[发明专利]网络电力线载波机

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电力线载波系统，特别是涉及一种网络电力线载波系统。

【背景技术】

电力线载波通信是一种利用输电线路作为信号传输通道的通信方式。由于电力线机械强度高、安全可靠、投资少、高频损耗小、受气候环境影响小等特点，所以电力线载波通信一直是我国以及世界范围内电力系统通信的重要方式之一。

目前，IP网络的发展已成为计算机网络使用的主要方式，如何使庞大的电力线资源传输IP网络一直是计算机网络通信的一个重要研究课题，同时也是具有广阔市场前景的应用。

目前，就高压电力线来说，电力系统局端或变电站，均已经建设了基于IP的本地网络系统，要组建全局的IP网络系统，就需要把各地的IP子网络相互连接。目前，在有光纤网络的地方可以使用光纤进行连接，对于一些无光纤或无其它通信设备的变电站现在可以采用具有LAN接口的数字电力线载波机实现全局IP网络。

【发明内容】

本发明为了在高压电力线载波通道上使用工P网络而发明的一种装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：网络电力线载波机采用大规模ASIC电路、DSP和FPGA技术，将以太网IEEE802.3数据包通过电力线载波机的TDM、QAM等优化处理后送出，经电力线传输到对端设备。链路传输速率为10.8k～39.6kbps。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该网络电力线载波系统可实现传输最大39.6kbps速率的对等全双工数据通信。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该数字调制解调装置包括一MQAM调制解调装置。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该TDM时分复接装置及该MQAM调制解调装置基于一硬件平台上达到一体化设计。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该硬件平台为一FPGA芯片构建的硬件平台。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该TDM时分复接装置将IP网络数据流复用为一高速数据流。

本发明解决进一步技术问题的方案是：该MQAM调制解调装置直接对该高速数据流进行调制解调。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：利用IP over PLC技术，使得在高压电力线上传输IP网络成为可能，填补了电力载波空白，是的目前最常用的IP网络和电力专用的载波通信得到了进一步融合，在电力线上使用INTERNET网络和INTRANET网络成为现实；使有限的频率资源得到了充分应有，满足了现代电力系统通信发展对电力线载波通信设备的要求。

【附图说明】

图1是本发明的网络电力线载波系统的结构示意图。

图2是本发明的网络电力线载波系统的逻辑关系框图。

【具体实施方式】

网络接口装置：

使用IEEE802.3协议，内建完善的CSMA/CA机制，大容量缓存，可存储256帧的以太网数据包，DSP根据以太网数据包的MAC地址进行数据来源判断，对收到的每一帧数据包进行处理，保证本子网的数据不会发往载波机的LAN端口，减少对链路带宽的占用。为进一步提高链路传输效率，DSP对以太网数据包头和包尾进行压缩。

MQAM调制解调

该部分全部在FPGA内完成：

复用好的数据包进行TCM编码，然后MQAM调制到指定频率的信道上。编码和调制方式参照ITU-T V.34。

收指定频率信道上的信号，MQAM解调，编码纠错，把恢复的数据包交给解复用。

模拟前端主要功能包括两部分：一是对数字调制后D/A输出进行放大，放大倍数由数字板控制，放大后的信号被送出到功放模块；二是对由线路上接收下来的信号进行适当衰减，然后和自适应抵消D/A的输出信号相减，以抵消由发送滤波器中泄漏的发送信号所产生的干扰，再进行合适的放大或衰减后馈送到数字解调的A/D输入端，所有的放大或衰减倍数由数字板控制，控制方式为串行方式。

该网络电力线载波系统可达到以下技术指标：

1、LAN接口速率：10Mbps

2、通信协议：TCP/IP、ARP，IP，ICMP，UDP，TCP，HTTP，DHCP

3、载波频率：40～500KHz

4、最大信号带宽4KHz

5、总速率10.8Kbps～39.6Kbps

6、输出功率：5、10、20、40W。