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有源EoC技術HomePlug芯片廠家的選擇
Home Plug AV標準是由電力線通信技術領域的權威國際機構——家庭插電聯(lián)盟制定,此機構自2000年成立以來,陸續(xù)制定了一系列的PLC技術規(guī)范,包括Home Plug1.0、Home Plug 1.0-Turbo、Home Plug AV、HomePlug BPL、HomePlug Command & Control,形成了一套完整的PLC(在現有電力線上進行模擬信號和數據載波通訊的技術)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。HomePlug AV技術在物理層采用具有高級前向糾錯、通道預估和自適應能力的OFDM,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,并通過快速自動重發(fā)請求(ARQ)來保障可靠傳送,正因為其高帶寬、抗干擾能力強等優(yōu)勢成為眾多低頻EoC廠家的首選。

  一、PLC技術的組織
  隨著高速PLC的快速發(fā)展,各相關國際組織也越來越多。當前電力線高速通信的國際組織主要有家庭插電聯(lián)盟HPA、PLC論壇、PALAS、OPERA、UPLC(UNITED POWER LINE COUNCIL)、PUA以及日本的ECHONET等。所有這些國際組織都由研究機構及廠商共同組成,其中比較具有影響力的為HPA、PLC Forum和OPERA:

  HPA:以Intellon技術為基礎,由Intel、Motorola、TI、GE、Cisco、Sharp、Comcast等大芯片公司、設備商、運營商共同發(fā)起成立的家庭插電聯(lián)盟(Homeplug Powerline Alliance),致力于創(chuàng)造共同的電力線網絡通信技術標準,由Intellon、Spidcom、Giggle、Arkados等芯片廠商提供技術標準和方案。
CEPCA:消費電子電力線通信聯(lián)盟(Consumer Electronic Power Line Communication Association),是由日本制造廠家松下、三菱電子、索尼、日立、先鋒、三洋、東芝以及雅馬哈等公司建立的聯(lián)盟,采用松下的技術,通過現有的家庭電力線實現家庭內部的各種消費類設備的互聯(lián)。

  UPA:通用電力線聯(lián)盟(Universal Power line Association),以DS2為主成立的標準化聯(lián)盟,是DS2主導的一個組織,和Opera一樣采用DS2技術。

  Opera:開放電力線通信歐洲研究聯(lián)盟(Open PLC European Research Alliance),包括瑞士ASCOM集團、西班牙電力線芯片開發(fā)商DS2、施耐德電氣電力線通信等公司,采用 DS2公司的技術,以推動寬帶電力線在歐洲的應用。

  二、PLC技術的標準發(fā)展
  歐洲的BPL標準化工作:歐洲電工標準化委員CENELEC會側重于電力通信的電磁兼容問題。歐洲電信標準組織ETSI制訂的技術標準范圍較寬,包括家庭聯(lián)網、寬帶接入、兩者之間的相互共存、功率譜密度的可編程、電磁兼容等。歐盟設立了開放電力線通信研究聯(lián)盟OPERA(Open PLC European Reserch Alliance),2005年底完成了大部分接入標準的制訂。以西班牙DS2公司的技術為基礎,經過兩年努力,2006年正式批準全球第一個開放式接入技術規(guī)范。

  北美BPL標準化工作:HomePlug聯(lián)盟于2001年推出了速率為14 Mbit/s的1.0版本技術規(guī)范,隨后在此基礎上加以改進,推出了HomePlug 1.0 Turbo規(guī)范,只涉及家庭內部聯(lián)網。2005年推出速率為200 Mbit/s的AV版技術規(guī)范,主要用于家庭內部大量音視頻數據的聯(lián)網。計劃2008年底前推出的HomePlug BPL技術規(guī)范涵蓋了寬帶接入和家庭聯(lián)網,但多次延遲,至今尚未出臺。

