PLC Modems

طرح های مدولاسیون PLC و مفاهیم سیستم مخابراتی

2009-11-09T18:25:00.001+03:30

فصل چهارم پروژه كارشناسي ام را روي اينترنت آپلود كردم كه مي توانيد آن را از طريق لينك زير دريافت كنيد

طرح های مدولاسیون PLC و مفاهیم سیستم مخابراتی

در اين فصل به صورت خاص در مورد مدولاسیون چند حامل در شکل OFDM صحبت مي شود

+ فایل قبلی از روی سرور پاک شده بود بنابر این آن را مجددا آپلود کردم

FSK یا frequency shift keying چیست ؟

2006-02-15T01:18:00.000+03:30

همانطور که در مطالب قبلی نیز اشاره کردم ، امروزه FSK رایج ترین روش مدولاسیون است که در ساخت مدم های PLC برای کاربرد های خانگی یا اصطلاحا indoor استفاده می شود و تقریبا بیشتر مدم های PLC که تا کنون تولید شده اند از این طرح مدلاسیون استفاده می کنند . FSK مشکلاتی نیز دارد که سعی میکنیم از این پس به فواید و معایب این روش بپردازم ، اما پیش از هرچیز می بایست بدانیم که اساس FSK بر چیست . از این رو در مقالات آتی FSK را بیشتر شرح میدهم .
با جستجوی لغت frequncy shift keying در موتورهای جستجو تعاریفی از این روش ارائه شده است که ترجمه خلاصه شده ای از آن ها را در ادامه می آورم .

تعریف FSK در سایت whatis.com
ّFSK روشی برای ارسال سیگنال های دیجیتال است . اگر دو حالت باینری موجود یعنی صفر و یک منطقی را توسط یک شکل موج آنالوگ تعریف کنید ، صفر منطقی در این روش توسط یک موج با فرکانس خاص و یک منطقی نیز توسط موجی دیگر با فرکانس متفاوت تعریف می شود . یک مدم FSK اطلاعات باینری موجود در کامپیوتر را به سیگنال FSK تبدیل می کند تا بتوان آن ها را روی خطوط تلفن ، کابل ها ، فیبر نوری و یا به صورت بی سیم ارسال کرد . این مدم همچنین میتواند سیگنال های FSK رسیده را نیز به حالت های صفر و یک دیجیتال تبدیل کند تا کامپیوتر بتواند آن ها را بفهمد .

استفاده از روش FSK برای اولین بار در چاپگرهای ماشینی راه دور در اوسط قرن بیستم مرسوم شد . سرعت استاندارد این ماشین ها 45 باوود ، معادل 45 بیت بر ثانیه بود . وقتی که کامپیوتر های شخصی رایج شدند و شبکه ها رونق گرفتند ، این چنین سرعتی برای ارسال یک سند متنی بزرگ یا مثلا ارسال برنامه ها واقعا اذیت کننده بود . در دهه 1970 مهندسان در جستجوی دستیابی به پهنای باند بیشتر مدم هایی ساختند که با سرعت بیشتری کار میکرد ، تلاشی که تا امروز ادامه داشته است . امروزه یک مدم تلفنی استاندارد می تاند با سرعتی تا هزاران بیت بر ثانیه کار می کنند . حتی مدم های بی سیم و کابلی می توانند با سرعتی بیشتر از یک مگابیت بر ثانیه کار کنند و مدم های فیبر نوری با سرعتی در حد چندین مگابیت بر ثانیه عمل می کنند . جالب توجه است که بدانید اصول ابتدایی FSK بیش از نیم قرن است که تغییر نکرده است .
منبع : Whatis.com definition
http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci213936,00.html

+ البته در تعریف فوق هیچ اشاره ای به استفاده از روش مدولاسیون FSK برای ساخت مدم های PLC نشده است ولی جالب خواهد بود اگر بدانید مدم های PLC که از روش FSK استفاده می کنند سرعتی تا 100 مگابیت بر ثانیه ارائه خواهند کرد
یک نکته ای که به طور غیر مستقیم در این تعریف آورده شده این بود که در روش FSK دو فرکانس حامل خواهیم داشت که سیستم به طور پیاپی بین این دو فرکانس کلید زنی می کند .
حتما یادتان هست که در روش OFDM که قبلا در موردش کمی توضیح دادم داری چندین فرکانس حامل هستیم که سیستم به روش مالتی پلکس هر بار یکی را انتخاب می کند.

تعریف روش های مدولاسیون دیجیتال FSK در سایت از سایت دپارتمان UCL :
طبق متنی که در این سایت آمده است FSK یکی از روش های مدلاسیون دیجیتال است که در آن فرکانس موج سینوسی حامل بر اساس سیگنال پیام تغییر می کند . از دیگر روش های مدولاسیون دیجتال ASK و PSK را می توان نام برد که در ASK دامنه و در PSK فاز موج حامل تغییر می کند
در روش FSK از یک حامل ( یا دو حامل ) با فرکانس های متفاوت برای 0 و 1 استفاده می شود . سیگنال مدوله شده منتج ممکن است همچون جمع دو سیگنال دامنه مدوله شده باشد که فرکانس حامل شان متفاوت بوده است .

FSK is classified as wide-band if the separation between the two carrier frequencies is larger than the bandwidth of the spectrums of f1(t) and f2(t). In this case the spectrum of the modulated signal appears as two separate ASK signals. Narrow-band FSK is the term used to describe an FSK signal whose carrier frequencies are separated by less than the width of the spectrum than ASK for the same modulation.

منبع : Digital modulation, ASK, FSK and PSK
http://www-dept.cs.ucl.ac.uk/staff/S.Bhatti/D51-notes/node12.html

عرصه های تحقیقاتی برای کارآمد سازی مدم های خط قدرت - قسمت سوم

2006-01-31T00:57:00.000+03:30

کمی در مورد طراحی مدم ( مودم )
همانطور که پیش از این گفته شد طراحی مدم های PLC باید با هدف دستیابی و ساخت دستگاه هایی با پیچیدگی کمتر و مصرف برق پائین تر باشد . با وجود تمام مشکلات پیش رو باید با استفاده ار فناوری های پیشرفته دیجیتالی مدمی ساخت که تمامی بخش های آنالوگ و دیجیتال مدم باند پهن PLC به صورت کاملا مجتمع و در داخل یک تراشه قرار گیرند.
یک مدم باند پهن HF-PLC نیازمند طرح دیجیتالی بزرگی است که شامل اصول باند DSP ، معادل سازی و رعایت پروتکل MAC می شود . استفاده از فناوری دیجیتالی غیربهینه در گردآوری سیستم روی تراشه SOC باعث افزایش قیمت تمام شده سیستم می شود . تمرکر تحقیقات گذشته بیشتر روی مشکلات سخت افزاری در مواجهه با تولید نویز غیر قابل پیش بینی بوده است . نظر به اینکه قطعات الکترونیکی ارزان قیمت نمی توانند تحت چنین شرایطی کار کنند ، محققان اکنون توجه خود را به سمت استفاده از مبدل های آنالوگ - به - دیجیتال و دیجیتال - به - آنالوگ معطوف کرده اند . این توجه با هدف بهبود عملکرد این مبدل ها برای به کارگیری در مخابرات خط قدرت صورت می گیرد

مبدل ها - Converters
مبدل های آنالوگ به دیجیتال ADC یکی از گرانترین بخش های یک مدم PLC به حساب می آیند . در انتخاب مبدل های اطلاعات معیارهایی وجود دارند تا مبدل ها نتوانند نرخ سیگنال به نویز ( SNR ) را کاهش دهند ، همچنین مبدل ها نباید هیچگونه اعوجاجی روی داده ایجاد کنند

در این روش از فناوری جدیدی برای ساخت مبدل های دیجیتال به آنالوگ DA و آنالوگ به دیجیتال AD کم هزینه به کمک FPGA و تعدادی عنصر خارجی استفاده شده است . پین های خروجی دیجیتال FPGA به عنوان منابع جریان یا ولتاژ استاده می شوند و یک شبکه RLC پسیو ، یک مبدل دلتا - سیگمای زمان پیوسته چند بیتی را راه اندازی می کند . این ساختار به طرز موثری هزینه و اندازه مدم PLC را کاهش خواهد داد .
مبدل های دلتا سیگما ( Delta-Sigma ) با ترکیب یک شبکه آنالوگ سریع ( به منظور شکل دادن نویز ) و یک فیلتر دیجتالی پائین گذر خیلی دقیق ، می توانند بهتر از مبدل های آنلوگ و دیجیتال فعلی عمل می کنند . هدف اصلی استفاده از این روش کاهش بخش آنالوگ مبدل ها تا حد امکان می باشد .
اما مشکل نویز ناخواسته همچنان باقی می ماند چونکه مبدل ها با وسعت عرض باند نیازمند پردازش نرخ دینامیک بالاتری از ورودی ADC ( شامل سیگنال و نویز ناخواسته ) هستند .راه حل رایج استفاده از یک مبدل نادقیق ( دقت پائین ) که بدنبال آن یک مبدل دقیق قرار گرفته می باشد . ساختار هر دوی این مبدل ها مبتنی بر flash است . تصویر زیر این ترکیب را نشان می دهد .

