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[聚焦]虎落平陽 電力線上網(wǎng)如何脫困局

    大家常用的上網(wǎng)方式一般有:56KMODEM撥號上網(wǎng)(只要有電話線就能上網(wǎng)),xDSL方式(也需要電話線),CableModem方式(依托有線電視線路),F(xiàn)TTX+LAN上網(wǎng)(光纖到小區(qū)或樓,雙絞線到戶),無線上網(wǎng)卡或3G方式(通過手機或無線上網(wǎng)卡),WLAN方式(通過無線路由器)等等。

  各種家庭組網(wǎng)方式請參看:上網(wǎng)方式大全家庭網(wǎng)絡(luò)接入方式大搜羅

  而隨著電力線上網(wǎng)方式的出現(xiàn),又為大家增添了一種可選的上網(wǎng)方式。雖然近一兩年來,關(guān)于電力線上網(wǎng)的爭論漸起,但無可否認的是隨著電力線上網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,其缺點正在被不斷克服。

  一、PLC基本特點

  PLC(PowerLineCommunication)乃是一種寬帶技術(shù),利用一般傳輸電流的電力線作為媒介,進行傳輸聲音、資料或影像的方式。該技術(shù)在不需要重新布線的基礎(chǔ)上,可在現(xiàn)有電線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視頻等多業(yè)務(wù)的承載,最終可實現(xiàn)四網(wǎng)合一。終端用戶只需要插上電源插頭,就可以實現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視頻道接收節(jié)目,打電話或者是可視電話。

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電力線上網(wǎng)為大家?guī)硇碌募彝ゾW(wǎng)絡(luò)解決方案
 

  電力線通信主要使用低壓民用電線來傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),從目前的發(fā)展階段來看,電力線通信的技術(shù)涵蓋了以太網(wǎng)技術(shù)與電力技術(shù)及一些特殊的通信編碼調(diào)制技術(shù)。PLC在OSI的第二層以上符合標準的802.3以太網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)是以點對點方式傳輸802.3格式幀的網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀均遵從IEEE發(fā)布的802.3標準。

  PLC則是以太網(wǎng)的一個分支,區(qū)別在于在物理層中介質(zhì)更換為電力線,并且在第二層上采用了基于CSMA/CA的廣播共享方式,在此規(guī)范下歐洲電力線聯(lián)盟HomePlug1.0的通信速率業(yè)務(wù)可達到14Mbps。

  為了解決在強電環(huán)境下對高頻數(shù)據(jù)通信的干擾,HomePlug規(guī)范中引入了OFDM調(diào)制方式,并且在標準規(guī)范中保證了與國際電磁兼容的適配,以避免電磁泄漏對通信及其他設(shè)備電器的影響。PLC利用1.6M到30M頻帶范圍傳輸信號。在發(fā)送時,利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制,然后在電力線上進行傳輸,在接收端,先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出,再經(jīng)過解調(diào),就可得到原通信信號。

  用PLC上網(wǎng)需要增加的設(shè)備有兩種:需要PLC的局端設(shè)備(電力路由器)以及PLC調(diào)制解調(diào)器(電力貓或稱為電力網(wǎng)卡)。其中,PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶的家中,局端設(shè)備一般放置在樓宇的配電室內(nèi)。一臺局端設(shè)備可以拖帶數(shù)十臺PLC調(diào)制解調(diào)器。所以用戶要想使用PLC,需要運營商提供Internet出口,并在用戶的樓宇中安置PLC的局端設(shè)備,用戶購買或租用PLC的調(diào)制解調(diào)器后,就可以用PLC來上網(wǎng)。

  電力線通信網(wǎng)絡(luò)建成后,用戶只要在房間任何有電源插座的地方,把PLC終端電力調(diào)制解調(diào)器的一端插到電源插座上,一端接到電腦,不用撥號,就立即可享受最高達4.5-14Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入,來瀏覽網(wǎng)頁、撥打VoIP電話和在線觀看電影,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”。

