На качество связи могут оказывать отрицательное влияние дешевые энергосберегающие лампы, тиристорные диммеры, импульсные блоки питания и зарядные устройства. Максимальное влияние на скорость в сети перечисленные устройства оказывают при подключении в непосредственной близости от PLC-модема.

Неясные правовые аспекты использования данной технологии в Российской Федерации.

1.10 Варианты исполнения PLC-сетей

Рис. 1.5. Наружный вариант исполнения PLC-сети

Рис. 1.6. Вариант исполнения PLC-сети внутри здания: организация сегмента PLC-сети

Рис. 1.7. Вариант исполнения PLC-сети внутри здания: много сегментная PLC-сеть

Рис. 1.8. Совместное использование PLC и беспроводных технологий

На рисунках представлены варианты создания сетей PLC на оборудовании DefiDev:

наружный вариант использования средне-вольтной и низковольтной проводки (рис, 1.5, показаны варианты соединения с репитерами и без репитеров);

установка внутри здания (рис, 1.6, 1.7);

комплексное использование PLC и беспроводных техно логий (рис. 1.8).

Управление PLC-сетью может осуществляться как при помощи собственной системы управления, так и с помощью систем управления сторонних производителей, например, HP OpenView.

Рис. 1.9. Схема подключения корпоративных пользователей к Интернету по технологии PLC

Состав PLC-сети:

- автоматизированные рабочие места пользователей (АРМ) - ПК, ноутбуки, КПК. Кроме того, может быть подключено различное оборудование, например, сетевые многофункциональные устройства, телефоны/IP телефоны.

- абонентские PLC-устройства (адаптеры) с интерфейсами Ethernet (1), USB (2) или Wi-Fi (3);

- пограничный PLC-модем со встроенными функциями маршрутизации, аутентификации и ADSL-доступа в магистральную телекоммуникационную сеть;

- электропроводка: устройства фазового сопряжения, щиты распределения электропитания (вторичные распределительные панели), автоматы электрозащиты (автоматические выключатели), электрические розетки.

В настоящее время с использованием PLC развернуты сети на всех континентах:

Америка - США, Канада, Мексика, Бразилия, Чили и Аргентина;

Африка - Марокко, Тунис, Алжир, Сенегал, Нигерия, ЮАР и др.;

Азия - Китай, Тайвань, Филиппины, Сингапур, Индия и Австралия;

Европа - Франция, Чехия, Словакия, Хорватия, Албания и др.

Инсталляции в России выполнены в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Тюмени и Новосибирске.

Из состава бывших республик СССР охвачены Казахстан, Узбекистан и Грузия.

2. Специальная часть

2.1 Принцип действия, основные возможности оборудования

Для сбора и передачи данных по линиям электропередач 0, 4-110кВ предлагается оборудование узкополосного доступа - модемы, емкостное и индуктивное устройства присоединения к кабельным линиям и ЛЭП. Оборудование разработано специально для решения задач контроля и управления в области энергетики и построения систем, таких как АСКУЭ и АСУТП, передачи голоса и других данных.

Модемы PLC имеют входные интерфейсы RS-232/485 и Ethernet и совместимы со всеми стандартными протоколами для данных интерфейсов. С помощью аппаратно-программных средств модемы можно настроить на различные режимы работы:

- Master - головной магистральный модем;

- Repeater-повторитель;

- Slave-оконечный модем.

Модемы, установленные в режим Master/ Repeater имеют 16-битное адресное пространство, т.е. 65536 адресов. Экспериментально подтвержденная скорость передачи данных составляет: - для интерфейса RS-232/485 - до 100 кБит/сек., а для интерфейса Ethernet - до 60 кБит/сек. Модемы работают в частотном диапазоне 50-525 кГц, спектральная выходная мощность сигнала 38 dBm, таким образом, при работе модемов не создается помех для потребителей в электросети.

