一線多用的寬帶接入方式
目前家庭用戶寬帶互聯(lián)網(wǎng)的接入方式主要有哪些？IP語(yǔ)音傳送技術(shù)將給這些接入方式帶來(lái)什么變化？電力線可以被用來(lái)打電話嗎？一線多用代表了家庭用戶寬帶接入的發(fā)展趨勢(shì)嗎？
寬帶接入已經(jīng)逐漸成為類似供電、有線電視接入和電話這些現(xiàn)代家庭必備的設(shè)施。據(jù)2月23日舉行的中國(guó)電信集團(tuán)2004年度工作會(huì)議上提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2003年中國(guó)電信新增寬帶用戶484萬(wàn)戶，寬帶用戶總數(shù)則達(dá)到735萬(wàn)戶，這充分顯示了用戶對(duì)寬帶應(yīng)用的強(qiáng)勁需求。
目前家庭用戶寬帶接入的方式主要有ADSL、LAN、HFC和PLC這幾種方式。其中，ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop,非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)線)是一種通過(guò)普通電話線實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳送的技術(shù)，LAN(局域網(wǎng))則采用專用寬帶線路傳送數(shù)據(jù)，HFC(Hybrid Fiber Coax，混合光纖同軸網(wǎng))通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PLC(Power Line Communication，電力線通訊)則是一種利用電力線作為數(shù)據(jù)傳輸載體的寬帶接入技術(shù)。
功能的融合
在上述幾種寬帶接入方式中，除了LAN是使用專用接入線路外，其他幾種皆是利用家庭中現(xiàn)有的線路如電話、有線電視信號(hào)線纜和電力線來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶接入的目的。ADSL將語(yǔ)音傳送網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)合二為一，HFC將視頻傳送網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)合二為一，PLC則將電力網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)合二為一。
隨著語(yǔ)音傳送數(shù)據(jù)化技術(shù)的提高，現(xiàn)有的寬帶已經(jīng)可以較好地?fù)?dān)負(fù)起語(yǔ)音傳送的任務(wù)。語(yǔ)音信號(hào)在寬帶上傳送的實(shí)現(xiàn)，提升了各種寬帶接入的應(yīng)用功能，因此寬帶應(yīng)用模式可以變?yōu)椋篈DSL：語(yǔ)音＋數(shù)據(jù)；LAN：數(shù)據(jù)＋語(yǔ)音；HFC：視頻＋數(shù)據(jù)＋語(yǔ)音；PLC：電力＋數(shù)據(jù)＋語(yǔ)音。這樣，從應(yīng)用模式上看，HFC和PLC擁有了ADSL或LAN的全部功能。因此，也許在將來(lái)某一天，現(xiàn)在的電話線和專用寬帶局域網(wǎng)線會(huì)從我們的家中消失，從外部接入每個(gè)家庭的纜線只剩下?lián)碛袑拵Чδ艿挠芯�電視信號(hào)線和電力線。
IP語(yǔ)音傳送
隨著寬帶接入的普及，曾經(jīng)沉寂幾年的VoIP(Voice over IP，IP語(yǔ)音傳送/IP電話)又再次成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。之前，提供VoIP服務(wù)的都是些小公司，而現(xiàn)在各大電信和網(wǎng)絡(luò)公司都紛紛涉足相關(guān)服務(wù)領(lǐng)域。2003年底，美國(guó)長(zhǎng)途通訊巨頭AT&T就宣布推出面向企業(yè)用戶的VoIP服務(wù)，2004年該公司將在美國(guó)部分城市擴(kuò)大面向個(gè)人用戶的VoIP范圍。
VoIP是一種利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳送語(yǔ)音信息的技術(shù)。在VoIP應(yīng)用中，語(yǔ)音經(jīng)過(guò)壓縮編碼處理成數(shù)據(jù)包，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送到目的地，再經(jīng)過(guò)解壓解碼處理，還原成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通話的目的。由于使用的是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通話，用戶就可以如同使用電子郵件那樣，以比常規(guī)電話低得多的價(jià)格使用VoIP。
