Основная | О фирме  | Новости  | Продукция |  Продажа  | Поддержка  | Разное |

Передача данных по электрической сети: многообещающее будущее

Крис Ладас

   Одно из наиболее долгожданных решений " последней мили "  - дилемма телекоммуникаций, наконец обретает осязаемость.  Передача данных по электросети  ( Power line telecommunications - PLT) уже продемонстрировала свой успех в испытаниях как в Европе, так и Северной Америке.
   Преимущества и надежность таких систем превышают аналогичные решения широкополосного доступа, такие как DSL или кабельные технологии. Они могут иметь повсеместное применение, в частности в офисах и быту. Что наиболее важно, оборудование по широкополосной передаче по электросети  может быть быстро развернуто, и гибко приспособлено к рыночным требованиям. В то время как оно находится еще на начальной стадии развертывания, оно уже сейчас является очень многообещающим для потребителей и энергетических предприятий коммунального обслуживания.

История
    Передача данных по электросети  - это не новая технология, но в прошлом она ассоциировалась с очень медленной скоростью передачи и использовалась для передачи командой и управляющей информации в индустриальном применении. Единственными реальными применениями были удлинители для TV спутниковых модемов и домашние системы управления (X-10). Сервисные применения использовались в значительной степени для автоматического измерения (AMR) в сельских районах.
    Совсем недавно, многие компании разработали быстродействующие устройства передачи данных по электросети специально для построения локальных сетей в домах и офисах, а также для предоставления услуг широкополосного доступа. Как дальнейшее свидетельство созревания этой технологии, ассоциация производителей, названная HomePlug Alliance была создана для отработки технических стандартов среди компаний, производящих подобное оборудование для даов и офисов, а также продвижения технологии  передачи данных по электросети во всем мире. Члены альянса HomePlug и другие поставщики полупроводниковых решений теперь производят более дешевые и более  быстродействующие устройства. Эти устройства предназначены для передачи данных по электросети на скоростях более чем 10 Mbps по обычном низковольтовым сетям (220В).

Требования к широкополосному доступу
    Экономически жизненно важно, чтобы системы передачи по электросети, обеспечивающие широкополосный доступ, стали более дешевыми  и более быстродействующими. Также необходимы сквозные решения по организации сети, так как большинство существующих энергопередающих компаний  и  компаний по предоставлению широкополосных услуг доступа еще незнакомо с PLT технологиями. Так например, очень быстродействующее оборудование связи для использования на электросетях со средним напряжением (от 4 до 40 кВ - А (KVA)) уже жизненно требуется для минимизации затрат на прокладывание оптоволокна, оптоволоконных или беспроводных соединений. Но надо также помнить, что это оборудование должно быть недорогим, дружественным  и соответствовать требования безопасности. Клиентское оборудование (CPE) должно гарантированно соответствовать требованиям для домашнего и офисного использования, а также соответствовать требованиям поставщиков услуг телефонии. Наконец, это оборудование должно иметь способность поддержки центров управления сетью, для обеспечения компаний по предоставлению услуг данными для выставления счетов за предоставленные услуги, а также иметь возможность централизованного управления сетью и услугами, которые она обеспечивает. Все эти элементы должны быть интегрированы для успешного развертывания сети.
    Другое требование к PLT системам - поддержка сервисных приложений для отдаленного обнаружения отключения электричества, управление удаленными устройствами. Эти функции не могут быть автоматическими, они должны быть специально внедрены в разрабатываемую архитектуру сети. В то же самое время, отсутствие таких функций делает малонадежными автономные системы и снижает возврат инвестиций, первоначально затраченных на развертывание системы.

Соревнование технологий
        Передача данных по электросети требует широкой полосы передачи данных для успешной конкуренции с широкополосными технологиями,  предлагаемыми сегодня. Наиболее успешное развивающаяся технология сегодня - передача с использованием кабельных модемов, обеспечивающая сегодня кабельным телевидением (CATV) более 6.8 миллионов подписчиков в Северной Америке. Второй на дистанции является DSL технология, обеспечивающая обмен трафиком и предоставление услуг доступа по конкурентным ценам в локальных регионах, ограниченных дальностью данной технологии.  DSL технология имеет около двух миллионов пользователей.  Спутниковые и беспроводные технологии широкополосного доступа имеют также распространение, но с очень ограниченным рыночным проникновением в связи с их высокой стоимостью.
    Все этим технологии значительно превосходят dial-up Internet доступ, но уступают технологии передачи данных по электросети. В таблице приведены сравнительные данные для рассмотренных выше технологий.

