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【摘要】
本文從低壓電力線通信上網原理和電力線網絡體系結構角度出發，對建立在低壓電力線通信基礎上的計算機網絡系統結構進行了介紹，并在此基礎上對電力線網卡控制器接口硬件與軟件模塊設計展開了研究。
【關鍵詞】
低壓電力線通信技術；計算機網絡；應用
前言
在電力輸送網有效運行的基礎上，電力線通信技術的有效應用可以促使不同的節點在電力通信網絡當中實現有效的連接，這一過程中可以促使該網絡同其他網絡之間有效的展開通信?，F階段低壓電力線通信技術在使用過程中，作為一種重要的通信方式能夠在多媒體業務中實現有效的圖像、語音以及數據的快速傳遞。本文從低壓電力線通信技術在計算機網絡中的應用入手展開了研究。
1建立在低壓電力線通信基礎上的計算機網絡系統結構
1.1低壓電力線通信上網原理
現階段，居民小區當中在對網絡進行應用的過程中，需要將機房構建于小區當中，其中包含的設備有交換機和出口路由器，PLC局端儀器存在于樓道當中，其運行過程中可以實現覆蓋信號的功能，這一過程中，民用電力線為220V，替代以往的以太網進行高頻信號的傳輸，三相四線電線在對信號進行耦合的過程中，需要對耦合器進行應用，促使加載和傳輸信號得以實現。這一過程中，使用者上網過程中重要的信號傳遞媒介就是電力線，其可以充當網線使用。本文在積極展開研究的過程中，擬集中放置不同的單元電表，電表性對其進行接收的過程中，需要對信號回路進行應用，供電線路要想對信號進行耦合，需要將磁環作用于使用者的電表之上，而在這一環節以后，強磁干擾在電表中的存在是無法對信號產生嚴重的影響的，同時還能夠均勻的分配信號，電源總負荷在發生轉變的過程中也無法對其產生較大程度的影響[1]。在應用低壓電力線進行上網的使用者，在對其使用的過程中應對電力貓即PLC用戶端設備進行利用，其運行過程中可以同使用者室內的電源插座進行有效的連接，PLC主控設備存在于配電變壓器一端，二者實現連接的過程中，需要在電力線這一媒介的基礎上實現，這一過程中不需要進行撥號，相關網絡信息可以有效的在線進行傳遞和接受，這樣一來，最后100m的接入就可以在電力線上網中有效體現。
1.2電力線網絡體系結構
作為一種局域網，電力線網絡系統運行過程中，傳輸的介質為電力線，多止碰撞的載波檢測是數據通信過程中的主要標準，可以對CSMA機制進行有效的規避，同時該結構主要以四層網絡體系結構為主，具體體現如下：（1）物理層。比特是該層的數據單位，該層運行過程中，可以將物理鏈路功能提供給上邊的數據鏈路層，促使傳輸服務體現出比特流透明的特點，其下邊連接的物理媒體，運行過程中能夠對其設備以及電氣等作用以及特點在網絡接口中的體現進行確定。該層處于地層位置存在于低壓電力線網絡內部，傳輸媒介是電力線，技術基礎為正交頻分復用。（2）鏈路層。該層在運行過程中，可以對數據進行傳播，數據特點是PDU建立在幀的基礎上，傳遞的途徑是不同鏈路中的節點。話前偵聽策略別有效應用于物理鏈路當中，運行中可以實現延時的隨機性并進行傳輸，如果物理鏈路存在一定的不可靠性，要想在最快的路徑當紅對數據包進行收發，需要對相關沖擊機制進行有效的避免，提升數據傳輸的可靠性。（3）網絡層。分組并轉發數據主要有該層進行，其可以科學的選擇路由，逐條的將分組從源站向目的站進行傳遞的過程中，需要以路由表為基礎，其運行中可以對網絡負載進行有效的適應，并可以保證路由表實現實時更新。（4）應用層。其運行過程中，處于該網絡的頂端，是同使用者進行直接接觸的關鍵部分，可以將不同的訪問服務提供給使用者，促使其對條件不同的網絡資源進行利用，例如，打印和e-mail等[2]。
2電力線網卡控制器接口模塊設計
