Как работает широкополосный доступ по линиям электропередач

Появляющаяся технология может стать новейшим мощным игроком в конкурентном мире услуг широкополосного доступа в Интернет. Он предлагает высокоскоростной доступ к вашему дому по самому неожиданному пути: через обычную электрическую розетку .

С помощью широкополосного доступа по линиям электропередач , или BPL , вы можете подключить свой компьютер к любой электрической розетке в вашем доме и мгновенно получить доступ к высокоскоростному Интернету. Объединив технологические принципы радио , беспроводных сетей и модемов , разработчики создали способ передачи данных по линиям электропередач в дома со скоростью от 500 кбит до 3 мегабит в секунду (что эквивалентно DSL и кабелю).

BPL уже тестируется в нескольких городах США и Великобритании. В этой статье мы рассмотрим эту новую услугу, как это возможно и что это может означать для обычных электроприборов. Мы также узнаем о полемике вокруг BPL.

Если вы считаете, что широкополосная связь — это прекрасно, нажмите здесь, чтобы узнать, как работают беспроводные ячеистые сети .

1. В чем великая идея?
2. По старому
3. Власть людям
4. Последняя миля
5. BPL-модемы
6. Проблемы

Несмотря на распространение технологий широкополосной связи в последние несколько лет, в огромных частях мира все еще нет доступа к высокоскоростному Интернету. По сравнению с относительно небольшим числом клиентов, которые получат интернет-провайдеры, стоимость прокладки кабеля и создания необходимой инфраструктуры для предоставления DSL или кабеля в сельской местности окажется слишком высокой. Но если бы широкополосный доступ можно было обслуживать по линиям электропередач, не было бы необходимости строить новую инфраструктуру. Везде, где есть электричество, может быть широкополосный доступ.

Немного изменив существующие электрические сети с помощью специализированного оборудования, разработчики BPL могли сотрудничать с энергетическими компаниями и интернет-провайдерами, чтобы предоставить широкополосную связь всем, у кого есть доступ к электричеству.

На данный момент предлагается два типа службы BPL:

Обеспечивая высокоскоростную передачу данных между всеми электрическими розетками в доме, можно объединить в сеть все виды обычных бытовых приборов. Если бы ваш будильник, выключатель света и кофеварка могли общаться друг с другом через высокоскоростное соединение, утро могло бы выглядеть совсем по-другому.

В следующих разделах мы узнаем о технологии, лежащей в основе как In-House BPL, так и Access BPL.

Если вы читали книгу «Как работает инфраструктура Интернета », то понимаете, что Интернет физически представляет собой огромную сеть сетей, соединенных кабелями, компьютерами, а также проводными и беспроводными устройствами по всему миру.

Как правило, крупные интернет-провайдеры арендуют оптоволоконные линии у телефонной компании для передачи данных по Интернету и, в конечном итоге, на другой носитель ( телефон , DSL или кабельная линия) и в ваш дом. Триллионы байтов данных в день передаются по оптоволоконным линиям, потому что это стабильный способ передачи данных, не мешающий другим типам передачи.

Идея использования переменного тока для передачи данных не нова. Путем связывания радиочастотной (РЧ) энергии в одной линии с электрическим током данные могут передаваться без необходимости в отдельной линии данных. Поскольку электрический ток и радиочастота вибрируют на разных частотах, они не мешают друг другу. Электрические компании годами использовали эту технологию для контроля за работой электрических сетей. Сегодня доступны даже сетевые решения, которые передают данные с помощью электропроводки в доме или офисе. Но эти данные довольно просты, а скорость передачи относительно низкая.

Разработчики технологии BPL Current Communications Group и Enikia работают с энергетическими компаниями, такими как Ameren и EPRI , над внедрением BPL. Существует несколько различных подходов к преодолению препятствий, возникающих при передаче данных по линиям электропередач. Детали этих подходов до сих пор держатся в строжайшем секрете, поскольку обе компании соперничают за благословение FCC и IEEE на принятие их метода в качестве стандартного способа развертывания BPL.

В следующем разделе вы познакомитесь с основами различных подходов.

Как и у телефонных компаний, у энергетических компаний есть линии, протянутые по всему миру. Разница в том, что у них есть линии электропередач в гораздо большем количестве мест, чем у телефонных компаний есть оптоволокно. Это делает линии электропередач очевидным средством для предоставления Интернета в места, куда не доходит оптоволокно.

Эти линии электропередач являются лишь одним из компонентов электрических сетей электрических компаний . Помимо линий, в электрических сетях используются генераторы, подстанции, трансформаторы и другие распределители, которые передают электроэнергию от электростанции до розетки в стене. Когда мощность покидает электростанцию, она попадает на передающую подстанцию ​​и затем распределяется по высоковольтным линиям электропередачи . При широкополосной передаче эти высоковольтные линии являются первым препятствием.

Мощность, протекающая по высоковольтным линиям, составляет от 155 000 до 765 000 вольт. Такая мощность не подходит для передачи данных. Это слишком "шумно".

Как указывалось ранее, и электричество, и радиочастоты, используемые для передачи данных, вибрируют на определенных частотах. Для того чтобы данные передавались из точки в точку чисто, они должны иметь выделенную полосу радиочастотного спектра , в которой можно вибрировать без помех от других источников.

