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浅谈电力线通信技术
作者：刘丽霞
来源：《商情》2013年第27期
【摘要】电力线通信技术（Power Line Communication）简称PLC，是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信号加载于电流，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。目前在多种场合使用的低速（1200bps以下）电力载波已很普遍。利用输电线路作为信号的传输媒介，人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用，因此PLC具有较高的经济性和可靠性，在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
【关键词】电力线通信调制解调器数字信号处理
一、电力线通信
PLC的概念通常，我们上网的方式一般有：利用电话线的拨号﹑xDSL方式；利用有线电视线路的CABLE MODEM方式，或利用双绞线的以太网方式。现在，我们又多了一种更方便，更经济的选择：利用电线，这就是PLC！PLC的英文全称是Power Line Communication，即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5～45Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据﹑语音﹑视频，以及电力于一体的四网合一"！另外，可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来，进行集中控制，实现"智能家庭"的梦想。目前，PLC主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"最后一
公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。四网融合，就是电力线，网线，电话线，有线电视线路融合，用到的主要技术就是电力线通信广义电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）技术早在六十多年前就应用在输电线路上，用于发电厂及变电站的调度指挥通信。
二、PLC发展过程
PLC作为电力系统传输信息的一种基本手段，在电力系统通信和远动控制中得到广泛应用，经历了从分立到集成，从功能单一到微机自动控制，从模拟到数字的发展历程，PLC中的核心——电力线载波机历经了模拟电力线载波机、准数字电力线载波机、全数字电力线载波机三个阶段。传统的PLC 主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道，仅仅局限于传输话音、远动控制信号等，应用范围窄，传输速率较低，不能满足宽带化发展的要求。目前PLC
正在向大容量、高速率方向发展，同时转向采用低压配电网进行载波通信，实现家庭用户利用电力线打电话、上网等多种业务。国外如美国、日本、以色列等国家正在开展低压配电网通信
1.窄带电力线通信技术： 1）中压窄带载波一般采用10-500KHz频段 2）速率150-2400bps，采用OFDM调制可达100kbps以上 3）传输距离较长，架空线路距离大于10km 4）调制技术FSK、PSK，新型技术采用OFDM 近年来，随着低压电力线载波通信技术逐步完善，国内有十余家企业专注于技术开发和应用，采用 的技术主要有扩频加窄带频移键控（FSK）、扩频加窄带相移键控（PSK）、正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）等，在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路 灯控制等领域均有大规模的应用。 国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误！未找到引用源。所示： 表 1国内比较主流的低压电力线窄带载波应用现状 除了以上低压电力线载波通信方案，近两年在国家电网集中招标中也出现过100kHz、175kHz、300kHz 等多种频率方案，由于大部分通信厂家采用各自的企业标准，频率选择、调制方式、传输技术及组网技 术各有特点，难以实现互操作问题。 国内窄带电力载波通信技术发展现状 一、国内现有载波通信技术特点 现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI标准、
芯片技术等方面来分析。 1.调制方式与传输速率 目前电力线载波通信常用的扩频技术主要有：直接序列扩频、线性调频Chirp和正交频分复用OFDM 等。此外，跳频FH、跳时TH以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。 国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中 东软为FSK，15 位直序列扩频通信； 福星晓程DPSK 63 位直序扩频； 弥亚微为QPSK扩频调相、过零同步、分时传输； 鼎信为二进制连续相位移频FSK，过零同步、分时传输。 上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。 目前这四家中，传输速率分别为： 弥亚微，同时提供200、400、800、1600bps四种可变速率； 东软：330bps； 福星晓程：250/500bps； 鼎信：100bps。 按照现阶段现场实际应用状况来看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能，如果涉及到远程控制（断送电）和管理功能则需要提供更高速率保证。 2.通信频率 关于通信频率，在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ；在欧洲由欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献，目前全球AMR系统均采用该频段标准。 