武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)通訊系統(tǒng)是武警部隊(duì)一體化作戰(zhàn)平臺(tái)的重要組成部分，是武警部隊(duì)指揮信息化的核心要素之一，其主要任務(wù)是在遂行任務(wù)環(huán)境下完成指揮機(jī)構(gòu)和各作戰(zhàn)單元之間情報(bào)傳送、作戰(zhàn)指揮。戰(zhàn)斗協(xié)同、數(shù)據(jù)交互等任務(wù)，使一線部隊(duì)和前指連成一個(gè)統(tǒng)一的整體。武警部隊(duì)基于信息系統(tǒng)的通訊需求也由傳統(tǒng)的語音通訊向集成視頻、圖像、語音、數(shù)據(jù)以及地理信息系統(tǒng)（SIG）于一體的數(shù)據(jù)通信方向發(fā)展，這不僅為未來實(shí)現(xiàn)任務(wù)過程數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)武警任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬、網(wǎng)絡(luò)容量、組網(wǎng)的快捷性都提出了更高的要求。將Power Line CarrierCommunication (PLC,俗稱“電力貓”技術(shù)應(yīng)用到武警任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)通信中，將會(huì)簡(jiǎn)單快捷地構(gòu)建一個(gè)安全、穩(wěn)定、高效、快速的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”，從而進(jìn)一步提高以衛(wèi)星、光纖為主干的武警綜合指揮平臺(tái)“最后一公里”網(wǎng)絡(luò)信息保障能力。

1、PLC電力載波通信

1.1PLC電力載波通訊技術(shù)概述

PLC的專業(yè)名稱為：“電力載波器”、“電力線網(wǎng)絡(luò)橋接器”、“電力網(wǎng)絡(luò)路由器””電力調(diào)制解調(diào)器“”等等。電力線載波通訊是利用電力線這種介質(zhì)和PLC設(shè)備進(jìn)行載波傳輸?shù)囊环N通信方式，電力線載波通信作為一種“無新線”（國(guó)際稱為（No New Wire）技術(shù)，利用現(xiàn)有的電力網(wǎng)作為信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換。這種通訊方式是根據(jù)電力系統(tǒng)的特定條件發(fā)展而成，具有良好的經(jīng)濟(jì)性、便捷性和可靠性。電力線載波在原理上與通訊線路載波相同，只是電力線不同于通信線路，它專為傳輸50Hz工頻電流而架設(shè)，利用它實(shí)現(xiàn)載波通信有不少獨(dú)特之處。目前，國(guó)際上高速電力線載波通訊采用的主要調(diào)制技術(shù)有三類：?jiǎn)屋d波類、擴(kuò)展頻譜類和OFDM(下交頻分復(fù)用)調(diào)制技術(shù)。用戶通過PLC調(diào)制解調(diào)器（電力貓），把電話、網(wǎng)絡(luò)、IPTV等信息終端連接到電力線上，同其他用戶互聯(lián)互通，然后用其他橋接技術(shù)手段和互聯(lián)網(wǎng)連接，從而實(shí)現(xiàn)整體通訊。

1.2 PLC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

電力線載波通訊系統(tǒng)由電力線載波設(shè)備和高頻通道所組成，也可以結(jié)合無線路由或AP進(jìn)一步拓展網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)傳輸方式采用多載波調(diào)制正交頻分復(fù)用技術(shù)（OrthogonalFrequency Division Multiplexing ,OFDM）、跳頻（PH）以及混沌（Chaos）等。在指定的頻段內(nèi)選取若干個(gè)子載，將信息符號(hào)調(diào)制在多個(gè)子載波上同時(shí)發(fā)送，每一個(gè)子載波相當(dāng)于一個(gè)窄帶傳輸，可根據(jù)信道質(zhì)量情況采取BPSK、QPSK、4QAM、16QAM等調(diào)制方式。同時(shí)OFDM系統(tǒng)還可以使用頻域自適應(yīng)技術(shù)，在子載波數(shù)量、調(diào)制及編碼方式上可根據(jù)信道的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整，適用于惡劣信道環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)傳輸，從而克服解決電力線信道的時(shí)變問題。

