宽带电力传输的技术、优势和挑战

2005-8-9 10:46:00　文/陈代寿　出处：中国计算机报

　　宽带电力线传输(BPL)技术已经探讨了很多年，也不乏成功案例，它能否取代DSL或Cable，还有很多的问题有待解决。

　　BPL传输架构

　　经过一段时间的技术论证和试验，沉寂已久的宽带电力线传输(BPL)技术再次进入人们的视线，它在很多领域可取代DSL或Cable，尤其是偏远地带。BPL方案可用于连接小型分支办公室或家庭办公，作为Cable或DSL的补充接入方案，因为受地域限制，这类接入方式不是在所有地方都行得通。BPL无论在成本还是速率方面较DSL或Cable接入都有优势，新型芯片能实现更快速传输。BPL客户端需要的唯一设备是接入电源插座的特制Modem。

　　BPL面临更多技术挑战

　　BPL业务的承载媒介是电源线。电力公司一般采用三类电源线路:高压、中压和低压线。高压线缆作为骨干或配电系统的核心，通常电压是7万伏;高压线至变电站后被分成大约7千伏的中压线，就是城区街道常见的线杆高架线;中压线在进入最终用户前由变压器转换为110或220伏的低压，然后送至6到10个用户(我国一般高于这个数)。数据在变电站一级进入电网，透过中压线到达最终用户，因为高压线在2～80MHz频率范围内噪声较大，不利于混传数据信号。数据进入低压线直至终端用户是最关键一环，因为变压器在进行数据转换时会产生大量噪音，影响到信号完整性。电网中可采取很多办法进行补偿，如安装耦合器以从根本上绕过变压器，将数据信号从中压线缆直接安全传送达另一端的终端用户。用户在任何电源插座接入廉价Modem接收数据，然后传送到以太网。

　　还有一种方案是在大楼或住户外的电线杆上安装AP，采用802.11b进行无线接入。因为AP可置于中压线缆的任何位置，在中压线和最终用户间不需要额外设备即可实现让多用户接入。采用这种方式的不足在于，由于采用未经许可频谱，有可能与附近安装的无绳电话、微波炉及其它AP产生频段冲突。

　　高压线不适于传输数据，但可用来方便架设光纤连接至ISP。PBL实现原理见文中图。

　　BPL应用优势

　　BPL的最大优势是采用普通电源线路，而电源线几乎普及所有家庭和商业机构。它要解决的核心问题是安装一类设备，使数据信号与电流一道传输。而在客户端，只要接入插座即可进行通信了，这比cable或DSL接入要灵活得多，因为后者接入位置固定在一处。

　　对电力公司来说，可充分利用BPL的数据传输功能进行企业内部语音通信(VoIP)，基于高速连接远程监控客户用电情况，还可用于精确监控供电线路故障而不需要派遣技术人员前往。典型地，在闷热的夏季，电力公司可通过在一段时间关闭部分空调(当然在预定规划下进行)，避免超负荷断电现象。再就是利用BPL进行国内安全监控，通过在电网中安装视频摄像机远程监控电网运转、煤气管道以及其它有关国计民生的能源传输。

　　美国一些能源公司如Cinergy、Solvay Electric和Con Edison采用系统集成器来提供BPL业务，公司通过集成器来管理所有网络架构。由于省却了线路，因而能实现低成本Internet接入，所需客户前端设备(CPE)也少，降低了运营支撑成本和商务服务成本。目前EarthLink(ISP)已宣布加入这一计划，基于BPL提供宽带接入服务。

　　虽然BPL提供宽带接入的领域有限，但可作为对其它宽带接入的一种补充，用于扩展DSL覆盖地域，还可作为“空载”WiMAX无线基站，将宽带接入引入城郊和乡村。

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