Thiết kế hệ thống đo và điều khiển thiết bị sử dụng truyền tải trên đường dây điện 253909
- 117 trang
- file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------------
ĐINH THỊ HẰNG
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
SỬ DỤNG TRUYỀN TẢI TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN
Chuyên ngành: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HTĐK
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Hà Nội - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Lêi CAM §OAN
T«i cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i, kh«ng sao chÐp cña
ai. Néi dung luËn v¨n cã tham kh¶o vµ sö dông tµi liÖu, th«ng tin ®¨ng trªn c¸c t¸c
phÈm, t¹p chÝ vµ c¸c trang web theo danh môc tµi liÖu cña luËn v¨n.
Hà nội, ngày…… tháng…..năm 2010
§inh ThÞ H»ng
§inh ThÞ H»ng -2- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Môc lôc
TrANG
Trang phô b×a……………………………………………………………….. 1
Lêi cam ®oan………………………………………………………….......... 2
Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t…………………………………….. 8
Danh môc c¸c b¶ng……………………………………………………….... 9
Danh môc c¸c h×nh………………………………………………………..... 10
më ®Çu……..……………………………………………………………. 12
Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC…………………………………… 13
1.1. Giíi thiÖu vÒ PLC…………………………………………………….. 13
1.2. LÞch sö ph¸t triÓn…………………………………………………….. 14
1.3. TÝnh kinh tÕ…………………………………………………………… 15
1.4. Th«ng lîng…………………………………………………………... 16
1.5. Ph¹m vi øng dông……………………………………………………. 17
1.5.1 øng dông trong c¸c hÖ thèng qu¶n lý, gi¸m s¸t…………………. 17
1.5.2 TruyÒn th«ng ®−êng dμi tèc ®é cao………………………………. 17
1.5.3 M¹ng truy cËp Internet sö dông c«ng nghÖ PLC………………… 18
1.5.4 øng dông trong gia ®×nh - Intelligent home……………………... 18
1.6. Ph©n lo¹i…………………………………………………………….... 19
1.6.1 Ph©n lo¹i theo møc ®iÖn ¸p………………………………………. 19
1.6.2 Ph©n lo¹i theo tèc ®é bit…………………………………………... 20
1.6.3 Ph©n lo¹i theo ph¹m vi…………………………………………..... 20
1.7 Giíi thiÖu mét sè modem PLC……………………………………….. 21
1.7.1 Modem truyÒn sè liÖu ST7538…………………………………….. 22
1.7.2 Modem tèc ®é cao 45 Mbps……………………………………….. 22
1.7.3 Mét sè s¶n phÈm kh¸c…………………………………………….. 24
1.8 øng dông................................................................................................ 27
§inh ThÞ H»ng -3- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
1.9. C¸c chuÈn PLC……………………………………………………..… 27
Ch¬ng II - CÊu tróc hÖ thèng PLC……………………….…. 29
2.1. CÊu tróc hÖ thèng………………………………………………..…… 29
2.2. C¸c phÇn tö m¹ng PLC……………………………………………... 30
2.2.1. C¸c phÇn tö m¹ng c¬ b¶n…………………………………..…... 30
2.2.2. Tr¹m lÆp........................................................................................ 31
2.2.3. PLC gateway……………………………………………………. 31
2.3. KÕt nèi ®Õn m¹ng lâi vµ qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC……..……... 32
2.3.1. C¸c m« h×nh kÕt nèi....................................................................... 32
2.3.2. Qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC…………………………….…….. 34
Ch¬ng III - Mét sè vÊn ®Ò trong truyÒn th«ng 35
PLC……..
3.1 §Æc tÝnh kªnh truyÒn ®−êng c¸p ®iÖn………………………….……. 35
3.2 Sù giíi h¹n b¨ng th«ng……………………………………….………. 36
3.2 NhiÔu trªn ®−êng c¸p ®iÖn…………………………………….……... 37
3.2.1 NhiÔu tÇn sè 50Hz ………………………………………….…… 37
3.2.2 NhiÔu xung ®ét biÕn……………………………………….…….. 38
3.2.3 NhiÔu xung tÇn hoμn.................................................................... 38
3.2.4 NhiÔu xung kÐo dμi……………………………………….…….. 39
3.2.5 NhiÔu chu kú kh«ng ®ång bé……………………………….…… 39
3.2.6 NhiÔu sãng radio………………………………………….…….. 39
3.2.7 NhiÔu nÒn………………………………………………….……. 40
3.3 Trë kh¸ng ®−êng truyÒn vμ sù phèi hîp trë kh¸ng……….………. 40
3.4 Suy hao trªn l−íi ®iÖn………………………………………….…….. 40
3.5 HiÖn t−îng sãng dõng………………………………………….……... 41
3.6 Sù ph¸t x¹ sãng ®iÖn tõ vμ kh¶ n¨ng g©y nhiÔu……………….……. 42
3.7 Tæng trë vµ sù suy gi¶m……………………………………………... 43
§inh ThÞ H»ng -4- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Ch¬ng IV - kÕt nèi víi líi ®iÖn vµ c¸c ph¬ng 44
ph¸p ®iÒu chÕ
4.1 KÕt nèi víi líi ®iÖn……………………………………………….….. 44
4.1.1 M¹ch ghÐp tÝn hiÖu ……………………………………….……… 44
4.1.2 M¹ch ghÐp dung kh¸ng C………………………………….…….. 44
4.1.3 M¹ch phèi ghÐp R-L-C phøc t¹p………………………….……... 47
4.1.4 C¸c bé läc t−¬ng tù………………………………………….……. 47
4.1.5 M¹ch läc RC……………………………………………….……… 47
4.1.6 M¹ch läc LC………………………………………………….…… 48
4.1.7 C¸c m¹ch läc bËc cao kh¸c ………………………………….…… 49
4.2 C¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ…………………………………….…….. 50
4.2.1 Kü thuËt t−¬ng tù …………………………………………….…… 51
4.2.2 Kü thuËt ®iÒu chÕ sè……………………………………….……… 51
4.2.2.1 Kho¸ dÞch biªn (ASK)…………………………………….…….. 52
4.2.2.2 Kho¸ dÞch tÇn FSK ....................................................................... 55
4.2.2.3 Kho¸ dÞch pha (PSK)………………………………….….……... 59
4.2.2.4 C«ng nghÖ tr¶i phæ………………………………………..…….. 62
4.2.2.5 Tr¶i phæ d∙y trùc tiÕp kiÓu BPSK……………………….……… 63
4.2.2.6 Tr¶i phæ nh¶y tÇn FH-SS……………………………….……... 67
4.3 Thö nghiÖm c¸c ph¬ng thøc ®iÒu chÕ……………………..……….. 68
4.3.1 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ ASK…………………………..………... 69
4.3.1.1 §iÒu chÕ ASK…………………………………………..………... 69
4.3.1.2 Gi¶i ®iÒu chÕ ASK……………………………………….……… 69
4.3.1.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm…………………………………..…………. 70
4.3.2 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ FSK…………………………..………... 72
4.3.2.1 Vßng kho¸ pha (Phase locked loop – 72
PLL)……..………………
§inh ThÞ H»ng -5- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
4.3.2.2 §iÒu chÕ FSK dïng vi m¹ch CD4046……………….…………. 74
4.3.2.3 Gi¶i ®iÒu chÕ FSK………………………………….…………... 75
4.3.2.4 KÕt qu¶ thö nghiÖm………………………………….………….. 76
4.3.3 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ BPSK……………………….…………. 76
4.3.3.1 §iÒu chÕ BPSK……………………………………….…………. 76
4.3.3.2 Gi¶i ®iÒu chÕ BPSK dïng CD4046………………….………….. 77
4.3.3.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm………………………………….………….. 78
4.3.4.1 §iÒu chÕ FM………………………………………….…………. 79
4.3.4.2 Gi¶i ®iÒu chÕ FM………………………………………….……. 80
4.3.4.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm…………………………………….……….. 80
4.4 Lùa chän ph−¬ng thøc ®iÒu chÕ……………………………..………. 80
ch−¬ng V - thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu vμ 83
®iÒu khiÓn trªn ®êng d©y ®iÖn
5.1 Yªu cÇu thiÕt kÕ, lùa chän ph¬ng ¸n thùc hiÖn……………..……… 83
5.1.1 C¸c yªu cÇu cña thiÕt kÕ……………………………….…………. 83
5.1.2 Lùa chän ph−¬ng ¸n thùc hiÖn……………………….………….. 83
5.2 X©y dùng s¬ ®å khèi cho hÖ thèng ………………………..…………. 84
5.2.1 ThiÕt kÕ Modul ph¸t……………………………………..………... 86
5.2.1.1 M¹ch ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cho m¸y ph¸t…….………………. 86
5.2.1.2 §iÒu chÕ FSK vμ FM………………………….……………….. 88
5.2.1.3 M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn……………………….………………. 89
5.2.1.4 M¹ch khuÕch ®¹i ph¸t……………………….…………………. 89
5.2.1.5 M¹ch phèi ghÐp víi l−íi ®iÖn………………….……………….. 90
5.2.2 ThiÕt kÕ modul thu……………………….…….…………………. 91
5.2.2.1 M¹ch phèi ghÐp víi l−íi ®iÖn………………….……………….. 91
5.2.2.2 M¹ch khuÕch ®¹i vμ läc th«ng d¶i............................................... 92
5.2.2.3 M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FSK……………………….……………….. 94
§inh ThÞ H»ng -6- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
5.2.2.4 M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FM……………………….………………… 94
5.2.2.5 M¹ch ®iÒu khiÓn thu………………………….………………… 95
5.3 S¬ ®å nguyªn lý vµ lu ®å thuËt to¸n……………….……………….. 97
5.3.1 L−u ®å thuËt to¸n cña Modul ph¸t……………..………………… 97
5.3.2 S¬ ®å nguyªn lý Modul ph¸t…………………….………………... 98
5.3.3 L−u ®å thuËt to¸n cña Modul thu……………….……………….. 99
5.3.2 S¬ ®å nguyªn lý Modul thu………………………………………. 100
5.4 Ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trªn c¸c module………….……………….. 101
KÕt luËn…………………………………………………….……………… 114
Tµi liÖu tham kh¶o…………………………………….………………….. 115
§inh ThÞ H»ng -7- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t
AM Amplitude Modulation §iÒu biªn
ASK Amplitude Shift Keying Kho¸ dÞch biªn
BPSK Binary Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha nhÞ ph©n
DM Delta Modulation §iÒu chÕ Delta
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trair phæ d·y trùc tiÕp
DPSK Differential Phase Shift Keing Kho¸ dÞch pha vi ph©n
FM Frequency Modulation §iÒu tÇn
FSK Frequency Shift Keing Kho¸ dÞch tÇn
FDM Frequency Division Multiplexing §a truy nhËp theo tÇn sè
FPGA Field programmable gate array Ph¹m vi cã thÓ lËp tr×nh
cæng m¹ng
ISI Inter Symbol Interference NhiÔu ISI
LAN Local Area Network M¹ng khu vùc
OFDM Orthogonal Frequency Division §iÒu chÕ ®a sãng mang
Multiplexing
PCM Pulse Code Modulation §iÒu chÕ xung m·
PLC Power Line Communication TruyÒn th«ng trªn ®−êng
c¸p ®iÖn
PLL Phase Locked Loop Vßng kho¸ pha
PSK Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha
QAM Quadrature Amplitude Modulation §iÒu chÕ biªn cÇu ph−¬ng
SF Selective Fading Pha ®inh lùa chän
§inh ThÞ H»ng -8- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Danh môc c¸c b¶ng
TrANG
B¶ng 1.1 B¨ng tÇn truyÒn th«ng PLC theo tiªu chuÈn ch©u ¢u…………... 16
B¶ng 1.2 §Æc tÝnh kü thuËt cña Modem PLC 45 Mbps………..…………. 23
B¶ng 1.3 §Æc tÝnh kü thuËt cña Modem PLA – 26
400….………..………….