  而且在室內(nèi)組網(wǎng)方面,計算機、打印機、VoIP電話和各種智能控制設(shè)備都可通過普通電源插座,由電力線連接起來,無需網(wǎng)絡(luò)布線,便可組成局域網(wǎng),高速共享Internet網(wǎng)資源。另外,可將房屋內(nèi)的電話、電視、音響、冰箱等家電利用PLC連接起來,進行集中控制,實現(xiàn)智能家庭的夢想?傊,PLC可作為一種接入技術(shù),提供寬帶網(wǎng)絡(luò)最后一公里的解決方案,適用于居民小區(qū)、學校、酒店、寫字樓、鄉(xiāng)村等范疇。

二、不足已顯現(xiàn)

  在家庭中安裝PLC網(wǎng)絡(luò)只需簡單地將HomePlug適配器插入電源插座,然后把適配器與寬帶MODEM或原來的網(wǎng)絡(luò)路由器相連就可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享和Internet上網(wǎng)。在過去五年里,售出了數(shù)百萬個HomePlug1.0產(chǎn)品,這證實了該技術(shù)可行,而且表現(xiàn)良好。而且目前PLC設(shè)備越來越多樣化,如電力線機頂盒、家庭監(jiān)控攝像頭、數(shù)字媒體適配器和揚聲器等,那些不支持HomePlug的產(chǎn)品可以利用適配器連入HomePlug網(wǎng)絡(luò)。

  但無可否認的是由于在電力線中存在很多“噪聲(干擾)”,這已對穩(wěn)定傳送數(shù)據(jù)和保持QoS帶來挑戰(zhàn)。也正是未能克服這種噪聲,HomePlug 1.0標準的PLC數(shù)據(jù)率最高只能達到14Mbps,這讓電力線上網(wǎng)在家庭中的普及度還遠遠不如具備同樣效能的無線局域網(wǎng)(Wireless LAN)。


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HomePlug 1.0正面臨困局


  首先,HomePlug 1.0標準的PLC很容易受到其它電器干擾,特別是在用電高峰易出現(xiàn)信號波動等等。與RJ45雙絞線相比,家用電力線上一般會接入很多電器設(shè)備,這些設(shè)備插入或斷開、開機或關(guān)閉電源,都可能導致電力線的電流和電壓不斷地變化,造成上網(wǎng)速度的減慢,如有時打開電視后你會發(fā)現(xiàn)上網(wǎng)速度從2M一下跌到64K甚至更低,就如墻壁對無線信號的影響一樣。

  如某網(wǎng)友留言稱:“我認為中點飛華的技術(shù)(HomePlug 1.0標準)還不成熟,受電壓的影響比較大,十分的不穩(wěn)定,夏天用的空調(diào),冬天用的電暖器、充電器等都對它有致命的影響,而且?guī)挷粔,我是?005年就選擇了它,當時安裝的時候因為是月中,所以就贈送了半個月的免費使用權(quán),這半個月他的表現(xiàn)非常好,可是一到正常使用它的時候,問題出現(xiàn)了,將近一個月都無法使用。”電力線在提供不錯的性價比接入手段的同時,為了克服這種問題,也采用了多載波正交頻分復用來解決傳輸頻帶利用率和傳輸效果,但目前看來效果都不大。

  此外,電表(不同電表設(shè)備提供商的電表設(shè)備是不同的,易成傳輸瓶頸或障礙)、泄漏(部分高頻信號功率將以電磁波的形式輻射出去,干擾其它電器)和安全亦在困擾著目前國內(nèi)的PLC市場推廣效果和用戶滿意度。這讓與小靈通幾乎同時期上市拓展的電力線上網(wǎng)屢遭挫折,無論國內(nèi)外,其市場推廣效果都與預(yù)期相距甚遠。

三、HomePlug AV能解困?

