Технология PLC или интернет через электрическую розетку

Ушаков Иван, 20 октября 2005 ( редакция: 15 октября 2019 )
Поскольку в нашем районе начал работу новый провайдер (см. новость В Тушино начал работу новый интернет-провайдер), то, мне кажется, что многим захочется побольше узнать об этой самой таинственной и загадочной технологии, которая позволяет "запихать" интернет в электрическую розетку. Тем более, что на сайте самого провайдера информации не так уж много.


Сначала идет общий обзор технологии и приведены примеры её применения. Технические же подробности реализации приведены на второй странице.

Сравнение домашних сетей и технологии PLC производится в статье Сравнение PLC ("Спарк") и Ethernet (домашние сети) .



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.

home-plug-logo


Эмблема альянса HomePlug



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.

plc-tech-04


Пример использования PLC-оборудования для организации доступа к интернету по электрической сети. В качестве доступа к магистральной сети использовать DSL-модем или другой способ подключения. Расстояние между отдельными точками небольшое, несколько десятков метров.


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.

Развитие технологии PLC в зарубежных странах

Тестирование службы широкополосного доступа в Интернет через электросеть было запущено в Шотландии. 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.

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.
«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.

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.

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.

Будущее технологии PLC

HomePlug Powerline Alliance – заявили о том, что они находятся в финальной стадии разработки нового стандарта HomePlug AV. Отличительными его особенностями являются скорость передачи данных до 200 Мбит/сек (вместо 14 в предыдущей версии HomePlug 1.0), поддержка нового криптостандарта AES с длиной ключа 128 бит вместо безнадежно устаревшего DES (с длиной ключа 56 бит) и еще некоторые, на которых мы не будем подробно останавливаться.