Существующее программное обеспечение модемов на базе интерфейсов RS-232 и Ethernet обеспечивает возможность построения PLC сетей различных архитектур:

- «точка-точка» - для систем, требующих единого “жесткого” канала связи.

- «точка-многоточка» - для систем, использующих архитектуру Master/Slave и прозрачность slave устройств.

- «множественная точка-многоточка» - для глобальных открытых информационных систем.

Скорость, устойчивость, безошибочность и надежность передачи данных, а также широкая полоса пропускания сигнала PLC модема в реальном времени, позволяет использовать его в электросетях различного напряжения, с многочисленными узлами, поддерживающими различные промышленные протоколы.

С учетом того, что пользователю доступна максимальная скорость в 100 кбит/с, на уровне приложений, это решение наиболее подходит для систем с высокими требованиями к пропускной способности канала, систем автоматизации, мониторинга и других служб использующие высокочастотную связь по ЛЭП.

Емкостное устройство присоединения предназначено для передачи данных по высоковольтным линиям с напряжением до 10кВ как воздушным, так и кабельным. Устройство присоединения является неотъемлемым звеном при построении PLC сетей. УП выполняет передачу высокочастотных сигналов PLC модема в канал связи с номинальным напряжением до 10 кВ и обратно, обеспечивая в свою очередь гальваническую развязку потенциалов и согласование импеданса между первичным и вторичным терминалами, соответственно, не требует дополнительного электропитания и не нуждается в каких либо настройках. Конструкция и габариты УП-10 позволяют устанавливать его как в ТП, так и в выкатных ячейках РП (РТП) и ПС, как внутри, так и вне помещения. Корпус УП изготовлен из стекловолокна с полиэстером, что обеспечивает необходимый уровень безопасности при эксплуатации и степень защиты по классу С3.

Индуктивное устройство присоединения имеет аналогичное назначение, как и емкостное устройство присоединения, и отличается быстротой и легкостью установки без непосредственного контакта с токоведущими частями ЛЭП.

Опыт эксплуатации показывает, что комплект оборудования (PLC модем + УП) обеспечивает передачу данных на расстояния до 10 км.

2.1.1 PDSL

PDSL - технология семейства xDSL, обеспечивающая симметричную передачу данных со скоростью до 2Мбит/с по силовым кабелям (4-20 кВ), параллельно с транспортируемым электричеством. Подключение оборудования PDSL к высоковольтным линиям осуществляется посредством устройств сопряжения, которые устанавливаются в трансформаторных шкафах

2.1.2 Малый офис (SOHO)

PowerLine технология может быть использована при создании локальной сети в небольших офисах (до 10 компьютеров), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая расширяемость. При этом как вся офисная сеть, так и отдельные её сегменты могут быть построены с помощью PowerLine адаптеров

2.1.3 Домашние коммуникации

PowerLine технология открывает новые возможности при реализации идеи «Умного дома», где вся бытовая электроника была бы завязана в единую информационную сеть с возможностью централизованного управления. Электрическая сеть - готовая среда передачи управляющих сигналов между бытовыми приборами, работающих в сети 110/220В.

2.1.4 Оборудование узкополосного доступа

PLC модем TL-100MV

Магистральный модем для передачи данных телеметрии.Скорость передачи данных 270 кбит/с, полезная -115кбит/с Дальность - до 10 км. Интерфейс RS232, 485. Количество поддерживаемых узлов - 65 тыс. Режимы - ведущий, ведомый, повторитель.

