بخشی از مقاله
-مقدمه
(اين بخش بعنوان مقدمهاي براي ساير بخشهاي اين مقاله مي‌باشد. در مقدمه عمومي، نياز به شبكه انتقال نيرو بصورت خلاصه و نيز مرور اجمالي بعضي مفاهيم اصلي و اصطلاحاتي كه اين پايان نامه بر مبناي آن است مورد بحث قرار گرفته است. در بخش 2-1-خصوصيات و ويژگيهاي طرح نشان داده شده است، كه مشخص كنندة حوزه و وجود عيني اين مقاله مي‌باشد.) در بخش 3-1، استانداردها و قوانين مربوط به اتصالات كابلهاي برق مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. بالاخره در بخش 4-1 ساختار و سازمان اين مقاله بطور اخص مورد توجه قرار گرفته است.
1-1-مقدمة عمومي
در عصر كنوني تكنولوژي اطلاعات، به توليد داده و انتشار آن به يك ميزان توجه مي‌شود . به منظور رساندن اطلاعات به كاربران نهايي در حال حاضر تكنولوژيهاي عمومي براي اين مهم شامل خطوط تلفن، شبكه‌هاي كامپيوتري ، فيبرهاي و تكنولوژيهاي ماهوارهاي و بي‌سيم، وجود دارد . با اين وجود هر كدام از اين تكنولوژيها محدوديتهايي از نظر هزينه و نيز دسترسي براي حداكثر تعداد كاربران دارند.
مزيت استفاده از خطوط انتقال برق بعنوان رسانة انتقال دادهها اينست كه هر ساختمان يا منزل مسكوني قبلاً به كابلهاي برق مجهز شده است. خطوط انتقال برق حامل (PLC) سيستم‌هاي ارتباطي از سيمهاي الكتريكي AC موجود بعنوان رسانة شبكه‌اي براي ايجاد نقاط دستيابي سريع شبكه‌اي مورد استفاده قرار ميگيرند كه تقريباً در هر جايي يك خروجي يا پريز AC وجود دارد. در اكثر موارد، براي ساختن يك شبكة خانگي استفاده از سيمكشي الكتريكي AC موجود راحتتر از سيمكشي كردن مجدد است علاوه بر اينكه اين روش بسيار ايمن و قابل اعتمادتر از سيستم‌هاي بي سيم راديويي مثل 802.11b، نسبتاً ارزانتر و مقرون به صرفهتر براي استفادة ادارات و منازل بسيار كوچك (SOHO) است ، اين مورد بهترين راه حل براي مشكلات شبكه‌اي مي‌باشد.
سالهاي زيادي، سيستم‌ها ساخته شده بودند براي ارتباط اطلاعاتي ديجيتال و آنالوگ عرض باند پائين بر مبناي خطوط انتقال برق با ولتاژ بالا و مقرون بصرفهتر. كابلهاي برق و خطوط انتقال نيرو براي انتقال الكتريسته در گذشته بكار ميرفتند. با اين وجود، با ضرورت تكنولوژيهاي شبكه‌اي پيشرفته شامل دامنه برد وسيع، نياز بسيار بيشتري . به خدمات با هزينه كم و كارايي بالا احساس مي‌شد بطوري كه اخيراً شركتهايي بوجود آمدند كه فقط توجه خود را بطور بسيار جدي به ارتباط از طريق خطوط انتقال نيرو به منظور ايجاد شبكه‌هاي اطلاعاتي معطوف نمودهاند . اكنون توانايي خطوط انتقال نيرو نه تنها به عنوان يك رسانه قدرتمند در پخش سيگنالهاي الكتريكي يا كنترلي بلكه به عنوان يك ابزار انتقال مربع و دو طرفه اطلاعات كشف شده است. از آنجايي كه پيشرفت‌ها در زمينه شبكه‌هاي انتقال نيرو PLC نسبتاً جديد است و اطلاعات در اين زمينه بصورت پراكنده وجود دارد و نيز كمبود يك منبع مرجع كه راه‌حلهاي موجود و روندهاي تكنيكي درزمينه PLC را دارا باشد احساس مي‌شد. اين كمبود يك نقص اشتراكي است و اين اطلاعات بصورت خلاصه شده پخش مي‌شود و اين خلاصه شدگي در تكنولوژيهاي كنوني موجود است و راه كارهاي موجود و قابل دسترسي و روندها تكنيكي در ارتباط حامل نيرو نيز در اختيار قرار ميگيرند.