B¶ng 3.1 T¶i ®êng d©y trë kh¸ng thÊp………………………..…………. 35
B¶ng 4.1 B¶ng so s¸nh c¸c ph¬ng thøc ®iÒu chÕ……………..…………. 81
§inh ThÞ H»ng -9- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Danh môc c¸c h×nh vÏ
TrANG
H×nh 1-1: øng dông PLC trong qu¶n lý ®iÖn…………………...………… 17
H×nh 1-2: M¹ng th«ng tin PLC……………………….....……..…………. 18
H×nh 1-3: M« h×nh øng dông PLC trong gia ®×nh……....……..…………. 18
H×nh 1- 4: PLC Indoor………………...……..……….………..…………. 20
H×nh 1- 5: PLC Outdoor….…………......……………………..…………. 21
H×nh 2- 1: CÊu tróc mét m¹ng truy nhËp PLC……..…………..…………. 29
H×nh 2- 2: CÊu tróc m¹ng PLC trong nhµ……..…..……….…..…………. 30
H×nh 2- 3: M¹ng PLC sö dông tr¹m lÆp…......……..…………..…………. 31
H×nh 2- 4: Thuª bao PLC kÕt nèi trùc tiÕp..………..…………..…………. 31
H×nh 2- 5: KÕt nèi th«ng qua PLC gateway………..…………..…………. 32
H×nh 2- 6: Gateway trong m¹ng truy nhËp PLC…...…………..…………. 32
H×nh 2- 7: M« h×nh kÕt nèi m¹ng truy nhËp vµ m¹ng lâi……...…………. 33
H×nh 2- 8: Qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC………………….…...…………. 34
H×nh 3- 1: Phæ tÇn PLC cña th«ng tin néi bé…..………….…...…………. 35
H×nh 3- 2: VÝ dô vÒ sù mÐo tÝn hiÖu trªn líi ®iÖn….…….…...…………. 36
H×nh 3- 3: B¨ng tÇn trong tiªu chuÈn CENELEC…...…….…...…………. 37
H×nh 3- 4: Xung nhiÔu xuÊt hiÖn khi bËt ®Ìn…….....…….…...…………. 38
H×nh 3- 5: NhiÔu xung tuÇn hoµn……………..….....…….…...…………. 38
H×nh 3- 6: NhiÔu ph¸t ra khi ch¹y m¸y hót bôi vµ phæ tÇn cña nã…….…. 39
H×nh 3- 7: Suy hao trong gia ®×nh t¹i tÇn sè 130kHz……………….….…. 41
H×nh 4- 1: M¹ch ghÐp dung kh¸ng…………………...…………….….…. 45
H×nh 4- 2: M¹ch ghÐp kÕt hîp LC………….………...…………….….…. 46
H×nh 4- 3: C¸c m¹ch läc RC……….……….………...…………….….…. 48
H×nh 4- 4: C¸c m¹ch läc LC ®¬n gi¶n……...………...…………….….…. 49
H×nh 4- 5: M¹ch läc th«ng gi¶i dïng vi m¹ch HA17741………………… 50
H×nh 4- 6: §iÒu chÕ khãa dÞch biªn ASK………………………………… 55
H×nh 4- 7: S¬ ®å ®iÒu chÕ tÝn hiÖu FSK……………...…………………… 56
H×nh 4- 8: S¬ ®å nguyªn lý FSK……………...……………...…………… 56
H×nh 4- 9: §iÒu chÕ khãa dÞch tÇn FSK……………...…………………… 57
§inh ThÞ H»ng - 10 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
H×nh 4- 10: §iÒu chÕ tÝn hiÖu PSK……...…………...…………………… 60
H×nh 4- 11: S¬ ®å m« h×nh hÖ thèng th«ng tin tr¶i phæ…...……………… 63
H×nh 4- 12: S¬ ®å ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp……………...……………… 65
H×nh 4- 13: S¬ ®å ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp ®¬n gi¶n…....……………… 65
H×nh 4- 14: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp ®¬n gi¶n.……………… 66
H×nh 4- 15: S¬ ®å m« h×nh hÖ thèng tr¶i phæ nh¶y tÇn…………………… 68
H×nh 4- 16: S¬ ®å ®iÒu chÕ ASK……………………………………..…… 69
H×nh 4- 17: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ ASK………………………………..…… 69
H×nh 4- 18: D¹ng tÝn hiÖu ®o ®îc ë m¸y ph¸t vµ thu…...…………..…… 72
H×nh 4- 19: M¹ch vßng khãa pha PLL c¬ b¶n…………...…………..…… 73
H×nh 4- 20: S¬ ®å ®iÒu chÕ FSK dïng CD4046 BE…...……....……..…… 74
H×nh 4- 21: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ FSK dïng CD4046………...……..……... 75
H×nh 4- 22: D¶i tÇn sö dông cho thö nghiÖm FSK………......……..……... 76
H×nh 4- 23: S¬ ®å ®iÒu chÕ BPSK………………….……......……..……... 77
H×nh 4- 24: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ BPSK……………..……......……..……... 77
H×nh 4- 25: D¹ng sãng cña tÝn hiÖu BPSK t¹i m¸y thu….......……..…….. 78
H×nh 4- 26: §iÒu chÕ FM víi PLL4046…………………......……..……... 79
H×nh 4- 27: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ FM ………….…………......……..……... 80
H×nh 5- 1: S¬ ®å khèi ho¹t ®éng cña hÖ thèng.……………..……..……... 85
H×nh 5- 2: M¹ch ®iÒu khiÓn module ph¸t…….…………......……..……... 86
H×nh 5- 3: M¹ch ®iÒu chÕ FSK vµ FM…….….…………......……..……... 88
H×nh 5- 4: M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn…...….….…………......……..……... 89
H×nh 5- 5: M¹ch khuÕch ®¹i ph¸t……...….….…………......……..……... 89
H×nh 5- 6: M¹ch phèi ghÐp Module ph¸t víi líi ®iÖn.…......……..…….. 90
H×nh 5- 7: M¹ch phèi ghÐp Module thu víi líi ®iÖn.….......……..……... 91
H×nh 5- 8: M¹ch khuÕch ®¹i thu……………………...…......……..……... 93
H×nh 5- 9: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FSK…..………….…...…......……..……... 94
H×nh 5- 10: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FM..…..…..…….…….…......…......….... 95
H×nh 5- 11: M¹ch ®iÒu khiÓn thu…..…..…..…….…….…......…......…..... 96
H×nh 5- 12: S¬ ®å nguyªn lý module ph¸t….…….…….…......…......….... 98
H×nh 5- 13: S¬ ®å nguyªn lý module thu….…….…….…......…......…...... 100
§inh ThÞ H»ng - 11 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Më ®Çu
HiÖn nay, nhu cÇu sö dông nèi m¹ng trong nhµ trªn thÕ giíi ®ang ph¸t triÓn
víi mét tèc ®é nhanh chãng. Sù ph¸t triÓn c¸c dÞch vô internet b¨ng th«ng réng tèc
®é cao, viÖc triÓn khai c¸c thiÕt bÞ th«ng minh cho gia ®×nh, kh¶ n¨ng ph¸t triÓn m«
h×nh lµm viÖc tõ xa vµ kinh doanh t¹i nhµ ®ang lµ nhu cÇu cña thÕ giíi hiÖn ®¹i.
ViÖc ®a ra c¸c thiÕt bÞ th«ng minh ®· mang l¹i cho ngêi tiªu dïng tÝnh linh ho¹t
®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc tù ®éng. C¸c thiÕt bÞ phô trî sè c¸ nh©n PDA (Personal
Digital Assistant), ®iÖn tho¹i th«ng minh, vµ hép set-top box ®ang t¹o ra c¸c ®Æc
tÝnh vµ kh¶ n¨ng míi. ThiÕt bÞ th«ng minh cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
tö trong nhµ nh: tñ l¹nh, ®Ìn, qu¹t, interner, lß vi sãng, c¸c thiÕt bÞ ©m thanh –
h×nh ¶nh,… vµ c¸c hÖ thèng b¶o vÖ trong nhµ. §Ó thùc hiÖn ®îc c¸c nhiÖm vô nµy
c¸c thiÕt bÞ th«ng minh vµ thiÕt bÞ ®iÖn tö cho gia ®×nh ph¶i cã kh¶ n¨ng nèi m¹ng
vµ kÕt nèi toµn cÇu. V× thÕ c«ng nghÖ truyÒn th«ng trªn m¹ng líi ®iÖn ®ang ®îc
mäi ngêi chó ý vµ ph¸t triÓn nã ®Ó ®¸p øng mäi nhu cÇu cña x· héi.
Trong luËn v¨n th¹c sü khoa häc ®îc giao víi ®Ò tµi: “ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o
vµ ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ sö dông truyÒn t¶i trªn ®êng d©y ®iÖn”. Néi dung luËn
v¨n gåm c¸c phÇn c¬ b¶n nh sau:
- Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC (Power line communication)
- Ch¬ng II - CÊu tróc hÖ thèng PLC
- Ch¬ng III - Mét sè vÊn ®Ò trong truyÒn th«ng PLC
- Ch¬ng IV - kÕt nèi víi líi ®iÖn vµ ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ
- ch−¬ng V - thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu vμ ®iÒu khiÓn
trªn ®êng d©y ®iÖn
Sau gÇn mét n¨m ®îc sù híng tËn t×nh dÉn cña c¸c ThÇy c« trong bé m«n
§o lêng vµ §iÒu khiÓn vµ ®Æc biÖt lµ sù híng dÉn tËn t×nh cña C« PGS-TS: Ph¹m
ThÞ Ngäc YÕn, luËn v¨n cña em ®· hoµn thiÖn. Do thêi gian thùc hiÖn luË v¨n cã
h¹n vµ kh¶ n¨ng cßn h¹n chÕ, luËn v¨n em thùc hiÖn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng
thiÕu sãt. Em mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña ThÇy c« vµ c¸c b¹n.
Hà nội, ngày…… tháng…..năm 2010
§inh ThÞ H»ng
§inh ThÞ H»ng - 12 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC
1.1. Giíi thiÖu vÒ PLC
Powerline communication (PLC) lµ kü thuËt truyÒn tin sö dông m¹ng ®iÖn
s½n cã lµm m«i trêng truyÒn dÉn. PLC cßn ®îc gäi lµ Broadband over Powerline
(BPL), nã cung cÊp dÞch vô truy cËp internet b¨ng réng ®Õn tËn nhµ b»ng viÖc sö
dông c¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ sè trªn d¶i tÇn cßn l¹i cña ®êng d©y ®iÖn.