TL-192

PLC модуль для передачи данных телеметрии Скорость передачи данных на уровне PLC: 135 кбит/с, на уровне приложения: 19,2 кбит/с. Частотный диапазон: 50-450 кГц Интерфейс - RS-232, дальность - до 3 км. Среда применения: 0,4/10 кВ переменного тока. Питание +5В, +12В

УП 10 Емкостное устройство присоединения

Номинальное напряжение: 10кВ Номинальная рабочая частота: 50/60кГц. Полоса пропускания: 50кГц-500кГц. Способы подключения: фаза-фаза, фаза-земля. Емкость: 5 нФ, другая под заказ. Температур: от -40 до +50 С

Допустимая импульсная микросекундная помеха: 50кВ/50мкс Сопротивление изоляции: 100Мом

Волновое сопроивление силовой линии: 22-75Ом. Затухание в рабочей полосе частот < 1дБ Изоляция конденсатора: Керамика Габаритные размеры: 450*300*190мм Масса: 5,5кг

УП-i-500NB Индуктивное Устройство присоединения

Номинальное напряжение: 24кВ-36кВ Полоса пропускания: 50кГц-500кГц Температура: от -40 до +60 С Габаритные размеры: 100*50*100мм Масса: 1,5кг

2.1.5 Оборудование широкополосного доступа

CPE wall-mount TL-200WM Клиентский модем.

Чипсет 9010. Кол-во поддерживаемых соединений 16. Интерфейсы: Ethernet 10/100 Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP, VLAN (802.1 q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS. Шифрование - 3DES+расширенное Скорость - до 200 Мбит/с.

CPE wall-mount TL-200WMF Клиентский модем для коксиальных линий.

Чипсет 9010. Кол-во поддерживаемых соединений 16. Интерфейсы: Ethernet 10/100 Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,VLAN (802.1q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS.

Шифрование - 3DES+расширенное Скорость - до 200 Мбит/с

CPE wall-mount TL-201WM Клиентский/магистральный модем.

Чипсет 9001. Режимы - мастер, slave, повторитель. Кол-во поддерживаемых соединений 32. Интерфейсы: Ethernet 10/100

Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,

VLAN (802.1 q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS. Шифрование - 3DES+расширенное Скорость - до 200 Мбит/с.

CPE wall-mount TL-201WMF

Клиентский/магистральный модем для коаксиальных линий. Чипсет 9001. Режимы - мастер, slave, повторитель. Кол-во поддерживаемых соединений 32. Интерфейсы: Ethernet 10/100

Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,

VLAN (802.1 q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS. Шифрование - 3DES+расширенное Скорость - до 200 Мбит/с

Slim Injector TL-202HES. Магистральный модем. Чипсет 9002.

Кол-во соединений одновременно поддерживаемых 64, всего 1024. Режимы - мастер, slave, повторитель. Интерфейсы: Ethernet 10/100

Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,VLAN (802.1q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS.

Шифрование: 3DES+расширенное Скорость - до 200 Мбит/с.

Устройство присоединения на 0,4 кВ для TL-202HES

Предназначено для подключения PLC модема к 0,4 кВ

УП К-24 Емкостное Устройство присоединения на кабельные линии

Номинальное напряжение: 24кВ

Полоса пропускания:2MГц-40MГц

Температура окружающей среды: от -20 до +60 С

Изоляция конденсатора: Керамика

Габаритные размеры: 270*95мм

Масса: 3,5кг

УП В-17 Емкостное Устройство присоединения на воздушные линии

Номинальное напряжение: 17кВ Полоса пропускания: 2MT^40M^ Температура окружающей среды: от -40 до +60 С Габаритные размеры: п=177мм,а!=112мм Масса: 1,75кг

УП-1-500Л\Ш Индуктивное Устройство присоединения

Номинальное напряжение: 24кВ-36кВ Полоса пропускания: 2MT^40M^ Температура: от -40 до +85 С Габаритные размеры: 90*44*90мм Масса: 1,2кг

Устройство присоединения к телефонной линии УП - ТФ Предназначено для подключения PLC модема к телефонной линии и служит для разделения частотных диапазонов PLC модема и голосового сигнала для исключения взаимовлияния.

УП - ТФ имеет три разъема для подключения:

- к телефонной линии;

- к PLC модему;

- к телефонному аппарату.

