一線多用的寬帶接入方式
目前家庭用戶寬帶互聯網的接入方式主要有哪些?IP語音傳送技術將給這些接入方式帶來什么變化?電力線可以被用來打電話嗎?一線多用代表了家庭用戶寬帶接入的發展趨勢嗎?
寬帶接入已經逐漸成為類似供電、有線電視接入和電話這些現代家庭必備的設施。據2月23日舉行的中國電信集團2004年度工作會議上提供的統計數據顯示,2003年中國電信新增寬帶用戶484萬戶,寬帶用戶總數則達到735萬戶,這充分顯示了用戶對寬帶應用的強勁需求。
目前家庭用戶寬帶接入的方式主要有ADSL、LAN、HFC和PLC這幾種方式。其中,ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop,非對稱數字用戶環線)是一種通過普通電話線實現寬帶數據傳送的技術,LAN(局域網)則采用專用寬帶線路傳送數據,HFC(Hybrid Fiber Coax,混合光纖同軸網)通過有線電視網絡進行數據傳輸,PLC(Power Line Communication,電力線通訊)則是一種利用電力線作為數據傳輸載體的寬帶接入技術。
功能的融合
在上述幾種寬帶接入方式中,除了LAN是使用專用接入線路外,其他幾種皆是利用家庭中現有的線路如電話、有線電視信號線纜和電力線來實現寬帶接入的目的。ADSL將語音傳送網絡和數據傳送網絡合二為一,HFC將視頻傳送網絡和數據傳送網絡合二為一,PLC則將電力網和數據傳送網合二為一。
隨著語音傳送數據化技術的提高,現有的寬帶已經可以較好地擔負起語音傳送的任務。語音信號在寬帶上傳送的實現,提升了各種寬帶接入的應用功能,因此寬帶應用模式可以變為:ADSL:語音+數據;LAN:數據+語音;HFC:視頻+數據+語音;PLC:電力+數據+語音。這樣,從應用模式上看,HFC和PLC擁有了ADSL或LAN的全部功能。因此,也許在將來某一天,現在的電話線和專用寬帶局域網線會從我們的家中消失,從外部接入每個家庭的纜線只剩下擁有寬帶功能的有線電視信號線和電力線。
IP語音傳送
隨著寬帶接入的普及,曾經沉寂幾年的VoIP(Voice over IP,IP語音傳送/IP電話)又再次成為了人們關注的熱點。之前,提供VoIP服務的都是些小公司,而現在各大電信和網絡公司都紛紛涉足相關服務領域。2003年底,美國長途通訊巨頭AT&T就宣布推出面向企業用戶的VoIP服務,2004年該公司將在美國部分城市擴大面向個人用戶的VoIP范圍。
VoIP是一種利用互聯網絡傳送語音信息的技術。在VoIP應用中,語音經過壓縮編碼處理成數據包,通過互聯網傳送到目的地,再經過解壓解碼處理,還原成原來的語音信號,這樣就實現了利用互聯網進行語音通話的目的。由于使用的是互聯網絡進行通話,用戶就可以如同使用電子郵件那樣,以比常規電話低得多的價格使用VoIP。
VoIP服務來勢迅猛,已經開始影響到那些傳統電信服務商的切身利益。因此,在很多地方出現了VoIP服務究竟是屬于“互聯網數據通訊”還是屬于“電話”服務范圍的爭議。比如,在美國,如果VoIP被歸宿為“電話”服務范圍,VoIP就應該承擔與普通電話同等義務,VoIP服務商必須取得和電話服務一樣的許可,要確保能撥打911等緊急報警電話,并要向政府交納與電話服務相同的稅后才可以進行營運。由于美國有幾個州的政府對上述問題持有不同觀點,因此導致有的州已經開始限制VoIP服務。2003年底,FCC(美國聯邦通信委員會)就此成立了專門的工作組,專門探討VoIP服務營運的問題。
電力線寬帶接入(PLC)
在上面提到的幾種寬帶接入方式中,也許PLC最不被人們所熟悉,PLC究竟有哪些奧秘呢?