国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家，分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。 3.通信功率及EMI指标 国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减，均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中，基本上做到3W至5W，有的电表厂甚至做到了8W，这种做法是绝对不可取的。 首先，这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损，造成大量的能源浪费，这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷； 其次，如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境，我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者，现在却也能成为最大的制造者。 就目前研究了解的情况，国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W，在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。 4.芯片技术 严格意义上讲，国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业，像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361＋单片机通过软件完成物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度，但该模式会导致其核心技术（相关软件）容易泄密或被解密，安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均是完全自主开发的载波通信芯片产品。 二、国内载波芯片产品分析
浅谈低压台区居民电能表采集问题处理方法 摘要：根据在用电信息采集系统建设和载波集抄现场调试经验，整理了低压载波集抄在系统原理、现场安装调试及故障分析处理等方面相关内容，为低压集抄实施过程中提供必要的技术支撑，特编写此文档。 关键词：低压台区；电能表采集；问题 引言 低压远程集抄是由载波智能电能表或者采集器加智能485表、载波集中器的基本模式实现低压电力用户及配变电能量数据的采集、用电异常监测，并对采集的数据实现管理和远程传输。 1低压载波采集系统介绍 该采集方案由载波智能电能表或者采集器加智能485表、载波集中器的基本模式实现低压电力用户及配变电能量数据的采集、用电异常监测，并对采集的数据实现管理和远程传输。 实际实现基本以一个配变台区为一个单元，具体方式为智能电能表本身具备载波通讯功能或者智能电能表本地上行信道采用RS485通讯信道与采集器连接，采集器上行通信信道采用用电力线载波方式与集中器通讯，集中器下行通信信道利用电力线载波方式采集同配变下智能电能表电能量数据、上行通信信道利用GPRS无线公网与主站通讯，同时采集器具备交采功能完成配变电量信息采集。详见下图1所示。 图1 集中抄表基本系统由主站、集中器、采集器、电能表四大部分组成。 主站:通常由通信前置机、后台工作站和数据库服务器和组成，可根据系统的规模进行合理的配置。 智能集中控制器：简称集中器。每个配电台区一台，固定位置安装。集中器与载波芯片之间通过电力线通讯，集中器与主站系统之间通过GPRS上行信道进行通信。 采集器:用于采集多个用户电能表电量信息，并经处理后通过信道将数据传送到系统上一级的设备。 智能电表：单三相的智能电表：RS485表和载波表。 2电能表采集器应用常见问题及解析 2.1采集器载波通讯异常 确认采集器在收到载波指令后，载波通讯指示灯是否正常点亮； 确认要抄读的采集器的MAC地址和设备地址正确且一致； 要对采集器抄读的数据标识，采集器能够支持； 确认采集器的载波电路正常； 有条件的话可以用电脑监控载波芯片和MCU的交互。 采集器不支持载波模块采集器申请协议帧，载波模块波特率不能锁定。 2.2采集器下行抄读485表失败问题 1）某采集器下所有485表都抄不到的问题 如通过采集器地址抄读485表，需要确认采集器的地址是否错误； 确认采集器与485表的接线是否接反； 用其他485设备测试采集器下行抄读485的硬件问题；
浅谈我国量子通信技术的发展现状及未来 趋势 量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点，其发展历经30余年，在理论上日益成熟，技术方案已逐渐从实验室走向了实用化，我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。 【关键词】量子通信技术；发展现状；未来趋势 【Abstract】The quantum communication has the characteristics of super security，large channel capacity，super high communication speed and ultrahigh concealment. After 30 years of development，it has matured theoretically，and the technical scheme has gradually moved from the laboratory to the practical. Quantum communication technology has also achieved fruitful results. 【Key words】Quantum communication technology；Development status；Future trend 量子通信是利用量子纠缠效应改变量子态，从而实现信息传递的一种新型的通信方式，它是量子论和信息论相结合的新研究领域。量子通信具有超强安全性、超大信道容量、超高通信速率、超高隐蔽性等特点，其发展历经30余年，在理论上日益成熟，技术方案已逐渐从实验室走向了实用化，我国在量子通信技术领域也取得了丰硕成果。
