【正文】 ? 3．電力線家庭網(wǎng)關(guān)的基本組成有哪些？各部分的功能是什么？ ? 4．現(xiàn)有的家庭總線協(xié)議有哪些？有什么特點？ 。業(yè)務(wù)功能模塊是可選的。地址功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)自身 IP地址獲得以及支持家庭內(nèi)部終端獲得 IP地址， Qos功能主要實現(xiàn)多業(yè)務(wù)流的分級處理及轉(zhuǎn)發(fā)，安全功能主要防止外部網(wǎng)絡(luò)對家庭網(wǎng)絡(luò)的非法訪問以及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的非法接入，遠程管理主要實現(xiàn)運營商對家庭網(wǎng)關(guān)的遠程管理與控制，本地管理主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的本地登錄管理與控制。 ? ③ 傳送功能模塊：家庭網(wǎng)關(guān)的傳送功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備與電信網(wǎng)絡(luò)之間的 IP包的傳送。 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的基本組成 ? 一般說來，家庭網(wǎng)關(guān)包括 5個功能模塊： ? ① 接入功能模塊：家庭網(wǎng)關(guān)的接入功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接。 ? 兼容廣泛的連接技術(shù)。 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的功能 ? 1．信息網(wǎng)絡(luò)化 ? 2．管理智能化 ? 3．節(jié)能環(huán)?；? ? 4．居住安全化 ? 5．運行自動化 ? 6．操作簡單化 ? 7．個性化、模塊化 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的功能 ? 1．信息網(wǎng)絡(luò)化 ? 2．管理智能化 ? 3．節(jié)能環(huán)保化 ? 4．居住安全化 ? 5．運行自動化 ? 6．操作簡單化 ? 7．個性化、模塊化 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的功能 ? 1．信息網(wǎng)絡(luò)化 ? 2．管理智能化 ? 3．節(jié)能環(huán)保化 ? 4．居住安全化 ? 5．運行自動化 ? 6．操作簡單化 ? 7．個性化、模塊化 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的特點 ? 1．模塊化、可獨立式設(shè)備 ? 2．設(shè)備兼容、分步實施 ? 3．可兼顧大量存在的非智能家電 ? 4．方便將來需要用電視上網(wǎng)的用戶 電力線家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計要求 ? 家庭網(wǎng)關(guān)作為住宅設(shè)備有其固有的特性，在設(shè)計時我們應(yīng)注意家庭內(nèi)部組網(wǎng)技術(shù)的特點： ? 連接對象的復(fù)雜性，在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在著音響、可視電話等高速率數(shù)據(jù)設(shè)備，冰箱、洗衣機、 PDA等中速率數(shù)據(jù)設(shè)備，同時還存在三表抄送、防火防盜警報等低速率數(shù)據(jù)設(shè)備。 ? 電力線通信協(xié)議的設(shè)計 ? 設(shè) 備 協(xié) 調(diào) ? 基于電力線的家庭網(wǎng)關(guān) 第七章 目錄 基于電力線的家庭網(wǎng)關(guān) ? 家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居的心臟，通過家庭網(wǎng)關(guān)，用戶可以和智能家居中的各子系統(tǒng)進行快速溝通。一個或多個耦合接口用來從電力線上以非接觸方式提取由用戶端電力調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的信號，同時把數(shù)據(jù)信號加載到電力線上。