قبل از اينكه به عمق ريزكاريهاي فني برويم، با مقدمة مختصري در مورد توزيع برق الكتريكي مقاله را ادامه مي‌دهيم. براي بحث و بررسي اين مقاله ، شرايط حمل نيروي برق (PLC) در سيستم‌هاي ارتباطي يا مدار موجود نيروي برق (RPC) يا ارتباط پخش در خطوط ايتمهاي (DLC) به قسمت پايين ولتاژي شبكة توزيع نيروي الكتريكي ارجاع داده مي‌شود. اساساً، اين مورد در برگيرندة هر چيزي است كه به بخش ثانوي ترانسفورماتور توزيعي متصل باشد يعني ولتاژ رسانه (MV) با ولتاژ پايين (LV) ترانسفور ماتور، شامل شبكه ولتاژ پايين است كه دربرگيرندة مجوز مشتري و مصرف كننده و تمامي بارهاي متصل شده به آن مي‌باشد. شكل 1 نشاندهندة يك شبكة توزيعي برق الكتريكي براي شهرهاي اروپايي است.
اگرچه مدارهاي توزيع برق در قسمتهاي ديگر جهان ساختاري مشابه دارند اما اختلافهاي خاصي با توجه به PRC دارند.
ـ سيستم 3 فاز، 400 وات بين فازها، بارها عمدتاً بين يك فاز و صفر مرتبطند (->240v).
بارهاي سنگين بين 2 فاز مرتبط مي‌شوند. در ولتاژ PRC قديمي فازها 240 ولت است در اين مورد بارها بين دو فاز به يكديگر مرتبطند/ فركانس كاربردي 50Hz در يك محيط شهري عمدتاً 400 خانه به يك ترانسفورماتور توزيع ساده متصلند اين خانه‌ها را مي‌توان در دايره‌اي با شعاع متوسط 400 متر يافت.
در آمريكا : سيستم 2 فاز، 220 ولت بين فازها؛ بارها عمدتاً بين يك فاز و صفر مرتبطند (- 10v). بارهاي سنگين بين دو فاز به هم مرتبطند.
فركانس عملياتي: 60 هرتز
-عمدتاً حدود –5 تا 20 منزل مسكوني به يك ترانسفورماتور توزيع ساده متصلند اين خانه‌ها تقريباً در نزديكي و مجاورت اين ترانفسورماتور توزيع قرار دارند.
در ژاپن
-سيستم 2 فاز، 200 ولت بين فازها؛ بارها عمدتاً بين يك فاز و صفر به يكديگر متصل مي‌شوند (- 1 00V) بارهاي سنگين بين فازها به هم متصل مي‌شوند.
-فركانس كاربردي: 50 هرتز در قسمت شرقي (توكيو) 60 هرتز در بخش غربي
موضوع بحث اين پايان نامه بر پايه شيوة اروپايي مدارهاي برق مقيم است.
2-1-مشخصات پروژه
اين مقاله براساس خصوصيات و مشخصات ذيل كه محدوده كار را مشخص مي‌كند تشكيل شده است.