C«ng nghÖ truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn lùc PLC më ra híng ph¸t
triÓn míi trong lÜnh vùc th«ng tin. Víi viÖc sö dông c¸c ®êng d©y truyÒn t¶i ®iÖn
®Ó truyÒn d÷ liÖu, c«ng nghÖ PLC cho phÐp kÕt hîp c¸c dÞch vô truyÒn tin vµ n¨ng
lîng. Tríc ®©y, nh÷ng thµnh tùu cña khoa khäc kü thuËt tõ nh÷ng n¨m 50 cña thÕ
kû 20 ®· cho phÐp sö dông ®êng d©y ®iÖn lùc ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu ®o lêng, gi¸m
s¸t, ®iÒu khiÓn. Cïng víi tèc ®é ph¸t triÓn nhanh chãng cña c¸c c«ng nghÖ kh¸c
trong kÜnh vùc viÔn th«ng vµ c«ng nghÖ th«ng tin, hiÖn nay c«ng nghÖ PLC ®· cho
phÐp cung cÊp dÞch vô truyÒn t¶i ®iÖn kÕt hîp víi truyÒn d÷ liÖu trùc tiÕp tíi ngêi
sö dông.
C«ng nghÖ truyÒn th«ng PLC sö dông m¹ng líi ®êng d©y cung cÊp ®iÖn
n¨ng cho môc ®Ých truyÒn t¶i th«ng tin nh»m tiÕt kiÖm chi phÝ ®Çu t. §Ó cã thÓ
truyÒn th«ng tin qua ph¬ng tiÖn truyÒn dÉn lµ ®êng d©y ®iÖn, cÇn ph¶i cã c¸c thiÕt
bÞ ®Çu cuèi lµ PLC modem, c¸c modem nµy cã chøc n¨ng biÕn ®æi tÝn hiÖu tõ c¸c
thiÕt bÞ viÔn th«ng truyÒn nh m¸y tÝnh, ®iÖn tho¹i sang mét ®Þnh d¹ng phï hîp ®Ó
truyÒn qua ®êng d©y dÉn ®iÖn. HiÖn nay, c«ng nghÖ PLC ®îc sö dông cho c¸c øng
dông th¬ng m¹i trong nhµ nh hÖ thèng gi¸m s¸t, c¶nh b¸o, tù ®éng hãa,…C¸c øng
dông truyÒn tin dùa trªn PLC hiÖn ®ang cßn nhiÒu tiÒm n¨ng cÇn ®îc tiÕp tôc khai
ph¸.
M¹ng ®êng d©y ®iÖn h¹ thÕ cã thÓ sö dông nh mét hÖ thèng truyÒn th«ng.
M¹ng gåm nhiÒu kªnh, mçi kªnh lµ mét ®êng truyÒn vËt lý nèi gi÷a tr¹m con vµ hé
d©n, cã ®Æc tÝnh vµ chÊt lîng kªnh truyÒn kh¸c nhau vµ cã thÓ thay ®æi theo thêi
gian. TÝn hiÖu ®îc truyÒn trªn sãng ®iÖn xoay chiÒu 50Hz sau ®ã cã thÓ ®îc trÝch
ra bëi mét connector kÕt nèi vµo ®êng d©y.
§inh ThÞ H»ng - 13 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Tïy theo tõng níc, tæ chøc, kh¸i niÖm truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn cã thÓ
t×m víi c¸c tõ khãa:
- PLC (Powerline Communication/Powerline Carrier)
- CPL (Courants porteur en ligne)
- PLT (Powerline Telecommunications)
- PPC (Power Plus Communications)
1.2. LÞch sö ph¸t triÓn
§· cã mét sè tËp ®oµn nghiªn cøu vµ øng dông thµnh c«ng c«ng nghÖ PLC.
B¶ng díi ®©y chØ ra mét sè mèc quan träng:
N¨m Nhãm ph¸t triÓn Tèc ®é
1978 BSR 120bps
1980 Ochsner 1,2kbps
1985 Van Der Grancht & Dunaldson 6 kbps
1989 Voung @ Ma 14,4 kbps
1996 Adaptive 100 kbps
N¨m 1978 h·ng Radio Shack ®· ®a ra hÖ thèng X10 dïng ®Ó vËn hµnh c¸c
thiÕt bÞ ®iÖn. HÖ thèng sö dông giao thøc líi X10 cho phÐp c¸c thiÕt bÞ t¬ng thÝch
cã thÓ giao tiÕp th«ng qua líi ®iÖn xoay chiÒu 110V. Tuy nhiªn tèc ®é truyÒn
th«ng chØ ®¹t 120 bps.
§inh ThÞ H»ng - 14 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
N¨m 1997 nh÷ng thö nghiÖm truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn theo 2
híng ®· ®îc thùc hiÖn.
N¨m 1998 h·ng Nortel Network b¾t tay vµo viÖc ph¸t triÓn vµ ®a ra thÞ
trêng kü thuËt Digital Power Line (DPL). Kü thuËt nµy ®îc dïng ®Ó kÕt nèi mét
m¹ng truyÒn th«ng gi÷a 35 triÖu gia ®×nh ë 7 níc Ch©u ©u vµ Ch©u ¸. Kü thuËt nµy
cho phÐp kÕt nèi nhanh chãng th«ng qua m¹ng líi ph©n phèi ®iÖn. Kü thuËt nµy ®·
cung cÊp gi¶i ph¸p kinh tÕ cho nh÷ng gia ®×nh, c¸c c«ng ty nhá muèn thùc hiÖn kÕt
nèi m¹ng.
Th¸ng 3 n¨m 2000, cã liªn minh cña c¸c tËp ®oµn c«ng nghiÖp lín nhÊt, nhÊt
lµ viÖc giíi thiÖu c¸c tiªu chuÈn kü thuËt, s¶n phÈm ®iÖn ®Ó cµi ®Æt, øng dông PLC.
Trong nh÷ng tËp ®oµn c«ng nghiÖp ®ã, ta cã thÓ ®iÓm tªn nh EDF, France
Telecom, Motorola, Sony, ST&T,...sù liªn minh nµy t¹o ra tiªu chuÈn kü thuËt
HomePlug 1.0 vµo th¸nh 6 n¨m 2000.
Còng n¨m 2000, ta cã thÓ thÊy sù ra ®êi PLCForm víi môc ®Ých lµ khuyÕn
khÝch ph¸t triÓn PLC ë Ch©u ¢u. C¸c tæ chøc t¬ng tù nh PLCA, do vËy n¨m 2001
®Ó khuyÕn khÝch ph¸t triÓn PLC ë B¾c Mü, hµng lo¹t thö nghiÖm ®· ®îc thùc hiÖn
ë quy m« lín. ë Fribourg (Suisse) vµo n¨m 2001 díi sù ®iÒu khiÓn cña OFCOM ().
Mét thö nghiÖm lín kh¸c còng ®îc thö nghiÖm lµ Saragosse vµo n¨m 2002
víi quy m« lµ trªn 300 ng«i nhµ.
Th¸ng 2 n¨m 2004, ñy ban Ch©u ¢u ra dù ¸n Opera (Open PLC European
Research Alliance) trong 4 n¨m víi ng©n s¸ch lµ 20 triÖu Euro.
1.3. TÝnh kinh tÕ
M¹ng líi ®êng ®· ®îc x©y dùng nªn cã lîi thÕ vÒ chi phÝ ®Çu t c¬ b¶n,
c¬ së h¹ tÇng ®êng d©y ®iÖn ®· cã s½n, nªn cã thÓ cho phÐp c¹nh tranh víi gi¸ giÎ
h¬n c¸c kü thuËt truy nhËp viÔn th«ng néi vïng kh¸c (thêng cã yªu cÇu vèn ®Çu t
lín).
M¹ng ®iÖn h¹ thÕ cã thÓ ®îc dïng ®Ó thiÕt lËp mét c¬ së h¹ tÇng m¹ng cã
s½n cho hµng triÖu kh¸ch hµng, doanh nghiÖp riªng biÖt trªn toµn thÕ giíi, cã ®êng
dÉn tíi tËn c¸c æ c¾m ®iÖn phôc vô cho c¶ thiÕt bi gia ®×nh vµ thiÕt bÞ ®iÖn c«ng
nghiÖp.
§inh ThÞ H»ng - 15 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
M¹ng líi ®iÖn cã mÆt ë hÇu kh¾p n¬i.
PLC cã thÓ cung cÊp kh¶ n¨ng truy nhËp tèc ®é cao, tèc ®é truyÒn th«ng ®·
®¹t tíi hµng tr¨m Mb/s.
1.4. Th«ng lîng
Cung cÊp tèc ®é truy cËp d÷ liÖu cao (10 – 45Mbps) trong d¶i tÇn (1,7 –
30Mhz). Tuy nhiªn, do m¹ng líi truyÒn t¶i ®iÖn kh«ng ®îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých
®Ó truyÒn t¶i th«ng tin, nªn nã kh«ng ph¶i lµ ®êng truyÒn vËt lý lý tëng ®Ó truyÒn
th«ng tin. Kªnh truyÒn PLC qua ®êng d©y ®iÖn cã ®Æc tÝnh lµ tÇn sè phô thuéc tÇn
sè, thay ®æi theo thêi gian cña c¸c yÕu tè ¶nh hëng (t¶i, vÞ trÝ, nhiÔu vµ
phadinh….). Theo tiªu chuÈn ch©u ¢u (Cenelec EN 50065), b¨ng tÇn cho truyÒn
th«ng PLC ®îc ph©n chia nh B¶ng 1.1.
Band Frequency range Max.transission User
(kHz) amplitude (V) dedication
A 9 - 95 10 Utilities
B 95 – 125 1.2 Home
C 125 - 140 1.2 Home
B¶ng 1.1: B¨ng tÇn truyÒn th«ng PLC theo tiªu chuÈn ch©u ¢u
Theo tiªu chuÈn nµy, b¨ng tÇn dµnh cho truyÒn th«ng PLC chØ ®¸p øng ®îc viÖc
truyÒn mét vµi kªnh tho¹i hoÆc d÷ liÖu ®Õn vµi chôc Kbit/s. Tèc ®é d÷ liÖu thÊp nµy
chØ phï hîp víi c¸c øng dông ®o ®¹c trong ngµnh ®iÖn (qu¶n lý t¶i cho m¹ng ®iÖn,
truyÒn d÷ liÖu ®o ®Õm c«ng t¬….) chø kh«ng phï hîp víi c¸c øng dông viÔn th«ng
yªu cÇu tèc ®é cao (trªn 2Mbit/s). §Ó cã kh¶ n¨ng truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao, phæ tÇn
dµnh cho PLC ph¶i lµ b¨ng tÇn réng (lªn ®Õn 30MHz).
Víi c¸c øng dông indoor, th«ng lîng trung b×nh lµ 14Mbps.
Tèc ®é truyÒn tin cµng ngµy cµng t¨ng do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ, khoa häc kü
thuËt. Vµo n¨m 1998, tèc ®é lµ 0,4Mbps, ®Õn n¨m 2001 lµ 2Mbps vÒ mÆt lý thuyÕt.
Tèc ®é phô thuéc vµo kiÓu øng dông cô thÓ, víi c¸c øng dông ®¬n gi¶n, chØ lµ göi
lÖnh ®iÒu khiÓn ON/OF, tèc ®é kh«ng cÇn cao (®iÓn h×nh c¸c s¶n phÈm cña X10).
