مشکلات کارایی خاص PLC

مشکلات کارایی خاص PLC 

همان طور که گفته شد، فناوري PLC راه حل مقرون به صرفهاي براي تحقق شبکه هاي
دسترسی به شمار میرود .از طرف دیگر، شبکههاي تأمین انرژي براي مخابرات طراحی
نشدهاند و بنابراین واسط انتقال مطلوبی نیستند .در این بخش، برخی از مشکلات کار-
آیی خاص سیستمهاي PLC که کاربردهاي این فناوري را محدود میکنند بررسی شده
و چندین راه حل براي غلبه بر این مشکلات ارائه میشود.

-ویژگی های کانال انتقال PLC
شبکههاي تأمین ولتاژ پایین براي مخابرات طراحی نشدهاند، بر این اساس ویژگیهاي
انتقال در کانالهاي خطوط قدرت براي انتقال دادهها مطلوب نیست .کابلهاي خطوط
قدرت به طور نامتقارن توزیع شدهاند (شکل18 – 2) و اتصالات نامنظم زیادي بین
بخش_هاي مختلف شبکه، مصرفکنندگان و نقاط عبور بین کابلهاي هوایی و زیر
زمینی وجود دارد .نقاط عبور بین کابلها باعث انعکاس و تغییر ویژگیهاي امپدانسی
میگردد .افزون بر این، شبکه PLC ساختار آن را تغییر میدهد (براي مثال با اضافه
شدن مصرفکنندگان جدید) به ویژه در شبکه هاي PLC داخل منازل(شکل8 – 2) که در
آن هر عمل سوئیچینگ می- تواند توپولوژي شبکه را تغییر دهد.
شبکه هاي PLC به دلیل انعکاسات بسیار ناشی از اتصال کابلها و امپدانسهاي
متفاوتشان با انتشار چند مسیره نیز مشخص میشوند .این امر باعث انتشار سیگنال در
چند مسیر با محوشدگی انتخابگر فرکانس میشود .علاوه بر محوشدگی فرکانس
مهمترین عواملی که بر انتشار سیگنال اثر میگذارند شامل تلفات کابلها، تلفات ناشی
از انعکاس در نقاط انشعاب و عدم انطباق در نقاط پایانی کابلها میشوند.
تضعیف در شبکه هاي PLC به خط، طول و ویژگیهاي متغییر امپدانسی خط انتقال
وابسته است. اندازه گیري هاي مختلف نشان میدهند که تضعیف در کابلهاي کوتاه
(تقریباً 200 تا 300 متر) قابل قبول است، اما در کابلهاي بلندتر اثرات بسیار نامطلوبی

دارد .بنابراین انتظار میرود شبکه هاي PLC طولانی تر با روش استفاده از تکرارکننده-
ها تجهیز شوند.

-سازگاری الکترومغناطیسی
شبکه هاي تأمین ولتاژ پایین که محیط انتقال سیستمهاي PLC را تشکیل میدهند، به
عنوان آنتن عمل میکنند که تشعشع الکترومغناطیسی تولید مینماید .از طرف دیگر،
سیستمها ي PLC که امکان تحقق شبکههاي دسترسی پهن باند را فراهم میکنند از
طیف فرکانسی تا30 مگاهرتز استفاده کنند .این بازه فرکانسی براي خدمات رادیویی
گوناگونی در نظر گرفته شده است که ممکن است با سیستمهاي PLC مختل گردد .
عملکرد سرویسهاي رادیویی موج کوتاه گوناگون مانند رادیو آماتور، سرویسهاي
عمومی مختلف، نظامی و حتی سرویسهاي خیلی حساس مانند کنترل پرواز، میتوانند
به طور منفی تحت تأثیر اختلالات ناشی از شبکههاي PLC قرار گیرند. گروههاي تنظیم

کننده حدودي را براي تشعشع الکترومغناطیسی که توسط سیستمهاي PLC خارج از
محدوده فرکانسی تعریف شده در استاندارد CENELEC تولید میشود، مشخص می-
نمایند .در آلمان، دستورالعملهاي NB30 حدود تشعشع بسیار پایینی را براي سیستم
هایی که خارج از بازه فرکانسی 30 مگاهرتز عمل مینمایند، تعریف نموده است .بر این
اساس، شبکه هاي PLC باید با توان سیگنال محدودي کار کنند تا دستورالعمل هاي
NB30 حفظ شوند.
– تأثیر اختلالات و محدودیت نرخ داده ها
به دلیل توان محدود سیگنال، شبکه هاي PLC نسبت به اختلالات حساستر میشوند و
قادر به پوشش دادن فواصل طولانیتر براي تضمین ظرفیت انتقال کافی نمیباشند .
اختلالات محیط شبکه PLC با سرویسهاي دیگري (نظیر رادیوي موج کوتاه) که در
فرکانس زیر 30 مگاهرتز عمل میکنند ایجاد میشود (شکل 19 -2). همچنین اختلالاتی
از سوي خود شبکه PLC، ماشینهاي سنگین مانند الکتروموتورها، که میتوانند به
شبکه ولتاژ پایین متصل شوند یا نزدیک شبکه PLC و جود داشته باشند، تلویزیون و
مانیتورهاي کامپیوتر و همچنین اختلالات ضربهاي ناشی از سوئیچینگ وسایل و
دستگاههاي کنترل زاویه فازي به شبکه اعمال میگردد .در نهایت اختلالات میتوانند از
سوي شبکه هاي PLC مجاور نیز اعمال گردند.

ساز و کارهاي کنترل خطاي متداول (مانند FEC و ARQ ) میتوانند براي حل مشکل
خطاهاي به وجود آمده در اثر اختلالات مورد استفاده قرار گیرند .روشهاي اصلاح خطاي
رو به جلو (FEC) میتوانند محتواي اصلی دادهها را با وجود اثر اختلالات بازیابی
نمایند .اما، به کاربرد بردن روش FEC به دلیل سرآیندهاي مورد نیاز براي اصلاح خطا
قسمت اضافی از ظرفیت انتقال را اشغال میکند. کاربرد روشهاي ARQ (درخواست
تکرار خودکار) به دلیل باز انتقال دادههاي ناقص قسمتی از ظرفیت انتقال را مصرف
میکند و همچنین باعث تأخیر اضافی در انتقال دادهها میگردد.

کاربرد روشهاي کنترل خطا به دلیل اثر اختلالات نامطلوب در سیستمهاي PLC مورد
نیاز است. از طرف دیگر نرخ دادههاي سیستمهاي PLC به دلیل نیازمنديهاي سازگاري

الکترومغناطیسی (EMC) محدود است. از این رو، سیستمهاي PLC ارئه شده کنونی
بیشینه نرخ داده هاي 2 تا 4 مگا بیت در ثانیه دارند. بنابراین با توجه به استفاده از
روشهاي کنترل خطا سیستمهاي PLC باید با نرخ داده هاي کمتر از این مقدار کار
کنند. از طرف دیگر ، شبکههاي دسترسی PLC تعدادي از مشترکین را که از شبکه ولتاژ
پایین به عنوان محیط انتقال استفاده میکنند (شکل 20-2) به یکدیگر متصل می-
نمایند، که به نوبه خود نرخ دادههاي در دسترس را کاهش میدهد.
همانطور که گفته شد، شبکه هاي دسترسی PLC تعدادي از مشترکین PLC را را به
ایستگاه پایه که ارتباط آنها را به شبکه راه دور تضمین مینماید، متصل می-
کنند.بنابراین شبکه PLC محیط انتقال مشترکی را فراهم مینماید که به طور مستقل
مورد استفاده تمام مشترکین مختلف قرار میگیرد. براین اساس ظرفیت شبکه هاي
PLC باز هم کاهش مییابد.