Раз уж на страницах сайта давно не было обзоров сетевых powerline-адаптеров, то стоит для начала напомнить, что же это такое. Идея всех подобных систем очень проста — если у нас уже имеется готовая кабельная инфраструктура, а в общем случае просто среда передачи информации, то почему бы не использовать её для чего-нибудь ещё. А что это за инфраструктура такая? Ну, например, обычная телефонная линия, которая изначально рассчитана на передачу голоса, но поверх которой можно запустить xDSL. Или же использовать сети кабельного телевидения, столь бурно разросшиеся за последние четверть века. Суть-то всё равно одна и та же: до абонента уже проложен кабель («лапша» или «коаксиал»), поэтому для предоставления дополнительных услуг, а чаще всего это доступ в Интернет, вместо прокладки ещё одного кабеля используется уже имеющийся. Дополнительный канал передачи данных всего лишь работает, грубо говоря, в другой полосе частот. Ну а технология PLC (Power-line communication) в качестве базовой среды использует линии электропередач. Это может быть и обычная домашняя электропроводка, и высоковольтные ЛЭП. Собственно, именно на последних эта технология стала применяться почти сто лет назад, да и сейчас во многих местах она применяется для телеметрии, голосовой связи и других задач.

TP-LINK TL-PA6010 (слева) намного компактнее старого адаптера TL-PA551

Любопытно, что прямо на наших глазах происходит в каком-то смысле совершенно противоположный процесс: на первом месте не доступ в Сеть по традиционным каналам связи, а наоборот — замена этих самых каналов интернет-сервисами. Ну кого сейчас можно удивить VoIP или IPTV? Чего стоит переход одного крупного московского провайдера телефонии и ADSL на сеть GPON! (Идея правильная, а вот на реализацию, конечно, много жалоб.) Что же касается развития технологий PLC для домашнего применения, то тут всё происходило в обычном режиме — куча несовместимых стандартов, совершенно удручающие скорости на начальном этапе и множество других проблем роста технологии. Сейчас правильнее, конечно, говорить уже о Broadband over power lines (BPL) — широкополосном доступе через ЛЭП. Лет восемь назад, когда автору этого материала впервые удалось вживую опробовать PLC, впечатления от неё были просто ужасными. Низкая пропускная способность, чувствительность к малейшим помехам и общая нестабильность соединения вкупе с немаленькой стоимостью изрядно подпортили впечатления от перспективной на первый взгляд технологии. Тем более удивительно было слышать, что кое-где интернет-провайдеры стали использовать её для создания «последней мили». Были даже планы (стр. 90) по использованию сети проводных радиоточек!

Впрочем, разговор сейчас о домашних сетях, а не о провайдерах. Для сегмента SOHO одним из доминирующих стал стандарт HomePlug AV, который относительно недавно дорос до версии 2.0 , привнесшей множество улучшений в работу сети. Правда, не все из них будут доступны у нас. Это, конечно, не мешает некоторым производителям создавать свои, скажем так, ответвления от стандарта, и в целом развитие HomePlug во многом напоминает жизненный путь Wi-Fi. Адаптер TP-LINK TL-PA6010 находится где-то между HomePlug AV 1.0 и 2.0, то есть совместим с обоими стандартами, но в нём реализованы только некоторые возможности версии 2.0, так как базируется он на SoC Qualcomm QCA7450 . Обычного пользователя интересуют по большому счёту только возросшая скорость и помехоустойчивость. В характеристиках указано, что адаптер TL-PA6010 может обеспечить скорость до 600 Мбит/с и работает на расстоянии до 300 метров. На самом деле оба показателя не совсем честны. 600 Мбит/с — это скорость канала в идеальных условиях, а реальная скорость передачи данных будет заметно ниже из-за накладных расходов. К тому же канал этот делится между всеми участниками сети.

TP-LINK TL-PA6010 KIT — набор из двух адаптеров

Дальность и скорость связи напрямую зависит от состояния электропроводки в доме. Первое и очевидное требование — целостность линии. В случае квартиры или дома тут особых проблем нет, а вот в офисном здании придётся уточнять, как проложены электрокабели. Второе требование — это качество самой линии и её монтажа. С этим вряд ли получится что-то сделать до ближайшего ремонта, разве что «подкрутить» или заменить розетки. Наконец, третьим условием является отсутствие преград для прохождения сигнала и помех. В общем, нельзя сходу сказать, насколько хороша будет PLC в каждом конкретном случае. «Шуметь» могут мощные электроприборы при включении/выключении, устройства с электродвигателями, энергосберегающие лампы, блоки питания и множество других приборов, особенно без защиты от помех. Впрочем, современное powerline-оборудование довольно успешно борется с ними, поэтому проблемы возникают не всегда. Однако верно и обратное — PLC-устройства тоже «шумят», но мешают в основном радиолюбителям. В инструкции упоминаются в качестве возможных источников проблем стиральные машины и кондиционеры, а инженеры компании также говорят о холодильниках. Подключать адаптер рядом с ними не стоит.