VoIP服務(wù)來(lái)勢(shì)迅猛，已經(jīng)開始影響到那些傳統(tǒng)電信服務(wù)商的切身利益。因此，在很多地方出現(xiàn)了VoIP服務(wù)究竟是屬于“互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊”還是屬于“電話”服務(wù)范圍的爭(zhēng)議。比如，在美國(guó)，如果VoIP被歸宿為“電話”服務(wù)范圍，VoIP就應(yīng)該承擔(dān)與普通電話同等義務(wù)，VoIP服務(wù)商必須取得和電話服務(wù)一樣的許可，要確保能撥打911等緊急報(bào)警電話，并要向政府交納與電話服務(wù)相同的稅后才可以進(jìn)行營(yíng)運(yùn)。由于美國(guó)有幾個(gè)州的政府對(duì)上述問(wèn)題持有不同觀點(diǎn)，因此導(dǎo)致有的州已經(jīng)開始限制VoIP服務(wù)。2003年底，F(xiàn)CC(美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì))就此成立了專門的工作組，專門探討VoIP服務(wù)營(yíng)運(yùn)的問(wèn)題。
電力線寬帶接入(PLC)
在上面提到的幾種寬帶接入方式中，也許PLC最不被人們所熟悉，PLC究竟有哪些奧秘呢？
電力線上網(wǎng)即電力線通訊，是一種利用為我們供電的電力線作為數(shù)據(jù)傳輸載體的寬帶接入技術(shù)。對(duì)那些配置有PLC的住宅小區(qū)或商用大樓來(lái)說(shuō)，用戶只要將專用調(diào)制解調(diào)器連接到房間中任何一個(gè)交流電源插座即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。這種家里無(wú)需再鋪設(shè)新的線路就可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)的方式，為上網(wǎng)用戶提供了極大的方便。另外，利用PLC技術(shù)，用戶在家里還有可能利用電力線實(shí)現(xiàn)家中的信息裝置或家電之間的信息數(shù)據(jù)傳輸，如電腦和打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。
PLC利用1.6M~30M頻帶范圍傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。在發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，PLC調(diào)制解調(diào)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后通過(guò)電力線發(fā)送出去，在信號(hào)接收時(shí)，濾波器先將從電力線上得到的調(diào)制信號(hào)濾出，再經(jīng)過(guò)解調(diào)，用戶就獲得了原數(shù)據(jù)信號(hào)。PLC設(shè)備分局端設(shè)備和調(diào)制解調(diào)器，局端設(shè)備安裝在大樓的公用配電機(jī)房里，而調(diào)制解調(diào)器則位于用戶的家中。局端設(shè)備負(fù)責(zé)與內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的連接，用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過(guò)用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端設(shè)備將信號(hào)解調(diào)出來(lái)，再傳輸?shù)酵獠康?a class="channel_keylink" href="/search.asp">互聯(lián)網(wǎng)上。根據(jù)配置設(shè)備的不同，目前PLC可達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率在4.5Mbps~45Mbps之間。
用電力線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)其實(shí)并不是什么新技術(shù)，已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史。只是因?yàn)榻┠關(guān)LC芯片技術(shù)有所突破，這項(xiàng)技術(shù)朝實(shí)用化方向發(fā)展了，大眾才對(duì)其有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。許多國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)和公司開展了PLC技術(shù)的研究和開發(fā)，如美國(guó)的Leapcom、韓國(guó)的XeLine和瑞士的ASCOM等，PLC芯片的數(shù)據(jù)傳輸速率也從1Mbps、2Mbps、14Mbps發(fā)展到45Mbps。在涉及PLC技術(shù)的應(yīng)用和推廣上目前已經(jīng)有多個(gè)的國(guó)際性組織，如HomePlug電力線聯(lián)盟(HomePlug Powerline Alliance)、電力線通信技術(shù)論壇(PLC Forum)和電力線接入?yún)f(xié)會(huì)(Powerline as an Alternative Local Access)等。
