Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Power line communications интернет через розетку

Power line communications интернет через розетку

Несмотря на то, что технологии PLC (power line communication, или «связь через ЛЭП») уже пара десятков лет (а корнями она уходит в начало XX века, когда начали использовать телеграфные линии, совмещённые с ЛЭП), для многих пользователей она всё ещё в диковинку. Так произошло потому, что ещё 5-10 лет назад связь через ЛЭП не позволяла быстро передавать по электрическим проводам большие объёмы данных. Но технологии активно развиваются, и сейчас уже можно без проблем пользоваться PLC дома и в небольших офисах.

Теория: Связь по ЛЭП

Сама технология PLC имеет более широкое значение и означает возможность передачи данных по любым электрическим сетям, включая создание ЛВС на основе транспортных ЛЭП (например, троллейбусных или в метро), а также на основе высоковольтных ЛЭП (используется для передачи данных между электростанциями). PLC также включает в себя понятия NPL (narrowband power line, узкополосная передача данных на скорости до 1 Мбит/с) и BPL (broadband power line, широкополосная передача данных на теоретической скорости до 600 Мбит/с). Понятно, что сравнительно широкое распространение для частного использования приобрела именно технология BPL. Специально для использования в домашних условиях был разработан стандарт под названием HomePlug AV, а позже — его обновлённая версия HomePlug AV 2.0. Последнюю версию стандарта поддерживают и попавшие нам в составе комплекта адаптеры TL-WPA4220 и TL-PA4010, позволяющие передавать данные по электрическим сетям на скорости до 500 Мбит/с.

Нас, конечно, в первую очередь интересует именно домашнее использование данной технологии. Но зачем вообще нам может понадобиться «интернет через розетку»? Причин может быть несколько. Главная — улучшение покрытия дома или офиса беспроводной Wi-Fi сетью, когда один роутер не справляется со своими задачами из-за помех или толстых стен, а тянуть кабель в другую комнату (или даже на другой этаж) сложно, нецелесообразно или попросту невозможно. Другая возможная причина — необходимость подключения к проводной ЛВС компьютера, находящегося далеко от роутера.

Несмотря на то, что технологии PLC (power line communication, или «связь через ЛЭП») уже пара десятков лет (а корнями она уходит в начало XX века, когда начали использовать телеграфные линии, совмещённые с ЛЭП), для многих пользователей она всё ещё в диковинку. Так произошло потому, что ещё 5-10 лет назад связь через ЛЭП не позволяла быстро передавать по электрическим проводам большие объёмы данных. Но технологии активно развиваются, и сейчас уже можно без проблем пользоваться PLC дома и в небольших офисах.

Теория: Связь по ЛЭП

Сама технология PLC имеет более широкое значение и означает возможность передачи данных по любым электрическим сетям, включая создание ЛВС на основе транспортных ЛЭП (например, троллейбусных или в метро), а также на основе высоковольтных ЛЭП (используется для передачи данных между электростанциями). PLC также включает в себя понятия NPL (narrowband power line, узкополосная передача данных на скорости до 1 Мбит/с) и BPL (broadband power line, широкополосная передача данных на теоретической скорости до 600 Мбит/с). Понятно, что сравнительно широкое распространение для частного использования приобрела именно технология BPL. Специально для использования в домашних условиях был разработан стандарт под названием HomePlug AV, а позже — его обновлённая версия HomePlug AV 2.0. Последнюю версию стандарта поддерживают и попавшие нам в составе комплекта адаптеры TL-WPA4220 и TL-PA4010, позволяющие передавать данные по электрическим сетям на скорости до 500 Мбит/с.

Нас, конечно, в первую очередь интересует именно домашнее использование данной технологии. Но зачем вообще нам может понадобиться «интернет через розетку»? Причин может быть несколько. Главная — улучшение покрытия дома или офиса беспроводной Wi-Fi сетью, когда один роутер не справляется со своими задачами из-за помех или толстых стен, а тянуть кабель в другую комнату (или даже на другой этаж) сложно, нецелесообразно или попросту невозможно. Другая возможная причина — необходимость подключения к проводной ЛВС компьютера, находящегося далеко от роутера.

В общем случае схема подключения выглядит так: миниатюрный Powerline-адаптер подключается к электросети и соединяется с роутером комплектным Ethernet-кабелем. Затем, в месте, где необходимо расширить локальную сеть, к розетке подключается другой powerline-адаптер. Последний может быть как проводным, так и беспроводным, в зависимости от модели и потребностей пользователя.

