面向家庭的宽带网络技术最新发展.docx

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1、面向家庭的宽带网络技术最新发展 电力线通信是指通过架设在电力线杆和布置于室内的电力线进行通信，即利用专用调制解调器对信号进行调制，然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。利用电力线进行载波通信是一种很成熟、在电力系统内部通信中应用很广的老技术，但这种通信频带窄、传输速度慢。要想提高传输速度就必需增加带宽，这就是近年来提出的电力线宽带通信技术。 电力线宽带通信技术 2002年4月日本总务省设立了“电力线通信设备探讨会”，探讨追加2-30MHz的可行性。增加带宽后，就有可能将其传输速度最大提高至200Mbit/秒。该探讨会进行了实地试验，测量了有可能干扰2-30MHz频带无线通信的泄漏电波。

2、但结果却并不志向。泄漏电波强度太高。某些状况下，甚至超过了不需许可即可运用的小型无线电设备的规定值。基于这种结果，该探讨会最终得出结论说：扩大频带为时尚早。 然而，日本总务省并非已经放弃PLC技术的好用前景。该探讨会的报告中指出“由于有望在技术上取得进展，因此必需接着进行探讨开发”，对将来前景寄予厚望。 事实上，减小泄漏电波的技术开发正在稳步进行。由于电力线一般都是双股结构，因此假如两股电力线的电阻差较大，泄漏电波就会增加。因此，提高平差是一种行之有效的方法。另外，在信号调制方式上，也正在依据其特点探讨分类运用的可行性。 调制方式也在不断改进。运用宽带的PLC通信将采纳被称为OFDM的调制技术

3、，该技术运用多个载波传输数据。通过改进OFDM，依据传输线路的噪音强度动态地发送合适的载波技术正在不断成熟。该技术称为自适应OFDM，比如运用的时候某些特定频带可以完全不发送载波。 不过，该技术并不能保证完全解决噪音问题。探讨人员指出，由于即便不运用某些特定载波，也会存在肯定的能量，因此最多或许只能降低30bB的无线电噪音。因此，在措施上还要求采纳消退特定频带的陷波滤波器。 另一个疑问是自适应OFDM是否真的能够传输合适的载波。由于调制解调器要依据所检测到的传输线路噪音限制功率强度，因此假如旁边有弱电波接收机，调制解调器明显是无法发觉这些设备的。而且有的无线设备还组合运用弱信号和强信号。无论哪

4、种状况，都必需在限制技术方面再多下一番功夫。 然而，电力线通信中泄漏的电磁波不仅仅是无线电噪音。和那些已经有相应频带的其它无线通信方式相比，电力线通信的地位相当尴尬。由于2-30MHz频带已经被全部安排出去，因此问题已经不仅仅是消退特定频带了，而是必需把全部频带中的泄漏电波强度限制到很低的水平。假如严格遵守这一要求的话，“最低噪音”的标准将特别苛刻。由于必需达到不干扰其它全部的无线通信，因此原则上就要求噪音强度要达到与自然界原始强度相同的水平。因为即便是微弱无线电设备产生的限制电流强度，假如距离较近，那么也会在被干扰的设备中产生相当高的无线电波。 在2002年夏季实施的实地试验中，已经证明电线

5、杆至各家庭之间的接线和运用电力线通信服务的建筑物会向空中泄漏电磁波。人们担忧会对业余无线电、短波与中波广播通信和船舶通信产生干扰。不仅日本业余无线电联盟等相关团体表示反对，专家也不断提出看法说“泄漏电磁波强度太高、会产生问题”。因此日本总务省设立的电力线通信技术探讨会2002年8月曾以“技术尚不成熟”为由，推迟了有关好用问题的决策，相关探讨已经被冻结。 但是，日本政府在2003年度的日本IT政策中允许企业对电力线通信进行探讨。由此日本总务省在2004年1月有条件地解除了实地试验的禁令，再次着手对其好用前景进行探讨，并打算修改日本的无线电法。日本总务省附加的条件包括：采纳可减轻电磁波泄漏的技术；

6、不能对其它通信和周边设备产生干扰；带宽限定在230MHz之间。 截止到2004年8月26日，共获准在14家服务商的28种设备中进行试验。 东京电力和松下电工等7家日本企业都在加紧进行将家庭电力线用作互联网接入线路的电力线通信实地试验。正在进行电力线通信实地试验的包括东京电力和九州电力两家电力公司，以及日本PREMINET、日本LINECOM、松下电器产业、松下电工和三菱电机等5家产品厂商及设备集成商。试验地点总计13个。其中11个位于关西地区及九州等西日本地区。 电力线通信将家庭电力线用作通信线路。通过把电力线通信调制解调器连接线插到电源插座上，就能将电力线用作访问互联网的线路。其特点是通过在