1-2-1-گزارش و معرفي
پروژه بعنوان «سيستم‌هاي ارتباطي حامل خطوط نيروي برق (PLC) تعريف شده است و هدف پروژه ايجاد مطالعات تحقيقاتي به همراه گزارش و معرفي سيستم‌هاي ارتباطي حامل خطوط برق موجود مي‌باشد، دسترسي سرويسها (ميزان اطلاعات انتقال يافته، كيفيت خدمات، امنيت، انتقالات صدا، تصوير و اطلاعات چند رسانه‌اي)، استانداردهاي صنعتي، پروتكلها و تكنولوژيها (اين مورد شامل بررسي 10x، OFDM، لان وركس، سي اي بي يوس و پريزهاي خانگي در ميان بقية موارد).
2-2-1-مطالعه و بررسي بازار
بررسي و مطالعه بازار شامل توصيف اجمالي وسايلي مي‌باشد كه در PLC بكار ميرود و يك مرجع مي‌تواند كارخانه‌هايي باشد كه اين وسايل را توليد مي‌كنند. (شامل اينتلون، اكلون، سايمنز، اي بي بي و سايرين).
3-2-1 مسوول آزمايشگاه
پروژه همچنين شامل تنظيم يك مسوول در آزمايشگاه سيستم‌هاي ارتباطي الكتريكي (TS lab) در سازمان ميكروالكترونيك و تكنولوژي اطلاعات، IMTT، انستيتوي رويال تكنولوژي، KTH و دانشگاه IT، كيتسا سوئد، مي‌باشد. براي اين منظور، يك برنامه از طرف بعضي توليدكنندگان پيشنهاد مي‌شود كه مي‌تواند خريداري شود و در بعضي موقعيتهاي پيشنهادي براي نمايش هدف نصب شود كه براي توضيح و شرح هدف اصلي بكار ميروند.
4-2-1-تجربيات آزمايشگاهي
برنامة ديگر، طراحي چندين تمرين آزمايشگاهي است كه دانشجويان با انجام آن مي‌توانند نحوه عملكرد سيستم‌هاي ارتباطي PLC را دريابند. اين برنامه دربرگيرندة كاربرد ماژول بكار رفته در آزمايشگاه به همراه توصيه يا نرم‌افزار توليدكنندگان است .
5-2-1-محدوديتها
مقاله توسط KTH منبع ديگري سرمايهگذاري نشده است. با اين وجود براي نصب نمايشگر آزمايشي، مسووليت سرمايهگذاري يا ناظر برنامه است همچنين تهيه اين مقاله 800 ساعت يا 20 هفته به طول انجاميده است.
3-1 قوانين و استانداردها
كمبود استانداردهاي مركزي يكي از مهمترين عوامل گسترش شبكه‌هاي PLC بوده است. اين بخش استانداردهاي موجود و قوانين مربوط به PLC را به نمايش ميگذارد. بحث اين بخش مبتني بر66] [ است.
1-3-1- كميته اروپايي براي استاندارد شدههاي الكتروتكنيكي (CENELEC)
براي اروپائيان غربي (يعني كشورهايي كه ملل اروپايي را شكل مي‌دهند. بعلاوه ايرلند، نروژ و نيوزلند) قوانين مبني بر RPC در استانداردهاي CENELEC توصيف شدند 50056EN كه به شرح ذيل نامگذاري شده است: «سيگنال سازي با نصب الكتريكي ولتاژ پايين در برد فركانس KHz تا KHz5/148.» دربخش 1 اين صفحة معيارگيري وابسته به نيروي مغناطيسي برق تحت عنوان «ملزومات عمومي، باندهاي فركانس و توزيعهاي الكترو مگنتيك» نامگذاري شدهاند. [1]، فركانسهاي مجاز شناخته شده و ولتاژ خروجي براي ارتباطات RPC نشان داده شدهاند. دامنة فركانس مجاز براي بردهاي ارتباطي بين 3 تا KHz5/148 و به 5 بخش زير مجموعهاي تقسيم شدهاند كه در جدول 1 در زير آمده است.