Конечно, на подключение powerline-адаптеров есть определённые ограничения. Во-первых, технические характеристики устройств подразумевают их использование в сетях переменного тока на частоте 50/60 Гц при напряжении 100-240 В. Во-вторых, существуют определённые условия работы, которые также необходимо соблюдать. Главное — необходимость прямого подключения к розетке для устойчивого сигнала. Это не строго обязательное условие, но, если вы пользуетесь источником бесперебойного питания, стоит заранее узнать, поддерживает ли он powerline. При тестировании устройств TP-LINK также выяснилось, что сетевой фильтр полностью блокирует сигнал адаптера, а вот обычный удлинитель без какой-либо электроники внутри прекрасно пропускает сигнал в электрическую сеть. Кроме того, не рекомендуется подключать powerline-адаптеры рядом с галогенными лампами, устройствами с электромоторами и холодильниками.

Практика: работа комплекта TP-LINK TL-WPA4220KIT

Для подключения к роутеру по электрическим сетям необходимы как минимум два powerline-адаптера. Такие устройства можно покупать и по отдельности, но если вы хотите быстро настроить сеть в офисе или у себя дома, то проще воспользоваться комплектом, например, одним из тех, что предлагает производитель TP-LINK. К нам на обзор попал набор TP-LINK TL-WPA4220KIT, который состоит из адаптера Powerline TL-PA4010, беспроводного двухпортового адаптера Powerline TL-WPA4220, двух патч-кордов для подключения адаптеров к «основному» роутеру и ПК, компакт-диска с документацией и утилитами и набора кратких инструкций.

Читайте так же:
Сверление стена розетка арматура

Связь по ЛЭП

Связь через ЛЭП, PLC (англ.  Power line communication ) — термин, описывающий несколько разных систем для использования линий электропередачи (ЛЭП) для передачи голосовой информации или данных. Сеть может передавать голос и данные, накладывая аналоговый сигнал поверх стандартного переменного тока частотой 50 Гц или 60 Гц. PLC включает BPL (англ.  Broadband over Power Lines  — широкополосная передача через линии электропередачи), обеспечивающий передачу данных со скоростью до 500 Мбит/с, и NPL (англ.  Narrowband over Power Lines  — узкополосная передача через линии электропередачи) со значительно меньшими скоростями передачи данных до 1 Мбит/с.

Содержание

Использование связи через ЛЭП для управления энергосистемой [ править | править код ]

Ещё на заре развития энергосетей встал вопрос о передаче диспетчерской информации от одного энергоузла к другому. Использование для этих целей телефонных и телеграфных линий, прокладываемых параллельно ЛЭП, считалось нерациональным, поэтому уже в начале 20-го века в сетях постоянного тока (см. война токов) в США применялась передача телеграфных сигналов непосредственно по проводам ЛЭП. Позже, с развитием средств радиосвязи, подобная методика стала применима и для сетей переменного тока.

Передача диспетчерской информации по проводам линий электропередач широко применяется, как один из основных видов связи. Приёмопередатчик подключается к ЛЭП через фильтр присоединения, образованный из конденсатора малой ёмкости (2200 — 6800 пикофарад) и высокочастотного трансформатора (автотрансформатора). Подобная система позволяет передавать как голосовую информацию, так и данные телеметрии и телеуправления.

Использование ЛЭП для других целей связи [ править | править код ]

Технология PLC базируется на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена. Эксперименты по передаче данных по электросети велись достаточно давно, но низкая скорость передачи и слабая помехозащищённость были наиболее узким местом данной технологии. Появление более мощных DSP-процессоров (цифровые сигнальные процессоры) дало возможность использовать более сложные способы модуляции сигнала, такие как OFDM-модуляция, что позволило значительно продвинуться вперед в реализации технологии PLC.

В 2000 году несколько крупных лидеров на рынке телекоммуникаций объединились в HomePlug Powerline Alliance с целью совместного проведения научных исследований и практических испытаний, а также принятия единого стандарта на передачу данных по системам электропитания. Прототипом PowerLine является технология PowerPacket фирмы Intellon, положенная в основу для создания единого стандарта HomePlug1.0 (принят альянсом HomePlug 26 июня 2001 года), в котором определена скорость передачи данных до 14 Мб/сек.