7、10-30MHz左右的大带宽中加载信号，实现数十Mbit/秒的高速通信。 日本NEC于2004年7月12日宣布将起先对利用室内电力线的通信技术“电力线载波通信”进行实证明验。试验中运用的调制解调器由东洋通信机生产，速度达到业界最大的200Mbit/秒。实证明验将利用位于大阪府茨木市的关西电力管内设施。 PLC是一项不论在任何地方只要有电源插座、只需插上信息插头即可实现通信的通信技术，人们希望该技术能在网络家电的普及上起到关键性作用。NEC进行实证明验的高速PLC将运用2-30MHz的高频带。该频带有可能会对业余无线电波等其它无线电波造成干扰，目前仅允许以开发泄漏电场降低技术为目的的试验在202

8、2年3月前运用。 日本东京电力公司从2004年9月1日起到2022年3月底，在该公司的住宅内进行最高速度为200Mbit/秒的电力线通信试验。东京电力表示，200Mbit/秒为目前全球最快的电力线通信速度。东京电力已起先在公司住宅等4处进行电力线通信的现地试验。在开发200Mbit/秒调制解调器的同时，该公司已经向日本总务省关东综合通信局申请了在住宅中的两处进行试验。试验将运用住友电工开发的200Mbit/秒电力线通信调制解调器，验证集中住宅中削减电磁波泄漏的技术等。 东京电力对于电力线通信技术非常主动。东京电力光网络分公司总裁表示：希望2022年秋季起先供应电力线通信商用服务。该公司准备利用

9、其FTTH服务将光纤拉到用户家中，并利用电力线通信建立家庭内部LAN。 目前，东京电力、关西电力等各电力公司与松下电器产业等家电厂商已经起先了实证明验。各公司的目标是PLC利用的2-30MHz的高频带的解禁。假如试验结果证明该频带对其它无线电波没有影响的话，将大大提高解禁的可能性。 日本本多电子公司于2004年6月开发出降低共模噪声的技术，该技术可应用于调制2-30MHz频带信号的电力线调制解调器。关键技术有两个：该公司与NEC共同开发出面对2-30MHz频带电力线调制解调器的变压器和共模扼流圈；本多电子对收发模拟电路进行了改进。通过上述措施，不仅降低了将电力线调制解调器插入插座时发生的对连接

10、到该电力线的其它设备产生影响的共模噪声，并且提高了接收灵敏度。由于采纳了新开发的变压器和CMC的调制解调器，该试制品与以往的试制品比较，以下方面得到改善：描述共模噪声强度的共模电流减小约34dBA；描述接收灵敏度的变压器输出电平提高约11dBV/10kHz。这意味着电力线的泄漏电场减至以往的约1/50。 新开发的变压器的目的在于提高接收灵敏度。以往的变压器由于升压后导致可接收的频带变窄，因此不能在利用2-30MHz宽频带的电力线调制解调器中运用。本多电子和NEC基于2003年共同开发10-450kHz频带电力线调制解调器用变压器的阅历，开发出即使升压后也不会使接收频带变窄的技术。此外还新开发出

11、电力线通信专用的共模扼流圈。以往共模扼流圈用于电力线通信时存在正常模式下的阻抗太大的问题。另外，在共模下不存在阻抗问题。 与运用10-450kHz频带的电力线调制解调器相比，运用2-30MHz频带的电力线调制解调器的调制信号带宽更宽，而且电力线上的噪声也小。本多电子表示，已经在10-450kHz频带调制解调器中确立降低电源部噪声、削减发送部泄漏以及消退接收部噪声等技术，该公司准备接连将上述技术应用于2-30MHz频带的调制解调器中。今后还将为解决通过电力线泄漏电场并由此导致电磁噪声与无线通信串音的电波干扰问题开发相关技术和开展实证试验。该公司准备开发最高传输速度超过101Mbit/秒的2-30

12、MHz频带电力线调制解调器，并安排2004年夏季前完成试制机。 美国电气电子工程师学会2004年7月20日宣布，起先制定电力线宽带硬件规格IEEE P1675，目标是在2022年中期完成规格的制定。该规格旨在对地上及地下运用的BPL基础设施硬件制定一揽子标准，另外还供应对BPL设备进行平安设置的指南。 BPL运用融合计算机与路由器的设备与耦合器。将来自变电所的信号导入光纤，然后加载到中压线的电流信号上发送出去。为了保证信号强度，每隔800-1600m需设置一个中继器。在家庭与企业旁边的中继器或路由器，把信号在到达变压器之前从中压线上分别出来，再发送到位于变压器另外一侧的低压线上。这样一来，信号