Преградой для прохождения сигнала могут стать обыкновенный сетевой фильтр (LC), часто встраиваемый в удлинитель, или же ИБП (уже есть модели с поддержкой PLC), или трансформатор. А много ли у вас свободных розеток? Ведь ничего из этого не должно находиться между любыми двумя powerline-адаптерами. Убедиться в этом довольно просто. Посмотрите на скорости передачи данных в разных точках, приведённые в табличке ниже. В первом случае длина проводки между адаптерами составляет около 8 метров, и включены они напрямую в розетки. Во втором случае они подключены к тем же розеткам, но через хорошие удлинители (каждый длиной 2 м) с сетевым фильтром. Разница в скорости очевидна! А вот параллельное подключение люминесцентной лампочки и работающего электролобзика явных негативных эффектов не дало. В третьем случае расстояние между точками составляет примерно 10 метров, причём вторая точка находится на отдельном кабеле, который был дополнительно прокинут для подключения стиральной машины. Это, конечно, не «гигабитные» скорости, как нас уверяют рекламные проспекты, но тоже очень и очень неплохо. В качестве замены Wi-Fi вполне сгодится, да и обещанную передачу потокового контента потянет. Подключение двух адаптеров в один тройник не так интересно. Выдают они обещанные 300 Мбит/с с хвостиком — и ладно.

Для тестирования сети использовались стенды c ПО Ixia IxChariot 6.7 (профиль High Performance Throughput). Конфигурация первого: Intel Core i7-2600K, 12 Гбайт RAM, Killer NIC E2200, Windows 7 SP1 x64. Конфигурация второго: Intel Core i7 4700HQ, 12 Гбайт RAM, Realtek RTL8168, Windows 8.1 Update 1 x64. Настройки адаптеров оставлены по умолчанию, хотя их и так очень мало. TP-LINK TL-PA6010, как большинство других PLC-решений, работают в качестве сетевого моста. Предполагается, что вы купите два адаптера, один из которых подключите к LAN-порту роутера, а второй — к LAN-порту клиентского устройства: ПК, ноутбука, ТВ, плеера, приставки, NAS или что там ещё у вас есть. В общем, ко всему тому, у чего нет беспроводного модуля. Либо в том случае, когда ещё одну «витуху» прокладывать не хочется или нет возможности, либо когда сигнал Wi-Fi слишком слаб или же его вовсе нет. Нет-нет, никто не мешает сделать полноценную локальную сеть на базе PLC, но в общем случае это будет дороже. Впрочем, у той же TP-LINK есть powerline-оборудование с функцией усилителя беспроводного сигнала.

Большим плюсом для обычного пользователя станет простота установки и настройки. Надо только воткнуть адаптеры в розетки, подключить сетевые кабели, которые имеются в комплекте поставки (длина 2 м), и нажать на любых двух адаптерах одну-единственную кнопочку. Устройства сами найдут друг друга и установят связь, защищённую шифрованием AES-128. Если в сети появятся гаджеты, совместимые только с HomePlug AV 1.0, то вся сеть перейдёт в этот режим, то есть скорость будет ниже. Опционально можно поставить утилиту для настройки дополнительных параметров, коих тут совсем немного. Программа для работы требует наличия winpcap. Самая полезная опция в настройках — это выбор одного из четырёх преднастроенных режимов QoS для веб-сёрфинга, онлайн-игр, передачи аудио- и видеопотока или VoIP. Альтернативный вариант — указание приоритета по ToS-полю или тегам VLAN. Там же указывается имя сети. В пределах одной «проводки» можно создать несколько таких сетей из разных адаптеров, а всего устройств в сети не должно быть больше 64.

Также в утилите показывается список всех доступных адаптеров с указанием поддерживаемого стандарта у каждого из них. Любое устройство можно переименовать и задать для него пароль. Пароль указан на корпусе каждого адаптера, а нужен он по большому счёту лишь для того, чтобы удалённо добавить устройства в нашу локальную сеть. Из программы можно запустить и сам процесс спаривания адаптеров. Кроме того, тут показывается и текущая скорость соединения с другими powerline-устройствами. Также утилита нужна для обновления прошивки. Всю остальную информацию о работе TL-PA6010 можно получить, посмотрев на три светло-зелёных индикатора, расположенные на передней панели. Power говорит о наличии питания, подключения к сети и переходе в спящий режим при отсутствии передачи данных. Poweline и Ethernet сигнализируют о состоянии соответствующих интерфейсов. Индикаторы, конечно, не очень яркие, но их постоянное мигание может раздражать.

Сам по себе TL-PA6010 очень даже компактен, хотя и увесист. Корпус сделан из белого глянцевого пластика. По бокам имеются вентиляционные прорези и… Получите ложку дёгтя! Адаптер под нагрузкой разогревается в пике до совершенно сумасшедшей температуры под 60°C. Это в помещении с комнатной температурой в районе 25 °C. При этом диапазон рабочих температур указан как 0—40 °C при относительной влажности воздуха 10—90% (без образования конденсата). Так что о притоке воздуха к адаптеру придётся позаботиться сразу и ни в коем случае не размещать его около любых нагревательных элементов и не закрывать вентиляционные отверстия. Прочие базовые правила техники безопасности довольно очевидны. Так как адаптеры питаются от электросети, то на них не надо проливать жидкости и не стоит лезть к ним во время грозы. Поэтому вторым серьёзным недостатком будет отсутствие полной инструкции или хотя бы списка правил ТБ на русском языке. Стандартные отговорки в духе «Зачем что-то переводить, если устройство такое простое?» не принимаются. Ну а третий заметный — пусть и не для всех — недостаток заключается в периодическом появлении еле слышимого, но всё же различимого высокочастотного писка во время работы.

