一种HomePNA调制解调器

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　　1概述

　　HomePNA(Home Phone line Networking Alliance)是一种利用电话线组网来高速接入Intern et互联网的技术。HomePNA 主要面向高速Internet接入，LAN互联等应用，可用于住宅、酒店、办公楼宇等的宽带接入。他利用原有的电话线，无需重新布线，只需在电话线路两端加接简单的设备，不破坏装修、不影响电话的使用，即可实现高速接入互联网。HomePNA和xDSL是目前两项利用现有电话线高速接入互联网的技术，是一种电话线组网(Ph one line Networking)的方式。xDSL解决最后几公里的接入问题，HomePNA解决最后几百米的网络连接。

　　HomePNA调制解调器是HomePNA的终端设备，他可以把电话线上传输的语音和数据信号分离开来。我们设计的HomePNA调制解调器主要采用AMD公司生产的HomePNA/10BASET PHY 芯片A m79C901A和Kendin公司生产的3端口10 M/100 M Switch芯片KS8993，具有体积小、结构简单、成本低等特点,符合HomePNA 10规范。他提供了1个1 M HomePNA口，1个电话口，2个1 0 M以太网口，可以连接2台计算机。

　　2HomePNA技术

　　1998年6月，由AT&T，TUT，IBM，AMD，3COM等11家公司共同发起成立了面向家庭的电话线路网络联盟(Home PNA联盟)，目的是为了提供一个统一、标准的使用电话线路组建局域网的规范，以便尽快地将各个厂家相互兼容的产品推向市场。现在已有100多个公司加入，涉及到了各个领域，包括：网络、电信、电脑软、硬件和其他电子工业。

　　HomePNA提供了一个统一的、标准的使用电话线路组建局域网的规范，符合以太网的IEEE 80 23 CSMA/CD通信协议，因此实际上是一个基于电话线的以太网技术。HomePNA的上行速率和下行速率是一样的，这与ADSL的不对称传输不同。 HomePNA规范有1.0/1.1版本和20版本2个。HomePNA 1.0版本于1998年下半年发布，该规范是在通用电话线上传输速率为1 Mb/s，允许25台PC、外设和其他网络设备联网，最大传输距离为150 m。HomePNA 2.0版本于1999年下半年发布，其速率为10 Mb/s，最大传输距离为300 m。目前，新一代的HomePNA 3.0规范已经被提出，他兼容1.0和2.0规范，数据传输速率达128 Mb/s，并在实验室中已经实现，传输距离也将更远。当前HomePNA产品的市场主流为1 Mb/s，已有许多国内外厂家在生产符合HomePNA 10规范的产品，产品的实际传输距离一般都达到了300 m，有的甚至可达450 m或更长。HomePNA技术在国内也已经有了许多商用的实例。另外，一些厂家已开发出了符合HomePNA 2.0规范的产品，SiS等公司在新推出的计算机芯片组中也同时集成了支持10 M/100 M以太网和1 M/10 M HomePNA的网络接口。

　　HomePNA采用频分复用（FDM）技术，用一条电话线可同时传输数据与语音，不影响正常通话。传输线上的频带分布如图1所示。从图中可以看到，电话语音使用20 Hz～3.4 kHz 频段，xDSL(如ADSL)使用25 kHz～1.1 MHz频段，HomePNA使用5.5～9.5 MHz频段。这样使一对电话线拥有3个独立的通道，每个通道业务在固定的频段内，彼此没有冲突。从理论上说，HomePNA与ADSL可以同时使用。

　　HomePNA技术主要解决的是最后几百米的互联网高速接入，这项技术利用住宅、酒店、办公楼等建筑物中现有的电话线，实现高速接入互联网，具有高速、简单、方便、成本低等优点。HomePNA 1.0的接入速率为1 Mb/s，这是拨号上网56 kb/s所根本无法比拟的，他能满足目前人们最迫切的高速上网要求。HomePNA属专线式接入，用户上网无需拔号，开机即在线。H omePNA利用现有电话线，无需重新布线即可快捷组网，实现宽带接入。HomePNA的单线成本较低，ADSL平均每个端口价格大约是HomePNA的3倍。目前绝大多数地区开通的ADSL速率在2 Mb/s以下，有些只有512 kb/s。另外，ADSL有选线率的问题，一般在10％左右，而HomePNA不存在选线率的问题。

频带分布图

　　HomePNA技术的提出不仅完全满足了家庭用户网络的需求，而且解决了通过电话线路组建网络的技术要求，为家庭、社区、酒店、办公楼宇的Internet宽带接入和组网提供了一种高速、廉价、简单、适用的解决方案。

　　3电路设计

　　HomePNA调制解调器的硬件框图如图2所示。

HomePNA调制解调器的硬件框图

使用时，图2中左边的一个RJ11插座通过电话线连接到HomePNA复用器(或称作HomeP NA集线器)，另一个RJ11插座接普通电话机。语音和数据信号共用电话线，在HomeP NA复用器中语音和数据被分别转到电话交换机和网络服务器上；右边的RJ45插座通过双绞线连接到计算机的网卡上。计算机接收数据时，数据信号通过HomePNA变压器进入Am79C901A

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