序言

译者序

中文版前言

原书前言

致谢

第1章 概述1

1.1 PLC技术1

1.1.1 标准化组织2

1.1.2 有哪些类型的标准4

1.1.3 联盟与协会(学会)7

1.2 走向标准化的PLC技术9

1.2.1 IEEE未来标准9

1.2.2 未来互操作性标准10

1.3 PLC的优势和劣势10

第1部分 PLC原理13

第2章 结构14

2.1 电力网络结构14

2.1.1 电力线特点16

2.1.2 电力网络建模20

2.2 共享介质结构21

2.2.1 公共网络21

2.2.2 私人网络22

2.2.3 与网络集线器类比23

2.2.4 PLC中继器的概念24

2.3 分层结构24

2.3.1 物理层24

2.3.2 频带25

第3章 功能27

3.1 网络模式功能27

3.1.1 主从模式28

3.1.2 对等模式29

3.1.3 集中模式32

3.2 传输通道功能33

3.2.1 使用CSMA/CA技术接入媒介33

3.2.2 ARQ进程41

3.2.3 同步和帧控制44

3.2.4 帧优先级管理46

3.2.5 频道(载波列表)管理47

3.2.6 突发片段和无竞争接入48

3.3 帧等级功能49

3.3.1 MAC封装5

3.3.2 分包重组51

3.4 其他功能52

3.4.1 比特率的动态适应52

3.4.2 单播、广播、组播53

3.4.3 服务质量53

第4章 安全55

4.1 网络安全概述55

4.1.1 加密55

4.1.2 公共密钥算法60

4.1.3 混合密钥算法61

4.1.4 电子签名62

4.1.5 公钥的用法62

4.1.6 哈希函数62

4.2 PLC网络安全65

4.2.1 访问物理介质66

4.2.2 访问物理帧67

4.2.3 鉴权68

4.2.4 网络密钥69

4.2.5 攻击71

4.3 IEEE802.1 x和PLC网络安全的改进72

第5章 帧78

5.1 物理层帧79

5.2 OFDM接口帧81

5.2.1 OFDM符号82

5.2.2 HomePlugAV设备的频带84

5.2.3 功能模块85

5.2.4 HomePlug帧和IEEE802.1 1b帧的区别85

5.2.5 PLC物理帧87

5.3 MAC层帧91

5.3.1 MACHomePlug1.0帧91

5.3.2 MAC帧头格式91

5.3.3 加密的MAC帧的格式93

5.3.4 控制和管理帧格式93

第2部分 PLC的实际应用95

第6章 应用97

6.1 声音、视频和多媒体97

6.1.1 PLC电话97

6.1.2 图像会议与视频会议103

6.1.3 多媒体104

6.2 PLC局域网105

6.2.1 网络连接共享105

6.2.2 文件和打印机共享106

6.2.3 音频广播106

6.2.4 娱乐应用107

6.2.5 视频监控107

6.2.6 作为Wi?Fi网络的骨干107

6.3 网际网络资讯接收器(InternetBox)和PLC109

6.4 PLC的新应用110

6.4.1 PLC的工业应用110

6.4.2 PLC在公共领域的应用110

6.4.3 同轴电缆PLC111

6.4.4 PLC在机动车中的应用111

6.5 经济效益111

第7章 设备113

7.1 PLC技术113

7.1.1 主-从模式114

7.1.2 点对点模式117

7.1.3 中心模式118

7.2 PLC调制解调器118

7.2.1 USB接口的PLC调制解调器120

7.2.2 PLC以太网调制解调器121

7.2.3 PLC有线电视调制解调器122

7.2.4 电源插座集成式PLC调制解调器123

7.2.5 PLC/Wi?Fi调制解调器124

7.2.6 多功能PLC调制解调器125

7.2.7 PLC音频和电话调制解调器125

7.3 介质接入方法126

7.4 变压器和电能表130

7.4.1 变压器130

7.4.2 电能表130

7.5 中继器131

7.6 滤波器133

7.7 PLC的成本136

第8章 安装137

8.1 频段137

8.1.1 无线电频率管理138

8.1.2 电磁兼容性和频段143

8.2 电网拓扑结构147

8.2.1 单相连接148

8.2.2 三相连接149

8.2.3 电力网络的布线150

8.2.4 断路器面板151

8.2.5 电力网络的衰减作用151

8.2.6 选择PLC网络拓扑153

