陳慶園/(ChinaByte)
PLC技術，俗稱“電力線上網(wǎng)”，英文為Power Line Communication,簡稱PLC，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式。通過電力線通訊已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，最早出現(xiàn)于上世紀二十年代初期。在我國，四十年代已有日本生產(chǎn)的載波機在東北運行，做為長距離調度的通信手段。它以電力線路為傳輸通道，具有通道可靠性高、投資少見效快、與電網(wǎng)建設同步等得天獨厚的優(yōu)點。近年來，隨著Internet技術的飛速發(fā)展， 利用220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù)的價值越來越為人們所重視，因為它具有不用布線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點，被認為是提供 “最后一公里”解決方案最具競爭力的技術之一。
由于電力線上網(wǎng)的潛在市場空間，包括我國在內世界許多國家紛紛投入研究和開發(fā)。早在 1990年英國Norweb通訊公司就開始對電力線載波通訊進行研究。1995年，該公司又與加拿大北電網(wǎng)絡聯(lián)手，共同開發(fā)這項新技術。1998年就已成功地進行了采用傳統(tǒng)的輸電線路進行Internet接入的試驗。
2000年4月由思科、英特爾、惠普、松下和夏普等13家公司組成的“家庭插電聯(lián)盟” (HomePlug Powerline Alliance，簡稱HPA)，致力于創(chuàng)造共同的家用電線網(wǎng)絡通信技術標準。此后， “家庭插電聯(lián)盟”發(fā)布了該標準的第1個版本Home-Plug 1.0。 在電力線家庭網(wǎng)絡中，只需在事先安裝好的萬能插座上插入電源插頭即可構筑起LAN。
2001年3月德國電力工業(yè)巨頭RWE公司和它的合作伙伴瑞士的Ascom發(fā)起一項名PowerNet的計劃。根據(jù)這項計劃，兩家公司將向大約20，000用戶提供這種利用電源線路的互聯(lián)網(wǎng)接入服務。
2001年5月，日本60家有關企業(yè)近日設立聯(lián)合機構“電線載波通信設備開發(fā)部會”，研究用輸電線做通信線路的技術。
最近，我國福建省電力試驗研究院研制成功“數(shù)字化輸電線路技術“的核心產(chǎn)品——電力調制解調器及多個相關產(chǎn)品，其傳輸速率達到10M。同時國電通信中心采用國內外電力線通信(PLC)組網(wǎng)設備，在北京某生活小區(qū)成功地進行了lnternet接人試驗，并獲得了較理想效果。
以上的進展表明電力線上網(wǎng)已經(jīng)走出試驗室，開始趨于成熟走向應用。開始展示出自身的優(yōu)勢。
電力線上網(wǎng)充分利用現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡基礎設施，無需任何布線，是一種“No NewWires”技術。可以節(jié)省了巨大的新增投資。目前，我國擁有全世界長度排名第二的電力輸電線路，全國 500kV和330kV的電力線路長達25094.16千米，220kV線路107348.06千米，加上110kV線路共計 310000千米，可繞地球近8圈。我國目前電話用戶不到3億，但用電用戶已超過10億，顯然這連接 10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務的巨大物質基礎，直接在覆蓋全國的電力網(wǎng)絡上架構互聯(lián)網(wǎng)連接將比現(xiàn)在鋪設光纖的方式節(jié)省大量的人力和物力。
事實上從廣義上來講電力線上網(wǎng)從層次上可分為中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)和家庭內部網(wǎng)絡。家庭內部網(wǎng)絡是指通過電力線組建高速LAN；低壓配電網(wǎng)是指從中壓變電站到用戶電表的一點對多點通信，解決Internet“最后一公里”問題；中壓配電網(wǎng)主要從中壓變電站到主要變電站。 由于電線通信的費用僅為利用光纖通信電纜互聯(lián)網(wǎng)服務的60％至70％，并且不必支付使用線路費，從而大大降低了通信費用，據(jù)稱目前實驗室的最高通信速率可達到2.5Gb/s。如果該技術得到廣泛的應用，那么將極大的影響電信市場。