Однако на данный момент [ когда? ] стандарт HomePlug AV поднял скорость передачи данных до 500 Мбит/с.

Технические основы технологии PLC [ править | править код ]

Основой технологии PowerLine является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбирается на несколько относительно низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте с последующим их объединением в один сигнал. Реально в технологии PowerLine используются 1536 поднесущих частот с выделением 84 наилучших в диапазоне 2—34 МГц.

При передаче сигналов по бытовой электросети могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что может привести к потере данных. В технологии PowerLine предусмотрен специальный метод решения этой проблемы — динамическое включение и выключение передачи сигнала (dynamically turning off and on data-carrying signals). Суть данного метода заключается в том, что устройство осуществляет постоянный мониторинг канала передачи с целью выявления участка спектра с превышением определенного порогового значения затухания. В случае обнаружения данного факта, использование этих частот на время прекращается до восстановления нормального значения затухания, а данные передаются на других частотах.

Существует также проблема возникновения импульсных помех (до 1 микросекунды), источниками которых могут быть галогенные лампы, а также включение и выключение мощных бытовых электроприборов, оборудованных электрическими двигателями.

Применение PLC-технологии [ править | править код ]

Подключение к Интернету [ править | править код ]

В настоящее время подавляющее большинство конечных подключений осуществляется посредством прокладки кабеля от высокоскоростной линии до квартиры или офиса пользователя. Это наиболее дешевое и надежное решение, но если прокладка кабеля невозможна, то можно воспользоваться имеющейся в каждом здании системой силовых электрических коммуникаций. При этом любая электрическая розетка в здании может стать точкой выхода в Интернет. От пользователя требуется только наличие PowerLine-модема для связи с аналогичным устройством, установленным, как правило, в электрощитовой здания и подключенным к высокоскоростному каналу. PLC может быть хорошим решением «последней мили» в коттеджных посёлках и в малоэтажной застройке, в связи с тем, что традиционные провода стоят в несколько раз дороже PLC.

Малый офис (SOHO) [ править | править код ]

PowerLine-технология может быть использована при создании локальной сети в небольших офисах (до 10 компьютеров), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая расширяемость. При этом как вся офисная сеть, так и отдельные её сегменты могут быть построены с помощью PowerLine-адаптеров. Часто встречается ситуация, когда необходимо включить в уже существующую сеть удаленный компьютер или сетевой принтер, расположенный в другой комнате или в другом конце здания. Такая проблема легко решается с помощью PowerLine-адаптеров.

Домашние коммуникации [ править | править код ]

PowerLine-технология может быть использована при реализации идеи «умного дома», где вся бытовая электроника связана в единую информационную сеть с возможностью централизованного управления.

Читайте так же:
Розетки для открытой проводки ip65

Автоматизация [ править | править код ]

В связи с тем, что PLC использует готовые коммуникации, PowerLine-технология может быть использована в автоматизации технологических процессов, связывая блоки автоматизации по электропроводам или другим видам проводов.

Системы безопасности [ править | править код ]

В связи с тем, что PLC может работать на различных проводах (не обязательно электрических), применение в ОПС вполне реализуемо также и для систем видеонаблюдения объектов.

Преимущества [ править | править код ]

  • Простота использования — не требуется прокладка отдельного кабеля.
  • Можно использовать любые другие провода, в том числе и контактные сети электротранспорта и метро.
  • Оперативность при развертывании сети передачи данных — электрические провода есть почти везде.
  • Не требуется регистрация оборудования как радиочастотного, несмотря на то, что мощность передатчика составляет 75 мВт, а это создаёт уровень помех, превышающий допустимые ГОСТом нормы по ЭМС.
  • В случае, если каким-то образом есть влияние на какие-то частоты, в PLC-оборудовании предусмотрен механизм подавления сигнала в заданном диапазоне.