Víi kÕt nèi m¹ng LAN, yªu cÇu tèc ®é cao. Tïy vµo s¶n phÈm lªn ®Õn 45 –
224Mbps.
§inh ThÞ H»ng - 16 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
VÝ dô nh h·ng SpidCom, th«ng qua c«ng nghÖ FLIP (FlexIble Powerline) ®· thö
nghiÖm víi tèc ®é 224Mbps.
Tèc ®é phô thuéc vµo c¸c yÕu tè:
- Kho¶ng c¸ch gi÷a m¸y ph¸t ®iÖn vµ m¸y biÕn thÕ.
- Sè lîng ngêi sö dông kÕt nèi vµo m¹ng.
- KiÕn tróc lµ “indoor” hay “outdoor”.
- Sè lîng bé lÆp ®îc cµi ®Æt gi÷a m¸y biÕn thÕ vµ m¸y ph¸t.
- KiÓu øng dông cô thÓ.
1.5. Ph¹m vi øng dông
1.5.1 øng dông trong c¸c hÖ thèng qu¶n lý, gi¸m s¸t.
H×nh 1-1: øng dông PLC trong qu¶n lý ®iÖn
Mçi c«ng t¬ ®iÖn ®−îc g¾n thªm mét thiÕt bÞ thu ph¸t PLC, th«ng tin trªn
c«ng t¬ sÏ ®−îc truyÒn vÒ trung t©m, nh− thÕ viÖc qu¶n lý vμ thu thËp sè liÖu sÏ ®¬n
gi¶n h¬n rÊt nhiÒu so víi c¸ch lμm truyÒn thèng lμ ph¶i cö ng−êi ®Õn tõng c«ng t¬
®Ó lÊy sè liÖu. Thªm n÷a, sè liÖu trªn c«ng t¬ ®iÖn cã thÓ göi ®Õn nhμ kh¸ch hμng
t−¬ng øng, nh− vËy ng−êi sö dông sÏ kiÓm so¸t ®−îc viÖc sö dông ®iÖn cña m×nh
mét c¸ch hîp lý h¬n.
1.5.2 TruyÒn th«ng ®−êng dμi tèc ®é cao
Víi øng dông c«ng nghÖ PLC th× viÖc truyÒn th«ng tin ®−êng dμi, ngoμi
nh÷ng c«ng nghÖ truyÒn thèng nh− c¸p quang, vi ba th× hiÖn nay ®· cã thªm mét
gi¶i ph¸p, ®ã lμ dïng ®−êng d©y t¶i ®iÖn cao thÕ ®Ó kÕt hîp truyÒn th«ng tin tèc ®é
cao. Tuy cã sù suy hao lín do bøc x¹ ra ngoμi kh«ng gian nªn tÇm xa bÞ h¹n chÕ
§inh ThÞ H»ng - 17 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
nhÊt ®Þnh nh−ng l¹i cã −u ®iÓm rÊt lín lμ c¸c ®−êng d©y t¶i ®iÖn cao thÕ tõ hμng
chôc KV ®Õn hμng tr¨m KV ®Òu cã s½n ë mäi n¬i.
1.5.3 M¹ng truy cËp Internet sö dông c«ng nghÖ PLC
H×nh 1-2: M¹ng th«ng tin PLC
Thay v× ph¶i ®i tõng ®−êng c¸p riªng biÖt ®Õn tõng nhμ ng−êi sö dông, viÖc øng
dông PLC cho phÐp tÝch hîp ®−êng ®iÖn tho¹i, ®−êng truyÒn Internet vμo cïng mét
®−êng ®iÖn l−íi.
1.5.4 øng dông trong gia ®×nh -
Intelligent home
H×nh 1-3: M« h×nh øng dông
PLC trong gia ®×nh – Intelligent
home
§ã lμ ý t−ëng cho mét c¨n nhμ hiÖn ®¹i
tù ®éng hoμn toμn víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
®−îc ®iÒu khiÓn theo ý muèn cña ng−êi
sö dông. HÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong nhμ ®Òu ®−îc tÝch hîp víi modem PLC vμ
ng−êi sö dông cã thÓ ®iÒu khiÓn bÊt kú thiÕt bÞ ®iÖn nμo ë mäi n¬i trong nhμ nh−
c¸c hÖ th«ng chiÕu s¸ng ®−îc qu¶n lý vμ ho¹t ®éng tù ®éng do mét m¸y tÝnh trung
§inh ThÞ H»ng - 18 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
t©m ®iÒu khiÓn, c¸nh cæng còng ®−îc ®iÒu khiÓn ®ãng më tù ®éng hay c¸c hÖ thèng
b¸o ®éng, camera ®Òu ®−îc qu¶n lý vμ ®iÒu khiÓn qua hÖ thèng PLC. Kh«ng nh÷ng
thÕ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cßn cã thÓ tù ®éng göi th«ng tin (nhiÖt ®é, ®é Èm, t×nh tr¹ng
qu¸ t¶i) ®Õn mét m¸y chñ trong nhμ ®Ó ng−êi sö dông cã thÓ dÔ dμng biÕt ®−îc t×nh
tr¹ng cña toμn bé c¸c thiÕt bÞ. Ta cã thÓ thÊy râ rμng r»ng, nÕu kh«ng sö dông c«ng
nghÖ PLC cho hÖ thèng ®a d¹ng nh− trªn th× viÖc ®i c¸c ®−êng c¸p tÝn hiÖu sÏ rÊt
phøc t¹p.
1.6. Ph©n lo¹i
1.6.1 Ph©n lo¹i theo møc ®iÖn ¸p
Møc ®iÖn ¸p thÊp: §©y lμ møc ®iÖn ¸p thùc sù ®−îc cÊp ®Õn tõng nhμ kh¸ch
hμng, ph¹m vi ®−îc c¸c nhμ viÔn th«ng quan t©m nhÊt.
Møc ®iÖn ¸p trung b×nh: Nãi chung lμ møc ®iÖn ¸p tõ 6.6kV ®Õn 30 kV,
®−êng d©y trung thÕ cÊp ®iÖn ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p.
V× thùc thÕ truyÒn dÉn tÝn hiÖu trªn l−íi ®iÖn thÕ thÊp thùc hiÖn trùc tiÕp trªn
m¹ng mμ phÇn lín c¸c thiÕt bÞ ®iÖn vËn hμnh, t¹p ©m vμ mÐo trªn nh÷ng m¹ng nμy
sÏ rÊt cao. MÆt kh¸c c¸c ®Æc tÝnh vËt lý trªn m¹ng nμy thay ®æi theo mçi t¶i ®−îc
bËt hay t¾t, v× vËy mçi c«ng nghÖ PLC l−íi ®iÖn h¹ thÕ cÇn cã c¸c gi¶i ph¸p kh¾c
phôc nh÷ng vÊn ®Ò vËt lý nh− vËy.
1.6.2 Ph©n lo¹i theo tèc ®é bit
PLC b¨ng hÑp – tèc ®é bit thÊp: øng dông PLC ®Çu tiªn ®−îc dμnh cho
ph¹m vi tù ®éng trong lÜnh vùc cung cÊp ®iÖn n¨ng. Ph¹m vi nμy chØ yªu cÇu tèc ®é
bit thÊp. V× lý do ®ã vμ v× lý do quy ®Þnh, ng−êi ta ®· x¸c ®Þnh d¶i tÇn cã thÓ dïng
cho yªu cÇu tù ®éng trong nhμ vμ trong lÜnh vùc cung cÊp ®iÖn n¨ng. D¶i tÇn ®ã
n»m trong kho¶ng tõ 3kHz ®Õn 148.5 Hz (Tiªu chuÈn CENELEC - ch©u Âu) hoÆc tõ
3 kHz ®Õn 450 Hz (Tiªu chuÈn ë Mü vμ NhËt).
PLC b¨ng réng – tèc ®é cao: V× d¶i tÇn ®−îc quy ®Þnh bëi CENELEC chØ
cho phÐp truyÒn dÉn ë tèc ®é t−¬ng ®èi thÊp, c¸c nghiªn cøu cho d¶i tÇn cao ®ang
®−îc thùc hiÖn. VÊn ®Ò chÝnh cña d¶i tÇn nμy lμ tÝn hiÖu tÇn sè cao ®Æt trªn d©y dÉn
§inh ThÞ H»ng - 19 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
sÏ suy hao lín. D¶i tÇn MHz còng xung ®ét víi tÊn sè dïng cho c¸c dÞch vô kh¸c
ch¼ng h¹n nh− an ninh, ®iÒu khiÓn kh«ng l−u, c¸c dÞch vô ph¸t thanh qu¶ng b¸, dÞch
vô qu¶ng c¸o kh¸c,… §ã lμ lý do t¹i sao cÇn ph¶i ®Ò ra c¸c quy ®Þnh thèng nhÊt.
HiÖn nay d¶i tÇn tõ 1 - 10 MHz ®−îc dïng cho c¸c øng dông ngoμi nhμ (Outdoor),
cßn d¶i tÇn tõ 10 – 30 MHz ®−îc dμnh cho c¸c øng dông trong nhμ (Indoor).
HiÖn nay mét sè h·ng ph¸t triÓn c«ng nghÖ (Mitsubishi, DS2, Main.net) ®Ò
nghÞ ph©n chia b¨ng tÇn 0 – 30 MHz lμm 3 ®o¹n dïng cho 4 liªn kÕt (4 link).
Trong ®ã link 1 hoÆc link 4 ®−îc dïng cho truyÒn th«ng gi÷a thiÕt bÞ tËp trung (t¹i
tr¹m biÕn ¸p – HE) vμ bé lÆp (Repeater); link 2 dïng cho c¸c dÞch vô m¹ng gia
®×nh; link 3 dïng cho môc ®Ých dù tr÷. Thùc tÕ Mitsubishi vμ DS2 ®· cho th−¬ng
m¹i s¶n phÈm Modem PLC 45Mbit/s, trong ®ã b¨ng th«ng cho ®−êng lªn (Up) lμ
18Mbit/s (24Mbit/s cho link 4); ®−êng xuèng (DOWN) lμ 27 Mbit/s (18 Mbit/s cho
link 4). Tuy nhiªn nh÷ng ®Ò nghÞ nμy ch−a ®−îc xem xÐt thμnh chuÈn chung.
1.6.3 Ph©n lo¹i theo ph¹m vi
PLIC (Power line Indoor Telecoms). §©y chÝnh lµ c«ng nghÖ sö dông trong
nhµ, tøc lµ chóng ta cã thÓ sö dông m¹ng líi ®iÖn trong nhµ ®Ó thiÕt lËp mét m¹ng
trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c thiÕt bÞ dïng trong nhµ víi nhau.
H×nh 1-4: PLC Indoor
PLOC (Power line Outdoor Telecoms). §©y lµ kü thuËt PLC sö dông ®Ó trao
®æi th«ng tin gi÷a c¸c tr¹m ®iÖn víi nhau vµ víi m¹ng gia ®×nh. BPL chÝnh lµ øng
§inh ThÞ H»ng - 20 - Khãa häc: 2008 - 2010
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------------
ĐINH THỊ HẰNG
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
SỬ DỤNG TRUYỀN TẢI TRÊN ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN
Chuyên ngành: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HTĐK
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Hà Nội - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Lêi CAM §OAN
T«i cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i, kh«ng sao chÐp cña
ai. Néi dung luËn v¨n cã tham kh¶o vµ sö dông tµi liÖu, th«ng tin ®¨ng trªn c¸c t¸c
phÈm, t¹p chÝ vµ c¸c trang web theo danh môc tµi liÖu cña luËn v¨n.