13、就会在流向建筑物的全部低压线上存在，假如把大楼或房屋的电力线与调制解调器相连接，就可以简便地实现接入宽带网。 IEEE的BPL工作组负责人说明说，“把电力网作为宽带接入媒体加以利用后，除了可以供应互联网接入的新选择，还能够解决最终一公里问题。BPL所带来的利益巨大，大多数电力公司都在考虑供应BPL。但另一方面还存在着障碍，即中继器、路由器、中压线与低压线用耦合器等基础设施所需设备的平安性与性能标准尚未制定。另外，还必需有设备的设置与运用相关指南。制定IEEE P1675规格将有助于解决这些问题”。 超宽带无线技术 美国Pulse-Link公司于2004年12月13日宣布，利用数GHz带宽的无线

14、通信技术“UWB”实现最高667Mbit/秒传输量。该公司安排2022年4月发货相关IC的工业样品。该产品可用来在家中的视听设备之间交换高清画质动态图像和HDMI及IEEE1394b等接口规格的无线传输用途。 Pulse-Link称纠错后的传输量达667Mbit/秒，实际数据传输速度超过1Gbit/秒，隔墙最长传输25m左右。并安排2022年2月起先发货该芯片组的评价电路板，4月发货RF IC工业样品。 该技术主要面对数码便携式摄像机、电视、个人电脑、机顶盒以及电视监视器等周边设备之间高速传输视频等用途，目前已受到家电厂商的关注。自从2002年FCC允许运用后，该技术的支持者为实现其标准化和商

15、用解决方案做出不懈努力。不过直到目前还没有确定该技术的标准规格。因此也有的企业不等IEEE制订标准规格便已着手产品开发。 该公司认为，在推广UWB的过程中不会遭受其它技术的激烈竞争。目前还没有可用来传输多个数码视频流的无线技术，也没有标准化的技术。即使最接近的技术的数据传输速度也只有480Mbit/秒，相当于UWS解决方案的110左右。 该公司表示，在初期阶段，设备间点对点连接将成为UWB安装的主流，以后将发展成为点到多点连接。该公司还认为，随着UWB芯片组嵌入的普及，将促使成本下降和确定标准规格。因此作为连接个人电脑和家电设备之间的无线USB、UWB技术将会受到极大关注。 在现有有线电视线路

16、中实现高速数据 日本松下电器公司于2004年6月宣布，在基于CATV网同轴接入线缆的超高速同轴线缆通信技术“c.LINK”的实证试验中，实现了超过101Mbps的高速传输。松下电器称：这是全球首次利用现有区域内同轴线缆在实际运用环境中实现了超过101Mbps的高速传输。 该公司的试验得到了关西线缆网络的帮助，在位于该公司服务区内的一座公寓中铺设了光纤。公寓内部的通信运用美国Entropic Communica tions公司开发的名为“c.LINK”的技术。c.LINK运用的频率比有线电视高，通过两部调制解调器进行数据通信。工作原理是：安装在同轴线缆上的传送电视信号用的分歧器 安排宅内终端之间

17、的信号，通过检测泄漏的信号来实现终端之间的通信。此次试验从2004年4月起在小区内实施，为期两个月。局端与小区间采纳光纤连接，小区的复用区内电视信号安排便用现有的同轴线缆进行各住户间的连接。 “c.LINK”技术运用的频率因地区而异。美国运用860-1550MHz频带，日本运用773-1030MHz频带，相当于每一信道运用50MHz的带宽，理论上最大可以获得273Mbps的传输速度。Entropic公司运用多个信道之后，还可以获得1Gbps秒以上的传输速度。该方式的特点是：可实现最高物理速度273Mbps的高速传输；可运用区内同轴线缆中的空频率，与区内共享信号共存；用户家里不须要对调制解调器进

18、行各种设置。 原来为了在小区内实现高速双向通信，须要运用基于区内电话线的VDSL技术，但无法实现101Mbps以上的稳定传输。另外，在利用同轴线缆时，上行必需传送宽带信号，因此须要大规模变更现有设施。而此次的方式，由于在同一频带内进行双向通信，因此不须要特地留出上行带宽。这样便可以利用现有设施。另外，在c.LINK的应用方面，松下电器还进行了宅内各房间之间的传输、电视与AV服务连接等宅内网络方面的测试。试验证明可以顺当地传输HD画质的动态图像。 松下电器今后还将与各CATV公司合作，力争高速线缆互联网系统早日达到好用化水平。 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页