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　�。蹖�(dǎo)讀］－－電力線通信(PLC)是指通過(guò)架設(shè)在電力線桿和布置于室內(nèi)的電力線進(jìn)行通信。

　  電力線通信(PLC)是指通過(guò)架設(shè)在電力線桿和布置于室內(nèi)的電力線進(jìn)行通信，即利用專用調(diào)制解調(diào)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后把信號(hào)加載到現(xiàn)有電力線中進(jìn)行通信的技術(shù)。利用電力線進(jìn)行載波通信是一種很成熟、在電力系統(tǒng)內(nèi)部通信中應(yīng)用很廣的老技術(shù)，但這種通信頻帶窄(日本《無(wú)線電法》規(guī)定只能使用10-450kHz頻帶)、傳輸速度慢。要想提高傳輸速度就必須增加帶寬，這就是近年來(lái)提出的電力線寬帶通信技術(shù)(BPL：Broadband over Power Line)。
　　
　　電力線寬帶通信技術(shù)
　　
　　 2002年4月日本總務(wù)省設(shè)立了“電力線通信設(shè)備研究會(huì)”，探討追加2-30MHz的可行性。增加帶寬后，就有可能將其傳輸速度最大提高至200Mbit/秒。該研究會(huì)進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)，測(cè)量了有可能干擾2-30MHz頻帶無(wú)線通信的泄漏電波。
　　
　　但結(jié)果卻并不理想。泄漏電波強(qiáng)度太高。某些情況下，甚至超過(guò)了不需許可即可使用的小型無(wú)線電設(shè)備(無(wú)線電收發(fā)機(jī)、無(wú)繩麥克風(fēng)和無(wú)繩電話等)的規(guī)定值�；�于這種結(jié)果，該研究會(huì)最后得出結(jié)論說(shuō)：擴(kuò)大頻帶為時(shí)尚早。
　　
　　然而，日本總務(wù)省并非已經(jīng)放棄PLC技術(shù)的實(shí)用前景。該研究會(huì)的報(bào)告中指出“由于有望在技術(shù)上取得進(jìn)展，因此必須繼續(xù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)”，對(duì)未來(lái)前景寄予厚望。
　　
　　實(shí)際上，減小泄漏電波的技術(shù)開(kāi)發(fā)正在穩(wěn)步進(jìn)行。由于電力線一般都是雙股結(jié)構(gòu)，因此如果兩股電力線的電阻差(平差)較大，泄漏電波就會(huì)增加。因此，提高平差是一種行之有效的方法。另外，在信號(hào)調(diào)制方式上，也正在根據(jù)其特點(diǎn)探討分類使用的可行性。
　　
　　調(diào)制方式也在不斷改進(jìn)。使用寬帶的PLC通信將采用被稱為OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))的調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)使用多個(gè)載波(傳輸數(shù)據(jù)的載波)傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)改進(jìn)OFDM，根據(jù)傳輸線路的噪音強(qiáng)度動(dòng)態(tài)地發(fā)送合適的載波技術(shù)正在不斷成熟。該技術(shù)稱為自適應(yīng)OFDM，比如使用的時(shí)候某些特定頻帶可以完全不發(fā)送載波。
　　
　　不過(guò)，該技術(shù)并不能保證完全解決噪音問(wèn)題。研究人員指出，由于即便不使用某些特定載波，也會(huì)存在一定的能量，因此最多也許只能降低30bB的無(wú)線電噪音。因此，在措施上還要求采用消除特定頻帶的陷波濾波器(Notch Filter)。
　　
　　另一個(gè)疑問(wèn)是自適應(yīng)OFDM是否真的能夠傳輸合適的載波。由于調(diào)制解調(diào)器要根據(jù)所檢測(cè)到的傳輸線路噪音控制功率強(qiáng)度，因此如果附近有弱電波接收機(jī)，調(diào)制解調(diào)器顯然是無(wú)法發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備的。而且有的無(wú)線設(shè)備還組合使用弱信號(hào)和強(qiáng)信號(hào)。無(wú)論哪種情況，都必須在控制技術(shù)方面再多下一番功夫。
　　