Hà nội, ngày…… tháng…..năm 2010
§inh ThÞ H»ng
§inh ThÞ H»ng -2- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Môc lôc
TrANG
Trang phô b×a……………………………………………………………….. 1
Lêi cam ®oan………………………………………………………….......... 2
Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t…………………………………….. 8
Danh môc c¸c b¶ng……………………………………………………….... 9
Danh môc c¸c h×nh………………………………………………………..... 10
më ®Çu……..……………………………………………………………. 12
Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC…………………………………… 13
1.1. Giíi thiÖu vÒ PLC…………………………………………………….. 13
1.2. LÞch sö ph¸t triÓn…………………………………………………….. 14
1.3. TÝnh kinh tÕ…………………………………………………………… 15
1.4. Th«ng lîng…………………………………………………………... 16
1.5. Ph¹m vi øng dông……………………………………………………. 17
1.5.1 øng dông trong c¸c hÖ thèng qu¶n lý, gi¸m s¸t…………………. 17
1.5.2 TruyÒn th«ng ®−êng dμi tèc ®é cao………………………………. 17
1.5.3 M¹ng truy cËp Internet sö dông c«ng nghÖ PLC………………… 18
1.5.4 øng dông trong gia ®×nh - Intelligent home……………………... 18
1.6. Ph©n lo¹i…………………………………………………………….... 19
1.6.1 Ph©n lo¹i theo møc ®iÖn ¸p………………………………………. 19
1.6.2 Ph©n lo¹i theo tèc ®é bit…………………………………………... 20
1.6.3 Ph©n lo¹i theo ph¹m vi…………………………………………..... 20
1.7 Giíi thiÖu mét sè modem PLC……………………………………….. 21
1.7.1 Modem truyÒn sè liÖu ST7538…………………………………….. 22
1.7.2 Modem tèc ®é cao 45 Mbps……………………………………….. 22
1.7.3 Mét sè s¶n phÈm kh¸c…………………………………………….. 24
1.8 øng dông................................................................................................ 27
§inh ThÞ H»ng -3- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
1.9. C¸c chuÈn PLC……………………………………………………..… 27
Ch¬ng II - CÊu tróc hÖ thèng PLC……………………….…. 29
2.1. CÊu tróc hÖ thèng………………………………………………..…… 29
2.2. C¸c phÇn tö m¹ng PLC……………………………………………... 30
2.2.1. C¸c phÇn tö m¹ng c¬ b¶n…………………………………..…... 30
2.2.2. Tr¹m lÆp........................................................................................ 31
2.2.3. PLC gateway……………………………………………………. 31
2.3. KÕt nèi ®Õn m¹ng lâi vµ qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC……..……... 32
2.3.1. C¸c m« h×nh kÕt nèi....................................................................... 32
2.3.2. Qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC…………………………….…….. 34
Ch¬ng III - Mét sè vÊn ®Ò trong truyÒn th«ng 35
PLC……..
3.1 §Æc tÝnh kªnh truyÒn ®−êng c¸p ®iÖn………………………….……. 35
3.2 Sù giíi h¹n b¨ng th«ng……………………………………….………. 36
3.2 NhiÔu trªn ®−êng c¸p ®iÖn…………………………………….……... 37
3.2.1 NhiÔu tÇn sè 50Hz ………………………………………….…… 37
3.2.2 NhiÔu xung ®ét biÕn……………………………………….…….. 38
3.2.3 NhiÔu xung tÇn hoμn.................................................................... 38
3.2.4 NhiÔu xung kÐo dμi……………………………………….…….. 39
3.2.5 NhiÔu chu kú kh«ng ®ång bé……………………………….…… 39
3.2.6 NhiÔu sãng radio………………………………………….…….. 39
3.2.7 NhiÔu nÒn………………………………………………….……. 40
3.3 Trë kh¸ng ®−êng truyÒn vμ sù phèi hîp trë kh¸ng……….………. 40
3.4 Suy hao trªn l−íi ®iÖn………………………………………….…….. 40
3.5 HiÖn t−îng sãng dõng………………………………………….……... 41
3.6 Sù ph¸t x¹ sãng ®iÖn tõ vμ kh¶ n¨ng g©y nhiÔu……………….……. 42
3.7 Tæng trë vµ sù suy gi¶m……………………………………………... 43
§inh ThÞ H»ng -4- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Ch¬ng IV - kÕt nèi víi líi ®iÖn vµ c¸c ph¬ng 44
ph¸p ®iÒu chÕ
4.1 KÕt nèi víi líi ®iÖn……………………………………………….….. 44
4.1.1 M¹ch ghÐp tÝn hiÖu ……………………………………….……… 44
4.1.2 M¹ch ghÐp dung kh¸ng C………………………………….…….. 44
4.1.3 M¹ch phèi ghÐp R-L-C phøc t¹p………………………….……... 47
4.1.4 C¸c bé läc t−¬ng tù………………………………………….……. 47
4.1.5 M¹ch läc RC……………………………………………….……… 47
4.1.6 M¹ch läc LC………………………………………………….…… 48
4.1.7 C¸c m¹ch läc bËc cao kh¸c ………………………………….…… 49
4.2 C¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ…………………………………….…….. 50
4.2.1 Kü thuËt t−¬ng tù …………………………………………….…… 51
4.2.2 Kü thuËt ®iÒu chÕ sè……………………………………….……… 51
4.2.2.1 Kho¸ dÞch biªn (ASK)…………………………………….…….. 52
4.2.2.2 Kho¸ dÞch tÇn FSK ....................................................................... 55
4.2.2.3 Kho¸ dÞch pha (PSK)………………………………….….……... 59
4.2.2.4 C«ng nghÖ tr¶i phæ………………………………………..…….. 62
4.2.2.5 Tr¶i phæ d∙y trùc tiÕp kiÓu BPSK……………………….……… 63
4.2.2.6 Tr¶i phæ nh¶y tÇn FH-SS……………………………….……... 67
4.3 Thö nghiÖm c¸c ph¬ng thøc ®iÒu chÕ……………………..……….. 68
4.3.1 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ ASK…………………………..………... 69
4.3.1.1 §iÒu chÕ ASK…………………………………………..………... 69
4.3.1.2 Gi¶i ®iÒu chÕ ASK……………………………………….……… 69
4.3.1.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm…………………………………..…………. 70
4.3.2 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ FSK…………………………..………... 72
4.3.2.1 Vßng kho¸ pha (Phase locked loop – 72
PLL)……..………………
§inh ThÞ H»ng -5- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
4.3.2.2 §iÒu chÕ FSK dïng vi m¹ch CD4046……………….…………. 74
4.3.2.3 Gi¶i ®iÒu chÕ FSK………………………………….…………... 75
4.3.2.4 KÕt qu¶ thö nghiÖm………………………………….………….. 76
4.3.3 §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ BPSK……………………….…………. 76
4.3.3.1 §iÒu chÕ BPSK……………………………………….…………. 76
4.3.3.2 Gi¶i ®iÒu chÕ BPSK dïng CD4046………………….………….. 77
4.3.3.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm………………………………….………….. 78
4.3.4.1 §iÒu chÕ FM………………………………………….…………. 79
4.3.4.2 Gi¶i ®iÒu chÕ FM………………………………………….……. 80
4.3.4.3 KÕt qu¶ thö nghiÖm…………………………………….……….. 80
4.4 Lùa chän ph−¬ng thøc ®iÒu chÕ……………………………..………. 80
ch−¬ng V - thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu vμ 83
®iÒu khiÓn trªn ®êng d©y ®iÖn
5.1 Yªu cÇu thiÕt kÕ, lùa chän ph¬ng ¸n thùc hiÖn……………..……… 83
5.1.1 C¸c yªu cÇu cña thiÕt kÕ……………………………….…………. 83
5.1.2 Lùa chän ph−¬ng ¸n thùc hiÖn……………………….………….. 83
5.2 X©y dùng s¬ ®å khèi cho hÖ thèng ………………………..…………. 84
5.2.1 ThiÕt kÕ Modul ph¸t……………………………………..………... 86
5.2.1.1 M¹ch ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cho m¸y ph¸t…….………………. 86
5.2.1.2 §iÒu chÕ FSK vμ FM………………………….……………….. 88
5.2.1.3 M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn……………………….………………. 89
5.2.1.4 M¹ch khuÕch ®¹i ph¸t……………………….…………………. 89
5.2.1.5 M¹ch phèi ghÐp víi l−íi ®iÖn………………….……………….. 90
5.2.2 ThiÕt kÕ modul thu……………………….…….…………………. 91
5.2.2.1 M¹ch phèi ghÐp víi l−íi ®iÖn………………….……………….. 91
5.2.2.2 M¹ch khuÕch ®¹i vμ läc th«ng d¶i............................................... 92
5.2.2.3 M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FSK……………………….……………….. 94
§inh ThÞ H»ng -6- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
5.2.2.4 M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FM……………………….………………… 94
5.2.2.5 M¹ch ®iÒu khiÓn thu………………………….………………… 95
5.3 S¬ ®å nguyªn lý vµ lu ®å thuËt to¸n……………….……………….. 97
5.3.1 L−u ®å thuËt to¸n cña Modul ph¸t……………..………………… 97
5.3.2 S¬ ®å nguyªn lý Modul ph¸t…………………….………………... 98
5.3.3 L−u ®å thuËt to¸n cña Modul thu……………….……………….. 99
5.3.2 S¬ ®å nguyªn lý Modul thu………………………………………. 100
5.4 Ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trªn c¸c module………….……………….. 101
KÕt luËn…………………………………………………….……………… 114
Tµi liÖu tham kh¶o…………………………………….………………….. 115
§inh ThÞ H»ng -7- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t
AM Amplitude Modulation §iÒu biªn
ASK Amplitude Shift Keying Kho¸ dÞch biªn
BPSK Binary Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha nhÞ ph©n
DM Delta Modulation §iÒu chÕ Delta
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trair phæ d·y trùc tiÕp
DPSK Differential Phase Shift Keing Kho¸ dÞch pha vi ph©n
FM Frequency Modulation §iÒu tÇn
FSK Frequency Shift Keing Kho¸ dÞch tÇn
FDM Frequency Division Multiplexing §a truy nhËp theo tÇn sè
FPGA Field programmable gate array Ph¹m vi cã thÓ lËp tr×nh
cæng m¹ng
ISI Inter Symbol Interference NhiÔu ISI
LAN Local Area Network M¹ng khu vùc
OFDM Orthogonal Frequency Division §iÒu chÕ ®a sãng mang
Multiplexing
PCM Pulse Code Modulation §iÒu chÕ xung m·
PLC Power Line Communication TruyÒn th«ng trªn ®−êng
c¸p ®iÖn
PLL Phase Locked Loop Vßng kho¸ pha
PSK Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha
QAM Quadrature Amplitude Modulation §iÒu chÕ biªn cÇu ph−¬ng
SF Selective Fading Pha ®inh lùa chän
§inh ThÞ H»ng -8- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Danh môc c¸c b¶ng
TrANG
B¶ng 1.1 B¨ng tÇn truyÒn th«ng PLC theo tiªu chuÈn ch©u ¢u…………... 16
B¶ng 1.2 §Æc tÝnh kü thuËt cña Modem PLC 45 Mbps………..…………. 23
B¶ng 1.3 §Æc tÝnh kü thuËt cña Modem PLA – 26
400….………..………….