حداكثر مجاز ولتاژ خروجي مبدل نيز در جدول [1] توضيح داده شده است:
-براي فركانس از 9-3 كيلوهرتز:
فرستنده ميبايست به يك مدار ولتاژ با مشخصات متصل باشد . بطور كلي ولتاژ خروجي مبدل نميبايست تجاوز كند .
-براي باند فركانسي از 95-9 كيلو هرتز:
فرستنده ميبايست به يك مدار مشابه با مشخصات متصل باشد. حداكثر ولتاژهاي متفاوت خروجي براي يك باند باريك مهيا است (يعني عرض باندي dB-20a با كمتر از KHz5 عرض) و مبدلهايي با باندهاي عريض (يعني باند عرضي dB-20a L عرض بيشتر از
KHz5):
- سيگنالهايي با باند باريك
حداكثر مجاز ولتاژ زياد در KHz9 برابر است با كه بطور تشريحي به ميزان Kz95 در كاهش مييابد.
- سيگنال هاي باند عريض:
حداكثر ولتاژ مجاز زياد (peak) برابر است با
بنابراين در هر HZ200 باند فركانس عريض، ولتاژ خروجي مبدل حداكثر نميبايست از تجاوز كند.
-براي باند فركانس از 95 تا KH5/148:
ولتاژ خروجي مبدل نميبايست از تجاوز كند. در بعضي موارد يك استثناء مي‌تواند ميزان مجاز را ايجاد كند.
باند برد فركانس كاربرد
KHZ9KHZ-3 محدود شده به تهيه كنندگان انرژي؛ با اين وجود با تصويبشان اين مورد ميبايست براي ساير بخشها مورد استفاده قرار بگيرد.
باند A KHZ95-KHZ9 محدود شده به تهيه‌كنندگان انرژي و نگه دارندگان انحصاريشان
باند B KHZ125-KHZ95 محدود شده به مشتريان تهيه كنندگان انرژي؛ بدون پروتكل دستيابي كه براي باند فركانسي تعريف شده است.
باند C KHZ140-KHZ125 محدود شده به مشتريان تهيه‌كننده انرژي؛ براي ايجاد اجراي مشابه سيستم‌هاي متمايز با احتمال باند فركانس، پروتكل چند منظوره با حامل حسگر كه در مركز فركانس KHz5/132 تعريف شده است.
باند D KHZ5/148-KHZ140 محدود شده به مشتريان تهيه‌كننده انرژي، بدون دستيابي به پروتكل تعريف شده براي اين باند فركانس
جدول (1). CENELEC برد فركانس
از ]2 [ مشخص مي‌شود كه CENELEC بر روي يك استاندارد جديد براي فركانسهايي تا MHz30 شروع به كار كردهاند. اين مورد دستيابي سريع مصرف كنندگان از طريق سيم كشي را اجازه مي‌دهد..
2-3-1-كميته ارتباطات فدرال (FCC)
در آمريكاي شمالي، قوانين FCC توان و عرض باند را انتقال مي‌دهد. باند فركانس مجاز در اينجا از 5 تا KHz530 تغيير مي‌كند. (تخصيص داده شده در 45-100 كيلوهرتز) كه نسبتاً بزرگتر از اروپا است. بخش 15 قوانين FCC در بخش بيروني PLC با باند فركانسي AM اجازه داده مي‌شود (خروجي 535 تا 1705 كيلوهرتز) ]4[.
در اروپا عرض باند براي مصرف كننده محدود به 30 كيلو هرتز، 15 كيلو هرتز، 5/8 كيلوهرتز و باندهاي KHz86 است. ]10[.
