彭 博
隨著社會(huì)信息化程度的提高，網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活中不可缺少的一部分。由于人們對信息的需求已從單純的數(shù)據(jù)信息向交互式多媒體信息發(fā)展，所以急需一種可靠的接入方式來適應(yīng)大容量﹑高速率的數(shù)據(jù)﹑視頻﹑圖像﹑語音等高質(zhì)量信息的傳輸與服務(wù)。目前常用的是ISDN （綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）、ADSL、光纖網(wǎng)等效能較高的接入方式。但是,隨著科技的迅速發(fā)展，電力線已成為一種新型的寬帶接入技術(shù)，并且有著良好的發(fā)展前景。
1．電力線通信的概念
電力線通信技術(shù)簡稱PLC (Power Line Communica*9鄄tion)，是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸高速數(shù)據(jù)﹑話音﹑圖像等多媒體業(yè)務(wù)信號的一種通信方式。因特網(wǎng)通過光纜連接到用戶小區(qū)大樓的總配電室后，只需通過PLC Modem 連接到用戶內(nèi)電源插座上，再通過電力線連接樓宇配電變壓器端的PLC主控設(shè)備，即可完成“最后一百米”的接入，不用撥號便能在線地接收和發(fā)送In*9鄄 ternet信息，而且傳遞信息的速度比ISDN快30多倍。
2．PLC的起源與發(fā)展
1990年初，英國科學(xué)家首先提出了把電力線應(yīng)用于Internet連接的技術(shù)。而應(yīng)用電力線傳輸信號的實(shí)例最早要算是電力線電話。它的應(yīng)用是在同一個(gè)變壓器的供電線路以內(nèi)，把電信號從電力線上濾下來。1997年10月，Northern Telcom公司和Norweb 公司宣布開始進(jìn)行數(shù)字電線技術(shù)的開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)使電力公司能在電力線上以1Mbit/s的速度傳送數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著PLC芯片制造技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC芯片的傳輸速率從1Mbit/s發(fā)展到2，4，45Mbit/s。同時(shí)，瑞士、德國、西班牙、韓國在PLC的產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)解決方案上也進(jìn)行了多項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)。2001年7月1日起，德國埃森RWE公司已經(jīng)把PLC技術(shù)正式商業(yè)化，致力于德國電力線接入市場的運(yùn)營、數(shù)字化家居的建設(shè)以及電力線數(shù)字學(xué)校的建設(shè)和運(yùn)營。
3．PLC關(guān)鍵技術(shù)
PLC傳輸技術(shù)，是為提供端到端接入而設(shè)計(jì)的。它貫穿了從家用電源插座和最終用戶終端到電信網(wǎng)的入口點(diǎn)。它利用室內(nèi)電源線網(wǎng)絡(luò)將IP包從用戶PC傳送至一個(gè)家庭室內(nèi)入口點(diǎn)的集成器上，在這一入口點(diǎn)，另外一個(gè)傳輸段利用低壓配電網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至同時(shí)為多個(gè)家庭提供電源的變壓器上。其主要包括以下幾個(gè)要素。 電力線網(wǎng)絡(luò)單元（PNU），負(fù)責(zé)控制電力線網(wǎng)絡(luò)并從單元配電網(wǎng)集成話務(wù)，再將話務(wù)通過適當(dāng)?shù)?a class="channel_keylink" href="/search.asp">電信干線接口傳至饋電網(wǎng)絡(luò)。
電源線網(wǎng)絡(luò)終端（PNT），為最終用戶PC或其他用戶提供適當(dāng)?shù)慕涌�，如以太網(wǎng)或是USB。
耦合設(shè)備（Coupling Unit），將信號傳入線路并過濾噪聲。它將由目前的插銷插入電插座的相對獨(dú)立的設(shè)備，向與PLC Mo*9鄄dem集成于一體化轉(zhuǎn)變，使PC可以直接在網(wǎng)上運(yùn)行。