目前PLC技術已經(jīng)形成兩種發(fā)展模式：其一為以美國為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式，這種模式的PLC 只提供家庭內部聯(lián)網(wǎng)，即是指通過家庭的內部的普通電力線，進行組網(wǎng)連接家庭內部局域網(wǎng)，戶外訪問使用其它傳統(tǒng)的通信方式，支持該模式的國際組織為Home-Plug，是一個為高速家用電力線通信網(wǎng)絡產(chǎn)品和服務提供開放規(guī)范而成立的論壇。
另一種模式是面向歐洲和亞太市場的，提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案，國內現(xiàn)在發(fā)展的也主要是這種模式。該模式的國際組織為國際電力線通信論壇。2000年3月 23-24日，在瑞士的Interlaken召開了國際電力線通信技術論壇成立大會，該論壇著重制定與PLC 有關的技術標準、討論并解決相關問題，以促進PLC技術的發(fā)展，來自17個國家的51個廠商、用戶、投資者成為論壇成員，其中包括北電網(wǎng)絡、思科系統(tǒng)等IT行業(yè)的巨頭。
以上這兩種模式既相互溝通，同時也各側重于電力線聯(lián)網(wǎng)應用的不同側面。前者充分利用室內的電力線，節(jié)約了資源，無需任何布線、穿墻打洞，避免了對建筑和房屋結構的破壞，同時也節(jié)省了人力，能夠將整個家庭的電器與網(wǎng)絡聯(lián)為一體，在室內的設備之間構筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡來控制自己家里的電器設備，為家庭智能化網(wǎng)絡打下基礎。
后者延伸方便，電力線在家庭、公司及各種場所處處可達。理論上電線作為通信線路的通信速度，根據(jù)不同的頻率可達每秒3兆比特或10兆比特，與光纖大致相同。用戶只需要添加一個特制的調制解調器，這個調制調解器的數(shù)據(jù)線頂端是一個常規(guī)電源插頭，用戶將電腦與調制解調器接通，再將調制解調器插上電源插座，電腦即可上網(wǎng)，在其寬帶線路上可以和其他寬帶服務一樣提供廣泛的增值信息業(yè)務，包括基于IP的話音業(yè)務（VoIP）、電視會議、視頻廣播、視頻點播（VOD）、寬帶因特網(wǎng)接入、電子商務、遠程教育和遠程醫(yī)療等多種服務。一個民用220V線路的變壓器只覆蓋一定范圍內的用戶，所以在同一條電力線上的資源不會因為用戶太多而降低效率。相對于用電話撥號上網(wǎng)和ADSL來講大多數(shù)家庭電話線路不多，限制了可連結上網(wǎng)的電腦數(shù)，而PLC則不受這方面影響，在家庭各個插頭處都可以連接電腦。除了可以方便的進行寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接外還可以進行遠程自動讀出水、電、氣表數(shù)據(jù)，這樣就可以方便的自動用電子貨幣結算用戶生活的所有收費項目，節(jié)省大量人力、物力，也極大地方便了用戶；同時利用的“電線上網(wǎng)”永久在線連接，構建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監(jiān)控系統(tǒng)，讓上班族高枕無憂。并且，可以為電力公司提供負荷控制、需求側管理的新手段，提高電力公司管理水平。
雖然PLC在技術上的優(yōu)點有目共睹，但是其還存在著相當?shù)膯栴}。電壓不穩(wěn)定對于電力線上網(wǎng)有很大的障礙，國電中心的負責人在測試后表示主要的是用電負荷高峰期影響穩(wěn)定性，速率的波動比較大。也就是說，從現(xiàn)有的條件來說，每到晚上家庭用電高峰期，想用電力線上網(wǎng)就是比較慢一些。同時，國內該技術是通過單元樓共享帶寬技術，用戶上網(wǎng)時的速度，取決于當時會有多少用戶上網(wǎng)。如果很多用戶同時上網(wǎng)，傳輸速度相對就較慢。如果在晚上8-10家庭用戶上網(wǎng)和用電的都是高峰期時段上網(wǎng)，這樣綜合兩方面的因素，每個用戶的聯(lián)網(wǎng)速度就會受到較大的影響。
同時在網(wǎng)絡管理上也有麻煩。PLC并非如一部分用戶所想象的只要安裝PLC調制解調器即可，事實上還是要一個通信骨干網(wǎng)支撐，由骨干網(wǎng)連接到PLC局端設備（MDU），再連接到用戶PLC調制解調器。而目前每個PLC局端設備的覆蓋面積只有600平方米，這樣就必須在每個樓層或每個單元樓的配電房都安裝一個MDU，一旦要為成片小區(qū)提供PLC服務時，必須事先安裝大量的MDU，這就需要先期的較大投資，而常常用戶又并不集中在某一棟或幾棟樓，這樣很可能造成設備利用率低下的局面。而且大量分散的MDU，必然為以后的管理維護帶來非常多的麻煩。