B¶ng 3.1 T¶i ®êng d©y trë kh¸ng thÊp………………………..…………. 35
B¶ng 4.1 B¶ng so s¸nh c¸c ph¬ng thøc ®iÒu chÕ……………..…………. 81
§inh ThÞ H»ng -9- Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Danh môc c¸c h×nh vÏ
TrANG
H×nh 1-1: øng dông PLC trong qu¶n lý ®iÖn…………………...………… 17
H×nh 1-2: M¹ng th«ng tin PLC……………………….....……..…………. 18
H×nh 1-3: M« h×nh øng dông PLC trong gia ®×nh……....……..…………. 18
H×nh 1- 4: PLC Indoor………………...……..……….………..…………. 20
H×nh 1- 5: PLC Outdoor….…………......……………………..…………. 21
H×nh 2- 1: CÊu tróc mét m¹ng truy nhËp PLC……..…………..…………. 29
H×nh 2- 2: CÊu tróc m¹ng PLC trong nhµ……..…..……….…..…………. 30
H×nh 2- 3: M¹ng PLC sö dông tr¹m lÆp…......……..…………..…………. 31
H×nh 2- 4: Thuª bao PLC kÕt nèi trùc tiÕp..………..…………..…………. 31
H×nh 2- 5: KÕt nèi th«ng qua PLC gateway………..…………..…………. 32
H×nh 2- 6: Gateway trong m¹ng truy nhËp PLC…...…………..…………. 32
H×nh 2- 7: M« h×nh kÕt nèi m¹ng truy nhËp vµ m¹ng lâi……...…………. 33
H×nh 2- 8: Qu¶n lý m¹ng truy nhËp PLC………………….…...…………. 34
H×nh 3- 1: Phæ tÇn PLC cña th«ng tin néi bé…..………….…...…………. 35
H×nh 3- 2: VÝ dô vÒ sù mÐo tÝn hiÖu trªn líi ®iÖn….…….…...…………. 36
H×nh 3- 3: B¨ng tÇn trong tiªu chuÈn CENELEC…...…….…...…………. 37
H×nh 3- 4: Xung nhiÔu xuÊt hiÖn khi bËt ®Ìn…….....…….…...…………. 38
H×nh 3- 5: NhiÔu xung tuÇn hoµn……………..….....…….…...…………. 38
H×nh 3- 6: NhiÔu ph¸t ra khi ch¹y m¸y hót bôi vµ phæ tÇn cña nã…….…. 39
H×nh 3- 7: Suy hao trong gia ®×nh t¹i tÇn sè 130kHz……………….….…. 41
H×nh 4- 1: M¹ch ghÐp dung kh¸ng…………………...…………….….…. 45
H×nh 4- 2: M¹ch ghÐp kÕt hîp LC………….………...…………….….…. 46
H×nh 4- 3: C¸c m¹ch läc RC……….……….………...…………….….…. 48
H×nh 4- 4: C¸c m¹ch läc LC ®¬n gi¶n……...………...…………….….…. 49
H×nh 4- 5: M¹ch läc th«ng gi¶i dïng vi m¹ch HA17741………………… 50
H×nh 4- 6: §iÒu chÕ khãa dÞch biªn ASK………………………………… 55
H×nh 4- 7: S¬ ®å ®iÒu chÕ tÝn hiÖu FSK……………...…………………… 56
H×nh 4- 8: S¬ ®å nguyªn lý FSK……………...……………...…………… 56
H×nh 4- 9: §iÒu chÕ khãa dÞch tÇn FSK……………...…………………… 57
§inh ThÞ H»ng - 10 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
H×nh 4- 10: §iÒu chÕ tÝn hiÖu PSK……...…………...…………………… 60
H×nh 4- 11: S¬ ®å m« h×nh hÖ thèng th«ng tin tr¶i phæ…...……………… 63
H×nh 4- 12: S¬ ®å ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp……………...……………… 65
H×nh 4- 13: S¬ ®å ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp ®¬n gi¶n…....……………… 65
H×nh 4- 14: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ tr¶i phæ trùc tiÕp ®¬n gi¶n.……………… 66
H×nh 4- 15: S¬ ®å m« h×nh hÖ thèng tr¶i phæ nh¶y tÇn…………………… 68
H×nh 4- 16: S¬ ®å ®iÒu chÕ ASK……………………………………..…… 69
H×nh 4- 17: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ ASK………………………………..…… 69
H×nh 4- 18: D¹ng tÝn hiÖu ®o ®îc ë m¸y ph¸t vµ thu…...…………..…… 72
H×nh 4- 19: M¹ch vßng khãa pha PLL c¬ b¶n…………...…………..…… 73
H×nh 4- 20: S¬ ®å ®iÒu chÕ FSK dïng CD4046 BE…...……....……..…… 74
H×nh 4- 21: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ FSK dïng CD4046………...……..……... 75
H×nh 4- 22: D¶i tÇn sö dông cho thö nghiÖm FSK………......……..……... 76
H×nh 4- 23: S¬ ®å ®iÒu chÕ BPSK………………….……......……..……... 77
H×nh 4- 24: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ BPSK……………..……......……..……... 77
H×nh 4- 25: D¹ng sãng cña tÝn hiÖu BPSK t¹i m¸y thu….......……..…….. 78
H×nh 4- 26: §iÒu chÕ FM víi PLL4046…………………......……..……... 79
H×nh 4- 27: S¬ ®å gi¶i ®iÒu chÕ FM ………….…………......……..……... 80
H×nh 5- 1: S¬ ®å khèi ho¹t ®éng cña hÖ thèng.……………..……..……... 85
H×nh 5- 2: M¹ch ®iÒu khiÓn module ph¸t…….…………......……..……... 86
H×nh 5- 3: M¹ch ®iÒu chÕ FSK vµ FM…….….…………......……..……... 88
H×nh 5- 4: M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn…...….….…………......……..……... 89
H×nh 5- 5: M¹ch khuÕch ®¹i ph¸t……...….….…………......……..……... 89
H×nh 5- 6: M¹ch phèi ghÐp Module ph¸t víi líi ®iÖn.…......……..…….. 90
H×nh 5- 7: M¹ch phèi ghÐp Module thu víi líi ®iÖn.….......……..……... 91
H×nh 5- 8: M¹ch khuÕch ®¹i thu……………………...…......……..……... 93
H×nh 5- 9: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FSK…..………….…...…......……..……... 94
H×nh 5- 10: M¹ch gi¶i ®iÒu chÕ FM..…..…..…….…….…......…......….... 95
H×nh 5- 11: M¹ch ®iÒu khiÓn thu…..…..…..…….…….…......…......…..... 96
H×nh 5- 12: S¬ ®å nguyªn lý module ph¸t….…….…….…......…......….... 98
H×nh 5- 13: S¬ ®å nguyªn lý module thu….…….…….…......…......…...... 100
§inh ThÞ H»ng - 11 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Më ®Çu
HiÖn nay, nhu cÇu sö dông nèi m¹ng trong nhµ trªn thÕ giíi ®ang ph¸t triÓn
víi mét tèc ®é nhanh chãng. Sù ph¸t triÓn c¸c dÞch vô internet b¨ng th«ng réng tèc
®é cao, viÖc triÓn khai c¸c thiÕt bÞ th«ng minh cho gia ®×nh, kh¶ n¨ng ph¸t triÓn m«
h×nh lµm viÖc tõ xa vµ kinh doanh t¹i nhµ ®ang lµ nhu cÇu cña thÕ giíi hiÖn ®¹i.
ViÖc ®a ra c¸c thiÕt bÞ th«ng minh ®· mang l¹i cho ngêi tiªu dïng tÝnh linh ho¹t
®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc tù ®éng. C¸c thiÕt bÞ phô trî sè c¸ nh©n PDA (Personal
Digital Assistant), ®iÖn tho¹i th«ng minh, vµ hép set-top box ®ang t¹o ra c¸c ®Æc
tÝnh vµ kh¶ n¨ng míi. ThiÕt bÞ th«ng minh cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
tö trong nhµ nh: tñ l¹nh, ®Ìn, qu¹t, interner, lß vi sãng, c¸c thiÕt bÞ ©m thanh –
h×nh ¶nh,… vµ c¸c hÖ thèng b¶o vÖ trong nhµ. §Ó thùc hiÖn ®îc c¸c nhiÖm vô nµy
c¸c thiÕt bÞ th«ng minh vµ thiÕt bÞ ®iÖn tö cho gia ®×nh ph¶i cã kh¶ n¨ng nèi m¹ng
vµ kÕt nèi toµn cÇu. V× thÕ c«ng nghÖ truyÒn th«ng trªn m¹ng líi ®iÖn ®ang ®îc
mäi ngêi chó ý vµ ph¸t triÓn nã ®Ó ®¸p øng mäi nhu cÇu cña x· héi.
Trong luËn v¨n th¹c sü khoa häc ®îc giao víi ®Ò tµi: “ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o
vµ ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ sö dông truyÒn t¶i trªn ®êng d©y ®iÖn”. Néi dung luËn
v¨n gåm c¸c phÇn c¬ b¶n nh sau:
- Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC (Power line communication)
- Ch¬ng II - CÊu tróc hÖ thèng PLC
- Ch¬ng III - Mét sè vÊn ®Ò trong truyÒn th«ng PLC
- Ch¬ng IV - kÕt nèi víi líi ®iÖn vµ ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ
- ch−¬ng V - thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu vμ ®iÒu khiÓn
trªn ®êng d©y ®iÖn
Sau gÇn mét n¨m ®îc sù híng tËn t×nh dÉn cña c¸c ThÇy c« trong bé m«n
§o lêng vµ §iÒu khiÓn vµ ®Æc biÖt lµ sù híng dÉn tËn t×nh cña C« PGS-TS: Ph¹m
ThÞ Ngäc YÕn, luËn v¨n cña em ®· hoµn thiÖn. Do thêi gian thùc hiÖn luË v¨n cã
h¹n vµ kh¶ n¨ng cßn h¹n chÕ, luËn v¨n em thùc hiÖn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng
thiÕu sãt. Em mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña ThÇy c« vµ c¸c b¹n.
Hà nội, ngày…… tháng…..năm 2010
§inh ThÞ H»ng
§inh ThÞ H»ng - 12 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Ch¬ng I - Tæng quan vÒ PLC
1.1. Giíi thiÖu vÒ PLC
Powerline communication (PLC) lµ kü thuËt truyÒn tin sö dông m¹ng ®iÖn
s½n cã lµm m«i trêng truyÒn dÉn. PLC cßn ®îc gäi lµ Broadband over Powerline
(BPL), nã cung cÊp dÞch vô truy cËp internet b¨ng réng ®Õn tËn nhµ b»ng viÖc sö
dông c¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ sè trªn d¶i tÇn cßn l¹i cña ®êng d©y ®iÖn.
