電力光纖混合寬帶接入用戶端設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”是十二五規(guī)劃的重要內(nèi)容，而高速、雙向、集成、實(shí)時(shí)的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)完成了相關(guān)規(guī)劃工作，但面向用戶的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)設(shè)備尚未實(shí)現(xiàn)重大突破。應(yīng)用于電網(wǎng)的寬帶通信方案研究和相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，是實(shí)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(gòu)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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)

2、，主要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了其中的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)單元，即具有WiFi和電力線調(diào)制解調(diào)等功能用戶端設(shè)備。主要工作有:
　　 (1)通過研究現(xiàn)有各種寬帶通信技術(shù)，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(guān)鍵技術(shù)和組網(wǎng)模式及優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)出融合光纖通信與寬帶電力線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)寬帶通信的設(shè)計(jì)思路。
　　 (2)分析電

3、力線信道噪聲和衰減特性對(duì)設(shè)計(jì)用戶端設(shè)備帶來的挑戰(zhàn)，選擇適合于該應(yīng)用的OFDM調(diào)制技術(shù)，對(duì)OFDM信號(hào)經(jīng)過射頻前端時(shí)產(chǎn)生的非線性變化作了理論推導(dǎo)，基于此提出了頭端對(duì)多個(gè)用戶端信道分配的方法。
　　 (3)對(duì)比現(xiàn)有電力線通信芯片解決方案，采用電力線調(diào)制解調(diào)芯片INT6400和WiFi無線路由芯片AR9331作為硬件平臺(tái)，結(jié)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(duì)通信可靠性的影響，

4、設(shè)計(jì)了工頻過零點(diǎn)檢測(cè)電路和帶通濾波，針對(duì)一個(gè)工頻周期內(nèi)不同時(shí)段的噪聲特性，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行機(jī)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(duì)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(qū)動(dòng)類型，采用電容耦合的方式。實(shí)踐證明，這是一種可行的PHY接口對(duì)接方法。
　　 (4)用戶端設(shè)備樣機(jī)的功能調(diào)試與性能測(cè)試。先測(cè)試WiFi射頻指標(biāo)如矢量誤差、發(fā)射功率、頻譜等;然后模擬實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行組網(wǎng)測(cè)試。