　　然而，電力線通信中泄漏的電磁波不僅僅是無(wú)線電噪音。和那些已經(jīng)有相應(yīng)頻帶的其它無(wú)線通信方式相比，電力線通信的地位相當(dāng)尷尬。由于2-30MHz頻帶已經(jīng)被全部分配出去，因此問(wèn)題已經(jīng)不僅僅是消除特定頻帶了，而是必須把所有頻帶中的泄漏電波強(qiáng)度控制到很低的水平。如果嚴(yán)格遵守這一要求的話，“最低噪音”的標(biāo)準(zhǔn)將非�？量�。由于必須達(dá)到不干擾其它所有的無(wú)線通信，因此原則上就要求噪音強(qiáng)度要達(dá)到與自然界原始強(qiáng)度相同的水平。因?yàn)榧幢闶俏⑷鯚o(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生的限制電流強(qiáng)度，如果距離較近，那么也會(huì)在被干擾的設(shè)備中產(chǎn)生相當(dāng)高的無(wú)線電波。
　　
　　在2002年夏季實(shí)施的實(shí)地試驗(yàn)中，已經(jīng)證實(shí)電線桿至各家庭之間的接線和使用電力線通信服務(wù)的建筑物會(huì)向空中泄漏電磁波。人們擔(dān)心會(huì)對(duì)業(yè)余無(wú)線電、短波與中波廣播通信和船舶通信產(chǎn)生干擾。不僅日本業(yè)余無(wú)線電聯(lián)盟等相關(guān)團(tuán)體表示反對(duì)，專家也不斷提出意見(jiàn)說(shuō)“泄漏電磁波強(qiáng)度太高、會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題”。因此日本總務(wù)省設(shè)立的電力線通信技術(shù)研究會(huì)2002年8月曾以“技術(shù)尚不成熟”為由，推遲了有關(guān)實(shí)用問(wèn)題的決策，相關(guān)研究已經(jīng)被凍結(jié)。
　　
　　但是，日本政府在2003年度的日本IT政策中允許企業(yè)對(duì)電力線通信進(jìn)行研究。由此日本總務(wù)省在2004年1月有條件地解除了實(shí)地試驗(yàn)的禁令，再次著手對(duì)其實(shí)用前景進(jìn)行探討，并準(zhǔn)備修改日本的《無(wú)線電法》。日本總務(wù)省附加的條件包括：(1)采用可減輕電磁波泄漏的技術(shù)；(2)不能對(duì)其它通信和周邊設(shè)備產(chǎn)生干擾；(3)帶寬限定在2～30MHz之間。
　　
　　截止到2004年8月26日，共獲準(zhǔn)在14家服務(wù)商的28種設(shè)備中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　
　　東京電力和松下電工等7家日本企業(yè)都在加緊進(jìn)行將家庭電力線用作互聯(lián)網(wǎng)接入線路的電力線通信實(shí)地試驗(yàn)。正在進(jìn)行電力線通信實(shí)地試驗(yàn)的包括東京電力和九州電力兩家電力公司，以及日本PREMINET、日本LINECOM、松下電器產(chǎn)業(yè)、松下電工和三菱電機(jī)等5家產(chǎn)品廠商及設(shè)備集成商。試驗(yàn)地點(diǎn)總計(jì)13個(gè)。其中11個(gè)位于關(guān)西地區(qū)及九州等西日本地區(qū)。
　　
　　電力線通信將家庭電力線(電燈線)用作通信線路。通過(guò)把電力線通信調(diào)制解調(diào)器連接線插到電源插座上，就能將電力線用作訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的線路。其特點(diǎn)是通過(guò)在10-30MHz左右的大帶寬中加載信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)十Mbit/秒的高速通信。
　　
　　日本NEC于2004年7月12日宣布將開(kāi)始對(duì)利用室內(nèi)電力線的通信技術(shù)“電力線載波通信”(PLC)進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用的調(diào)制解調(diào)器由東洋通信機(jī)生產(chǎn)，速度達(dá)到業(yè)界最大的200Mbit/秒。實(shí)證實(shí)驗(yàn)將利用位于大阪府茨木市的關(guān)西電力管內(nèi)設(shè)施。
　　
　　 PLC是一項(xiàng)不論在任何地方只要有電源插座、只需插上信息插頭即可實(shí)現(xiàn)通信的通信技術(shù)，人們希望該技術(shù)能在網(wǎng)絡(luò)家電的普及上起到關(guān)鍵性作用。NEC進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)的高速PLC將使用2-30MHz的高頻帶。該頻帶有可能會(huì)對(duì)業(yè)余無(wú)線電波等其它無(wú)線電波造成干擾，目前僅允許以開(kāi)發(fā)泄漏電場(chǎng)降低技術(shù)為目的的實(shí)驗(yàn)在2005年3月前使用。
　　
