電力線上網(wǎng)如何才能擺脫困局？

　　大家常用的上網(wǎng)方式一般有：56K Modem撥號(hào)上網(wǎng)（只要有電話線就能上網(wǎng)），xDSL方式（也需要電話線），CAble Modem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(wú)線上網(wǎng)卡或3G方式（通過(guò)手機(jī)或無(wú)線上網(wǎng)卡），WLAN方式（通過(guò)無(wú)線路由器）等等。


　　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(lái)，關(guān)于電力線上網(wǎng)的爭(zhēng)論漸起，但無(wú)可否認(rèn)的是隨著電力線上網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，其缺點(diǎn)正在被不斷克服。

　　一、PLC基本特點(diǎn)

　　PLC（Power Line Communication）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(jìn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等多業(yè)務(wù)的承載，最終可實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)合一。終端用戶只需要插上電源插頭，就可以實(shí)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。

　　電力線通信主要使用低壓民用電線來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從目前的發(fā)展階段來(lái)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(biāo)準(zhǔn)的802.3以太網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)。

　　PLC則是以太網(wǎng)的一個(gè)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HomePlug 1.0的通信速率業(yè)務(wù)可達(dá)到14Mbps。

　　為了解決在強(qiáng)電環(huán)境下對(duì)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中保證了與國(guó)際電磁兼容的適配，以避免電磁泄漏對(duì)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(hào)。在發(fā)送時(shí)，利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在電力線上進(jìn)行傳輸，在接收端，先經(jīng)過(guò)濾波器將調(diào)制信號(hào)濾出，再經(jīng)過(guò)解調(diào)，就可得到原通信信號(hào)。

　　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(tái)局端設(shè)備可以拖帶數(shù)十臺(tái)PLC調(diào)制解調(diào)器。所以用戶要想使用PLC，需要運(yùn)營(yíng)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(gòu)買(mǎi)或租用PLC的調(diào)制解調(diào)器后，就可以用PLC來(lái)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(hào)，就立即可享受最高達(dá)4.5-14Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來(lái)瀏覽網(wǎng)頁(yè)、撥打VoIP電話和在線觀看電影，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)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(jì)算機(jī)、打印機(jī)、VoIP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)，無(wú)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(lái)，進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)智能家庭的夢(mèng)想。總之，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(xué)校、酒店、寫(xiě)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(jiǎn)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(lái)的網(wǎng)絡(luò)路由器相連就可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享和Internet上網(wǎng)。在過(guò)去五年里，售出了數(shù)百萬(wàn)個(gè)HomePlug1.0產(chǎn)品，這證實(shí)了該技術(shù)可行，而且表現(xiàn)良好。而且目前PLC設(shè)備越來(lái)越多樣化，如電力線機(jī)頂盒、家庭監(jiān)控?cái)z像頭、數(shù)字媒體適配器和揚(yáng)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(wú)可否認(rèn)的是由于在電力線中存在很多“噪聲（干擾）”，這已對(duì)穩(wěn)定傳送數(shù)據(jù)和保持QoS帶來(lái)挑戰(zhàn)。也正是未能克服這種噪聲，HomePlug 1.0標(biāo)準(zhǔn)的PLC數(shù)據(jù)率最高只能達(dá)到14Mbps，這讓電力線上網(wǎng)在家庭中的普及度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如具備同樣效能的無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless LAN）。

　　首先，HomePlug 1.0標(biāo)準(zhǔn)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(hào)波動(dòng)等等。與RJ45雙絞線相比，家用電力線上一般會(huì)接入很多電器設(shè)備，這些設(shè)備插入或斷開(kāi)、開(kāi)機(jī)或關(guān)閉電源，都可能導(dǎo)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(shí)打開(kāi)電視后你會(huì)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(duì)無(wú)線信號(hào)的影響一樣。