浅谈现代通信技术的发展及重要性 浅谈现代通信技术的发展及重要性 1957年10月第一颗人造卫星发射成功。自那以来，短短30余年，世界主要国家已形成了相当规模的航天产业，迄今已有22个国家组织发射了航天器；有58个国家投资发展航天技术，总投资高达近万亿美元；有170多个国家和地区应用航天技术成果。航天遥感的出现，给人类观测地球提供了最有效的场合。它的迅速发展使得在资源勘探、海洋开发、农林管理、气象预报、环境灾害监测、地貌测绘等应用领域中，发生着革命性变化。美欧日等24国发起了一项规模极为庞大的“行星一地球计划”，计划10年内发射24个地球遥感卫星，耗资150亿—300亿美元，目的是监测地球环境的变化。在空间已经采用的信息获取新技术是各类星载遥感仪器，如照相机、电视摄像机、红外及多光谱扫描仪、电荷耦合固态推扫式摄像器、微波辐射仪、合成孔径雷达等。目前的发展以信息传输型的遥感仪器为主流，而不是从空间回收拍摄的胶片。其中利用卫星红外传感器获得目标已取得显著进展，可以从空中对1/2地球表面进行实时监视，如帧频（每秒钟传送图像的次数）为每秒2次，每个像点用一个10位数码描述，每位数需硬运算10次，卫星上需要一个100亿次的计算机，而发展这样的计算机需要近10年时间。第三次或第四次产业革命相并列看待，而认为在第一次“革命”之后，一些重要事件对世界经济社会发展有重大“影响”。这种看法是有其道理的。人们震惊于现代信息技术飞速发展产生大量新的经济现象，为确定现阶段新技术革命的历史地位，才继二次、三次革命说之后进而提出四次产业革命的论点。一些描述强调目前发生的变化的重要性，借以唤醒那些仍沿着传统思路看问题，以第一次产业革命基础为发展战略出发点的科学家、政治家和国策决定者。如托夫勒的浪潮论，奈斯比特的趋势论，以及许多关于大国兴衰史的讨论等，这些震聋发馈的疾呼确实起到了唤起人们以新的眼光看世界、制定新的经济发展战略的催化剂作用。 “信息革命”就信息技术本身的变化看，为世界经济研究提供了新的工具，新的环境条件；就信息革命对世界经济产生的影响看，新的经济现象和经济问题的出现，为世界经济研究提供了新课题。 （一）“信息革命”与世界经济的形成 迄今为止，信息革命问题在世界经济研究领域尚未受到应有的重视；信息、信息技术、信息革命以及信息科学知识，在世界经济研究领域里出现的频率是比较低的。这并不表明信息及信息技术现在才变得重要起来，而是在世界经济形成过程中，它始终起着重大作用：首先，信息经济本身是世界经济中的一个重要组成部分；其次，信息传输、处理等技术条件，在世界经济整体性方面起着粘合作用；最后，每次信息革命对世界经济各方面的发展都有着巨大推动作用。 信息技术对世界经济整体形成的粘合作用，是显而易见的。信息技术进步是世界经济一体化或整体性增强的自然物质条件。关于建立世界经济科学体系的争论由来已久，人们并没有关注到，信息的传输与获取技术的整体水平和不平衡发展，仍是各国经济交流与国际性体现的障碍。当哥伦布、麦哲伦等航海探险家去发现“新大陆”时，人们所关注的是由此所带来的商业革命和市场开拓，并没有意识到，这是信息沟通方式的革命性进展。只是到了电子计算机网络使人们有可能通过全球数字通信网，全天候了解世界任一地区经济情况变化时，才意识到信息及信息传输、处理技术对世界经济整体化的作用。实际上，它存在于世界经济整体化发展的全过程之中。自然科学、哲学对时空的研究获得重大进展，时空现实变化对世界
浅谈宽带接入网及3G与4G 接入网（Access Network, AN）是连接核心网与用户或用户驻地网的桥梁，是本地交换机到用户终端的实施系统。它直接面向用户和业务节点，提供电话、视像和多媒体等业务，完成传输、复用和交叉连接的功能，相关接口是交换机和用户终端设备，传输介质有双绞线、光纤、同轴电缆、无线等。 通过对全球宽带接入市场发展情况的分析入手，指出宽带接入的扩展是大势所趋。然后进一步阐述了目前世界上比较流行的宽带接入技术概况、技术特点及其目标客户群，说明FTTH是宽带接入的终极技术，是技术发展的必然。接着通过对各种宽带接入技术所占的市场份额及增量的分析得出：xDSL在宽带接入市场的主导地位在短期内不会改变，但FTTH 迅速发展是宽带接入的另一热点。最后具体分析了FTTH这一新技术发展的诸多因素和产业链中各个环节，并介绍了FTTH发展的相关政策环境，最后对FTTH的市场前景进行了预测。 一、目前全球宽带接入发展情况 进入二十一世纪，全球宽带接入市场迎来了前所未有的发展契机，主要表现在：全球宽带用户总量的迅速增长、多种宽带接入技术的快速市场化、宽带增值业务类型增加且增值收入的稳步提高。 据Computer Industry Almanac统计，截止到2005年全球共有宽带用户达到2.15亿，宽带已成为历史上增长最快的电信业务之一。预计到2009年底，全球宽带接入用户将超过4亿。我国宽带业务自1999年开始起步，2003年宽带接入市场进入快速成长期，并在短时间内形成了规模用户市场。2005年，中国宽带接入用户达到3750.4万户，2004年增加1262.9万户。 中国正在迅速成长为宽带大国，截止2005年底，中国的宽带用户已达到3750.4万，其用户规模仅次于美国。预计到2006年，中国宽带用户数将历史性的超越美国，成为世界第一宽带大国。根据MII公布的数据及预测，到2010年中国宽带接入用户将达到1亿900万。 目前，宽带接入涉及的接入技术包括xDSL接入、LAN接入、光纤接入、Cable Modem 接入和电力线上网接入。从全球范围来看，xDSL依然领先于Cable Modem，是世界上应用最广泛的宽带接入技术。 伴随着宽带接入的迅猛发展，宽带增值业务也在稳步增长。以2004年初的发展水平估计，全球宽带增值业务的收入大约为50亿美元。 从整个大环境来看，宽带接入的市场需求的扩展是不可逆转的趋势，宽带业务开始成为全世界所有电信运营商普遍服务的目标。