　　日本東京電力公司從2004年9月1日起到2005年3月底，在該公司的住宅內(nèi)進(jìn)行最高速度為200Mbit/秒的電力線通信(PLC：power line communication)實(shí)驗(yàn)。東京電力表示，200Mbit/秒為目前全球最快的電力線通信速度。東京電力已開(kāi)始在公司住宅等4處進(jìn)行電力線通信的現(xiàn)地實(shí)驗(yàn)。在開(kāi)發(fā)200Mbit/秒調(diào)制解調(diào)器的同時(shí)，該公司已經(jīng)向日本總務(wù)省關(guān)東綜合通信局申請(qǐng)了在住宅中的兩處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)將使用住友電工開(kāi)發(fā)的200Mbit/秒電力線通信調(diào)制解調(diào)器，驗(yàn)證集中住宅中減少電磁波泄漏的技術(shù)等。
　　
　　東京電力對(duì)于電力線通信技術(shù)十分積極。東京電力光網(wǎng)絡(luò)分公司總裁表示："希望2005年秋季開(kāi)始提供電力線通信商用服務(wù)"。該公司打算利用其FTTH(光纖到家庭)服務(wù)將光纖拉到用戶家中，并利用電力線通信建立家庭內(nèi)部LAN。
　　
　　目前，東京電力、關(guān)西電力等各電力公司與松下電器產(chǎn)業(yè)等家電廠商已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)證實(shí)驗(yàn)。各公司的目標(biāo)是PLC利用的2-30MHz的高頻帶的解禁。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)該頻帶對(duì)其它無(wú)線電波沒(méi)有影響的話，將大大提高解禁的可能性。
　　
　　日本本多電子公司于2004年6月開(kāi)發(fā)出降低共模噪聲的技術(shù)，該技術(shù)可應(yīng)用于調(diào)制2-30MHz頻帶信號(hào)的電力線調(diào)制解調(diào)器。關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè)：(1)該公司與NEC共同開(kāi)發(fā)出面向2-30MHz頻帶電力線調(diào)制解調(diào)器的變壓器和共模扼流圈(CMC)；(2)本多電子對(duì)收發(fā)模擬電路進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)上述措施，不僅降低了將電力線調(diào)制解調(diào)器插入插座時(shí)發(fā)生的對(duì)連接到該電力線的其它設(shè)備產(chǎn)生影響的共模噪聲，并且提高了接收靈敏度。由于采用了新開(kāi)發(fā)的變壓器和CMC的調(diào)制解調(diào)器，該試制品與以往的試制品比較，以下方面得到改善：(1)描述共模噪聲強(qiáng)度的共模電流減小約34dBμA；(2)描述接收靈敏度的變壓器輸出電平提高約11dBμV/10kHz。這意味著電力線的泄漏電場(chǎng)減至以往的約1/50。
　　
　　新開(kāi)發(fā)的變壓器的目的在于提高接收靈敏度。以往的變壓器由于升壓后導(dǎo)致可接收的頻帶變窄，因此不能在利用2-30MHz寬頻帶的電力線調(diào)制解調(diào)器中使用。本多電子和NEC基于2003年共同開(kāi)發(fā)10-450kHz頻帶電力線調(diào)制解調(diào)器用變壓器的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出即使升壓后也不會(huì)使接收頻帶變窄的技術(shù)。此外還新開(kāi)發(fā)出電力線通信專用的共模扼流圈。以往共模扼流圈用于電力線通信時(shí)存在正常模式下的阻抗太大的問(wèn)題。另外，在共模下不存在阻抗問(wèn)題。
　　
　　與使用10-450kHz頻帶的電力線調(diào)制解調(diào)器相比，使用2-30MHz頻帶的電力線調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制信號(hào)帶寬更寬，而且電力線上的噪聲也小。本多電子表示，已經(jīng)在10-450kHz頻帶調(diào)制解調(diào)器中確立降低電源部噪聲、減少發(fā)送部泄漏以及消除接收部噪聲等技術(shù)，該公司打算陸續(xù)將上述技術(shù)應(yīng)用于2-30MHz頻帶的調(diào)制解調(diào)器中。今后還將為解決通過(guò)電力線泄漏電場(chǎng)并由此導(dǎo)致電磁噪聲與無(wú)線通信串音的電波干擾問(wèn)題開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)和開(kāi)展實(shí)證試驗(yàn)。該公司打算開(kāi)發(fā)最高傳輸速度超過(guò)100Mbit/秒的2-30MHz頻帶電力線調(diào)制解調(diào)器，并計(jì)劃2004年夏季前完成試制機(jī)。
　　
