電力線ブロードバンドの仕組み

新興技術は、ブロードバンドインターネットサービスの競争の激しい世界で最新の大打撃者になる可能性があります。それは、最もありそうもない経路である一般的なコンセントを介してあなたの家への高速アクセスを提供します。

では、電力線を介したブロードバンド、またはBPL、あなたの家のどのコンセントにコンピュータを接続し、瞬時に高速インターネットへのアクセスを持つことができます。開発者は、ラジオ、ワイヤレスネットワーキング、およびモデムの技術原則を組み合わせることにより、500キロビットから3メガビット/秒（DSLおよびケーブルに相当）の速度で電力線を介して家庭にデータを送信する方法を作成しました。

BPLは、米国と英国周辺のいくつかの都市ですでにテストされています。この記事では、この新しいサービス、それがどのように可能であるか、そしてそれが一般的な電気器具にとって何を意味するかを見ていきます。また、BPLを取り巻く論争についても学びます。

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コンテンツ

1. 大きなアイデアは何ですか？
2. 古い方法
3. 人々への力
4. ラストマイル
5. BPLモデム
6. 課題

過去数年間のブロードバンド技術の急増にもかかわらず、高速インターネットにアクセスできない世界の巨大な地域がまだあります。インターネットプロバイダーが獲得する比較的少数の顧客と比較すると、ケーブルを敷設し、地方でDSLまたはケーブルを提供するために必要なインフラストラクチャを構築するコストは高すぎます。しかし、ブロードバンドが電力線を介して提供できれば、新しいインフラストラクチャを構築する必要はありません。電気があるところならどこでもブロードバンドがあるかもしれません。

現在の電力網を特殊な機器でわずかに変更することにより、BPL開発者は電力会社やインターネットサービスプロバイダーと提携して、電力にアクセスできるすべての人にブロードバンドを提供することができます。

この時点で、提案は2種類のBPLサービスを対象としています。

家の中のすべての電気プラグ間で高速データ伝送を提供することにより、家の中のあらゆる種類の一般的な電化製品をネットワーク化する可能性があります。目覚まし時計、電灯のスイッチ、コーヒーメーカーが高速接続でお互いに話し合うことができれば、朝は大きく違って見えるかもしれません。

次のセクションでは、社内BPLとアクセスBPLの両方の背後にあるテクノロジーについて学習します。

インターネットインフラストラクチャの仕組みを読んだ場合、インターネットは物理的には、世界中のケーブル、コンピューター、有線および無線デバイスを介して接続されたネットワークの巨大なネットワークであることを理解しています。

通常、大規模なISPは、電話会社から光ファイバー回線をリースして、データをインターネット経由で運び、最終的には別の媒体（電話、DSL、またはケーブル回線）に運び、自宅に送ります。1日に数兆バイトのデータが光ファイバー回線で転送されます。これは、他のタイプの伝送に干渉することなくデータを安定的に伝送する方法であるためです。

AC（交流）電源を使用してデータを転送するという考え方は新しいものではありません。無線周波数（RF）エネルギーを電流と同じラインに束ねることにより、別のデータラインを必要とせずにデータを送信できます。電流とRFは異なる周波数で振動するため、2つは互いに干渉しません。電力会社は、電力網のパフォーマンスを監視するためにこのテクノロジーを何年も使用してきました。家庭や企業の電気配線を使用してデータを転送する、今日利用可能なネットワーキングソリューションもあります。しかし、このデータはかなり単純で、伝送速度は比較的遅いです。

BPLテクノロジー開発者のCurrentCommunications GroupとEnikiaは、AmerenやEPRIなどの電力会社と協力してBPLを軌道に乗せています。電力線を介してデータを送信するときに提示されるハードルを克服するためのいくつかの異なるアプローチがあります。これらのアプローチの詳細は、BPLを展開するための標準的な方法として採用された方法を採用したことで、FCCとIEEEの祝福を争うため、依然としてかなり厳重に保護された秘密です。

次のセクションでは、さまざまなアプローチの基本を学びます。

電話会社と同様に、電力会社も世界中に回線が張られています。違いは、電話会社が光ファイバーを持っているよりもはるかに多くの場所に電力線があるということです。これにより、電力線は、光ファイバーが到達していない場所にインターネットを提供するための明白な手段になります。

これらの電力線は、電力会社の電力網の1つのコンポーネントにすぎません。送電網は、送電線に加えて、発電機、変電所、変圧器、および発電所から壁のプラグまで電気を運ぶその他の配電器を使用します。電力が発電所を離れると、送電変電所にぶつかり、高圧送電線に配電されます。ブロードバンドを送信する場合、これらの高圧線が最初の障害になります。

高圧線を流れる電力は155,000〜765,000ボルトです。その量の電力はデータ送信には不適切です。うるさすぎる。

前に述べたように、データを送信するために使用される電気とRFの両方が特定の周波数で振動します。データがポイントツーポイントできれいに送信されるためには、他のソースからの干渉なしに振動する無線スペクトルの専用帯域が必要です。

