FCC電力線通信法規(guī)和測量方法

摘要　介紹了FCC關(guān)于電力線通信方面的管理和技術(shù)法規(guī)，說明了電力線通信設(shè)備的認(rèn)證要求，描述了各種設(shè)備和系統(tǒng)的騷擾的測量方法。

1、引言

FCC組織眾多企業(yè)和組織對(duì)寬帶電力線通信（BPL）進(jìn)行了研究與討論，先后發(fā)布了三份相關(guān)的Report and Order（ET Docket No.03-104，04-37和04-245），并在Part15中新增了subpart G，終于正式制定了BPL的管理及技術(shù)法規(guī)。

2、電力線通信簡介

在Part15中，F(xiàn)CC為了規(guī)范電力線通信的管理，對(duì)如下相關(guān)的概念作了明確的說明與定義。

（1）載流系統(tǒng)Carrier Current System：通過電力線以傳導(dǎo)的方式發(fā)送射頻能量的系統(tǒng)或子系統(tǒng)，其信號(hào)的接收可以是傳導(dǎo)的（通過直接連接到電力線上的方式，屬非意圖發(fā)射），也可以是輻射的（通過空中接口接收從電力線上輻射出來的信號(hào)，屬意圖發(fā)射）。

（2）電力線載流系統(tǒng)Power Line Carrier Systems：一種作為非意圖發(fā)射使用的載流系統(tǒng)。電力公司為了達(dá)到電力系統(tǒng)監(jiān)測（比如保護(hù)延遲、計(jì)量等）的目的，以傳導(dǎo)的方式將射頻能量耦合到電力傳輸線上進(jìn)行傳輸。該定義不包括用戶接入線（分布子站到用戶線路之間的部分）。

（3）接入寬帶電力線Access Broadband over Power Line（Access BPL，接入BPL）：由電力公司安裝并維護(hù)的載流系統(tǒng)，僅作為非意圖發(fā)射使用，工作頻率為1.705～80MHz，在中壓或者低壓電力線路上提供寬帶的通信業(yè)務(wù)。Access BPL位于供電側(cè)，其定義不包括（2）和（4）中定義的范圍。

（4）室內(nèi)寬帶電力線In-House Broadband over Power Line（In-House BPL，室內(nèi)BPL）：指的是不為電力公司所擁有、維護(hù)或者控制的電力線載流系統(tǒng)，其電力線可以是架空的、埋地的或者是在用戶建筑的墻內(nèi)、地板或者天花板之內(nèi)。室內(nèi)BPL可以是局限于用戶所在的大樓或者小區(qū)內(nèi)的封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也可以連接到接入BPL系統(tǒng)。

比較而言，可以認(rèn)為接入BPL位于電力線通信系統(tǒng)的接入側(cè)，而室內(nèi)BPL位于用戶側(cè)。

3、認(rèn)證要求

根據(jù)Part15的要求，在2006年7月7日之后，接入BPL設(shè)備需滿足Certification認(rèn)證要求。Part 15的subpart G負(fù)責(zé)接入BPL設(shè)備的radio部分，subpart B負(fù)責(zé)其digital部分。

4、技術(shù)要求

4.1　傳導(dǎo)騷擾

接入BPL設(shè)備不要求傳導(dǎo)騷擾測試。

4.2　輻射騷擾

4.2.1　中壓電力線通信系統(tǒng)

中壓指在1～40kV之間，一般指變電站之間的線路。

（1）對(duì)工作頻率在1.705kHz～30MHz的系統(tǒng)，其輻射騷擾按照意圖發(fā)射設(shè)備要求處理（限值見表1）。

表1　中壓電力線通信系統(tǒng)頻率1.705kHz～30MHz輻射騷擾限值

（2）對(duì)工作頻率大于30MHz的系統(tǒng)，按非意圖發(fā)射設(shè)備的要求處理（A類設(shè)備限值，見表2）。

表2　中壓電力線通信系統(tǒng)頻率大于30MHz輻射騷擾限值

4.2.2　低壓電力線通信系統(tǒng)

低壓指120/240V，一般指分布變壓器到用戶大樓之間的線路。

對(duì)30MHz以上頻段，輻射騷擾按B類非意圖發(fā)射設(shè)備的要求處理（限值見表3）。

表3　低壓電力線通信系統(tǒng)頻率大于30MHz附設(shè)騷擾限值

對(duì)9kHz～30MHz頻段，僅能作為非意圖發(fā)射設(shè)備使用，但輻射騷擾按意圖發(fā)射設(shè)備要求處理（限值見表4）。

表4　低壓電力線通信系統(tǒng)頻率9kHz～30MHz附設(shè)騷擾限值

特別地，對(duì)于525～1705kHz，可選用的限值是：15μV/m，距離47715/F（kHz）。

4.3　降低和避免騷擾的要求

（1）為了避免干擾某一地點(diǎn)同一頻段的已得到許可的業(yè)務(wù)（licensed），接入BPL系統(tǒng)要加入自適應(yīng)的降低騷擾的技術(shù)，以便能以遙控方式降低功率及調(diào)節(jié)頻率。采取的技術(shù)包括采用自適應(yīng)或者陷波濾波器，或者完全避免某一頻率或頻段。如果采用陷波濾波器，則對(duì)30MHz以下的頻段，在所陷頻段的衰減性能應(yīng)使其輻射發(fā)射比規(guī)定的限值低20dB，而對(duì)30MHz以上頻段，衰減后應(yīng)比限值低10dB；在達(dá)到此要求后，當(dāng)收到來自移動(dòng)業(yè)務(wù)運(yùn)營者的有害干擾抱怨時(shí)，無須采取進(jìn)一步的措施。

