最近华为路由Q2开始预售,内置PLC(电力线通讯)模块,小白用户就是一头雾水,电力线上网?哇,好神奇。也有些貌似懂技术的用户有些不屑,电力线,呵呵,不考虑。可以想象,孩子,你都经历了什么。
对于所有的通信信道,阻抗、信号衰减和干扰是决定其性能的基本参数。阻抗和信号衰减问题部不是讨论重点,感兴趣可以找度娘。咱重点分析一下容易引起吐槽的干扰问题。
电力线的干扰主要是由噪声引起的。真像差不多是这样的,一个字乱!
干扰有两种,非人为干扰和人为干扰。前者指一些自然现象如雷电在电力线上引起的干扰。后者是由连接在电力线上的用电设备产生的,对数据通信影响更严重。通常情况下,电力线上的噪声主要来自周期性连续干扰和周期性脉冲干扰。既然谈到周期性,我们把信噪比图加上时间维度, 3D图像应该是这样的。两个字,更乱!
为什么电力线传输环境这么差?因为电力线本来就不是为传输信号而生的。PLC技术发展经历了各种阵营的争斗,只剩下了两个标准,一个是HomePlug,这是市面上大部分产品采用的标准;而华为路由Q2采用的是G.hn标准,在此标准上,华为自研了首款千兆PLC芯片 —— 凌霄5630。这块芯片虽然不像麒麟970内置NPU,巴龙基带(5G),那样大名鼎鼎,但确保了电力线信号的稳定传输,是Q2子母路由之间高性能通信,做到全屋百兆光纤宽带无损覆盖保障。
G.hn抗干扰的主要技术手段:
1、G.hn协议物理层传输使用LDPC纠错算法,能更好地对传输过程中的噪声、失真进行有效的纠错。
2、G.hn的信道估计能快速响应信道突变,通过码率、能量、纠错力度等手段保证不同条件下的最佳传输。下图以码率为例。大部分家电的噪声(蓝色图形)与交流电的周期50Hz强相关。G.hn将一个周期切分为4个时间窗,根据每个窗口噪声的规律,调节码率,保证最佳传输。
3、邻间干扰处理
一般来说,同相位火线供电的邻居之间(1和4层、2和5层、3和6层就是我们常说的3相交流供电的同相位)、以及同电表箱的用户之间相互干扰比较明显。
G.hn 处理手段如下:
自适应发射能量控制(干扰小)—— 办公室里太吵的时候,要求大家自觉小声点儿,小范围内能听见就行了。
正交前导码(干扰小-中)—— 给自己的行李上绑上有特色的彩带,到机场传送带,老远就能认出自己的行李,不容易拿错。
MAC发送周期同步和域间协调NDIM(干扰大)—— 大家都实在太吵了,没办法,互相取证,最后去物业或者居委会统一协调。
邻居域之间互换管理信息、各节点干扰程度的统计信息
根据实际组网共同协调最优传输策略,最大化利用时间窗
华为实际测试效果如下:
显然G.hn的抗干扰能力要比HPAV标准出色很多。电力线传输的速率很多程度决定于抗干扰能力,采用G.hn标准是华为Q2子母路由,之所以能将百兆以上的光纤宽带无损大户型的一个重要因素。
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