電力線上網即電力線通訊,是一種利用為我們供電的電力線作為數據傳輸載體的寬帶接入技術。對那些配置有PLC的住宅小區或商用大樓來說,用戶只要將專用調制解調器連接到房間中任何一個交流電源插座即可實現上網。這種家里無需再鋪設新的線路就可以實現上網的方式,為上網用戶提供了極大的方便。另外,利用PLC技術,用戶在家里還有可能利用電力線實現家中的信息裝置或家電之間的信息數據傳輸,如電腦和打印機之間的數據傳遞。
PLC利用1.6M~30M頻帶范圍傳輸數據信號。在發送數據信號時,PLC調制解調器對數據進行調制,然后通過電力線發送出去,在信號接收時,濾波器先將從電力線上得到的調制信號濾出,再經過解調,用戶就獲得了原數據信號。PLC設備分局端設備和調制解調器,局端設備安裝在大樓的公用配電機房里,而調制解調器則位于用戶的家中。局端設備負責與內部調制解調器的通信和與外部網絡的連接,用戶的數據進入調制解調器調制后,通過用戶的配電線路傳輸到局端設備,局端設備將信號解調出來,再傳輸到外部的互聯網上。根據配置設備的不同,目前PLC可達到的數據傳輸速率在4.5Mbps~45Mbps之間。
用電力線來傳輸數據和話音信號其實并不是什么新技術,已經有幾十年的發展歷史。只是因為近些年PLC芯片技術有所突破,這項技術朝實用化方向發展了,大眾才對其有了進一步的認識。許多國家的研究機構和公司開展了PLC技術的研究和開發,如美國的Leapcom、韓國的XeLine和瑞士的ASCOM等,PLC芯片的數據傳輸速率也從1Mbps、2Mbps、14Mbps發展到45Mbps。在涉及PLC技術的應用和推廣上目前已經有多個的國際性組織,如HomePlug電力線聯盟(HomePlug Powerline Alliance)、電力線通信技術論壇(PLC Forum)和電力線接入協會(Powerline as an Alternative Local Access)等。
由于各國還沒有建立成熟的PLC應用技術標準,也沒有立法允許在電力線上經營互聯網與電信服務,因此目前還沒有大規模商用化的PLC系統投入實用。我國PLC應用正處于試驗階段。由國電通信中心承擔的PLC技術發展前景及推廣應用的科研項目,于2003年11月底通過了國家電網公司科技信息部組織的項目驗收。在此PLC項目研究中,國電通信中心針對我國城市低壓配電網的實際情況,提出了多種適合我國國情的PLC組網方案,并通過其控股公司--中電飛華公司進行了現場試驗,其PLC試驗網絡覆蓋用戶達43000戶。
從用戶的角度來說,不需要額外布線,利用家庭中現有的電力線通過無處不在的交流電源插口就可以上網,無疑是PLC上網的最大優點。也許談到利用220V電壓的電力線作為上網數據線,很多人會擔心220V的電壓是否安全。其實PLC設備采用了多種保護措施來確保設備使用的絕對安全,如:1.在PLC設備中數據信號的傳輸線路并沒有與220V電線直接連接,信號的傳輸是通過線圈的耦合原理進行的。2.為保證信號線路中不會出現高電壓,PLC設備中強、弱電路是分開設計的。3.應用了過壓保護裝置來避免由于感應或短路造成的傷害。影響用戶更多的還是在應用中多種因素對上網質量產生的影響,如:在同一個家庭中,從離開交流電入戶點最遠的位置接入,帶寬出現衰減的現象。由于電表設計中電容位置不同,可能造成高頻信號短路,從而導致的上網帶寬衰減。由于家庭中電器啟動和關閉產生的電流大小的突變,對上網帶寬的影響等。
ADSL寬帶
ADSL之所以被稱為非對稱數字用戶環線,主要是其上行數據傳輸速度與下行數據傳輸速度不對稱(上行為640Kbps到1Mbps,下行最大為1Mbps到8Mbps)。
ADSL信號的工作頻帶與電話信號的工作頻帶不重合,ADSL采用40KHz以上的頻帶傳送數據,40KHz以下的頻帶傳送話音。當使用ADSL線路上網時,ADSL Modem在電話線上產生三個信息信道:一個電話服務的信道,一個速率為640kbps~1Mbps的上行數據傳輸信道,還有一個速率為1Mbit/s~8Mbit/s的下行數據傳輸信道。上述三個信道同時工作,因此用戶可以邊打電話邊上網。
ADLS的數據傳輸速度可能因服務商不同而異,目前北京通訊提供的ADSL下行數據傳輸速率為512Kbps。
HFC接入方式
用于有線電視服務的有線電視網經過改造后,就可以為用戶提供用于數據傳輸的寬帶服務。在有線電視光纜和同軸電纜混合網(HFC)上,用戶使用電纜調制解調器Cable Modem接入網絡。
根據相關標準,HFC的上行傳輸頻率為5MHz~65MHz,下行頻率為87MHz~750MHz。由于HFC需要支持雙向信息傳輸,因此其同軸電纜放大器采用雙向放大器。我國一般采用北美標準,以64QM調制方式傳輸數據,數據傳輸速率可達27Mbps~40Mbps。 PLC的住宅小區或商用大樓來說,用戶只要將專用調制解調器連接到房間中任何一個交流電源插座即可實現上網。這種家里無需再鋪設新的線路就可以實現上網的方式,為上網用戶提供了極大的方便。另外,利用PLC技術,用戶在家里還有可能利用電力線實現家中的信息裝置或家電之間的信息數據傳輸,如電腦和打印機之間的數據傳遞。