浅谈量子信息技术 贝尔学院韩笑 (一) 引言 众所周知，信息技术经常出现在人们的视野之中，是许多人都很熟悉的词汇。它是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。 而量子信息技术，其与信息技术最显著的区别就在于“量子”两个字。量子信息技术是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科，主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等;量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。 (二) 量子信息技术的具体含义 那么到底量子信息技术相比信息技术，它的高端之处在哪呢? 首先，应该着重于“量子”这两个字。在量子力学中，量子信息是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。通过量子系统的各种相干特性（如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等），进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。 量子是一个态．所谓态在物理上不是一个具体的物理量，也不是一个单位，也不是一个实体，而是一个可以观测记录的一组记录（也就是确定组不变量去测量另外一组量），但是这组记录可以运算．并可以求出某时刻对是已观测的纪录对比十分吻合．这个就是波动力学的基础。要解决量子信息．首先要在逻辑有一个多值逻辑理论，才能通过对于量子态对应于一个实体，也就是现在所谓的给量子的态赋给予实体的功能，这样就可以实现某些交换，也就是可以计算，只要这组态符合一定的条件，由波动力学①，结论一定成立。这就是量子信息学的基础，如果一旦能找到符合理论的这些态，则计算能力将不是现有计算机的N信部题，而是的一0时计算的超量完成．对某个有限大的数组在量子态可以理论上是0时完成，也就是超距变换。这是量子信息学的研究动力。 根据摩尔定律，每十八个月计算机微处理器的速度就增长一倍，其中单位面积（或体积）上集成的元件数目会相应地增加。可以预见，在不久的将来，芯片元件就会达到它能以经典方式工作的极限尺度。因此，突破这种尺度极限是当代信息科学所面临的一个重大科学问题。量子信息的研究就是充分利用量子物理基本原理的研究成果，发挥量子相干特性的强大作用，探索以全新的方式进行计算、编码和信息传输的可能性，为突破芯片极限提供新概念、新思路和新途径。量子力学与信息科学结合,不仅充分显示了学科交叉的重要性, 而且量子信息的最终物理实现, 会导致信息科学观念和模式的重大变革。事实上，传统计算机也是量子力学的产物，它的器件也利用了诸如量子隧道现象等量子效应。但仅仅应用量子器件的信息技术，并不等于是现在所说的量子信息。目前的量子信息主要是基于量子力学的相干特征，重构密码、计算和通讯的基本原理。 量子特性在信息领域中有着独特的功能，在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限，于是便诞生了一门新的学科分支——量子信息科学。它是量子力学与信息科学相结合的产物，包括：量子密码、量子通信、量子计算和量子测量等，近年来，在理论和实验上已经取得了重要突破，引起各国政府、科技界和信息产业界的高度重视。人们越来越坚信，量子信息科学为信息科学的发展开创了新的原理和方法，将在21世纪发挥出巨大潜力。
什么是PLC? 通常，我们上网的方式一般有：利用电话线的拨号?xdsl方式；利用有线电视线路的cable modem方式，或利用双绞线的以太网方式。 现在，我们又多了一种更方便，更经济的选择：利用电线，这就是plc！plc的英文全称是power line communication，即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得plc具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5~45mbps的高速网络接入，来浏览网页?拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据?语音?视频，以及电力于一体的"四网合一"！另外，可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用plc连接起来，进行集中控制，实现"智能家庭"的梦想。目前，plc 主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"最后一公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。 plc的技术原理 plc利用1.6m到30m频带范围传输信号。在发送时，利用gmsk或ofdm调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5m~45m之间。plc设备分局端和调制解调器，局端负责与内部plc调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的internet。典型的plc网络如下图： plc的优点
1．实现成本低由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本。 ２．范围广电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的。plc 可以轻松地渗透到每个家庭， 为互联网的发展创造极大的空间。 3．高速率 plc能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备厂家的不同而在 4.5m~45mbps之间。远远高于拨号上网和isdn，比adsl更快！足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的plc产品正在研制之中。 4．永远在线 plc属于"即插即用"，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络！ 5．便捷不管在家里的哪个角落，只要连接到房间内的任何电源插座上，就可立即拥有plc带来的高速网络享受！ plc的应用 1．