[行业技术]走入家庭的第三条宽带线(PLC)

　　1、引言　　今朝，作为走进家庭的第三条宽带线，即宽带电力线(BPL)通讯正在悄然兴起。BPL是指经由过程低压电力线向室第用户和企用户提供数据和话音营，而不是指之前的电力线载波通讯。这是由于现今在许多国家，尤其在蓬勃国家，广域高速光纤主干网已四通八达，容也很是丰裕，故对电力线而言，没必要再斟酌若何哄骗其远程输电部门，只需斟酌其配电部门，尤其是低压线路即可。　　2、第三宽带线　　由于高速上网现在变得越来越重要，尤其对许多家庭和办公室来说，若何哄骗已进户的线路来提供互联网高速接进已成为很是切合现实和日益迫切的需求。我们知道，在各地，能够进户的线路，除电话线和有线电视电缆之外，就数电力线了。而电力线是其中普及广的线路，遍及家家户户，甚至一个楼里的每间房间都有电源插座，电力线网基本上是一个现存的局域网。整个低压配电网的结构(包括户外电缆)很是适合互联网接进，可以提供后1千米的解决方案，与其它网络进行竞争。况且，在一些不蓬勃国家，许多住家今朝还没有电话线和有线电视电缆，电力线成了可选的通讯媒体。是以，作为又一种宽带接进手段，宽带电力线(BPL)近几年引发了人们极年夜的关注。欧、美一些国家正在进行较年夜规模的现场实验，BPL正在成为走进家庭的第三条宽带线。　　另外，对于家庭联网而言，毗连信息家电的根蒂根基举措措施必需易于安置，且安装和维护费用低廉，性能秀。户主往往不是网络家，典型的高性能网络对日常生活而言显然过于复杂。今朝，已有多种联网技术可用于家庭联网，例如以太网，可以在住家内敷设UTP-5类线进行联网。此外，还有各类无线网也可用于家庭联网，如802.11x，蓝牙和HomeRF等，只要在住家内安装多个互联的无线接进点(WAP)和基站即可。可是，它们的安装麻烦，需要花钱请外部人员来建网。虽然用电话线也可建网，如HomePNA等，但因受电话线插口的限制而失往移动性。是以，直接使用住家内电力线与插座作为数据通讯前言将使BPL阐扬用武之地。　　3、美国处于地位　　BPL技术早是由瑞士Ascom公司提出的，哄骗类似CableModem方式在电力线上提供宽带数据营。电力公司可建立一些由多个用户同享的宽带毗连节点。所分歧的是，BPL技术使用的是直接与插座相连的现有电力线，不需要电话线，只要用一个BPL适配器插进插座即可。　　迄今，已有若干种BPL系统在进行现场实验。在欧洲，例如在德国、西班牙、法国、奥地利和瑞士等都已起头年夜规模现场展设。在亚洲，实验刚刚起头。2002年8月，香港PowerComNetwork公司(是CheungKongEnterprises与中国CLPTeleCom的合资公司)成立，与HutchisonGlobalCrossing合作开发有的BPL服务。在新加坡，一家地域ISP公司PacificInternet与SPTelecom合作，于2002年10月底完成了BPL演示，但什么时候商用还没有定。今朝，走在较前面的是美国。只有接进网的带宽瓶颈被打开，各类宽带服务与运用才能展开起来，网络容的潜力才能真正阐扬出来，故美国现正向实现更高的普遍服务方针起劲，以加速普及宽带接进。为此，美国FCC一直在鼓动勉励启用新的基于举措措施的宽带平台，以促进美国的宽带营。美国FCC主席MichaelPowell于2003年6月在视察了马里兰郊区的一个演示BPL技术的住家以后明确暗示，FCC对BPL技术将接纳鼓动勉励的政策。视察时，Powel经由过程现有的电力线和尺度电源插座传送了电子邮件，Web网页和话音和其它数据。在起居室，Powell一边听着互联网的无线电广播，一边在电视机上看着从几英里外一台计较机传来的片子“IceAge”。在书房，Powell一边在一部互联网电话机上收听话音邮件，一边看着由门口监视摄像机拍摄之图片的打印输出。