POWERLINE COMMUNICATIONS

OSNOVNA SVOJSTVA PLC TEHNOLOGIJE

Osnovni problemi i mane PLC tehnologije proizilaze upravo iz specifičnih svojstava distribucijske mreže koje treba uzeti u obzir . To su :

izvori šuma
nelinearna i vremenski promjenjiva frekvencijska karakteristika distribucijske mreže
atenuacija …

Osnovne prednosti PLC tehnologije su :

Široko rasprostranjena i dostupna distribucijska mreža korištena kao komunikacijski medij
Nema potrebe za dodatnim ožičavanjima ( naročito prihvatljivo za SOHO aplikacije )
Relativno jeftino riješenje ( postoje i alternativna riješenja za izgradnju kućne mreže ( Home Networking ) a to su : Ethernet mreže , Phoneline mreže , Wireless mreže )
Širok skup usluga

Powerline je medij koji obiluje izvorima šuma . To je bio i glavni razlog zašto se nisu mogle ostvariti veće brzine prijenosa podataka . Razvojem tehnologije omogućena je efikasnija borba protiv šuma .Osnovne vrste i izvori šuma u niskonaponskoj distribucijskoj mreži su :

Impulsni šum - To su jaki impulsi amplitude 20 V - 50 V frekvencije 100 Hz ili 120 Hz a stvaraju ih dimeri ( triac- ima kontrolirana svjetla )
Širokopojasni šum - šum koji se nalazi u području frekvencija između 20 kHz do 1 MHz pa i više .Amplitude se kreću u rasponu od 3 Vpp do 7 Vpp. Izvori ovog tipa šuma su izvori napajanja u PC ( switching power supply )
Visokofrekventni impulsni šum - impulsi visokih frekvencija ( nekoloko kHz ) -izvor ovog šuma su motori u ususivačima , kuhinjskim uređajima , bušilicama i sl

Postoje različita riješenja problema šuma u PLC komunikacijama. Jedno moguće riješenje ( koristi ga tvrtka Adaptive Networks ) sastoji se od slijedećih točaka :

Kratki paketi uz brzu sinkronizaciju
Pouzdan "low-level" link protokol s rigoroznom borbom protiv pogrešaka
Spread Spectrum modulacija s efikasnom korekcijom nelinearne frekvencijske karakteristike
Token passing protokol pristupa mediju ( osnovna prednost prema CD je determinizam )
Modulacijske tehnike koje se primjenjuju u PLC uređajima su brojne i razlikuju se od proizvođača do proizvođača . Međutim mogu se svrstati u dvije glavne skupine :
- Uskopojasne modulacije (BPSK ,FSK )
- Širokopojasne modulacije ( DSSS , OFDM )
Upotrebljena modulacijska tehnika ovisi o više faktora ( usluge koje se ostvaruju, regulative o frekvencijskom području i sl. )Uskopojasne modulacije se koriste u aplikacijama koje ne zahtijevaju velike brzine prijenosa podataka , a najznačajnija od takvih usluga je AMR ( Automatic Meter Reading ) . Ove modulacije su ostvarive i uz potpuno zadovoljenje CENELEC normi , a maksimalne brzine prijenosa koje se mogu ostvariti su 200 kbps . Širokopojasne spread spectrum modulacije( modulirani signal zauzima šire frekvencijsko područje od minimalno širokog područja potrebnog za prijenos informacije ) omogućuju ostvarenje većih brzina prijenosa podataka što ih čini pogodnim u aplikacijama brzih komunikacija . Budući da u ampltudno- frekvencijskoj karakteristici niskonaponske distribucijske mreže postoje propadi ( područja velike atenuacije),u slučaju uskopojasno moduliranog signala postoji opasnost da se spektar signala i područje velike atenuacije poklope što bi rezultiralo potpunim gubitkom informacije i onemogućenjem komunikacije . Kod širokopojasno moduliranog signala takva situacija se ne može dogoditi ( zbog širine moduliranog signala ) .Međutim , zbog nastalih izobličenja signala na prijemnoj strani potrebno je obaviti korekciju signala ( equalisation ) .Još jedna dobra osobina spread spectrum tehnike je bolja podnošljivost impulsnog šuma . Poseban slučaj spread spectrum modulacije je OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) je efikasna modulacija koja omogućuje velike brzine prijenosa podataka . Prihvaćena je kao rješenje u PLC -u od strane Intellon-a i Siemens-a . OFDM je u osnovi simultana transmisija velikog broja uskopojasno moduliranih nosioca ( subcarriers ). Svaki od nosilaca prenosi podatke malom brzinom , ali suma svih nosilaca dostiže vrlo velike brzine prijenosa . Svaki uskopojasno moduliran nosilac može biti moduliran različitim tehnikama kao što su : BPSK , QAM , …Osnovni nedostatak spread spectrum modulacija je neslaganje širine potrebnog pojasa sa zahtjevima CENELEC norme , što ih čini nepogodnim za aplikacije u Evropi . Osim gore navedenih tehnika modulacija postoje još brojne tehnike kao i modifikacije istih koje se koriste u PLC sistemima .