2.1硬件設計
控制器接口電路在電力線網卡當中的體現，包含三個主要部分，分別為RJ45、隔離變壓器和電力線接口芯片。隔離變壓器存在于RJ45和RHY網絡芯片之間，運行過程中，可以促使連接隔離在局域網同RHY網絡芯片之間實現，扼流圈存在于H1102當中，在運行中，能夠對共模信號進行有效的消除，促使信號錯誤在共模干擾基礎上產生的幾率大大降低，信號處理如果在隔離變壓器的情況下得以實施，能夠在網線當中對RJ45進行傳輸[3]。數據總線存在于網卡芯片當中，在運行中能夠同CPU進行直接連接；地址線在使用過程中，可以有效的對內部寄存器進行選擇，CPU在同讀引腳進行連接的過程中，主要針對對象為nOE，寫引腳在運行中主要同CPU當中的nEW進行連接；在中斷的背景下，如果網絡結構芯片得到運行，CPU中的ENT1是接收中斷請求的關鍵；nGCS3引腳存在于CPU當中，需要接入芯片選通的引腳；復位電瓶在CPU和91C113當中完全相反，在這種情況下，在經過反相器以后才能夠促使復位信號在CPU當中有效傳遞到RESET引腳當中；接口芯片針對網絡來講，信息交互現象在外部接口和隔離變壓器中的體現是實現信息輸入域輸出的關鍵[4]。網卡當中擁有專門的隔離變壓器，標準RJ45接口插座需要對輸出端進行接入；在對工作狀態在網絡系統中的體現進行充分表示的過程中，應將兩個發光管應用于91C113當中的LANLED和KLED引腳當中，促使現階段所擁有的數據傳輸以及連接等狀態得到有效的指示。
2.2軟件設計
當加電復位產生于系統當中的過程中，使用者將EPROM進行預先設定的內容將被讀取，包括MAC寄存器組、基本配置和Base等寄存器。軟復位命令存在于RCR寄存器當中，在對其進行應用的過程中，可以促使復位在MAC寄存器組當中得以實現，其中不包含ConfigBase，MAC，復位緩沖區當中的實現需要對寄存器當中的軟復位命令進行應用。在進行數據發送的過程中，如果數據包從上一層協議當中傳遞過來，應首先對其大小進行判斷，并對內存管理單元進行應用，向分配緩沖區發起使用權申請。內存管理單元在運行中的單位為“頁”，共擁有2048個字節存在于每一頁當紅，如果得到了成功的緩沖區分配，包號碼需要在包號寄存器中獲得，對指針寄存器進行獲得。數據以及指針兩種寄存器應用的過程中，兩個字節是數據使用中的單位，當數據寄存器逐一被其進行經過的過程中，可以插入到緩沖區當中[5]。當緩沖區中包含了全部的數據以后，命令的發送需要建立在內存管理單元對隊列進行的基礎上，在現有包號的背景下，緩沖區成為數據傳送的起點，網絡成為目的地。在完成發送以后，需要對內存管理單元進行應用，對已發送數據進行釋放，其中還存在部分已經被占用的緩沖區容量。
3結論
綜上所述，現階段，計算機網絡在運行過程中對低壓電力線通信技術的有效應用，促使其產生更加便捷的接入途徑，成本降低的同時，兼容性保持良好。使用者在對其進行應用的過程中，家庭環境更加舒適和便捷，是我國信息化、網絡化在未來電力線上網當中的關鍵基礎。在這種情況下，本文在積極研究低壓電力線通信上網原理和電力線網絡體系結構的過程中，對電力線網卡控制器接口模塊設計展開了論述，希望對我國該領域的快速發展起到促進作用。
作者：秦俊波 單位：鶴崗市公安邊防支隊
參考文獻
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[3]戚佳金.低壓配電網電力線載波通信動態組網方法研究[D].哈爾濱工業大學，2009.
[4]金凌英.電力線載波通信系統中信號干擾和擴頻技術的研究[D].上海交通大學，2008.
[5]趙峰.低壓電力線載波通信模塊協議軟件的研究與實現[D].電子科技大學，2006.
