电力线上网的未来

（一）概念
    电力线上网是电力线通信(Power Line Communication，简称PLC)技术的俗称，是指
 利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。电力线通信并不是新技术，已经有几十年的发展历史，在中高压输电网(35kV以上)上通过电力载波机利用较低的频率(9～490kHz)以较低速率传送远动数据或话音，就是电力线通信技术应用的主要形式之一。在低压(220V)领域，PLC技术首先用于负荷控制、远程抄表和家居自动化，其传输速率一般为1200bps或更低，称为低速PLC。利用低压电力线传输速率在1Mbps以上的电力线通信技术称之为高速PLC，由于该技术目前主要应用于互联网访问领域，又称为电力线上网。
    随着互联网的发展，上网人数成倍增长，如何降低成本，采用何种通信方式使用户终端连接到最近的宽带网络，成为人们关注的问题。配电网是目前覆盖范围最广的网络，因此利用低压配电网进行高速数据的传输被一些业内人士认为是提供“最后一百
米”解决方案的技术之一。在需求的推动下，电力线上网再次成为人们关注的热点。
（二）国外发展
    1990年，英国Norweb通讯公司开始对电力线载波通讯进行研究。1995年，该公司与北电网络联手共同开发这项新技术。1998年成功进行了采用传统输电线路进行互联网接入的试验。
    2000年3月23-24日，在瑞士的Interlaken召开了国际电力线通信技术论坛成立大会，该论坛着重制定与PLC有关的技术标准、讨论并解决相关问题，以促进电力线通信技
术的发展，来自17个国家的51个厂商、用户、投资者成为论坛成员，其中包括北电网络、思科系统等IT行业的巨头。
    2000年4月，由思科、英特尔、惠普、松下和夏普等 13家公司组成的“家庭插电联盟”(HomePlug Powerline Alliance，简称HPA)，致力于创造家用电线网络通信技术标准。此后，发布了该标准的第1个版本Home-Plug 10。 在电力线家庭网络中，只需在事先安装好的万能插座上插入电源插头即可构筑起LAN。
    2001年3月，德国电力工业巨头RWE公司和它的合作伙伴Ascom发起一项名PowerNet的计划。根据这项计划，两家公司向约2万用户提供这种利用电源线路的互联网接入服务。2001年7月1日起RWE公司电力线通信服务开始商用， RWE由此成为世界首家实现通过电力线接入的系统商业化运营的企业。
    在亚洲，韩国Xeline公司于2001年3月在德国汉诺威举办的CeBIT 2001展览会上，推出了电力线通信产品解决方案，以解决最后一公里接入、家庭网络应用。该公司在汉城建立了与互联网相连接的示范点，实现了同步互联网接入的家庭联网、文件共享和MP3音乐播送。目前，该公司还在德国、日本、美国、中国等地建设了电力线通信试验点，产品传输速率从1Mbps到32Mbps。
    2001年5月，日本60家企业设立联合机构“电线载波通信设备开发部会”，研究用输电线做通信线路的技术。
（三）优势和劣势
1．优势
    低成本。对运营商来讲，由于利用电力线上网，直接使用现有的电力网就可以实现通信，而不需要另外铺设电话线、光电缆等，大大地减少了在基础网络上的投资。对用户而言，通过电力线上网，可以享受到价格低廉的高速互联网接入服务。
    高传输速率。电力线上网的传输输率可达2M-45M，比ISDN快70倍。
    覆盖面广。电力线网络规模之大是其他任何网络所无法比拟的。电力通信可以充分利用现有的几乎无处不在的低压配电网络基础设施，无需任何布线，无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物和公用设施的破坏。
2．劣势
   带宽问题。从理论上讲，电力线上网的速度远远高于普通拨号和ISDN，也超过了大部分地区的ADSL，速率可以达2Mbps，但这是理想条件下的最高速度。如果在一个接入点内有多个用户同时用上网，那么上网速率将大打折扣。它与Cable Modem接入、WLAN接入一样，均为共享带宽机制，用户越多，分配给每个用户的有效带宽资源就越少。另外，电力线上网是基于铜线的接入技术，输速速度受铜线的限制。
    安全问题。目前正在推广的宽带接入技术，都是发展比较成熟的技术，但利用电力线上网，目前很难保证它的信息安全，因为电力系统的基础设施和使用特性决定了它是一个开放性结构，虽然采用了技术保护措施，但还是很难保证信息的安全性。
    不稳定问题。电力线通信在控制上存在一定的困难。电力线上承载着各种各样的电器，它们的开关，启动和停止等操作有时会对电力线上网产生一定的干扰。特别是，我国的低压电网建设一直不太规范，在农村和城市郊区随处可见横七竖八的电线，每
个家庭的用电负荷也不相同，这些都会对电力线上网的推广产生影响。