⇡ Заключение

На самом деле главный недостаток — это всё-таки очень высокий нагрев. Увы, от него страдают многие современные powerline-устройства. В остальном адаптер хорош: компактен, быстр, прост в настройке и не очень дорог. Сейчас он стоит примерно 1 400 рублей, что вполне гуманно для не очень часто покупаемого оборудования. Разумнее, конечно, сразу же взять набор из двух адаптеров TL-PA6010KIT за 2 600 рублей. Выйдет чуть дешевле, а если у вас нет другого powerline-оборудования, то всё равно придётся брать два устройства.

Главное не забывать, что для хорошей связи нужна качественная электропроводка в доме и отсутствие помех. Возможно, в вашем случае получится обойтись без PLC за счёт ретранслятора Wi-Fi или хорошего беспроводного моста. Но всегда хочется попробовать что-нибудь новенькое, правда? Только помните про технику безопасности. Это вообще универсальное правило.

Источник: www.techlabs.by от 19.02.2010, Алексей Громыко

Нам уже как-то доводилось рассказывать о замечательных устройствах стандарта HomePlug, которые способны превратить обычную электропроводку здания в самую настоящую компьютерную сеть - сеть Powerline - без каких-либо побочных эффектов и последствий для бытовых электроприборов, питающихся от этой электросети. Сегодня речь пойдет еще об одном таком устройстве, адаптере TL-PA101 производства компании TP-LINK .

С помощью нескольких Powerline-адаптеров TL-PA101 можно быстро и удобно организовать подключение к домашней сети или Интернету в тех местах помещения, где прокладка новых кабелей нежелательна или невозможна, а беспроводная сеть Wi-Fi не обеспечивает необходимого покрытия или неэффективна в плане скорости и надежности связи. При этом длина участка электропроводки между наиболее удаленными друг от друга адаптерами может достигать 200 метров. Отлично попойдет для Freshoffice CRM .

Комплект поставки и внешний вид

Powerline-адаптер TL-PA101 поставляется в картонной коробке, оформленной в оранжевых тонах. Яркий дизайн типичен для всех SOHO-устройств производства TP-LINK. На упаковке размещены изображение устройства, его модель и название, перечислены ключевые особенности, технические данные, комплект поставки и прочая полезная информация.

В поставку входят:

• сам адаптер TP-LINK TL-PA101;
• патчкорд RJ-45 для подключения к компьютеру;
• руководство по быстрой установке на английском языке;
• компакт-диск с программным обеспечением и документацией.

На диске, помимо электронной версии руководства, находится утилита настройки и управления адаптерами TP-LINK Powerline Utility.

Корпус адаптера выполнен из пластика и состоит из двух половинок, имеющих разные цвета - белого основания и черной крышки. В целях удобства и эстетики углы и ребра основания закруглены.

По бокам с трех сторон расположены решетки охлаждения и вентиляции, а на четвертую выведен сетевой интерфейс RJ-45. Учитывая, что при значительной нагрузке адаптер заметно греется, отверстий для охлаждения по бокам могло бы быть и больше, благо свободное место для этого имеется.

Снизу в основание встроена вилка питания, которая одновременно исполняет роль Powerline-интерфейса. Под ней размещена информационная наклейка, в которой содержатся серийный номер, MAC-адрес, модель и название устройства, страна изготовления, коей является Китай, параметры питания и знаки соответствия. Среди прочего здесь также указан заводской пароль для работы устройства в Powerline-сети.

Черная лицевая панель имеет декоративный рельефный выступ с логотипом TP-LINK, моделью адаптера и максимально возможной скоростью 85 Mb/s. Ниже находятся три индикатора - один для питания и по одному для состояния сетей Powerline и Ethernet.

Индикатор Powerline загорается, когда в пределах 200 метров в электросети обнаруживается еще один или несколько HomePlug-адаптеров. Моргание индикаторов свидетельствует о приеме/передаче данных на соответствующем порту.

Ключевые особенности и технические данные

• скорость в сети Powerline - до 85 Mb/s;
• дальность передачи - до 200 метров по электропроводке;
• возможность работы без дополнительных настроек, по принципу Plug-N-Play;
• работа в сетях с переменным напряжением от 100 до 240 В;
• низкое энергопотребление;
• механизм канальной адаптации улучшает производительность в условиях сильных помех в линии;
• средства QoS и приоритеты позволяют передавать видео и игровой трафик без потерь и задержек;
• шифрование по протоколу DES с ключом 56 бит для безопасной Powerline-связи.

Технология HomePlug и принцип работы сети Powerline

Вопрос передачи данных по электропроводке возник с появлением домашних компьютеров, когда потребовалось организовать домашнюю сеть при помощи подручных средств. В те времена даже привычную сегодня витую пару прокладывать во все комнаты было не всем по карману, не говоря уже об организации беспроводной сети Wi-Fi. Стараниями международного альянса HPA (HomePlug Powerline Alliance) к июню 2001-го был утвержден первый вариант стандарта HomePlug v1.0, предусматривающий передачу данных на скорости до 14 Mb/s. Позднее он был усовершенствован до версии HomePlug v.1.0 Turbo, которая обеспечивала скорость уже до 85 Mb/s. Именно эту спецификацию поддерживает рассматриваемый нами адаптер TP-LINK TL-PA101.