　　美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)2004年7月20日宣布，開(kāi)始制定電力線寬帶(BPL：Broadband over Power Line)硬件規(guī)格IEEE P1675，目標(biāo)是在2006年中期完成規(guī)格的制定。該規(guī)格旨在對(duì)地上及地下使用的BPL基礎(chǔ)設(shè)施硬件制定一攬子標(biāo)準(zhǔn)，另外還提供對(duì)BPL設(shè)備進(jìn)行安全設(shè)置的指南。
　　
　　 BPL使用融合計(jì)算機(jī)與路由器的設(shè)備與耦合器。將來(lái)自變電所的信號(hào)導(dǎo)入光纖，然后加載到中壓線的電流信號(hào)上發(fā)送出去。為了保證信號(hào)強(qiáng)度，每隔800-1600m需設(shè)置一個(gè)中繼器。在家庭與企業(yè)附近的中繼器或路由器，把信號(hào)在到達(dá)變壓器之前從中壓線上分離出來(lái)，再發(fā)送到位于變壓器另外一側(cè)的低壓線上。這樣一來(lái)，信號(hào)就會(huì)在流向建筑物的所有低壓線上存在，如果把大樓或房屋的電力線與調(diào)制解調(diào)器相連接，就可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)接入寬帶網(wǎng)。
　　
　　 IEEE的BPL工作組負(fù)責(zé)人解釋說(shuō)，“把電力網(wǎng)作為寬帶接入媒體加以利用后，除了可以提供互聯(lián)網(wǎng)接入的新選擇，還能夠解決‘最后一公里’問(wèn)題。BPL所帶來(lái)的利益巨大，大多數(shù)電力公司都在考慮提供BPL。但另一方面還存在著障礙，即中繼器、路由器、中壓線與低壓線用耦合器等基礎(chǔ)設(shè)施所需設(shè)備的安全性與性能標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。另外，還必須有設(shè)備的設(shè)置與運(yùn)用相關(guān)指南。制定IEEE P1675規(guī)格將有助于解決這些問(wèn)題”。
　　
　　超寬帶無(wú)線技術(shù)(UWB)
　　
　　美國(guó)Pulse-Link公司于2004年12月13日宣布，利用數(shù)GHz帶寬的無(wú)線通信技術(shù)“UWB(ultra wideband，超寬帶無(wú)線技術(shù))”實(shí)現(xiàn)最高667Mbit/秒傳輸量。該公司計(jì)劃2005年4月發(fā)貨相關(guān)IC的工業(yè)樣品。該產(chǎn)品可用來(lái)在家中的視聽(tīng)設(shè)備之間交換高清畫質(zhì)動(dòng)態(tài)圖像和HDMI及IEEE1394b等接口規(guī)格的無(wú)線傳輸用途。
　　
　　 Pulse-Link稱糾錯(cuò)后的傳輸量達(dá)667Mbit/秒，實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速度超過(guò)1Gbit/秒，隔墻最長(zhǎng)傳輸25m左右。并計(jì)劃2005年2月開(kāi)始發(fā)貨該芯片組的評(píng)價(jià)電路板，4月發(fā)貨RF IC工業(yè)樣品。
　　
　　美國(guó)In-Stat/MDR公司于2004年9月29日公布了關(guān)于超寬帶無(wú)線技術(shù)(UWB，ultra wideband)市場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果，并預(yù)測(cè)，2005-2008年UWB設(shè)備將以每年400%的增長(zhǎng)率增加。
　　
　　該技術(shù)主要面向數(shù)碼便攜式攝像機(jī)、電視、個(gè)人電腦、機(jī)頂盒以及電視監(jiān)視器等周邊設(shè)備之間高速傳輸視頻等用途，目前已受到家電廠商的關(guān)注。自從2002年FCC允許使用后，該技術(shù)的支持者為實(shí)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)化和商用解決方案做出不懈努力。不過(guò)直到目前還沒(méi)有確定該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。因此也有的企業(yè)不等IEEE制訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格便已著手產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
　　
　　該公司認(rèn)為，在推廣UWB的過(guò)程中不會(huì)遭遇其它技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。目前還沒(méi)有可用來(lái)傳輸多個(gè)數(shù)碼視頻流的無(wú)線技術(shù)，也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)。即使最接近的技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速度也只有480Mbit/秒，相當(dāng)于UWS解決方案的1～10%左右。
　　
　　該公司表示，在初期階段，設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接將成為UWB安裝的主流，以后將發(fā)展成為點(diǎn)到多點(diǎn)(Point-to-MultiPoint)連接。該公司還認(rèn)為，隨著UWB芯片組嵌入的普及，將促使成本下降和確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。因此作為連接個(gè)人電腦和家電設(shè)備之間的無(wú)線USB、UWB技術(shù)將會(huì)受到極大關(guān)注。
　　
　　在現(xiàn)有有線電視線路中實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)
　　
　　日本松下電器公司于2004年6月宣布，在基于CATV網(wǎng)同軸接入線纜的超高速同軸線纜通信技術(shù)“c.LINK”的實(shí)證試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)100Mbps的高速傳輸。松下電器稱：這是全球首次利用現(xiàn)有區(qū)域內(nèi)同軸線纜在實(shí)際使用環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了超過(guò)100Mbps的高速傳輸。
　　
　　該公司的實(shí)驗(yàn)得到了關(guān)西線纜網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助，在位于該公司服務(wù)區(qū)內(nèi)的一座公寓中鋪設(shè)了光纖。公寓內(nèi)部的通信使用美國(guó)Entropic Communica
　　
　　 tions公司開(kāi)發(fā)的名為“c.LINK”的技術(shù)。c.LINK使用的頻率比有線電視高，通過(guò)兩部調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。工作原理是：安裝在同軸線纜上的傳送電視信號(hào)用的分歧器 (Splitter)分配宅內(nèi)終端(電視)之間的信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)泄漏的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)終端之間的通信。此次試驗(yàn)從2004年4月起在小區(qū)內(nèi)實(shí)施，為期兩個(gè)月。局端與小區(qū)間采用光纖連接，小區(qū)的復(fù)用區(qū)內(nèi)電視信號(hào)分配便用現(xiàn)有的同軸線纜進(jìn)行各住戶間的連接。
　　
　　 “c.LINK”技術(shù)使用的頻率因地區(qū)而異。美國(guó)使用860-1550MHz頻帶，日本使用770-1030MHz頻帶，相當(dāng)于每一信道使用50MHz的帶寬，理論上最大可以獲得270Mbps的傳輸速度。Entropic公司使用多個(gè)信道之后，還可以獲得1Gbps秒以上的傳輸速度。該方式的特點(diǎn)是：(1)可實(shí)現(xiàn)最高物理速度270Mbps的高速傳輸；(2)可使用區(qū)內(nèi)同軸線纜中的空頻率，與區(qū)內(nèi)共享信號(hào)共存；(3)用戶家里不需要對(duì)調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行各種設(shè)置。
　　
　　原來(lái)為了在小區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速雙向通信，需要使用基于區(qū)內(nèi)電話線的VDSL技術(shù)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)100Mbps以上的穩(wěn)定傳輸。另外，在利用同軸線纜時(shí)，上行必須傳送寬帶信號(hào)，因此需要大規(guī)模改變現(xiàn)有設(shè)施。而此次的方式，由于在同一頻帶內(nèi)進(jìn)行雙向通信，因此不需要專門留出上行帶寬。這樣便可以利用現(xiàn)有設(shè)施。另外，在c.LINK的應(yīng)用方面，松下電器還進(jìn)行了宅內(nèi)各房間之間的傳輸、電視與AV服務(wù)連接等宅內(nèi)網(wǎng)絡(luò)方面的測(cè)試。試驗(yàn)證實(shí)可以順利地傳輸HD畫質(zhì)的動(dòng)態(tài)圖像。
　　
　　松下電器今后還將與各CATV公司合作，力爭(zhēng)高速線纜互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)早日達(dá)到實(shí)用化水平。