8.3 PLC信号的传播154

8.4 干扰155

8.5 网络的数据传输速率157

8.5.1 有用数据吞吐量的计算157

8.5.2 PLC实际数据传输速率的最大值161

8.5.3 数据传输速率的变动163

8.5.4 安全性164

第9章 配置165

9.1 HomePlug1.0或Turbo网络的配置165

9.2 配置HomePlugAV网络173

9.3 在Linux下配置HomePlug1.0PLC网络179

9.4 在Linux下配置HomePlugAVPLC网络187

9.5 在FreeBSD下配置PLC网络192

9.6 配置HD?PLC网络193

9.7 配置DS2网络193

9.8 配置网络参数199

9.8.1 网络参数回顾199

9.8.2 在WindowsXP环境中配置网络参数201

9.8.3 在Linux/BSD环境中配置网络参数202

第10章 PLC在家庭中的应用203

10.1 电力安全204

10.2 选择PLC技术204

10.3 选择设备205

10.4 电力网络中的设备安装205

10.5 配置安全参数211

10.5.1 配置PLC网关211

10.5.2 配置PLC安全参数214

10.5.3 同一个网络中最多可以配置的PLC设备的数量216

10.5.4 PLC网络运行测试217

10.5.5 防火墙217

10.5.6 VPN和PPPoE219

10.6 配置因特网网关221

10.6.1 网络共享连接222

10.6.2 设置NAT和DHC223

第11章 PLC在商业中的应用232

11.1 网络结构232

11.2 选择标准235

11.3 选择网络和电力设备236

11.3.1 服务质量237

11.3.2 接入电力媒介239

11.3.3 安放设备241

11.4 选择网络结构242

11.5 安全参数242

11.5.1 安全拓扑243

11.5.2 虚拟LAN245

11.5.3 虚拟专用网245

11.6 安装和配置PLC中继器(桥)246

11.7 PLC下的VoIP247

11.8 PLC在酒店中的应用范例248

11.9 Linux下配置DHCP客户端254

11.9.1 配置DHCP/NAT服务器254

11.9.2 NAT255

第12章 PLC在社区中的应用257

12.1 社区的电力网络257

12.1.1 电力网络运营商258

12.1.2 电力网络的拓扑结构259

12.1.3 中压网络的拓扑260

12.1.4 低压网络的拓扑261

12.2 社区范畴的PLC网络的建设262

12.2.1 PLC在网络结构中的位置263

12.2.2 电力网络对电力线结构的制约263

12.2.3 PLC的结构264

12.2.4 电力网络方面的问题266

12.2.5 选择设备和技术267

12.2.6 PLC配电网络的监管268

12.2.7 网络配置269

12.2.8 PLC设备在配电网络中的GPS定位270

12.2.9 小型、中型以及大型PLC网络举例271

12.2.10 小型的PLC网络272

12.2.11 中型的PLC网络272

12.2.12 大型的PLC网络273

12.2.13 PLC网络应用的例子273

第13章 混合PLC276

13.1 多网络共存276

13.1.1 各种PLC技术276

13.1.2 CEPCA以及PLC技术的互操作性277

13.1.3 PLC和Wi?Fi的共存279

13.1.4 PLC和有线以太网的共存285

13.2 网络技术的优点和缺点285

13.3 优化网络结构286

13.3.1 优化结构实例287

13.3.2 PLC和Wi?Fi的最佳组合288

参考资料290

有关网站290

标准组织290

PLC技术290

PLC概要介绍290

产品290

低传输速率PLC技术292

有关书籍和论文292

泽维尔·卡塞勒(Xavier Carce]le)，电力线通信网络应用领域的一位资深电信专家。他所效力的法国电力公司(EDF)是法国的一家先进的电力线通信网络运营商。他也是Open Pattern的CTO和电信IEEE1901PLT组的成员，是本课题的客座讲师，也是早期的电力线通信论文和书籍的作者。他目前是IEEE1901标准化机构的PLC技术工作组成员。他获得了法国巴黎高等师范学院和美国德克萨斯州A&M大学的硕士学位。

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