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摘 要 本文首先介绍了电力线通讯基本概念和关键技术,接下来将PLC与其他接入技术进行比较,阐述其优势。
关键词 电力线通讯 接入技术 优势
一、电力线通讯的基本原理
1.什么是PLC
通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号、xDSL方式;利用HFC双向有线电视线路的CableMedem方式,或利用双绞线的LAN方式,及利用无线技术的LMDS或WLAN方式。现在,随着最新的电力线通讯(PLC— PowerLineCo~unication)技术的发展,我们又多了一种更经济、灵活、方便的宽带接入方式——电力线通讯(PLc)方式即通过电力线实现高速上Intemet网。
电力线通讯(PLC)简单来说就是利用已有的几乎无所不在的电力线作为通讯载体,加上一些PLC局端和终端调制解调器,将原有电力网变成电力线通讯网络,将原来所有的电源插座变为信息插座的一种通技术。
电力线通讯网络建成后,用户只要在房间任何有电源插座的地方,把PLC终端电力调制解调器的一端插到电源插座上,一端接到电脑,不用拨号,就立即可享受最高达4.545MbPs的高速网络接入,来浏览网页、拨打voIP电话和在线观看电影,从而实现数据、语音、视频以及电力于一体的“四网合一”。而且在室内组网方面,计算机、打印机、VoIP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,无需网络布线,便可组成局域网,高速共享Intemct网资源。
2.PLC关键技术
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。
——祸合设备(couPhngunit)是将信号传入线路并过滤噪音的。PLC调制解调器和PC内的藕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 Frequencyoivision 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hitemet数据流它却是个理想的网络。
二、PLC与其它接入技术的比较
当前,宽带接入在我国逐步升温,技术选择也日益多样化。随着因特网的迅速发展,网上话音通信、音频视频广播和宽带交互式新媒体的出现及发展对接入网带宽的要求越来越高,带宽不足将制约社区信息化发展。
基于我国现有网络的技术和现状,目前用户接入方式主要有以下几种现有固定电话线路的xDSL(数字用户线路)技术、基于现有有线电视线路(HFc)的CableModem(电缆调制解调器)技术、以太网(FTTx十LAN)接入技术、宽带固定无线(LMDS)接入方式、电力线上网(PLC)接入方式等。以下对目前常见的几种接入方式进行比较分析。
1.不对称数字用户线(ADSL)
ADSL系统是一种基于电话线的宽带接入技术,具有很高的灵活性和较高的经济性,可能发展成为接入网近期的主要宽带接入方案。ADSL技术是采用特殊的调制技术,在不改造原有的电话出局铜双绞线基础上,充分利用铜双绞线提供的话带以上的频带(约几十kHz到1.IMHz)传输高速信息,进行宽带接入的一种方式。
2.混合光纤同轴电缆(HFO)
HFC(包括CabfeModem)技术利用光纤和电缆的特点,单个网络提供各种类型拟和数字业务,使其对电话、数据、有线电视业务的综合发展极具吸引力。
3.以太网(FTTx+LAN)接入方式
LAN方式是采用以太网技术,它是用光缆+双绞线对小区进行综合布线,通常会获得10Mbit/S以上的共享带宽,理想速度将比现在拨号上网速度快近180。下载一部大片的时间大约是5分~7分钟,速度优势明显。
目前,最具潜力的宽带以太网接入方式是骨干网光纤到达或社区,即FTTx+LAN接入方式。FTTx(FiberTOThe大楼或社区)+LAN是基于优化光纤网络技术的宽带接入方式,垂直干缆采用光纤。
4.木地多点分配业务(LMDS)
小区固定宽带无线接入技术日益成熟,基于它的可移动性,它将是宽带网发展到高级阶段时实现个人通信的主要接入方式。但在目前的情况下,由于通信费用和终端设备等多方面的问题,目前的潜在用户不多。主要的宽带固定无线接入技术有三类:即己商业化的多路多点分配业务(MMDS)、直播卫星系统(DBs)以及试验中的本地多点分配业务(LMDS)。
5.无源光网络(ApoN)
以ATM为基础的无源光网络(APON)通过利用ATM的集中和统计复用功能,实现多业务、多比特率业务的支持能力,是具备宽带传送能力及比较长远的接入网解决方案。但是APON能否推广应用的重要因素是价格问题和技术成熟程度。
6.SDH应用于接入网
SDH作为一种成熟的传输手段,主要依靠其高速传送能力和特有组网能力应用于接入网,在宽带接入网中扮演重要角色。SDH在接入网中的应用必须提供适当的接口,或者与其他接入方式配合使用。例如在工DLC系统中,作为传输实现接入网的点到点、链形结构或者自愈合的环形结构应用等;又如通过承载ATM,IP为用户提供可靠的高速接入方案。
7.PLC电力线宽带接入