因電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線，用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免地會形成電磁輻射，影響數(shù)據(jù)的保密性，同時會對其他無線通信，如警察部門或軍事部門的通信造成干擾。德國聯(lián)邦參議院和聯(lián)邦通信與郵政管理局頒布了“電網(wǎng)在線”條例，在為PLC提供法律保障的同時也對輻射問題規(guī)定了具體指標。相信國內也會不久出臺相關的法規(guī)，以減少電磁污染，如何減少輻射以滿足相關標準，也將是相關公司必須面對的問題。
在市場上，PLC技術是既有機遇也有挑戰(zhàn)。事實上國內通過電力線上網(wǎng)的市場化工作也早已展開。國電通信中心于2000年6月5日就正式宣布控股北京中電飛華股份有限公司；2000年8月起，電力企業(yè)陸續(xù)入資中電飛華，使中電飛華公司的股本結構發(fā)生了根本性的變化，形成了今天具有電力企業(yè)絕對控股，并連接各網(wǎng)、省電力公司經(jīng)濟紐帶的經(jīng)營實體，成為真正具有電力經(jīng)營及其共同利益和“電通”品牌意義的新型網(wǎng)絡運營公司。2001年5月18日，中國信息產(chǎn)業(yè)部正式批準了國電通信中心的ISP業(yè)務申請，國電通信中心就已經(jīng)具備了開展上網(wǎng)業(yè)務的通行證。近日從國電通信中心傳出消息，中電飛華正籌劃在香港創(chuàng)業(yè)板上市，以更好地籌集資金，進入國內電信運營行業(yè)。
PLC接入方式，充分利用大量現(xiàn)成的電力線網(wǎng)絡，無需大量的先期投入，從而可以大幅降低成本，使以較低的價格為用戶提供寬帶服務成為可能。其可以無需布線，成片快速的覆蓋商用或住宅小區(qū)，而且其可以提供高達10M的帶寬，現(xiàn)在只有光纖可以與之競爭，如果利用先天的自身優(yōu)勢，提供相對較低的價格，這相對于其他寬帶方式來說將有較強的競爭力。
此外，雖然目前開展的PLC主要是外部的網(wǎng)絡接入服務，但隨著網(wǎng)絡應用的深入，家庭內部局域網(wǎng)很快就提上議事日程，如果外部接入開展的很充分，可以有效的利用其來推進建立家庭內電力線局域網(wǎng)以及將來的智能家居，使二者合而為一，這也將為PLC服務提供商，帶來更多的發(fā)展機遇和利潤來源，市場空間不可限量。
在廣闊的非中心地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，電力線上網(wǎng)也具有一定的優(yōu)勢，畢竟，電力網(wǎng)規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場發(fā)展成熟較慢，但會存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，可以有先行之利，對PLC的長遠發(fā)展和擴張非常有利。
在市場接受程度上，據(jù)近期的一項調查顯示，只有14.62%的網(wǎng)民表示對這項技術較為熟悉，其他的表示僅了解一點或一無所知。對于電力線上網(wǎng)技術在中國的商用，則有73.26%的網(wǎng)民持謹慎態(tài)度，其中有12.21%的人則明確表示不會使用，這反映了大部分用戶對直接騎在電老虎背上上網(wǎng)還是心存疑慮的，畢竟是直接連在220V的電力線上，要想用戶沒有顧慮是不現(xiàn)實的，這就需要一邊進一步的提高安全系數(shù)，一邊加大宣傳力度和市場推廣力度，使用戶對PLC有更多深入的了解，從而充分信任和接受PLC。
但從目前國內寬帶網(wǎng)建設的情況來看，留給PLC的時間和空間似乎并不充分。2000年以來，中國電信在北京、上海、寧波、深圳、青島、大連等地都先后啟動了寬帶城域網(wǎng)的規(guī)劃和建設，加上中國網(wǎng)通、中國聯(lián)通、中國吉通等運營商也在規(guī)劃和啟動本地城域網(wǎng)建設，全國在建和已建的寬帶城域網(wǎng)項目超過上百個。各大運營商在建設城域網(wǎng)的同時都在大規(guī)模推出ADSL、光纖，無線網(wǎng)絡等多種寬帶接入業(yè)務，留給PLC的生存空間將隨著時間的推移不斷被其他接入方式壓縮，因此盡快推出成熟的技術和行之有效的市場運作措施，對于PLC進入市場很關鍵。
總之，PLC作為一項很有潛力的寬帶網(wǎng)絡接入技術，相關電力部門如果充分發(fā)揮其潛力，并和原來自身的電力通訊網(wǎng)相連接互補，很可能形成四網(wǎng)合一的大好形勢，但如果缺乏長遠戰(zhàn)略眼光市場運作不利或由于技術或其他原因失去進入寬帶市場的最佳時間窗口，也可能最終被擠出局外，最多成為一種輔助的上網(wǎng)手段，難成大器。
