电线上网美梦成真

　　家里的电源插座即将成为人们进入互联网世界的大门，期盼用电线上网的美梦将成真。

一、起源与发展

　　应用电力线传输信号的实例最早是电力线电话，它的应用范围在同一个变压器的供电线路以内电信号从电力线上滤下来。十多年前，在美国就已经有用电力线作为家庭总线的产品———10X系统。1991年美国电子工业协会的CEBUS研究会确认了三种家庭总线，电力线是其中一种。1997年10月，Northern Telecom公司和Norweb Communications公司共同宣布进行数字电线技术的开发，这项技术将使电力公司能够在电力线上以1Mbps的速度传送数据和话音业务。去年西门子的PLC技术将电力线总线的家庭扩大到小区的电信接入网端口，而且能以1Mbps的速率传输数据。目前国内也有部门正在开发这项技术，但是传输速率还只有4kbps。

　　在采用电源线的方式中，业界团体“家庭插电联盟”(HomePlug Powerline Alliance)由思科系统、英特尔、惠普、松下和夏普等13家公司已于今年4月成立，致力于创造共同的家用电线网络通讯技术标准。美国Advanced Micro Devices(AMD)、美国Conexant Systems、美国Enikia、美国Intellon、美国Motorola、Panasonic、美国S3下属的Diamond Multimedia、美国Tandy/RadioShack以及美国Texas Instruments等都参加了HomePlug Powerline Alliance。此外，经营采用电源线的家用网络供应商，有美国Intellon及美国Ambiant Technologies等公司，现已发展成为由60家公司组成的企业集团，并已选用Intellon公司的技术，作为共同技术标准的基础。HomePlug集团预期，今年底前，正式的“电线”标准可望定案，而第一批使用此技术的产品可望在年内推出。

二、关键技术：PLC

　　PLC传输技术，是为提供端到端接入而设计的。它贯穿了从家用电源插座和最终用户终端到电信网络的入口点。PLC技术利用室内电源线网络将IP包从用户PC传送至一个家庭室内入口点的集成器，在这一入口点，另外一个传输段利用低压配电网将数据传输至同时为多个家庭提供电源的变压器。PLC技术主要包括这么几个要素：

　　——电力线网络单元(PNU)，它负责控制电力线网络并从单元配电网集成话务。通过适当的电信干线接口，PNU再将话务传至馈电网络。根据馈电网络中使用的不同介质，PNU也可转换来自低压配电网的数据话务。

　　——电源线网络终端(PNT)，它为最终用户PC或其它用户提供适当的接口，如以太网或是USB。为了降低成本，这一独立设备能够和PC或其它设备相集成。

　　——偶合设备(CouplingUnit)是将信号传入线路并过滤噪音的。目前它还是一个插销插入电插座的相对独立的设备，今后它可能会和PLC调制解调器集成于一体。PLC调制解调器和PC内的偶合设备的集合体有一天将使PC可以直接在网上运行。

　　正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM技术)可以提高电力线网络传输质量。它是一种多载波调制技术。传输质量的不稳定意味着电力线网络不能保证如语音和视频流这样的实时应用程序的传输质量。然而对于传输突发性Internet数据流它却是个理想的网络。即便是在配电网受到严重干扰的情况下，OFDM也可提供高带宽并且保证带宽传输效率，而且适当的纠错技术可以确保可靠的数据传输。

　　配电网是一种共享介质，即所有与之相连的用户都共享同一“电缆”。在典型的城市配置中，它则转化为与一个变压器相连的大约100到200个用户。PLC系统能够在1Mbps的最佳传输速率下支持80个用户，这一比例是足够的。由PLC技术支持的客户，需要具备一个技术条件，具有很强的带宽分配能力的介质接入控制(MAC)层。这就使电源线网络不仅仅能够支持80个Internet用户的数据往复交换，而且能够灵活地适应以不同速率传输的上行和下行数据。

三、电线上网的优缺点

　　用电力线作家庭总线有其显著的优点：成本低、施工方便、一线两用，价格低廉，延伸方便。电力线在家庭、公司及各种场所处处可达，比电缆甚至是固定电话网络更是广泛。例如，用户能自由选择在家中任何有电插座的角落上网，用量多大都不必担忧电话费，也不用花钱铺设更多电话线。理论上电线作为通信线路的通信速度，根据不同的频率可达每秒3兆比特或10兆比特，与光纤大致相同。一个民用220V线路的变压器只覆盖一定范围内的用户，所以在同一条电力线上的资源不会因为用户太多而降低效率。在用户较少的情况下，可以把几个变压器线路区域内的用户联在一起，提高服务器的利用率；如果用户增多了，不同变压器区域内的用户又可以分开，使用本区域的主服务器，可使资源的利用率始终保持在较高的水准。