正交頻分多路（OFDM）技術(shù)，用于提高電力線網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量。它是一種多載波調(diào)制技術(shù)，即使在配電網(wǎng)受到嚴(yán)重干擾時(shí)，OFDM仍可提供帶寬并且保證帶寬傳輸效率。
介質(zhì)接入控制（MAC），運(yùn)用其很強(qiáng)的帶寬分配能力，使電源線網(wǎng)絡(luò)不僅能支持其基本用戶的數(shù)據(jù)交換，而且能靈活地適應(yīng)以不同速率傳輸?shù)纳闲泻拖滦袛?shù)據(jù)。
4．PLC的優(yōu)勢
用電力線通信，所需成本極低。對運(yùn)營商來說，不需另外鋪設(shè)電話線、光纜等，直接使用現(xiàn)有的電力網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)通信，大大減少了在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的投資。而對用戶而言，無需通過電話線上網(wǎng)，不用支付昂貴的話費(fèi)，即可得到價(jià)格低廉的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。無所不在的電力線，可以將網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)推廣到每個(gè)家庭，不必加入到其他寬帶接入的“最后一公里”的“圈地運(yùn)動(dòng)”中。電力線通信能提供高速的傳輸速率。德國最大的電力設(shè)備生產(chǎn)商RWE已宣布，運(yùn)用其電力線上網(wǎng)技術(shù)比ISDN撥號上網(wǎng)快30多倍。通過電力線，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)一體化，推動(dòng)家庭電器數(shù)字化的普及。
5．PLC的缺點(diǎn)
電力線傳輸所存在的明顯缺點(diǎn)是噪聲大和安全性低的問題。家電的使用，使電力線上有許多不可預(yù)料的噪聲和干擾源，再加上電力線通信具有時(shí)間上不可控、不恒定的特點(diǎn)，導(dǎo)致電力線的特性不斷變化，使高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)功能不能得到保證。供電網(wǎng)上網(wǎng)服務(wù)，是一種共享帶寬的技術(shù)，用戶上網(wǎng)的速度，取決于當(dāng)時(shí)上網(wǎng)用戶的數(shù)量，如果多用戶同時(shí)上網(wǎng)，傳輸速度相對較慢。存在著帶寬拓寬問題。相對比較成熟的以太網(wǎng)接入技術(shù)，帶寬可拓寬到100MHz甚至 1 000MHz， PLC必須尋求帶寬拓寬的空間。
6．PLC在中國的發(fā)展
PLC技術(shù)在中國的起步較晚，但發(fā)展速度較快。中國電力科學(xué)研究院自1997年開始引進(jìn)國外的 PLC芯片，研制了2Mbit/s的樣機(jī)。2001年9月，國電通信中心電力公司宿舍區(qū)建立了PLC實(shí)驗(yàn)室，組織國內(nèi)外PLC廠商的產(chǎn)品，分別進(jìn)行了測試試驗(yàn)。2001年12月，又在北京廣華軒小區(qū)進(jìn)行了進(jìn)一步試驗(yàn)。使用根據(jù)中國電力線信號通道特性改造過的韓國Xeline 公司的PLC產(chǎn)品，并制定了適合我國電網(wǎng)的組網(wǎng)方案，在高層建筑的居民家中安裝了設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了通過電力線上Internet網(wǎng)，并且得到了“上網(wǎng)靜態(tài)畫面穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)畫面流暢，網(wǎng)頁登陸速度快，網(wǎng)速可與ADSL相比，不受家電干擾”的高度評價(jià)，為中國PLC的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
7．PLC的發(fā)展前景
由于法律﹑服務(wù)﹑技術(shù)指標(biāo)等影響，迄今為止，世界范圍內(nèi)還沒有大規(guī)模的商用PLC系統(tǒng)投入使用。但由于其高速﹑廉價(jià)﹑簡易的特點(diǎn)，以及隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，其自身弊端的不斷減少， PLC電力線通信這一通信奇兵，必將引起通信領(lǐng)域從技術(shù)到政策變革的狂潮，同時(shí)也將真正地為用戶創(chuàng)造出數(shù)字化家庭網(wǎng)絡(luò)生活。
