Power line communication

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.

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.

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

По сравнению с Wi-Fi:

• 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]

Ссылки

• Ответы на самые частые вопросы по широкополосным модемам 200Мбит
• Интернет через розетку, схема подключения
• Часто задаваемые вопросы по Powerline-адаптерам HomePlug AV
• HomePlug Powerline Alliance
• Технология PLC — телекоммуникации по сетям электропитания. Журнал «Сети и системы связи», А. В. Никифоров, №5/2002 г.
• Часто задаваемые вопросы по оборудованию и технологии "интернет через электросеть"

Примечания

1. ↑ Беда пришла, откуда не ждали....
2. ↑ Москвичей перестанут подключать к интернету через электрическую розетку.
3. ↑ Описание счётчика Меркурий 201
4. ↑ Интернет-техника ZyXEL с технологией HomePlug AV.. Проверено 5 октября 2008.