電力線上網(wǎng)--引發(fā)網(wǎng)絡(luò)革命(下)
2003/07/11
5 電力線通信用于接入方案
電力線通信是接入網(wǎng)的一種替代方案，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商非常重要，其原因在于：
5 1 通信市場(chǎng)有50％的投資用于接入網(wǎng)；
5 2 在很多國(guó)家，電信管制解除后，接入網(wǎng)的線路資源歸還以往運(yùn)營(yíng)商所擁有，新興運(yùn)營(yíng)商于是試圖尋找一種新的解決方案，向用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，以打破傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)最后一公里的壟斷；
5 3 新型電信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展導(dǎo)致了接入網(wǎng)傳輸容量需求的急劇增加。
目前，開展接入網(wǎng)業(yè)務(wù)有兩種方式：一種是建立新的網(wǎng)絡(luò)，另一種是利用已有的線路資源。第一種方式可通過(guò)無(wú)線、新鋪電纜或光纖等方法實(shí)現(xiàn)，無(wú)線方式需要射頻轉(zhuǎn)換的硬件，由于成本較高，難以得到大面積推廣，只能作為有線接入的一種補(bǔ)充；新鋪電纜或光纖需要重新布線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并給用戶帶來(lái)諸多不便。因此，利用現(xiàn)有線路資源是比較理想的解決方式。
現(xiàn)有線路資源主要有：電話線、有線電視網(wǎng)和電力線。電話線和有線電視網(wǎng)的接入線路資源歸傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商所擁有，而且相對(duì)于電力線而言，其線路覆蓋范圍要小得多。在國(guó)內(nèi)，除了特別偏僻的山區(qū)外，電力線幾乎無(wú)所不在，在每個(gè)家庭的每個(gè)房間，至少都有一個(gè)以上的電源插座，這對(duì)開展接入業(yè)務(wù)而言非常方便。
在室內(nèi)組網(wǎng)方面，計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、電話和各種智能控制設(shè)備都可通過(guò)普通電源插座，由電力線連接起來(lái)，組成局域網(wǎng)�，F(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：如話音、電視、多媒體業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程教育等，都可通過(guò)電力線向用戶提供，以實(shí)現(xiàn)接入和室內(nèi)組網(wǎng)的多網(wǎng)合一。因此，電力線通信在家庭組網(wǎng)和接入等方面將大有可為。電力線通信將在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)，達(dá)到數(shù)十億美元的產(chǎn)值，而且會(huì)像20世紀(jì)50年代的電視那樣，影響每個(gè)家庭。
當(dāng)然，電力線通信的環(huán)境比電話線和有線電視網(wǎng)要惡劣得多。
電力線接入是把戶外通信設(shè)備插入到變壓器用戶側(cè)的輸出電力線上，該通信設(shè)備可以通過(guò)光纖與主干網(wǎng)相連，向用戶提供數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和多媒體等業(yè)務(wù)。在通信設(shè)備內(nèi)部，高頻網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與50/60Hz低頻電信號(hào)一起，耦合到用戶端電力線上，由此可把通信網(wǎng)、電力輸送網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)連接起來(lái)。戶外設(shè)備與各用戶端設(shè)備之間的所有連接都可看成是具有不同特性和通信質(zhì)量的信道，如果通信系統(tǒng)支持室內(nèi)組網(wǎng)，則室內(nèi)任兩個(gè)電源插座間的連接都是一個(gè)通信信道。因此，低壓電力網(wǎng)有多個(gè)通信信道。通信質(zhì)量的好壞與通信信道直接相關(guān)，很大程度上取決于接收端的噪音水平和不同頻率信號(hào)的衰減。噪音越大，在接收端將越難提取出有用的信號(hào)；同樣，如果信號(hào)從發(fā)送端到接收端的傳輸過(guò)程中發(fā)生衰減，在接收端，信號(hào)可能被淹沒(méi)在噪音之中，也很難提取出有用的信號(hào)。
電力線通信的噪音主要來(lái)源于與低壓電網(wǎng)相連的所有負(fù)載以及無(wú)線電廣播的干擾等，由于負(fù)載的開關(guān)會(huì)引起電力線上電流的波動(dòng)，使得電力線的周圍會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，所以，沿電力線傳送數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的問(wèn)題。另外，信號(hào)衰減與信道的物理長(zhǎng)度和低壓電網(wǎng)的阻抗匹配情況有關(guān)，由于低壓電網(wǎng)上負(fù)載的開關(guān)是隨機(jī)的，因此，其阻抗是隨時(shí)間而變化的，很難進(jìn)行匹配。所以，電力線通信的環(huán)境極為惡劣，在這樣惡劣的環(huán)境下，很難保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，必須采用許多相關(guān)的技術(shù)加以解決。
6 電力線上網(wǎng)的發(fā)展前景
61 電力線上網(wǎng)面臨的問(wèn)題