（2）為了避免因發(fā)生錯(cuò)誤之后重新加電或者關(guān)閉后重啟時(shí)，手動(dòng)重新編程耗時(shí)較長所造成的延遲對(duì)受保護(hù)業(yè)務(wù)的干擾，要求接入BPL系統(tǒng)使用穩(wěn)定的存儲(chǔ)器或其他手段，來實(shí)現(xiàn)對(duì)先前的陷波設(shè)置等的迅速恢復(fù)，避免那些已被排除的頻段的影響。

（3）接入BPL系統(tǒng)還應(yīng)具備遙控關(guān)閉的性能，使得當(dāng)其他的解決干擾問題的降低騷擾功能失效時(shí)，可以在控制中心直接關(guān)閉任何產(chǎn)生干擾的單元。

5、管理要求

（1）由行業(yè)認(rèn)可的組織負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)公開的數(shù)據(jù)庫，以管理所有已經(jīng)開始運(yùn)營的接入BPL系統(tǒng)及即將運(yùn)營的系統(tǒng)的相關(guān)信息，該數(shù)據(jù)庫稱為接入BPL數(shù)據(jù)庫（Access BPL Database）。接入BPL運(yùn)營商應(yīng)向該組織提供至少如下信息：

●接入BPL運(yùn)營商的名稱，所在地郵編。

●工作頻率。

●使用的接入BPL設(shè)備的制造商、型號(hào)、FCC ID；對(duì)已投入使用的設(shè)備，則為設(shè)備的商標(biāo)及型號(hào)。

●聯(lián)系人，包括電話、E-mail信息等。

●運(yùn)營的日期，如果是即將運(yùn)營的系統(tǒng)，則是計(jì)劃的開始運(yùn)營的日期。

對(duì)于即將運(yùn)營的系統(tǒng)，相應(yīng)公司應(yīng)提前至少30天將上述信息提交到數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)庫的管理人員在收到提交的信息后，應(yīng)在3個(gè)工作日之內(nèi)將數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫。運(yùn)營商提交上述信息時(shí)，無需通知FCC。

（2）licensed用戶在受到干擾后，如果懷疑是由接入BPL系統(tǒng)引起的，則可通知數(shù)據(jù)庫中指定的BPL運(yùn)營商的聯(lián)系人，二者商定一份可相互接受的時(shí)間表以展開調(diào)研，且一經(jīng)確認(rèn)干擾確實(shí)是由BPL系統(tǒng)造成的，運(yùn)營商必須在商定的合理的時(shí)間內(nèi)解決該問題而不能拖延。對(duì)由涉及到公共安全的用戶提出的有害干擾問題，運(yùn)營商必須在24h內(nèi)回復(fù)，否則，運(yùn)營商將被要求立即停止相關(guān)的運(yùn)營。

（3）運(yùn)營商部署B(yǎng)PL系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)提前至少30天，通知并咨詢當(dāng)?shù)氐纳婕肮�共安全的用戶，以便在設(shè)計(jì)和部署系統(tǒng)時(shí)，不致在安全部門所用的頻率或頻段上產(chǎn)生有害干擾。

（4）部署B(yǎng)PL系統(tǒng)時(shí)，不要使用管制頻率或者管制區(qū)域內(nèi)的特定頻率。

（5）關(guān)于BPL設(shè)備的銷售。接入BPL設(shè)備只能定向地銷售給那些適合于操作BPL設(shè)備的有關(guān)公司，比如電力公共事業(yè)單位，接入BPL服務(wù)供應(yīng)商或者其協(xié)會(huì)等，并由責(zé)任方（Responsible Party）負(fù)責(zé)保證此點(diǎn)。如果以其他方式銷售，則可能會(huì)受到召回產(chǎn)品證書的處罰。

6、測試方法

6.1　一般原則

（1）測試時(shí)，EUT應(yīng)處于最大功率狀態(tài)，耦合的射頻信號(hào)占空比亦最大。測試中可以采用專門的測試模式或者測試軟件以模擬信號(hào)的上下鏈路的傳輸。

（2）對(duì)測試場所，要求其環(huán)境噪聲比規(guī)定的限值至少低6dB，如果是現(xiàn)場測試等情況下，不能滿足此要求的，則可在規(guī)定范圍內(nèi)適當(dāng)減小測量天線與EUT的距離，然后根據(jù)ANSI C63.4-2003中的外推法計(jì)算到所需的距離。

（3）對(duì)數(shù)據(jù)通信模式，如果脈沖重復(fù)速率大于20burst/s，則使用準(zhǔn)峰值檢波器，而小于20burst/s時(shí)使用峰值檢波器。

（4）對(duì)30MHz以上的頻率，可選用電場天線（比如雙錐天線）作為測量天線，要求其在水平和垂直兩個(gè)方向、1～4m的高度范圍內(nèi)變化，以探測出最大輻射騷擾值。特別地，對(duì)測量接入BPL設(shè)備時(shí)，考慮到在現(xiàn)場測量時(shí)條件的限制等原因，可以不要求測量天線高度在1～4m范圍內(nèi)變動(dòng)，而僅在1m的高度進(jìn)行測量，其他高度采用5dB的天線高度校正因子。

（5）對(duì)30MHz以下的頻率，可選用有源或者無源環(huán)形磁場天線作為測量天線。環(huán)形天線高度為1m，天線平面位于豎直方向，測量時(shí)，繞其豎直軸旋轉(zhuǎn)180°以探測出最大值。使用有源環(huán)形磁場天線時(shí)，注意防止大信號(hào)的環(huán)境影響，以免損壞預(yù)放、接收機(jī)等。

（6）報(bào)告中應(yīng)包括相對(duì)與限值最大的6個(gè)頻點(diǎn)的騷擾值。