Powell对BPL暗示出极年夜快乐喜爱，认为“BPL确实具有向美国年夜大都农村提供宽带接进的莫年夜潜力”。　　为了推动电力线宽带营的成长，FCC对某些技术划定规矩提出了修改，并于2004年2月发出《通告》，征求定见。所作的修改主要是为了确保宽带电力线系统在运行时不会对公共平安部门和余无线电使用者等现有用户造成有害的干扰。《通告》要求BPL装备采用自顺应干扰下降技术。这些技术可以使BPL装备完全遏制工作，动态地下降传送功率和(或)避免工作在特定频率上，以避免发生有害干扰。同时，建议开发一个包括诸如BPL装备位置、工作频率、调制类型等信息的公共数据库，以便实时协调解决干扰问题，并提出了射频测试导则、射频干扰测试方式和具体的干扰下降要求。　　今朝，美国很多电力公司在全国各地展开BPL实验，有的已商用，见图1。图中，蓝色圆点暗示实验，棕色圆点暗示商用。这些公司大都想与ISP，电话公司和其它公共事部门合作，借鉴电信公司曩昔的经验，提出新的商模式。例如，把它们的根蒂根基举措措施以批发模式租给合作方，自己也直接提供宽带营。IDACOMM(能源公司IDACORP的一家经营光纤网的子公司)就向ISP和远程电话公司开放宽带市场。自2003年9月以来，它一直在进行实验，实验速度为1Mbit/s到4.5Mbit/s。该公司拟在博伊西展开年夜规模的现场实验(笼盖2500个住家，速度为4.5Mbit/s)。　　2004年3月，位于辛辛那提的美国电力公司CinergyCorp与BPL装备制造商CurrentCommunications成立合资企，投进7000万美元在年夜辛辛那提区提供宽带电力线营，并豫备在从此3年内向肯塔基、俄亥俄和印第安那州扩大。它们欲将宽带技术卖给各地市政府拥有的电力公司和农村电力合作社，把方针瞄准笼盖年夜约2400万住家的公共事部门。Cinergy先在两个街区开放了营，向用户免费提供新的插进式Modem(批发价约30美元)。服务价格低于DSL或Cable.Modem，但速度更高。公司豫备在年末向6万住家提供营，价格在每月30至40美元之间，视毗连速度而定。　　美国另外一家从事多种经营的能源公司，ProgressEnergy与Earthlink联手经由过程现有电力线向北卡州若干小区的500多个家庭提供宽带互联网营。与其它在全国范围内实验BPL的公司分歧，ProgressEnergy则是哄骗所谓的接进BPL(AccessBPL)技术。该技术是在中压电力线上传送宽带旌旗灯号，由装在电线杆上的WLAN把宽带旌旗灯号直接广播到住家或企。此无线方案由Amperion公司开发，哄骗光纤与电力线的组合把旌旗灯号传送到每小区的中继点。ProgressEnergy认为，无线方案比要把Modem插进电源插口的传统电力线方案更平安，更经济，对用户也更利便。传统的室内BPL方案虽然能把宽带旌旗灯号一直引至电源插口，但这会造成对家里其它电器的干扰。　　ProgressEnergy方案中的一个无线装备凡是可传输约800英尺，笼盖三个住家，传送速度上行为1.3Mbit/s，下行为2.5Mbit/s。不管在室内和室外，只要在无线旌旗灯号笼盖范围内都可进行通讯。无线通讯基本不受云、温度变化或降雨的影响。闪电雷击可能致使无线装备遭到破坏，但可很快替换，恢复通讯。这类无线系统的弱点是偏远地域的密集森林或山地可能阻挡发射天线，使旌旗灯号变坏或被阻断。ProgressEnergy的宽带服务费用为前三个月每月为$19.95，以后每月为$39.95。无线装备是免费提供，用户可经由过程无线装备从家里和四周地域接进网络。由于用户反应秀，公司决议2004年年末正式投进商用。今朝已有一些原来使用DSL和CableModem的用户改用了该公司的宽带电力线。　　