Недостатки [ править | править код ]

    сети по электропроводке делится между всеми её участниками (используется топология сети «общая шина»).
  • Иногда требуются специальные совместимые сетевые фильтры и ИБП. Сигнал может существенно ослабляться, проходя через многие сетевые разветвители-фильтры.
  • На качество, скорость и надёжность связи оказывают отрицательное влияние электробытовые приборы (энергосберегающие лампы, импульсные блоки питания, зарядные устройства, выключатели освещения и т. п. и т. д.). В результате наблюдается снижение скорости от 5 до 50 %.
  • На качество, скорость и надёжность связи оказывает отрицательное влияние исполнение/топология/качество электропроводки, тип/режим/мощность бытовых электроприборов и устройств, наличие скруток. В результате наблюдается снижение скорости передачи данных до полного пропадания сигнала.
  • Уязвима для сигналов от радиопередающих устройств коротковолнового (КВ) диапазона, в том числе и устройств службы любительской радиосвязи.
  • Не может серьёзно рассматриваться как надёжная технология передачи данных ввиду уязвимости для помех из общих электросетей и несоответствия нормам по электромагнитной совместимости как по приёму (уязвимость для помех из электросети, от сигналов КВ передатчиков), так и по передаче сигналов (создание помех в электросеть и КВ приёмникам).
  • Создаёт помехи в коротковолновом диапазоне, что особенно чувствительно для службы любительской радиосвязи (ЛСР), учитывая, что ЛСР использует КВ частоты исключительно на официальной и разрешительной основе в государственных органах, ЛСР имеет безусловный приоритет перед PLC.

Большинство указанных недостатков могут быть исключены применением шумоподобных сигналов с большой базой с кодовым доступом к сети.

Технология PLC (Power Line Communication)

Технология PLC (Power Line Communication) — новая телекоммуникационная технология, базирующаяся на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена. Эксперименты по передаче данных по электросети велись достаточно давно, но низкая скорость передачи и слабая помехозащищенность были наиболее узким местом данной технологии. Но прогресс не стоит на месте, и появление более мощных DSP — процессоров (цифровые сигнальные процессоры) дали возможность использовать более сложные способы модуляции сигнала, такие как OFDM модуляция (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), что позволило значительно продвинуться вперед в реализации технологии PLC.

Пару лет назад несколько крупных лидеров на рынке телекоммуникаций объединились в альянс, который получил название HomePlug Alliance, с целью совместного проведения научных исследований и практических испытаний, а также принятия единого стандарта на передачу данных по системам электропитания. Прототипом PowerLine является технология PowerPacket фирмы Intellon, положенная в основу для создания единого стандарта HomePlug1.0 specification (принят альянсом HomePlug 26 июня 2001 г.), в котором определена скорость передачи данных до 14 Мб/сек.

2. Возможности технологии PLC.

1. Подключение к Интернет
Подключение к глобальной сети Интернет стало неотъемлемой частью бизнеса многих компаний, и повседневной деятельностью обычных граждан. На сегодняшний день построено и эксплуатируется большое число высокоскоростных магистральных сетей, однако, подключение к ним конечных пользователей по-прежнему остается серьезной проблемой. Сегодня большинство конечных подключений (last foot) осуществляется посредством прокладки кабеля от высокоскоростной линии до квартиры или офиса пользователя. Пожалуй, это наиболее дешевое решение, но как быть, если в силу ряда причин прокладка кабеля крайне нежелательна или даже невозможна? Так почему же не использовать уже имеющуюся в каждом здании систему силовых электрических коммуникаций. При этом любая электрическая розетка в здании может стать точкой выхода в глобальную сеть Интернет. Причем при грамотном планировании такого вида подключения, все, что требуется от пользователя – лишь наличие PowerLine модема (сетевого адаптера), соответствующим образом настроенного для связи с аналогичным устройством, установленным, как правило, в электрощитовой здания и подключенным к высокоскоростному каналу Интернет.

2. Малый офис (SOHO)
PowerLine технология может быть использована при создании локальной сети в небольших офисах (до 10 компьютеров), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая расширяемость.
При этом как вся офисная сеть, так и отдельные ее сегменты могут быть построены с помощью PowerLine адаптеров. Очень часто встречается ситуация, когда необходимо включить в уже существующую сеть удаленный компьютер или сетевой принтер, расположенный в другой комнате или даже в другом конце здания. С помощью PowerLine адаптеров эту проблему можно решить за 15 минут.

3. Домашние коммуникации
PowerLine технология открывает новые возможности при реализации идеи «Умного дома», где вся бытовая электроника была бы завязана в единую информационную сеть с возможностью централизованного управления. Электрическая сеть – идеальная среда передачи управляющих сигналов между бытовыми приборами, работающих в сети 110/220В. В ближайшее время появится чип, позволяющий встраивать его в различные приборы, которые будут иметь возможность принимать и передавать данные через собственные цепи питания. Кроме того, с помощью данного чипа можно организовать передачу аудио данных, данных с датчиков охранной сигнализации, расширять и продлять телефонные линии, и т.д. Будем надеяться, что недалеко то время, когда PLC технология будут присутствовать в каждом доме.

