目前正在试验的设备和网络符合标准规范要求,这与目前主流网络结构(FTTB+UTP+PLC)条件下的理论分析结果是完全一致的。 |
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楼主 |
发表于 23-9-2005 01:34 PM
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