福建省電力試驗(yàn)研究院高級(jí)工程師 王東方 孔曉華
多年來(lái)，工程師們一直在開(kāi)發(fā)研究利用電力線路進(jìn)行更好的通訊方法,但技術(shù)上總的結(jié)論是：低壓電力線可以作為通訊的媒介，但受電網(wǎng)環(huán)境的影響較大，只能在特定情況下進(jìn)行應(yīng)用。
電力線載波技術(shù)的重大突破發(fā)生在1997年，英國(guó)聯(lián)合電力公司的子公司Norweb通訊公司與加拿大Nortel公司利用新開(kāi)發(fā)的數(shù)字配電線載波技術(shù)（DPL—Digital Power Line）實(shí)現(xiàn)了在配電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的1Mbps遠(yuǎn)程通訊。
DPL技術(shù)采用改進(jìn)的IP協(xié)議以及復(fù)雜的專用電子裝置通過(guò)低壓配電電纜網(wǎng)絡(luò)傳輸MHz級(jí)的數(shù)字高頻通訊信號(hào)，同時(shí)監(jiān)視導(dǎo)致信息失真的脈沖信號(hào)以及其他形式的電干擾，從而實(shí)現(xiàn)了利用配電網(wǎng)絡(luò)為家庭和中小公司提供數(shù)字電話、傳真以及因特網(wǎng)通訊服務(wù)的手段。由于數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)流是被分切后封裝起來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)模皇且赃B續(xù)的信號(hào)流的形式傳輸，因而數(shù)據(jù)傳輸不像聲音通訊那樣易受干擾�？梢�(jiàn)，該技術(shù)可保證網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不因電力線上固有干擾的影響而降低。另一方面，由于數(shù)字化雙工設(shè)備的采用，調(diào)制的應(yīng)用及裝置性能的改善，可利用的通訊帶寬已增加至原來(lái)的100倍。
英國(guó)的試驗(yàn)研究證明了電力線上網(wǎng)的可行，但隨著Internet的發(fā)展，在電力線上進(jìn)行1Mbps共享帶寬的通訊與其它接入方法相比顯然沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向如何實(shí)現(xiàn)在電力線上進(jìn)行更高速度的通訊。到2001年底，美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)都開(kāi)發(fā)出可實(shí)用化并適合本國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的 10Mbps電力線通訊產(chǎn)品。
為什么要用電力線上網(wǎng)？
如今，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬不足、接入速度慢、服務(wù)質(zhì)量差等問(wèn)題的抱怨與日俱增,網(wǎng)絡(luò)用戶已厭倦了長(zhǎng)時(shí)間的等待,他們需要的是快速而又優(yōu)質(zhì)的接入方式。而利用家庭和辦公室中已有的電源插座，通過(guò)電力線路構(gòu)建高速因特網(wǎng)將是一個(gè)絕佳的解決方案。
實(shí)現(xiàn)電力線上網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)越性有以下幾點(diǎn)：
◆ 對(duì)于電力公司來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)成的，因而應(yīng)用DPL技術(shù)的投資遠(yuǎn)小了其他寬帶通訊系統(tǒng)。對(duì)于電力公司來(lái)說(shuō)，很容易開(kāi)拓新市場(chǎng),服務(wù)容量也極易擴(kuò)展。
◆ 該技術(shù)使用低壓網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)和進(jìn)行Internet訪問(wèn)的速度，比目前最快的家用系統(tǒng)與普通電話線連接的高速調(diào)制解調(diào)器快180倍。
◆ 在采用DPL技術(shù)的配電系統(tǒng)中，用戶與Internet紿終相連，可隨時(shí)提供服務(wù)，根本無(wú)需撥號(hào)，因而極為方便。
◆ 用戶可以在打電話的同時(shí)進(jìn)行對(duì)Internet的訪問(wèn)，解決了只有一條電話線的用戶想使用電話時(shí)只能斷開(kāi)Internet的煩惱。
◆ 用戶每月只需付極少的費(fèi)用就可以不限時(shí)地使用，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)格外具有吸引力。
可以看出，該技術(shù)不僅能夠?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)用戶提供方便的廉價(jià)服務(wù)，而且使得電力公司能夠一次解決因特網(wǎng)用戶所面臨的三大難題：直接在家庭中進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)傳輸速率及投資費(fèi)用。這些提供，可為電力公司在提高效率、增強(qiáng)電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力以及加深與用戶的關(guān)系方面起到重要作用。
可以預(yù)見(jiàn)，電力線上網(wǎng)技術(shù)的前景將極為可觀。該技術(shù)除了用于教育領(lǐng)域外，還為基于因特網(wǎng)的其他服務(wù)提供更為廣泛的應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)電視、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程工作支持、娛樂(lè)、遙控、在線銀行服務(wù)、數(shù)據(jù)備份和網(wǎng)上電話等等。