可以为用户提供高速internet访问服务、话音服务，从而为用户上网和打电话增加了新的选择。 2．通过与控制技术的结合，为在现有基础上实现"智能家庭"提供有力支持。利用电力线路为物理媒介，可将遍布住宅各角落的信息家电、pc等连为一体，接入internet，实现远程、集中的管理控制。 3．不用额外的布线，就可将家中的多太电脑连接起来，组建家庭局域网。 4．实现远程水、电、气等的自动抄表，一张收费单就可解决用户生活中的所有收费项目。 5．利用plc的"永远在线"特点，构件防火、防盗、防有毒气体泄露等保安监控系统和医疗救护系统。 主要介绍PIC技术在智能家居系统中的运用，给出PLC网络化控制系统的结构．描述智能家居系统控制端设备和局端设备的设计方法．以厦设备的电磁兼容性。该系统实现了家电智能 控制、安防控制和上网功能。 目前，中国的智能家居系统以智能安防为主，正逐渐向家电的网络化控制延伸。如何更有效地解决安防、家电智能控制、上网等问题，逐渐成为研究的热点。电力线通信(Power Line Communication，PLC)，是指利用中、低压电力线作为通信介质，实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术。利用PLC实现智能家居的网络化控制无需架线，不破坏住宅结构，连接方便、快捷，是智能家居网络化控制的理想选择。本系统采用Intcllon公司的INT5200芯片作为电力载波芯片，网络数据由与家电设备相连的电力线传送，并通过HomePlug协议实现交互，采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用技术进行调制解调，从而实现家电控制、PLC上网和家庭安防。
ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究 摘要介绍了正交频分复用(OFDM) 的基本原理, 并结合城市轨道交通 A TC 系统的特点,提出了利用基于OFDM 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 关键词列车自动控制,电力线载波通信系统,正交频分复用 在城市轨道交通列车自动控制(A TC) 系统中, 通常利用轨道电路传输信息。由于钢轨不是理想的信息传输通道,信息容量、传输速率受到了限制。本文提出了利用正交频分复用(OFDM) 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 1 OFDM 的基本原理 OFDM 是一种多载波调制技术(MCM) ,可以在强干扰环境下高速传输数据。传统的数字通信系统将符号序列调制在一个载波上进行串行传输, 每个符号的频谱占用信道的全部可用带宽。OFDM 则并行传输数据,采用频率上等间隔的N 个子载波构成,它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后N 个子载波的信号相加同时发送。因此每个符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在OFDM 中,通过选择载波间隔,使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠;接收端利用载波之间的正交特性,可以无失真地将接收到的信号还原成发送信息,从而提高系统的频谱利用率。 图1 正交频分复用OFDM 的基本原理 因此,OFDM 系统的调制和解调过程等效于离散付氏逆变换(IDF T) 和离散付氏变换(DF T) 处理,实际上系统通常采用DSP 技术和FFT 快速算法来实现。 由于OFDM 系统的符号周期延长了N 倍,增强了其消除码间串扰的能力。在数字基带调制部分,可以根据子信道特性采用不同的调制方式(如BPSK,QPSK ,QAM , TCM 等) 。如果某个频段信号衰减严重,发送端还可以关闭该频段的子载波, 实现信道自适应均衡。通过采用信道编码技术, OFDM 还可以进行前向纠错(FCC) 。2 在A TC 系统中采用OFDM 技术 城市轨道交通对列车速度控制提出很高的要求,要达到安全性、可靠性、适用性和经济 性的目标,还要考虑到迅速、准确和价格合理等因素。这需要列车、沿线、车站、控制中心的人员和设备之间的组织协调。采用OFDM 调制技术实现电力线载波高速数据传输,为城市轨道交通信号系统(见图2) 提出了一种新思路。与其它电力通信方式不同的是,它利用给列车供电的接触网(直流1 500 V/ 750 V) 进行通信。 牵引供电回路由牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨与大地、回流线等构成。牵引变电所两侧的接触网电压相位不同相,分相绝缘。相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的,其间除用分相绝缘器隔离外,还设置了分区亭。通过分区亭断路器(或负荷开关) 的操作,实行双边(或单边) 供电。接触网一般在线路中心上方,利用接触网上传输的信息可以检测列车占用线路状况。
浅谈商务写字楼电力线宽带上网方案 商务写字楼内主要是中小型企业，企业在激烈的市场竞争中，为了提高自身竞争力，争取更多的市场份额，快捷、便利地通过访问Internet获取准确、高效的市场信息显得十分重要。企业对Internet宽带接入的需求日益增长。 目前，很多已建的商务写字楼内没有传统的网络布线，如何才能经济、灵活、方便地解决这类已建商务写字楼的宽带接入网？现在，开展接入网业务有两种方式：一种是建立新的网络，另一种是利用已有的线路资源。第一种方式可通过无线、新铺电缆或光纤等方法实现，无线方式需要射频转换的硬件，由于成本较高，难以得到大面积推广，只能作为有线接入的一种补充；新铺电缆或光纤需要重新布线，费时费力，并给用户带来诸多不便。因此，利用现有线路资源是比较理想的解决方式。现有线路资源主要有：电话线、有线电视网和电力线。电话线利用ADSL、VDSL方式；有线电视网利用CableModem方式。现在，随着电力线通信技术的不断发展，我们又多了一种更方便，更经济的选择--即电力线通信（PLC--PowerLineCommunication），通过电力线高速上Internet网已成为现实。 