目前,一种通过电力线就可以上网的新型方式正悄然杀入宽带市场。电线上网的准确名称是电力线通讯技术,简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。电力线高速数据通讯实际上利用目前已有的宽带骨干和城域网,使用特殊的转换设备,将因特网运营商提供的宽带网络中的信息信号接入小区局端电力线,用户电脑只要通过电力调制解调器连接到室内日用交流电源插座即可上网。
利用电力线上网,其优点在于:
(1)成本低。对运营商而言,由于利用电力线上网,直接使用现有的电力网就可以实现通信,而不需要另外铺设电话线、光电缆等,大大减少了在基础网络上的投资。对用户而言,通过电力线上网,无需通过电话线,相对减少了通话费用,且享受到价格低廉的互联网接入服务。
(2)无所不在的电力线网络是此技术的优势。
(3)利用电力线上网能够提供高速的传输速率,其信息传送速度能达到10Mbi/s。
(4)此技术能够通过电力线将整个家庭的电器与网络联为一体,在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网,使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。
(5)利用电力线上网还有其它优点,如网络资源丰富、施工方便、一线两用、价格低廉等。目前,在中国己经有若干小区在进行电力线上网实验或商业运行。
但它的缺点也很明显:
(1)电力线上网存在着不稳定和不安全的问题。
(2)带宽拓宽问题。虽然利用电力线上网信息传送速度可能达到10Mbi此左右,但相对于比较成熟的以太网接入技术,电力线上网技术必须寻求宽带拓宽的空间。
(3)一些电信公司和技术公司对此技术热情不高。而且此技术涉及问题颇多,如如何获得电信业务经营许可证?如何选择合作伙伴并与之建立起供求双赢的赢利模式?费用问题等。因此,电力线上网仍然处于小规模的试验阶段。
参考文献:
[1]赵丙镇,宋健.HomePlug第一届电力线通信技术会议综述.电力系统通信,2006,(4):7-27.
[2]Y.-F.Chen,T-D.Chiueh. Bareband Transceiver Design of a 128-KbPr Power-line Modem for Household Applications. IEEE Trans.Power Delivery,2O02,(2):338-44.
[3]Biglieri,E.Codingandmodulation for a horrible channel. IEEE Communication Magazine. VOlume41,Issues 5,2003.92-98.
(作者单位:河南省省直机关通讯服务中心)
关键词 电力线通讯 接入技术 优势
一、电力线通讯的基本原理
1.什么是PLC
通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号、xDSL方式;利用HFC双向有线电视线路的CableMedem方式,或利用双绞线的LAN方式,及利用无线技术的LMDS或WLAN方式。现在,随着最新的电力线通讯(PLC— PowerLineCo~unication)技术的发展,我们又多了一种更经济、灵活、方便的宽带接入方式——电力线通讯(PLc)方式即通过电力线实现高速上Intemet网。
电力线通讯(PLC)简单来说就是利用已有的几乎无所不在的电力线作为通讯载体,加上一些PLC局端和终端调制解调器,将原有电力网变成电力线通讯网络,将原来所有的电源插座变为信息插座的一种通技术。
电力线通讯网络建成后,用户只要在房间任何有电源插座的地方,把PLC终端电力调制解调器的一端插到电源插座上,一端接到电脑,不用拨号,就立即可享受最高达4.545MbPs的高速网络接入,来浏览网页、拨打voIP电话和在线观看电影,从而实现数据、语音、视频以及电力于一体的“四网合一”。而且在室内组网方面,计算机、打印机、VoIP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,无需网络布线,便可组成局域网,高速共享Intemct网资源。
2.PLC关键技术
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。
——祸合设备(couPhngunit)是将信号传入线路并过滤噪音的。PLC调制解调器和PC内的藕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 Frequencyoivision 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hitemet数据流它却是个理想的网络。
二、PLC与其它接入技术的比较
当前,宽带接入在我国逐步升温,技术选择也日益多样化。随着因特网的迅速发展,网上话音通信、音频视频广播和宽带交互式新媒体的出现及发展对接入网带宽的要求越来越高,带宽不足将制约社区信息化发展。