想想看我們明天的網(wǎng)絡(luò)生活：由于通訊帶寬的大幅度擴(kuò)展，因而可給用戶的每個(gè)插座都設(shè)備一個(gè)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址。你可以通過(guò)此地址遠(yuǎn)程訪問(wèn)家中冰箱內(nèi)的攝像機(jī)，以確定需要購(gòu)買哪些東西，甚至還可用密碼遠(yuǎn)方遙控開(kāi)關(guān)電燈、暖氣以及防盜警鈴等等。
總之，利用現(xiàn)成配電網(wǎng)絡(luò)承載高頻數(shù)字載波通訊信號(hào)給電力線上網(wǎng)技術(shù)開(kāi)辟了一個(gè)能夠提供更廣泛、高效、迅捷而經(jīng)濟(jì)的信息服務(wù)構(gòu)架。這種基于配電系統(tǒng)的擴(kuò)展通訊訪問(wèn)平臺(tái)與基于 Internet和多媒體的用戶信息服務(wù)將相互促進(jìn)，為開(kāi)發(fā)后續(xù)的全球范圍的高速信息服務(wù)提供了前所未有的機(jī)會(huì)。
我們能使用什么樣的產(chǎn)品？
電力線上網(wǎng)即通過(guò)電力線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和Internet連接，而不是通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)。利用目前已有的寬帶骨干、城域網(wǎng)絡(luò)，使用特殊的轉(zhuǎn)換設(shè)備，將Internet運(yùn)營(yíng)商提供的寬帶網(wǎng)絡(luò)中的信息信號(hào)接入小區(qū)局端電力線，用戶電腦只要通過(guò)電力調(diào)制解調(diào)器連接到戶內(nèi)220V交流電源插座即可上網(wǎng)。
近年來(lái)，國(guó)際上越來(lái)越重視對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。瑞士、德國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)品也陸續(xù)出臺(tái)。
2001年11月的Comdex計(jì)算機(jī)展中，采用電源線方式的家用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。摩托羅拉公司展示了一款新型纜線Modem，使用者用電源插座連結(jié)各種電子裝置后，便可與PC分享網(wǎng)絡(luò)連線資源。Phonex Broadband則展示了一款新型電力變壓器，包含一個(gè)USB連接端口，讓PC和筆記本計(jì)算機(jī)的使用者輕松連結(jié)上家中的供電網(wǎng)絡(luò)。
2001年3月,瑞士電信設(shè)備公司亞斯康宣布將批量生產(chǎn)一種通過(guò)普通電線接入互聯(lián)網(wǎng)(電線上網(wǎng))的裝置。該公司已經(jīng)同德國(guó)最大的電力供應(yīng)商萊茵-威斯特伐利亞發(fā)電廠簽訂合同，可望為成千上萬(wàn)的德國(guó)用戶提供通過(guò)電線上網(wǎng)的裝置。奧地利下奧州供電公司也已開(kāi)始在奧地利的4個(gè)城市進(jìn)行利用電力電線傳輸互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)地操作實(shí)驗(yàn)。
2001年12月，福建省電力試驗(yàn)研究院研制成功高速電力調(diào)制解調(diào)器（俗稱電力貓），實(shí)現(xiàn)了在低壓配電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行10Mbps通訊，并于2002年4月底在北京進(jìn)行了二幢樓的電力線上網(wǎng)試驗(yàn)。目前已運(yùn)行三個(gè)月，用戶反映良好。
前進(jìn)道路上還有哪些障礙？
電力線上網(wǎng)具有許多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在一些先天不足和技術(shù)難點(diǎn)：
首先，電力線上網(wǎng)可能存在著信息安全問(wèn)題。目前正在推廣的寬帶接入技術(shù)，不論是以太網(wǎng)還是ADSL，它們的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，但利用電力線上網(wǎng)，很難保證它的信息安全，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施和使用特性決定了它是一個(gè)開(kāi)放性結(jié)構(gòu)，雖然采用了技術(shù)保護(hù)措施，但還不能保證其信息的安全。
其次，還存在著帶寬的拓寬問(wèn)題。雖然，利用電力線上網(wǎng)信息傳送速度可能達(dá)到10Mbps左右，但相對(duì)于比較成熟的以太網(wǎng)接入技術(shù)，電力線上網(wǎng)技術(shù)必須尋求寬帶拓寬的空間。因?yàn)橐蕴W(wǎng)接入技術(shù)的帶寬拓展性非常好，它的帶寬可以拓寬到100M，甚至1000M。如果電力線上網(wǎng)不能解決帶寬的拓展問(wèn)題，在與其它接入方式的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中就會(huì)有被淘汰的危險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬不足、接入速度慢、服務(wù)質(zhì)量差等問(wèn)題的抱怨與日俱增,網(wǎng)絡(luò)用戶已厭倦了長(zhǎng)時(shí)間的等待,他們需要的是快速而又優(yōu)質(zhì)的接入方式。而利用家庭和辦公室中已有的電源插座，通過(guò)電力線路構(gòu)建高速因特網(wǎng)將是一個(gè)絕佳的解決方案。
