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OFDM电力载波芯片面市 应用效果决定前景

2009年05月11日 ?? 收藏0

  为满足智能电网的发展需求,全球相关组织和企业正积极研发新的电力线载波通信调制方式。欧洲提出的正交频分复用(OFDM)多载波调制方式引发了全球电力线载波技术的新一轮研发热潮。一些芯片产品已经陆续上市,但其应用前景仍取决于应用效果及成本。

  OFDM电力载波芯片陆续面市

  近日,位于深圳的力合微电子公司宣布,其具有自主知识产权的OFDM电力线载波通信芯片将在2009年第四季度面市。据力合微电子总经理刘鲲介绍,该产品的工作频段在5kHz~499kHz之间,预计数据速率达到100kbps以上。在整个工作频段中,有1628个子载波,每个载波间隔0.03kHz。用户可以根据应用需求,选择应用频段。

  与此同时,几家国外企业,包括美国美信、西班牙ADD和德国iAD都已经推出了基于OFDM调制方式的电力线载波通信芯片。

  2008年,美信公司宣布推出其首款基于OFDM的高速、宽带电力线载波调制解调器MAX2990。据美信集成产品亚太区有限公司 SP&C事业部经理曾宪海介绍,MAX2990包括物理层和MAC控制协议,集成了微控制器。它的工作频段在10kHz~490kHz之间,有效数据速率大于100kbps,具有前向纠错能力。目前美信已在全球市场高调推广该产品。

  西班牙ADD(AdvancedDigi-talDesign)公司也已经推出一款基于OFDM调制方式的电力线载波通信芯片 ADD1020。该芯片包括物理层和MAC控制协议,集成了微控制器。工作频段在42kHz~88kHz之间,数据速率从20kbps到128kbps。

  德国公司iAD与其合作伙伴arivus公司推出的最新OFDM电力线载波通信芯片为DLC-2B。该芯片包括物理层和MAC控制层,也集成了微控制器。工作频段在10kHz~490kHz之间,数据速率从9.6kbps到576kbps。

  此外,市场上一些芯片公司正在研发基于OFDM的电力线载波通信芯片。可以说,随着智能电网概念的提出,市场对高速、可靠以及低成本的电力线载波通信解决方案的需求正在上升。全球很多组织和企业正在研发基于新调制方式的电力线载波通信技术。作为新一代电力线载波的主流技术之一,OFDM电力线载波通信解决方案的研发热潮正悄然兴起。

  技术热潮源自欧洲

  OFDM电力线载波技术热潮由欧洲引发。过去,电力线载波通信技术主要基于FSK(频移键控)等调制方式。但当电表数量达到上百万台之后,要保证电表与控制中心之间安全、可靠的通信变得越来越困难。而且,智能电网相关功能所需的实时通信也变得越来越困难。在此状况下,欧洲成立了PRIME(电力线智能计量演进项目)联盟,目的是完成开放的智能抄表标准。PRIME采用基于 CENELEC-A波段的OFDM调制方式,该技术可实现130kbps的原始数据传输速率,并具有前向纠错和数据交错功能。其MAC(媒体接入控制)层提供了系统接入、带宽分配、连接管理以及拓扑解析等核心MAC功能,定义了面向连接的主从环境,优化了低压电力线环境。汇聚层支持IEC61334-4-34标准,使用IEC61334-4-32提供的服务。

  参与这个项目的企业都是行业中的主要领导者,包括能源供应商、仪表商、通信商以及芯片企业。例如西班牙第二大能源供应商Iberdrola公司,芯片设计企业ADD和意法半导体,通信和能源管理解决方案企业Landis+Gyr、uSysCom和ZIV。

  Iberdrola公司已经在2007年通过不同低压电网的现场试验,验证了OFDM的优势,证明OFDM是一种高速、低成本的电力线载波通信调制方式。

  中国用户态度开放

  清华大学的朱江章教授较早就在国内从事OFDM电力线载波通信技术研究。据他介绍,与FSK技术相比,OFDM电力线载波技术具有抗衰减能力强、频率利用率高、适合高速数据传输以及抗码间干扰(ISI)能力强等优势。“特别是它在抗多径衰落、抗干扰以及自适应调制方面显示出无与伦比的性能优势,在自动抄表系统及未来智能电网的发展中,是一种很有竞争力的技术。”他说。

  但OFDM电力线载波技术具有一定的难度,研发时要重点解决峰均功率比较高引发的信号限幅失真;要实现OFDM符号同步、载波同步和采样频率同步问题,从而避免频偏导致的子载波信号不能正确解调的问题。此外,它还要实现信号的高速、远距离传输问题。这些难点需要软硬件技术来共同解决。

  由于研发上的难度,国内芯片企业多持谨慎态度。记者在采访中发现,除了力合微电子正在积极投入研发外,其他的国内芯片公司多持观望态度。一些企业表示目前尚无研发计划。他们认为,现有产品的速率基本可满足未来几年的需求。另一些企业表示会密切关注OFDM技术的发展。


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OFDM? 电力载波? 前景?

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