در رهیافتی دیگر ، برقراری ارتباط بین دو تا مبدل دلتا - سیگما : یک مبدل با رنج دینامیک بالا بدون دقت زیاد که به دنبال آن یک مبدل دقیق که روی رنج دینامیک سیگنال تمرکز کند ، می تواند باعث کاهش هزینه و اندازه این گونه از مبدل ها شود . این رهیافت همچنین پیچیدگی طرح قسمت آنالوگ را نیز کاهش میدهد چون که در مبدل های دلتا - سیگما به دلیل نیاز بیشتر به پردازش دیجیتالی سیگنال ، پیچیدگی سمت آنالوگ مبدل کمتر می شود . این ویژگی یک مزیت بزرگ در مقایسه با مبدل های فلاش ( flash converters ) محسوب میشود . این مسئله مهم است که بدانید ساخت محصول نهایی که در آن مدارهای آنالوگ و دیجیتال با فناوری های ترکیبی درون یک چیپ تراشه قرار گرفته باشند بسیار گرانقیمت است و از نظر اندازه نیز محدودیت هایی دارد .
از این رو هدف نهایی تحقیقات ، طراحی یک ساختار کاملا دیجیتالی تنها به کمک تعدادی عنصر خارجی خیلی ساده خواهد بود . این محدودیت تحمیل شده باعث می شود که خیلی از مدارهای آنالوگ مفید ، همچون مدارهای کنترل اتوماتیک بهره و فیلتر های آنالوگ برای طراحی مدم های PLC مناسب نباشند . بدون استفاده از کنترل کننده های بهره ، تغییرات ممکن در دامنه سیگنال دریافتی باعث افزایش رنج دینامیک مورد نیاز مبدل های آنالوگ - به - دیجیتال می شود .

ترجمه : یاسر کریمی نژاد

مقاله ای از پروفسور Rahul Tongia

2006-01-30T00:11:00.001+03:30

یکی از مقالاتی که اکثر موتور های جستجو در صفحات ابتدایی برای فناوری PLC نشان می دهند همین مقاله " بررسی علمی - اقتصادی فناوری PLC " است که بیشتر به توجیه اقتصادی این فناوری پرداخته ، با این حال بخش هایی از این مقاله که بیشتر جنبه علمی دارد را ترجمه کرده ام و آن را می توانید در ادامه بخوانید ( نسخه زبان اصلی مقاله )

انتقال اطلاعات روی خطوط قدرت پدیده جدیدی نیست . دهه های زیادی است که سیگنال های مخابراتی با اهداف کنترلی روی خطوط انتقال می یابند . این سیگنال ها معمولا در رنج فرکانس کیلوهرتز ( فرکانس های پائین ) کار می کنند و به همین دلیل ظرفیت انتقال نسبتاً کمی را ارائه می کنند . گاهی اوقات کمتر از یک کیلو بیت در هر ثانیه .

اما ایده نسبتاً جدیدی نیز هست که می گوید می توانیم سیگنال های باند پهن را برای اهداف مخابراتی ارسال کنیم . همچون پهنای باند روی خطوط قدرت.
در مرحله نخست ، خطوط قدرت به این دلیل که در همه جا حضور دارند و به مصرف کننده نهایی متصل شده اند ، بسیار جذاب به نظر می رسند . اساساً این فناوری بر مبنای مدولاسیون و دمدولاسیون اطلاعات به وسیله یک سیگنال حامل ( کاریر ) که در رنج فرکانس بالا کار می کند ، شکل گرفته است . به طور کلی لایه های فیزیکی و روش کدگذاری آن بر اساس روش OFDM صورت می گیرد و البته گاهی اوقات نیز از تکنیک های spread-spectrum ( طیف گسترده ) استفاده می شود
با وجود اینکه تکنیک OFDM بازده طیفی را ارائه خواهد کرد اما همچنان میزان توانمندی آن در مقابله با تداخل و مزاحمت های شبکه پرنویز الکتریکی ، اصلی ترین نگرانی طراحان محسوب می شود

بر اساس تئوری شانون ، بزرگتر بودن ظرفیت انتقال اطلاعات معادل است با دسترسی به پهنای باند بیشتر.
اغلب پیشنهاد ها برای افزایش ظرفیت انتقال شبکه های PLC استفاده از فرکانس کاریری است که در رنج 1 تا 30 مگاهرتز کار کند. از آن جا فرکانس برق شهر در ایلات متحده 60 هرتز و در سایر کشورها 50 هرتز است ، دو نوع سیگنال خواهیم داشت و در نتیجه این مسئله خود یک محدودیت جدیدی محسوب می شود

تصویر زیر دیاگرام کلی یک سیستم PLC را نشان می دهد . به طور کلی در سیستم آمریکایی ( شبکه های توزیع ) برای توزیع برق به 10 مصرف کننده نهایی از یک ترانسفرمر توزیع استفاده می شود که این امر توانایی ایجاد و استفاده از شبکه های توزیع کوچکتر را فراهم میسازد . در مقابل در اروپا و آسیا ، اغلب ترانسفرمر های توزیع 100 تا 200 مصرف کننده نهایی را تغذیه می کنند .

البته این تفاوت در تاسیسات یا تفاوت در ساختار ترکیبی مصرف کننده می تواند به طرح های متفاوتی برای شبکه قدرت منجر شود . اختلاف طرح های شبکه و سیستم های قدرت نیز نیازمند استاندارد سازی است و در نتیجه میزان سختی کار بالاتر خواهد رفت . این در حالی است که در کشور های مختلف نحوه رگولاسیون متفاوتی نیز وجود دارد .

طبق آنچه که ناکنون گفته شد ، عام ترین هدف سیستم های PLC ، روانه کرده سیگنال های PLC مابین یک جفت شبکه توزیع خواهد بود . اگر دیاگرام فوق را در نظر بگیرید در آن مصرف کننده نهایی از طریق یک مدم PLC به سوکت های برق خانگی متصل شده و در نتیجه نیازمند خریداری یک سری تجهیزات مقدماتی یا اصطلاحا CPE می باشد .
در مرحله بعد ، سیگنال های PLC مسیر شبکه ولتاژ ضعیف را به سوی ولتاژ متوسط می پیمایند تا به ایستگاه های جزء substation برسند . چنین طرحی را یک شبکه درختی میگویند که در آن تمامی مولفه های بالادست می توانند از سیگنال های جمع شده از سوی کاربران پائین دست خود استفاده کنند . بدین ترتیب فناوری PLC بر خلاف DSL یک سرویس اشتراکی میانی خواهد بود همانند سیستم های کابلی . می دانیم که DSL یک نوع ارتباط نقطه به نقطه را ارائه می کند که این خاصیت DSL باعث اقتصادی بودن آن نمی شود اما عملکرد و امنیت خوبی را ارائه می کند .

PLC بدلیل ویژگی هایش جایگزین دیگر شبکه های مخابراتی نمی شود ولی می توان از آن به عنوان یک روش دسترسی همانند DSL یا مدم کابلی استفاده کرد . طرح های مختلفی برای بخش توزیع PLC وجود دارد ، برای مثال .. برخی با قرار دادن اتصال Uplink قبل از ایستگاه و یا حتی در مرحله ترانسفرمر های توزیع این بخش را طراحی می کنند . طرح دیگری نیز از سوی Amperion ارائه شده که در آن بخش ولتاژ متوسط PLC برای انتقال سیگنال های جمع شده استفاده می شود . اما ارسال در فاصله " مایل آخر" تا مصرف کننده نهایی از طریق فناوری بیسیم - wireless - و با استاندارد 802.11 صورت می گیرد .
دلیل اصلی استفاده از WiFi بیسیم در میل پایانی مسیر ، ترانسفرماتور های الکتریکی است که میان بخش های ولتاژ متوسط و ضعیف شبکه توزیع واقع شده اند . این دستگاه ها همانند فیلتر پائین گذر عمل می کنند و در نتیجه مانع انتقال سیگنال های باند پهن ( مگاهرتز ) خواهند شد . راه حل هایی برای عبور سیگنالهای باند پهن از ترانسفورماتور ها ارائه شده است . برای مثال Main.Net پیشنهاد میکند به وسیله مکانیزم هایی همچون محدود سازی عمل کوپلینگ ، سیگنال به قدری تضعیف می شود که برای استفاده مفید نیازمند بازسازی می باشد ، اما بدی این روش پرهزینه بودن آن است .