Механизм работы адаптеров TL-PA101 довольно прост. Стандарт HomePlug, описывающий их работу, предусматривает преобразование поступающих через сетевой порт Ethernet данных в высокочастотный сигнал по широко распространенному алгоритму OFDM, который используется также в сетях Wi-Fi и ADSL. Основная идея этого алгоритма кодирования состоит в том, чтобы поделить доступный спектр частот на несколько узких зон, по которым передаются сигналы с относительно низкой скоростью, но в сумме получить более высокую скорость. Каждая из частотных зон спектра может модулироваться для передачи данных различными способами, причем для технологии HomePlug используются 84 равных зоны в частотном диапазоне от 4.3 до 20.9 МГц.

Поскольку данные кодируются в высокочастотном диапазоне, то основными помехами для их передачи являются гашение полезного сигнала в сетевых фильтрах, преобразователях и стабилизаторах напряжения, а также наличие неконтролируемых шумов и помех в линии от бытовой техники, ламп дневного света, моторов и т.д. В результате сигнал может сильно искажаться и ослабляться, что приводит к снижению скорости передачи данных. Бороться с этой проблемой помогает использование алгоритмов канальной адаптации, коррекции ошибок (FEC - Forward Error Correction), автоповтора запросов (ARQ - Automatic Repeat Request).

Итак, сформированный в адаптере комбинированный сигнал транслируется через вилку питания в электрическую сеть. Где-то в соседней розетке другой такой адаптер получает уже не чистые 220 В, а в комбинации с сигналом передаваемых данных. Он выделяет из этой комбинации высокочастотную составляющую, преобразовывает ее обратно в данные и подает результат на порт Ethernet.

Амплитуда передаваемого по электропроводке сигнала не превышает нескольких вольт, что сравнимо с естественными помехами и колебаниями уровня напряжения в розетке, поэтому холодильники, телевизоры и другие приборы, находящиеся в зоне Powerline-сети, не замечают такого незначительного отклонения напряжения от номинальных 220 В.

Типовая схема сети Powerline, построенной на HomePlug-адаптерах TL-PA101, представлена на рисунке:

Как видно из схемы, построенная на HomePlug-адаптерах сеть является разновидностью сети передачи данных с разделяемой средой передачи. Это значит, что общая пропускная способность в каждый момент времени будет делиться между всеми участвующими в передаче адаптерами, и чем больше их будет, тем ниже станет реальная скорость и тем менее надежной будет сеть в целом. Поэтому, даже несмотря на поддержку в одной Powerline-сети до 32 адаптеров, их количество для максимальной производительности должно быть минимальным.

Настройка и управление адаптерами

Как уже упоминалось, рассматриваемый нами адаптер TP-LINK TL-PA101 является устройством Plug&Play, то есть он начитает работать сразу после включения в сеть и не требует обязательной дополнительной настройки. В принципе, если вас не заботит безопасность передачи данных, то можно строить сеть Powerline по принципу "подключил и забыл". В противном случае необходимо обратиться к внутренним настройкам адаптеров.

Для целей настройки, диагностики и управления сетью из нескольких TL-PA101 и им подобных HomePlug-устройств предназначена программа TP-LINK Powerline Utility, которая поставляется на диске вместе с адаптером. Для работы ее необходимо инсталлировать на управляющий компьютер, запустив дистрибутив с компакт-диска. Процесс установки совершенно прост и занимает считаные секунды.

Для доступа к настройкам запускаем установленную программу. Ее интерфейс имеет четыре вкладки, на первой из которых в верхнем окне отображается MAC-адрес локального адаптера, через который управляющий компьютер выходит в Powerline-сеть. При нажатии на кнопку Connect управляющая программа пытается соединиться с адаптером, и в случае успеха над кнопкой появляется соответствующая запись, а программа начинает периодически сканировать Powerline-сеть на наличие в пределах досягаемости других HomePlug-устройств. Их список можно обновлять также по нажатию кнопки "Scan" либо пополнять вручную при помощи кнопки "Add". Каждому адаптеру можно присвоить собственное название.

Для каждого адаптера из списка найденных отображается подробная информация о нем - название, MAC-адрес, текущая скорость соединения, качество принимаемого сигнала, сетевой пароль. Вначале поле пароля пустое, и туда следует ввести код DAK (Device Access Key - ключ доступа к устройству) с наклейки на корпусе, используя кнопку "Enter password". При вводе пароля необходимо обязательно вводить дефисы между группами из четырех символов.

Над списком адаптеров указан тип сети - общая (public) либо закрытая (private). По умолчанию каждый адаптер настроен на участие в общей небезопасной сети, которой присвоено заводское имя "HomePlug". Именно благодаря таким настройкам адаптеры могут обмениваться данными сразу при включении в сеть. Если хотя бы на одном из них имя сети будет отличаться от "HomePlug", то в типе сети будет значиться private. Для включения режима безопасности следует обратиться ко вкладке "Privacy".