Сетевые устройства стандарта HomePlug используют для передачи данных по электросети. Оборудование работает на базе OFDM-модуляции и рассчитано на сети с напряжением LV (0,4 кВ) и MV (6-36 кВ).

Максимальная скорость передачи составляет 14 Mb/s (HomePlug 1.0) и 200 Mb/s (HomePlug AV). Дальность - до 10 км. Новая спецификация предусматривает высококачественную передачу изображений, развлекательных программ, сигналов телевидения высокой (HDTV) и стандартной(SDTV)четкости. Для защиты информации используется алгоритм 3DES, который гарантирует практически такую же высокую защищенность трафика, как в проводных сетях. В дополнение ко всему, оборудование поддерживает функции качества обслуживания (QoS), в частности, четырехуровневую систему приоритетов и возможность сегментации сети.

2.2 Реальные возможности технологии PLC

О технологии PLC так или иначе слышали многие, однако о реальных возможностях технологии осведомлено лишь небольшое количество специалистов. Отчасти это связано с информационной политикой производителей и невнятным маркетингом, который не учитывал российские реалии, отчасти виноваты болезни роста, поскольку первая и вторая версия стандарта работали не так хорошо, как хотелось бы. В это разделе я постараюсь показать возможности этой технологии, которая базируется на стандарте, одобренном UPA в 2006 году, которые я смог проанализировать и узнать. Стандарт UPA обеспечивает физическую скорость передачи данных до 200 Мбит/cек в режиме полу-дуплекс, что соответствует максимальной скорости передачи реальных данных 80 мбит/сек в полнодуплексном режиме. Максимальная скорость ниже пропускной способности FastEthernet из-за издержек на служебный трафик и избыточность данных для протокола коррекции ошибок.

На отечественном рынке технология PLC известна прежде всего решениями типа «Домашняя сеть по электропроводке» которые представлены такими брендами как Zyxel, Dlink, Qlan. Одним из популяризаторов этих решений выступила компания ЭлектроКом со слоганом «Интернет из розетки», доказавшая своим примером работоспособность технологии. В то же время, технология PLC не ограничивается только домашним применением, существует интересный класс решений, получивший название BPL (Broadband over power line), который предназначен для операторов связи и системных интеграторов, занимающихся развертыванием корпоративных сетей. На данный момент на сколько мне известно в нашей стране наиболее заметны на этом рынке два европейских поставщика решений BPL - французская компания DefiDev и канадско-словацкая компания Corinex. Я буу рассматривать оборудование компании Corinex, дистрибьютором которой на данный момент в России выступает компания «СЕТЬТЕЛЕКОМ».

2.3 Практическое описание технологии PLC (слухи и реальность)

Технология PLC проделала непростой путь от непонятно работающих поделок до решений операторского класса. На этом пути в разное время у разных людей возникали различные впечатления, которые превратились в устойчивые мифы. Рассмотрим некоторые из них.

Считается что технология PLC медленная и ненадежная: - ранние версии стандартов работали недостаточно надежно. Версии UPA и HomePlug AV относятся к третьему поколению, а алгоритмы и протоколы непрерывно совершенствуются в регулярно выпускаемых обновлениях программного обеспечения.

Говорится, что можно включить несколько адаптеров в розетки и получить максимальную скорость работы, а на деле результат непредсказуем - PLC работает по электрическим проводам, которые могут быть присоединены к трем разным фазам. В некоторых случаях может оказаться, что разные группы розеток подключены к разным фазам и попросту не имеют электрического соединения друг с другом. В этой ситуации удивительно не то, что PLC не работает, а то, что она часто работает даже в такой сложной ситуации благодаря взаимному влиянию фаз. При наличии плана электросети и опыта работы с PLC можно построить сеть в любых условиях, но это, конечно, не получится сделать по принципу «включил и работает».

Страницы: 1, 2, 3, 4