HomePlug BPL

2004年上半年，HomePlug宣布了開發電力線寬頻接入規範的意向，並向全球範圍內的電力公司、服務提供商和PLC組織發出了參與邀請。10~11月，HomePlug BPL工作組成立，共有包括EDF、Intellon、Conexant、SPiDCOM、Current、Sharp等12家公司和PUA、UPLC等2個組織加入。HomePlug BPL工作組專門負責研究HomePlug BPL接入規範的市場需求文件（MRD）和相關標準，且得到了公用供電局、ISP網際網路業務提供商及其它BPL工業團體的協作和支持。事實上全世界的公用供電局、ISP和各國的政府部門，都對利用無處不在的電力基礎設施進行寬頻接入傳輸的潛力頗感興趣。作為一種傳統接入技術的成功替代方案，BPL市場正在迅速增長。2004年12月~2005年2月開發了HomePlug BPL的市場需求文件，並於3月向成員發布徵求意見，同年5月該文件獲得理事會批准。

HomePlug BPL市場需求文件的主要內容包括，文件的目的和意圖、市場概覽、BPL系統描述、BPL規範要求。BPL市場需求文件的主旨是追求最高的性能以及同HomePlug AV的協同工作和無縫連接。

HomePlug BPL接入需要開發出中壓線路和低壓線路的技術規格。總的要求是BPL規格的範圍要覆蓋MAC層、PHY層、AFE模擬前端和耦合器的相關構成部分及網元管理，但是並不包括耦合設備的物理執行層或者與安全施工相關的安裝程序。

該規範還要求注意中壓（MV）和低壓（LV）的用法， HomePlug BPL接入的市場需求文件（MRD）描述了工作在低壓和中壓兩種線路的技術規範要求。HomePlug BPL接入工作組還在進行低壓和中壓兩種環境下的BPL接入和HomePlug AV 規格要求的“差距分析”。

低壓BPL（LV BPL）是利用電力分配網的低壓線段在附近區域傳送寬頻數據。BPL信號通過配電變壓器的低壓線路段，以及桿線或地下線路直達家中。家中的任何電源插座都可以用來連接到BPL網路並接入網際網路。安裝BPL時需要採用BPL網關/橋接器、中繼器，以及家中的CPE設備。配電變壓器的骨幹連接線路則可採用光纖、無線或中壓BPL設備。

中壓BPL（MV BPL）則是通過中壓線路傳送寬頻數據信號到多個鄰近區域。從中壓線段到家中的寬頻連接由低壓BPL或無線接入提供。如果使用LV BPL，安裝電極或地下配送變壓器會阻擋BPL信號通過，而無法到達低壓區域。這樣，就要採用專門的耦合器以讓數據通過MV線路到達LV段。

由上圖可以看出，HomePlug BPL標準主要用於中壓和低壓線路的接入與分配，而HomePlug AV和HomePlug 1.0主要用於家庭網路。

HomePlug BPL的主要特點包括：

• 基於HomePlug AV技術的200Mbps物理層

• 在高噪音的電力線通道上進行接近物理層極限容量的可靠通信

• 具有交流電工頻同步功能的TDMA和CSMA高效的MAC層協議

• 服務質量(QoS)保障

• 支持多種網路部署結構

• 高級網路管理功能，支持即插即用，可由用戶或服務提供商安裝和配置網路

• 在HomePlug AV中為實現同BPL有效協同的“相鄰網路”設計

• 基於128位AES的嚴格安全保障

• 共存模式支持多個戶內網路和接入網路間實現高效的帶寬共享

• 同HomePlug 1.0共存，兩者互通可選

HomePlug BPL的應用分為以電力公司為主的服務和以用戶為主的服務。以電力公司為主的服務如遠程抄表、負荷控制、服務的遠程啟動/停止、竊電檢測、動態和匯總數據分析、電能質量監測、安全監視、停電通知、設備監視、配網自動化、分散式發電的監控等；以用戶為主的服務包括有網際網路寬頻接入、VoIP、視頻傳輸、安全服務、家庭病毒防禦、遠程網路管理和故障診斷等。