数十万ボルトの電気は一定の周波数で振動しません。その量の電力は、スペクトル全体にジャンプします。スパイクしてハミングすると、あらゆる種類の干渉が発生します。データの送信に使用されるRFと同じ周波数でスパイクすると、その信号がキャンセルされ、データ送信が途中でドロップまたは損傷します。

BPLは、高圧送電線を一斉に回避することにより、この問題を回避します。このシステムは、従来の光ファイバー回線から下流の、はるかに管理しやすい7,200ボルトの中電圧電力線にデータをドロップします。

中電圧ラインにドロップされると、データは劣化する前にこれまでしか移動できません。これに対抗するために、リピーターとして機能する特別なデバイスが回線にインストールされます。リピーターはデータを取り込んで新しい送信で繰り返し、次の旅程のためにデータを増幅します。

Current Communications GroupのBPLモデルでは、他の2つのデバイスが電柱に乗ってインターネットトラフィックを分散します。CTカプラは、ライン上のデータを可能にするバイパス変圧器。

変圧器の仕事は、7,200ボルトを通常の家庭用電気サービスを構成する240ボルトの標準に下げることです。低電力データ信号が変圧器を通過する方法がないため、変圧器の周囲にデータパスを提供するためのカプラーが必要です。カプラーを使用すると、データを劣化させることなく、7,200ボルトのラインから240ボルトのラインに簡単に移動して家に持ち込むことができます。

次のセクションでは、データが家に到着した後、データがどのように移動するかを確認します。

BPL小売業者

BPLをサポートするサードパーティ製品の完全なリストについては、HomePlug認定製品を参照してください。

ラストマイルは、加入者の自宅やオフィスにインターネットを運ぶ最後のステップです。

BPLのラストマイルソリューションへのさまざまなアプローチでは、電力線に電力を供給して信号を伝送する企業もあれば、電柱に無線リンクを配置してデータを家庭に無線で送信する企業もあります。CTブリッジは両方に対応しています。

CTブリッジは次のこともできます。

信号は、壁に接続されている電力線モデムによって受信されます。モデムは信号をコンピュータに送信します。これらのモデムを見てみましょう。

今すぐご利用いただけます

Current Technologiesは、オハイオ州シンシナティとメリーランド州ロックビルでBPLサービスを提供しています。

BPLモデムは、電流からデータを引き出す作業負荷を処理するために特別に設計されたシリコンチップセットを使用します。特別に開発された変調技術と適応アルゴリズムを使用して、BPLモデムは広いスペクトルで電力線ノイズを処理することができます。

BPLモデムはプラグアンドプレイであり、一般的な電源アダプタとほぼ同じサイズです。共通の壁のコンセントに差し込むと、コンピュータに接続されているイーサネットケーブルで接続が完了します。ワイヤレスバージョンもご利用いただけます。

この新しいテクノロジーの可能性はエキサイティングですが、誰もがそれに興奮しているわけではありません。次のセクションでは、BPLの実装が直面するいくつかの課題について説明します。

2003年4月23日、FCCは、BPLテクノロジーの可能性を支持し、その実装のための実際の基準を設定しようと努めている一般市民に問い合わせ通知を出しました。即時の反対は、アメリカ無線中継連盟（ARRL）と連邦緊急事態管理庁（FEMA）から来ました。両方のエンティティは、BPLが深刻な干渉の問題を引き起こすと主張しています。

BPLモデムは、コードレス電話やガレージドア開閉装置などのライセンスのないデバイスと見なされます。ライセンスのないデバイスはすべて、FCCのパート15規則に準拠しています。第15部では、米国で販売されるすべての電子機器がFCC無線周波数放射制限を満たさなければならないことを義務付けています。これらの制限は、CB通信、航空交通管制、政府チャネルなどの重要な送信への干渉から保護するために設けられています。 ARRLとFEMAは、露出した中電圧電力線で送信されるBPL信号によって引き起こされる干渉を懸念しています。

ケーブルテレビのオペレーターは、すべてのケーブルをシールドすることで干渉の問題を回避します。ケーブルテレビ事業者が使用する「同軸ケーブル」は、信号線を囲む編組金属シールドを備えています。電話ケーブルもシールドされています。一方、電力線にはシールドがありません。多くの場合、電力線は裸線、またはプラスチックでコーティングされた線です。シールドの欠如は、干渉の懸念が生じるところです。

FCCがBPLに割り当てる帯域幅によっては、他の無線サービスとの干渉が問題になる場合があります。現在、周波数帯域は次のように分類されます。

FEMAは、FCCが妥協案を探すことを許可しようとしていますが、ARRLは、BPLに必要な帯域幅がアマチュア無線や短波ラジオの送信に直接干渉するため、妥協は不可能であると主張しています。BPLの開発者は、これらの干渉の問題は解決されたと言っています。テストと時間だけがわかります。それまで、BPLの進歩は、規制機関によって基準とロジスティクスが決定されるのを待つ間、ゆっくりと前進します。

BPL、その他のインターネット接続方法、および関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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参考文献