电力线还是同轴电缆？各联盟展开家庭联网标准争夺赛

2007年12月20日

前不久在波士顿召开的一次IEEE会议中,电力线家庭联网的各对立阵营就通往一个统一标准的道路而发生正面碰撞。目前大家是否达成一致协议尚不明朗,但各玩家都各尽所能、在从802.11到ZigBee的每个领域都拼力相争。

包括思科、Echostar、飞利浦和英特尔在内的各家公司均在家庭插电联盟(HomePlug Alliance)年会上表达了对电力线的支持。但他们也呼吁各方应包含所有标准,并在高度竞争的环境下降低成本。

事实上,有线电视服务商中一颗冉冉升起的新星——同轴电缆多媒体联盟(MoCA)的出现为这一态势加温。该联盟发布的1.1版规范能在媒体接入控制层提供175Mbps的速率,并支持参数化的服务质量(QoS)。

与MoCA相比,两种领先的电力线技术所声称的数据速率分别只有95和65 Mbps,且没有服务供应商所要求的参数化QoS。

但也有令人鼓舞的一面,HomePlug组织已批准了一个700kbps的控制网络规范,该规范将在照明、报警和白色家电联网方面挑战ZigBee。竞争性的通用电力线协会(UPA)正开发一个类似规范,并预计于2008年中期发布。

其间,来自HomePlug、UPA和消费电子电力线通信联盟(CEPCA,一家主要由日本公司组成的机构)的管理层也进行了磋商,力图在IEEE 1901委员会会议前及时拿出一个联合提案。该委员会的目标是为电力线家庭联网设立一个涵盖广泛的全球标准。

IEEE 1901小组正在考虑两种竞争性提案。其中一种把HomePlug和松下各自的技术整合在一起；另一种则来自UPA并已得到CEPCA的一定支持。

HomePlug的支持者表示,他们有足够的票数来提交并表决通过其提案。他们定义了一种协议,只要供应商支持这两家公司各自的物理层技术,就可保证HomePlug和松下各自独立的网络不会相互干扰且能共享数据。

自然, HomePlug的首席战略官、Arkados(制造HomePlug芯片)的CEO Oleg Logvinov期待波士顿大会选择HomePlug的提案。HomePlug现有75名成员,包括思科、Comcast、英特尔、摩托罗拉、夏普和TI。

Design of Systems on Silicon(DS2)的技术副总裁Chano Gomez却持不同看法:“那样做的结果对大家都没好处。”目前,DS2是UPA技术的唯一芯片制造商。

努力统一PHY

UPA成员表示,更好的作法是定义一种各方都认可的物理层技术,但即使这样做,各方也需要重新修改其芯片。HomePlug和UPA成员都表示,他们愿意修改芯片,但不清楚的是,这两家阵营是否能就一个提案达成共识。

“眼下,各组织的头面人物通过电子邮件紧张磋商以尽力推动该进程。”UPA行销部主席Brian Donnelly在一次访谈中透露,“在波士顿会议前,我们希望能达成协议。”

Donnelly同时还是Corinex Communications公司的行销和业务拓展副总裁,该公司出售基于DS2芯片的电力线系统。“如果我们不得不要求我们的主要芯片供应商做出让步,我们会这么做,我们与DS2的生意很大。”他透露。

“我们需要一个标准来进行生产。”Linksys的高级工程总监Martin Manniche表示。Linksys是思科的一个分支机构,主要制造Wi-Fi和电力线联网设备。

在HomePlug方面,Manniche呼吁芯片制造商设计更高集成度的器件,以便把电力线模块的成本降低到50美元一对。他还呼吁业界接受思科对通用即插即用(UPnP)论坛QoS标准所做的扩展。思科所谓的视频质量体验规范允许系统限制对网络的接入,以保证不间断的视频传送。

“针对类似QoS性能的另一项UPnP工作将可能花费12-18个月才能完成,”Manniche指出,“可业界不会等。”

无论波士顿会议结果如何,HomePlug方案都掌控着大部分电力线市场,且有望保持这种势头,市场研究公司In-Stat的家庭联网首席分析师Joyce Putscher认为。

“拥有一个标准并非绝对必要,因为你也可以拥有‘事实上’的标准。”她说。

Donnelly透露,Corinex已向全球30多家服务供应商和40多家机构出售了采用UPA技术的系统。Corinex在2005年弃HomePlug转而采用DS2的芯片,原因是DS2是首家提供数据速率达95Mbps芯片的公司,而HomePlug组织在今年才开始接近该指标。

HomePlug AV标准在此次会议上首次露面,该标准在MAC层能以65Mbps的速率传输数据。该组织称,目前它已认证了40款符合规范的产品。

但是这个新标准不能与HomePlug 1.0后向兼容。所以,类似Echostar(已出售了2百万台采用HomePlug 1.0规范的卫星接收机)等用户将不会转向新AV规范。Echostar的作法是,仍将HomePlug用作数据网络,同时采用MoCA作为视频传送网络,部分原因在于后者支持参数化的QoS。

除该技术的先驱Entropic Communications外,Broadcom和Conexant现也在为MoCA标准开发芯片。

看来,最起码在数据速率的赛跑中,电力线支持者在力图迎头赶上。另外,双方都在研究可用在2009年或以后产品中的技术。

HomePlug向IEEE小组提交的方案包括一个修改过的物理层芯片,该芯片能实现比HomePlug AV规范约高40%的吞吐率,Logvinov表示。更高的频谱效率和更好的前向纠错能力很可能是HomePlug组织用于下一代方案中的技术,他补充道。

UPA的提议利用了其现有的物理层技术,但该联盟的路线图包含比目前提供的200MBps物理层速率高数倍的数据速率,Donnelly介绍。

Gomez透露,为实现这个速率的提升,DS2在研究三种途径:把频谱效率从目前6.6bps/Hz的基础上进一步提升；可利用没有被当今产品使用的30-80MHz频谱；最后,动态调适电平以满足一个链路上多个网络的要求——这在无线网络中是项先驱技术。

电力线支持者有可能通过出击由ZigBee等控制网络服务的领域,从而在低端进行更成功推广。

以色列的初创公司Yitran展出了一款将于2008年初样产的、比邮票还小的控制器,该控制器采用了Yitran公司协助制订的HomePlug命令和控制规范。Yitran的模块是一款新的、180nm工艺制造的MAC/PHY器件,售价约为2.50美元,其它外围器件的成本为0.5美元。

据悉,该模块在100到400MHz电力线频段支持700kbps的控制网络。Yitran已把该技术授权给了瑞萨,预计瑞萨将于明年末推出自己的芯片。其它芯片制造商现在也可获得HomePlug控制规范而无需前端付费,但在大批量生产时,每器件需要缴纳5美分的专利费。

Yitran希望该模块能被嵌入白色家电、照明、安全系统及其它家用设备中。Yitran已赢得西班牙一家公司的设计合同,将其销量增达2千万片,Yitran的CEO Avner Matmor介绍。

控制网络协议

HomePlug组织希望在年底前完成为控制网络制订标准协议的工作。其间,Yitran采用的是由微软定义的简单控制协议(SCP)。微软是Yitran的早期投资者。

UPA从九月开始进行类似规范的开发,但要到2008年才会透露细节。UPA的成员Cypress、 DS2和东芝是可能为该规范生产芯片几家厂商。据悉,Cypress和东芝业已采用DS2技术进行宽带电力线芯片的研制。