3-3-1- رابط نيروي برق پريز خانگي
كار رابط نيروي برق پريز خانگي تسريع دسترسي،تطبيق و اجراي توليدات و شبكه‌هاي نيروي برق خانگي مبتني بر استانداردهاي تعيين شدهاست . اولين توليدات پريز خانگي موجود اوايل سال 2002، در نمايشگاههاي CeBIt و CES نمايش داده شد. در اين نمايشگاه، شركتهاي عضو پريز خانگي (Home plug) بدون پوشش توليدات شبكه‌اي مورد قبول هوم پلاگ مثل ابزارهاي مسيريابي كارتهاي واسطه شبكه‌اي و تركيب 11b8020 نقاط دسترسي و نيرو به نمايش گذاشته شده بودند. اعضاي هوم پلاگ تكنولوژي را در يك زمينة بسيار گسترده آزمايشي در 500 خانه در سراسر آمريكاي شمالي مورد آزمايش قرار دارند. براساس موفقيت در اين آزمايش، تكميل مشخصات هوم پلاگ 0/1 در جون سال 2001 به همگان اعلام شد.
پروتكل Home plug 1.0
در ]91[ و ]42[ به شرح ذيل مورد بررسي دقيق قرار گرفت: هوم پلاگ 1.0 از يك پروتكل لايهاي فيزيكي (PHr) مبتني بر فضاي مساوي استفاده مي‌كند، بخش فركانسي متعاهد با حامل 128(OFDM) از صفر هرتز تا 25 مگاهرتز با اتصال به كد Viterbi,Beed Soloman براي از بين بردن تأثير ويروسها بر روي اطلاعات و كدهاي توليدي توربو براي كنترل كدها مورد استفاده قرار گرفتند. حاملهاي 84 براي انتقال دادهها مورد استفاده قرار گرفتند. تلفيقي از DQPSK,DBPSK,BPSK يا ROBO (شكل بسيار قوي DBPSK) براي داده‌هاي اطلاعاتي با چرخة همزماني، مورد استفاده قرار گرفتند.
در ابتدا يك جفت گره حاملهاي زير مجموعه و نوع تبديل و نوع تصحيح خطاي بكار رفته در كانال را مشخص مي‌كنند. اين مورد براي ارتباطات بعدي بين گره‌ها مورد استفاده قرار ميگيرند. بستههاي پخش شده و حائلهاي موجود همه با گنجايش زياد و كدهاي تصحيح خطا با حاملهاي زير مجموعه مورد استفاده قرار ميگيرند بطوري كه همه گره‌ها بتوانند آنها را تفسير كنند . بقية چارچوبهاي گسترده براي ايجاد سرعت بيشتر بكار ميروند.
ممانعت از تضعيف زياد از كشف برخوردها جلوگيري مي كند . و بنابراين در هوم پلاگ 5/1 از CSMA/CA براي پروتكل MAC استفاده شد. ماژولهاي نيروي برق نبودن رسانه يا بي‌اثر بودن آنرا مشخص مي‌كنند با استفادة از حامل مجازي (VCS) اگر آن بي‌اثر باشد براي گسترش فضاي داخلي (EIFS)، ايستگاه مي‌تواند قطعه را بدون ايجاد ارتباط ارسال كند. اگر مشغول باشد ، منتظر CIFS (فضاي واسط ارتباطي) يا RIFS (فضاي واسط پاسخ) خواهد شد بعد از اتمام انتقال فعلي. حائل بعد از شنيدن گره VCS زمانيكه انتقال خاتمه پيدا مي‌كند براي همزماني اطلاع مي‌دهد كه آيا پاسخ مورد انتظار بوده يا نه. دريافت كننده يك NACk,ACK (يا NAC)، يا FAIL را بعد از RIFS زمانيكه مورد نياز باشد و با در نظر گرفتن اولويتها، ارسال مي‌كند. ACK نشاندهندة دريافت موفقيت آميز است NACK (يا NAK) خطايي را در انتهاي دريافت كنندگي دستگاه نشان مي‌دهد.