Сотни тысяч вольт электричества не вибрируют с постоянной частотой. Это количество энергии прыгает по всему спектру. Когда он скачет и гудит, он создает всевозможные помехи. Если он вспыхивает на той же частоте, что и радиочастота, используемая для передачи данных, то он аннулирует этот сигнал, и передача данных будет прервана или повреждена в пути.

BPL обходит эту проблему, полностью избегая высоковольтных линий электропередач. Система передает данные от традиционных волоконно-оптических линий вниз по течению к гораздо более управляемым линиям электропередач 7200 вольт среднего напряжения .

Попав на линии среднего напряжения, данные могут пройти только определенное расстояние, прежде чем они испортятся. Чтобы противостоять этому, на линиях устанавливаются специальные устройства, выполняющие роль повторителей . Ретрансляторы принимают данные и повторяют их в новой передаче, усиливая их для следующего этапа пути.

В модели BPL, разработанной Current Communications Group, два других устройства подключаются к опорам электропередач для распределения интернет-трафика. Устройство сопряжения трансформаторов тока позволяет передавать данные по линии в обход трансформаторов .

Работа трансформатора состоит в том, чтобы снизить напряжение в 7200 вольт до стандарта в 240 вольт, который обеспечивает нормальное бытовое электроснабжение. Маломощные сигналы данных не могут проходить через трансформатор, поэтому вам нужен ответвитель, чтобы обеспечить путь данных вокруг трансформатора. С помощью соединителя данные могут легко передаваться с линии 7200 вольт на линию 240 вольт и в дом без какого-либо ухудшения.

В следующем разделе мы увидим, как данные перемещаются после того, как они достигают дома.

Розничные продавцы BPL

Полный список продуктов сторонних производителей, поддерживающих BPL, см. в разделе HomePlug-certified Products .

«Последняя миля» — это последний этап, на котором Интернет доставляется абоненту домой или в офис.

В различных подходах к решениям «последней мили» для BPL некоторые компании передают сигнал вместе с электричеством по линии электропередач, в то время как другие устанавливают беспроводные линии связи на столбах и отправляют данные по беспроводной сети в дома. Мост CT способен на оба.

CT Bridge также может:

Сигнал принимает модем Powerline, который подключается к стене. Модем посылает сигнал на ваш компьютер. Давайте посмотрим на эти модемы.

Доступен сейчас

Компания Current Technologies предлагает услуги BPL в Цинциннати, штат Огайо, и Роквилле, штат Мэриленд.

В модемах BPL используются кремниевые чипсеты, специально разработанные для обработки рабочей нагрузки по извлечению данных из электрического тока. Используя специально разработанные методы модуляции и адаптивные алгоритмы, модемы BPL способны справляться с шумами в сетях электропередач в широком спектре.

Модем BPL подключается по принципу plug and play и по размеру примерно равен обычному адаптеру питания. Он подключается к обычной настенной розетке, а кабель Ethernet, идущий к вашему компьютеру, завершает соединение. Также доступны беспроводные версии.

Хотя потенциал этой новой технологии впечатляет, не все в восторге от нее. В следующем разделе мы обсудим некоторые проблемы, стоящие перед внедрением BPL.

23 апреля 2003 г. FCC опубликовала уведомление о запросе для общественности, поддерживая потенциал технологии BPL и стремясь установить стандарты на практике для ее реализации. Немедленное сопротивление исходило от Американской радиорелейной лиги (ARRL) и Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA). Обе организации утверждают, что BPL вызовет серьезные проблемы с помехами.

Модем BPL считается нелицензионным устройством, таким как беспроводной телефон или устройство для открывания гаражных ворот. Все нелицензионные устройства регулируются частью 15 правил FCC. Часть 15 требует, чтобы все электронные устройства, продаваемые в Соединенных Штатах, соответствовали ограничениям радиочастотного излучения FCC. Эти ограничения установлены для защиты от помех важным передачам, таким как связь CB, управление воздушным движением и правительственные каналы. ARRL и FEMA обеспокоены помехами, вызванными сигналами BPL, передаваемыми по незащищенным линиям электропередач среднего напряжения.

Операторы кабельного телевидения решают проблему помех, экранируя все свои кабели. «Коаксиальный кабель», используемый операторами кабельного телевидения, имеет металлический экран в оплетке, который окружает сигнальный провод. Телефонные кабели также экранированы. Линии электропередач, с другой стороны, не имеют экранирования. Во многих случаях линия электропередачи представляет собой оголенный провод или провод, покрытый пластиком. Из-за отсутствия экранирования возникают помехи.

В зависимости от полосы пропускания, которую FCC выделяет для BPL, могут возникать помехи другим службам радиосвязи. В настоящее время диапазон частот распределяется следующим образом:

В то время как FEMA хочет позволить FCC искать компромисс, ARRL утверждает, что компромисс невозможен, потому что полоса пропускания, необходимая для BPL, будет напрямую мешать радиолюбительским и коротковолновым радиопередачам. Разработчики BPL говорят, что эти проблемы помех были решены. Только тесты и время покажут. До тех пор продвижение BPL продвигается медленно, ожидая, когда регулирующие органы примут решение о стандартах и ​​логистике.

Для получения дополнительной информации о BPL, других методах подключения к Интернету и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Статьи по Теме

Больше отличных ссылок

Список используемой литературы