宽带电力线通信对无线通信的影响

随着Internet技术和市场应用的快速发展， 各种宽带接入方式相继出现， 利用电力线进行高速数据传输的技术也取得了重大进展， 利用宽带电力线上网已经成为独特的接入方式，但是电力线通信系统（PLC 系统） 引起的电磁兼容问题成为 PLC 推向市场的最大障碍。电力线高速数据通信技术是一个正在发展中的崭新学科。 电力线一般用来传输220V/50Hz电能， 为了提供从数Mbit/s到数十Mbit/s以上的数据传输， 就必须采用数 MHz 以上的频段。 但在当前的技术条件下， 这会引发严重的 EMI (电磁干扰)。例如， NOR． WEB 公司的PLC系统运行后， 发现路灯变成了发射天线， 干扰了包括英国广播公司 4 台在内的多家广播电台的无线电信号接收。理论证明， 在原有的几百 kHz 频带内是无法实现Mbit/s级的高数据传输速率的，因此高速 PLC 技术所采用频带远远超过了低速PLC 所规定的频带范围。与低速PLC所占的专用频带不同， 高速PLC所采用的 1MHz～30MHz 频带已被分配给其他无线电应用了， 如固定业务、 移动业务(水上移动、 陆地移动、 航空移动)、 无线电定位、 无线电导航、 标准频率和时间信号、 短波无线电广播、 业余无线电业务、 卫星业余业务、 射电天文和气象辅助等业务。为了评估 PLC 室内局域网系统以及 PLC 接入系统的电磁辐射水平， 许多组织及研究机构对 PLC 的辐射场进行了大量测试。ET． SI PLT 工作组的研究小组进行了如下测试： 在传导干扰基本满足 CISPR 22 B 类设备规定的最大限值的情况下，测试不同频率、 不同距离时电力线的辐射场强， 研究是否存在干扰合法短波无线电用户使用的可能性。测试结果如下：

(1)辐射场的场强随距离的增加而快速衰减。测试结果表明， 衰减的幅度为距离每增加 10 倍衰减为 31dB ～ 36dB。

(2)在城市内，满足CISPR22 的PLC系统产生的辐射场强低于典型的大气和宇宙噪声， 不会对其他无线业务产生干扰。 但在人烟稀少的农村， 在 12m ～ 14m 的范围内有可能对无线电接收机产生影响。

(3)12m～ 14m之外， 在任何地区， 满足CISPR22 的PLC系统产生的辐射电平低于典型的大气和宇宙噪声，不会干扰无线电接收机的工作。也有许多专家对大量 PLC 系统同时使用时的电磁辐射累积效应进行了研究和测试， 其目的在于分析大量PLC系统同时使用时对无线 GSM网络， 特别是具有高接收灵敏度的 GSM 中心站的影响。在所测试区域， 有一个 GSM 中心管理站， 1433 个基站(每个基站的容量为 200 个用户)， 终端用户容量为 28600 个。在该网络覆盖区域内共安装了 19 个 PLC 网络。测试结果表明多用户同时使用时，如每个PLC终端注入到低压配电网的信号功率谱密度达10mW/Hz(远高于 PLC 系统实际注入的功率谱密度)，在离 PLC 网络 1500m 处，即使是在没有建筑物阻挡的开阔地带， 多个PLC系统产生的电磁辐射值也低于大气及宇宙噪声， 对环境噪声的增值远小于 0． 1dB。

通过对宽带电力线对无线广播通信频率干扰的分析， 我们对宽带电力线干扰的机理和防治方法有了较深入的了解。 在信息化社会里， 无线电频谱作为一种重要的资源， 它的作用日益重要。 无线电业务已经普及到社会生活的方方面面， 各行各业对无线频谱的依赖性越来越强。 随着技术的不断发展， 各类电子设备等非无线电通信设备广泛应用于社会生活当中， 其产生的电磁辐射是无线电通信业务的潜在干扰源。

宽带电力线通信的载波频段与其他无线电通信业务共用，而且电力线是一种非屏蔽的通信线路，因此宽带电力线通信在实际工作中不可避免地存在电磁干扰的问题。随着通信技术的发展、新的调制方式和组网技术的出现，电磁干扰问题将会不断得到改善。基于这种情况， 无线电管理者应该坚持科学的态度， 既要保证现有的重要无线电业务不要受到干扰， 同时要为新技术的发展留出空间， 使新旧技术在同一片天空下和谐发展。