窄帶電力通信引入OFDM技術(shù)實現(xiàn)高速率
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2008年12月，法國電力集團的全資子公司法國電網(wǎng)輸送公司(ERDF)宣布將制定和開發(fā)下一代電力線通信(PLC)規(guī)范及解決方案的合同交給Maxim公司。ERDF計劃在全法國配備AMM基礎(chǔ)設(shè)施中采用Maxim的首款基于OFDM的PLC調(diào)制解調(diào)芯片MAX2990，管理整個電力供應(yīng)鏈——從電力供應(yīng)商直至終端用戶。
據(jù)Maxim SP&C產(chǎn)品線中國區(qū)經(jīng)理Henry Chan介紹，AMM基礎(chǔ)設(shè)施將通過現(xiàn)有的電力線，在儀表、傳感器和中繼之間實現(xiàn)雙向通信，從而提升ERDF的監(jiān)測和控制能力，同時還將提高終端用戶了解電力使用情況的透明度，加強客戶端的用電管理。
Henry還透露，Maxim在國內(nèi)的推廣也在進行中。一月份Maxim和北京的一家公司合作在某個小區(qū)里進行了電力信號的傳輸測試，實現(xiàn)了從地下二層的配電室到200米外的大樓的18層的成功傳輸。
MAX2990是Maxim在2008年6月推出的首款基于OFDM的PLC調(diào)制解調(diào)器。MAX2990采用具有DBPSK調(diào)制和前向糾錯(FEC)功能的OFDM技術(shù)，能夠在存在窄帶干擾、群延遲、信號阻塞、脈沖噪聲和選頻衰減等干擾的情況下進行可靠的數(shù)據(jù)通信。MAX2990符合國際電力線通信規(guī)范，包括CENELEC、FCC和ARIB。在工作頻率范圍10kHz至490kHz內(nèi)，支持大于100kbps的有效數(shù)據(jù)速率。
Henry表示，評估調(diào)制解調(diào)器時，最重要的一個因素是在給定信噪比(SNR)條件下的誤碼率(BER)。BER為在特定噪聲級別下，錯誤比特數(shù)與傳輸總比特數(shù)的比值。
典型的FSK系統(tǒng)在2kbps數(shù)據(jù)速率、12dB SNR條件下具有104的BER，MAX2990在10kHz至95kHz的Cenelec波段、32kbps的數(shù)據(jù)速率、4dB SNR條件下可達到相同的BER。所以，采用具有糾錯的OFDM技術(shù)能夠在更高的數(shù)據(jù)速率下提升8dB的性能。
OFDM系統(tǒng)具有更多數(shù)量的信號頻點，因而MAX2990能夠完成諸如Reed Solomon和卷積編碼等數(shù)據(jù)恢復(fù)算法。這些通道譯碼技術(shù)提供糾錯位，能夠在不同的頻點上與數(shù)據(jù)同時傳輸，以提高數(shù)據(jù)恢復(fù)能力。
MAX2990在單個芯片內(nèi)集成了物理層(PHY)和媒體訪問控制(MAC)層，以及Maxim的16位RISC MAXQ微控制器。MAX2990具有32kB的閃存，用于運行MAC編碼和用戶定義的應(yīng)用軟件，器件還帶有8kB的SRAM用于數(shù)據(jù)存儲。此外，MAX2990支持通過UART、SPI和I2C等串行接口與電力線和網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備進行通信。
圖2 MAX2990 結(jié)構(gòu)圖
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