（四）发展模式
    目前电力线通信已形成两种发展模式。其一是以美国为代表的家庭联网模式，这种模式的通信只提供家庭内部联网，户外访问使用其它传统的通信方式。支持这种模式的国际组织为Home-Plug，是一个为高速家用电力线通信网络产品和服务提供开放规范而成立的论坛。其二是以欧洲和亚太为代表，提供自配电变压器或楼边至用户家庭的电力线通信解决方案。支持这种模式的国际组织为国际电力线通信论坛。目前，中电飞华在北京做的试验就是采用这种模式。
（五）在中国
1．政策环境
    2001年5月18日，国电通信中心获得了信产部颁发的《中华人民共和国计算机网络国际联网业务经营许可证》，具备ISP资格，可以开展《电信条例》泛指的相关电信增值业务和电路(光纤、带宽)租赁业务。作为国电通信中心的控股公司，中电飞华自动享有ISP资格，可以经营电信增值服务。但信产部并没有批准国电通信中心可以经营电力线上网业务，因此中电飞华目前开展的电力线上网业务只能限于电力系统的小区。
    中电飞华还没有获得信产部颁发的基础电信业务运营牌照，因此它在做宽带接入业务时必须租用基础电信运营商的互联网接入专线。中电飞华的控股母公司国电通信中心已向信产部申请基础电信牌照。不过，按照信产部多年来一直坚持的“维持有限竞争”的产业发展政策，国电通信中心得到这一牌照的可能性不大。
2．运营商
    中国拥有的电力输电线路长度在全球排名第二。我国500KV和330KV的电力线路长达25000公里，220KV线路10万多公里，加上110KV线路，共计31万公里。由于具有得天独厚的电力传输网络优势，国家电力公司一直是中国电力线上网的积极推动者。
    1994年，国家电力公司全资控股的国电通信中心成立，全面负责电力系统的通信业务。2001年5月18日，国电通信中心获得了信产部颁发的《中华人民共和国计算机网络国际联网业务经营许可证》，开始具备了ISP资格，可以在全国范围内开展电信增
值业务。不过，国电通信中心主要是通过其控股公司中电飞华来开展电力线上网业务和其他通信业务。
    2001年9月，中电飞华在国家电力公司宿舍区建立了电力线通信实验室，组织国内外厂商的产品进行测试。2001年12月，中电飞华采用国外产品在北京广华轩小区开通了第一个电力线通信试验网。2002年3月，中电飞华在华景园小区开通了第二个试验网，2002年4月在北京宣武区善果小区1号居民楼和2号居民楼开通了第三个试验网。3个试验网是在不同的建筑结构（24层塔楼、17层板楼、6层砖楼）和不同的低压配电环境中，采用不同的产品和不同的组网方案进行，并接入到中电飞华的Internet出口。
    2003年3月25日，中电飞华利用日本PREMINET公司的设备在法源寺小区两个楼宇扩大规模试验。信号测试结果表明，在该楼宇配电网结构下电力线通信网络速率符合宽带标准。此次在法源寺小区使用的PLC设备接入方式不同与以往的在用户电表侧注入网络信号的方式，而是在配电室空气开关处注入网络信号，毋需在楼梯通道施工，维护了环境设施的完整。
    中电飞华《电力线宽带接入通知》的业务无需综合布线，免初装费，每月月租100元，若能一次交清一年费用可减免一个月费用。目前的最大带宽可达1.6M，最低带宽在512K以上，使用不限时、不限流量，只需300元购买一个“电力猫”即可。据悉，在北京电力线上网用户已达到1000户。
3．设备厂商
    中国研究电力线上网技术起步较晚，但发展速度较快。中国电力科学研究院通信与信息技术公司在1999年开始从事电力线高速通信技术的研究工作，相继承担了国家电力公司《低压配电网(220V/380V)复合通信方式研究》和《实用化45Mbps高速PLC的研究和开发》两个科技项目，于2001年8月在沈阳建立了我国第一个电力线宽带接入实验小区，目前已经形成了包括2Mbps、14Mbps、45Mbps在内的系列高速产品，并率先通过了国家电力公司的认证验收，同时其产品全面通过了国家权威检测部门的电磁兼容、电气性能检测。
    深圳国电科技有限公司是国家电力公司直属企业，该公司于2000年初开始研制户内电力线通信产品，目前采用美国Intellon公司的14Mbps芯片研制的产品正在小范围试验。未来该公司计划采用DS2公司的45Mbps芯片，研制传输速率达到20Mbps的户内联网设备。
    福建省电力试验研究院于1999年4月开始进行电力通信研究。2001年，研制成功“数字化输电线路技术”的核心产品--电力调制解调器，其传输速率达到10M。2002年4月下旬至5月上旬，在中电飞华通讯公司的配合下，福建省电力试验研究院电力通信工程技术人员在北京善果胡同开辟了宽带小区网试验，为24户居民安装了高速电力调制解调器。
    据了解，受原国家电力公司委托，中国电力科学研究院和国电通信中心正在对国际上有关高速电力线通信标准和规范进行跟踪研究，以便尽快制定出符合中国国情的电力线上网标准。