H3C对有源EoC技术和芯片的选择标准分析

H3C对有源EoC技术和芯片的选择标准分析方案相关内容Home Plug AV标准是由电力线通信技术领域的权威国际机构家庭插电联盟制定，此机构自2000年成立以来，陆续制定了一系列的PLC技术规范，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（在现有电力线上进行模拟信号和数据载波通讯的技术）技术标准体系，基本上覆盖了所有电力通信技术的应用领域。HomePlug AV技术在物理层采用具有高级前向纠错、通道预估和自适应能力的OFDM，而在MAC层则综合使用具有QoS保证的TDMA时分多址有序接入和CSMA竞争接入两种方式，并通过快速自动重发请求(ARQ)来保障可靠传送，正因为其高带宽、抗干扰能力强等优势成为众多低频EoC厂家的首选。一、PLC技术的组织随着高速PLC的快速发展，各相关国际组织也越来越多。当前电力线高速通信的国际组织主要有家庭插电联盟HPA、PLC论坛、PALAS、OPERA、UPLC(UNITED POWER LINE COUNCIL)、PUA以及日本的ECHONET等。所有这些国际组织都由研究机构及厂商共同组成，其中比较具有影响力的为HPA、PLC Forum和OPERA：HPA：以Intellon技术为基础，由Intel、Motorola、TI、GE、Cisco、Sharp、Comcast等大芯片公司、设备商、运营商共同发起成立的家庭插电联盟（Homeplug Powerline Alliance），致力于创造共同的电力线网络通信技术标准，由Intellon、Spidcom、Giggle、Arkados等芯片厂商提供技术标准和方案。CEPCA：消费电子电力线通信联盟（Consumer Electronic Power Line Communication Association），是由日本制造厂家松下、三菱电子、索尼、日立、先锋、三洋、东芝以及雅马哈等公司建立的联盟，采用松下的技术，通过现有的家庭电力线实现家庭内部的各种消费类设备的互联。UPA：通用电力线联盟（Universal Power line Association），以DS2为主成立的标准化联盟，是DS2主导的一个组织，和Opera一样采用DS2技术。Opera：开放电力线通信欧洲研究联盟（Open PLC European Research Alliance），包括瑞士ASCOM集团、西班牙电力线芯片开发商DS2、施耐德电气电力线通信等公司，采用 DS2公司的技术，以推动宽带电力线在欧洲的应用。二、PLC技术的标准发展欧洲的BPL标准化工作：欧洲电工标准化委员CENELEC会侧重于电力通信的电磁兼容问题。欧洲电信标准组织ETSI制订的技术标准范围较宽，包括家庭联网、宽带接入、两者之间的相互共存、功率谱密度的可编程、电磁兼容等。欧盟设立了开放电力线通信研究联盟OPERA（Open PLC European Reserch Alliance），2005年底完成了大部分接入标准的制订。以西班牙DS2公司的技术为基础，经过两年努力，2006年正式批准全球第一个开放式接入技术规范。北美BPL标准化工作：HomePlug联盟于2001年推出了速率为14 Mbit/s的1.0版本技术规范，随后在此基础上加以改进，推出了HomePlug 1.0 Turbo规范，只涉及家庭内部联网。2005年推出速率为200 Mbit/s的AV版技术规范，主要用于家庭内部大量音视频数据的联网。计划2008年底前推出的HomePlug BPL技术规范涵盖了宽带接入和家庭联网，但多次延迟，至今尚未出台。BPL的国际标准化工作：国际电信联盟ITU正在制定采用家庭同轴电缆、电话线和电力线等三种有线介质联网的统一标准G.hn。2008年12月ITU批准了一个关键的标准部分ITU-T G.9960，定义了物理层（PHY），物理层传输速率能达到Gbit/s，在电力线上的速率能达到400 Mbit/s。与此相关的介质访问控制层（MAC）规范将在2009年9月以固件的形式定义完成。2005年7月，电气和电子工程师学会IEEE成立P1901工作组，致力于统一电力线宽带通信的技术标准。内容涵盖电力线宽带通信的室内联网和室外宽带接入，以及两者的互操作性三部分。2008年12月IEEE P1901通过了电力线宽带通信的物理层（PHY）和介质访问控制层（MAC）的技术标准提案。