C«ng nghÖ truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn lùc PLC më ra híng ph¸t
triÓn míi trong lÜnh vùc th«ng tin. Víi viÖc sö dông c¸c ®êng d©y truyÒn t¶i ®iÖn
®Ó truyÒn d÷ liÖu, c«ng nghÖ PLC cho phÐp kÕt hîp c¸c dÞch vô truyÒn tin vµ n¨ng
lîng. Tríc ®©y, nh÷ng thµnh tùu cña khoa khäc kü thuËt tõ nh÷ng n¨m 50 cña thÕ
kû 20 ®· cho phÐp sö dông ®êng d©y ®iÖn lùc ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu ®o lêng, gi¸m
s¸t, ®iÒu khiÓn. Cïng víi tèc ®é ph¸t triÓn nhanh chãng cña c¸c c«ng nghÖ kh¸c
trong kÜnh vùc viÔn th«ng vµ c«ng nghÖ th«ng tin, hiÖn nay c«ng nghÖ PLC ®· cho
phÐp cung cÊp dÞch vô truyÒn t¶i ®iÖn kÕt hîp víi truyÒn d÷ liÖu trùc tiÕp tíi ngêi
sö dông.
C«ng nghÖ truyÒn th«ng PLC sö dông m¹ng líi ®êng d©y cung cÊp ®iÖn
n¨ng cho môc ®Ých truyÒn t¶i th«ng tin nh»m tiÕt kiÖm chi phÝ ®Çu t. §Ó cã thÓ
truyÒn th«ng tin qua ph¬ng tiÖn truyÒn dÉn lµ ®êng d©y ®iÖn, cÇn ph¶i cã c¸c thiÕt
bÞ ®Çu cuèi lµ PLC modem, c¸c modem nµy cã chøc n¨ng biÕn ®æi tÝn hiÖu tõ c¸c
thiÕt bÞ viÔn th«ng truyÒn nh m¸y tÝnh, ®iÖn tho¹i sang mét ®Þnh d¹ng phï hîp ®Ó
truyÒn qua ®êng d©y dÉn ®iÖn. HiÖn nay, c«ng nghÖ PLC ®îc sö dông cho c¸c øng
dông th¬ng m¹i trong nhµ nh hÖ thèng gi¸m s¸t, c¶nh b¸o, tù ®éng hãa,…C¸c øng
dông truyÒn tin dùa trªn PLC hiÖn ®ang cßn nhiÒu tiÒm n¨ng cÇn ®îc tiÕp tôc khai
ph¸.
M¹ng ®êng d©y ®iÖn h¹ thÕ cã thÓ sö dông nh mét hÖ thèng truyÒn th«ng.
M¹ng gåm nhiÒu kªnh, mçi kªnh lµ mét ®êng truyÒn vËt lý nèi gi÷a tr¹m con vµ hé
d©n, cã ®Æc tÝnh vµ chÊt lîng kªnh truyÒn kh¸c nhau vµ cã thÓ thay ®æi theo thêi
gian. TÝn hiÖu ®îc truyÒn trªn sãng ®iÖn xoay chiÒu 50Hz sau ®ã cã thÓ ®îc trÝch
ra bëi mét connector kÕt nèi vµo ®êng d©y.
§inh ThÞ H»ng - 13 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
Tïy theo tõng níc, tæ chøc, kh¸i niÖm truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn cã thÓ
t×m víi c¸c tõ khãa:
- PLC (Powerline Communication/Powerline Carrier)
- CPL (Courants porteur en ligne)
- PLT (Powerline Telecommunications)
- PPC (Power Plus Communications)
1.2. LÞch sö ph¸t triÓn
§· cã mét sè tËp ®oµn nghiªn cøu vµ øng dông thµnh c«ng c«ng nghÖ PLC.
B¶ng díi ®©y chØ ra mét sè mèc quan träng:
N¨m Nhãm ph¸t triÓn Tèc ®é
1978 BSR 120bps
1980 Ochsner 1,2kbps
1985 Van Der Grancht & Dunaldson 6 kbps
1989 Voung @ Ma 14,4 kbps
1996 Adaptive 100 kbps
N¨m 1978 h·ng Radio Shack ®· ®a ra hÖ thèng X10 dïng ®Ó vËn hµnh c¸c
thiÕt bÞ ®iÖn. HÖ thèng sö dông giao thøc líi X10 cho phÐp c¸c thiÕt bÞ t¬ng thÝch
cã thÓ giao tiÕp th«ng qua líi ®iÖn xoay chiÒu 110V. Tuy nhiªn tèc ®é truyÒn
th«ng chØ ®¹t 120 bps.
§inh ThÞ H»ng - 14 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
N¨m 1997 nh÷ng thö nghiÖm truyÒn th«ng tin trªn ®êng d©y ®iÖn theo 2
híng ®· ®îc thùc hiÖn.
N¨m 1998 h·ng Nortel Network b¾t tay vµo viÖc ph¸t triÓn vµ ®a ra thÞ
trêng kü thuËt Digital Power Line (DPL). Kü thuËt nµy ®îc dïng ®Ó kÕt nèi mét
m¹ng truyÒn th«ng gi÷a 35 triÖu gia ®×nh ë 7 níc Ch©u ©u vµ Ch©u ¸. Kü thuËt nµy
cho phÐp kÕt nèi nhanh chãng th«ng qua m¹ng líi ph©n phèi ®iÖn. Kü thuËt nµy ®·
cung cÊp gi¶i ph¸p kinh tÕ cho nh÷ng gia ®×nh, c¸c c«ng ty nhá muèn thùc hiÖn kÕt
nèi m¹ng.
Th¸ng 3 n¨m 2000, cã liªn minh cña c¸c tËp ®oµn c«ng nghiÖp lín nhÊt, nhÊt
lµ viÖc giíi thiÖu c¸c tiªu chuÈn kü thuËt, s¶n phÈm ®iÖn ®Ó cµi ®Æt, øng dông PLC.
Trong nh÷ng tËp ®oµn c«ng nghiÖp ®ã, ta cã thÓ ®iÓm tªn nh EDF, France
Telecom, Motorola, Sony, ST&T,...sù liªn minh nµy t¹o ra tiªu chuÈn kü thuËt
HomePlug 1.0 vµo th¸nh 6 n¨m 2000.
Còng n¨m 2000, ta cã thÓ thÊy sù ra ®êi PLCForm víi môc ®Ých lµ khuyÕn
khÝch ph¸t triÓn PLC ë Ch©u ¢u. C¸c tæ chøc t¬ng tù nh PLCA, do vËy n¨m 2001
®Ó khuyÕn khÝch ph¸t triÓn PLC ë B¾c Mü, hµng lo¹t thö nghiÖm ®· ®îc thùc hiÖn
ë quy m« lín. ë Fribourg (Suisse) vµo n¨m 2001 díi sù ®iÒu khiÓn cña OFCOM ().
Mét thö nghiÖm lín kh¸c còng ®îc thö nghiÖm lµ Saragosse vµo n¨m 2002
víi quy m« lµ trªn 300 ng«i nhµ.
Th¸ng 2 n¨m 2004, ñy ban Ch©u ¢u ra dù ¸n Opera (Open PLC European
Research Alliance) trong 4 n¨m víi ng©n s¸ch lµ 20 triÖu Euro.
1.3. TÝnh kinh tÕ
M¹ng líi ®êng ®· ®îc x©y dùng nªn cã lîi thÕ vÒ chi phÝ ®Çu t c¬ b¶n,
c¬ së h¹ tÇng ®êng d©y ®iÖn ®· cã s½n, nªn cã thÓ cho phÐp c¹nh tranh víi gi¸ giÎ
h¬n c¸c kü thuËt truy nhËp viÔn th«ng néi vïng kh¸c (thêng cã yªu cÇu vèn ®Çu t
lín).
M¹ng ®iÖn h¹ thÕ cã thÓ ®îc dïng ®Ó thiÕt lËp mét c¬ së h¹ tÇng m¹ng cã
s½n cho hµng triÖu kh¸ch hµng, doanh nghiÖp riªng biÖt trªn toµn thÕ giíi, cã ®êng
dÉn tíi tËn c¸c æ c¾m ®iÖn phôc vô cho c¶ thiÕt bi gia ®×nh vµ thiÕt bÞ ®iÖn c«ng
nghiÖp.
§inh ThÞ H»ng - 15 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
M¹ng líi ®iÖn cã mÆt ë hÇu kh¾p n¬i.
PLC cã thÓ cung cÊp kh¶ n¨ng truy nhËp tèc ®é cao, tèc ®é truyÒn th«ng ®·
®¹t tíi hµng tr¨m Mb/s.
1.4. Th«ng lîng
Cung cÊp tèc ®é truy cËp d÷ liÖu cao (10 – 45Mbps) trong d¶i tÇn (1,7 –
30Mhz). Tuy nhiªn, do m¹ng líi truyÒn t¶i ®iÖn kh«ng ®îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých
®Ó truyÒn t¶i th«ng tin, nªn nã kh«ng ph¶i lµ ®êng truyÒn vËt lý lý tëng ®Ó truyÒn
th«ng tin. Kªnh truyÒn PLC qua ®êng d©y ®iÖn cã ®Æc tÝnh lµ tÇn sè phô thuéc tÇn
sè, thay ®æi theo thêi gian cña c¸c yÕu tè ¶nh hëng (t¶i, vÞ trÝ, nhiÔu vµ
phadinh….). Theo tiªu chuÈn ch©u ¢u (Cenelec EN 50065), b¨ng tÇn cho truyÒn
th«ng PLC ®îc ph©n chia nh B¶ng 1.1.
Band Frequency range Max.transission User
(kHz) amplitude (V) dedication
A 9 - 95 10 Utilities
B 95 – 125 1.2 Home
C 125 - 140 1.2 Home
B¶ng 1.1: B¨ng tÇn truyÒn th«ng PLC theo tiªu chuÈn ch©u ¢u
Theo tiªu chuÈn nµy, b¨ng tÇn dµnh cho truyÒn th«ng PLC chØ ®¸p øng ®îc viÖc
truyÒn mét vµi kªnh tho¹i hoÆc d÷ liÖu ®Õn vµi chôc Kbit/s. Tèc ®é d÷ liÖu thÊp nµy
chØ phï hîp víi c¸c øng dông ®o ®¹c trong ngµnh ®iÖn (qu¶n lý t¶i cho m¹ng ®iÖn,
truyÒn d÷ liÖu ®o ®Õm c«ng t¬….) chø kh«ng phï hîp víi c¸c øng dông viÔn th«ng
yªu cÇu tèc ®é cao (trªn 2Mbit/s). §Ó cã kh¶ n¨ng truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao, phæ tÇn
dµnh cho PLC ph¶i lµ b¨ng tÇn réng (lªn ®Õn 30MHz).
Víi c¸c øng dông indoor, th«ng lîng trung b×nh lµ 14Mbps.
Tèc ®é truyÒn tin cµng ngµy cµng t¨ng do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ, khoa häc kü
thuËt. Vµo n¨m 1998, tèc ®é lµ 0,4Mbps, ®Õn n¨m 2001 lµ 2Mbps vÒ mÆt lý thuyÕt.
Tèc ®é phô thuéc vµo kiÓu øng dông cô thÓ, víi c¸c øng dông ®¬n gi¶n, chØ lµ göi
lÖnh ®iÒu khiÓn ON/OF, tèc ®é kh«ng cÇn cao (®iÓn h×nh c¸c s¶n phÈm cña X10).
