HomePNA──电话线组建宽带网

网络与通信

徐咸

小区宽带网改造，企业组建局域网，宾馆宽带上网……
　　无须重新布线，不破坏装修，只要有电话线……
　　上网同时打电话，免拨号，随时在线，速度1Mbps~10Mbps……
　　HomePNA是Home Phoneline Network Alliance(家庭电话线网络联盟)的简称。该联盟在1998年由11家公司(包括IBM、3COM、INTEL、AMD等)共同建立，如今已有100多家公司加入。
　　HomePNA的出现源于人们对高速、经济、简单的上网(联网)方案的需求，而HomePNA正好满足了人们的这种需求，它实现了在现有电话线上组网，无须重新布线即可共享高速的互联网接入，HomePNA1.0版本的最高速率为1Mbps，2.0版本最高可达32Mbps。

技术特点

1.提高了干线和设备的带宽利用率

在实际的Internet使用中，长时间、大流量、不断变化的信息传输(大软件上传下载，大E-mail发送)并不多，多数信息流是页面浏览。据测算，这类页面浏览的信息流量占总信息流量的85%以上。根据这个特点，HomePNA技术设计了短程的多层交换和N/S(纳秒)编码电路，又移植了部分代理服务器和交换机的功能。当用户信息进入HomePNA主机时，先对信号进行识别和动态分类，对已有人浏览过的相同信息进行重叠复用迅速回输处理；对新的上传信息进行多层分类同时传输。这种有选择性的传输方式，大幅降低了到电信公司的ADSL线路、局端进Internet干线和各层交换路由平台的信息流。
　　注意：如果许多HomePNA用户同时下载或上传不同的大软件，这时由于没有相同的内容可以重叠复用，传输速率会马上下降，但这种情况仅在测试中有意义，在实际使用中极少出现。

2.大幅降低线路传输干扰

ADSL为了提高传输距离，选用了较低的载波频率，它的上传载波下限(20KHz)由于与电话音频距离不远，所以电话中有时强时弱的高频沙沙声，加上电话机的摘挂机强脉冲，就造成了ADSL接入率高于40%后拨通率低。
　　将ADSL与HomePNA结合使用后，HomePNA传输距离相对于ADSL较短，载波工作频率较高(5.5~9.5MHz)，从而隔离了摘挂机强脉冲和高频噪声的干扰，大大提高ADSL线路拨通率。两者配合使用，可以获得取长补短的最佳效果。

工程应用

1.小区宽带网改造

用HomePNA技术进行小区宽带网改造。在一路ADSL(或其他宽带信号)送到楼房后，在大楼的分线盒(MDF)处，续接HomePNA(1.0版本)主机，主机输出的多路两线宽带信号，通过普通电话线接入户内。用户室内有三种终端形式任选：板卡式(台式机单机用)、小盒式(USB口/单机或多机用)，USB/RJ45两用小盒式(多机用)。小盒和板卡都有RJ11的电话出口，与ADSL一样，宽带上网与打电话同时进行不会占线。利用该技术用于小区宽带网改造，可以让多用户共用一路ADSL线路，分摊一路ADSL初装费和月租费，即降低了用户的两项费用，也因此提高了局端设备和干线的利用率，从而降低了每线局端设备的平均投资。

2.组建长距离企业局

HomePNA带负载的距离大大延长，给工程组网带来方便(用五类线不大于100米)。
　　HomePNA 1.0版本的产品指标是普通电话线对称1Mbps，距离200米。1.1版本的说明书指标为1.5Mbps，距离1.5公里。
　　注意：笔者实际使用的测试距离为：HomePNA1.1的产品指标是普通电话线对称1.5Mbps，距离800米(线间有两个接头，线龄12年)。当线间接头多于5个且距离800米时数据掉包明显。可靠传输距离为650米。此指标是笔者工程设计的经验数据，仅供参考。
　　由于HomePNA具有低价格、中长距离宽带传输的优点，因而使得机关、企事业单位和小区大楼之间的组网变得十分方便。（图1）为江苏油田机械厂用HomePNA(1.1版本)，通过原有电话线和广播线组建企业网的示意图。

图1
图1

　　Internet信号经路由器进入交换机后，输出两路标准Ethernet信号到3楼，到达HomePNA1.1主机的RJ45输入口。HomePNA1.1主机输出端口为RJ11的电话插口，将此插口的多路信号接到电话交换总机的110型打线架上，就完成了局端设备安装。
　　HomePNA主机是一个透明设备，备有一个9针的串口，用来预设局域网用户上网(隔离或允许)。主机初始状态为隔离，如用于小区，就不用动任何设置。HomePNA的终端要装一个几百KB的驱动程序，厂家会随机附送该程序。终端小盒的USB接口支持热拔插，省去了开用户机箱的麻烦，更给笔记本电脑的流动用户带来方便。由此可见，HomePNA在机关、企业局域网工程使用中，可以节省竖杆子、穿墙打洞、布网络线等大量人力和材料，也减轻了今后的线路工程维修量。

3.宾馆宽带网改造

对于装潢考究的宾馆，HomePNA可以节省由于重新布线而破坏装潢的巨大工程费用。（图2）是设计方案图，由于目前宾馆客人中带笔记本电脑和在商务中心有上网要求的不足5%，加上管理电脑在内也不足10%。根据这个特点，笔者设计了一个选通控制台，以1:6的比例(比例可调)，用15%的输入线，切换选通100%的输出线。为使用管理方便，在总服务台设计了一只遥控器。这样在满足100%的客房宽带使用的前提下，使工程总造价降低约20%。为此笔者还申请了发明专利。

图2
图2

市场分析

HomePNA1.0版本价格在500~900元/线，1.1版本价格在1200~1800元/线，2.0版本价格在1.4万~1.6万元/线。
　　HomePNA2.0的技术指标仅为10Mbps/200米，从性价比来看还缺乏市场竞争力。HomePNA3.0的技术标准已于2001年11月颁布，为100Mbps/200米，但产品尚处于实验室阶段。目前市场的主流产品。还是HomePNA1.0和HomePNA1.1。
　　HomePNA的投资对象主要是拥有市话铜线资源的公司，如宾馆和机关、企业等集团用户等。由于用户的电话交换机内部的电话线路属于用户自有，因而可以不受电信线路的资源制约。在物业管理小区，只要向电信公司或其他通讯公司申请一路宽带信号，用HomePNA通过普通电话线组建宽带网，给居民提供综合性的各类服务，其中的差价，可以成为物业管理公司的一项创收收入。
　　由于中国的宽带网市场尚处于起步阶段，HomePNA技术与X-DSL、以太网、Cable Modem、无线宽带均有良好的兼容性，谁先与之结合，以低价吸引用户，快速地进行宽带圈地，谁就将在这场竞争中抢占到宽带之战的市场制高点，取得技术和市场的领先优势，使自己立于不败之地，实现“得网络者得天下”之美梦。