Она содержит инструменты управления безопасностью сети Powerline и позволяет выбирать устройства, которые будут включены в безопасную сеть. Чтобы включить 56-битное DES-шифрование, достаточно изменить заводское имя сети "HomePlug" на любое другое и назначить его либо только локальному адаптеру, либо всем сразу.

В первом случае только локальный адаптер станет участником безопасной сети, при этом он утратит возможность общаться с остальными, и они исчезнут из списка на главной вкладке управляющей программы. Для добавления адаптеров в строящуюся безопасную сеть необходимо поочередно подключать их к компьютеру и менять им название сети и пароль. В закрытой безопасной сети каждый адаптер должен иметь один и тот же пароль, в противном случае обмен данными между ними будет невозможен.

Повторяя процедуру, можно ввести в закрытую сеть только нужные адаптеры. Если требуется построить безопасную сеть из всех имеющихся устройств, то при смене имени сети нужно просто нажать кнопку "Set All Devices", введя таким образом в private-сеть одновременно все адаптеры. Пароли при этом все равно придется менять вручную на каждом их них

Для просмотра дополнительной диагностической информации, включающей среди прочего версию прошивки и дату последнего появления каждого адаптера в сети, служит вкладка "Diagnostics". Полученный отчет можно сохранить в виде текстового файла, распечатать или отправить по электронной почте.

Наконец, последняя вкладка предназначена по большей части для информации о самой утилите управления, а как сюда попала опция включения автосканирования, более уместная на главной вкладке, не совсем понятно.

Как оказалось при тестировании, программа TP-LINK Powerline Utility является универсальной, т.е. подходит не только для HomePlug-адаптеров TP-LINK, но и для аналогичных устройств других производителей, в частности Gembird.

Тестирование

Для целей тестирования HomePlug-адаптера TP-LINK TL-PA101 применялся ноутбук HP 530 Core Duo с Ethernet-картой Intel(R) PRO/100 VE, и настольный компьютер Intel Celeron 2.8 ГГц, 2 GB RAM c Ethernet-картой Realtek RTL8139/810х Family Fast Ethernet NIC. В качестве второго HomePlug адаптера выступал Gembird NIC-HP1.

С помощью двух адаптеров ноутбук и стационарный компьютер соединялись между собой по проводам электросети здания в разных розетках.

Для начала мы связали оба устройства через одну стенную розетку, подальше от других потребителей тока, а затем через разные розетки в пределах одной комнаты и плюс через сетевой фильтр-удлинитель.

Исходная скорость составила в пике около 26.2 Mb/s. Вклинившийся между TL-PA101 и вторым адаптером сетевой фильтр понизил скорость передачи данных примерно на 200 Kb/s или на 1 %.

Затем мы подключили ноутбук с адаптером на удалении около 15 метров в другой комнате в розетку, куда при этом был включен работающий телевизор. Скорость снизилась еще немного (примерно на 4%), и получившийся график утратил равномерность, появились зубцы и значительные провалы скорости. Похоже, так сказалось соседство бытовой техники.

После этого мы еще более ужесточили условия тестирования - адаптеры были включены в розетки, относящиеся к разным электрощиткам дома, но к одной фазе. Дело в том, что сеть Powerline может строиться только в пределах одной ветви (фазы) электросети.

Видно, что скорость снизилась еще больше, однако отсутствие поблизости работающей бытовой техники помогло графику быть более-менее ровным.

Чтобы продемонстрировать влияние бытовых приборов на работу сети Powerline, мы пробовали включать холодильник, микроволновую печь и другие устройства в одну розетку с адаптером TP-LINK TL-PA101, в то время как через него производилась передача данных. Получившийся в результате график представлен ниже.

Здесь хорошо заметно, что работающая рядом бытовая техника приводит не столько к снижению скорости, сколько к ее нестабильности, превращая график в "расческу". Поэтому при построении Powerline-сети следует стараться по возможности избегать такого неблагоприятного соседства.

Если верить показаниям программы TP-LINK Powerline Utility, все это время компьютеры устанавливали соединение через розетки на номинальной скорости 85 Mb/s, но из графиков видно, что реальная скорость оказалась значительно ниже, около 26 Mb/s в пике.

Однако огорчаться от таких невысоких результатов не нужно. Дело в том, что в скорость до 85 Mb/s, описанную в стандарте, умещается не только полезная пользовательская информация, но еще и служебные данные для восстановления сигнала и коррекции ошибок. Производители не любят говорить об этом, но в силу специфики передающей среды доля служебного трафика в технологии HomePlug достигает 60%. Поэтому на полезные цели остается в лучшем случае около 30 Mb/s, которые еще более "усыхают" от воздействия разного рода помех. А в нашем случае к перечисленным причинам, вероятно, добавились еще и особенности взаимодействия адаптеров двух разных производителей.

По итогам тестирования HomePlug-адаптера TP-LINK TL-PA101 о нем сложилось впечатление как о вполне качественном и удобном продукте. Хотя по скорости он и уступает традиционному Ethernet, но его производительности вполне достаточно, чтобы, например, обеспечить комфортное подключение компьютеров в любой точке дома к одному общему Интернет-соединению или без прокладки дополнительных кабелей организовать доступ к общим ресурсам сети - принтерам, медиасерверам и т.д.