Víi kÕt nèi m¹ng LAN, yªu cÇu tèc ®é cao. Tïy vµo s¶n phÈm lªn ®Õn 45 –
224Mbps.
§inh ThÞ H»ng - 16 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
VÝ dô nh h·ng SpidCom, th«ng qua c«ng nghÖ FLIP (FlexIble Powerline) ®· thö
nghiÖm víi tèc ®é 224Mbps.
Tèc ®é phô thuéc vµo c¸c yÕu tè:
- Kho¶ng c¸ch gi÷a m¸y ph¸t ®iÖn vµ m¸y biÕn thÕ.
- Sè lîng ngêi sö dông kÕt nèi vµo m¹ng.
- KiÕn tróc lµ “indoor” hay “outdoor”.
- Sè lîng bé lÆp ®îc cµi ®Æt gi÷a m¸y biÕn thÕ vµ m¸y ph¸t.
- KiÓu øng dông cô thÓ.
1.5. Ph¹m vi øng dông
1.5.1 øng dông trong c¸c hÖ thèng qu¶n lý, gi¸m s¸t.
H×nh 1-1: øng dông PLC trong qu¶n lý ®iÖn
Mçi c«ng t¬ ®iÖn ®−îc g¾n thªm mét thiÕt bÞ thu ph¸t PLC, th«ng tin trªn
c«ng t¬ sÏ ®−îc truyÒn vÒ trung t©m, nh− thÕ viÖc qu¶n lý vμ thu thËp sè liÖu sÏ ®¬n
gi¶n h¬n rÊt nhiÒu so víi c¸ch lμm truyÒn thèng lμ ph¶i cö ng−êi ®Õn tõng c«ng t¬
®Ó lÊy sè liÖu. Thªm n÷a, sè liÖu trªn c«ng t¬ ®iÖn cã thÓ göi ®Õn nhμ kh¸ch hμng
t−¬ng øng, nh− vËy ng−êi sö dông sÏ kiÓm so¸t ®−îc viÖc sö dông ®iÖn cña m×nh
mét c¸ch hîp lý h¬n.
1.5.2 TruyÒn th«ng ®−êng dμi tèc ®é cao
Víi øng dông c«ng nghÖ PLC th× viÖc truyÒn th«ng tin ®−êng dμi, ngoμi
nh÷ng c«ng nghÖ truyÒn thèng nh− c¸p quang, vi ba th× hiÖn nay ®· cã thªm mét
gi¶i ph¸p, ®ã lμ dïng ®−êng d©y t¶i ®iÖn cao thÕ ®Ó kÕt hîp truyÒn th«ng tin tèc ®é
cao. Tuy cã sù suy hao lín do bøc x¹ ra ngoμi kh«ng gian nªn tÇm xa bÞ h¹n chÕ
§inh ThÞ H»ng - 17 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
nhÊt ®Þnh nh−ng l¹i cã −u ®iÓm rÊt lín lμ c¸c ®−êng d©y t¶i ®iÖn cao thÕ tõ hμng
chôc KV ®Õn hμng tr¨m KV ®Òu cã s½n ë mäi n¬i.
1.5.3 M¹ng truy cËp Internet sö dông c«ng nghÖ PLC
H×nh 1-2: M¹ng th«ng tin PLC
Thay v× ph¶i ®i tõng ®−êng c¸p riªng biÖt ®Õn tõng nhμ ng−êi sö dông, viÖc øng
dông PLC cho phÐp tÝch hîp ®−êng ®iÖn tho¹i, ®−êng truyÒn Internet vμo cïng mét
®−êng ®iÖn l−íi.
1.5.4 øng dông trong gia ®×nh -
Intelligent home
H×nh 1-3: M« h×nh øng dông
PLC trong gia ®×nh – Intelligent
home
§ã lμ ý t−ëng cho mét c¨n nhμ hiÖn ®¹i
tù ®éng hoμn toμn víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
®−îc ®iÒu khiÓn theo ý muèn cña ng−êi
sö dông. HÇu hÕt c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong nhμ ®Òu ®−îc tÝch hîp víi modem PLC vμ
ng−êi sö dông cã thÓ ®iÒu khiÓn bÊt kú thiÕt bÞ ®iÖn nμo ë mäi n¬i trong nhμ nh−
c¸c hÖ th«ng chiÕu s¸ng ®−îc qu¶n lý vμ ho¹t ®éng tù ®éng do mét m¸y tÝnh trung
§inh ThÞ H»ng - 18 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
t©m ®iÒu khiÓn, c¸nh cæng còng ®−îc ®iÒu khiÓn ®ãng më tù ®éng hay c¸c hÖ thèng
b¸o ®éng, camera ®Òu ®−îc qu¶n lý vμ ®iÒu khiÓn qua hÖ thèng PLC. Kh«ng nh÷ng
thÕ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cßn cã thÓ tù ®éng göi th«ng tin (nhiÖt ®é, ®é Èm, t×nh tr¹ng
qu¸ t¶i) ®Õn mét m¸y chñ trong nhμ ®Ó ng−êi sö dông cã thÓ dÔ dμng biÕt ®−îc t×nh
tr¹ng cña toμn bé c¸c thiÕt bÞ. Ta cã thÓ thÊy râ rμng r»ng, nÕu kh«ng sö dông c«ng
nghÖ PLC cho hÖ thèng ®a d¹ng nh− trªn th× viÖc ®i c¸c ®−êng c¸p tÝn hiÖu sÏ rÊt
phøc t¹p.
1.6. Ph©n lo¹i
1.6.1 Ph©n lo¹i theo møc ®iÖn ¸p
Møc ®iÖn ¸p thÊp: §©y lμ møc ®iÖn ¸p thùc sù ®−îc cÊp ®Õn tõng nhμ kh¸ch
hμng, ph¹m vi ®−îc c¸c nhμ viÔn th«ng quan t©m nhÊt.
Møc ®iÖn ¸p trung b×nh: Nãi chung lμ møc ®iÖn ¸p tõ 6.6kV ®Õn 30 kV,
®−êng d©y trung thÕ cÊp ®iÖn ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p.
V× thùc thÕ truyÒn dÉn tÝn hiÖu trªn l−íi ®iÖn thÕ thÊp thùc hiÖn trùc tiÕp trªn
m¹ng mμ phÇn lín c¸c thiÕt bÞ ®iÖn vËn hμnh, t¹p ©m vμ mÐo trªn nh÷ng m¹ng nμy
sÏ rÊt cao. MÆt kh¸c c¸c ®Æc tÝnh vËt lý trªn m¹ng nμy thay ®æi theo mçi t¶i ®−îc
bËt hay t¾t, v× vËy mçi c«ng nghÖ PLC l−íi ®iÖn h¹ thÕ cÇn cã c¸c gi¶i ph¸p kh¾c
phôc nh÷ng vÊn ®Ò vËt lý nh− vËy.
1.6.2 Ph©n lo¹i theo tèc ®é bit
PLC b¨ng hÑp – tèc ®é bit thÊp: øng dông PLC ®Çu tiªn ®−îc dμnh cho
ph¹m vi tù ®éng trong lÜnh vùc cung cÊp ®iÖn n¨ng. Ph¹m vi nμy chØ yªu cÇu tèc ®é
bit thÊp. V× lý do ®ã vμ v× lý do quy ®Þnh, ng−êi ta ®· x¸c ®Þnh d¶i tÇn cã thÓ dïng
cho yªu cÇu tù ®éng trong nhμ vμ trong lÜnh vùc cung cÊp ®iÖn n¨ng. D¶i tÇn ®ã
n»m trong kho¶ng tõ 3kHz ®Õn 148.5 Hz (Tiªu chuÈn CENELEC - ch©u Âu) hoÆc tõ
3 kHz ®Õn 450 Hz (Tiªu chuÈn ë Mü vμ NhËt).
PLC b¨ng réng – tèc ®é cao: V× d¶i tÇn ®−îc quy ®Þnh bëi CENELEC chØ
cho phÐp truyÒn dÉn ë tèc ®é t−¬ng ®èi thÊp, c¸c nghiªn cøu cho d¶i tÇn cao ®ang
®−îc thùc hiÖn. VÊn ®Ò chÝnh cña d¶i tÇn nμy lμ tÝn hiÖu tÇn sè cao ®Æt trªn d©y dÉn
§inh ThÞ H»ng - 19 - Khãa häc: 2008 - 2010
LuËn v¨n Th¹c sÜ Khoa häc GVHD: PGS-TS Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn
sÏ suy hao lín. D¶i tÇn MHz còng xung ®ét víi tÊn sè dïng cho c¸c dÞch vô kh¸c
ch¼ng h¹n nh− an ninh, ®iÒu khiÓn kh«ng l−u, c¸c dÞch vô ph¸t thanh qu¶ng b¸, dÞch
vô qu¶ng c¸o kh¸c,… §ã lμ lý do t¹i sao cÇn ph¶i ®Ò ra c¸c quy ®Þnh thèng nhÊt.
HiÖn nay d¶i tÇn tõ 1 - 10 MHz ®−îc dïng cho c¸c øng dông ngoμi nhμ (Outdoor),
cßn d¶i tÇn tõ 10 – 30 MHz ®−îc dμnh cho c¸c øng dông trong nhμ (Indoor).
HiÖn nay mét sè h·ng ph¸t triÓn c«ng nghÖ (Mitsubishi, DS2, Main.net) ®Ò
nghÞ ph©n chia b¨ng tÇn 0 – 30 MHz lμm 3 ®o¹n dïng cho 4 liªn kÕt (4 link).
Trong ®ã link 1 hoÆc link 4 ®−îc dïng cho truyÒn th«ng gi÷a thiÕt bÞ tËp trung (t¹i
tr¹m biÕn ¸p – HE) vμ bé lÆp (Repeater); link 2 dïng cho c¸c dÞch vô m¹ng gia
®×nh; link 3 dïng cho môc ®Ých dù tr÷. Thùc tÕ Mitsubishi vμ DS2 ®· cho th−¬ng
m¹i s¶n phÈm Modem PLC 45Mbit/s, trong ®ã b¨ng th«ng cho ®−êng lªn (Up) lμ
18Mbit/s (24Mbit/s cho link 4); ®−êng xuèng (DOWN) lμ 27 Mbit/s (18 Mbit/s cho
link 4). Tuy nhiªn nh÷ng ®Ò nghÞ nμy ch−a ®−îc xem xÐt thμnh chuÈn chung.
1.6.3 Ph©n lo¹i theo ph¹m vi
PLIC (Power line Indoor Telecoms). §©y chÝnh lµ c«ng nghÖ sö dông trong
nhµ, tøc lµ chóng ta cã thÓ sö dông m¹ng líi ®iÖn trong nhµ ®Ó thiÕt lËp mét m¹ng
trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c thiÕt bÞ dïng trong nhµ víi nhau.
H×nh 1-4: PLC Indoor
PLOC (Power line Outdoor Telecoms). §©y lµ kü thuËt PLC sö dông ®Ó trao
®æi th«ng tin gi÷a c¸c tr¹m ®iÖn víi nhau vµ víi m¹ng gia ®×nh. BPL chÝnh lµ øng
§inh ThÞ H»ng - 20 - Khãa häc: 2008 - 2010