HomePlug 1.0的物理层帧结构和技术升级

如果观察一下PLC设备之间不断传输的HomePlug 1.0的物理层帧的完整结构（见图5.2），就会发现，从OSI模型的角度来看，物理层帧之中围绕着长数据帧（这个长数据帧中包含着上一层的数据）有着许多组成的部分。

图5.2 HomePlug1.0的帧结构

从时间角度来看，HomePlug 1.0帧由最小值和最大值来量化。帧结构中包含一个固定部分（也称帧头）、一个变化数据部分、一个与CSMA/CA过程有关的竞争时期部分，见表5.1。

表5.1 HomePlug 1.0帧时长

因此，我们可以说，HomePlug1.0帧之中包含着一个“长数据帧”部分，这个部分主要是MAC帧数据，还有一个“短数据帧”部分，这一部分主要包含了获得的其他PLC设备的信息。

需要指出，HomePlug 1.0帧的平均时间是1600μs。

从物理层调制角度的技术来看，HomePlug 1.0数据帧包含OFDM（正交频分复用）符号。这些符号构成一个个的块，最终构成了完整的帧。

图5.3表示这些不同的OFDM块各自占据的时长。

图5.3 完整的HomePlug1.0帧结中的OFDM符号块的时长

完整的帧时长时就是将不同OFDM符号模块的时长相加。考虑到数据链路层，最大的可能传输速率如下计算。

要传输一个2705B的帧，最大传输速率可以用以下算式来计算，即

Bit rate_PHY-MAX=2705×8bit/1534.86μs=14.1Mbit/s

传输一个最大长度是1500B的以太网数据帧，最大传输速率的计算式为(www.xing528.com)

Bit rate_PHY-MAX=1500×8bit/1534.86μs=7.81Mbit/s

表5.2总结了HomePlug 1.0标准的最大理论传输速率。正如我们在书中第2部分看到的，这些值比实际值要低。

表5.2 不同调制技术的最大传输速率

见表5.3，随着PLC技术的发展，可以预计传输速率将进一步提高。

表5.3 不同PLC技术的最大传输速率的预测

HomePlug AV物理层和数据链路层的结构

HomePlug家族的最新技术进步使得Homeplug1.0的性能通过新版本的Home-Plug AV得到提升。

物理层结构和数据链路层的结构已经得到了改善，允许了HomePlug1.0设备的交互，实现了主从模式。

图5.4说明了这两个层的结构。

图5.4 HomePlug AV结构

这两个层同时管理两个功能，其中一个功能是网络的主从设备之间检查的管理，主要目的是提供不同的QoS功能；还有一个功能就是数据管理功能，也就是封装MAC的数据并保证上层数据可用。