利用电话线的xDSL和利用有线电视网的CableModem设备投入及运营成本较大，而且相对于电力线而言，其线路覆盖范围要小得多。电力线几乎无所不在，在每个房间，至少都有一个以上的电源插座。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，用户只需把电力调制解调器（USB接口电力网卡--PLA1411U或RJ-45接口电力网桥--PLB1411E）的一端插到电源插座上，一端接到电脑，不用拨号，就立即可享受最高达14Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打VoIP电话和观看在线电影，从而实现数据﹑语音﹑视频以及电力于一体的"四网合一"！而且在室内组网方面，计算机、打印机、VoIP电话和各种智能控制设备都可通过普通电源插座，由电力线连接起来，无需网络布线，便可组成局域网，高速共享Internet网资源。现有的各种网络应用：如话音、电视、多媒体业务、远程教育等，都可通过电力线向用户提供，从而可实现宽带接入网和室内组网的多网合一。因此，电力线通信在商务写字楼中小型企业的组网和接入等方面优势十分明显。 根据商务写字楼内企业上网的数量，考虑以下几种PLC接入方案： 1、楼内宽带接入用户数较多时，采用FTTB+以太网+PLC的方案。采用10M端口容量的光纤到大楼，安装一台交换机，作为楼宇的核心交换设备。在垂直配电间根据实际情况我们可以在每层或每几层安装一台PLC局端设备（电力线网络数据集中器PLM1461E），一台PLM1461E 电力线网络数据集中器可输出6路高频数据信号，通过线路耦合到楼层配电箱上，将一个楼层或数个楼层共划分为6个最高传输速率为14Mbps的共享区域。每个企业用户可根据上网的电脑数量和上网的速度要求确定共享区域，每个共享区域最高传输速率为14Mbps。电脑终端数较多的用户视原电力线路的结构条件可独享一个或多个共享区域。电脑终端数少的用户可几家共享一个共享区域。PLC局端设备的安装台数由实际需要的共享区域确定。由楼宇核心交换设备至各台PLC局端设备间的数据线采用以太网方式的五类双绞线，保证100M带宽到PLC局端设备。这样，高频数据信号通过PLC局端设备藕合到电力线并通过电力线传输至每间办公室内任一电源插座上，通过USB接口电力网卡（PLA1411U）或RJ-45接口电力网桥（PLB1411E）到达用户计算机。采用PLC接入方式，在整个施工期间，只需要在配电间敷设垂直线缆，大楼内其它地方无需进行任何线路铺设。企业用户不需在办公室内作任何布线，利用电力线就可实现高速上网，同时可以组建企业的内部局域网。 2、大楼内宽带接入用户数较少时，可采用FTTB+PLC的方案或ADSL+宽带路由器+PLC的方案。FTTB可根据实际需要申请2M或10M端口容量。整个大楼可视原电力线路的结构条件先在总配电柜处设一台PLM1461E电力线网络数据集中器或5~6个楼层合设一台PLM1461E电力线网络数据集中器，每台LM1461E可输出6路高频数据信号，通过线路耦合到总配电柜的
电力线通信(PLC)技术的应用及未来 电力线高速数据通信技术，简称PLC或PLT，是一种利用中、低压配电网作为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术，不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段，而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。 PLC按应用的配电网电压等级划分为低压PLC和中压PLC。低压PLC利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介，为用户提供Internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。中压PLC利用中压（10KV）电力线作为通信链路，为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。 近10年，特别是2000年以来，由于人们对带宽需求的不断增长，包括ADSL、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。特别是PLC技术，由于充分利用最为普及的电力网络资源，建设速度快、投资少、户内不用布线，能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网，实现“有线移动”，具备了其它接入方式不可比拟的优势，受到国内外的广泛关注。 二、PLC技术的发展现状 （一）国外发展现状 目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有：以色列Yitran公司传输速率为2.5Mbps的芯片、美国Intellon公司14Mbps芯片、西班牙DS2公司45Mbps 和200Mbps芯片，其中美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍，大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。近期，美国Intellon公司推出了芯片速率
为85Mbps的样片，法国Spidcom公司也开发了224Mbps芯片，正在测试之中。 欧盟为促进PLC技术的发展，从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA（OpenPLCEuropeanResearchAlliance）的计划，旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用，并将PLC作为实现“eEurope”（信息化欧洲）的重要技术手段。美国联邦通信委员会（FCC）一直在鼓励启用新的基于现有设施的宽带平台，促进美国的宽带业务。2004年2月12日，FCC批准对某些技术规则的修改意见，目的是通过促进电力线宽带接入技术的推广应用，把美国电力网的巨大潜力利用起来。美国、欧洲等国许多大的电力企业也积极进行中压及低压PLC的试验，美国的Cinergy等17家电力企业、德国、奥地利、西班牙等15个欧洲国家的32个电力企业建立了PLC试验网络，有的还进行了PLC商业化运营，如德国的MVV等。亚洲开展PLC研究和试验的国家和地区除中国大陆外，还有日本、韩国、新加坡、中国香港、中国台湾等地，日本对PLC的态度，经历了从初期怀疑否定、到开放试验、直至今日的积极推动的三个阶段。目前日本的东京电力、新加坡电力、香港中华电力等建立了一定规模的试验网络。据不完全统计，截止2004年年底，PLC的试验网络遍及欧洲、亚洲、北美洲、南美洲、非洲以及大洋洲的40多个国家和地区。 （二）国内PLC技术的研发及应用 国外在电力线通信技术方面的进展，引起了国家电力公司的高度重视和科研单位的密切关注。国家电力（电网）公司先后八次立项，由中国电力科学研究院、国电通信中心等单位承担电力线高速数据通信技术相关课题的研究工作。由