　　如某網(wǎng)友留言稱：“我認(rèn)為中點(diǎn)飛華的技術(shù)（HomePlug 1.0標(biāo)準(zhǔn)）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(duì)它有致命的影響，而且?guī)�寬不夠，我是�?005年就選擇了它，當(dāng)時(shí)安裝的時(shí)候因?yàn)槭窃轮校�所以就�?zèng)送了半個(gè)月的免費(fèi)使用權(quán)，這半個(gè)月他的表現(xiàn)非常好，可是一到正常使用它的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，將近一個(gè)月都無(wú)法使用�！彪娏�線在提供不錯(cuò)的性價(jià)比接入手段的同時(shí)，為了克服這種問(wèn)題，也采用了多載波正交頻分復(fù)用來(lái)解決傳輸頻帶利用率和傳輸效果，但目前看來(lái)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(hào)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(guó)內(nèi)的PLC市場(chǎng)推廣效果和用戶滿意度。這讓與小靈通幾乎同時(shí)期上市拓展的電力線上網(wǎng)屢遭挫折，無(wú)論國(guó)內(nèi)外，其市場(chǎng)推廣效果都與預(yù)期相距甚遠(yuǎn)。

　　三、HomePlug AV能解困？

　　毫無(wú)疑問(wèn)，HomePlug 1.0標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過(guò)時(shí)，正是這種過(guò)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)才導(dǎo)致電力線市場(chǎng)和實(shí)際使用效果的表現(xiàn)不佳。

　　大家知道，第一個(gè)HomePlug標(biāo)準(zhǔn)HomePlug 1.0早在2001年就得到批準(zhǔn)，理論數(shù)據(jù)率最高達(dá)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(biāo)準(zhǔn)于2005年8月被論壇董事會(huì)通過(guò)并于同年12月向會(huì)員開(kāi)放，HomePlug AV理論數(shù)據(jù)率提高到200Mbps（實(shí)際可以穩(wěn)定在100Mbps）。HomePlug BPL標(biāo)準(zhǔn)將于2007年第一季度發(fā)布，預(yù)計(jì)2007年底會(huì)有商用產(chǎn)品投入市場(chǎng)。

　　目前投入市場(chǎng)的PLC產(chǎn)品主要是基于HomePlug 1.0標(biāo)準(zhǔn)（速率14Mbps）和HomePlug AV標(biāo)準(zhǔn)（速率200Mbps）的產(chǎn)品，截止2006年10月，HomePlug 1.0+AV產(chǎn)品年銷(xiāo)售量達(dá)到600萬(wàn)件，其中45%的市場(chǎng)在美國(guó)，55%的市場(chǎng)在歐洲和亞洲，預(yù)計(jì)2007年的年銷(xiāo)售量將增長(zhǎng)到1000萬(wàn)件。而隨著越來(lái)越多的HomePlug AV標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的出現(xiàn)，電力線上網(wǎng)市場(chǎng)有望被重新點(diǎn)燃。

根據(jù)HomePlug AV標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)每秒的傳輸速度可過(guò)70-100MB。HomePlug AV標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)QoS技術(shù)進(jìn)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(yuǎn)超過(guò)HomePlug 1.0所規(guī)定的56位的DES編碼標(biāo)準(zhǔn)。HomePlug AV支持術(shù)能實(shí)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(guó)無(wú)線電愛(ài)好者使用的頻率后，在2-28MHz頻段使用917個(gè)子載波；功率譜密度可編程，以滿足不同國(guó)家的頻率管制；每個(gè)子載波可以單獨(dú)進(jìn)行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM調(diào)制；采用Turbo FEC錯(cuò)誤校驗(yàn)；物理層線路速率達(dá)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(cè)，從而實(shí)現(xiàn)兩者共存，但互操作是可選項(xiàng)。

　　在10個(gè)家庭中進(jìn)行的性能測(cè)試中，80%的插座達(dá)到55Mbps以上的帶寬，95%的插座達(dá)到35Mbps以上的帶寬，98%的插座達(dá)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(jìn)的噪聲處理技術(shù)，能夠消除噪聲。在實(shí)際測(cè)試中，即使電線陳舊，也沒(méi)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(cè)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(dāng)利用同軸電纜進(jìn)行測(cè)試時(shí)，HomePlug AV的數(shù)據(jù)率約為110Mbps。因?yàn)楫?dāng)初設(shè)計(jì)HomePlug AV的時(shí)候就是要保證它能在惡劣環(huán)境中正常運(yùn)行，在同軸電纜上運(yùn)行時(shí)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(biāo)準(zhǔn)已成大勢(shì)所趨，勢(shì)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(lái)通過(guò)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(lè)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。