При этом в большинстве случаев TL-PA101 даст фору традиционным беспроводным технологиям, поскольку падение скорости с расстоянием у него происходит гораздо медленнее, чем в сети Wi-Fi.

Наконец, еще одним плюсом является возможность работы даже без настройки, что дает возможность пользоваться продвинутыми технологиями, не утруждая себя изучением технических тонкостей.

В-общем, HomePlug-адаптер TP-LINK TL-PA101 окажется неплохом выбором, если по какой-либо причине вы решите найти электропроводке в своем доме еще одно интересное применение. Цена устройства на момент написания обзора составляет около $50.

Фотографии выполнены в студии TECHLABS, фотограф Екатерина Маханькова

В 2000 году группа сетевых и электронных фирм, создали альянс HomePlug Powerline Alliance с целью стандартизировать powerline технологии для домашних сетей. Эта группа подготовила ряд технических стандартов названых "HomePlug ." Первое поколение HomePlug 1.0 , была завершена в 2001 году обеспечивала пиковую скорость 14 Мбит/с, стандарт второго поколения получил имя HomePlug AV , был введен в августе 2005 года, обеспечивал достаточную высокую пропускную способность для приложений, таких как HDTV и VoIP . HomePlug AV предлагает пиковую скорость передачи данных 200 -500 Мбит/с. Спецификация HomePlug AV2 была введена в январе 2012 года, она совместим с HomePlug AV и поддерживает скорость до 1 Гбит/с.

Немного теории.

В основе передачи информации по электропроводке лежит принцип частотного разделения сигнала: высокоскоростной поток данных разбивается на несколько более медленных потоков, каждый из которых передается в отдельной полосе частот, накладываясь на несущую частоту 50 Гц (в США 60 Гц), и на другом конце линии объединяется в общий сигнал.

Проблема затухания сигнала на определенной частоте решается путем динамического включения и выключения передачи. На практике устройство HomePlug AV в режиме реального времени следит за каналом передачи данных и в случае выявления участка частотного спектра с затухающим сигналом временно прекращает его использование. Именно поэтому адаптеры HomePlug AV не могут работать через сетевые фильтры (хотя выпускаются фильтры, совместимые с HomePlug) и источники бесперебойного питания, а требуют включения непосредственно в розетку электросети. Повышение скорости соединения достигается примерно также, как в сетях Wi-Fi 802.11n, увеличением ширины используемого диапазона, при этом, в отличие от беспроводных сетей, разработчикам не приходится заниматься поиском свободных частот и их лицензированием, значение имеют лишь физические характеристики электропроводки. Заметим, что провода, проложенные в разных странах в разные годы, весьма различаются, что непосредственно влияет на достижимую скорость и надежность связи.

Установка и использование сети Powerline

Стандарт HomePlug подразумевает наличие двух и более powerline-адаптеров. Адаптеры можно приобрести по отдельности без привязки к производителю или купить комплект содержащий сразу два адаптера (зачастую, таким образом, цена за один адаптер выходит ниже).
Каждый адаптер HomePlug AV подключается к розетке, к нему с помощью сетевого кабеля Ethernet подключаются сетевые устройства (например: роутер, точка доступа, компьютер, ноутбук, телевизор). Если в доме/ офисе используется сетевой маршрутизатор/ роутер, один HomePlug адаптер может быть подключен к маршрутизатору, чтобы все устройства подключенные к HomePlug AV получили доступ в Интернет.

Для поддержки мобильных устройств, таких как ноутбуки, планшеты и смартфоны, некоторые адаптеры HomePlug, имеют Wi-Fi адаптер, таким образом ими можно расширить зону покрытия Wi-Fi сети.

Безопасность.

Поскольку сигналы по электрической сети могут выходить за пределы квартиры или офиса, адаптеры HomePlug AV используют шифрование (алгоритм шифрования AES со 128 битным ключом). Во всех адаптерах используется уникальный ключ безопасности и пользователю не нужно заботиться о безопасности передаваемых данных. Многие производители адаптеров HomePlug AV оснащают свои устройства кнопками, нажав на которые, адаптеры подключаются между собой автоматически и устанавливают безопасное зашифрованное соединение.

Преимущества сетей HomePlug AV

1 Используя адаптеры HomePlug AV вы можете подключить любую сетевую технику (компьютер, ноутбук, роутер, точку доступа, телевизор...) к локальной сети/сети Интернет в любой точке дома без каких либо усилий. Вам не нужно вызывать квалифицированных людей, поскольку вы сами без труда сможете все настроить. Нет необходимости тянуть кабель и делать отверстия в стене дома, что бы провести сеть Ethernet.
2 При использовании технологии PLC соединение происходит с минимальными задержками в отличие от сети Wi-Fi (особенно если используются точки доступа в режиме расширения сети Wi-Fi), что положительно скажется для приложений работающих в реальном времени (например онлайн играх).

3 Возможность быстрого расширения. Достаточно приобрести дополнительный адаптер.
4 Наконец, люди плохо знакомые с концепцией безопасности беспроводной сети, возможно, предпочтут соединение через электросетевые кабели, а не передаче их по воздуху, как с Wi-Fi.