FATL نشان مي‌دهد كه دريافت كننده براي ذخيرة قطعه‌ها قابليت كافي را ندارد. با اين وجود، ايستگاهها تا زمان اتمام دورة CIFS منتظر خواهند شد؛ پس آنها دو شكاف تجزيه شدة اوليه را بكار ميبرند براي انتخاب سطح بالاي اولويت. گره‌ها به علت وجود ترافيك رسانه در هنگام برقراري ارتباط يك تأخير تصادفي را انتخاب مي‌كنند. در ابتدا، هشت شكاف رزلوشن ارتباطي وجود دارد و در لحظة برخورد، گره‌ها اين شكاف را تا 16 و سپس تا 36 افزايش مي‌دهند، كه تمام اينها طبق برنامه ريزي قبلي انجام مي‌گيرد. پنجرههاي بزرگ ارتباطي براي جلوگيري از برخوردهاي پر هزينه بكار ميروند. در مواردي كه خطاها يا تصادفهاي كنترلي بوجود ميآيد ايستگاهها ميبايست منتظر EIFS باشند.
هوم پلاگ PHY باند حدود 5/4 تا 21 مگاهرتز را اشغال مي‌كند. PHY شامل طيف چگالي توان انتقالي كاهش يافته در باندهاي راديويي آماتور براي به حداقل رساندن احتمال تداخل انرژي ساطع شده از خطوط انتقال برق با اين سيستم‌ها مي‌باشد. نرخ انتقال بيت خام با استفاده از مدوالسيون DQPSK با تمامي حاملهاي فعالش MbPS20 مي‌باشد. نرخ انتقال بيت به لايه MAC توسط PHY حدود MbPS14 مي‌باشد. ]42[.
«اتحاديه خطوط برق هوم پلاگ Home plug يك شركت بدون هدف كسب سود مالي است كه براي فراهم كردن يك مجمع براي تعيين ويژگيهاي گسترده سرويس ها و محصولات شبكه خطوط برق خانگي با سرعت بالا بنيانگذاري شده است. محصولات مطابق با استانداردهاي هوم پلاگ تحت عنوان محصولات تأئيد شده هوم پلاگ مشخص مي‌شوند و آنها با نام رسمي نشان تأثير Home plug كه در شكل 2 مشخص شده است شناخته مي‌شوند.
اتحاديه خطوط برق هوم پلاگ كه در سال 2000 توسط 13 رهبر صنعتي AMD,COM، سيستم‌ها CISCO,Cmopaq، Conexant، Enikia، اينتل، Motorola, Intellon، پاناسونيك، Radio, Shack سونيك بلو و تگزاس) بنيانگذاري شده است كه امكان دستيابي سريع به محصولات و شبكه‌هاي برق خانگي با هزينه پايين وبه صورت هماهنگ و بر پايه استاندارد را فراهم مي‌كند. به بيشتر از 90 شركت گسترش يافته است كه تكنولوژي Power Pacet Intelon را به عنوان خط پايه كه مشخصه‌هاي صنعتي ابتدايي اتحاديه بر آن استوار است را اتخاذ كرده است.
4-3-1- ساير استانداردهاي مربوطه
ساير استانداردهاي قانوني مربوط به PLC دربرگيرندة موارد ذيل مي‌باشند:
*استاندارد بين الملي 870 IEC بر كنترل از راه دور، حفاظت از راه دور و از راه دور متناظر براي سيستم هاي نيروي الكتريكي كه همانند استانداردهاي 1107IEC و 1142 مربوط به تجهيزات اندازهگيري انرژي الكتريكي و كنترل بار مي‌باشد.
*استاندارد 1107CENELEC ENG (كميتة اروپايي استاندارد سازي الكتروتكنيكال) مشخص كنندة تجهيزاتي براي اندازهگيري انرژي الكتريكي و كنترل بار مي‌باشد.
*در ژاپن برد يك باند فركانسي از 10 تا 450 كيلو هرتز اجاره داده شده است.
