通过 G3 开发稳健的电力线通信 (PLC) - II
情况下拥有目前可用的硬件与软件,OEM 制造商可以开始开发工作,并能在相关标准成为正式标准之后迅速推出产品。要想在每一项标准成为正式标准之后立即占据相应的市场份额,跨越式启动 PLC设计的能力是至关紧要的。
除了提供处理 PLC 信号所需的硬件、软件和工具之外,TI 还提供了丰富齐全的模拟组件产品系列,以进一步改善稳健性。比如,AFE031 就被集成在 TI 的 PLC 解决方案中,并为开发人员提供了一个具有集成型功率放大器的模拟前端,其具有上佳的性能,并提升了总体系统可靠性、增加了覆盖范围。TI 承诺在其即将推出的器件中采用这同一种技术。
TI 致力于推进 PLC 的开发,并积极参与 G3 联盟和 IEEE P1901.2 工作组的标准制定,事实上,德州仪器在 PRIME 和 G3 联盟中担任了大量的组长职位,并且是 P1901.2 的创始成员之一。另外,TI 还拥有一家位于德克萨斯州达拉斯的全球性 PLC 研发中心(其从事 PLC 软件与硬件的改进创新),并即将在法国开设一家 G3-PLC 能力中心。
业界领先的现场专门知识与创新
为了更好地了解在不同的国家和地区的实际网络中伴随 PLC 而出现的问题,TI 在世界各地进行了大量的 G3 现场测试(见下面的表 3),以测量不同的工作环境对信号性能和稳健性的影响情况。
G3现场测试概要(2011~2012年)
地点
时间
测试
结果
美国威斯康辛州密尔沃基
2011 年 5 月
G3-CEN/FCC
通过(采用具有执行器的删除通道)
美国南部
2011 年 5 月
G3-CEN MV/LV
穿过 MV/LV 变压器可覆盖长达 2 英里的距离(采用自适应音调掩蔽)
日本广岛
2011 年 4 月
G3-ARIB LV/LV
通过了所有的 LV/LV 连通性测试用例
中国北京
2011 年 4 月
G3-CEN 住宅测试
在室外电网至计量仪表测试中实现了长达 200m 的作用距离
墨西哥首都墨西哥城
2011 年 5 月
G3-CEN 电路机房
通过了 2 个电路断路器
土耳其
2011 年 6 月
G3-CEN 工厂测试
通过了所有的测试用例(竞争对手则未能全部通过)
美国东部
2011 年 9 月
G3-FCC MV/LV
穿过 MV/LV 变压器可覆盖长达 2 英里的距离(采用自适应音调掩蔽)
中国唐山
2011 年 11 月
G3-CEN 电网至计量仪表
通过了 95% 的测试点(在仅采用 CEN-A 音调掩蔽的情况下)
印度
2011 年 11 月
G3-CEN LV/LV
通过了所有的 LV/LV 测试用例。
日本
2011 年 12 月
G3-ARIB 网络测试
30 节点电网至计量仪表测试具有干扰。与竞争对手相比,可在跳跃数量极少的情况下形成稳定的网络。MAC 测试。
日本东京
2012 年 2 月
针对 MV/MV 和
LV/MV 的 G3-ARIB
可完全覆盖所有的测试路由。在某些场合中,相干调制实现了性能提升。
中国台湾台北市
2012 年 2 月
采用电流变换器的 G3-CENLEC
通过了大多数的噪声环境测试。
韩国
2011 年 5 月
CENELEC/FCC
通过了所有的地下电缆(最远可达 150m)
表 3:TI 在世界各地进行了大量的 G3 现场测试,以测量不同的工作环境对信号性能和稳健性的影响情况。现场测试涵盖了各种各样的工作环境、拓扑、距离和测试时间,旨在证实 G3 链路能够在动态变化的工作条件下实现通信。
现场测试涵盖了种类繁多的工作环境和配置,从点对点拓扑到具有超过 30 个基于 G3 的节点的互连多跳网络等均在其列。在整个测试过程中增加了节点之间的距离并变更了它们的位置,以测试技术的极限。另外,还在不同的时间以及线路上加有不同噪声负载的情况下进行了测试,旨在证实 G3 链路能够在动态变化的工作条件下实现通信。
采用 PLC 实现设备的稳健连接有哪些要求?通过该测试,TI 对此有了更好的认识。在 P1901.2 标准的制定过程中,TI 不仅贡献了自己较好地掌握了 PLC 通道特性的工程师,还将所了解的各种有用信息提供给了 IEEE。例如:TI 分享了其在用于改善通道稳健性的子频段技术 (sub-banding technology) 方面的研究成果。
TI在住宅区域所做的现场测试
图 3:德州仪器在世界各地进行了现场测试,以检验和评估各种不同的 PLC 技术在实际设置当中的性能。这些测试为 TI 提供了有关 PLC 技术的独特知识。
子频段技术运用了 PLC 通道的频率分集,以根据动态变化的通道条件确定可使用的最佳子频段。
另外,在针对 PLC 的 P1901.2 通道模型的开发方面,TI 也做出了重大贡献。开发人员要想创立可在多种工作条件下满足特殊性质的技术,通道模型的作用至关重要。例如:研究人员已经开发了面向无线通信的详尽而且完整的通道特性模型。这些模型使得业界作为一个整体能够提供一致和可靠的无线产品。假如没有此类模型,无线产品的性能、稳健性和互操作性就将受到损害。TI 处在相关研究领域的前沿,以获得确保电力线通信的平稳接纳
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