Советы для получения наилучших результатов при использовании HomePlug AV.

1 Адаптеры HomePlug следует подключать только к настенным розеткам, что бы избежать источников бесперебойного питания, сетевых фильтров, удлинителей, поскольку они могут создавать электрические помехи, что нарушает работу сети и негативно влияет на ее скорость.
2 Избегайте использования адаптеров HomePlug 1.0 - 1.0 соединения довольно медленные и не совместимы с новыми HomePlug стандартов шифрования.

В своей предыдущей статье, теперь пора поговорить о том, в чем суть PowerLine технологии с конструктивной точки зрения.

Теоретической основой технологии PowerLine является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбивается на несколько относительно низко-скоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте с последующим их объединением в один сигнал.

Частотное разделение.

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

Обычный FDM.

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

Перед тем как отдельные поднесущие частоты будут объединены в один сигнал, они претерпевают фазовую модуляцию, каждая – своей последовательностью бит.

Фазовая модуляция.

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

DQPSK модуляция.

Реально в технологии PowerLine используются 84 поднесущие частоты в диапазоне 4-21 МГц.

Реализация OFDM в технологии PowerLine.

Теоретическая скорость передачи данных при использовании параллельных потоков с одновременным фазовым модулированием сигналов составляет более 100 Мб/с.

При передаче сигналов по бытовой сети электропитания могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что приведет к потере данных.

Передающая функция.

В технологии PowerLine предусмотрен специальный метод решения этой проблемы – динамическое выключение и включение передачи сигнала. 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.

Адаптивная передача данных.

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, включение и выключение различных электроприборов и т.д.

Импульсные помехи при включении галогеновых ламп.

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.

Еще 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», то-есть имеют самый высокий приоритет при обработке и доступе к среде передачи.

Основной проблемой при внедрении для осуществления высокоскоростного доступа к Интернет в РФ – является, прежде всего, состояние электропроводки в большинстве офисах и жилых домах, работа провайдеров осложнена отсутствием утвержденных электрических карт зданий, в домах постройки до 1960 г. подобные материалы зачастую утеряны компетентными органами и коммунальными службами или не соответствуют действительности.

1. Нарушение радиоприема, особенно на средних и коротких волнах;
2. Пропускная способность сети по электропроводке делится между всеми ее 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;
3. 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;
4. Не работает через сетевые фильтры и ИБП;
5. На качество связи могут оказывать отрицательное влияние дешевые энергосберегающие лампы, импульсные блоки питания и зарядные устройства. Однако снижение скорости составляет не более 5;
6. Неясные правовые аспекты использования данной технологии в Российской Федерации.

К преимуществам данной технологии можно отнести:

1. Не требуется прокладка кабеля, заключение его в короба, сверление стен и опорных конструкций;
2. Простота использования;
3. Скорость монтажа.

По сравнению с WI-FI:

1. Не требует настроек;
2. Более стабильная связь;
3. Большая безопасность информации;
4. Подходит для передачи Multicast-трафика, например, IPTV (вернее сказать, больше подходит и без дополнительных настроек);
5. На качество связи не влияет материал и толщина стен в квартире.

Следует заметить, что использование подобной технологии во многих ситуациях способно упростить осуществление Интернет соединения между клиентом и узлом провайдера, однако не является универсальным средством из-за действующих ограничений. Зачастую PLC не способна полностью заменить кабельное и WI-FI соединение внутри организации, однако данная технология, хоть и являясь самодостаточной, наиболее эффективно применяется в комплексе с другими способами Интернет соединения.

Суть технологии PowerLine was last modified: Март 3rd, 2016 by Admin

На сегодняшний день сложно представить дом или квартиру, а уж тем более офисное, а часто и производственное помещение, которое не было бы оснащено возможностью подключения к сети передачи данных. Локальные сети и интернет прочно вошли в жизнь практически каждого современного человека и процессы производства во всех отраслях. А если создание компьютерной сети в помещении затруднено или невозможно с использованием привычных всем технологий, а такая необходимость присутствует? Вероятно, следует обратить внимание на одно из самых прогрессивных решений в мире на сегодняшний день - передачу данных по электрической проводке. Электрические провода уж точно есть везде, а это значит, что, используя специальное устройство - Powerline-адаптер, решение вопроса построения высокоскоростной сети передачи данных и доступа к интернету можно многократно упростить.

Недостатки существующих сетей

Итак, наличие быстрой сети в пределах дома или квартиры — это практически необходимость в современном мире. Наиболее распространенные и популярные технологии, к примеру, Wi-Fi, достаточно часто не могут удовлетворить потребности требовательных пользователей. Из-за большой толщины стены и потолков возникают препятствия прохождению радиоволн, что, в свою очередь, ведет к ухудшению качества связи и падению скорости передачи данных, из-за чего падает скорость и качество связи. Проводные сети не характеризуются такими недостатками, но прокладка кабелей - очень часто неудобное, а иногда и просто неприемлемое по разным причинам решение. Применение Powerline-адаптеров, о которых пойдет речь ниже, позволяет забыть о подобных проблемах.