*در سازمان الكترونيكي مصرف كننده (CEA) كميتة شبكة خانگي R7 تضمين مي‌كند كه شبكه‌هاي خانگي رايج كنوني و آينده مي‌توانند در منازل و منابع اطلاعات به اشتراك گذاشته شده از طريق استفاده از استانداردهاي صنعتي با يكديگر هماهنگ باشند.
*انستيتوي مهندسين الكترونيكي (IEEE) نيز يكسري پيشنهادات و استانداردهايي را مربوط به دسترسي ارتباط نيروي برق منتشر كردند]3[.
*كميتة الكترونيكي بين المللي (IEC) خطوط توزيع ارتباطي (DLC) را استاندارد سازي كردند از طريق كميتة تكنيكي شماره 57 (كنترل سيستم برق و ارتباطات متناظر و گروه كاري 9 (كاربرد اتوماسيون توزيعي با استفاده از سيستم‌هاي خطوط حامل توزيعي ) (بخش 5-1) همة سيستمهايي كه در IECTC50/Wco9 مورد بحث قرار گفتند فركانس KHz[6]150 را بكار ميبرند.
*مجمع [7]PCL يك انجمن بين المللي برجسته است كه تمايلات و علاقه سازمانهاي تحقيقاتي و تجهيزات انرژي فعال در زمينه دستيابي و تكنولوژيهاي PLC را نشان مي‌دهد. از زمان تأسيس آن در اينت لاكان (ايرلند) در اوايل سال 2000، تعداد اعضا و ميهمانان دائمي افزايش پيدا كرده است. امروز به بيش از 60 عضو مي‌رسد.
ETST* (انستيتوي استانداردهاي ارتباطي الكترنيكي (اروپايي) ]8[ سازماني است بدون نفع كه وظيفة آن توليد استانداردهاي ارتباطات راه دور است كه براي دهه‌هاي متمادي در كشورهاي اروپايي و فراتر از آن مورد استفاده قرار خواهد گرفت. به عقيده نظر سوفيا آنتي پوليس (از فرانسه) انستيتوي استانداردهاي ارتباطي الكترونيكي اروپائيان تقريباً 700 عضو از 50 كشور داخل و خارج را دربرمي‌گيرد و نمايندگي ناظرين، مجريان شبكه، توليد كنندگان، ارائه دهندگان خدمات، گروههاي تكنيكي و استفاده كنندگان را بر عهده دارد.
مشخصه‌هاي فني ETS1 در ارتباطات راه دور از طريق خطوط انتقال برق در مراجع 16، 17، 18 مشخص شده است.
4-1-سازماندهي اين مقاله
بقية اين مقاله به شرح ذيل سازمان يافته است . در فصل 2 يك مرور اجمالي بر تكنيك‌هاي ارتباطي داده‌هاي ديجيتالي مختلف در رابطه با مقاله نشان داده شدهاند. در فصل 3 پتانسيل شبكة خانگي و اتوماسيون با محدوديتها و كاربردها مورد بررسي قرار گرفته است. ديدگاههاي تكنيكي و اقتصادي مختلف شبكه‌هاي خانگي ارائه شده است و نيز تكنولوژيهاي موجود با يكديگر مقايسه شدهاند. يك توجه ويژه بر روي شبكه‌هاي انتقال برق و توصيف تكنيكي تكنولوژي اين شبكه ارائه شده است. در فصل 4 خطوط انتقال برق بعنوان يك كانال ارتباطي مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. ضعفهاي انتقال و فاكتورهاي حاكم بر خطوط برق براي انتقال داده بررسي شده است. تحقيقات قبلي در تجزيه و تحليل خاصيتهاي الكتريكي خطوط انتقال برق براي انتقال داده مورد بررسي قرار گرفتهاند و نتيجهگيرهاي مختلفي ارائه شده است.
اين فصل به خوانندگان ايده‌اي در مورد مطالعات جاري در ارزيابي كارايي و خصوصيات خطوط انتقال برق بعنوان يك كانال ارتباطي براي انتقال داده مي‌دهد.