Читайте так же:
Сетевая розетка с защитным заземлением

Теоретические основы технологии Powerline
Основой технологии Powerline является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбивается на несколько относительно низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте с последующим их объединением в один сигнал (рис.1).

При использовании обычного частотного мультиплексирования (FDM — Frequency-Division Multiplexing) защитные интервалы (Guard Band) между поднесущими, необходимые для предотвращения взаимного влияния сигналов, довольно велики (рис.2), поэтому доступный спектр используется не очень эффективно.

В случае же ортогонального частотно-разделенного мультиплексирования (OFDM), центры поднесущих частот размещены так, что пик каждого последующего сигнала совпадает с нулевым значением предыдущих (рис.3). Такое размещение позволяет более эффективно использовать доступную полосу частот.

Перед тем как отдельные поднесущие частоты будут объединены в один сигнал, они претерпевают фазовую модуляцию (рис.4), каждая — своей последовательностью бит.

После этого все они проходят через PowerPacket engine и собираются в единый информационный пакет, который еще называют OFDM-symbol. На рисунке 5 приведен пример относительной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK — Differential Quadrature Phase Shift Keying) на каждой из 4-х поднесущих частот в диапазоне 4-5 МГц.

Реально в технологии Powerline используются 84 поднесущие частоты в диапазоне 4-21 МГц (рис.6).

Теоретическая скорость передачи данных при использовании параллельных потоков с одновременным фазовым модулированием сигналов составляет более 100 Мб/с.
Адаптация к физической среде, устранение ошибок и разрешение конфликтов.
При передаче сигналов по бытовой сети электропитания могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что приведет к потере данных (рис. 7).]

В технологии Powerline предусмотрен специальный метод решения этой проблемы — динамическое выключение и включение передачи сигнала (dynamically turning off and on data-carrying signals). Суть данного метода заключается в том, что устройство осуществляет постоянный мониторинг канала передачи с целью выявления участка спектра с превышением определенного порогового значения затухания. В случае обнаружения данного факта использование этих частот на время прекращается до восстановления нормального значения затухания (рис.8).

Данный метод делает технологию Powerline максимально гибкой при использовании в различных условиях. Например, в разных странах существуют различные регулирующие правила, согласно которых часть диапазона частот не может быть использована. При этом, в случае Powerline, в этом диапазоне просто не будут передаваться данные. Еще одним примером является случай, когда некое приложение уже использует часть диапазона. Аналогично первому случаю, в этом также выключается передача данных на определенных частотах, и два приложения могут спокойно сосуществовать в одной физической среде.
Другой серьезной проблемой при передаче данных по бытовой электросети являются импульсные помехи (до 1 микросекунды), источниками которых могут быть галогеновые лампы (ри.9), включение и выключение различных электроприборов и т.д.

При использовании предыдущего метода система может не успеть адаптироваться к быстро изменившимся условиям, в результате часть битов будет разрушена и утеряна. Для решения этой проблемы используется двухступенчатое (каскадное) помехоустойчивое кодирование битовых потоков перед тем, как они будут промодулированы и поступят в канал передачи данных. Суть помехоустойчивого кодирования состоит в добавлении в исходный информационный поток по определенным алгоритмам избыточных ("защитных") битов, которые используются декодером на приемном конце для обнаружения и исправления ошибок. Каскадирование блочного кода Рида-Соломона и простого сверточного кода, декодируемого по алгоритму Витерби, позволяет исправлять не только одиночные ошибки, но и пакеты ошибок, обеспечивая тем самым практически 100% гарантию целостности передаваемых данных. Кроме того, помехоустойчивое кодирование является и способом технического закрытия, обеспечивающего относительную безопасность передаваемой информации в общей среде передачи.
Ещё одним проблемным моментом является то, что сеть бытового электропитания служит общей средой передачи данных, то есть в один момент времени передачу могут осуществлять сразу несколько устройств. В такой ситуации для разрешения конфликтов столкновения трафика необходим регулирующий механизм — протокол доступа к среде. В качестве такого протокола был выбран хорошо известный Ethernet, который в технологии Powerline был расширен путем добавления дополнительных полей приоритезации. Такая модификация вызвана необходимостью гарантированной полосы пропускания для передачи голоса и видео через IP, когда величина задержки является критичным параметром. Пакеты, содержащие голос или видео в этом случае помечаются как "timing critical", т. е. имеют самый высокий приоритет при обработке и доступе к среде передачи.
Практическая реализация и использование PowerLine
Итак, мы рассмотрели основные принципы технологии Powerline. К сожалению, доступ к полной версии стандарта HomePlug 1.0 specification ограничен (только члены HomePlug Alliance), и за кадром остались такие интересные вопросы как требования к электропроводке, дальности передачи и структура построения. Приблизительно оценить отдельные параметры можно на примере некоторых производителей. Так фирма Phonex предлагает устройство Phonex Broadband QX-201 NeverWire 14 (рис.10) с максимальной скоростью до 14 Мб/с.

