PLC: Modem a přenosová trasa

Problematiku současné PLC technologie, která využívá oboustrannou komunikaci, lze rozdělit do dvou částí, a to na vlastní modem a na přenosovou trasu.

Přenosová trasa

Přenosovou trasu, tedy vlastní energetické vedení, lze rozdělit na dvě skupiny. A to na rozvětvené silnoproudé vedení (vvn, vn) a rozvětvené slaboproudé vedení s dynamickou změnou topologie (nn).

Při zpracování postupů šíření signálů můžeme spolehlivě čerpat z prací které byly teoreticky zpracovány a prakticky ověřeny při zavádění a provozu HDO. Mechanismus šíření signálů a budování spojů vyžadují jiný základní teoretický přístup než u slaboproudých vedení, neboť se většinou jedná o mnohovodičový nesymetrický systém. Pro zjednodušení se přistoupilo k definování rozprostřených parametrů vedení, kde jsou pro jednotlivé úseky s přibližně stejnými parametry popsány postupy vycházející z teorie dvoubranů. Zápis každého prvku je ve formě matice vlastností, které charakterizují např. vlnovou impedanci, přenos atd. Zápis je prováděn v komplexním tvaru.

Pro analýzu přenosových vlastností síťového úseku, který je definován jako rozvětvené nehomogenní vedení a jednotlivé prvky jsou popsány maticovým zápisem se osvědčila univerzální admitanční metoda. Tato metoda je schopná popsat analyzovanou soustavu formou matice a příslušnými postupy získat parametry rozvětveného nehomogenního vedení. Tímto výpočtem získáme statický obraz přenosu, ke kterému je nutno připojit okrajové podmínky. Tyto okrajové podmínky bohužel nemají zanedbatelný vliv, protože v sobe zahrnují dynamické chování vlastní soustavy (změna přenosových vlastností při změně zatížení vlastní soustavy a změna chování odběratelů el. energie, respektive zpětný vliv na soustavu).

Modem

Nároky na vlastní modem jsou teoreticky zpracovány jak hledisky modulace a demodulace, tak následných postupů nutných k zajištění spolehlivé komunikace. Vlastní fyzický modem je výsledkem implementace teoretických postupů. Vzhledem k tomu, že vlastní komunikace probíhá po přenosové trase a na komunikující modem působí řada dynamických vlivů (např. různé rušení s rozdílnými vnitřními impedancemi, změny útlumu trasy, přechodové děje na trase atd.) nelze jednoznačně upřednostnit nějakou vlastnost, která by byla dominantní. Spolehlivě komunikující modem musí mít své parametry navrženy velmi vyváženě.

Společnosti ModemTec se podařilo docílit toho, že v oblasti napájené jedním zdrojem (a tedy délka energetických rozvodů je ovlivněna úbytky napětí) jsme schopni přenášet informace, a to ve většině případů od koncentrátoru do koncového bodu bez nutnosti vkládat opakovače (odlišnost oproti širokopásmovým PLC přenosům, které musí využívat opakovače každých 50-100 metrů). Obě skupiny modemů mohou v dané oblasti obsluhovat koncová zařízení bez nutnosti speciálních úprav.

Parametry komunikujících modemů jsou dlouhodobě ověřovány (několik let), a to jak pilotními projekty, tak i sledováním rutinních projektů. Výběr lokalit pilotních projektů byl zaměřen na odlišné prostředí nn energetických rozvodů. I když tyto projekty prokázaly že neexistují dvě zcela shodné lokality, dokázala společnosti připravit pracovní postup pro implementaci PLC přenosů v jakémkoliv prostředí. Na základě praktických zkušeností je každý modem vybaven vnitřní diagnostikou, která slouží jednak k analýze chování modemu a pak také k analýze přenosové trasy.