题目浅谈量子通信技术课程现代通信技术基础班级 学号 姓名 指导老师 2011 年12月10日
浅谈量子通信技术 摘要：量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，量子通信具有高效率和绝对安全等特点，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。 关键词语: 量子通信量子力学 1、引言 量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥的传输，后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。所谓隐形传送指的是脱离实物的一种“完全”的信息传送。从物理学角度，可以这样来想象隐形传送的过程：先提取原物的所有信息，然后将这些信息传送到接收地点，接收者依据这些信息，选取与构成原物完全相同的基本单元，制造出原物完美的复制品。但是，量子力学的不确定性原理不允许精确地提取原物的全部信息，这个复制品不可能是完美的。因此长期以来，隐形传送不过是一种幻想而已。 2、量子通信的的提出 自1 9世纪进入通信时代以来,人们就梦想着像光速一样(甚至比光速更快)的通信方式.在这种通信方式下,信息的传递不再通过信息载体(如电磁波)的直接传输,也不再受通信双方之间空间距离的限制,而且不存在任何传输延时,它是一种真正的实时通信.科学家们试图利用量子非效应或量子效应来实现这种通信方式,这种通信方式被称为量子通信.与成熟的通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,已成为国内外研究的热点.近年来在理论和实践上均已取得了重要的突破,引起各国政府、科技界和信息产业界的高度重视.从人类信息交流
现代通信技术前沿 学期作业 学生姓名：学号： 学院：计算机与信息工程学院 专业年级： 题目：浅谈蓝牙技术及其发展前景 浅谈蓝牙技术及其发展前景 摘要：蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，近年来已经成为研究的热点问题并获得了广泛的应用。本文从蓝牙技术的起源和特点讲起，详细介绍了蓝牙系统的组成、蓝牙技术的信息安全机制和蓝牙技术的组网方案，最后对蓝牙技术的发展做了展望。
关键词：蓝牙系统组成技术 1、引言 就目前科技发展的趋势而言，新科技成为数字电子产品提升本身性能和实力的最佳帮手，而电子消费产品的未来前景也会向着两个重要的指标方向发展。其一就是运用能将无线、可携带式设备以及局域网络演变成为网络体延伸的这类开放的蓝牙技术；而将内存规格统一、加密及轻量化这三者结合为一体的应用就是另一个指标发展方向。 “蓝牙计划”已经不仅仅是少量媒体关注的对象，四大信息媒体都加入了追踪报道，可以说，“蓝牙计划”已经由不得你是否中意，它早已铺天盖地的出现在生活中，如春笋般蓬勃发展。虽然说大家都听说有这么一个具有无限发展前景的计划正在如火如荼且声势浩大的进行着，今后如何真正了解这个计划始末和意图、并对今后新应用有思考，才是最重要的。 bluetooth技术是近几年出现的，广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 蓝牙系统既可以实现点对点连接也可以实现一点对多点连接,在一点对多点连接的情况下，信道由几个蓝牙单元分享,两个或者多个分享同一信道的单元构成了所谓的微微网，一个微微网中存在1个主单元和最多可达7台的活动从单元,多个相互覆盖的微微网形成了所谓的分布网. 2蓝牙技术概况 2.1蓝牙的起源
低压电力线载波通信技术应用情况分析与思考 电力线载波通信技术，英文简称PLC(Power Line Communication>,是指利用己有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种技术。在低压配电网进行PLC通信，已经成功用于远程抄表、家居自动化和智能小区等领域。随着网络技术和信息技术迅猛发展，国内外利用低压电力线传输速率在1Mbps以上信息的高速电力线载波技术研究不断取得重要进展，该技术在现有电力线上可以实现数据、语音和视频等多业务的承载，未来可以传输数据、语音、视频和电力为一线的“四网合一”，是极富诱惑力、也充满了时代挑战的一种新技术。 低压电力线载波通信目前正处于发展的重要时期，随着关键技术问题的逐步解决以及各种标准规范的建立完善，必然会得到大规模的发展和广泛的推广应用，对此，我们必须高度重视。 一、密切关注低压电力线载波通信应用与发展情况 电力线载波通信技术组网简单、成本低、抗毁性强、易于实现,近几年发展很快。可以乐观地预见，低压电力线载波通信技术必将成为未来几年数字通信领域的研究热点，引起IT行业的广泛关注。 <一）技术不断进步 载波通信技术加快发展。低压电力线载波通信的核心问题是载波信号的调制 电力线适配器常见问题解决方法 only发表于 2010-12-27 13:14 | 阅读次数：163Views 电力线适配器在我们日常生活中得到了广泛的应用，其中对于一般的用户或许会出现很多小的故障，本文总结电力线适配器可能会出现的一些故障及解决方法，希望能帮助大家更好的使用电力线适配器！ 1.什么是电力线上网/联网? 通过电力猫，任何电器，比如电脑，打印机，电视，VCR，机顶盒，保安监视设施，IPTV,音响……都可以很轻松地通过现有的电线连接起来。 