1.3PLC網(wǎng)絡(luò)自組與重構(gòu)

由于低壓電網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)時(shí)常發(fā)生變化，且邏輯拓?fù)潆S信道質(zhì)量而變化，因此，電力載波通訊在多點(diǎn)組成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，具有與無線移動(dòng)通信相類似的特征。自組(AD Hoc)網(wǎng)是一種不需要固定路由器就能夠?qū)崿F(xiàn)自治運(yùn)行的無線多跳網(wǎng)絡(luò)。在無線Ad Hoc網(wǎng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是主機(jī)，又可以是路由器。因此，在低壓配電網(wǎng)電力線載波通信中采用網(wǎng)絡(luò)自組與重構(gòu)技術(shù)，具有一下優(yōu)點(diǎn)：一是可以根據(jù)電力線信道質(zhì)量變化，自動(dòng)偵測(cè)可通訊邏輯節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整路由配置，在網(wǎng)絡(luò)鏈路層保持可靠連接。二是自動(dòng)探測(cè)最佳中繼節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)配置中繼信息，自動(dòng)識(shí)別節(jié)點(diǎn)投入或切除。采用PLC網(wǎng)絡(luò)自組與重構(gòu)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低配壓電網(wǎng)中點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的可靠通信。

2、PLC武警遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)通信中應(yīng)用的可行性

2.1網(wǎng)絡(luò)組建的簡(jiǎn)易性完全適應(yīng)武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)“快”的需求

PLC技術(shù)是將通信線路和電力線路合為一體，不另設(shè)專用通訊線路。武警部隊(duì)遂行任務(wù)往往具有多發(fā)性、突發(fā)性、復(fù)雜性、發(fā)生地點(diǎn)的廣域性、特殊性等特點(diǎn)。遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的通信保障條件比較簡(jiǎn)陋，特別是指揮所的網(wǎng)絡(luò)保障更是時(shí)間緊、范圍廣，但是基本的電力保障都能滿足。因此，應(yīng)用PLC技術(shù)和現(xiàn)有的電力線路，不需要架設(shè)專用的網(wǎng)絡(luò)線路，不需要專業(yè)人員安裝，即插即用操作簡(jiǎn)單，無需安裝軟件與驅(qū)動(dòng)。只要連接到同一變壓器下的任何電源插座上，不需要撥號(hào)便可以快速組建任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)指揮所通信寬帶達(dá)200Mbit/s高速寬帶網(wǎng)絡(luò)線路，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)、ISDN和ADSL。單個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離可高達(dá)300m，在可支持同時(shí)連接數(shù)數(shù)十臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)跨機(jī)撥號(hào)。加上PLC內(nèi)置的Multicast（多點(diǎn)廣播）和Qos 功能，可以使這一網(wǎng)絡(luò)具備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”功能。

2.2數(shù)據(jù)調(diào)制的多重性完全勝任武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)“密”的要求。

保密就是保生命、保勝利。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，西方反華勢(shì)力與國(guó)內(nèi)的一些鬧事分子內(nèi)外勾結(jié)，利用各種手段加緊對(duì)我遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)各種信息的收集，對(duì)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的信息保密工作提出了更高的要求。PLC系統(tǒng)采用了正交頻分復(fù)用技術(shù)以及目前軍事通信領(lǐng)域最先進(jìn)的PH（跳頻）和Chaos(混沌)傳輸技術(shù)。跳頻是收發(fā)雙方傳輸信號(hào)的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律（一組偽隨機(jī)碼PN，Pseudo-Noise）進(jìn)行離散變化，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)碼的控制而隨機(jī)跳變和自適應(yīng)