  BPL的國際標準化工作:國際電信聯(lián)盟ITU正在制定采用家庭同軸電纜、電話線和電力線等三種有線介質聯(lián)網的統(tǒng)一標準G.hn。2008年12月ITU批準了一個關鍵的標準部分ITU-T G.9960,定義了物理層(PHY),物理層傳輸速率能達到Gbit/s,在電力線上的速率能達到400 Mbit/s。與此相關的介質訪問控制層(MAC)規(guī)范將在2009年9月以固件的形式定義完成。

  2005年7月,電氣和電子工程師學會IEEE成立P1901工作組,致力于統(tǒng)一電力線寬帶通信的技術標準。內容涵蓋電力線寬帶通信的室內聯(lián)網和室外寬帶接入,以及兩者的互操作性三部分。2008年12月IEEE P1901通過了電力線寬帶通信的物理層(PHY)和介質訪問控制層(MAC)的技術標準提案。提案包括三個可選項,基于HomePlug電力線聯(lián)盟的HomePlug AV技術、基于松下公司的HDPLC技術和ITU-T G.hn的物理層規(guī)范。該提案還需要在2009年2月的小組會議上投票,如果一切順利,到2009年11月將會完成最初草案。

  三、HomePlug芯片廠家的對比
  目前PLC的廠家能提供200M技術的有Intellon,DS2,Spidcom;而Maxim,Conexant等只提供14M,45M產品。因此重點考察擁有200M技術的廠家。
芯片選擇不僅需要考慮目前芯片本身的成熟度、滿足度,同時要考慮廠家的公司規(guī)模,財務,技術實力,技術支持,后續(xù)發(fā)展規(guī)劃,以免匆忙選擇,出現后續(xù)由于廠家的原因導致產品跟不上或者出現嚴重質量問題。由于PLC很多都是使用在家庭互聯(lián),并且電力線和電纜的特性還是有較大的區(qū)別,如電力線沒有阻抗匹配概念,但Cable必須考慮,因此需要重點關注芯片廠家對EoC市場的看法和技術投入。

  Spidcom是法國公司,產品為224Mbps ,2006年開始銷售,2007年進入中國,本身公司規(guī)模較小,在電力線通信市場占有的份額小,而其方案集成度低,成本高;并且產品后續(xù)沒有單芯片方案,也沒有看到新的路標規(guī)劃。另外Spidcom目前的芯片OFDM調制方面還不夠完整,把2~30M分成7段,每段子信道采用和WLAN一樣的OFDM,即都是相同的bit,因此與其他廠家的芯片相比,抗干擾能力要差很多。更重要的是,Spidcom現有的產品號稱是BPL標準,但實際上BPL標準還沒有最終確定和發(fā)布。

  DS2是一家提供電力線寬帶接入的西班牙公司,產品為200Mbps,2005年產品開始銷售,06年營業(yè)額為約1000萬美金,07年不詳。歐洲的Open PLC European Research Alliance(Opera)開放電力線通信歐洲研究聯(lián)盟,采用的就是DS2的技術。由于DS2一直做寬帶電力線技術,因此在接入網管理、運營等特性上考慮都比較完善,是比較適合的技術之一。但公司規(guī)模有限,不愿意針對廣電同軸電纜進行芯片改進,并且主要精力放在歐洲,特別是西班牙市場,在國內芯片銷售價約$13,幾乎沒有國內廠家選用。

  Intellon是電信電力線通信排名第一的美國本土上市公司廠家,行業(yè)龍頭,于2002年開始銷售,主要產品為14Mbps、85Mbps、200Mbps等寬帶芯片,去年完成5300萬美金銷售。Intellon公司有20多年電力線通信研發(fā)經驗,家庭插電電力線聯(lián)盟(Homeplug Powerline Alliance)的Homeplug AV標準就是以Intellon技術為基礎的,其在物理層特別是電力線抗干擾等有很深的積累,另外其芯片發(fā)展上逐步發(fā)展單芯片方面,成本控制能力較強,產品路標上后續(xù)有400M以上的產品,可以滿足未來帶寬不斷發(fā)展的需求。