電力線上網(wǎng)作為一個(gè)新生事物進(jìn)軍寬帶市場(chǎng)，雖然具有以上介紹的幾方面特點(diǎn)，但必須肯定的是，電力線上網(wǎng)的發(fā)展還有很長(zhǎng)一段路程要走，因?yàn)樗�存在下面幾個(gè)主要困難：
★ 使用費(fèi)用高
現(xiàn)在大部分電力線上網(wǎng)的用戶都是通過(guò)電力調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)的，而目前這種特殊的調(diào)制解調(diào)器的價(jià)格在800元至1200元之間，這與目前中國(guó)電信的入網(wǎng)接入成本相比，顯得有點(diǎn)偏高，而且隨著電信運(yùn)營(yíng)商的上網(wǎng)資費(fèi)逐步下調(diào)，電力線上網(wǎng)如不能解決設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的成本高等問(wèn)題，制定低的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，只是依賴電力的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，是不具備競(jìng)爭(zhēng)力的。
★ 通信不穩(wěn)定
電力線上網(wǎng)很難保證數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)法提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，且每一個(gè)家庭的用電量都比較復(fù)雜，用電負(fù)荷不斷變化。當(dāng)在電線上還在傳送數(shù)據(jù)，電壓的變化肯定會(huì)帶來(lái)干擾，從而影響上網(wǎng)的質(zhì)量。而且，使用電力線上網(wǎng)可能還會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)知的麻煩，如家庭電器產(chǎn)生的電磁波會(huì)對(duì)信息的傳輸產(chǎn)生干擾，利用電力線上網(wǎng)也會(huì)影響短波收音機(jī)的信息接收等。
62 電力線上網(wǎng)發(fā)展備忘錄
早在1990年英國(guó)Norweb通訊公司就開始對(duì)電力線載波通訊進(jìn)行研究。1995年，該公司又與加拿大北電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)手，共同開發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)。1998年就已成功地進(jìn)行了采用傳統(tǒng)的輸電線路進(jìn)行Internet接入的試驗(yàn)。
2000年4月由思科、英特爾、惠普、松下和夏普等13家公司組成的“家庭插電聯(lián)盟”(HomePlug Powerline Alliance，簡(jiǎn)稱HPA)，致力于創(chuàng)造共同的家用電線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此后，“家庭插電聯(lián)盟”發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)的第1個(gè)版本Home－Plug
10。 在電力線家庭網(wǎng)絡(luò)中，只需在事先安裝好的萬(wàn)能插座上插入電源插頭即可構(gòu)筑起LAN。
2001年3月德國(guó)電力工業(yè)巨頭RWE公司和它的合作伙伴瑞士的Ascom發(fā)起一項(xiàng)名PowerNet的計(jì)劃。根據(jù)這項(xiàng)計(jì)劃，兩家公司將向大約20，000用戶提供這種利用電源線路的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
2001年5月，日本60家有關(guān)企業(yè)設(shè)立聯(lián)合機(jī)構(gòu)“電線載波通信設(shè)備開發(fā)部會(huì)”，研究用輸電線做通信線路的技術(shù)。
最近，我國(guó)福建省電力試驗(yàn)研究院研制成功“數(shù)字化輸電線路技術(shù)”的核心產(chǎn)品——電力調(diào)制解調(diào)器及多個(gè)相關(guān)產(chǎn)品，其傳輸速率達(dá)到10M。同時(shí)國(guó)電通信中心采用國(guó)內(nèi)外電力線通信(PLC)組網(wǎng)設(shè)備，在北京某生活小區(qū)成功地進(jìn)行了lnternet接入試驗(yàn)，并獲得了較理想效果。
以上的進(jìn)展表明電力線上網(wǎng)已經(jīng)走出試驗(yàn)室，開始趨于成熟走向應(yīng)用，開始展示出自身的優(yōu)勢(shì)。
事實(shí)上從廣義上來(lái)講電力線上網(wǎng)從層次上可分為中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)和家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)電力線組建高速LAN；低壓配電網(wǎng)是指從中壓變電站到用戶電表的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，解決Internet“最后一公里”問(wèn)題；中壓配電網(wǎng)主要從中壓變電站到主要變電站。
由于電線通信的費(fèi)用僅為利用光纖通信電纜互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的60％至70％，并且不必支付使用線路費(fèi)，從而大大降低了通信費(fèi)用，據(jù)稱目前實(shí)驗(yàn)室的最高通信速率可達(dá)到2.5Gb/s。如果該技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，那么將極大的影響電信市場(chǎng)。
電力線上網(wǎng)--引發(fā)網(wǎng)絡(luò)革命(上)
中國(guó)通信網(wǎng)(www.c114.net)—中國(guó)CATV