Homeplug AV技术

2012-08-15王海东

科技传播 2012年14期

王海东

北方联合广播电视网络股份有限公司丹东分公司，辽宁丹东 118000

1 Homeplug概述

HomePlug的电源线传输技术是利用现有的家庭屋内电源配线形成网络，将包括个人电脑等设备加以联机，提供透过电源插座的因特网联机与家庭内的连网功能。总所周知，“噪声”问题是通信领域最苦恼之处。虽然同时采用TDMAHE CSMA两种协议，它是QoS与传输数据的稳定对主要的难题。Homeplug 1.0在电力线传播通信技中的最高速率仅仅能达到14Mbps。根源就是在于“噪声”的无法根治。同时造成了通过电力线上网的模式无法再广大用户群体中得到普及和发展。带宽的局限，注定这一技术标准要被淘汰。

能到到14Mbps速率的Homeplug 1.0是Homeplug AV的第一个标准。在2004年致力于SDTV、IPTV、高速宽带以及网络Online游戏等目的的加强版Homeplug 1.0孕育而生。它的带宽可以打到85Mbps。随着对带宽需求的增加，2005年8月，新一代的Homeplug AV技术标准被通过。而这一技术标准给Homeplug家族带了全新的活力。高清电视（HDTV）、Wifi等技术可以在这一平台上实现也完全是靠的200Mbps的惊人速率。

2 Homeplug简介

PLC（Power line Communication）或 PLT（Power line Telecommunication）称为电力线高速数据通信技术。是在用中、低压配电网的通信介质中，完成数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术，这一技术无需考虑最后的网络进户问题，也为远程抄表、电力负荷监控、配用电自动化、企业内部网络、需求侧管理、智能家庭和数字化社区提供了高速数据传输平台。

电力线高速数据通信技术，由于充分利用最为普及的电力网络资源，投资少、建设速度快、户内不用布线，能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网，实现“有线移动”，具备了其它接入方式不可比拟的优势，受到国内外的广泛关注[1]。

EOC（Ethernet over COAX）技术将电力线通信技术移植到有较好通道的同轴电缆上，从而得到了更好的传输效率。使用此技术发挥到了极致。目前美国的Intellon、西班牙的DS2、法国的Spidcom是世界上主要的PLC宽带通信芯片供应商。

3 HomePlug AV

2000年，由Motorola、Cisco、HP及Intel等数企业共同成立家庭电力线网络联盟（HomePlug Powerline Alliance）。2001年，联盟发表了HomePlug 1.0。这一标准是电力线网络的第一份。全新的HomePlug AV 标准进过2003年2月到2005年8月立时2年半的研究，最终得到了联盟的批准。一个新的时代到来了。HomePlug AV是以在建筑物中的电力线系统上搭建现代化互联网络为目的，以达到数字化、多媒体化的现代家庭网络为最终理想。

在EOC（Ethernet over COAX）中去除低频干扰的产品，使917个子载波分布在5MHz～30MHz频段内；不同国家有不同的频率管制，采用可编程的功率谱密度来应对是成功的；单独进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM 调制的每个子载波是这一技术的特点；物理层线路速率达到200Mbps，净荷为150Mbps，完全支持HomePlug 1.0设备检测[2]。不稳定因素多、干扰大等诸多问题普遍存在于电力线中，物理层使用正交频分多路复用技术的出现，是Homeplug AV的里程碑。为了增大码元周期，此技术将待发送的码元通过串并变换来降低速率，同时还起到削弱多径干扰影响的作用。

在同轴电缆中的传输距离可以达1KM，传输效率达100Mbps。支持TDMA与CSMA/CA技术的MAC层，保证了各种数据传输的性能要求，从而满足视音频信号的传输要求。在有了QoS的保障下，使得宽带网络、VoIP等新兴业务也到了发展。

4 Hom+ePlug AV优缺点

4.1 优势

由于系统的低频段工作，所产生的信号衰减小。电力线网络分布广泛，覆盖范围大，属于无需考虑进户的问题，同时也不会对原建筑造成破坏；支持有源网络，以及各种分支分配网络，改网的投入较小；由于采用具有较高系统总吞吐率的1024QAM调制，在64字节下的数据，依然能达到19Mbps的速率；先进的干扰技术，使该模式在有线电视网表现出非常强大的抗干扰能力；Intellon是最大的PLC芯片厂商，最近以2.4亿美金的价格Atheros被收购，而Atheros是在无线WIFI领域的领导厂商，具有雄厚的实力；现网运营客户反映良好。

4.2 劣势

整个系统完全的局限在5Mhz～30Mhz的频带内，有限的带宽资源成为HPAV的最大瓶颈，不支持多信道工作也待解决的问题，但是因为有后续的P1901芯片可以提供无缝升级，因此此问题不再明显；原芯片厂家不是提供交钥匙方案，把具有较大工作量的系统软件开发留给了个厂家，但这样反而设置了一定的门槛限制了研发实力较弱的小厂家进入，防止低层次竞争，目前使用Homeplug AV方案一般是较大的厂家。