　　电力线传输所存在明显的缺点就是噪声大和安全性低的问题。尽管电力线可以作为高速通信的一种备选介质，但电力系统的基础设施并不具备提供高质量数据传输服务的功能，而且，使用电力线来进行通信经常会发生一些不可预知的错误。家庭电器产生的电磁波会对通信产生干扰，这种联网方式也会影响短波收音机等。另外，供电网上网服务，是一种“共享带宽”(shared bandwidth)的技术，用户上网时的速度，取决于当时会有多少用户上网。如果很多用户同时上网，传输速度相对就较慢。

四、产品与实验并进

　　厂商近年来一直编织用电线即能连结家电网络的美梦，将PC、电话、音响甚至电冰箱都能连成一气，彼此沟通。但经过数年来的研发，如今厂商已纷纷展示新的成果，证明这种技术行得通。

　　在去年11月的拉斯维加斯Comdex计算机展中，采用电源线方式的家用网络已经变成现实。摩托罗拉公司在Comdex展示一款新型缆线Modem，使用者用电插座连结各种电子装置后，便可与PC分享网络连线资源。Phonex Broadband则展示一款新型电力变压器，包含一个USB连接端口，让PC和笔记本计算机的使用者轻松连结上家中的供电网络。信蓝(Sonicblue)公司开发了一种MP3音乐播放器，只要把这个播放器插进普通的电插座，就可以通过网络下载音乐。该公司目前正在与摩托罗拉等公司合作开发利用电力线连接网络的游戏机等产品。

　　今年3月瑞士最大的电信设备公司亚斯康宣布从4月起批量生产一种通过普通电线接入互联网(电线上网)的装置。该公司已经同德国最大的电力供应商莱茵-威斯特伐利亚发电厂签订合同，可望于今年5月中旬为成千上万的德国用户提供通过电线上网的装置。奥地利下奥州供电公司也已开始在奥地利的4个城市进行利用电力电线传输互联网数据的实地操作实验。新加坡能源公司也在试验由瑞士的Ascom公司开发的电线上网技术。在硬件方面，只要用配套产品中的电缆，把一个特制的适配器，与个人电脑的一个并行端口连接，并把适配器的插头插入电源插座即可。这一技术还能把家中的多台电脑连接起来，建立家庭局域网，其数据传输速度主要取决于适配器。目前正在试验800kbps的数据传输速度，还将试验2200kbps的数据传输速度，未来可达4000kbps。预计将来推出上网服务后，供电网络不只是用来传输数据，也将用来传输音频和视频节目等。

　　美国佛罗里达州的英特伦公司开发的电线上网新产品将于今年6月底在美国上市。新技术以变压器将高速电信网络连上高压电线网，它使用特殊转接器，所以声音或是资料传输就可以转换至高压电线网，再经由电线传送到每个家庭。该公司希望新型转接器今年6月上市时每一个的销售价格约为100美元，公司两年内的总收入将超过1亿美元。美国的大型公司对这项技术也颇感兴趣，一家名为Home Plug的集团已经获得思科系统公司、英特尔公司和康柏等公司的经费支援。

　　韩国产业资源部也开始利用电线上网。该技术是把载有信息的高频加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把成高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话，以实现信息传递。按目前发展趋势，到2001年年末，信息传送速度很可能达到10兆bps。

　　五、政府支持

　　主管信息通信产业的日本总务省今年1月决定以2002年为目标，开发利用电线作为通信网络线路的技术，以促进社会信息化的发展。为了迅速普及因特网，政府的信息技术战略会议建议降低网络构筑和使用价格。总务省据此制定一项法令，从2002年起准许使用电线作通信网络的线路，同时还准备在年内开发可供家用电脑等使用的万能插口等装置。5月，日本60家有关企业设立了联合机构“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。将来只要把电脑的电源插头插入插座，即可接入互联网。目前，在日本互联网主要是通过电信线路连接电脑。新设立的联合研究机构将研究使电线发挥通信线路作用的技术。

　　德国联邦议院议会上院新近通过一项议案，批准使用能使互联网信息通过电力线和墙上电源插座传输的技术。联邦议会投票通过的这项议案为今后在广播波段范围内通过电线上网铺平了道路。议案还同意，在2010年电视信号、2015年标准无线电的传输分别完全实现数字化的时候，它们的波段也将向接入互联网业务。德国最大的电力设备生产商RWE承诺，用电线上网要比ISDN拔号上网快30多倍，而且价格比前的宽带有线电视还便宜。德国MVV公司今夏将在德国西南部城市曼海姆为3000名使用者安装这种电线对200户住家进行的试验计划已经结束，结果十分顺利。

　　专家预期，未来数年，随着高速上网愈来愈普及，新技术将把电线、无线和电话线这三种技术合而为一，让使用者通过高速网络连线，轻松将计算机、各种电子装置、安全系统和家电串连成家庭网络。 （陈金岭）(据eNet硅谷动力)