提案包括三个可选项，基于HomePlug电力线联盟的HomePlug AV技术、基于松下公司的HDPLC技术和ITU-T G.hn的物理层规范。该提案还需要在2009年2月的小组会议上投票，如果一切顺利，到2009年11月将会完成最初草案。三、HomePlug芯片厂家的对比目前PLC的厂家能提供200M技术的有Intellon，DS2，Spidcom；而Maxim，Conexant等只提供14M，45M产品。因此重点考察拥有200M技术的厂家。芯片选择不仅需要考虑目前芯片本身的成熟度、满足度，同时要考虑厂家的公司规模，财务，技术实力，技术支持，后续发展规划，以免匆忙选择，出现后续由于厂家的原因导致产品跟不上或者出现严重质量问题。由于PLC很多都是使用在家庭互联，并且电力线和电缆的特性还是有较大的区别，如电力线没有阻抗匹配概念，但Cable必须考虑，因此需要重点关注芯片厂家对EoC市场的看法和技术投入。Spidcom是法国公司，产品为224Mbps ，2006年开始销售，2007年进入中国。该公司在电力线通信市场占有的份额小，其方案集成度低，产品后续也没有单芯片方案的路标规划。另外，Spidcom公司目前的芯片OFDM调制技术是把230M分成7段，每段子信道采用和WLAN一样的OFDM，即都是相同的bit，因此抗干扰能力相对要差一些。并且，BPL国际标准尚未最终确定和发布，因此Spidcom公司现有的产品号称的BPL标准实际上是内部企业标准。DS2是一家提供电力线宽带接入的西班牙公司，产品为200Mbps,2005年产品开始销售，06年营业额为约1000万美金。欧洲的Open PLC European Research Alliance（Opera）开放电力线通信欧洲研究联盟，采用的就是DS2的技术。由于DS2一直做宽带电力线技术，因此在接入网管理、运营等特性上考虑都比较完善，是比较适合的技术之一。但公司规模有限，不愿意针对广电同轴电缆进行芯片改进，并且主要精力放在欧洲，特别是西班牙市场，在国内芯片销售价约$13,几乎没有国内厂家选用。Intellon是电信电力线通信排名第一的美国本土上市公司厂家，有20多年电力线通信研发经验，行业龙头，于2002年开始销售，主要产品为14Mbps、85Mbps、200Mbps等宽带芯片，去年完成5300万美金销售。家庭插电电力线联盟（Homeplug Powerline Alliance）的Homeplug AV标准就是以Intellon技术为基础的，其在物理层特别是电力线抗干扰等有很深的积累，另外其芯片发展上逐步发展单芯片方面，成本控制能力较强。数据来源: Techno Systems Research Co., Ltd 图1 电力线通信市场份额2007年符合Homeplug AV和P1901的芯片厂家在逐步增加，目前Intellon的芯片是完全符合Homeplug AV标准，并且能迅速推出符合P1901要求的兼容芯片。后续还在积极跟踪G.hn的技术发展，开发符合G.hn标准的产品。Giggle和Arkados（与ST意法半导体合作，是目前Cable Modem和机顶盒芯片的主要提供商之一）也宣布现有产品符合Homeplug标准，后续兼容P1901产品的芯片也将能马上量产。随着越来越多的芯片厂家的加入，只有基于Homeplug AV或P1901标准为基础的EoC产品才越来越有竞争优势。四、广电网络对HomePlug的要求由于PLC技术目前主要在家庭网络中使用，其接入层特性，如MAC地址容量、MAC层点对多点的调度、同轴线路质量评估、诊断等功能大多都不能满足广电同轴接入的需求，例如在频率范围选择上，PLC产品都是228MHz，而广电的分支、分配器的工作频率是5MHz1GHz，与同轴电缆相连设备（如电视机、DVD、机顶盒等）的干扰汇聚噪声也主要是集中在低频段7MHz以下，并且7MHz以下的干扰很难进行滤除，因此需要芯片厂家对频率使用范围向上进行平移，所以要把PLC技术真正应用到广电同轴电缆的EoC改造上，必然要求芯片厂家对PLC技术的MAC层进行二次开发，以适应中国的具体国情。针对广电同轴的特点，现有的HomePlugC芯片如果要很好的在EoC上进行匹配，至少在以下方面需要进行调整和修改：1） 工作频率调整到7M以上，以屏蔽和滤除低频干扰；2） 考虑到同轴电缆屏蔽好的特点，把电力线要求对一些无线电台频道关闭的子载波全部打开，提高信道传输能力。3） 在阻抗匹配、输出功率控制、频率范围、QoS、带宽管理、多用户、多业务共享、点对多点的MAC层调度、用