Расстояние между отдельными точками небольшое, несколько десятков метров. Как видно из рисунка, объединение пользователей в доме можно осуществлять через сеть электропитания, а в качестве доступа к магистральной сети использовать один или несколько модемов (кабельных или DSL).

Читайте так же:
Основные неисправности электрических розеток

4. Развитие технологии PLC в зарубежных странах.

Тестирование службы широкополосного доступа в Интернет через электросеть было запущено в Шотландии. Эта инициатива принадлежит электроэнергетической компании Scottish-Hydro-Electrics. В настоящее время испытания ведутся в сельской местности Шотландии. Как сообщает британское издание PC Advisor, в тестировании «Интернета через розетку» задействовано порядка 150 пользователей. Каждый абонент за 25 фунтов в месяц получил доступ в Интернет на скорости 2 Мбит/c. По цене это более чем в два раза выгоднее предложения, к примеру, интернет-провайдера Bulldog Communications, который предлагает своим клиентам широкополосный доступ в Интернет на скорости 3 Мбит/c за 80 фунтов в месяц. По словам Лоули, интерес к новой службе проявили уже несколько энергетических компаний страны. Кроме того, динамично внедряет PLC ведущий поставщик электроэнергии в Германии компания RWE. В Германии например,
люди даже квитанции за электроэнергию не заполняют, информация
со счетчиков приходит напрямую к поставщику электричества, по той же электропроводке. Аналогичные проекты запущены в Италии и Швеции.

4. Развитие технологии PLC в России.

«Мосэнерго» проводила тестирование в Зеленогорске. Пока на основе электросети была создана лишь корпоративная технологическая сеть связи, объединившая районный диспетчерский пункт с тремя питающими подстанциями, тремя распределительными подстанциями и одной трансформаторной. При этом тестирование PLC-оборудования от различных производителей для организации доступа в Интернет по электросети показало: технология вполне пригодна для создания локальных сетей передачи данных. При подключении к сети компьютеров удается организовать доступ в Интернет на скоростях 2–12 Мбит/с. Сумму предполагаемых инвестиций в компании не разглашают. Не называют в «Мосэнерго» и сроков начала коммерческой эксплуатации новой системы, так как сеть абонентского доступа пока не создана. По некоторым данным, подобные же планы вынашивают и в петербургской компании «Ленэнерго», при этом инвестором выступит один из городских телекоммуникационных операторов.

Венчурные фонды Intel Capital и «Русские технологии» объявили о планах вложить $4 миллиона в компанию «Электро-Ком», которая будет предоставлять услугу высокоскоростного доступа в Интернет через электросети. «Электро-Ком» основали бывшие первый президент компании «МТУ-Информ» Михаил Айзман и вице-президент «Транстелекома» Александр Сандомирский.

«Электро-Ком» планирует строительство пилотной сети PLC на 100–200 тысяч абонентов в Москве, Рязани, Калуге, Ростове-на-Дону и трех городах Краснодарского края. Объем инвестиций не раскрывается. «Электро-Ком» планирует начать предоставление своих услуг в первой половине 2005 года.

В дни выставки «Связь-Экспокомм» 2004 в годуспециалисты компании «А.Рустел» продемонстрировали возможности оборудования производителя, входящего в группу Ascom, – Ascom Communications. По технологии PLC (Powerline Communications), обеспечивающей передачу данных по сетям электропитания от 120 до 270 Вт переменного тока со скоростью до 4,5 Мбит/с и возможностью организации VoIP c помощью оборудования Ascom Communications была организована телефонная связь между первым и вторым этажами стенда.