由于各國(guó)還沒(méi)有建立成熟的PLC應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有立法允許在電力線上經(jīng)營(yíng)互聯(lián)網(wǎng)與電信服務(wù)，因此目前還沒(méi)有大規(guī)模商用化的PLC系統(tǒng)投入實(shí)用。我國(guó)PLC應(yīng)用正處于試驗(yàn)階段。由國(guó)電通信中心承擔(dān)的PLC技術(shù)發(fā)展前景及推廣應(yīng)用的科研項(xiàng)目，于2003年11月底通過(guò)了國(guó)家電網(wǎng)公司科技信息部組織的項(xiàng)目驗(yàn)收。在此PLC項(xiàng)目研究中，國(guó)電通信中心針對(duì)我國(guó)城市低壓配電網(wǎng)的實(shí)際情況，提出了多種適合我國(guó)國(guó)情的PLC組網(wǎng)方案，并通過(guò)其控股公司--中電飛華公司進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，其PLC試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋用戶達(dá)43000戶。
從用戶的角度來(lái)說(shuō)，不需要額外布線，利用家庭中現(xiàn)有的電力線通過(guò)無(wú)處不在的交流電源插口就可以上網(wǎng)，無(wú)疑是PLC上網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)。也許談到利用220V電壓的電力線作為上網(wǎng)數(shù)據(jù)線，很多人會(huì)擔(dān)心220V的電壓是否安全。其實(shí)PLC設(shè)備采用了多種保護(hù)措施來(lái)確保設(shè)備使用的絕對(duì)安全，如：1.在PLC設(shè)備中數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸線路并沒(méi)有與220V電線直接連接，信號(hào)的傳輸是通過(guò)線圈的耦合原理進(jìn)行的。2.為保證信號(hào)線路中不會(huì)出現(xiàn)高電壓，PLC設(shè)備中強(qiáng)、弱電路是分開設(shè)計(jì)的。3.應(yīng)用了過(guò)壓保護(hù)裝置來(lái)避免由于感應(yīng)或短路造成的傷害。影響用戶更多的還是在應(yīng)用中多種因素對(duì)上網(wǎng)質(zhì)量產(chǎn)生的影響，如：在同一個(gè)家庭中，從離開交流電入戶點(diǎn)最遠(yuǎn)的位置接入，帶寬出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象。由于電表設(shè)計(jì)中電容位置不同，可能造成高頻信號(hào)短路，從而導(dǎo)致的上網(wǎng)帶寬衰減。由于家庭中電器啟動(dòng)和關(guān)閉產(chǎn)生的電流大小的突變，對(duì)上網(wǎng)帶寬的影響等。
ADSL寬帶
ADSL之所以被稱為非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)線，主要是其上行數(shù)據(jù)傳輸速度與下行數(shù)據(jù)傳輸速度不對(duì)稱(上行為640Kbps到1Mbps，下行最大為1Mbps到8Mbps)。
ADSL信號(hào)的工作頻帶與電話信號(hào)的工作頻帶不重合，ADSL采用40KHz以上的頻帶傳送數(shù)據(jù)，40KHz以下的頻帶傳送話音。當(dāng)使用ADSL線路上網(wǎng)時(shí)，ADSL Modem在電話線上產(chǎn)生三個(gè)信息信道：一個(gè)電話服務(wù)的信道，一個(gè)速率為640kbps～1Mbps的上行數(shù)據(jù)傳輸信道，還有一個(gè)速率為1Mbit/s～8Mbit/s的下行數(shù)據(jù)傳輸信道。上述三個(gè)信道同時(shí)工作，因此用戶可以邊打電話邊上網(wǎng)。
ADLS的數(shù)據(jù)傳輸速度可能因服務(wù)商不同而異，目前北京通訊提供的ADSL下行數(shù)據(jù)傳輸速率為512Kbps。
HFC接入方式
用于有線電視服務(wù)的有線電視網(wǎng)經(jīng)過(guò)改造后，就可以為用戶提供用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵Х⻊?wù)。在有線電視光纜和同軸電纜混合網(wǎng)(HFC)上，用戶使用電纜調(diào)制解調(diào)器Cable Modem接入網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，HFC的上行傳輸頻率為5MHz～65MHz，下行頻率為87MHz～750MHz。由于HFC需要支持雙向信息傳輸，因此其同軸電纜放大器采用雙向放大器。我國(guó)一般采用北美標(biāo)準(zhǔn)，以64QM調(diào)制方式傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)27Mbps～40Mbps。 PLC的住宅小區(qū)或商用大樓來(lái)說(shuō)，用戶只要將專用調(diào)制解調(diào)器連接到房間中任何一個(gè)交流電源插座即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。這種家里無(wú)需再鋪設(shè)新的線路就可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)的方式，為上網(wǎng)用戶提供了極大的方便。另外，利用PLC技術(shù)，用戶在家里還有可能利用電力線實(shí)現(xiàn)家中的信息裝置或家電之間的信息數(shù)據(jù)傳輸，如電腦和打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。
