电力线上网--引发网络革命(下)
2003/07/11
5 电力线通信用于接入方案
电力线通信是接入网的一种替代方案，这对网络运营商非常重要，其原因在于：
5 1 通信市场有50％的投资用于接入网；
5 2 在很多国家，电信管制解除后，接入网的线路资源归还以往运营商所拥有，新兴运营商于是试图寻找一种新的解决方案，向用户提供网络接入服务，以打破传统运营商对最后一公里的垄断；
5 3 新型电信业务的快速发展导致了接入网传输容量需求的急剧增加。
目前，开展接入网业务有两种方式：一种是建立新的网络，另一种是利用已有的线路资源。第一种方式可通过无线、新铺电缆或光纤等方法实现，无线方式需要射频转换的硬件，由于成本较高，难以得到大面积推广，只能作为有线接入的一种补充；新铺电缆或光纤需要重新布线，费时费力，并给用户带来诸多不便。因此，利用现有线路资源是比较理想的解决方式。
现有线路资源主要有：电话线、有线电视网和电力线。电话线和有线电视网的接入线路资源归传统的运营商所拥有，而且相对于电力线而言，其线路覆盖范围要小得多。在国内，除了特别偏僻的山区外，电力线几乎无所不在，在每个家庭的每个房间，至少都有一个以上的电源插座，这对开展接入业务而言非常方便。
在室内组网方面，计算机、打印机、电话和各种智能控制设备都可通过普通电源插座，由电力线连接起来，组成局域网。现有的各种网络应用：如话音、电视、多媒体业务、远程教育等，都可通过电力线向用户提供，以实现接入和室内组网的多网合一。因此，电力线通信在家庭组网和接入等方面将大有可为。电力线通信将在一个较短的时间内，达到数十亿美元的产值，而且会像20世纪50年代的电视那样，影响每个家庭。
当然，电力线通信的环境比电话线和有线电视网要恶劣得多。
电力线接入是把户外通信设备插入到变压器用户侧的输出电力线上，该通信设备可以通过光纤与主干网相连，向用户提供数据、语音和多媒体等业务。在通信设备内部，高频网络信号与50/60Hz低频电信号一起，耦合到用户端电力线上，由此可把通信网、电力输送网和用户驻地网连接起来。户外设备与各用户端设备之间的所有连接都可看成是具有不同特性和通信质量的信道，如果通信系统支持室内组网，则室内任两个电源插座间的连接都是一个通信信道。因此，低压电力网有多个通信信道。通信质量的好坏与通信信道直接相关，很大程度上取决于接收端的噪音水平和不同频率信号的衰减。噪音越大，在接收端将越难提取出有用的信号；同样，如果信号从发送端到接收端的传输过程中发生衰减，在接收端，信号可能被淹没在噪音之中，也很难提取出有用的信号。
电力线通信的噪音主要来源于与低压电网相连的所有负载以及无线电广播的干扰等，由于负载的开关会引起电力线上电流的波动，使得电力线的周围会产生电磁辐射，所以，沿电力线传送数据时，会出现许多意想不到的问题。另外，信号衰减与信道的物理长度和低压电网的阻抗匹配情况有关，由于低压电网上负载的开关是随机的，因此，其阻抗是随时间而变化的，很难进行匹配。所以，电力线通信的环境极为恶劣，在这样恶劣的环境下，很难保证数据传输的质量，必须采用许多相关的技术加以解决。
6 电力线上网的发展前景
61 电力线上网面临的问题
电力线上网作为一个新生事物进军宽带市场，虽然具有以上介绍的几方面特点，但必须肯定的是，电力线上网的发展还有很长一段路程要走，因为它还存在下面几个主要困难：
★ 使用费用高
现在大部分电力线上网的用户都是通过电力调制解调器实现的，而目前这种特殊的调制解调器的价格在800元至1200元之间，这与目前中国电信的入网接入成本相比，显得有点偏高，而且随着电信运营商的上网资费逐步下调，电力线上网如不能解决设备、网络运营的成本高等问题，制定低的资费标准，只是依赖电力的网络优势，是不具备竞争力的。
★ 通信不稳定
电力线上网很难保证数据通信的稳定性，因为电力系统的基础设施，无法提供高质量的数据传输服务，且每一个家庭的用电量都比较复杂，用电负荷不断变化。当在电线上还在传送数据，电压的变化肯定会带来干扰，从而影响上网的质量。而且，使用电力线上网可能还会发生一些不可预知的麻烦，如家庭电器产生的电磁波会对信息的传输产生干扰，利用电力线上网也会影响短波收音机的信息接收等。
62 电力线上网发展备忘录
早在1990年英国Norweb通讯公司就开始对电力线载波通讯进行研究。1995年，该公司又与加拿大北电网络联手，共同开发这项新技术。1998年就已成功地进行了采用传统的输电线路进行Internet接入的试验。
2000年4月由思科、英特尔、惠普、松下和夏普等13家公司组成的“家庭插电联盟”(HomePlug Powerline Alliance，简称HPA)，致力于创造共同的家用电线网络通信技术标准。此后，“家庭插电联盟”发布了该标准的第1个版本Home－Plug
10。 在电力线家庭网络中，只需在事先安装好的万能插座上插入电源插头即可构筑起LAN。
2001年3月德国电力工业巨头RWE公司和它的合作伙伴瑞士的Ascom发起一项名PowerNet的计划。根据这项计划，两家公司将向大约20，000用户提供这种利用电源线路的互联网接入服务。
2001年5月，日本60家有关企业设立联合机构“电线载波通信设备开发部会”，研究用输电线做通信线路的技术。
最近，我国福建省电力试验研究院研制成功“数字化输电线路技术”的核心产品——电力调制解调器及多个相关产品，其传输速率达到10M。同时国电通信中心采用国内外电力线通信(PLC)组网设备，在北京某生活小区成功地进行了lnternet接入试验，并获得了较理想效果。
以上的进展表明电力线上网已经走出试验室，开始趋于成熟走向应用，开始展示出自身的优势。
事实上从广义上来讲电力线上网从层次上可分为中压配电网、低压配电网和家庭内部网络。家庭内部网络是指通过电力线组建高速LAN；低压配电网是指从中压变电站到用户电表的一点对多点通信，解决Internet“最后一公里”问题；中压配电网主要从中压变电站到主要变电站。
由于电线通信的费用仅为利用光纤通信电缆互联网服务的60％至70％，并且不必支付使用线路费，从而大大降低了通信费用，据称目前实验室的最高通信速率可达到2.5Gb/s。如果该技术得到广泛的应用，那么将极大的影响电信市场。
电力线上网--引发网络革命(上)
中国通信网(www.c114.net)—中国CATV