家庭网络的电磁兼容性研究

    作者：张夏  吕克

    摘要分析了家庭网络的电磁环境特征，给出了家庭网络的电磁兼容性要求的建议，提供了国内外关于家庭网络电磁兼容性研究的一些信息。

    要害词家庭网络电磁兼容性HomeNetworkEMC

    1、引言

    随着通信宽带市场在家庭环境中的发展和扩大。家庭网络的市场也正在迅速发展壮大，并已在世界不少城市形成一定规模。这极大地促进了家庭网络和设备技术的不断发展，家庭环境中的电子设备品种和数量越来越多，安装布局越发密集，组网也越发复杂，其电磁兼容性就成为一个重要问题。因此需要进行家庭网络电磁兼容性课题和标准的研究，才能更好地保证网络的畅通，提高家庭网络的服务质量，确保各类通信网和供电网的和谐运行。

    关于家庭网络电磁兼容性，可供研究的课题很多，范围也很广。比如：家庭网络的电磁环境研究，家庭网络的接入网终端设备、家庭网关设备、适配设备和用户终端等设备的电磁兼容性研究，家庭网络与其他网络之间的电磁兼容性研究，与家庭网络相关的电磁兼容要求和测试技术的研究等。

    2、家庭网络的电磁环境特征

    家庭网络的电磁环境是首先应研究的课题。可以看到，在家庭网络环境中，存在着多种类型的设备，如：信息处理系统、通信系统、家用电器等。这些设备组成网络，并通过家庭网关，经由电信接入网，与电信业务网络（如Internet网、ipTV网、软交换网等）、设备治理平台和业务治理平台相连。家庭网络设备采用有线或无线的方式通信，为用户提供语音、视频、文本和数据等多种形式的信息服务。

    在这样的环境中，出现了一些新的与电磁兼容有关的问题，并具备一些新的特征。

    （1）密集性

    许多新的家庭网络设备在很小的区域内，通过有线或无线的方式联网。设备间的距离更小，随之形成的电磁噪声变得更强。非凡的，在我国和其他某些国家和地区，家庭住宅以楼房为主，十分密集，因此家庭网络的分布更密集，形成的电磁噪声更强，网络间的相互骚扰问题可能更多。

    而另一方面，人与家庭网络中的设备的关系也变得更加紧密，人使用设备更加频繁持久，分布在人四周的设备更密集，人与设备间的距离更近，这些都导致设备可能对人身带来更多的电磁辐射问题。

    （2）复杂性

    一些过去不具备联网能力的电子设备，比如：电视、电冰箱、洗衣机、卫星机顶盒等家用设备和电器，成为家庭网络的新成员，并接入网络，使网络配置更加复杂，设备间的电磁兼容性也变得更复杂（见图1）。另外，家庭网络将与现有通信网，供电网等共同形成新的电磁环境，不同网络间的相互影响因素也更纷繁（见图2）。

    图1  家庭内部的电磁环境

    图2  家庭网络与其他网络间电磁环境

    （3）频谱广泛性

    家庭网络将数字化的信息与服务全面带入家庭，传递的信息大都是数字信号，如：方波，锯齿波及瞬时脉冲等。这些信号占用的频谱更广，对四周环境产生的电磁骚扰也更广泛。

    （4）持续性

    随着家庭网络与人们生活的紧密联系和依靠，这些家庭网络设备运行的持续时间将更长。为了实现某些服务，有的甚至是全天候连续不间断的工作，因此对环境将引入更多的持续的电磁骚扰和影响。

    （5）不稳定性

    与电信网络中心的设施和设备不同的是，家庭内部的设备由于不受运营商控制。给环境带来的电磁兼容问题将更加不稳定。例如：用户为了便于生活，可能变更设备的安放位置，变更设备的连线；用户在生活中，可能会损伤设备或电缆，而又不能保持定期检查维修等。这些变化都将影响设备的电磁兼容性，造成四周电磁环境的不稳定。

    3、家庭网络的电磁兼容性要求

    由于国内外对家庭网络技术的研究已越来越成熟，因此各大国际标准化组织也正在加紧关于家庭网络电磁兼容性的研究和标准制定。ITU-T第五研究组（SG5）下设的第八课题就正在进行关于家庭网络的电磁兼容性问题的研究，该课题将在本研究期（2005-2008年）起草并完成如下三项建议（将归属ITU-TK系列建议）：

    ●家庭网络的传导和辐射电磁环境；

    ●家庭网络的电磁兼容性、抗力和安全要求及测量方法；

    ●家庭网络的网络噪声模型。

    在本研究期ITU-TSG5已召开三次全会。在每次会议中，来自各国，各大运营商和各设备制造商的代表都对第八课题进行了研究和探讨。前两项建议的大纲和主要内容已初步形成。在课题报告人的呼吁下，各参会代表和机构正在加紧研究和搜集关于家庭网络电磁环境的数据和信息。从而为起草这些新建议提供更多更好的参考依据。

    根据家庭网络设备的测试情况，并结合国内外在电磁兼容方面的标准化情况，综合分析研究，建议考虑在如下方面对家庭网络设备的电磁兼容性要求做出规定：

    ●在电磁骚扰方面。应充分考虑家庭网络环境和设备的特点，给出适合的电磁骚扰的限值、典型的测量条件和方法。由于家庭网络设备分布更密集，组网更复杂，持续工作的时间更长，因此需要充分考虑这些因素，必要时需要对某些设备采用较严格的限值。

    ●在抗扰度方面，需要调研实际环境的电磁噪声和骚扰的情况，选择更适合的试验项目和等级；还需要总结各类设备的典型工作模式和配置，给出更贴近各类家庭网络设备特点的性能判据和试验条件。

    ●在杂散骚扰和电磁辐射方面，应主要针对具备无线电发射功能的家庭网络设备给出限值要求和典型的测量条件和方法。

    4、结束语

    总之，家庭网络不仅为我们的生活带来了便捷的服务，同时也引入了更多更复杂的电磁兼容问题，需要引起重视并加以防护。因此，我国也应当尽快更纵深地开展家庭网络电磁兼容方面的研究、测试和标准的制定工作，加大我国在这方面的研究、分析和试验的力度，借鉴国际最新的技术和信息，制定我国标准，从而更好地引导和促进家庭网络技术和市场的发展。