اما مدل دیگری نیز وجود دارد . در این مدل فرض می شود که دستگاه متمرکز کننده ترانسفورماتورهای ولتاژ ضعیف شامل کوپلر های مورد نیاز که در دوسوی ولتاژ ضعیف و ولتاز متوسط قرار گرفته اند ، نیز باشند .

ترجمه : یاسر کریمی نژاد
نسخه کامل این مقاله به زبان اصلی

دو تصویر از مدم های PLC موجود در بازار

2006-01-24T18:54:00.000+03:30

عرصه های تحقیقاتی برای کارآمد سازی مدم های خط قدرت - قسمت دوم

2006-01-24T14:21:00.000+03:30

طرح مدولاسیون OFDM
همانطور که گفته شد ، OFDM همچون یک تکنیک مدولاسیون یا تکنیک مالتی پلکس فرکانسی به نظر می رسد . در یک سیستم OFDM اطلاعات توسط تکنیک مختلف ممکن روی ساب کاریر های باند باریک مدوله شده ( سوار شده ) و منتقل می شوند . مثلا تکنیک BFSK ( binary phase shift keying ) یا تکنیک QAM ( quadrature amplitude modulation ) کاربرد زیادی دارند . هرکدام از کانال های جزء ( subchannel ) با یک مولفه جداگانه ای مدوله می شوند . پس از آن فرکانس تمامی ساب کانال ها با استفاده از فرکانس های متعامد مالتی پلکس می شوند تا کارایی کانال را بهبود بخشند . اطلاعات در داخل فرستنده به کمک یک IFFT ( Inverse Fast Fourier Transform ( به فرم زمانی ( حوزه زمان ) در می آیند و در گیرنده به کمک یک FFT مجددا به حوزه فرکانس برخواهند گشت . تعداد کل ساب کاریر ها برابر است با تعداد نقاط حاصل از IFFT/FFT .

اگر اطلاعات منتقل شده به فرم زیر فرض کنیم که در آن کاراکتر N معرف تعداد کل ساب کاریر ها باشد

سیگنال زمان گسسته آن پس از اعمال IFFT چنین می شود که در این رابطه n عضوی است از بازه [-N/2 , N/2) .

در طرف گیرنده به وسیله عمل FFT روی سیگنال دریافتی ، اطلاعات بازیابی می شوند .
چنانچه یک سیگنال محو شود ( از بین برود ) یا اینکه یک سیگنال مزاحم حتی درصد کمی روی ساب کاریر ها تاثیر بگذارد ، توانایی OFDM در مقابل محو شدن فرکانس انتخابی یا تداخل باند باریک افزوده می شود .

تاکنون محققان زیادی روی این موضوع که مناسب ترین نوع مدولاسیون برای فناوری مخابرات روی خط قدرت PLC چیست کار کرده اند و چنین به نظر می رسد که اکثریت آن ها OFDM را به عنوان تطبیق پذیر ترین ، فراگیر ترین و نیرومند ترین طرح ممکن مطرح میکنند با وجود اینکه می دانیم سخت افزار آن نیازمند پیچیدگی بیشتری است. دلیل این پیچیدگی هم این است که در OFDM مجبور هستیم از اپراتور های FFT ، IFFT و سخت افزار های مدولاسیون معمولی به طور همزمان استفاده کنیم . از آن جا که اندازه دستگاه یک مدم PLC باید کوچک باشد لذا اغلب بخش های ضروری سخت افزار آن نظیر فرستنده و گیرنده OFDM باید به دقت طراحی شوند

محدودیت های قدرت
بخش واسط PLC محیطی پر نویز است و برای سازگاری مغناطیسی ( EMC ) نیازمند تعبیه یک محدود کننده تشعشعات رادیویی برای هر یک از خطوط مخابراتی است . این نکات باعث خواهد شد که محدود کردن توان سیگنال و نرخ سیگنال به نویز به مشخصه های با اهمیت برای دسترسی به ارتباطی قابل اطمینان از طریق خطوط قدرت تبدیل شوند

اگر چه تلاش های زیادی صورت گرفته و می گیرد اما همچنان دستگاه های مخابرات خط قدرتی که به شکل نامناسابی رگوله شده اند نیزیکی از موانع دستیابی به سازگاری مغناطیسی به شمار می روند

به طور کلی خطوط قدرت محافقظت شده نیستند لذا مطمئنا امواج الکترومغناطیسی در اطراف خطوط قدرت نیز منتشر خواهند شد . انجمن های بین المللی زیادی همچون انجمن IARU ( international amateur radio union ) نسبت به این قضیه شاکی شده اند ، چون آن ها مدعی هستند که انجام امور مخابراتی روی خطوط قدرت خصوصا در اموری که در رنج 1.6 مگاهرتز تا 30 مگاهرتز صورت می گیرد حتی از اصول ابتدایی استاندارد EMC سرپیچی می کنند
این تشهشهان نه تنها باعث ایجاد تداخل ( مزاحمت ) با امواج رادیویی HF موجود خواهد شد همچنین ممکن است که سیستم های PLC به واسطه عملیات ایستگاه های فرستنده محلی دچار قطع یا وقفه در سرویس دهی خود شوند.

از آنجا که مافظت کردن از تمامی خطوط قدرت پیش از راه اندازی سرویس مخابرات خط قدرت امری عملی به نظر نمی رسد ، لذا تنه راه حل کاهش قدرت ساتع شده از طرف ترانس ها به منظور تطبیق با استاندارد های بین المللی برای دسترسی به ارتباطی نیرومند تر خواهد بود . با این کار سیستم های PLC نیز قادر خواهند شد تا بدون هیچ مشکلی با باند HF اشتراک داشته و سرویس های خود را ارائه کنند

مقاله ای که در سایت مخابرات آمده است

2006-01-22T23:06:00.000+03:30

اینترنت از طریق کابل برق
در تمام نقاط جهان برق مورد نياز منازل و ساير اماكن از طريق كابل هاي هوايي و يا كابل هاي زيرزميني تامين مي شود. اما در آينده اي نزديك كاربران اينترنت قادر خواهند بود از طريق همين كابل ها به اينترنت متصل بشوند و با سرعت بالا به سير در شبكه جهاني بپردازند. اين سرويس جديد در حقيقت اينترنت پر سرعت از طريق كابلها و سيم هاي برق موجود است آنهم در شرايطي كه تا چندي پيش كارشناسان به دليل وجود مشكلات فني، بهره از چنين تكنولوژي را تقريبا غيرممكن مي دانستند.حتي چند روز پيش چند شركت بزرگ از جمله گوگل و آي بي ام آمادگي خود را براي همكاري مشترك جهت عرضه اين تكنولوژي اعلام نمودند. با توجه به اينكه درآمد هنگفتي از طريق اين تكنولوژي براي شركت هاي برق و مخابرات پيش بيني مي شود به همين دليل اين شركت ها مشتاق هستند هر چه سريعتر به عرضه آن بپردازند. براساس پيش بيني هاي صورت گرفته درآمد حاصل از خطوط اينترنت پر سرعت از طريق كابل هاي برق به ۱۴/۴ ميليارد دلار در سال ۲۰۱۰ خواهد رسيد.
انتشار همين آمار و ارقام باعث شده كه بسياري از شركتها در آمريكا سرمايه گذاري عظيمي را در اين حوزه انجام بدهند تا شايد از ۱۸ ماه تا ۳ سال آينده بتوانند اين سرويس را به مشتريان خود ارائه كنند.
در حال حاضر اين سرويس به صورت محدود در كشورهاي اروپايي عرضه مي شود اما يك خدمت فراگير در سراسر جهان به شمار نمي آيد. به عبارت ديگر، شركت هاي برق اروپايي چندين سال از رقيبان خود در آمريكا پيش هستند. البته طراحي شبكه برق قاره اروپا با شبكه برق آمريكا تفاوت هاي عمده اي دارد به همين دليل اروپاييان بهتر مي توانند از طريق كابل هاي برق خدمات اينترنت پرسرعت عرضه كنند.
يكي از فوايد اين تكنولوژي صرفه جويي در وقت است.به عبارت ديگر، كاربر مي تواند چند ساعت پس از عضويت در شبكه از خدمات آن بهره مند شود.گفته مي شود سرعت عرضه خدمات اين تكنولوژي سه برابر بيشتر از خدمات عادي اينترنت مي باشد.
از سوي ديگر برخي از كارشناسان مدعي شده اند اين خدمت جديد باعث ايجاد اختلال در امواج راديويي خواهد شد. البته شركت هاي برق اطمينان داده اند كه فركانس هاي آنان با فركانس هاي راديويي تداخل نخواهد داشت.
همچنين شركت هاي عرضه كننده خدمات اينترنت پر سرعت از طريق تلفن، معتقدند سرعت اينترنت آنان بسيار بيشتر از سرعت اينترنت از طريق شبكه برق خواهد بود اما نتايج نظرسنجي ها حاكي از آن است كه كاربران اطمينان بيشتري نسبت به سرعت اينترنت از طريق كابل هاي برق دارند. البته سرعت اينترنت بستگي به شركتي دارد كه خدمات را ارائه مي دهد با اين حال حداقل سرعت اينترنت برقي معادل سرعت اينترنت كابلي از طريق تلفن و DSL خواهد بود.
نكته ديگري كه بايد به آن توجه كرد قيمت اين خدمات است. گفته مي شود هزينه اشتراك ماهيانه اين سرويس در حدود ۲۰ دلار خواهد بود. همچنين براي اينكه بتوان كامپيوتر و ساير وسايل الكترونيكي را به اينترنت متصل كرد بايد براي هر پريز خانه دستگاه تبديل به ارزش ۴۰ تا ۵۰ دلار خريداري كرد. با توجه به اين محدوده قيمتي پيش بيني مي شود مردم از آن استقبال كنند تا تحول بزرگي در عرصه صنعت برق به وجود بيايد.

مدولاسیون OFDM - قسمت دوم

2006-01-20T10:54:00.000+03:30

در OFDM اطلاعات ارسالی به صورت موازی در آمده و در چند فرکانس مختلف با کاریرهای ( carrier ) متفاوت ارسال می گردد که فاصله این فرکانس ها طوری است که با یکدیگر تداخل نداشته باشند و در نتیجه بر هم عمود خواهند بود . OFDM اولین بار در سال 1960 مطرح شد ، اما به علت اینکه نیاز به پردازش زیادی داشت و پردازنده های آن زمان قابلیت پردازش با سرعت کافی را نداشتند ، عملا به کار گرفته نشد . امروزه با رشد پردازنده ها این تکنولوژی در برخی روش های خصوصی شبکه های بیسیم شهری در استاندارد های جدید شبکه محلی بی سیم ، ADSL و مخابرات با استفاده از شبکه قدرت PLC مورد استفاده قرار گرفته است.

ایده اصلی OFDM از FDM گرفته شده است . هر سیگنال دارای یک sub-carrier بوده که با دیتا مدوله می شود . در FDM این فرکانس ها از هم به اندازه مشخصی جدا می شوند تا از تداخل جلوگیری شود . در گیرنده این سیگنال ها دمدوله می شوند . در تصویر زیر می تواند یک FDM را با 9 sub-carrier ببینید.

در OFDM فاصله بین فرکانس ها کمتر شده و باهم همپوشانی نیز دارند . به علت تعامد بین فرکانس ها با وجود همپوشانی فرکانسی ، هیچگونه تداخلی ایجاد نمی شود . بابراین در OFDM از باند فرکانسی بهتر استفاده شده است و پهنای باند باند مورد نیاز برای 9 sub-carrier کمتر خواهد شد . این مسئله را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید.

برای دمدوله کردن سیگنال OFDM نیاز به DFT داریم . که این امر با استفاده از چیپ های FFT به سادگی انجام پذیر است . در روز های آتی در مورد چیپ های FFT هم احتمالا مطالبی خواهم نوشت.

حال اگر از OFDM با تعداد 256 ساب کاریر sub carrier استفاده شود . تعداد 192 تا از آن ها دیتا ، 8 تا پایلوت و 56 تا پوچ می باشند . در ابتدایی ترین شکل ، هر ساب کاریر می تواند خاموش یا روشن باشد که بیانگر یک بیت صفر یا یک بیت از اطلاعات است . البته از روش های مدولاسیون PSK ( phase shift keying ) و QAM ( Quadrature Amplitude Modulation ) برای افزایش تعداد بیت ارسالی در هر sub carrier استفاده می شود . بنابر این در این حالت هر جریا از اطلاعات باید به 192 جریان داده موازی شکسته شود که هر یک با نرخ 1/192 برابر نرخ اصلی ارسال می شود . هر جریان به یک sub carrier نگاشت می شود و توسط PSK و QAM مدوله می گردد . sub carrier های پایلوت یک مرجع برای کاهش شسفت فاز و فرکانس ایجاد می کنند و sub carrir های پوچ امکان ایجاد باند های محافظ و DC را فراهم میسازند. در شکل زیر تصویری از OFDM با 256 ساب کاریر را می توانید ببینید

برگرفته از شبکه های دسترسی شهری بی سیم - حسین آجرلو

مدولاسیون OFDM - قسمت اول

2006-01-17T11:39:00.000+03:30

ابتدا با توضیح خیلی مختصری در مورد مدولاسیون QAM یا Quadrature Amplitude Modulation می پردازیم و سپس مدولاسیون OFDM را تعریف می کنم . البته این تعریف ها همچنان کامل نیستند و امیدوارم در پست های آینده به تعریف کاملی برسیم

فرض کنید یک پریود از یک موج سینوسی با یکی از فازهای 0 یا 45 یا 90 یا 135 درجه و دامنه 1 یا 2 داشته باشیم.چون فاز دارای 4 حالت و دامنه دارای 2 حالت است , 8 حالت به وجود می آید.یعنی می توانیم 3 بیت را انتقال دهیم.بدین صورت که به جای 3 بیت اطلاعات, یک پریود موج سینوسی با فرکانسی مشخص(و نسبتا زیاد) و با یکی از فازها و دامنه های گفته شده در بالا ارسال می کنیم.

OFDM

در مدولاسیون OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) تعداد زیادی از این شکل موج های تولید شده در روش QAM با استفاده از Carrier هایی(موج های سینوسی با فرکانس بالا) در حوزه فرکانس، به نحوی کنار هم در فرکانس هایی(tone) چیده می شوند که با وجود تداخل فرکانسی آنها، به علت انتخاب مناسب فرکانس های Carrier , امکان جدا سازی آنها به طور کامل وجود دارد.

OFDM یک روش مدولاسیون Multicarrier است .یعنی برای ارسال یک پیام از چند Carrier استفاده می شود. یکی از نقاط ضعف OFDM، نیاز به دقت بالای تطابق فرکانس و فاز درگیرنده و فرستنده است.یعنی گیرنده و فرستنده باید با دقت بالایی سنکرون باشند.

در عمل، چندCarrier در OFDM برای اطلاعات کانال (channel estimation) و چند بیت اضافه برای یافتن و تصحیح خطا اختصاص داده می شود و اصطلاحا به این روش COFDM (Coded OFDM) گفته می شود.

OFDM هم اکنون بیشتر در تکنولوژی وایرلس Wireless مورد استفاد است . این مطلب را تنها با یک جستجو خواهید و بیشتر گویا در تکنولوژی های موبایل گونه کاربرد زیاد دارد . خصوصیت اصلی OFDM , مقاومت بالا در برابر multipath effect است .وقتی سیگنال ارسال می شود، به علت وجود موانعی مانند ساختمان ها , انعکاس موج از زمین, وسایل نقلیه و ... موجی که به گیرنده می رسد حاصل ترکیب نمونه های تاخیر یافته سیگنال اصلی است و به این اثر multipath effect یا multipath fading گفته می شود. استفاده مناسب ازعرض باند کانال(spectral efficiency) و مقامت در مقابل تداخل RF (RF inference) از دیگر مزیت های OFDM است.

OFDM قابلیت استفاده چندین کاربر از یک محدوده عرض باند را نیزفراهم می کند (Multiple Access) بدین صورت که به هر کاربر یک سری Carrier (tone) مخصوص برای انتقال اطلاعاتش اختصا ص داده می شود و کنترل این اختصاص Carrier (channel allocation) بر حسب تقاضای کاربرها به عهده لایه MAC

(Medium Access Control) است و به دو صورت Static/Dynamic Channel Allocation می باشد.

اگر فرکانس های Carrier (tone ها) اخصاص داده شده به یک کاربر در هر دوره زمانی عوض شود، در واقع اطلاعات کاربر در حوزه فرکانس توزیع می شود.

مجموعه اطلاعاتی که درمورد OFDM بدست آورده ام در چند پست اینجا اضافه میشه .
در ضمن از امروز به بعد سعی می کنم این جا روزانه مطلب نوشته بشه و فکر نمی کنم دیگر از این گونه تاخیر ها داشته باشیم
همچنین در فکر راه اندازی یک گروه ایمیل فارسی در یاهو و جی میل هستیم ، فکر می کنم اگر قرار باشد بیائید و تماشاچی باشید خودتان ضرر خواهید کرد ، تا کنون اعضای گروه به بیش از 10 نفر رسیده است
اگر دوستی تمایل به همکاری دارد با آدرس ایمیل من تماس بگیره یا اگرکه کامنت می گذارید لطفا آدرس ایمیل تان را هم ذکر کنید

عرصه های تحقیقاتی برای کارآمد سازی مدم های خط قدرت

2005-12-05T11:26:00.000+03:30

متن زیر ترجمه بخشی از مقاله ایست که توسط دپارتمان مهندسی مخابرات و الکترونیک ( دانشگاه زاراگوزا - اسپانیا ) منتشر شده است ( نسخه اصلی را دانلود کنید - فقط 46 کیلوبایت )

powerline communication یا همان plc فناوری تازه ایست که که درها را برای برخی از جنبه های به بن بست رسیده می گشاید . چندین کمپانی در دنیا دستگاه های plc باند پهن را تولید میکنند و همینطور تعداد شرکت هایی که به سمت زمینه های آزمایشی و گسترش تجاری سرویس های plc حرکت می کنند در حال افزایش است. تجربه نشان میدهد که این فناوری نیازمند کاهش هزینه ها ( قیمت تمام شده ) و بهبود پهنای باند ، مسئولیت پذیری ، همچنین راحتی نصب تولیدات و البته پشتیبانی فنی است . این مقاله مروری خواهد داشت بر اصلی ترین مشکلاتی که تکنولوژی مدم های PLC با آن مواجه می باشد ، مسائلی که در عرصه تحقیقات مربوط به مدم plc همچنان نیازمند مطالعات بیشتری هستند . همچنین برخی از جذاب ترین ایده های پیشنهادی که در سال های اخیر برای رفع این مشکلات ارائه شده است را برخواهیم شمرد . در پایان کارهای تحقیقاتی مان در مورد مدم plc را تشریح خواهیم کرد

اگر که مدار های توزیع الکتریکی برای اهداف مخابراتی ساخته نشده بودند انتقال سیگنال های فرکانس بالا شدیدا با مشکل مواجه می شد . از آنجا که هر وسیله و کلیدی درون منزل می تواند به عنوان یک بار متغیر ما بین دو دستگاه دیگر در خط انتقال مطرح باشد ، موجب خواهد شد که عمل تطبیق خط به یک امر خیلی مشکل بدل شود
هم اکنون محققان زیادی به دنبال یک مدل مناسب برای شبکه قدرت خانگی ( همانند یک کانال ارتباطی ) هستند . از این گذشته مشکلات عدم انطباق ، تضعیف ( میرایی ) به شدت به به فرکانس وابسته هستند . این مشکل همچینین دلیل اصلی پاسخ های چند گانه ( متفاوت ) ایست که در چنین شبکه های انشعابی اتفاق می افتد.
برای حل این مشکل و دستیابی به یک نرخ انتقال بالا ، دقت در انتخاب نوع مدولاسیون اهمیت بالایی دارد . مشهور ترین راه حل های پیشنهادی استفاده از تکنیک های مدولاسیون زیر است :

frequency shift keying (FSK)
orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)
code-division multiple access (CDMA)

مدلاسیون FSK اساسا در باند باریک استفاده میشود و از آنجا که استفاده از آن ثابت کرده است که کاهش تجهیزات کابردی را در پی دارد ، می تواند برای طراحی مدم های کم هزینه مناسب باشد
اتحادیه های صنعتی همچون EHSA ( انجن سیستم های خانگی اروپایی ) یا HomePlug رفته رفته با اصلاح استاندارد هایشان به ساختارهای پیچیده تری رسیده اند . ساده ترین ساختاری که برای قطعات PLC استفاده می شود ، مدولاسیون CDMA است چونکه به کارگیری سخت افزار آن به اندازه هیچ کدام از آن هایی که به مدولاسیون OFDM نیازمند هستند ، پیچیده نیست.

به هرحال ، مدولاسیون CDMA اغلب توسط مشکلات مربوط به ویژگی چند مسیری خطوط میانی قدرت تحت تاثیر واقع شده است . استفاده از تکنیک OFDM می تواند پهنای باند بیشتری را نتیجه دهد که این خود یک مشخصه مهم برای آندسته از کمپانی های مخابراتی است که می خواهند سرویس های تلویزیون دیجیتال با وضوح بالا را ارائه کنند . این کمپانی ها در حال توسعه مدم های باند باریک برای سیستم های مجتمع کوچک که خواهان یک روش آسان و ارزان قیمت برای راه اندازی یک شبکه PLC که حداکثر کاربران بتوانند از آن بهره ببرند ، هستند.
همچنین مدلاسیون CDMA می تواند برای آنهایی که نیازمند فراهم سازی یک ارتباط سریع که ساختار سخت افزاری آن پیچیدگی کمتری داشته باشد ، مناسب باشد
اما همچنان باید تلاش بیشتری در جهت توسعه دستگاه های PLC با بهره گیری از رشد سالیانه تکنولوژی و نیز سعی برای کشف راه حل های استفاده از تکنیک مدولاسیون OFDM برای ساخت سخت افزاری کارا ، صورت گیرد

ترجمه شده توسط : یاسر کریمی نژاد
ادامه دارد ....

آنطور که مشخص است تکنیک OFDM نقش به سزایی در این طرح دارد . نیازمند اطلاعات بیشتری هستیم .کمکی هست ؟

دعوت به همکاری

2005-12-03T01:37:00.001+03:30

عنوان پروژه : طراحی مدم خط قدرت PLC modem

ارتباط آن با مهندسی برق قدرت : طراحی شبکه برای مایل آخر ( مواجه با محیط پر نویز خط قدرت 220 ولت
ارتباط این پروژه با مهندسی برق الکترونیک : طراحی مدار داخلی مودم مذکور- طراحی یک تراشه مجتمع
ارتباط این پروژه با مهندسی برق مخابرات : بررسی روش های مدلاسیون مورد استفاده در این پروژه - انتقال اطلاعات در فرکانس خیلی بالا

بررسی بورد مدارچاپی مدم plc

2005-11-11T00:07:00.000+03:30

Power Line Modem Evaluation Boards

تصاویری که در ادامه آورده شده است ، نمایی کلی از یک بورد مدارچاپی مدم plc را نشان میدهد ، این بررسی اجمالی کمک میکند تا راحت تر به بررسی تراشه مجتمع ST7538 بپردازیم . همان طورکه می بینید آی سی ST7538 مستقیما روی بورد مدارچاپی لحیم شده است . این کار به منظور اتلاف گرما و اتصال بهتر صورت میگیرد . این بورد دشوارهای نوعی ارتباط خط قدرت را برطرف میکند . از جمله : مدارهای کوپلینگ ( جفت ساز) خط قدرت ، بخش منبع تغذیه ، یک میکروکنترلر و رابط سری RS232 به منظور اتصال بورد به کامپیوتر شخصی
بورد مذکور توسط یک برنامه همیشگی وابسته درون میکروپرسسورST و نرم افزار کامپیوتر شخصی عمل می کند . تا به عنوان یک مرجع کامل ، جنبه های اصلی ارتباطات خط قدرت را مشخص کند

سازه این بورد به وسیله چندین jumper و test point و تعدادی عناصر SMD نهایی می شود که اجازه اندازه گیری آسان و تائید سیگنال ، همچنین انطباق سریع بر اساس نیازهای ویژه را برای آن میسر می کند.

چیست این ارتباط روی خطوط قدرت

2005-11-09T00:39:00.000+03:30

ارتباط از طریق خط قدرت ( plc ) به منظور خلق یک شبکه ارتباطی کارا توسعه یافته است که در آن با استفاده از زیربنای الکتریکی فعلی ، بتوان همه عناصر شبکه بدون نیاز به هیچ گونه ملزومات جدید و کابل های گران قیمت و سیستم های فرکانس رادیویی را فراهم ساخت
یک ارتباط باند باریک روی خطوط قدرت برای تبادل اطلاعات ساده ای همچون اندازه گیری ، دستور فعالسازی ( تحریک ) ، بررسی سیستم و غیره کافی به نظر می رسد . ضمن اینکه کاربرد های وسیع تری را در محیط های درونی و بیرونی به ما می دهد

برای مثال برنامه هایی که بتوان با آن ها روشنایی معابر شبکه های بیرونی را کنترل کرد و یا برای عمل مونیتورینگ ( قرائت خودکار میزان مصرف ) و نظارت خودکار بر شبکه ، امکان سرویس دهی به تعداد کاربر بیشتر به طور همزمان ( سرویس هایی همچون کنترل مصرف و انتخاب تعرفه برای مشتریان ) استفاده کرد
از سوی دیگر ، در یک شبکه الکتریکی درونی ( فضای بسته ) نیز می تواند به منظور ایجاد ارتباط بین اسباب منزل و اتوماسیون آن به خصوص در سیستم های ایمنی وسلامت ، کنترل اسباب روشنایی و دما به کار گرفته شود

مدم خط قدرت چطور کار میکند - how does a Power Line Modem work

مدم های خط قدرت دستگاه های خاصی هستند که به PLMs معروف شده اند و برای فراهم سازی یک ارتباط قوی و پر سرعت روی کابل های قدرت ، در محیط هایی که دارای نویزهای غیرقابل پیش بینی و تلفات بالا هستد به کار میروند
همانند مدم های معمولی ، یک مدم مناسب برای استفاده در خطوط قدرت نیز باید بتواند اطلاعات باینری موجود را به سیگنال هایی با مشخصاتی از پیش تعیین شده تبدیل کند و به صورت بالعکس نیز بتواند همین سیگنال ها را مجددا به فرم اطلاعات باینری برگرداند ( همانند عمل مدولاسیون / دمدولاسیون ) . به علاوه یک مدم خط قدرت باید قادر باشد سیگنال های مدوله شده را روی واسط های فیزیکی ( در این مبحث خطوط قدرت و در فرم استاندارد خطوط تلفن ) هدایت کرده و نیز بتواند سیگنال های دریافتی را آشکارسازی کند ، دقیقا همانند یک فرایند ارسال / دریافت .

در زمینه طراحی و ساخت مدم های PLC کمپانی STMicroeletronics یکی از پیشگامان به حساب می آید ، از این پس سعی میکنم نگاهی به تولیدات این شرکت بیاندازیم

پس از دهه 80 کمپانی ST یکی از متولیان تولید محصولاتی با هنزینه مناسب و دوام و کارایی بالا برای دسترسی به ارتباطات سریع تر از طریق خطوط قدرت به حساب می آید

دو محصول اول ST مدم های یک طرفه FSK ( half duplex Frequency Shift Keying ) به همراه یک سرجلویی آنالوگ ( Analog Front End ) بودند که اولین آن ST7536 امکان مخابره اطلاعات روی خطوط قدرت به منظور قرائت خودکار با سرعتی در حد 1200 بیت درثانیه را فراهم ساخت و دیگری ST7537 بود که برای اتوماسیون خانگی طراحی شده بود و سرعت ارتباط آن به 2400 بیت در ثانیه می رسید
این دو نوع مدم هم اکنون دیگر منسوخ شده اند

حوالی سال 2002 بود که ST مدمی کاملا یکپارچه را با نام تجاری ST7538 به بازار عرضه کرد که از تکنولوژی 0.6 µm mixed signal smart power استفاده می کرد .
ST در این مدم با ترکیب دو ویژگی اعوجاج پائین و هدایت در خطوط قدرت جریان بالا به اضافه مدارت کارای مدولاسیون / دمدولاسیون FSK توانست نرخ انتقال داده را به 4800 بیت در ثانیه برساند

ST7538 می تواند به صورت مجتمع در درون یک مصرف سنج یا بورد اصلی لوازم منزل قراد گیرد و توسط چند پورت I/O ( ورودی / خروجی ) به یک میکروکنترلری که عهده دار بررسی پروتکل ارتباط بین طرف خطوط قدرت و سوی مقابل است ، متصل شود

خصوصیات اصلی یک تراشه ST7538 :

Half duplex Binary Frequency Shift Keying (B-FSK) transceiver
Integrated Differential Power Line Driver with programmable voltage and current control
Synchronous and Asynchronous microcontroller interface
Single 7.5V to 12.5V supply voltage
Very low power consumption (Iq=5mA)
Integrated 5V, 100mA voltage regulator
8 programmable transmission frequencies in A, B and C CENELEC bands
4 programmable baud rates from 600 to 4800bps
Receiver sensitivity 1mV (RMS)
Carrier and preamble detection
Band in use detection
Programmable 24bit control register with security checksum
Line voltage zero crossing detection and synchronization
Watchdog timer
Time Out function
Power Good function
Uncommitted on chip 7MHz band Operational Amplifier
10x10x1.4 mm TQFP44 with copper slug package

مایل آخر

2005-11-01T17:02:00.000+03:30

مایل آخر
در اصطلاح به آخرین مرحله در انتقال اینترنت ( شبکه BPL ) به سمت مشترکین را مایل آخر می گویند
برای مسیر پایانی در شبکه های BPL راه حل های مختلفی پیشنهاد شده است ، برخی از شرکت ها سیگنال مورد نظر را توسط الکتریسیته درون خطوط قدرت انتقال می دهند ، در حالی که برخی دیگر با قراردان اتصالات بی سیم ( وایرلس) روی تیرهای چراغ برق ، عمل ارسال اطلاعات به درون منازل را انجام می دهند

سیگنالی که به درون منازل انتقال داده شده توسط یک مدم خط قدرت ( powerline ) که به پریز برق متصل است ، دریافت می شود . این مدم ها را اصطلاحا BPL Modem نیز می گویند

BPL Modems
مدم های BPL از چیپ های سیلیکونی مخصوصا آنهایی که بیشتربرای بارکردن و تخلیه اطلاعات از خروجی های جریان الکتریکی به کار میروند ، استفاده می کنند. استفاده از تکنیک های مدولاسیون و الگوریتم های انطباق مدم های BPL را قادر می سازد حتی در یک طیف گسترده از نویز خطوط قدرت نیز کار کنند

مدم های BPL در حقیقت سخت افزاری از نوع Plug and Play هستند ( این اصطلاح برای سخت افزار یا نرم افزارهایی به کار میرود که پس از نصب یا اتصال به سخت افزار ها یا نرم افزاردیگر فورا می توانند مورد استفاده قرار گیرند - سخت افزار مستقل ) و اندازه ای تقریبی آنها معمولا به اندازه یک آداپتور توان است . این مدم ها به پریز های برق روی دیوار متصل شده و از سوی دیگربا اتصال یک کابل با کامپیوتر، ارتباط را کامل میکنند . همچنین نمونه های بی سیم این مدم ها نیز وجود دارد

پهنای باند روی خطوط قدرت

2005-10-27T00:24:00.000+03:30

broadband over power lines به معنی استفاده از ابزارهای الکتریکی به منظور فراهم سازی دسترسی به اینترنت می باشد . همچین این تکنولوژی را با نام power line communications ( PLC) نیز می شناسند ، در این تکنولوژی اطلاعات با فرکانس بالا را با اضافه کردن آن ها به امواج فرکانس پائین روی خطوط انتقال الکتریکی منتقل می کند . در این روش مدم ها ، هر کدام از درگاه های خروجی الکتریکی درون خانه یا اداره را به کامپیوتر متصل می کنند

این تکنولوژی در اروپا با موفقیت به انجام رسیده است چون ولتاژ اصلی ترانسفورماتور ها برای مناطق مسکونی در آنجا بین 220 تا 300 می باشد . از انجا که ترانسفورماتور های 110 ولت در آمریکای شمالی به کار گرفته شده ، در نتیجه تکنولوژی پهنای پاند روی خطوط قدرت به شکل کندتری و تنها برای تعداد معدودی از مصرف کنندگان در حال شکل گیری است

یکی از مشکلات اصلی استفاده از این تکنولوژی این است که خطوط الکتریکی بیرونی مورد استفاده محافظت شده نیستند . و فرکانس های بالای محافظت نشده ممکن است با سایر سیگنال های بی سیم در اتمسفر ( سیگنال های رادیویی پلیس و آمبولانس ها ) تداخل پیدا کنند

Power line communication ( PLC ) را همچنین Broadband over Power Lines ( BPL ) و یا Power Line Telecoms ( PLT ) می نامند که در آن از خطوط انتقال توان الکتریکی و توزیع برق موجود استفاده میشود .موج حامل می تواند صدا و اطلاعات را به وسیله اضافه کردن آن ها روی سیگنال آنالوگ جریان متناوب AC 50 یا 60 هرتز استاندارد مخابره کند

کاربرد های الکتریکی متداول مدارهای حامل خطوط قدرت با سرعت پائین بیشتر در ایستگاه های فرعی ، مکالمات صوتی و محافظت از خطوط انتقال high-voltage است. اخیرا انتقال اطلاعات با سرعت بالا به وسیله خطوط انتقال فشار ضعیفی که برای توزیع قدرت استفاده شده اند ، گسترش یافته است . در این روش رنج کوتاهی از خطوط حامل قدرت برای اتوماسیون خانگی و ارتباطات داخلی استفاده می شود

انواع تکنولوژی PLC

تکنولوژی PLC خود بر دو نوع است یک نوع آن استفاده در درون خانه Indoor و نوع دیگر این تکنولوژی Outdoors به منظور کاربرد آن در خارج از منازل است

Indoor ( درون خانه )
در این نوع تجهیزات PLC همان سیم کشی قدرت الکتریکی داخل خانه است که به عنوان واسط انتقال به کار می روند ، این تکنیک در اتوماسیون خانگی به منظور کنترل از راه دور لوازم منزل و نیز روشنایی بدون نیاز به نصب هیجگونه سیم های کنترلی اضافی به کار می رود . یک سیستم اتوماسیون خانگی X10 برای مخابرات خط قدرت از نقطه ولتاژ ( zero crossing ) در موج AC استفاده می کند
به طور کلی این دستگاه ها با اعمال یک موج حامل با فرکانسی بین 20 تا 200 کیلوهرتز در درون سیم های دستگاه مبدل خانه کار می کنند . موج حامل به وسیله سیگنال های دیجیتال مدوله می شود . هر رسیور در این سیستم یک آدرس دارد و می توان به وسیله سیگنال های منتقل شده روی سیم کشی خانه به طور مشخص به آن فرمان داد و در رسیور این سیگنال ها را دیکد کرد ، این دستگاه ها همچنین میتوانند به خروجی های قدرت معینی وصل شده یا به طور ثابت در آن مکان سیم بندی شوند . از آن جا که سیگنال حامل ممکن است برای خانه های مجاور و یا آپارتمان های با یک سیستم توزیع مشابه استفاده شود ، نقشه های کنترلی آن ها یک آدرس خانه نیز خواهند داشت

همانطور که میدانیم انتقال سريع اطلاعات نيازمند سيگنال هائي با فركانس بالا و پهناي باند وسيع است
مدم های PLC برای انتقال در فرکانس های متوسط و بالا ( حامل الکتریکی 1.6 تا 30 مگاهرتز ) هستند ، به طو کلی سرعت این مدم ها از256 کیلوبایت بر ثانیه تا 2.7 مگابایت بر ثانیه متغیر است . توسط تکرار کننده واقع در اتاق اندازه گیری این سرعت تا بالای 45 مگابایت بر ثانیه می رسد و می تواند به 256 مدم PLC متصل شود . در ایستگاه های ولتاژ متوسط سرعت اینترنت تا 135 مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد . برای اتصال به اینترنت می توان از ارتباطات بی سیم و یا مسیر ( شبکه ) های فیبر نوری استفاده کرد

تفاوت سیستم های توزیع الکتریکی در آمریکای شمالی و اروپا در به کارگیری BPL موثر است . در آمریکای شمالی هر چند خانه به یک ترانسفرمر توزیع متصل شده اند در حالی که در اروپا ممکن است صد ها خانه به یک ایستگاه جزء متصل شده باشند . از آنجا که سیگنال های BPL از طریق ترانسفورمر های توزیع قابل انتشار نیستند به تجهیزات بیشتری در آمریکای شمالی نیازمندیم

منبع : Answers

فن آوريPLT

2005-10-24T09:50:00.000+03:30

تکنولوژی مورد بحث با نام های PLcو PLM نیز شناخته می شود

ابداع سيستم انتقال اطلاعات از طريق شبكه هاي برق و با استفاده از فن آوري
PLT (Power Line Telecommunication) توسط شركت اديسون امكان سرويس دهي بيشتري را به مشتركين از طريق تكنولوژي هاي اطلاع رساني فراهم مي آورد. يك سيستم PLT علاوه بر مودم از سه قسمت اصلي زير تشكيل شده است.
1- تجهيزات ميان بري ترانسفورماتور كه به عنوان كوپلر شناخته ميشود
2- دريچه ورودي به داخل منازل
3- مسيريابهاي ابتدا و انتهائي سرور( the head – end Router server device )
شكل (1) شماي كاركرد فن آوري PLT را نشان ميدهد.

شكل (1) : شماي كاركرد فن آوري PLT

همانطور كه ملاحظه مي گردد فرآيند انتقال اطلاعات در اين سيستم به اين صورت است كه اطلاعات از طريق مسير ياب ابتدائي سرور به مودم جريان مي يابد و در آنجا اين اطلاعات مدوله گرديده و به كوپلر ولتاژ متوسط فرستاده مي شود. در هر ترانسفورماتور توزيع يك كوپلر وجود دارد كه سيگنال مدوله شده را جدا كرده و به جعبه Pole-top مي فرستد. اين جعبه بيتهاي اطلاعاتي را مجددا" مدوله و توليد مي كند و آنها را توسط شبكه فشار ضعيف به مودم هاي تعبيه شده در خانه ها مي فرستد و به اين ترتيب اطلاعات از يك سرور به يك كاربر انتقال مي يابد.
يكي از مشكلات سيستم PLT احتمال تداخل با نويزهاي ناشي از لامپ فلورسنت و تجهيزات خانگي مي باشد. شركت Ambient كه يكي از شركتهاي فعال در زمينه ساخت تلفنهاي سازگار با سيستم PLT مي باشد، اظهار مي دارد كه به دليل اينكه داراي فن آوري PLT در فركانسهاي خيلي بالا (MHZ) مي باشد، هر نويز توليد شده فقط يك اثر پس ماند
(residual effect) دارد و همچنين فن آوري طيف گسترده اين شركت نويز با پهناي كم را حذف مي نمايد.
در حال حاضر فواصل و حجم اطلاعات قابل انتقال توسط اين سيستم محدود است. دورترين فاصله اي كه فن آوري شركت Ambient به آن رسيده است 120 متر است. در خطوط فشار ضعيف اين شركت اميدوار است كه به فاصله حداقل 400 متر دست پيدا كند. البته اين مقدار بيشتر از مقداري است كه براي كشورهايي مانند آمريكا و ژاپن مورد نياز است زيرا در اين كشورها فاصله بين ترانسفورماتور توزيع تا مصرف كننده بطور عمومي 50 تا 100 متر مي باشد. سرعت انتقال اطلاعات فن آوري بكار گرفته شده توسط شركت Ambient در طرح PLT هم اكنون 20 Mbit/s مي باشد. قرار است كه طي آزمايشي قابليت فن آوري PLT شركت Ambient براي انتقال اطلاعات تصويري، اتصال به اينترنت از طريق خطوط برق و غيره به نمايش گذارده شود. در اين آزمايش كه به آلفا معروف است اين شركت افزايش فواصل انتقال اطلاعات را بررسي خواهد كرد و سعي دارد كه سيستم را قادر سازد تا ""بياموزد "" كه چگونه سيگنالهاي اطلاعاتي را در فواصل طولاني حفظ كند. قطعا" اين فن آوري به مرور زمان بهبود خواهد يافت. بطوريكه در آزمايش آلفا ديگري كه در ژاپن انجام شده است شركت Ambient توانست به طول فاصله اي حدود 9-6 برابر فاصله قبلي دست يابد.

منبع : powernews , به نقل از مجله PEI

اتصال به شبکه توسط پریز برق

2005-10-23T00:44:00.010+03:30

دسترسی به اینترنت پر سرعت معمولا به یکی از دو روش : به کارگیری خطوط تلفن برای مشترکین DSL و دیگری استفاده از کابل های کواکسیال برای کاربرانی که از مدم های کابلی استفاده می کنند ، حاصل می شود
اما تکنولوژی دیگری نیز پدیدار شده است که از آن به عنوان Broadband over power lines یا BPL نام می برند . ممکن است به زودی نوع سومی از سیم کشی در درون خانه ها پیشنهاد شود .