跳頻，進(jìn)一步提高抗截獲和抗干擾目的。混沌則是目前更難截獲的一種新的載波方式，是目前保密通信中的研究熱點(diǎn)，它是由于初始值間任意小的差別在迭代中將被指數(shù)放大，使得混沌序列具有很強(qiáng)的多址性能。同時(shí)，混沌的長(zhǎng)期行為還表現(xiàn)出明顯的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性，它的引入為改善跳頻通信系統(tǒng)性能提供了一個(gè)新的途徑。由于混沌系統(tǒng)對(duì)初始條件和混沌參數(shù)非常敏感，能夠產(chǎn)生大量、非相關(guān)、類隨機(jī)但為確定性和可再生的非周期性信號(hào)等特點(diǎn)，使其非常適合用作抗干擾和保密通信的偽隨機(jī)碼序列。PLC系統(tǒng)還具備128-bitDES (Data Encryption Securi-ty )數(shù)據(jù)加密保護(hù)功能。這兩種載波方式和128-bit DES數(shù)據(jù)加密在PLC中的使用將大大改進(jìn)通信的安全性，保密性，完全勝任武警部隊(duì)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)“密”的要求。

2.3數(shù)據(jù)調(diào)制的多重性完全勝任武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)“兼”的要求

武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的通信保障越來越呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)，從以光纖、衛(wèi)星微波為主干的傳輸網(wǎng)絡(luò)拓展到有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、短波通信等多種數(shù)據(jù)制式和標(biāo)準(zhǔn)的信息接口，因此對(duì)PLC的點(diǎn)=電磁兼容、技術(shù)體制、準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、通信可靠性等諸多方面提出了較高飛要求。PLC使用G .hn設(shè)備連接功能，完全可以勝任武警部隊(duì)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種不同標(biāo)準(zhǔn)、接口兼容的要求，且接入方式靈活，可與現(xiàn)有任何網(wǎng)絡(luò)兼容。我國(guó)于2007年制定了《低壓電力線寬帶接入系統(tǒng)技術(shù)測(cè)試規(guī)

范》，其完全與目前國(guó)際G.hn標(biāo)準(zhǔn)兼容。G.hn標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于電源線、電話線和同軸電纜的一套協(xié)議規(guī)范，于2010年6月獲得了ITU的191個(gè)成員國(guó)（含中國(guó)）的支持。該標(biāo)準(zhǔn)可以把現(xiàn)有的

雙絞線、同軸電纜以及電源線進(jìn)行資源整合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的傳輸，解決了基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)信息資源提供高帶寬、多業(yè)務(wù)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)1Gbit/s。以G.hn標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的PLC網(wǎng)絡(luò)完全可以將任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)指、公安、情報(bào)以及其他民用通信終端的各種通信信息結(jié)合起來，為指揮機(jī)關(guān)提供完整可靠的情報(bào)及指揮信息提供安全、穩(wěn)定、高速的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

2.4數(shù)據(jù)調(diào)制的多重性完全勝任武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)“擴(kuò)”的需求

武警部隊(duì)現(xiàn)裝備的一些信息通信終端設(shè)備在遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)由于電磁環(huán)境復(fù)雜，建筑物等地形地物對(duì)電磁信號(hào)的遮擋，使設(shè)備的正常使用受到影響。我們可使用PLC高擴(kuò)展性對(duì)有通信信息終端設(shè)備進(jìn)行有效接力，比如目前裝備的單位手持短波電臺(tái)，在建筑物遮擋嚴(yán)重的情況下通信效果比較差，有時(shí)甚至中斷。電力網(wǎng)絡(luò)是目前國(guó)家最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是任何其他網(wǎng)絡(luò)不可比擬的。那么，可以利用任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的路燈等電力線路安裝臨時(shí)的PLC設(shè)備，利用PLC網(wǎng)絡(luò)組成短波電臺(tái)轉(zhuǎn)播基站，增強(qiáng)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)手持短波電臺(tái)收發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定性，使指揮信息流的末端傳輸更加流暢。由于從基站到指揮中心是利用網(wǎng)絡(luò)傳播，因此其抗干擾性、保密性、安全性和穩(wěn)定性更高。同時(shí)，還可以利用這一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的圖形、圖像實(shí)時(shí)傳回指揮中心，為指揮機(jī)關(guān)定下處置決心提供第一手的情報(bào)資料，為實(shí)施精細(xì)化指揮提供可靠的依據(jù)。PLC的高擴(kuò)展性能夠最大程度地利用任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)已有的各種電力線纜，在遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋及終端接入層面上提供現(xiàn)實(shí)的實(shí)體支撐。

3、PLC武警遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)通信中應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