HomePlug概述

HomePlug(HomePlug Powerline Alliance)是家庭插電聯盟(HomePlug Powerline Alliance,Inc.)成立於2000年，在全球擁有75個成員，是領先的開發全球互聯電力線通訊規格的開放標準組織。該組織自成立以來陸續制定了一系列的PLC技術規範，包括HomePlug 1.0、HomePlug 1.0-Turbo、HomePlug AV、HomePlug BPL、HomePlug Command&Control，形成了一套完整的PLC技術標準體系，基本上覆蓋了所有電力通信技術的應用領域。其中HomePlug的支持者包括：思科、Comcast、通用電氣的子公司通用電氣安全公司（GE Security, Inc.）、英特爾、LG電子、摩托羅拉、RadioShack、三星電子、夏普美國實驗室、TCL集團和德州儀器（TI）。

HomePlug 支持術能實現在電力線、電話線、以及同軸電纜上數據傳輸。目前已將該類技術移植到同軸電纜，採用OFDM 正交頻分多路復用技術，工作頻率為2-28MHz,PHY 速率可達72Mbps。由於HomePlug 技術是基於電力線傳輸基礎上發展的，考慮到電力線應用的惡劣環境，其協議中關於糾錯方面考慮較多，在一定程度影響了其傳輸時有效數據載荷的效率。

HomePlug 1.0

HomePlug 1.0是第一個HomePlug 的標準。在2001 年得到批准，理論數據率最高達14 Mbps。2004 年推出了HomePlug 1.0 Turbo 版，最大理論數據率提高到85 Mbps。但由於HomePlug 1.0標準的PLC很容易受到其它電器干擾，特別是在用電高峰易出現信號波動等等。與RJ45雙絞線相比，家用電力線上一般會接入很多電器設備，這些設備插入或斷開、開機或關閉電源，都可能導致電力線的電流和電壓不斷地變化，造成上網速度的減慢，如有時打開電視后你會發現上網速度從2M一下跌到64K甚至更低，就如牆壁對無線信號的影響一樣。

HomePlug AV

HomePlug AV是目前正在研製的一種新技術，它是一種利用電力線傳送高速數據的電力線網路系統；是PLC有關音頻/視頻寬頻家庭網路的技術規範，它支持多個數據和視頻流的分配，包括遍布整個家庭的高清晰度電視(HDTV)和標準清晰度電視(SDTV)，支持家庭娛樂應用，包括HDTV和家庭影院。

根據HomePlug AV標準，實際應用中，數據每秒的傳輸速度可過70-100MB。HomePlug AV標準還對QoS技術進行了規定，以便它能確保128位的AES編碼的視頻和音頻能正常傳輸。而且其安全性遠超過HomePlug 1.0所規定的56位的DES編碼標準。HomePlug AV支持術能實現在同軸電纜、電話線、以及電力線上數據傳輸。

HomePlug AV採用的基本技術特徵是：HomePlug AV的物理層採用的是具有高級前向糾錯、通道預估和自適應能力的OFDMOFDM調製方式，而在MAC層則綜合使用具有QoS保證的TDMA時分多址有序接入和CSMA競爭接入兩種方式，並通過快速自動重發請求（ARQ）可靠傳送。HomePlug AV支持TDMA和FDMA，即兼容時分多址和頻分多址，以便兼容BPL寬頻接入。HomePlug AV前向兼容HomePlug 1.0。HomePlug AV協議棧支持多種上層協議，如802.3、IP 和UPNP。

此外，更關鍵的是HomePlug AV含有先進的雜訊處理技術，能夠消除雜訊。在實際測試中，即使電線陳舊，也沒發現HomePlug AV的性能下降。而且HomePlug AV的演演算法在雙絞線電話接線和同軸電纜上的表現同樣出色。