電力貓的工作原理

隨著人民生活水平的不斷提高，一個家庭中擁有多臺電腦(包括無線終端)已經(jīng)成為大勢所趨，不過新的麻煩也隨之而來，那就是多臺電腦的組網(wǎng)問題，從最初需要連多條網(wǎng)線的對等網(wǎng)，到現(xiàn)在常用的無線局域網(wǎng)技術(shù)(WLAN或WIFI)，它省去了重新布線的煩惱，只要購人無線路由器和無線網(wǎng)卡(當(dāng)然現(xiàn)在很多設(shè)備都自帶無線網(wǎng)卡)即可完成快速組網(wǎng)。因?qū)o線而言，有線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率較快，且也比較穩(wěn)定，般為100M、1000M， 而無線的速率相對來說就稍微慢一些，衰減現(xiàn)象還比較嚴(yán)重，一般為11M .54M和108M。你是否也曾為選擇無線網(wǎng)絡(luò)還是有線網(wǎng)絡(luò)而猶豫不決呢?現(xiàn)在- -種新的組網(wǎng)方式已經(jīng)出現(xiàn)，這就是電力貓。究竟什么是電力貓技術(shù)呢?

電力貓(如圖1所示)又稱為電力網(wǎng)橋，是指通過電力線來實(shí)現(xiàn)通信的技術(shù)(Power Line Communica-tion，簡稱PLC技術(shù))，該產(chǎn)品是一一項(xiàng)居于電力線傳輸信號的設(shè)備，它使同一電路回路的家庭或小辦公室透過既有的電源線路，建構(gòu)區(qū)域網(wǎng)路，最大的特點(diǎn)就是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，這無疑成為解決智能家居數(shù)據(jù)傳輸?shù)某錾?卓越的/優(yōu)異的/杰出的方案之一。對于家庭或小辦公室用戶而言，電力貓產(chǎn)品提供了最便捷、最安全的方式，有效延伸區(qū)域網(wǎng)路的涵蓋范圍。在電力線通信技術(shù)中，利用電線傳送高頻信號，把載有信息的高頻信號加載于電流上，然后用電線傳輸，接收信息的調(diào)制解調(diào)器再把高頻信號從電流中“分解”出來，并傳送到計(jì)算機(jī)或電話上，從而在不需要重新布線的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)、打電話和收看IPTV、使用視頻監(jiān)控設(shè)備等多種應(yīng)用，電力貓具備56bit DES(Data En-cryption Security )和128bit AES(Ad-vanced Encryption Standard)數(shù)據(jù)加密保護(hù)功能，因此可以兼顧數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥栴}。住宅輸電線是世界上分布最廣泛的網(wǎng)絡(luò)，電力貓采用正交頻分多路技術(shù)(OFDM)，這是一種不連續(xù)的多音調(diào)制技術(shù)，將載波的不同頻率中的大量信號合并成單一的信號，從而完成信號傳送，通過HomePlug技術(shù)讓同一電力回路的家庭或小辦公室透過既有的電源線路，建構(gòu)局域網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)對獨(dú)立的調(diào)制載波和輸電線傳輸介質(zhì)的特性進(jìn)行比較，來提高OFDM的基本應(yīng)用性能，不間斷地監(jiān)控輸電線介質(zhì)上通信特性的突然變化以保證數(shù)據(jù)正確傳輸。