  Upstream (KBps) Downstream (KBps) Полоса (KBps)
DSL 0-1,500 0-6,000 0-7,500
CATV 50-256 500-2000 550-2256
PLT 4,000-8,000 4,000-8,000 8,000

Основным отличием широкополосного доступа на базе PLT технологии от других технологий является ее симметричный характер, что позволяет технологии передачи данных по электросети быть наиболее приспособленной для офисных и домашних применений. Другие технологии асимметричны, что может накладывать ограничения на передаваемые данные - видео, игры и т.п., но не смотря на это они имеют преимущества, особенно в часы пиковой загрузки перед  dial-up доступом.
    Традиционные широкополосные технологии доступа, особенно CATV плохо интегрируются в офисные и домашние сети и имеют достаточно высокие затраты на их установку и обслуживание.  Широкополосный доступ на базе технологии передачи данных по электросети не имеет этих недостатков и поставщики услуг предоставляют широкополосный симметричный канал, а оборудование хорошо интегрируется в офисы и дома.

Европейская сеть
    В последние годы было проведено много испытаний сетей передачи данных по электросети. Наибольшее количество испытаний проводилось именно в Европе и некоторые сети уже сети уже сданы в коммерческую эксплуатацию. В Северной Америке также были проведены испытания, в основном на оборудовании поставленном из Европы.
    Есть две первичных причины для этого. Сначала, Европейская сеть передачи электроэнергии значительно более развита (покрывает большую часть территории) чем в Северной Америке. В Европе типично то, что сотни клиентов живут или работают в зоне одного понижающего трансформатора (подстанции). В Северной Америке эта цифра составляет только 6 до 12 человек. Результат таков - для обслуживания аналогичного числа клиентов в Америке потребуются большие капитальные вложения на закупку оборудования передачи данных по электросети.

Североамериканское исследования
    Current Technologies из Germantown успешно провела испытания по широкополосной передаче данных на базе PLT технологии в сотрудничестве с другими компаниями. Эта компания сосредоточена исключительно на развитии дешевого PLT доступа начиная с 2000 года.
  Была испытана система передачи данных по протоколу IP, как для жилых массивов, так и офисов. Она обеспечила скорость передачи данных до 14 Mbps, с возможностью объединения клиентов в сеть, просмотра потокового видео и передачи голоса по технологии VoIP. Дополнительно, компания продемонстрировала сервисные функции, такие как  удаленное обнаружение отключения электричества.
    На рисунке ниже проиллюстрировано одно из применений, когда когда оптоволокно использовалось только до точки присутствия, а далее широкополосная передача данных осуществлялась по электросети.  Широкополосный поток передавался по средневольтовой сети (ML) и далее по низковольтовой (LV) доводился до офисных и домашних пользователей. Услуги сети включают быстродействующий доступ в Интернет и VoIP сервис. Использовались как подземные так и наземные линии электропередачи.


Примечания и дополнения к переводу
1. С момента написания Крисом Ладосом этой статьи, появились новые технологии и оборудование, в частности SHDSL, VDSL поэтому некоторые данные, приведенные в статье уже не совсем актуальны.
2. Интересно отметить, что например, что " Германская компания RWE, разработчик технологии передачи данных по бытовой  электросети, сообщила о привлечении 555 клиентов к новой услуге под названием RWE PowerNet, хотя с момента объявления о начале подписки на услуги прошло всего полтора месяца. 
    На сегодняшний день технология powerline не только обеспечит возможность подключения к Интернету через обычную силовую розетку, но и позволит работать на скоростях до 2 Мб/с, что во много раз превышает быстродействие самых современных телефонных каналов. К тому же, и это не предел. При экспериментальном тестировании удавалось поддерживать устойчивую связь по электропроводке на скоростях до 45 Мб/с. 
    После того, как компания RWE продемонстрировала на выставке CeBIT новую технологию, она получила около 43 тыс. запросов на подключение из разных регионов страны, причем от 10 тыс. потенциальных клиентов из Рурской области. Хотя развитие этой технологии за последние годы было не слишком быстрым, эксперты отмечают, что с началом ее использования ситуация может быстро измениться, и рынок услуг доступа в Интернет также претерпит радикальные изменения." 
"Связь по энергосетям компании RWE является коммерческим проектом, за это взимается плата. Однако для домашнего пользователя такой вариант является довольно привлекательным. Ведь тарификация в этом случае ниже, чем у многих телефонных конкурентов. При том, что по скорости связи тут не может конкурировать ни одна телефонная компания. К тому же пользователи powerline избавляются от повременной оплаты за телефон, которая существует не только в нашей стране, но и в Германии. Рыночную потребность на ближайшие годы для своих линий в Германии RWE оценивает более чем в 100 тыс. абонентов."
3. "Еще более серьезный шаг в направлении доступа в Интернет через национальную энергосистему сделала Франция. Летом 2001 года французское правительство представило государственную программу, в ходе реализации которой в течение пяти лет любой житель страны будет обеспечен высокоскоростной связью с Интернетом через электросеть. Согласно проекту, на постройку телекоммуникационной инфраструктуры планируется выделить кредиты в размере до $1.3 млрд. Кроме того, рассмотрена возможность использования существующих электросетей при прокладке оптоволоконных линий. По предварительным подсчетам, выполненным французским правительством, для того чтобы обеспечить высокоскоростной связью всю страну, потребуется порядка 30 млрд. франков."