电力线共享高清晰数字视频技术

　　通用电力线协会的EoP技术

　　为了进一步了解EoP技术如何发挥作用，现在我们对通用电力线协会(UPA)开发的EoP技术进行详细阐释。UPA数字家庭标准(DHS)规范专为经管理和未经管理的家庭内部电力线网络而设立。该规范以Master-Slave(主-从)控制架构为基础，使用对等架构进行数据传输。UPA的EoP技术怎样解决常见的电力线通讯难题。

　　尖峰电压：由于EoP技术使用电力线作为通讯手段，因此其性能与动力性提供的电力质量有一定关系-这是人们对EoP技术最大的误解。这一误解使消费者担心，电力线上产生的尖峰电压会使基于EoP的家庭网络受到影响。事实上，UPA数字家庭标准物理层在2MHz~32MHz频率范围内运行。家用交流电则根据地区的不同通常使用50Hz或60Hz传输。使用2MHz~32MHz之间的电力线频带，数字数据信号较少受尖峰电压或50Hz/60Hz频带电压波动的影响。

　　电力线噪音：电力线信道产生的噪音是使用电力线作为数据通讯媒介所面临的最大挑战，也是用户在购买电力线以太网产品时最大的顾虑。消费者会问，“我把搅拌机或是吹风机接入电源后，EoP产品还能保证高清视频的质量吗？每次打开微波炉或洗衣机的时候，电视上的视频画面会不会变得很糟糕？”

　　UPA的EoP技术使用下列方法解决电力线的噪音问题：

　　⑴强大的调制功能：UPA的电力线以太网技术使用调制密度为每副载波2至10比特的1536载波OFDM(正交频分复用)调制技术，将其独立应用于各个副载波。

　　⑵频繁信道估算：电力线信道接收由搅拌机或其他常用家电产生的突发性噪音。UPA的EoP技术通过在发射器和接收器之间交换训练数据(trainingdata)进行频繁信道估算。信道估算为EoP设备提供信息，告之哪部分电力线信道噪音水平较高。一旦检测到噪音，发射器将进行自适应比特加载，以确保电力线频带的优化使用。

　　⑶自适应比特加载：自适应比特加载指的是根据每个载波的信息质量参数将每对发射器/接收器的调制参数进行匹配。对每个载波的信噪比进行测量并选择优化调制，以实现最大传输速率，同时将比特错误率(BER)保持在预期水平。这种方法能够将来自其他电路连接设备的干扰降到最低。

　　⑷前向纠错：前向纠错法由发射器发射足够多的信息，以便在数据因噪音而丢失的情况下，确保原始发射数据无需重新发射即可在接收器中得到恢复。UPA的数字家庭标准规范使用动态Reed-Solomon编码实施前向纠错。

　　⑸电力线动力：UPA的EoP技术无论电力线有无电力加载都能正常运行。只要给电力线芯片集配以恰当的电源，数字数据传输就与电力线电能无关。

　　电力线通讯技术干扰无线电通讯：宽带电力线使用2MHz~32MHz范围内的电力线频带。这一频率范围可能被不同的无线电服务(如业余电台)占用。UPA的EoP技术提供可编程频谱开口，可用来避开政府规定不得申请使用的频带。UPA的数字家庭标准使用一种名为框化OFDM(windowed-OFDM)的调制技术，能够进行可编程开口，在开口频率之外产生的性能损失完全可以忽略不计。

　　高清服务质量(QoS)需求的带宽分配：EoP系统应能够为高清电视提供大量带宽。即使在存在间歇噪音、邻近动力网络干扰或网络低优先级数据饱和等困难条件下，EoP系统也应提供流畅的视频传输服务。UPA数据家庭标准采用通信流量分级与集中式带宽管理的方式。这种技术被称为高级动态时分(ADTDM)MAC，专为具有高性能需求、带宽供应紧张、通信分级严格和QoS要求较高的音频/视频传输而优化设计。根据不同的服务优先级别，电力线网络中的所有节点都可无冲突接入信道。这一优先级别可根据应用的不同(包括数据、VoIP、视频等)而做出调整。UPA的EoP系统采用主/从架构。在这种架构中，网络中的一台EoP设备被设为主设备，而其他设备都被设为从设备。“主设备”为网络中的其他EoP设备分配信息存取时间。这是将带宽分配给网络中不同通信种类的效率最高、最简易的方法。UPA的EoP规范具有灵活性，不同的厂商可为特定应用选择实施不同的QoS算法。