電力線本身是個(gè)輸送電力的線路，而非專用通信線路，因此電力線通信與其他專用通信電路有著更多的復(fù)雜性和不確定性。因此，在構(gòu)建使用PLC系統(tǒng)是應(yīng)當(dāng)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

3.1主義克服噪音和其他頻率對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾

PLC系統(tǒng)內(nèi)的干擾主要來自于低壓電網(wǎng)相連的負(fù)載，以及無線電的干擾。可以分為具有單一頻點(diǎn)或多頻點(diǎn)的周期性全時(shí)域或某一時(shí)域內(nèi)的噪聲（如：開關(guān)電源、白熾燈），以及高能量、全頻段的瞬間沖噪音（如：電氣設(shè)備的瞬間啟動(dòng)和關(guān)閉）。隨著信息化時(shí)代的到來，在城市電力線路上的用電終端越來越多，質(zhì)量參差不齊，對(duì)電力網(wǎng)的通信環(huán)境“污染”嚴(yán)重，在這樣惡劣的的電力線通信環(huán)境下，很難保證數(shù)據(jù)傳輸的質(zhì)量，并且電力線通信的噪音和信號(hào)衰減是隨著時(shí)間而變化，很難找到其變化的規(guī)律。當(dāng)然還有全頻域、全頻段的白噪聲尤其能量較小，對(duì)通信影響不大，所以在構(gòu)建PLC系統(tǒng)的通信影響基本上可以不計(jì)。但是還應(yīng)該注意避開電力網(wǎng)已有的通信頻率，如電力網(wǎng)內(nèi)部的設(shè)備調(diào)度指揮的通信頻率，150khz以上的廣播AM長(zhǎng)波通信頻率等。如果有條件的話可以對(duì)電力頻率環(huán)境進(jìn)行一定的凈化處理，并貫穿從信號(hào)發(fā)送到接受的全過程。我們?cè)跇?gòu)建PLC系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)在3K~95kHZ頻帶內(nèi)進(jìn)行通信，以克服其他通信頻率和噪聲對(duì)PLC系統(tǒng)通信頻

率的影響，保證通信數(shù)據(jù)的正確率。

3.2 注意克服電力網(wǎng)絡(luò)阻抗PLC系統(tǒng)的影響

產(chǎn)生阻抗的因素有很多，比如電表、空氣開關(guān)、接觸不良的節(jié)點(diǎn)等。另外，各種電器接入電網(wǎng)，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的特性產(chǎn)生影響，產(chǎn)生潛在的阻抗，從而影響PLC信號(hào)的傳輸質(zhì)量。如果各個(gè)用戶端的電網(wǎng)阻抗不一致，勢(shì)必會(huì)影響到信號(hào)的均衡分布，阻抗大的用戶端電網(wǎng)PLC信號(hào)就無法達(dá)到。因此，有必要保證各個(gè)用戶端電網(wǎng)的阻抗是相近的，即阻抗匹配。由于電網(wǎng)的復(fù)雜特性，影響電網(wǎng)阻抗的因素眾多，應(yīng)盡量繞過這些阻抗大的的設(shè)備（如電表）進(jìn)行PLC信號(hào)接入。如果在同一

電表下組網(wǎng)盡量選用同一廠家相同規(guī)格、質(zhì)量較好的電源插座，如果有墻插就盡量不用帶電源線的插座。不同電表或變壓器下的PLC網(wǎng)絡(luò)在相互組網(wǎng)時(shí)，應(yīng)在局端使用大功率的橋集器，以減少傳輸?shù)钠款i，增大傳輸?shù)男省?/span>

3.3 注意加強(qiáng)PLC系統(tǒng)本身對(duì)數(shù)據(jù)安全的影響

PLC系統(tǒng)雖然采用了正交頻分復(fù)用、跳頻、混沌以及128-bit DES數(shù)據(jù)加密等數(shù)據(jù)安全防范措施，但是由于電力網(wǎng)使用的是非屏蔽線，用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)形成電磁輻射，影響數(shù)據(jù)的保密性，信息安全性能存在許多或以攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。因此，應(yīng)加強(qiáng)各種技術(shù)手段，提高人防意識(shí)，確保武警部隊(duì)遂行任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)各種信息的絕對(duì)安全。