OFDM技術(shù)采用多路窄帶正交子載波，同時(shí)傳輸多路數(shù)據(jù)，每路信號的碼元時(shí)間較長，可以避免碼元間干擾，通過動態(tài)選擇可用的子載波，該技術(shù)可以減少窄帶千擾和頻率的谷點(diǎn)的影響。電力貓產(chǎn)業(yè)在國外已經(jīng)發(fā)展多年，現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本普及使用電力載波設(shè)備(即電力貓)，國內(nèi)真正將電力載波技術(shù)應(yīng)用到民用上源于2008 年前后，當(dāng)時(shí)國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為迎接奧運(yùn)會而推出的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)，為電力載波設(shè)備的發(fā)展提供了生長溫床，2010年以后隨著家庭寬帶的普及，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來越多，國內(nèi)的電力貓廠商也如雨后春筍發(fā)展，其中大部分是一-些以前涉及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)的廠商，由于新興產(chǎn)業(yè)沒有嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)定，導(dǎo)致一些產(chǎn) 品質(zhì)量也是良莠不齊，大部分廠商只是拿相同方案換外殼而已，跟當(dāng)年山寨手機(jī)的發(fā)展頗為相似。目前國內(nèi)主要的廠家有ZIN-WELL(臺灣兆赫)、樂晨(昆山網(wǎng)電科技)、深圳科瑞華、TP-LINK、金亞等，隨著國家三網(wǎng)融合的全面推廣，相信未來的電力貓產(chǎn)品能向更積極更健康的方向發(fā)展?，F(xiàn)在市場上主流的電力貓速率為85Mbps、200Mbps和500Mbps，但是也存在22Mbps和14Mbps等低速率電力貓，這些速率的電力貓只能勉強(qiáng)用于瀏覽網(wǎng)頁，無法滿足IPTV等高端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用需求，因此85Mbps、200Mbps和500Mbps電力貓應(yīng)運(yùn)而生，目前市場上銷售最好的還是200Mbps電力貓(如ZIN-WELL的ZPL-2100，如圖2所示)。

電力貓至少需要一對才能使用，只需將-一只電力貓插在用戶的電腦上，另一只插人家中任何一個電源插座，就可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)85Mbps或200Mbps的傳輸速率。具體的安裝方法也很簡單:首先將電力貓通過網(wǎng)線與路由器的LAN口相連，插入墻插，接通電源;然后將電力貓通過網(wǎng)線與電腦或IPTV機(jī)頂盒的RJ45網(wǎng)口連接，插人墻插，接通電源即可完成安裝，如圖3所示，當(dāng)家里有多臺設(shè)備需要上網(wǎng)時(shí)只要再新添電力貓便可，如圖4所示。

有些品牌的電力貓還提供了相應(yīng)的測試軟件，比如樂晨系列電力貓就提供了Power Packet分組及網(wǎng)速測試軟件，使用該軟件不但可以看出各個電力貓的通信質(zhì)量，如圖5所示，還可以把某臺或幾臺電力貓改成指定的組，如圖6所示， 這就有點(diǎn)類似于在交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)VLAN (虛擬局域網(wǎng))功能了。

隨著無線終端的普及，現(xiàn)在又出現(xiàn)了無線電力貓(也叫WIFI電力貓)，如ZINWELL的WPL-203 (如圖7所示)和TP-LINK的TL-H18R(如圖8所示)，除帶有RJ45接口外還具有無線路由器的功能。它兼具無線路由與電力線通信功能，可借助電力線來拓展無線網(wǎng)絡(luò)，是大面積住房、公寓、別墅組網(wǎng)理想選擇。無線電力貓的設(shè)置也很簡單，基本上同無線路由器的設(shè)置-致，只是多了一個電力貓與電力貓間的注冊問題，與無線路由器相同的是，無線電力貓技術(shù)也支持常見PPPoE、動態(tài)IP地址、靜態(tài)IP地址三種上網(wǎng)方式，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D9所示，這樣家里的有線和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以借助無線電力貓來共享上網(wǎng)了。

雖說電力貓具有操作簡單、信號強(qiáng)、距離遠(yuǎn)、高速率以及ALWAYS ON LINE (始終在線)等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有明顯的不足之處。電力貓的缺點(diǎn):1.電力貓網(wǎng)絡(luò)信號是通過電線上的電流在傳輸，若家中停電，電源無法在電線上流動，網(wǎng)絡(luò)信號就會不通(當(dāng)然停電過后，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也會停止工作);2. 需要在同一電表下使用，即跨越電表是不能使用的，這是在不借助其他設(shè)備的情況下目前還無法逾越的鴻溝;3.對于商業(yè)用戶而言，電力貓可能就不太適合他們了。因?yàn)樵S多商業(yè)建筑，為了保障用電，都會選擇多相供電，比較常見的是三相供電設(shè)計(jì)，這個時(shí)候電力貓的作用就受到嚴(yán)重限制，乃至連通失敗。