Hi-Tech → Power line communication

Сетевые технологии стремительно развиваются в последнее время. Основная ставка делается на увеличение скорости и пропускной способности, одновременно нельзя забывать и об экономичности. Ведь прокладка десятков километров оптоволокна – удовольствие чрезвычайно дорогое. Следовательно, исследуются способы создания средств информационного обмена, которые будут достаточно дешевыми и доступными повсеместно. Этим критериям как нельзя лучше отвечают сети электропередачи. Преимущество их неоспоримо, ведь они доходят практически до каждого помещения в любой стране мира, их инфраструктура является едва ли не самой развитой. В последнее время ведутся разработки этой новой технологии PLC (Powerline Communications) или PLT (Powerline Telecommunications).


*****

Существующие технологии передачи данных по электросетям классифицируются по типу используемых линий электропередачи и области применения. Причем приоритетным направлением является использование PLC-технологии для создания телефонной связи и высокоскоростного доступа в Интернет на ограниченных территориях (в отдельных поселках и зданиях, на предприятиях).
Линии электропередач обладают следующими отличительными особенностями:

* высокий уровень шумов и быстрое затухание высокочастотного сигнала
* нестабильность линии связи

Коммуникационные параметры линий (затухание сигнала, частотные и фазовые искажения и другие) меняются во времени в зависимости от уровня текущего энергопотребления (что особенно важно в нашей стране, характерной постоянными перебоями в энергоснабжении), в то время как для традиционных физических сред передачи информации эти параметры более-менее постоянны.
Поэтому требуются применение различных методов компенсации: использование помехоустойчивых методов обработки сигналов и кодирования, высоконадежных методов доступа к среде передачи данных и т.д. Все это накладывает существенные ограничения на использование этой технологии. Так, предлагаемое оборудование демонстрирует (без дополнительной регенерации сигнала) в среднем дальность от 300 до 500 метров (иногда до 1000 м). Существует ограничение и на тип электросети. Для скоростного доступа на данный момент используют сети с напряжением ~0.4 кВ (стандартное трехфазовое напряжение). Передача данных по высоковольтным линиям электропередачи на большие расстояния пока еще затруднена из-за значительного затухания сигнала.
Для обеспечения высокой помехоустойчивости и высокого уровня защиты информации используются алгоритмы широкополосной SS-модуляции (Spread Spectrum), при которой мощность сигнала распределяется в широкой полосе частот и сигнал становиться незаметным на фоне помех. Выделение информации из шумоподобного сигнала производится цифровыми методами оптимального и квазиоптимального приема с использованием уникальной для каждого сигнала псевдослучайной кодовой последовательности. С помощью различных кодов можно осуществлять передачу сразу нескольких сообщений в одной широкой полосе частот.



Внешнее оборудование доступа размещается на локальной трансформаторной подстанции, подключается к телефонной сети и/или IP-магистрали через существующие телекоммуникации и к электрической сети. Это устройство представляет собой шлюз между сетями общего пользования и PLC-сетью и управляет полосой пропускания между внутренними контроллерами, установленными в помещениях здания.



Подключение внешнего оборудования доступа PLC-сети к сетям IP и ТфОП (телефонный оператор) будет варьировать, в зависимости от расстояний и условий расположения трансформаторной подстанции, от медных до оптических линий связи. Внутренние PLC-контроллеры организуют абонентскую сеть внутри помещений и объединяют устройства- адаптеры, которые включаются в розетки сети электропитания. Адаптеры имеют набор стандартных различных интерфейсов типа USB, RS-232, RJ-45, Ethernet и другие, для подключения различных терминалов (компьютеров, факсов, телефонов).
Технология PLC реализует принцип “точка – множество точек”. Локальная трансформаторная подстанция будет одновременно поставлять электроэнергию и услуги передачи данных, телефонии и др. Применение режима гибкого управления полосой пропускания гарантирует оптимальное использование пропускной способности канала связи.
Какими бы оптимистичными не были бы результаты работы экспериментальных PLC-сетей за рубежом, подобная технология в нашей стране сталкивается с рядов трудностей. Технические параметры отечественных электросетей намного отличаются от их аналогов в Западной Европе и США. Проблема состоит в том, что наша электрическая проводка сделана в основном из алюминия, а не из меди, которая используется в большинстве стран мира. Алюминиевые провода обладают худшими электрическими и механическими качествами, а это – худшая электропроводность, что приведет к скорейшему затуханию сигнала и большая хрупкость алюминия по сравнению с медью. Все это обязательно негативно скажется при использовании PLC технологии в СНГ. Другая проблема заключается в том, что у нас до сих пор не решены основные вопросы нормативно-правового регулирования использования PLC-технологий, а сюда входит и их сертификация, и распределение частот. И, тем не менее, эта технология имеет большой потенциал, и, вероятно, будет развиваться ускоренными темпами.
На повестке дня переход к новой версии стандарта HomePlug AV, с помощью которого по электропроводке можно будет передавать данные со скоростью до 200 Мб/с. Этот стандарт открывает дорогу высококачественной трансляции мультимедиа и телевидению высокой четкости (HDTV).
Коммерческий проект предоставления услуг домашним пользователям с использованием PLC (стандарт UPA) стартовал в 2006 году. Компания «СПАРК» 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 о продаже абонентской сети в Москве интернет-провайдеру 2КОМ, который планирует перевести подключение абонентов на технологию Ethernet.
Региональные компании «СПАРК» успешно продолжают работу, предоставляя услуги на базе технологий как PLC так и Ethernet.
Решения на основе PLC так же предлагает компания Tellink из Санкт-Петербурга.
В Украине на сегодняшний день технология PLC используется компанией IT Connect для установки систем видеонаблюдения без прокладки дополнительных кабельных линий. Также Industrial Management Consulting которая специализируется на внедрении на наших просторах различных инновационных технологий. Во всяком случае больше упоминаний об активном использовании PLC в Украине обнаружить не удалось.