  毫無疑問,HomePlug 1.0標準已經(jīng)過時,正是這種過時標準才導致電力線市場和實際使用效果的表現(xiàn)不佳。

  大家知道,第一個HomePlug標準HomePlug 1.0早在2001年就得到批準,理論數(shù)據(jù)率最高達14Mbps。2004年推出了HomePlug 1.0 Turbo版,最大理論數(shù)據(jù)率提高到85Mbps。而新一代技術(shù)HomePlug AV標準于2005年8月被論壇董事會通過并于同年12月向會員開放,HomePlug AV理論數(shù)據(jù)率提高到200Mbps(實際可以穩(wěn)定在100Mbps)。HomePlug BPL標準將于2007年第一季度發(fā)布,預(yù)計2007年底會有商用產(chǎn)品投入市場。

  目前投入市場的PLC產(chǎn)品主要是基于HomePlug 1.0標準(速率14Mbps)和HomePlug AV標準(速率200Mbps)的產(chǎn)品,截止2006年10月,HomePlug 1.0+AV產(chǎn)品年銷售量達到600萬件,其中45%的市場在美國,55%的市場在歐洲和亞洲,預(yù)計2007年的年銷售量將增長到1000萬件。而隨著越來越多的HomePlug AV標準產(chǎn)品的出現(xiàn),電力線上網(wǎng)市場有望被重新點燃。


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PLC上網(wǎng)/聯(lián)網(wǎng)帶寬急需拓展


  根據(jù)HomePlug AV標準,實際應(yīng)用中,數(shù)據(jù)每秒的傳輸速度可過70-100MB。HomePlug AV標準還對QoS技術(shù)進行了規(guī)定,以便它能確保128位的AES編碼的視頻和音頻能正常傳輸。而且其安全性遠超過HomePlug 1.0所規(guī)定的56位的DES編碼標準。HomePlug AV支持術(shù)能實現(xiàn)在同軸電纜、電話線、以及電力線上數(shù)據(jù)傳輸。

  HomePlug AV的物理層使用OFDM調(diào)制方式,去除美國無線電愛好者使用的頻率后,在2-28MHz頻段使用917個子載波;功率譜密度可編程,以滿足不同國家的頻率管制;每個子載波可以單獨進行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM調(diào)制;采用Turbo FEC錯誤校驗;物理層線路速率達到200Mbps,凈荷為150Mbps,接近電力線信道的通信容量;前同步碼可被HomePlug 1.0設(shè)備檢測,從而實現(xiàn)兩者共存,但互操作是可選項。

  在10個家庭中進行的性能測試中,80%的插座達到55Mbps以上的帶寬,95%的插座達到35Mbps以上的帶寬,98%的插座達到27Mbps以上的帶寬,典型的物理層速率為70-100Mbps。

  而且更關(guān)鍵的是HomePlug AV含有先進的噪聲處理技術(shù),能夠消除噪聲。在實際測試中,即使電線陳舊,也沒發(fā)現(xiàn)HomePlug AV的性能下降。而且HomePlug AV的算法在雙絞線電話接線和同軸電纜上的表現(xiàn)同樣出色。在同軸電纜上采用HomePlug AV技術(shù)可以獲得與MoCA技術(shù)大致相同的性能。在測試中,HomePlug聯(lián)盟發(fā)現(xiàn),HomePlug AV在80%的電線插座中凈數(shù)據(jù)率至少為50-55Mbps。當利用同軸電纜進行測試時,HomePlug AV的數(shù)據(jù)率約為110Mbps。因為當初設(shè)計HomePlug AV的時候就是要保證它能在惡劣環(huán)境中正常運行,在同軸電纜上運行時性能更好。

  所以,我們可以肯定的是,要想為目前舉步維艱的PLC電力上網(wǎng)解困,拋棄掉原有的HomePlug 1.0標準已成大勢所趨,勢不可擋。相比HomePlug 1.0,HomePlug AV不僅是帶寬更寬,而且穩(wěn)定性也大幅提升,未來通過大規(guī)模采用HomePlug AV將真正在家庭內(nèi)部的電力線網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)筑起高質(zhì)量、多路媒體流、面向娛樂的網(wǎng)絡(luò),滿足家庭數(shù)字多媒體傳輸與高速寬帶上網(wǎng)的需要。


來源:IT168 作者:laocai

 
來源(電氣市場網(wǎng):http://xiangtz.com