Особенности Powerline

Как уже было сказано выше, в случае использования технологии Powerline передача данных производится по электропроводке. Электрические провода уже проложены в любом помещении, поэтому данная технология кажется очень интересной многим пользователям. Несмотря на то что разработка технологии ведется достаточно давно, ее массовое внедрение и популярность на сегодняшний день не достигли своего пика, ввиду присутствия некоторых технологических сложностей реализации. При этом отзывы о Powerline-адаптерах от пользователей, уже использующих решение в своих домах и квартирах, в основном положительные. Здесь, вероятно, самым важным является правильный выбор, внедрение в существующую сеть и настройка рассматриваемых устройств.

Технология Powerline

В последнем поколении адаптеров, по заверению производителей, заложена возможность передачи данных на скорости до 1000 Мбит/с. Реализовать подобное быстродействие позволяет использование сразу трех проводов электрической сети 220В. Ранее используемые стандарты предполагали, что задействованы будут только два провода, а это, в свою очередь, должно было обеспечить скорость до 500 Мбит/с. В независимости от стандарта, используемого при конструировании конкретного Powerline-адаптера, принцип работы этих устройств не меняется с момента своего создания. Прибор принимает пакеты информации через LAN-порт, а затем передает полученные данные по электропроводке второму адаптеру. Вот этот второй адаптер, получив и распознав сигнал, занимается его декодированием, а впоследствии отправкой дальше в сеть передачи данных посредством собственного LAN-порта. Можно сделать вывод, что работа Powerline-адаптера строится на том же принципе что и передача данных через Wi-Fi, только средой передачи данных является не радиоэфир, а электрические провода.

Современный стандарт

Рассматриваемые устройства выпускаются многими производителями, но только известные бренды могут гарантировать должный уровень надежности и соответствия заявленным характеристикам. Современный сетевой адаптер Powerline должен поддерживать стандарт Homeplug AV2, который предполагает использование более широкого, чем ранее выпускавшиеся решения, диапазона частот. Кроме того, некоторые устройства обладают способностью задействовать помимо фазного и нулевого, дополнительно заземляющий провод электросети. Современным адаптерам присуща способность вычислять силу сигнала на каждом из трех проводов, а затем использовать наиболее подходящий из них. Результаты тестирования показывают что данный принцип в действительности существенно повышает скорость, с которой, передаются данные, в том числе на большие расстояния. Практически все отзывы о Powerline-адаптерах Homeplug AV2 говорят о повышении эффективности при применении рассмотренного подхода.

Производители

Практически все известные производители сетевого оборудования имеют в арсенале предлагаемой пользователям продукции рассматриваемые устройства для построения сети с использованием технологии Powerline. Поскольку такие сети не обрели массового распространения, сложно рекомендовать конкретную торговую марку, которой следует отдать предпочтение конечному потребителю. В целом модели различных производителей демонстрируют одинаковые показатели и могут быть пригодны для использования в различных местах и ситуациях. По соотношению цена-качество одно из первых мест среди ассортимента, предлагаемого в компьютерных магазинах на территории нашей страны, занимают Powerline-адаптеры Tp-Link.

Комплект поставки и ПО

Особенности технологии предполагают использование минимум двух адаптеров в одной сети, поэтому в большинстве случаев в коробке с продуктом, пользователь найдет комплект Powerline адаптеров из двух штук. В целом такое решение подготовлено к эксплуатации, но прежде чем переходить к подключению, стоит обратить внимание на программное обеспечение для ПК, которым в большинстве случаев дополняет комплект поставки. Такое приложение позволяет получить информацию о номинальной скорости, на которой работают конкретные устройства, входящие в сеть. Кроме прочего, программное обеспечение позволяет обнаружить оптимальную розетку для подключения Powerline-адаптера, а также обновлять прошивку устройства.

Настройка

Приведение в действие адаптеров Ethernet Powerline обычно не вызывает никаких сложностей, а настройка комплекта занимает всего несколько минут. Для упрощения первого запуска изначально следует вставить адаптеры в соседние розетки либо удлинитель. После того как оба прибора подключены к электрической сети, нужно нажать клавишу «Pair» и удержать ее в течение нескольких секунд на первом из адаптеров, что переведет девайс в режим соединения. На втором адаптере кнопку придется удерживать в течение 1-2 минут.

Подключение

Проведя вышеописанную процедуру сопряжения, можно переходить к непосредственной интеграции адаптеров в сеть. В обычном случае это производится выполнением нескольких шагов.

1. Подключение одного из адаптеров кабелем Ethernet к LAN-порту маршрутизатора, который является основой сети.
2. Подключение второго адаптера из комплекта к розетке, расположенной в той же, что и первый прибор, электрической цепи.
3. Ожидание, пока загорятся индикаторы «Powerline» на адаптерах.
4. Подключение ко второму адаптеру компьютера или маршрутизатора с помощью Ethernet-кабеля.
5. Дополнительно. Чтобы добавить в существующую сеть еще один Powerline-адаптер в качестве усилителя сигнала, достаточно подключить его к свободной розетке.

Заключение

Рассмотрев технологические особенности Powerline-адаптеров, можно сделать вывод о перспективности применения подобных устройств в будущем. На сегодняшний день технологией обеспечивается неплохой уровень производительности. Простота установки и настройки приборов, а также их эффективность и возможность использования в местах, где применение других способов построения компьютерных сетей затруднено, привлекает все больше потребителей.