  符合Homeplug AV和P1901的芯片廠家在逐步增加,目前Intellon的芯片是完全符合Homeplug AV標準,并且能迅速推出符合P1901要求的兼容芯片。后續(xù)還在積極跟蹤G.hn的技術發(fā)展,開發(fā)符合G.hn標準的產品。Giggle和Arkados(與ST意法半導體合作,是目前Cable Modem和機頂盒芯片的主要提供商之一)也宣布現有產品符合Homeplug標準,后續(xù)兼容P1901產品的芯片也將能馬上量產。

  隨著越來越的芯片廠家的加入,只有基于Homeplug AV或P1901標準為基礎的EoC產品才越來越有競爭優(yōu)勢。

  四、Intellon與H3C的合作
  由于PLC技術目前主要在家庭網絡中使用,其接入層特性,如MAC地址容量、MAC層點對多點的調度、同軸線路質量評估、診斷等功能大多都不能滿足廣電同軸接入的需求,例如在頻率范圍選擇上,PLC產品都是1.8~30MHz,而廣電的分支、分配器的工作頻率是5MHz~1GHz,與同軸電纜相連設備(如電視機、DVD、機頂盒等)的干擾匯聚噪聲也主要是集中在低頻段7MHz以下,并且7MHz以下的干擾很難進行濾除,因此需要芯片廠家對頻率使用范圍向上進行平移,所以要把PLC技術真正應用到廣電同軸電纜的EoC改造上,必然要求芯片廠家對PLC技術的MAC層進行二次開發(fā),以適應中國的具體國情。

  通過對上述芯片廠家研發(fā)能力和綜合實力的考察和深入溝通,杭州華三通信有限公司(H3C)選擇了Intellon公司建立戰(zhàn)略合作,共同開發(fā)基于HomePlug技術,并滿足同軸接入應用需求的EoC產品。其中,Intellon公司針對廣電同軸的特點,把EoC芯片的的工作頻率調整到7.5M~30MHz,同時考慮到同軸電纜屏蔽好的特點,把電力線要求對一些無線電臺頻道關閉的子載波全部打開,提高信道傳輸能力。而華三通信公司發(fā)揮其在EPON、以太網、xDSL接入技術的技術積累優(yōu)勢,在阻抗匹配、輸出功率控制、頻率范圍、QoS、帶寬管理、多用戶、多業(yè)務共享、點對多點的MAC層調度、用戶隔離、Cable線路質量評估、線路診斷等各方面對EoC產品進行了優(yōu)化和完善,共同開發(fā)符合同軸網絡的接入技術。

  經過兩年多的努力,Intellon公司研發(fā)出適合中國廣電EoC需求的高性能HomePlug AV芯片,并加強了QoS、帶寬控制以及在線故障定位、診斷等功能,結合H3C在城域網、EPON設備和網絡管理系統(tǒng)上的優(yōu)勢,為廣電客戶提供了端到端的可運營、可管理全方位廣電解決方案。華三和Intellon公司合作的EoC產品不僅在國家廣電總局的測試中表現優(yōu)異,而且在寧波、大理、江蘇、新疆等廣電的EoC測試用排名第一,并且已經在各地廣電規(guī)模部署,特別是經受某市廣電規(guī)模開展IPTV業(yè)務的考驗,證明使用H3C的EoC產品可以規(guī)模開展IPTV業(yè)務,也說明H3C和Intellon公司合作的EoC產品已經是穩(wěn)定的成熟EoC產品。

  五、小結
  由于廣電EoC的標準一直沒有發(fā)布,因此EoC市場是百花齊放,需要各地廣電客戶擦亮眼睛,從芯片的選擇、廠家的研發(fā)實力、在各地的售后服務能力、在市場的規(guī)模應用等多的角度來選擇適合自己的方案,并考慮未來的業(yè)務需求和技術發(fā)展趨勢,才能找到合適自己的EoC產品和方案,建設好我們雙向數字電視網絡。

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