以INT51X1為核心的低壓電力網(wǎng)載波調(diào)制解調(diào)器及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)

2019-11-03 19:03:56

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

彭為國(guó),別碧勇

　　（武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院，武漢 430072）

　　The Realization of Lower Voltage Powerline Broadband access Network

　　Based on INT51X1 Chip

　　Peng Wei-guo, Bie Bi-yong

　　(Institute of Electric Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China)

　　Abstract：This article summarizes the access network situation of China and poses a topology using powerline communication as a method of access network. In additional, it introduces several effective ways to realize the high speed low voltage powerline communication by analyzing a powerline channel model. Finally, according to the orthogonal frequency division multiplexing PRinciple, the article describes in detail how to design a high-speed access device based on INT51X1.

　　KeyWords：powerline broadband access network; OFDM; INT51X1 chip; MII interface

　　摘　要：本文根據(jù)中國(guó)接入網(wǎng)的現(xiàn)狀，提出了一個(gè)以電力線(xiàn)通信(PLC)作為接入方式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并在對(duì)電力線(xiàn)信道模型分析的基礎(chǔ)上，介紹了基于低壓電力網(wǎng)數(shù)字通信的幾種常見(jiàn)方式。最后以正交頻分復(fù)用的原理與應(yīng)用為例，具體闡述了以INT51X1芯片為核心的高速電力線(xiàn)接入設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。

　　關(guān)鍵詞：電力線(xiàn)寬帶接入；正交頻分復(fù)用；INT51X1芯片；MII接口

　　1 引言

　　現(xiàn)代社會(huì)是個(gè)信息的世界，信息交流已成為人們生活的一部分。目前，以光纖為主的主干網(wǎng)建設(shè)已基本完成，但接入網(wǎng)是目前通信網(wǎng)的瓶頸。目前一些主流并且比較成熟的寬帶接入技術(shù)主要包括xDSL、HFC、PON、無(wú)線(xiàn)接入等等[1]。針對(duì)我國(guó)接入網(wǎng)的現(xiàn)狀，可以采用因地制宜策略，綜合采納各種接入方式，而老百姓身邊四通八達(dá)的電力網(wǎng)就提供了一個(gè)較為理想的寬帶接入解決方案。

　　低壓電力網(wǎng)分布最廣，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活。一種比較容易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以參考光纖到戶(hù)（FTTH），局端連接采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，用戶(hù)端采用一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的形式。這里的“一點(diǎn)”就是業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI），從物理上來(lái)說(shuō)是一個(gè)星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以從小區(qū)變壓器端引出，耦合在電力線(xiàn)上的數(shù)據(jù)流隨著電力線(xiàn)進(jìn)入小區(qū)內(nèi)的每一戶(hù)家庭。從用戶(hù)節(jié)點(diǎn)來(lái)看，每個(gè)用戶(hù)都能從電力線(xiàn)上行或下行數(shù)據(jù)包，在邏輯上仍是一個(gè)總線(xiàn)網(wǎng)，各用戶(hù)仍然共享邏輯上的總線(xiàn)，可以使用CSMA/CD協(xié)議[2]。這實(shí)際上是局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系，用戶(hù)終端都遵循以太網(wǎng)的協(xié)議，原來(lái)在局域網(wǎng)上運(yùn)行的協(xié)議（IPX或IP）和各種應(yīng)用程序可以不加改動(dòng)或稍加改動(dòng)電力線(xiàn)局域網(wǎng)上運(yùn)行。

　　與通常的數(shù)據(jù)通信不同，由于電力線(xiàn)信道十分惡劣，數(shù)據(jù)傳輸比較適合OFDM形式：將高速數(shù)據(jù)流分成若干低速數(shù)據(jù)流，同時(shí)將可用的頻譜劃分為許多窄帶，分別傳輸這些低速數(shù)據(jù)信號(hào),并通過(guò)某些措施使頻譜效率最高。這與以太網(wǎng)中的802.11協(xié)議比較類(lèi)似，容易移植。但數(shù)據(jù)鏈路上MAC包形式可能與通常的以太網(wǎng)不同，為了消除PLC信道衰減，它可能需要額外的字節(jié)開(kāi)銷(xiāo)，如INTELLON公司的數(shù)據(jù)包就是其中的一種，它被稱(chēng)為電力包（PowerPacket）[3]。

　　圖1是電力線(xiàn)寬帶接入的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖中PNT指電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端，通過(guò)它可以連接電腦、電話(huà)、打印機(jī)等終端。變壓器端的電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單元（PNU）負(fù)責(zé)控制電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并從單元配電網(wǎng)集成話(huà)務(wù)，實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娦沤涌谶B至Internet。

　　依據(jù)這個(gè)模型，未來(lái)的智能家電可以很方便的移植現(xiàn)有的各種局域網(wǎng)通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)管理軟件，形成基于電力線(xiàn)通信（PLC）的嵌入式終端，這無(wú)疑將大大促進(jìn)未來(lái)智能家居的實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)通過(guò)一個(gè)電力線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器，一端接終端，另一頭插上電源插座，就能免去布線(xiàn)的繁縟，充分體驗(yàn)“不添線(xiàn)”（No New Wires）的樂(lè)趣。

　　2 電力線(xiàn)通信（PLC）的信道分析及對(duì)策

　　對(duì)于所有的通信信道，阻抗、信號(hào)衰減和干擾是決定其性能的基本參數(shù)。因此，在使用低壓電力線(xiàn)作為信號(hào)傳輸媒介之前，需要對(duì)它的信道特性進(jìn)行分析。

　　美國(guó)科學(xué)家的研究表明，低壓電力線(xiàn)上的輸入阻抗與所傳輸?shù)男盘?hào)頻率密切相關(guān)。總體上，阻抗隨著頻率增加而增加，但某些局部出現(xiàn)所謂的阻抗低谷區(qū)。其原因是電力線(xiàn)連接有各種復(fù)雜的負(fù)載。這些負(fù)載及電力線(xiàn)本身組合成許多諧振回路，在諧振頻率及其附近頻率上形成低阻抗區(qū)，從而造成了在局部頻率段內(nèi)阻抗隨著頻率增加而減小的現(xiàn)象。

　　在實(shí)際情況中，由于大量的用電設(shè)備同時(shí)釋放出干擾，而這些干擾的瞬時(shí)功率、周期、相位等又變化很大，各不相同，因此最終會(huì)在電力線(xiàn)上產(chǎn)生時(shí)變的連續(xù)干擾，這種干擾平均功率較小，但是頻譜很寬，且持續(xù)存在。因此，在通信過(guò)程中的信噪比可能會(huì)變得很低，通信誤碼率增加。

　　一般說(shuō)來(lái)，對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的各種組件（如電纜連接、設(shè)備級(jí)聯(lián)）的系統(tǒng)精確闡述都需要在復(fù)數(shù)域進(jìn)行，但現(xiàn)實(shí)是通常不可能得到足夠精度的必需參數(shù)。目前存在的一些衰減及噪聲模型基本上是基于測(cè)量而得到的，由于這個(gè)原因它們一般被限制在150KHz以下的頻帶內(nèi)。但從最基本的信號(hào)多徑傳輸模型分析，不難得出公式(1)所示的一個(gè)簡(jiǎn)單的電力線(xiàn)通信（PLC）模型[4]，該模型的頻帶范圍可以從500KHz到20MHz:

　　該模型描述了信號(hào)在電力線(xiàn)上傳播時(shí)的傳輸時(shí)延及低通特性。不難得出，隨著傳輸距離及信號(hào)頻率的增加，信號(hào)的衰減也會(huì)增大。額外因子gi反映了信號(hào)沿傳播路徑傳輸時(shí)的反射情況，它的值很復(fù)雜，與反射點(diǎn)、頻率都有關(guān)系。實(shí)際測(cè)量表明，在大多數(shù)情況下由于多徑傳輸時(shí)延幾乎相等，gi 可以近似為一個(gè)與頻率無(wú)關(guān)的量（gi≤1）。在存在N條反射路徑的情況下，接收點(diǎn)收到的將是一個(gè)疊加的結(jié)果。

　　由圖可見(jiàn)[4]，除了一些陡度特別大的峰谷區(qū)域，模型與實(shí)測(cè)曲線(xiàn)非常吻合。這些峰谷區(qū)域主要是由于電力網(wǎng)負(fù)載的急劇變化所致，即低壓電力網(wǎng)衰減的時(shí)變特性引起,它的進(jìn)一步描述可以采納統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算分析。但對(duì)于一般的場(chǎng)合,只要負(fù)載變化不是十分之大，該模型還是能夠準(zhǔn)確擬合電力線(xiàn)信道的。

　　早期的電力線(xiàn)通信主要采用傳統(tǒng)的模擬單載波通信，由于模擬系統(tǒng)本身缺弊使得它不可能成為主流的通信方式。現(xiàn)今的PLC通信將數(shù)字信號(hào)信道與低壓電力網(wǎng)結(jié)合，借助現(xiàn)行的PLC模型及數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)的進(jìn)步及特殊的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，比較好的克服電力線(xiàn)上的噪聲和干擾，大大改善低壓電力線(xiàn)的通信質(zhì)量，提高其服務(wù)質(zhì)量（QoS）。目前PLC采用最多的是擴(kuò)頻通信和正交頻分復(fù)用(OFDM)。

　　根據(jù)信息論香農(nóng)定理[5],信道容量定義：

　　C＝B.log2(1+s/n)

　　對(duì)于給定帶寬和信噪比，信道的容量是一定的。而在一定信道容量下，如果帶寬B擴(kuò)充到一定程度，那么就能在較低信噪比要求下得到很高的傳輸質(zhì)量。而擴(kuò)頻通信就是通過(guò)編碼及調(diào)制的方法將信號(hào)所占有的頻帶擴(kuò)展遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬, 即使一小部份的頻譜受干擾或衰減也不會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變,因此能比較好的克服電力線(xiàn)上的噪聲和干擾，實(shí)現(xiàn)有效的PLC通信。目前采用擴(kuò)頻方式通信的芯片有Intellon公司的SSC P200/P300，Adaptive network公司生產(chǎn)的AN192-1000系列，以及國(guó)內(nèi)自己研制的SC1128等。由于速率限制，它們往往用在電力抄表（水、電、氣表）、載波電話(huà)、電力線(xiàn)載波通信等數(shù)據(jù)量不是很大的場(chǎng)合。

　　正交頻分復(fù)用(OFDM)的基本思想是把輸入信息轉(zhuǎn)換成多路并行信號(hào)，利用快速傅立葉變換對(duì)相互完全正交的一組載波進(jìn)行調(diào)制形成子載波信號(hào)，同時(shí)將可用的頻譜劃分為許多窄帶，分別傳輸這些子載波信號(hào)。為了獲得高的頻譜效率，子載波的幅頻響應(yīng)相互重疊和正交。當(dāng)OFDM所有子載波信號(hào)疊加到一起時(shí)，其信號(hào)頻譜接近于矩形頻譜，因而其頻譜利用率在理論上可以達(dá)到香農(nóng)信息論的極限。而且每個(gè)子載波可以使用不同的調(diào)制方式，比較常用的有BPSK，QPSK和QAM等。也就是說(shuō)，OFDM是將高速的串行數(shù)據(jù)變成低速并行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。雖然每個(gè)子載波的速率不高，但所有子信道加起來(lái)將會(huì)獲得很高的數(shù)據(jù)速率。OFDM將高速串行數(shù)據(jù)分割為Ｎ個(gè)子信號(hào)，等價(jià)于將碼元周期延長(zhǎng)了Ｎ倍，它遠(yuǎn)大于一般典型多徑反射的時(shí)延，有效地克服了由多徑效應(yīng)引起的碼間干擾（ISI）。并且OFDM與糾錯(cuò)編碼相結(jié)合，可以克服多徑衰落問(wèn)題，特別適宜于電力線(xiàn)這種非常惡劣的信道環(huán)境。OFDM存在的問(wèn)題在于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線(xiàn)，在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不可避免地會(huì)形成電磁輻射，若對(duì)其功率控制不當(dāng)，有可能對(duì)其它無(wú)線(xiàn)通信造成干擾。Intellon公司的INT51X1系列產(chǎn)品，就是采用OFDM技術(shù)，在4.3M到20.9M的頻帶范圍內(nèi)共用84個(gè)載波，采用DBPSK/DQPSK調(diào)制原理，使其最高傳輸速率可達(dá)14Mbps。

　　3 系統(tǒng)方案

　　如前所述，在接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定的情況下，本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)實(shí)際上是對(duì)電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單元（PNU）即電力線(xiàn)MODEM的設(shè)計(jì)。考慮到接入網(wǎng)的帶寬量級(jí)需要，擬采用正交頻分復(fù)用(OFDM)方式。芯片實(shí)現(xiàn)則有通用微處理器（如DSP）或?qū)Ｓ秒娏€(xiàn)調(diào)制/解調(diào)芯片兩種選擇。前者實(shí)現(xiàn)OFDM需要DSP完成數(shù)據(jù)編解碼、FFT/IFFT、同步提取、導(dǎo)頻跟蹤，若要進(jìn)一步提高可靠性還要加上濾波、AGC、糾錯(cuò)編碼等算法。若采用專(zhuān)用電力線(xiàn)調(diào)制/解調(diào)芯片則主要是接口設(shè)計(jì)，無(wú)須考慮OFDM算法，無(wú)需導(dǎo)頻，就可以在低信噪比的信道獲得同步。從設(shè)計(jì)靈活性及開(kāi)發(fā)成本綜合考慮，我們采用美國(guó)INTELLON公司的專(zhuān)用PLC通信芯片INT51X1作為主接入芯片。

　　INT51X1是一塊理想的基于PLC寬帶接入的調(diào)制/解調(diào)芯片，它采用了INTELLON公司專(zhuān)利注冊(cè)的電力數(shù)據(jù)包（PowerPacket）正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，在84個(gè)載波上利用DBPSK/DQPSK調(diào)制原理使其傳輸速率最高可達(dá)14Mbps。它的媒質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）采用的是載波多路偵聽(tīng)/沖突檢測(cè)（CSMA/CD），并有56位的密匙管理以保證PLC通信安全。協(xié)議棧中還內(nèi)置了自適應(yīng)頻率選擇使得能自動(dòng)調(diào)整信道，再加上前向糾錯(cuò)、優(yōu)先權(quán)限設(shè)計(jì)及自清除重發(fā)（ARQ）等措施，即使在惡劣的環(huán)境下，仍能保證很高的信噪比。片內(nèi)含有低功耗10位A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、自定增益控制電路（AGC）,采樣率可達(dá)50Mbps，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。芯片內(nèi)核電壓是1.5V，輸入輸出電壓為3.3V，但提供了5V電壓的容限。芯片有144個(gè)管腳，采用uBGA封裝[3]。

　　INT51X1功能框圖如圖4所示：

　　通過(guò)對(duì)INT51X1管腳MODE0，MODE1高低電平搭配，INT51X1共有三種工作模式選擇。一種是USB模式（USB Option），用于USB網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與USB主機(jī)之間的通信；一種是主機(jī)/數(shù)據(jù)終端模式（Host/DTE Option），用于主機(jī)或數(shù)據(jù)終端與以太網(wǎng)物理層之間的通信；還有一種是物理層模式（PHY Option），微處理器利用MII或GPSI接口與以太網(wǎng)控制器（可以帶PCI橋）之間進(jìn)行通信。而本次設(shè)計(jì)是以第三種工作模式為例，設(shè)計(jì)一種以INT51X1為核心的帶PCI總線(xiàn)接口的電力線(xiàn)MODEM設(shè)計(jì)方案。

　　這種電力線(xiàn)MODEM支持PCI總線(xiàn)，核心處理芯片是INT51X1，與之通信的以太網(wǎng)控制器可以選用Realtek的8130[6]或AMD的Am79C972以太網(wǎng)控制芯片芯片。整個(gè)系統(tǒng)的框圖如圖5所示：

　　圖中系統(tǒng)組成主要由模擬前端模塊（AFE）、INT51X1以及太網(wǎng)控制器RTL8130三個(gè)部分組成。而耦合器通常與電源適配器設(shè)計(jì)在一起，用于從電力線(xiàn)上耦合數(shù)據(jù)并向系統(tǒng)提供所需的各級(jí)電壓。模擬前端模塊（AFE）包括帶通濾波(BPF)、線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)及AGC控制引腳，數(shù)據(jù)經(jīng)AFE后交INT51X1處理。從成本考慮，濾波電路可由運(yùn)放自己搭建，線(xiàn)驅(qū)可以直接用三極管，但這樣的模擬電路穩(wěn)定性難以保證，推薦使用INTELLON自己的5伏AFE SIP模塊。RTL8130是臺(tái)灣瑞昱的一個(gè)網(wǎng)卡芯片，它本身也是個(gè)PCI總線(xiàn)控制器，與經(jīng)典的RTL8139相比，它最大不同是有一個(gè)媒質(zhì)無(wú)關(guān)接口（MII），其驅(qū)程亦可參照RTL8139。

　　INT51X1自己有一個(gè)精簡(jiǎn)指令集（RISC）的處理器內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)OFDM、加解密、自適應(yīng)信道調(diào)整等計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG端口方便在線(xiàn)調(diào)試及程序下載升級(jí)。另外還提供了一個(gè)LED端口，通過(guò)發(fā)光二極管的顯示指示，使用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)一目了然。INT51X1還有一個(gè)用SPI端口控制的EEPROM接口，用作初始配置INT51X1，除采用EEPROM方式外，還可以通過(guò)媒質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）管理入口的特定幀序列來(lái)初始配置INT51X1。若INT51X1工作在物理層（PHY）模式下，這兩種方式都可以初始化；但若工作在主機(jī)/數(shù)據(jù)終端或USB模式下，則只能用EEPROM了。EEPROM中的內(nèi)容已經(jīng)被INT51X1的用戶(hù)協(xié)議接口（User Protocol Interface）所定義，主要放固件和一些產(chǎn)品信息。

　　INT51X1的外在主機(jī)接口用于它與其它控制器通信。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)選擇管腳MII_GPSI_N的不同狀態(tài)時(shí)，INT51X1以復(fù)用的形式提供了兩種此類(lèi)型的接口：通用目的外設(shè)接口（GPSI）和媒質(zhì)無(wú)關(guān)接口（MII）。通用目的外設(shè)接口（GPSI）是一種靈活的雙向串行接口，它通過(guò)一個(gè)同步時(shí)鐘提供了一個(gè)與控制器聯(lián)系的前向接口，用以發(fā)送接收數(shù)據(jù)。而媒質(zhì)無(wú)關(guān)接口（MII）則更常見(jiàn)，它是一種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)接口，主要為數(shù)據(jù)鏈路層中的MAC子層與物理層的上層之間提供接口。它的發(fā)射、接收以及同步信號(hào)都是以四位總線(xiàn)的形式進(jìn)行，并帶有CSMA/CD協(xié)議。它也是以太網(wǎng)控制器中廣泛使用的一種接口形式，有關(guān)它的更加詳細(xì)的描述可以在IEEE802.3u文擋中找到。

　　INT51X1與以太網(wǎng)控制器RTL8130通信可以利用媒質(zhì)無(wú)關(guān)接口（MII）。由于RTL8130與INT51X1都支持MII接口，它們之間的互連比較簡(jiǎn)單，一一對(duì)應(yīng)即可。再后就是對(duì)RTL8130編程實(shí)現(xiàn)MODEM的PCI接口，具體就是以太網(wǎng)控制器與PC之間的握手了。

　　如圖6所示，MII除了傳送數(shù)據(jù)外，還有一些鏈路狀態(tài)，如CRS載波偵聽(tīng)信號(hào)、COL沖突檢測(cè)信號(hào)。載波偵聽(tīng)信號(hào)用來(lái)偵聽(tīng)信道是否空閑；而沖突檢測(cè)信號(hào)則是在半雙工模式下檢查信號(hào)是否因?yàn)橥瑫r(shí)傳輸而引起的沖突。

　　應(yīng)該說(shuō)，電力線(xiàn)通信（PLC）的重點(diǎn)難點(diǎn)在于它的軟件設(shè)計(jì)。采用OFDM方式的PLC通信，將高速數(shù)據(jù)流分成多路低速支路以降低多徑效應(yīng)的敏感性。點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信是通過(guò)分解的一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行的，這與無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的802.11協(xié)議是十分相似的，在具體協(xié)議棧設(shè)計(jì)時(shí)可以參考802.11體系。為了產(chǎn)生大量的子載波要在發(fā)射端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT，相應(yīng)的，在接收端還要用FFT還原。為保證子載波的嚴(yán)格正交，要在碼元間插入保護(hù)間隙使多徑信號(hào)不致影響下一碼元。此外，軟件設(shè)計(jì)中還要包括卷積編碼、交織、同步提取等算法。若要進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量特性（QOS）和安全性，還必須加上前項(xiàng)糾錯(cuò)編碼（FEC）、信道自適應(yīng)調(diào)整、加密算法等等。

　　所幸的是INT51X1的協(xié)議棧已經(jīng)幫我們完成了這些工作，這些協(xié)議對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)都是透明傳輸?shù)摹＿@使得我們有更多時(shí)間去開(kāi)發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的底層協(xié)議。這方面重點(diǎn)是INT51X1的控制寄存器、狀態(tài)寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)，還有一部分是參照其用戶(hù)協(xié)議接口對(duì)其進(jìn)行初始化。相當(dāng)?shù)囊徊糠止ぷ鲃t是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備驅(qū)程的編寫(xiě)，如PCI橋、USB主機(jī)等。而這方面的工作已經(jīng)很成熟了，此處不再贅述。

　　INT51X1通過(guò)數(shù)據(jù)管理接口（MDI）對(duì)其狀態(tài)寄存器、控制寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)。MDI接口有一個(gè)串行時(shí)鐘，一個(gè)雙向的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)，在時(shí)鐘的上跳沿讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。通過(guò)MDI接口可以隨時(shí)了解INT51X1的運(yùn)行狀態(tài)以便實(shí)時(shí)控制。MDI的讀寫(xiě)有自己的幀結(jié)構(gòu)，主要由操作碼、物理地址碼、數(shù)據(jù)碼組成，其中操作碼10代表讀，01代表寫(xiě)。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　電力線(xiàn)接入設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：

　　(1) 模式選擇問(wèn)題：INT51X1是采用Host/DTE模式還是PHY模式；是用USB接口還是PCI接口。基于本次設(shè)計(jì)的專(zhuān)用性及軟件開(kāi)發(fā)周期性方面的考慮，我們采用了PHY模式PCI總線(xiàn)板卡形式。但USB口的即插即用、Host/DTE模式的易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)都是今后MODEM的發(fā)展方向，這些都是不能忽略的。

　　(2) 若配以高速處理器，對(duì)其編程作一普通數(shù)字流與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流協(xié)議轉(zhuǎn)換的處理程序，則完全可以省掉PC，作為局域網(wǎng)的一個(gè)智能終端使用，則大大的擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。

　　(3) INT51X1豐富的接口資源，出色的網(wǎng)絡(luò)處理能力，較低的功耗，加上其OFDM處理的天然優(yōu)勢(shì)，很容易設(shè)計(jì)成802.11b的嵌入式無(wú)線(xiàn)終端，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)建筑間的無(wú)縫連接。

　　(4) 若以電力線(xiàn)接入方案設(shè)計(jì)智能家居，由于線(xiàn)路噪聲對(duì)通信線(xiàn)路的影響很大，建議在室內(nèi)的每個(gè)插座都備有一個(gè)電源濾波的設(shè)計(jì)，這無(wú)疑將提高電力線(xiàn)的通信環(huán)境。

　　(5) 今后若能提出一個(gè)基于低壓電力線(xiàn)信道環(huán)境的更準(zhǔn)確模型，則電力線(xiàn)通信（PLC）的接入范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 孫辛茹，吳云峰，齊淑清(Sun Xin-ru, Wu Yun-feng, Qi Shu-qing).電力線(xiàn)通信（PLC）接入技術(shù)及各種接入方式的比較[J](The comparison between power line communication access technology and other access modes).電力系統(tǒng)通信(Electric Power Systems Communication)，2002,6:14-17.

　　[2] 楊心強(qiáng),邵軍力(Yan Xin-qiang, Shao Jun-li).數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M](Datum Communication and Computer networks).北京：電子工業(yè)出版社(Beijing: Electric Industry Press),1998,346-350.

　　[3] Intellon corpration. INT51X1 integrated powerline MAC/PHY transceiver with USB and ETH integrated bridges. http://www.intellon.com.2002.

　　[4] Manfred Zimmermannn,Klouse Dostert.A multipath model for the powerline channel[J]. IEEE Transaction On Communications, 2002,50(4):553-559.

　　[5] 王秉鈞，孫學(xué)軍，沈保鎖(Wang Bing-jun, Sun Xue-jun, Shen Bao-suo).現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理[M](Modern Communication System Method).天津：天津大學(xué)出版社(Tianjing: Tianjing University Press)，1991,5-6.

　　[6] Realtek corpration. Realtek single chip fast Ethernet controller with MII&AUI interface RTL8130.

摘自繼電器

上一篇：什么是大客戶(hù)末端專(zhuān)線(xiàn)接入的有效解決方案

下一篇：解調(diào)器MSM6882及其在無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用