电力线联网并不需要架设新的网线，费用低廉，用途广泛，高速稳定，传送速度已从几年前的14兆发展到今天的85兆和200兆。 2.使用此产品最多可以连接几台电脑呢？ 建议不要超过15台。 3.两台透过电力猫来连线的电脑 最远可达多远在没有电器或干扰源的情况下最远将可以达到300M，但100M之后传输速度将会下降，有可能导致讯息减弱或资料遗失，并且建议不要将产品插入突波保护器，因为这些装置可能会干扰讯号传输。 4.此产品与无线网络主要的差异性？ 无须设定，随插即用而无线路基地台及网卡皆需设定，且其网络讯号易受墙壁隔间及上下楼层阻隔而衰减并且会产生电磁波对人体造成伤害。 5.将该产品插在电源插座上使用。会影响其他家用电器设备的使用吗？ 不会。对家用电器并无任何影响，因为电力线传输使用的频带与家用电器所使用的频带不同，所以不会影响。 6.使用该产品在电源线上传输网络讯号，会不会受家中电器的干扰？ 不会，因为电力线传输使用的频带与家用电器所使用的频带不同，所以不会影响。 7.该产品可以配合延长线来使用吗？ 可以，但是最好选用最简单且一般的延长线来用。有些延长线会加装突波保护及滤波功能，有这些装置的延长线不建议使用。 doi：10．3969/j．issn．1002－0802．2014．05．001 量子通信技术发展现状及面临的问题研究 徐兵杰1，刘文林2，毛钧庆3，杨燕3 （1．保密通信实验室，四川成都610041；2．解放军95830部队，北京100093；3．解放军91746部队，北京102206） 摘要：量子通信具有更高的传输速率和更可靠的保密性，是世界各国正在研究和发展的通信技术热点之一。首先介绍量子通信技术的基本概念、发展历程、系统架构、特点优势，然后重点阐述国内外量子密钥分配、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子机密共享等技术的研究进展情况，最后分析量子通信技术研究和发展过程中面临的困难及局限。 关键词：量子通信密钥分配隐形传态机密共享 中图分类号：TN91文献标志码：A文章编号：1002－0802（2014）05－0463－06 Ｒesearch on Development Status and Existing Problems of Quantum Communication Technology XU Bing－jie1，LIU Wen－lin2，MAO Jun－qing3，YANG yan3 （1．Science and Technology on Communication Security Laboratory，Chengdu Sichuan610041，China； 2．Unit95830of PLA，Beijing100093，China；3．Unit91746of PLA，Beijing102206，China）Abstract：Quantum communication is a new communication technology under research and development，which possesses higher transmission rate and reliable secure communication advantages．This paper intro-duces the concepts，development，system architecture，features and advantages of quantum communication technologies firstly．Then it focuses on demonstrating the technology research progress of quantum commu-nication，such as quantum key distribution，teleportation，secure direct communication and secret sharing．Finally，the research and development difficulties of quantum communication technology and limitations are analyzed in this paper． Key words：quantum communication；key distribution；teleportation；secret sharing 0引言 量子通信基于量子力学原理，将微观世界的物质特性运用到通信技术上，在高速传输和高可靠保密通信方面具有优势，成为当今通信技术领域的研究热点之一。世界各国纷纷投入大量的人力和物力进行研究和开发，在理论研究和实验技术上均取得了重大突破。 1量子通信技术 1．1基本概念 量子通信是利用量子相干叠加、量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信技术，由量子论和信息论相结合而产生［1］。从物理学角度看，量子通信是在物理极限下利用量子效应现象完成的高性能通信，从物理原理上确保通信的绝对安全，解决了通信技术无法解决的问题，是一种全新的通信方式［2］。从信息学角度看，量子通信是利用量子不可克隆或者量子隐形传输等量子特性，借助量子测量的方法实现两地之间的信息数据传输。量子通信中传输的不是经典信息，而是量子态携带的量子信息，是未来通信技术的重要发展方向。 1．2发展历程 量子通信的研究发展起步于20世纪80年代［3］。1969年，美国哥伦比亚大学Wiesner提出采用量子力学理论保护信息安全的设想。1979年，美国IBM公司的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard提出了将Wiesner的设想用于通信传输的 第47卷第5期2014年5月 通信技术 Communications Technology Vol．47No．5 May．2014电力线适配器常见问题解决方法
量子通信技术发展现状及面临的问题研究_徐兵杰
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