2006-10-27 11:45
Autor: Jerzy Wasiela (Wheerex)
13

Powerline - Internet i sieć w gniazdku

Strona 1 - Wstęp

Urządzenia testowane na platformie:





Wstęp




Już od jakiegoś czasu rozwijane są technologie budowy sieci komputerowych Powerline. Jest to alternatywne rozwiązanie w stosunku do standardowych sieci LAN oraz WLAN, wykorzystujące jako medium transmisyjne, kable elektryczne. PLC (Power line comunication) to jak do tej pory technologia dosyć „surowa” i w zasadzie wykorzystywana w niewielkim stopniu. Co wcale nie znaczy, że nie jest ona godna uwagi. Użycie przewodów energetycznych daje ogromne możliwość i swobodę w budowie sieci, porównywalną do tej jaką oferują rozwiązania bezprzewodowe. Wystarczy sobie wyobrazić globalną sieć, zbudowaną w oparciu o przewody elektryczne... Zostawmy jednak jak na razie marzenia za sobą. Dzięki uprzejmości firmy Korpol otrzymałem w ramach testów zestaw akcesoriów Powerline firmy TRENDnet ( Router TPL–111BR, Adapter TPL-102E i TPL-101U, punkt dostępowy TPL-110AP). Jak się pewnie domyślacie, służą one do budowy sieci lokalnej PCL w domu ale nie tylko.



Kilka słów o technologii:

Technologia PLC nie jest tak naprawdę rozwiązaniem nowym. Prace nad nią rozpoczęła w 1991 roku spółka Norweb Communications, notabene już nieistniejąca. Do Norweb, dołączyła firma Nortel Networks, która wspólnie z nią opracowała DLC (odmiana PLC) – pierwszą technologię, za pomocą której w 1999 roku, Internet dotarł przez linie elektryczne do jednej z angielskich szkół. Na początku 1999 roku Nortel Networks zrezygnował jednak z dalszego wspierania jej rozwoju. Stało się tak ze „względów ekonomicznych”. Obecnie nad Powerline Comunication czuwa Forum PLC ( „organizacja popularyzującą idee przesyłania danych liniami elektrycznymi, a także czuwającą nad wymianą informacji między producentami układów scalonych i urządzeń PLC, dostawcami i potencjalnymi użytkownikami tej technologii „ - cyt. „Networld”).

Komunikację poprzez kable elektryczne możemy podzielić na dwie podstawowe gałęzie. Szerokopasmową, obejmującą zasięg globalny, zapewniając dostęp do Internetu w domach oraz wąskopasmową mająca charakter lokalny i będącą odpowiednikiem standardowych sieci LAN. Tę pierwszą nazywamy zazwyczaj PLC, natomiast wąskopasmowa określana jest mianem Powerline. Skupmy się właśnie na tej drugiej. Jedną z odmian Powerline, jest technologia Home Plug, wykorzystana między innymi przez testowane urządzenia TRENDnet. Jej cechą charakterystyczną jest to, że sieć zbudowana w oparciu o nią działa obrębie jednego mieszkania, a w założeniu ma ona pozwolić na łączenie sprzętów domowych (TV, komputer, odtwarzacz multimedialny etc), bez konieczności dokładania dodatkowych przewodów. Do transmisji danych „Home Plug” wykorzystuje 84 częstotliwości, z pasmem od 4,5 do 21 MHz. Mówiąc jaśniej, wykorzystywana jest tu technologia OFDM*. Dodatkowo w fazie inicjacji połączenia, z powodu możliwości występowania zakłóceń na różnych częstotliwościach, dokonywana jest eliminacja tych „zaszumionych”. Ma to na celu zmniejszenie możliwości powstania błędów transmisji. W warstwie dostępu do medium transmisyjnego, wykorzystywany jest algorytm CSMA/CD**( Carrier sense multiple access with collision detection) dobrze znany choćby z sieci Ethernet. Ponadto „Home Plug” zapewnia także bezpieczeństwo danych, które zaszyfrowane są przez 56 bitowy klucz. Wydajność sieci Powerline niestety nie powala. Nie jest jednak źle. Obecnie specyfikacja „HP” mówi o 14Mbps. Jednak trwają pracę nad urządzeniami działającymi z prędkością 200Mb/s.




*OFDM (Zwielokrotnianie kanałów przez podział częstotliwości)

OFDM jest wielokanałową techniką transmisji, której początki są datowane na połowę lat 60-tych. Chociaż, koncepcja OFDM krążyła przez długi czas, ostatnio została uznana jako wspaniała metoda dla komunikacji przy dużych prędkościach. Technologia ta używana jest obecnie w takich systemach jak ADSL (asynchroniczne cyfrowe łącze abonenckie), łączność radiowa w standardzie ETSI (Europejski Instytut Standardów Telekomunikacyjnych), w bezprzewodowych sieciach LAN (standard IEEE 802.11a), jak i w telefonii komórkowej. OFDM wydajnie zagęszcza ciasno kanały modulowane razem, redukujące wymaganą przepustowość, ale utrzymując sygnały ortogonalnie, więc sygnały z poszczególnych kanałów nie będą miały na siebie wpływu. Każda cyfrowa technika modulacji może być użyta na każdy nośnik (kanał) i różne techniki modulacji mogą być użyte do odseparowania nośników. Przetworzenie zmodulowanych nośników są łączone razem przed transmisją. W odbiorniku zaś, nośniki te na powrót muszą być rozdzielone przed demodulacją.Użycie metody multipleksyjnej OFDM pozwoliło na opłacalną produkcję urządzeń dla technologii PLC. Obecnie we wszystkich projektach wykorzystania linii zasilających do przesyłania danych, niezależnie od tego czy koncentrują się na utworzeniu domowych sieci LAN - tzw. home networking - czy na udostępnianiu Internetu, zakłada się stosowanie technologii OFDM . (źródło: freesco)



**Standard CSMA/CD, stosowany w sieciach Ethernet (IEEE 802.3), został opublikowany na początku 1980 roku. Powstał on w wyniku rozszerzenia algorytmu poprzedniej metody CSMA (ang. Carrier Sense Multiple Access). Ewolucja dotychczas funkcjonującego standardu polegała na uzupełnieniu go o funkcję wczesnego wykrywania kolizji (ang. Collision Detection - CD). Protokół rywalizacyjny CSMA/CD IEEE 802.3 polega na ciągłym nasłuchiwaniu przez stacje (nasłuchu łącza - ang. carrier sense) i jeżeli medium jest wolne nadawca rozpoczyna transmisje. W przypadku, kiedy dwie stacje uznają, iż mogę nadawać w tym samym momencie, oczywiście wcześniej upewniwszy się czy łącze jest wolne, dochodzi do zjawiska kolizji. Propagacja sygnału w medium odbywa się w określonym czasie t1, po upływie tego czasu stacje zorientują się, iż nastąpiła kolizja. Po wykryciu kolizji nadawca uznaje, że transmisje należy powtórzyć z racji, iż dane w łączu zostały zniekształcone przez sygnały obce (innych nadawców). Jednakże powtórna transmisja nie następuje od razu, nadawca utrzymuje jeszcze transmisje przez jakiś czas, aby zwiększyć prawdopodobieństwo wykrycia kolizji (w domenie kolizji) przez innych użytkowników. Następnie stacja nadawcza zwalnia łącze i rozpoczyna ponownie transmisje po upływie losowo określonego czasu t2 (oczywiście w momencie stwierdzenia, że łącze jest wolne). (źródło: gazeta-it)



Strona 1 z 6 123456>>>