На данный момент в России предлагается большой выбор оборудования для создания локальных сетей по технологии PLC. Например, производства компании PLANET’s powerline communication, которое работает с PLC стандартом HomePlug1.0 specification, в котором определена скорость передачи данных до 14 Мб/сек. Продукт носит название PL-401E и представляет собой мост с одним PLC-портом, и свитч с четырьмя LAN-портами. Его стоимость в среднем составляет $82.

Или сетевой USB-адаптер PL-103U, с помощью которого можно создать локальную сеть длинной до 300 метров. Стоимость составляет $56.

6. Проблемы развития технологии PLC.

Однако, какими бы оптимистичными ни были результаты работы экспериментальных PLC-сетей за рубежом, в нашей стране эта технология может столкнуться с рядом трудностей. Наша электрическая проводка сделана в основном из алюминия, а не из меди, которая используется в большинстве стран мира. Алюминиевые провода обладают худшей электропроводностью, что приводит к более быстрому затуханию сигнала. Другая проблема заключается в том, что у нас до сих пор не решены основные вопросы нормативно-правового регулирования использования таких технологий. Впрочем, последняя проблема актуальна и для Запада. Основным фактором, сдерживающим быстрое развитие высокоскоростных систем PLC, является отсутствие стандартов на широкополосные PLC-системы, и, как следствие, большой риск несовместимости с другими службами, использующими те же или близкие диапазоны частот. В 2001 году международный консорциум HomePlug Powerline Alliance принял отраслевой стандарт для построения домашних сетей через линии бытовой электропроводки — спецификацию HomePlug 1.0. Но этот стандарт регламентирует построение «домашних» сетей, то есть сетей в пределах одной квартиры (коттеджа). Полноценный же стандарт для широкополосных PLC пока не разработан.

Power line communication

PLC (англ. Power Line Communication/Carrier) — относительно новая телекоммуникационная технология категории «последняя миля». Так называемый «Интернет из розетки», базирующаяся на использовании внутридомовых и внутриквартирных электросетей для высокоскоростного информационного обмена.

В этой технологии, основанной на частотном разделении сигнала, высокоскоростной поток данных разбивается на несколько низкоскоростных, каждый из которых передается на отдельной частоте с последующим их объединением в один сигнал.

При этом PLC-устройства могут «видеть» и декодировать информацию, хотя обычные электрические устройства — лампы накаливания, двигатели и т. п. — даже «не догадываются» о присутствии сигналов сетевого трафика и работают в обычном режиме.

В настоящий момент технология широко используется в Европе и Америке.

Содержание

Технические основы технологии PLC

Основой технологии PowerLine является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбирается на несколько относительно низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте с последующим их объединением в один сигнал. Реально в технологии PowerLine используются 84 поднесущие частоты в диапазоне 4-21 Мгц.

Читайте так же:
Рамка установочная для розеток

PLC включает BPL (англ. Broadband over Power Lines — широкополосная передача через линии электропередачи), обеспечивающий передачу данных со скоростью более 1 Мбит в секунду, и NPL (англ. Narrowband over Power Lines — узкополосная передача через линии электропередач) с намного меньшими скоростями передачи данных.

При передаче сигналов по бытовой электросети могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что может привести к потере данных. В технологии PowerLine предусмотрен специальный метод решения этой проблемы – динамическое включение и выключение передачи сигнала (dynamically turning off and on data-carrying signals). Суть данного метода заключается в том, что устройство осуществляет постоянный мониторинг канала передачи с целью выявления участка спектра с превышением определенного порогового значения затухания. В случае обнаружения данного факта, использование этих частот на время прекращается до восстановления нормального значения затухания.

Существует также проблема возникновения импульсных помех (до 1 микросекунды), источниками которых могут быть галогенные лампы, а также включение и выключение мощных бытовых электроприборов, оборудованных электрическими двигателями.

PDSL — технология семейства xDSL, обеспечивающая симметричную передачу данных со скоростью до 2Мбит/с по силовым кабелям (4-20 кВ), параллельно с транспортируемым электричеством. Подключение оборудования PDSL к высоковольтным линиям осуществляется посредством устройств сопряжения, которые устанавливаются в трансформаторных шкафах.