هدایت پر سرعت اطلاعات آن هم از طریق یک خروجی الکتریکی ( پریز برق ) تاکنون امری غیر محتمل به نظر می رسید
B.P.L. is the ultimate in plug-and-play

در این روش کاربران از طریق یک مودم خط قدرت کوچک به هر یک از خروجی های الکتریکی دیواری ( پریز ها ) وصل شده و سپس مدم را به وسیله یک پورت USB به کامپیوتر متصل می کنند . این کار می تواند به وسیله یک کابل درون شبکه ای یا به وسیله ارتباطات بی سیم Wi-Fi نیز انجام شود

جذابیت BPL به این دلیل است که اتصلات ( سیم کشی ها ) برای شبکه در خود آن مکان انجام می گیرد
با وجود اینکه باید در مورد اغتشاشات روی رشته های الکتریکی بیشتر دقت شود تا از تداخل از بین رفتن بخشی از سیگنال ها جلوگیری شود اما به هر حال دیگر نیازی حفاری خیابان ها سیم کشی مجدد خانه ها نمی باشد

مدتی پیش FCC این تغییر قاعده را پذیرفت و به امید تولید پهنای باند بیشتر با دسترسی گسترده تر؛ فراهم کنندگان اینترنت پر سرعت را برای رقابت بیشتر به این تکنولوژی تشویق کرد

سرویس های اینترنتی مبتنی بر خطوط قدرت احتمالا تا مدتی دیگر به طور گسترده در دسترس خواهند بود ، اما کمیته فدرال با تصمیمات خود انتظار خواهد داشت که سرمیه گذاری های بیشتری روی BPL در زمینه سایر تسهیلات مربوط به زندگی نیز انجام شود
سه یا چهار سال پیش حتی این تکنولوژی برای زمان حاضر تصور نمی شد اما هم اکنون همه ما می دانین که این کار ممکن است
جی برن باوم ، در زمینه ارتباطات که تجهیزات مربوط به BPL را می سازد در این زمینه معتقد است که هزینه ها پایین تر خواهن امد و در نتیجه رقابت بین سرویس دهنده های پهنای باند بیشتر خواهد شد .

ایده استفاده از خطوط قدرت الکتریکی برای ارسال اطلاعات ایده ی جدیدی نیست ، شرکت های ده های زیادی است که روی آن کار کرده اند . اصلی ترین مسئله فنی در این بحث چگونگی ارسال همزمان انرژی فرکانس های رادیویی روی خطوط قدرت آن هم بدون تداخل به یک سیگنال رادیویی دیگر ، مخصوص فرکانس های عمومی و .. است که شرکت ها درگیر خود کرده است

منبع مقاله نیویورک تایمز - وبلاگ Sun ( 28 اکتبر 2004 )

2005-10-21T14:15:00.000+03:30

کلمه مدم ( مودم ) از ترکیب دو کلمه مدولاسیون ( Modulation ) و دمدولاسیون ( Demodulation ) به وجود آمده است . و برای انتقال اطلاعات از منبع به مقصد ( مثلا بین دو رایانه ) و بالعکس به کار می رود
به عنوان نمونه اگر مدمی که در رایانه به کار می رود را در نظر بگیریم ، اطلاعات دیجیتال در رایانه منبع باید توسط مدم به فرم آنالوگ در آمده و سپس از طریق خطوط انتقال به برای رایانه دیگر ارسال شود ( همان عمل مدولاسیون )
اطلاعات پس از طی کردن خطوط انتقال زمانی که به رایانه مقصد می رسند باید توسط عمل دمدولاسیون از فرم آنالوگ به فرم دیجیتال درآیند ، این عمل دقیقا اساس کار مودم های امروزی است

به کلی مدم ها ابزار هایی هستند که برای انتقال اطلاعات دیجیتال از یک نقطه به نقطه دیگر به کار می روند

کمی در مورد مدم ها و تاریخچه آنها : ( Encyclopedia )

مدم ( مدولاتور/ دمدولاتور ) به دو نوع داخلی ( اینترنال ) و خارجی ( اکسترنال ) تقسیم می شود ، یک مدار الکترونیکی است که برای ارسال و دریافت اطلاعات دیجیتال از طریق خطوط ارتباطی ( معمولا خطوط تلفن ) استفاده می کنند آن هم با استفاده از سیگنال های آنا لوگ . مودم موجود در کامپیوتر اطلاعات دیجیتال را به یک سیگنال آنالوگ تبدیل میکند که برای مدولاسیون یک فرکانس حامل استفاده می شود . به عنوان نمونه یک سیگنال صوتی که در این فرکانس انتقال داده می شود از طریق خط ارتباط تلفنی به مدم دیگری میرسد تا با یک عمل معکوس یک کپی از اطلاعات اصلی را تولید کند

مدم های بی سیم اطلاعات را همانند سیگنال رادیویی ارساال و دریافت میکنند . یک فاکس مدم کامپیوتر را قادر میسازد تا اطلاعات رااز یک ماشین فاکس بگیرد و یا به یک ماشین فاکس دیگر ارسال کند . مدم های اولیه از یک وسیله - ماشین تحریر مانند - استفاده می کردند تا بتوانند یک تلگرام یا تلگراف را ارسال کنند . مدم های دیجیتال به دلیل نیاز به انتقال مقادیر بزرگی از اطلاعات در نیروی هوایی آمریکای شمالی در طول دهه 50 توسعه یافتند . اولین مدم تجاری در سال 1962 ارائه شد. دنیس هایس اولین مدم را برای کامپیوتر های شخصی در سال 1977 اختراع کرد ، که نشانه ای فوق العاده از آغاز عصر اینترنت و دنیای آنلاین بود. در ابتدا مدم ها اساسا به منظور ارتباط بین پایانه های اطلاعاتی و یک کامپیوتر میزبان به کار می رفتند . بعد ها استفاده از مدم ها تا سطح ارتباط بین چند میزبان در درون یک شبکه توسعه پیدا کرد

این ضرورت که مدم ها بتوانند اطلاعات را سریعتر منتقل کنند منجر به ارائه تکنیک های فشرده سازی به منظور افزایش نرخ انتقال اطلاعات ، تکنیک های آشکارسازی و تصحیح خطا به منظور افزایش قابلیت اعتماد آن ها نیز شد. به هر حال ارسال سریع اطلاعات همچنان یک ضرورت بود از طرفی یک مدم تجاری که اغلب برای کاربرد های تجاری در خطوط تلفن آنالوگ به کار گرفته می شود دارای محدودیت سرعت 56 کیلوبایت در ثانیه برای انتقال اطلاعات است

اولین سرویس های شبکه دیجیتالی مجتمع ( ISDN ) در سال 1984 معرفی شدند که با مشخصه پهنای باند خود قادر بودند توسط یک تماس تلفنی 64 کیلوبایت اطلاعات دیجیتال را در هر ثانیه انتقال دهند ، همچنین می توانیم با استفاده ازیک شبکه ISDN دو کاناله این میزان را تا 128 کیلوبایت نیز برسانیم . ارتباطات شبکه ای ISDN تنوع استفاده بیشتری ارائه کردند مثلا می توانیم از آن ها در سرویس های دیجیتال شامل تلفن های دیجیتال ، فاکس ، نامه های الکترونیکی ، ویدئوی دیجیتال و دسترسی به اینترنت استفاده کنیم

خیلی زود و در اوایل دهه 90 پروتکل خط مشترک دیجیتال ( DSL ) معرفی شد و در اواخر این دهه نیز مودم های کابلی ارائه شدند . هر کدام یک از این ها دارای یک ماکزیمم نرخ انتقال اطلاعات تا سقف 1.5 مگابایت در هر ثانیه هستند . DSL توانست ارتباطات پیوسته دیجیتالی پاند پهن را فراهم سازد که از طریق سیم های مسی استاندارد تلفنی عمل می کرد . این نوع اتصال نیازمند یک مدم DSL است که بتواند اطلاعات ارسالی را به دو بخش ( یک باند پائین تر برای مکالمات تلفنی عادی و یک باند بالاتر برای اطلاعات دیجیتال ) مجزا از هم تبدیل کند . اشکال کار DSL این است که کامپیوترهای متصل به هم باید در فاصله چند مایلی از نزدیکترین ایستگاه انتقال خود باشند .

یک مدم کابلی سیگنال ها را همانند مدم تلفنی مدوله و دمدوله می کند با این تفاوت که اطلاعات بیشتری را سریعتر روی خطوطی همچون فیبرهای نوری یا کابل های کواکسیال انتقال می دهد

مدم های باند پهن روی خطوط قدرت ( BPL ) نیز به طریقی مشابه کار می کنند اما برای انتقال اطلاعات از خطوط الکتریکی استفاده می کنند ، مدم های BPL توسط اتصال به انشعابات الکتریکی کار میکنند ، این مدم ها برای دستیابی به یک ارائه دهنده سرویس اینترنت روی خطوط قدرت محلی به کار گرفته می شوند ، و یا اینکه ممکن است برای ایجاد یک شبکه از کامپیوتر های موجود در یک ساختمان به وسیله سیم کشی درونی آن به کار روند

منبع اصلی : Answers