電力線載波通信(PLC)是一種使用電力線進行數據傳輸的通信技術，即利用現有電網作為信號的傳輸介質，使電網在傳輸電力的同時可以進行數據傳輸。目前根據所用頻段的不同，低壓電力線載波通信一般分為窄帶電力線載波通信(10kHz~500KHz)和寬帶電力線載波通信(2MHz~20MHz)，但由于低壓電力線信道的特殊性和復雜性，寬帶/窄帶低壓電力線載波通信系統實際應用的效果對比出現比較模糊的狀態，而對比一般主要集中在通信速率，噪聲干擾和通信距離幾個方面。
(1)通信速率問題。Shannon定理指出，在高斯白噪聲干擾條件下，通信系統的極限傳輸速率(或稱信道容量)為：
要增加系統的信息傳輸速率，則要求增加信道容量。增加信道容量的方法可以通過增加傳輸信號帶寬B，或增加信噪比S/N來實現。其中B與C成正比，而C與S/N呈對數關系，因此，增加B比增加S/N更有效。當B增加到一定程度后，信道容量C不可能無限的增加。信道容量C與信號帶寬B成正比，增加B，勢必會增加C，但當B增加到一定程度后，C增加緩慢。這是由于隨著B的增加，噪聲功率N=n0B也要增加，從而信噪比S/N要下降，最終影響到C的增加。
由此可見，在信號功率S和噪聲功率譜密度n0一定時，信道容量C是有限的，即極限傳輸速率Rmax是有限的。
(2)噪聲干擾問題。低壓電力線噪聲普遍存在低頻區域的噪聲幅度較高，而隨著頻率的升高，噪聲幅度有降低的趨勢，但頻率繼續升高到中頻400kHz以后，降低的趨勢將變緩，即100kHz以下頻率區域噪聲幅度有時是400kHz~500kHz頻率區域噪聲幅度的50~100倍，而400kHz~500kHz頻率區域噪聲幅度相對于2MHz~20MHz頻率區域噪聲幅度一般只有幾倍，甚至處于同一水平。同時由于各類型電力設備的工作頻率覆蓋幾乎全載波通信頻帶(10kHz~20MHz)，即窄帶/寬帶載波通信時均可能出現相同通信頻率的干擾噪聲，導致實際應用通信效果受影響。
(3)傳輸距離問題。目前窄帶電力線載波通信技術常用FSK技術進行模擬信號調制，但也有窄帶電力線載波通信技術和寬帶電力線載波通信技術均使用了OFDM技術進行模擬信號調制。FSK技術在同一時刻時只有單一頻點信號進行傳輸，而OFDM技術在同一時刻時會有多頻點信號進行傳輸，但目前低壓電力集抄系統中集中器載波模塊/電能表載波模塊/采集器均有嚴格的功耗限制，即不管使用哪種載波通信技術，其通信單元的功耗是有限制的，則每次載波通信的總能量是有限的，FSK技術將發射功率集中到單點頻率上，OFDM技術將發射功率分散到各頻率上，在高噪聲環境下，多頻點發送將降低了點對點的有效通訊距離。
在實際應用中，低壓電力線載波通信系統一般需容忍10mW級噪聲干擾，噪聲功率譜密度n0＝10mW，接收點接收解調極限最小信號功率S＝1mW（使用擴頻31位通訊技術）。以每個分岔線桿衰減6倍計算，如果集中發射功率為單一頻譜1.5W發射功率最大可傳輸4個分岔線桿后功率降為1mW，如果使用6頻點OFDM傳輸，最終傳輸距離將變為3個分岔線桿。所以當窄帶電力線載波通信點對點傳輸的一個位置，寬帶電力線載波通信可能需要一級轉發，即使寬帶電力線載波通信單次載波通信的時間更短，但完成一次數據采集的時間可能是一樣的。
同時，在S＝1mW的情況下，當B增加到10k時，S/(n0B)＝0.01，極限公式已經成立，增加帶寬對通訊速率已經沒有較大影響。且由于電力應用中的采集對象電能表受串口通信速率的限制，載波系統傳輸速率的不斷提升也無法提升整個數據采集系統的效率，所以窄帶電力線載波通信在某些環境實現一定傳輸速率后，并結合系統調度機制的改進，最終系統級數據采集的效率與寬帶電力線載波通信系統接近。
且窄帶電力線載波通信利用的頻段(10kHz~500KHz)已被規劃為電力應用，而寬帶電力線載波通信利用的頻段(2MHz~20MHz)，普遍被分配給無線電定位、無線電導航、標準頻率和時間信號、短波無線電廣播、業余無線電業務、衛星業余業務等。
綜上所述，在電力實際應用中，需兼顧業務需求、技術方案的可行性、成本、功耗等因素，綜合選擇合適的技術方案。
在線客服
在線客服