2-تكنيك‌هاي ارتباطي داده
اين فصل عملاً بر تكنيك‌هاي انتقال دادهها تأكيد دارد. موضوعات و زمينه‌هاي مربوط به كار اصلي اين مقاله در اين بخش بطور اخص مورد بررسي قرار گرفته است. اين فصل فقط يك مرور كلي و تكنيك‌هاي ارتباطي داده را مورد توجه قرار داده است. موارد اساسي براي اين فصل از مراجع ]9[،]10[ و ]11[ گرفته شده است.
فورمت‌هاي ديجيتالي و آنالوگي ابزاري هستند براي انتقال اطلاعات از طريق هر رسانه. لايه فيزيكي مسوول انتقال جريان بيتي خام از يك گره به گره ديگر است. براي انتقال داده واقعي، رسانه‌هاي مختلف فيزيكي مي‌توانند مورد استفاده قرار گيرند (شامل رسانة مغناطيسي شده، زوجهاي به هم تابيده، كابل هم‌محور با باند پايه، كابل هم‌محور پهن باند، فيبرنوري ، خطوط انتقال برق بي‌سيم يا راديو، ماكروويو، ماهواره و غيره).
با اين وجود، براي اين مبحث ما بر تكنيك‌هاي فيبر نوري انتقال داده مربوط به محيطهاي انتقال برق تأكيد داريم.
1-2-سيگنالهاي ديجيتالي باند پايه
شكل موج باند پايه يك دامنه ويژه دارد كه براي فركانس‌ها f در نزديكي مبدأ (يعني f=0 غير صفر است) و در فركانسهاي ديگر قابل چشم پوشي است.
1-1-2-كد گذاري خط
برنامه و كدگذاري خط روشي است براي مطمئن‌تر كردن بازيابي داده صفر و يك دودويي ممكن است در فورمت‌هاي مختلف سيگنالينگ بيت و سريال نشان داده شود كه به عنوان كدگذاري خط ناميده مي شود دو دسته اصلي كد گذاري خط برگشت به صفر (RZ) و عدم برگشت به صفر (NRZ) مي‌باشند. در كدگذاري RZ شكل موج در قسمتي از طول بيت به سطح ولتاژ صفر برمي‌گردد. شكل موج‌ها براي كدگذاري خط همچنين مطابق قوانيني كه براي نسبت دادن (معمولاً نصف آن سطح ولتاژ براي نمايش داده‌هاي دودويي استفاده مي‌شود طبقه بندي مي‌گردند . در ذيل بعضي از مشكل موج ها نشان داده شده اند .
سيگنال هاي تك قطبي : در سيگنال هاي تك قطبي يك باينري توسط ولتاژ بالا و صفر باينري توسط سطح ولتاژ پايين مشخص شده اند . اين نوع سيگنال سازي كليد زني روشن و خاموش نيز ناميده مي شود .
سيگنالهاي قطبي: صفر و يك باينري توسط سطوح مثبت و منفي با دامنه يكسان مشخص مي‌شوند.
سيگنالهاي دوقطبي: يكهاي باينري توسط مقادير متبادل مثبت و منفي مشخص مي‌شوند. دو صفر باينري توسط سطح صفر مشخص مي‌شود.
سيگنالهاي منچستر: هر يك دودويي توسط يك دوره‌اي نيم-بيتي مثبت كه توسط يك دوره نيم‌بيتي بالش منفي دنبال مي‌شود نمايش داده مي‌شود. بطور مشابه، يك صفر دودويي توسط يك دوره نيم بيتي پالس منفي دنبال شده توسط يك دوره نيم بيتي پالس مثبت مشخص مي‌شود. سيگنال منچستر خيلي معمول و رايج است چون پالس ساعت و پيام را به روي يك سيگنال تركيب مي‌كند. سيگنال منچستر كدگذاري فاز انشعابي نيز ناميده مي‌شود.