4、存在的问题与争议　　用电力线作为网络根蒂根基举措措施相对其它技术具有不需另外布线、可同时支持宽带接进和家庭联网及成本低的点。可是，任何电力电缆都是为50Hz或60Hz低消耗输电而设计的。当把它们用于BPL时，意味着必需传送9kHz到30MHz频率之间的旌旗灯号。在这些频率，电力电缆可能有泄漏，也就是说，部门高频旌旗灯号功率将以电磁波的形式辐射出往。故电力电缆相当于低效率的线性天线，电力线信道似乎一个开放的无线信道，要蒙受噪声、衰落、多径和干扰，同时也会干扰他人。当BPL系统获得普遍使用时，除将引发使用不异频率的相邻BPL系统之间的干扰(小区间干扰)和保密问题之外，还会对其它无线电通讯造成干扰。是以，BPL系统除应克服自身的信道缺陷等设计问题外，EMC是它能否推行运用的相当紧要的一个问题。　　不管什么时候，只要BPL旌旗灯号频率与正常无线电通讯的频率堆叠，干扰就将发生。干扰的年夜小跟发送功率、距离和布线的具体情况十分相关。譬如，离电力电缆很近的收音机极可能遭到干扰，但脱离几米远就可能感受不到干扰，由于受BPL系统辐射影响较年夜的主要是短波无线电通讯，包括余无线电和军用无线电。　　今朝，对BPL的争议主要围绕两个问题。一个是上述干扰问题，有人担忧BPL的推行使用会对其它无线电通讯造成干扰，但这一问题从管制和技术两方面接纳措施是可以获得解决的。另外一个问题来自管制方面，有些管制部门和电信主管人员看好电力线通讯，认为这是通往住家的第三条宽带线，要避免对BPL管制太严，非凡在其早期成长阶段，否则将疏远投资者。但有些主管人员认为，宽带电力线系统带来了一些管制难题。例如，假设管制放松，那末若何处置竞争和电力与通讯部门之间的交叉补助问题。　　5、前景与市场　　虽然宽带电力线技术已获得改善，成本也在下降，市场起头起步，有些管制部门(如美国FCC)对BPL接纳了更为积极的鼓动勉励措施，但人们对BPL的前景仍有分歧的看法。例如，美国AT&T把电力线看做另外一种接进技术，认为这对于其突破宽带接进瓶颈十分重要，现正与一家电力公司合作进行实验，演示了哄骗电力线提供VoIP营的情况。而MCI则接纳了较为谨严的做法，一方面在积极开发这一技术，另外一方面在研究它的潜力和经济性，至今未进行现场实验。MCI认为，谋求第三条线其实不单单依靠能源公司，除BPL外，还会斟酌其它下一代宽带接进技术，包括无线接进。一些吃过泡沫经济亏的年夜型电力公司现在对BPL也比力谨严。如美国电力公司(AEP)，虽然是BPL装备制造商Amperion的投资者，但它其实不想直接提供宽带营。它认为，自己不是电信公司，而是电力公司，宁可把电信营让给其他人往做。　　我国国家电力通讯中心自2001年12月起头也在进行电力线上网的小规模实验工作，所用的装备是由福建电力实验研究院提供的。该研究院研制的BPL装备高可到达10Mit/s的传输速度，现阶段上网速度为512k，已可与今朝的电信宽带网速度相媲美。比来有网站报道，中电飞华公司已在北京、上海、天津等地哄骗BPL技术提供高速上网营，包月费只有100元。在北京，中电飞华已在四环路内的几十个居平易近小区和清河等处拥有至少数千用户，并正在迅速扩年夜。　　现在看来，电力公司进进宽带市场晚了一些。BPL当前处于DSL和CableModem年夜约1997年时的相似地位，再过5年有可能上升到相当于今朝DSL和CableModem的地位。它们面临DSL和CableModem提供商的强劲竞争，后者可能经由过程绑缚方式向用户提供加倍廉价的营。电力公司必需哄骗技术和价格的势来朋分市场，经由过程提供绑缚营和实现尺度化，才能更好地成长起来。　　不管怎样，BPL早晚要走向市场，由于把电力线这一网络资本充实哄骗起来，是一件利国利平易近的工作。为了应对人类所面临的消除数字鸿沟这一庞大挑战，BPL应有它的用武之地，一定会有比力可观的潜在市场。