設(shè)置 INT6300的工作模式為MI MAC工作模式，與 REALTEK公司的 PHY CHIP相連，提供 RJ45接口連接到用戶的網(wǎng)口上。 用戶端設(shè)備 ? 這是一個單芯片調(diào)制解調(diào)器方案， INT6300的內(nèi)核為ARM926EJS的 32位 RISC處理器。 用戶端設(shè)備 ? 調(diào)制解調(diào)部分由數(shù)字信號處理單元和相應(yīng)的外圍電路組成。 用戶端設(shè)備 ? 用戶端設(shè)備通常稱為電力調(diào)制解調(diào)器，又稱為電力貓。 ? 電容耦合是采用耦合電容器為主要元件的耦合方式，用一高頻電容來連接高頻載波信號的輸入 /輸出端與電力線接入點（電源插座、配電開關(guān)母線等），電容耦合裝置屬于一種直接耦合裝置，將高頻載波信號直接注入到電網(wǎng)，同時從電力線上接收高頻載波信號。 ? 電力線通信協(xié)議的設(shè)計 ? 設(shè) 備 協(xié) 調(diào) ? 基于電力線的家庭網(wǎng)關(guān) 第七章 目錄 耦合技術(shù) ? 在配電網(wǎng)電力線載波通信系統(tǒng)中，主要的載波信號耦合方式有電容耦合、電感耦合及天線耦合等幾種方式。多路訪問提供傳輸資源的可訪問部分被分為兩部分，一部分用于下行數(shù)據(jù)傳輸，另一部分用于上行傳輸。但是，仲裁過程占用了額外的時間，在網(wǎng)絡(luò)中引起了更長的傳輸延遲。由于網(wǎng)絡(luò)中的終端不知道其他終端的傳輸需求，所以當兩個或多個終端在同一時間開始傳輸它們的數(shù)據(jù)包就可能發(fā)生沖突。動態(tài)接入?yún)f(xié)議又分為兩種類型：爭奪協(xié)議和仲裁協(xié)議（如下圖所示）。正是由于這個原因，固定接入?yún)f(xié)議只適合于連續(xù)的通信，而不適合有突發(fā)數(shù)據(jù)流的通信，典型的情況就是滿足各種不同數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕尤刖W(wǎng)，如寬帶電力線網(wǎng)絡(luò)。固定接入?yún)f(xié)議（如下圖所示）在整個連接過程中給每個用戶分配了一個固定的傳輸容量，預(yù)先分配給用戶的網(wǎng)路容量和用戶的需求是沒有關(guān)系的。不管什么情況，在傳輸媒質(zhì)上只有來自基站的數(shù)據(jù)包，各個用戶之間也不存在同步問題。下行方向的傳輸是比較容易實現(xiàn)的，這是因為這時的傳輸完全是由基站控制的。因此在復(fù)雜多變的電力線信道中，需要設(shè)計出性能良好的能夠抗多徑干擾的技術(shù)，對信道具有很強的適應(yīng)能力。特別是在高速數(shù)據(jù)傳輸中，當路徑的時延擴展大于傳輸數(shù)據(jù)周期時，信號間的干擾更加嚴重。這是因為在電力線環(huán)境中，由于存在多徑效應(yīng)，到達接收機的信號是由一些通過不同路徑到達的信號的疊加而成的。首先對 m（ m=0， 1， 2， … ， M?1）個用戶的輸入數(shù)據(jù)進行編碼，之后將已編碼的比特序列映射成 L個復(fù)調(diào)制符號 ， l=0， … ， 1，再分配到該用戶的 L個子載波上。而且特定用戶的子信道數(shù)數(shù)目可以依據(jù)要求的數(shù)據(jù)速率進行變化。 OFDMA系統(tǒng)中，這種適應(yīng)性可由恰當選擇與每個用戶相關(guān)的子載波而得到滿足。對于有效的多址接入方案，當其進行時間和帶寬資源分配時應(yīng)滿足高度適應(yīng)性。 MAC層結(jié)構(gòu) ? 2．多路訪問方案 ? （ 4） OFDMA ? OFDMA方案將所有載波的確定子集分配給每個用戶。如下圖所示， CH代表不同的子載波集，它們在頻率上是正交的。為了確保各個子信道之間的正交關(guān)系，在 FDMA頻帶之間要保留一個保護間隔。信道的數(shù)據(jù)率和分配給信道的頻帶寬度有關(guān)。 MAC層結(jié)構(gòu) ? 2．多路訪問方案 ? （ 2） OFDM/TDMA MAC層結(jié)構(gòu) ? 2．多路訪問方案 ? （ 3） FDMA ? DMA將可使用的總的頻譜資源劃分為不同的部分分配給不同的用戶接入。在以時間和頻率為坐標軸的二維平面中，圖中的各個時隙表示分配給不同用戶的時間資源。 MAC層結(jié)構(gòu) ? 2．多路訪問方案 ? （ 1） TDMA MA