Преимущества

  • Не требуется прокладка кабеля, заключение его в короба, сверление стен и опорных конструкций
  • Простота использования
  • Скорость монтажа
  • Не требует настроек
  • Более стабильная связь
  • Большая безопасность информации
  • Подходит для передачи Multicast-трафика, например, IPTV
  • На качество связи не влияет материал и толщина стен в квартире
  • В РФ не требуется регистрация оборудования в Роскомнадзоре

Недостатки

  • Нарушение радиоприема в помещениях, где работают PLC-модемы, особенно на средних и коротких волнах, [1] но на очень небольшом расстоянии порядка 3-5 метров от модема.
  • Пропускная способность сети по электропроводке делится между всеми её участниками. Например, если в одной Powerline-сети две пары адаптеров активно обмениваются информацией, то скорость обмена для каждой пары будет составлять примерно по 50% от общей пропускной способности.
  • На стабильность и скорость работы PLC влияет качество выполнения электропроводки, наличие стыков из разных материалов (например, медного и алюминиевого проводника), а также просто количество соединений проводника.
  • Не работает через сетевые фильтры и ИБП, не оборудованные специальными розетками «PLC READY».
  • На качество связи могут оказывать отрицательное влияние дешевые энергосберегающие лампы, тиристорные диммеры, импульсные блоки питания и зарядные устройства. Максимальное влияние на скорость в сети перечисленные устройства оказывают при подключении в непосредственной близости от PLC-модема.
  • Неясные правовые аспекты использования данной технологии в Российской Федерации.

Альянс производителей

Несколько крупных лидеров на рынке телекоммуникаций объединились в альянсы, один из которых получил название HomePlug Powerline Alliance, а другой Universal Powerline Assosiation (UPA) с целью совместного проведения научных исследований и практических испытаний, а также принятия единого стандарта на передачу данных по системам электропитания.Прототипом PowerLine является технология PowerPacket фирмы Intellon, положенная в основу для создания единого стандарта HomePlug1.0 specification (принят альянсом HomePlug 26 июня 2001 г.), в котором определена скорость передачи данных до 14 Мб/сек.

Применение PLC технологии

Подключение к Интернет

Сегодня большинство конечных подключений осуществляется посредством прокладки кабеля от высокоскоростной линии до квартиры или офиса пользователя. Но когда в силу ряда причин прокладка кабеля крайне нежелательна или даже невозможна, то можно использовать уже имеющуюся в каждом здании систему силовых электрических коммуникаций.

Малый офис (SOHO)

PowerLine технология может быть использована при создании локальной сети в небольших офисах (до 10 компьютеров), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая расширяемость. При этом как вся офисная сеть, так и отдельные её сегменты могут быть построены с помощью PowerLine адаптеров.

Домашние коммуникации

PowerLine технология открывает новые возможности при реализации идеи «Умного дома», где вся бытовая электроника была бы завязана в единую информационную сеть с возможностью централизованного управления. Электрическая сеть – готовая среда передачи управляющих сигналов между бытовыми приборами, работающих в сети 110/220В.

Промышленная и домашняя автоматизация

Узкополосный доступ может использоваться в АСКУЭ и АСУТП (SCADA), СКУД. Например, для автоматизированного сбора данных с счётчиков электрической энергии.

PLC в Российской Федерации

Коммерческий проект предоставления услуг домашним пользователям с использованием PLC (стандарт UPA) стартовал в 2006 году. Компания «СПАРК» (торговая марка холдинга «Электро-ком») построила пилотную сеть в московском районе Тушино. В дальнейшем, компания начала работать в других районах Москвы и городах Калуга, Рязань, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону.

В сентябре 2008 года появились новости [2] о продаже абонентской сети в Москве интернет-провайдеру 2КОМ, который планирует перевести подключение абонентов на технологию Ethernet.

Региональные компании-партнёры «СПАРК» при этом продолжили работу, предоставляя услуги на базе технологий как PLC, так и Ethernet.

Решения на основе PLC также предлагают компании «ВОКС Телеком» из Москвы, Tellink из Санкт-Петербурга и «Гиперком» из г.Волжский Волгоградской области.

Некоторые из моделей электронных электросчётчиков российского производства марки «Меркурий» [3] имеют функцию передачи данных о собранной ими информации по технологии PLC.

Оборудование

Бытовые PLC-модемы можно приобрести в розничной торговой сети. Производители, PLC-модемов продаваемых в России: Гиперком DefiDev, TelLink, QLAN, D-Link, Q-tech, ZyXEL, TP-Link. [4]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector