Powerline адаптеры: домашняя сеть по электропроводке. Обзор PowerLine-адаптеров: Интернет из розетки

Быстрая сеть для всей квартиры - это желание редко можно исполнить лишь с помощью Wi-Fi. Толстые стены и потолки препятствуют прохождению радиоволн, из-за чего падает скорость и качество связи. Но не в случае с технологией : она передает данные по электропроводке, которая уже проложена по всему дому. Последнее поколение адаптеров обещает скорость до 1000 Мбит/с. Такое быстродействие реализуется за счет того, что новые устройства используют все три провода 220-вольтной сети, в то время как устройства прежних поколений достигали скорости не более 500 Мбит/с по двум проводам.

Принцип, впрочем, остался прежним: адаптер Powerline принимает пакет данных со своего LAN-порта и посылает информацию по электропроводке. Это происходит благодаря тому, что устройство разделяет высокоскоростной поток данных на несколько низкоскоростных и передает каждый из них на отдельной поднесущей частоте. Затем перед отправкой по электрической сети адаптер модулирует каждый из сигналов и объединяет их в один. Этот сигнал адаптер передает по проводам домашней электросети. Другой же адаптер, подключенный еще где-то к той же электросети, распознает и декодирует сигнал, а затем отправляет данные дальше через свой LAN-порт. Таким образом, Powerline работает наподобие Wi-Fi, только сигнал передается не по радио, а через электропроводку.

Обновление стандарта для увеличения скорости

Новые адаптеры, работающие по стандарту Homeplug AV2, используют более широкий диапазон частот, а некоторые из них задействуют не только фазный и нулевой провода электросети, как прежние устройства, но и дополнительно провод заземления. Современные адаптеры вычисляют, на каком из трех проводов сигнал сильнее, и используют именно его. Как и в случае с Wi-Fi, разработчики продвигают такое решение на рынке под именем (Multiple Input Multiple Output). Наделе этот принцип действительно может существенно повысить скорость передачи данных, особенно на дальние расстояния, поскольку нулевой провод и провод заземления используют одни и те же линии для всего дома. Фазных же кабелей может быть как один, так и три: в последнем случае они, как правило, покрывают различные участки квартиры. Передача между двумя традиционными адаптерами, подключенными к электросети в различных фазах, возможна, но при соблюдении ряда условий и на сниженной скорости.
Кроме того, новые устройства стандарта Homeplug AV2 более оптимально используют разрешенные законом диапазоны частот и благодаря усовершенствованным способам кодирования передают данные еще быстрее. Не в последнюю очередь следует упомянуть и о том, что этот стандарт также сокращает расходы на электроэнергию за счет новых энергосберегающих режимов.

Все упомянутые в статье адаптеры поддерживают стандарт Homeplug AV2, но только модель AVM FritzPowerline 1000Е работает с номинальной скоростью в 1 Гбит/с. Несмотря на то что этот адаптер на практике не демонстрирует заявленный показатель, все равно он является самым быстрым среди аналогичных устройств, обходя их в этом отношении в среднем более чем на 50%. Если вы хотите использовать технологию Powerline в качестве замены Wi-Fi для больших расстояний, советуем присмотреться к одному из наборов, которые я указал в конце обзора.

ZyXEL-PLA5215 Starter Kit

Область применения и подключение

Участвующие в обзоре комплекты оборудования Powerline состоят из одного или двух адаптеров (в стартовом комплекте), каждый из которых оснащен гигабитным портом Ethernet. Таким образом, два адаптера заменяют один длинный сетевой кабель при подключении компьютера на верхнем этаже к роутеру на первом. Теоретически в одной сети допускается использовать до 250 адаптеров Powerline, которые будут, однако, делить между собой имеющийся канал. Поэтому я рекомендую подключать как можно меньше адаптеров, а дополнительные ответвления реализовывать с помощью LAN-коммутаторов и Wi-Fi для каждого отдельного адаптера. Если устройств в одном помещении или на одном этаже много, лучше подключить их с помощью LAN-кабеля к гигабитному LAN-коммутатору, который в свою очередь соединен с маршрутизатором посредством адаптера Powerline. Участники обзора не оснащены функцией Wi-Fi, таким образом, чтобы улучшить беспроводную связь в труднодоступных местах, вам придется подключать маршрутизатор, сконфигурированный в качестве точки доступа, или использовать вместо обычного адаптера Powerline специальный усилитель сигнала Wi-Fi.

Все указанные модели адаптеров легко настроить. Чтобы упростить первый запуск, сначала вставьте оба адаптера в соседние розетки, при необходимости - в удлинитель. Когда устройства будут готовы к работе, нажмите на кнопку «Pair» на первом адаптере и удерживайте ее секунду, чтобы перевести аппарат в режим соединения, а затем проведите такую же процедуру со вторым адаптером в течение двух минут. Желательно, чтобы адаптер был оснащен встроенной розеткой, как, например, модели devolo, Zyxel и Edimax HP-6002ACK Kit. Благодаря этому вы сможете использовать ее для подключения других приборов. Адаптер также будет фильтровать исходящие от этих устройств помехи.
Поставляемое вместе с адаптерами ПО для компьютера использовать не обязательно. В первую очередь программа дает представление о сети Powerline и номинальной скорости конкретных устройств, входящих в эту сеть, также вы можете применять ПО для обнаружения оптимальной розетки для адаптера в помещении. Кроме того, оно предназначено для обновления прошивки прибора.
Не стоит забывать также и о потребляемой мощности устройств: поскольку обычно адаптер постоянно включен в розетку, таким образом расход электроэнергии при работе нескольких адаптеров суммируется. Приборы стали гораздо экономнее по сравнению с предыдущими поколениями и отключаются одновременно с подсоединенным к ним LAN-устройством. Это избавит вас от лишних трат на электроэнергию и мотков проводов в вашей квартире.

Выводы

Результируя, адаптеры Powerline даже в неблагоприятных условиях стали достаточно быстры, чтобы без задержек транслировать HD-видео из сетевого хранилища или компьютера на устройство воспроизведения контента, находящееся совершенно в другой точке квартиры. С другой стороны, эта технология при копировании крупных массивов данных с грехом пополам сравнима по скорости с гигабитной проводной сетью, причем только в том случае, если не требуется преодолевать больших расстояний, а на пути нет источников помех - иначе лучше использовать сетевой кабель. Интересным вариантом для дома было бы объединение высокой скорости стандарта Homeplug AV2 в устройствах усиления сигнала Wi-Fi и быстрого .
Лучшим является адаптер AVM FritzPowerline 1000Е, именно эту модель я использую для удаленной IPTV приставки у себя дома. Среди попавших мне на руки моделей, он единственный обеспечивает высокую производительность до 1000 Мбит/с. При этом он потребляет меньше всего мощности. На недостаток в виде отсутствия встроенной розетки можно закрыть глаза.
Самым оптимальным вариантом будет Zyxel PLA5215 – недорогое устройство демонстрирует приличное быстродействие и оснащено встроенной розеткой.

Лучшие устройства

1. AVM FritzPowerline 1000Е
2. DEVOLO DLAN 650 TRIPLE+ STARTER KIT
3. ZYXEL PLA5215-EU0101F KIT

Powerline-адаптеры - особая линейка устройств в обширной категории приборов для расширения WiFi сети. Существуют также усилители сигнала Wi-Fi , но их принцип действия совершенно другой. Усилитель устанавливается обычно на границе зоны действия точки доступа или роутера, ловит сигнал и, усилив его с помощью собственных антенн, раздает уже в пределах своей зоны. И прием, и передача данных при этом происходит по беспроводному протоколу, а общая протяженность зоны действия сети ограничена суммарной протяженностью: зона роутера + зона усилителя.

У Powerline-адаптеров другой принцип действия. Устройства :

• принимают сигнал от роутера или точки доступа по проводному соединению (для этого они устанавливаются обычно на небольшом от них расстоянии);
• декодируют его для передачи по проводам электрической сети;
• на выходе совершают обратное преобразование сигнала и транслируют конечным устройствам либо по Ethernet кабелю, либо при помощи WiFi.

Адаптеры выпускают большинство производителей сетевого оборудования - D-Link, Asus, Edimax, TP-Link, в ассортименте которых есть продукция для SOHO сегмента. На картинке в начале статьи - ожидаемая новинка от TP-Link, гигабитный Powerline адаптер.

Схемы подключения

Для организации сети с помощью адаптеров Powerline первое устройство соединяют с помощью LAN разъема и сетевого кабеля с роутером, модемом, точкой доступа и т.п. и подключают к розетке. Второе устройство включают в сеть уже в непосредственной близости от девайсов, на которые будет раздаваться Интернет.

Вот, к примеру, простая раздача интернет из комнаты А в комнаты B и C:

Обратите внимание на зачеркнутый сетевой фильтр - адаптеры нельзя подключать через него (как и через UPS).

Вот сеть в многоэтажном коттедже. Красными линиями обозначен кабель электропроводки, желтыми - сетевой.

Преимущества использования Powerline адаптеров

Для передачи данных по электропроводке не нужно прокладывать по квартире, коттеджу или офису отдельный сетевой кабель - сверлить стены, срывать плинтус и т.д. По той же причине адаптеры можно использовать, например, на строящихся объектах, где еще ничего нет, кроме электросети.

Сигнал Wi Fi, натыкаясь на преграды в виде стен, мебели и т.п. слабеет, и поэтому в помещениях с большим количеством комнат, а также многоэтажных, сложно обеспечить доступом в Интернет с хорошей скоростью удаленные устройства. Powerline адаптеры решают эту проблему.

Протяженность сети на основе Powerline адаптеров ограничивается только протяженностью домашней или офисной электропроводки (до счетчика или трансформатора). Таким образом, Интернет можно провести в такие отдаленные помещения, куда Wi-Fi сигнал от роутера никогда не достал бы, а количество усилителей "по дороге" было бы просто невыгодным.

Многие производители выпускают адаптеры с розеткой. Т.е. при включении устройства в сеть использеумая розетка, фактически, остается свободной. К примеру, TP-Link TL-PA551KIT (картинка ниже) (UPD Снят с производства):

Недостатки Powerline адаптеров

При включении/выключении в электросеть энергоемких приборов может на некоторое время падать скорость Интернет-соединения;

Powerline адаптеры нельзя подключать через UPS или фильтры питания, что может быть неудобным;

При организации сети из нескольких адаптеров начальная пропускная способность сети (от роутера) равномерно распределяется между остальными.

Что же в итоге? Использование Powerline-устройств может быть лучшим решением для организации локальной сети в многоэтажных коттеджах и крупных офисах, особенно если нет желания или возможности проложить сетевой кабель. Современные адаптеры компактны, удобны и предоставляют неплохую скорость соединения - можно смотреть видео в высоком разрешении, например.

P.S. Несмотря на то, что в нашем ассортименте их, прямо скажем, мало, под ваш заказ мы находим и привозим любые и в любом количестве.

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.

Поддержка стандартов	IEEE 802.3 10/100 Ethernet; HomePlug 1.0 Turbo
Алгоритм модуляции сигнала	OFDM (ортогональное мультиплексирование с разделением по частотам)
Поддержка протоколов
Поддержка операционных систем	Windows 98SE, 2000, XP, 2003, Vista
Интерфейсы	1 * RJ-45 Ethernet LAN 1 * вилка 220 В HomePlug Powerline
Индикаторы	Питание, Ethernet, Powerline
Соответствие требованиям
Размеры (Д * Ш * В), мм
	165 граммов
Рабочий диапазон температуры
Влажность	10% - 90%, без конденсации
Питание сети
Потребляемая мощность	До 6 Вт при работе, до 2 Вт в режиме ожидания

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

Все мы рано или поздно задаёмся вопросом создания домашней интернет-сети. В маленьком пространстве этот вопрос решается просто: достаточно поставить Wi-Fi роутер, который раздаст интернет на одну – две комнаты. Но что если речь идёт о многокомнатной квартире, загородном доме или офисе со множеством помещений? Отличный вариант - протянуть сетевые кабели, но лучше это делать во время изначального ремонта и прокладки электрических кабелей: ведь никому не придётся по нраву гора проводов во всех комнатах. Второй вариант – поставить репитер, который усилит Wi-Fi с основного маршрутизатора. Эта идея подойдёт для небольшого количества пользователей, к тому же в идеале для стабильного соединения придётся поставить по репитеру в каждом помещении. Но что если нужен интернет в большом доме или крупном офисе? Тогда на помощь придёт интернет, проходящий по электрическим проводам: технология Powerline.

Технология Powerline позволяет передавать данные по электропроводке, которая уже проложена по всему дому. Адаптер Powerline подключается к электрической розетке, принимает пакет данных со своего LAN-порта и посылает информацию по электропроводке. Другой адаптер, подключённый к той же электросети, распознает и декодирует сигнал, а затем отправляет данные дальше через LAN-порт или Wi-Fi (зависит от модели). Такая технология позволяет передавать данные практически без потери на расстояния до 300 метров, а в одной сети может работать более 200 адаптеров. При этом важно, чтобы все адаптеры сети находились в одной фазе, иначе будет происходить потеря сигнала. Также желательно, чтобы проводка была из медной проволоки. Ещё не стоит забывать, что к электросети подключено множество других приборов, а также сетевые фильтры, ИБП, автоматы, УЗО - всё это создаёт помехи.

Всё это следует учитывать при подключении Powerline адаптеров, но сейчас мы остановимся на том, как их выбирать. Эти гаджеты различаются по целому ряду характеристик, которые повлияют на скорость интернета и, что немаловажно, на удобство использования.

Чем различаются адаптеры Powerline

Скорость передачи данных Powerline

Эта характеристика напрямую зависит от стандарта, на основе которого функционирует сеть. Наиболее популярны два: Homeplug AV и Homeplug AV2.

Homeplug AV – это стандарт, использующий два провода электросети: фазный и нулевой. Скорость связи между устройствами по этому стандарту составляет 200, 500 и 600 Мбит/с. Но реальная скорость гораздо ниже: около 100, 240 и 280 Мбит/с.

Стандарт Homeplug AV2 помимо двух вышеупомянутых проводов используется третий – заземление. Это позволяет достигать высоких скоростей: до 1300 Мбит/с. Реальная скорость будет около 600 Мбит/с, но, согласитесь, это неплохо.

Стандарт Homeplug AV2 особенно чувствителен к качеству проводки. Поэтому если в вашем доме нет заземления, или ваша проводка алюминиевая и низкого качества, то он вам не подойдёт. Если же интернет вам нужен для сёрфинга и редкого просмотра фильмов, подумайте: есть ли смысл приобретать адаптеры с высокоскоростным соединением, когда можно сэкономить и удовлетворить все свои потребности с адаптерами со скоростью 200 – 500 Мбит/с.

Поддержка PoE

PoE расшифровывается как Power over Ethernet, то есть «питание посредством Ethernet». Технология PoE позволяет подавать питание на требуемое устройство через обычный сетевой кабель. При этом обмен цифровыми сигналами не теряется, и сеть остается полностью функциональной.

Технология PoE будет востребована в случае, если вы хотите поставить, например, маршрутизатор, IP-камеру или IP-телефон в месте, где нет возможности установить розетку, например, на чердак, крышу или наружную сторону стены. Адаптер Powerline с поддержкой PoE позволит подвести интернет к ближайшей розетке, а далее соединить адаптер с нужным устройством с помощью сетевого кабеля.

Количество адаптеров в комплекте

Для создания Powerline – сети необходимы как минимум два адаптера: один принимает данные с маршрутизатора и направляет их по проводам, а второй – принимает данные и передаёт их на компьютер, смартфон, телевизор и другие гаджеты. Как уже было упомянуто, в сети может быть более 200 адаптеров – их количество зависит от возможностей модели.

Лучше приобретать адаптеры одной фирмы и даже модели. Во-первых, это облегчит их синхронизацию (многие модели находят друг друга всего лишь после нажатия одной кнопки). Во-вторых, при подключении адаптеров с разными характеристиками скорость передачи данных сети будет ориентирована на самое слабое устройство.

Наличие встроенной розетки

Адаптеры Powerline бывают со встроенной розеткой и без неё. Во втором случае гаджет представляет из себя адаптер с вилкой для подключения к электрической розетке. В первом случае в адаптер ещё встроена проходная электрическая розетка, к которой можно подсоединить любое устройство, питающееся от электросети. Минусом наличия розетки можно назвать уменьшение скорости передачи данных адаптера при подключении к ней устройства, но оно не столь существенно.

Количество портов Ethernet

В адаптерах Powerline есть порты Ethernet для подключения к ним устройств с помощью сетевого кабеля. Чем больше портов, тем большее количество устройств сможет получить интернет от гаджета. Однако это актуально только для устройств, которые также имеют порт Ethernet – а смартфонам и планшетам понадобится Wi-Fi. Как вариант, с помощью сетевого кабеля к адаптеру можно подключить Wi-Fi маршрутизатор.

Скорость передачи данных Ethernet

Это скорость, с которой данные будут передаваться от адаптера к подключённому к нему сетевым кабелем устройству и обратно. Большинство современных сетей работают со скоростью 10 - 100 Мбит/с. Если же вы хотите передавать большие объёмы информации, например, фильмы в HD качестве, прямые трансляции, онлайн-игры, то стоит выбрать устройство, поддерживающие скорость 100 - 1000 Мбит/с.

Поддержка Wi-Fi

Эта функция позволит раздать Wi-Fi прямо с адаптера Powerline, не используя при этом дополнительный маршрутизатор. Выбирая гаджет с поддержкой Wi-Fi, следует обратить внимание на две важных характеристики: скорость передачи данных Wi-Fi и поддерживаемые стандарты Wi-Fi.

Чем выше скорость передачи данных Wi-Fi, тем лучше. Эта характеристика напрямую зависит от поддерживаемых устройством стандартов Wi-Fi. Вот пять наиболее распространённых стандартов, расположенных по мере увеличения их скорости и радиуса действия: 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, где у первого скорость - 11 Мбит/с, а у последнего – 1,3 Гбит/с. Учтите, что существует два диапазона частот Wi-Fi: 2,4 и 5 ГГц, и многие устройства поддерживают лишь один из них. В диапазоне 2,4 ГГц работают стандарты 802.11b, 802.11g и 802.11n, а в диапазоне 5 ГГц - 802.11a, 802.11n и 802.11ac.

Маршрутизатор

Характеристика указывает наличие или отсутствие возможности использовать данное оборудование как маршрутизатор. Каждому компьютеру локальной сети маршрутизатор присваивает уникальный внутренний адрес и распределяет пакеты данных между компьютерами. Это позволяет создать коллективное подключение к интернету с использованием только одного официального внешнего IP-адреса. При этом сохраняется нормальная работа всех сетевых приложений.

Это решение будет актуально при настройке интернета в офисе для компании.

Критерии выбора

Как мы выяснили, адаптеры Powerline различаются целым рядом параметров, которые станут определяющими при выборе подходящего устройства. Одни модели подойдут для небольшой квартиры, другие – для загородного дома, а некоторые – для крупного офиса. При этом очень важны характеристики электросети, которые могут значительно ограничить в выборе адаптера. А для создания сети в одно- двухкомнатной квартире и вовсе лучше воспользоваться Wi-Fi роутером с репитером или кабельным соединением.

Итак, мы распределили адаптеры Powerline, исходя из целей и места их использования.

Для создания домашней сети в старом многоквартирном доме, в проводке которого отсутствует заземление , стоит выбирать среди комплектов из двух адаптеров Powerline со стандартом Homeplug AV, с 1 – 2 портами Ethernet и встроенными розетками. Их стоимость: 1250 - 4999 р.

Для создания домашней сети в новом многоквартирном или частном доме лучше присмотреться к

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