基于我国现有网络的技术和现状,目前用户接入方式主要有以下几种现有固定电话线路的xDSL(数字用户线路)技术、基于现有有线电视线路(HFc)的CableModem(电缆调制解调器)技术、以太网(FTTx十LAN)接入技术、宽带固定无线(LMDS)接入方式、电力线上网(PLC)接入方式等。以下对目前常见的几种接入方式进行比较分析。
1.不对称数字用户线(ADSL)
ADSL系统是一种基于电话线的宽带接入技术,具有很高的灵活性和较高的经济性,可能发展成为接入网近期的主要宽带接入方案。ADSL技术是采用特殊的调制技术,在不改造原有的电话出局铜双绞线基础上,充分利用铜双绞线提供的话带以上的频带(约几十kHz到1.IMHz)传输高速信息,进行宽带接入的一种方式。
2.混合光纤同轴电缆(HFO)
HFC(包括CabfeModem)技术利用光纤和电缆的特点,单个网络提供各种类型拟和数字业务,使其对电话、数据、有线电视业务的综合发展极具吸引力。
3.以太网(FTTx+LAN)接入方式
LAN方式是采用以太网技术,它是用光缆+双绞线对小区进行综合布线,通常会获得10Mbit/S以上的共享带宽,理想速度将比现在拨号上网速度快近180。下载一部大片的时间大约是5分~7分钟,速度优势明显。
目前,最具潜力的宽带以太网接入方式是骨干网光纤到达或社区,即FTTx+LAN接入方式。FTTx(FiberTOThe大楼或社区)+LAN是基于优化光纤网络技术的宽带接入方式,垂直干缆采用光纤。
4.木地多点分配业务(LMDS)
小区固定宽带无线接入技术日益成熟,基于它的可移动性,它将是宽带网发展到高级阶段时实现个人通信的主要接入方式。但在目前的情况下,由于通信费用和终端设备等多方面的问题,目前的潜在用户不多。主要的宽带固定无线接入技术有三类:即己商业化的多路多点分配业务(MMDS)、直播卫星系统(DBs)以及试验中的本地多点分配业务(LMDS)。
5.无源光网络(ApoN)
以ATM为基础的无源光网络(APON)通过利用ATM的集中和统计复用功能,实现多业务、多比特率业务的支持能力,是具备宽带传送能力及比较长远的接入网解决方案。但是APON能否推广应用的重要因素是价格问题和技术成熟程度。
6.SDH应用于接入网
SDH作为一种成熟的传输手段,主要依靠其高速传送能力和特有组网能力应用于接入网,在宽带接入网中扮演重要角色。SDH在接入网中的应用必须提供适当的接口,或者与其他接入方式配合使用。例如在工DLC系统中,作为传输实现接入网的点到点、链形结构或者自愈合的环形结构应用等;又如通过承载ATM,IP为用户提供可靠的高速接入方案。
7.PLC电力线宽带接入
目前,一种通过电力线就可以上网的新型方式正悄然杀入宽带市场。电线上网的准确名称是电力线通讯技术,简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。电力线高速数据通讯实际上利用目前已有的宽带骨干和城域网,使用特殊的转换设备,将因特网运营商提供的宽带网络中的信息信号接入小区局端电力线,用户电脑只要通过电力调制解调器连接到室内日用交流电源插座即可上网。
利用电力线上网,其优点在于:
(1)成本低。对运营商而言,由于利用电力线上网,直接使用现有的电力网就可以实现通信,而不需要另外铺设电话线、光电缆等,大大减少了在基础网络上的投资。对用户而言,通过电力线上网,无需通过电话线,相对减少了通话费用,且享受到价格低廉的互联网接入服务。
(2)无所不在的电力线网络是此技术的优势。
(3)利用电力线上网能够提供高速的传输速率,其信息传送速度能达到10Mbi/s。
(4)此技术能够通过电力线将整个家庭的电器与网络联为一体,在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网,使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。
(5)利用电力线上网还有其它优点,如网络资源丰富、施工方便、一线两用、价格低廉等。目前,在中国己经有若干小区在进行电力线上网实验或商业运行。
但它的缺点也很明显:
(1)电力线上网存在着不稳定和不安全的问题。
(2)带宽拓宽问题。虽然利用电力线上网信息传送速度可能达到10Mbi此左右,但相对于比较成熟的以太网接入技术,电力线上网技术必须寻求宽带拓宽的空间。
(3)一些电信公司和技术公司对此技术热情不高。而且此技术涉及问题颇多,如如何获得电信业务经营许可证?如何选择合作伙伴并与之建立起供求双赢的赢利模式?费用问题等。因此,电力线上网仍然处于小规模的试验阶段。
参考文献:
[1]赵丙镇,宋健.HomePlug第一届电力线通信技术会议综述.电力系统通信,2006,(4):7-27.
[2]Y.-F.Chen,T-D.Chiueh. Bareband Transceiver Design of a 128-KbPr Power-line Modem for Household Applications. IEEE Trans.Power Delivery,2O02,(2):338-44.
[3]Biglieri,E.Codingandmodulation for a horrible channel. IEEE Communication Magazine. VOlume41,Issues 5,2003.92-98.
(作者单位:河南省省直机关通讯服务中心)