窄带电力通信引入OFDM技术实现高速率

采用OFDM的MAX2990

　　2008年12月，法国电力集团的全资子公司法国电网输送公司(ERDF)宣布将制定和开发下一代电力线通信(PLC)规范及解决方案的合同交给Maxim公司。ERDF计划在全法国配备AMM基础设施中采用Maxim的首款基于OFDM的PLC调制解调芯片MAX2990，管理整个电力供应链——从电力供应商直至终端用户。

　　据MaximSP&C产品线中国区经理Henry Chan介绍，AMM基础设施将通过现有的电力线，在仪表、传感器和中继之间实现双向通信，从而提升ERDF的监测和控制能力，同时还将提高终端用户了解电力使用情况的透明度，加强客户端的用电管理。

　 Henry还透露，Maxim在国内的推广也在进行中。一月份Maxim和北京的一家公司合作在某个小区里进行了电力信号的传输测试，实现了从地下二层的配电室到200米外的大楼的18层的成功传输。

　　MAX2990是Maxim在2008年6月推出的首款基于OFDM的PLC调制解调器。MAX2990采用具有DBPSK调制和前向纠错(FEC)功能的OFDM技术，能够在存在窄带干扰、群延迟、信号阻塞、脉冲噪声和选频衰减等干扰的情况下进行可靠的数据通信。MAX2990符合国际电力线通信规范，包括CENELEC、FCC和ARIB。在工作频率范围10kHz至490kHz内，支持大于100kbps的有效数据速率。

　　Henry表示，评估调制解调器时，最重要的一个因素是在给定信噪比(SNR)条件下的误码率(BER)。BER为在特定噪声级别下，错误比特数与传输总比特数的比值。

　　典型的FSK系统在2kbps数据速率、12dB SNR条件下具有104的BER，MAX2990在10kHz至95kHz的Cenelec波段、32kbps的数据速率、4dB SNR条件下可达到相同的BER。所以，采用具有纠错的OFDM技术能够在更高的数据速率下提升8dB的性能。

　　OFDM系统具有更多数量的信号频点，因而MAX2990能够完成诸如Reed Solomon和卷积编码等数据恢复算法。这些通道译码技术提供纠错位，能够在不同的频点上与数据同时传输，以提高数据恢复能力。

　　MAX2990在单个芯片内集成了物理层(PHY)和媒体访问控制(MAC)层，以及Maxim的16位RISC MAXQ微控制器。MAX2990具有32kB的闪存，用于运行MAC编码和用户定义的应用软件，器件还带有8kB的SRAM用于数据存储。此外，MAX2990支持通过UART、SPI和I2C等串行接口与电力线和网络上的其它设备进行通信。



　　图2 MAX2990 结构图

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