Интернет из розетки: общие принципы работы технологии и обзор Powerline-адаптера TP-LINK TL-PA6010. Стандарт HomePlug AV и PowerLine-адаптеры: что это, и как работает

На сегодняшний день сложно представить дом или квартиру, а уж тем более офисное, а часто и производственное помещение, которое не было бы оснащено возможностью подключения к сети передачи данных. Локальные сети и интернет прочно вошли в жизнь практически каждого современного человека и процессы производства во всех отраслях. А если создание компьютерной сети в помещении затруднено или невозможно с использованием привычных всем технологий, а такая необходимость присутствует? Вероятно, следует обратить внимание на одно из самых прогрессивных решений в мире на сегодняшний день - передачу данных по электрической проводке. Электрические провода уж точно есть везде, а это значит, что, используя специальное устройство - Powerline-адаптер, решение вопроса построения высокоскоростной сети передачи данных и доступа к интернету можно многократно упростить.

Недостатки существующих сетей

Итак, наличие быстрой сети в пределах дома или квартиры — это практически необходимость в современном мире. Наиболее распространенные и популярные технологии, к примеру, Wi-Fi, достаточно часто не могут удовлетворить потребности требовательных пользователей. Из-за большой толщины стены и потолков возникают препятствия прохождению радиоволн, что, в свою очередь, ведет к ухудшению качества связи и падению скорости передачи данных, из-за чего падает скорость и качество связи. Проводные сети не характеризуются такими недостатками, но прокладка кабелей - очень часто неудобное, а иногда и просто неприемлемое по разным причинам решение. Применение Powerline-адаптеров, о которых пойдет речь ниже, позволяет забыть о подобных проблемах.

Особенности Powerline

Как уже было сказано выше, в случае использования технологии Powerline передача данных производится по электропроводке. Электрические провода уже проложены в любом помещении, поэтому данная технология кажется очень интересной многим пользователям. Несмотря на то что разработка технологии ведется достаточно давно, ее массовое внедрение и популярность на сегодняшний день не достигли своего пика, ввиду присутствия некоторых технологических сложностей реализации. При этом отзывы о Powerline-адаптерах от пользователей, уже использующих решение в своих домах и квартирах, в основном положительные. Здесь, вероятно, самым важным является правильный выбор, внедрение в существующую сеть и настройка рассматриваемых устройств.

Технология Powerline

В последнем поколении адаптеров, по заверению производителей, заложена возможность передачи данных на скорости до 1000 Мбит/с. Реализовать подобное быстродействие позволяет использование сразу трех проводов электрической сети 220В. Ранее используемые стандарты предполагали, что задействованы будут только два провода, а это, в свою очередь, должно было обеспечить скорость до 500 Мбит/с. В независимости от стандарта, используемого при конструировании конкретного Powerline-адаптера, принцип работы этих устройств не меняется с момента своего создания. Прибор принимает пакеты информации через LAN-порт, а затем передает полученные данные по электропроводке второму адаптеру. Вот этот второй адаптер, получив и распознав сигнал, занимается его декодированием, а впоследствии отправкой дальше в сеть передачи данных посредством собственного LAN-порта. Можно сделать вывод, что работа Powerline-адаптера строится на том же принципе что и передача данных через Wi-Fi, только средой передачи данных является не радиоэфир, а электрические провода.

Современный стандарт

Рассматриваемые устройства выпускаются многими производителями, но только известные бренды могут гарантировать должный уровень надежности и соответствия заявленным характеристикам. Современный сетевой адаптер Powerline должен поддерживать стандарт Homeplug AV2, который предполагает использование более широкого, чем ранее выпускавшиеся решения, диапазона частот. Кроме того, некоторые устройства обладают способностью задействовать помимо фазного и нулевого, дополнительно заземляющий провод электросети. Современным адаптерам присуща способность вычислять силу сигнала на каждом из трех проводов, а затем использовать наиболее подходящий из них. Результаты тестирования показывают что данный принцип в действительности существенно повышает скорость, с которой, передаются данные, в том числе на большие расстояния. Практически все отзывы о Powerline-адаптерах Homeplug AV2 говорят о повышении эффективности при применении рассмотренного подхода.

Производители

Практически все известные производители сетевого оборудования имеют в арсенале предлагаемой пользователям продукции рассматриваемые устройства для построения сети с использованием технологии Powerline. Поскольку такие сети не обрели массового распространения, сложно рекомендовать конкретную торговую марку, которой следует отдать предпочтение конечному потребителю. В целом модели различных производителей демонстрируют одинаковые показатели и могут быть пригодны для использования в различных местах и ситуациях. По соотношению цена-качество одно из первых мест среди ассортимента, предлагаемого в компьютерных магазинах на территории нашей страны, занимают Powerline-адаптеры Tp-Link.

Комплект поставки и ПО

Особенности технологии предполагают использование минимум двух адаптеров в одной сети, поэтому в большинстве случаев в коробке с продуктом, пользователь найдет комплект Powerline адаптеров из двух штук. В целом такое решение подготовлено к эксплуатации, но прежде чем переходить к подключению, стоит обратить внимание на программное обеспечение для ПК, которым в большинстве случаев дополняет комплект поставки. Такое приложение позволяет получить информацию о номинальной скорости, на которой работают конкретные устройства, входящие в сеть. Кроме прочего, программное обеспечение позволяет обнаружить оптимальную розетку для подключения Powerline-адаптера, а также обновлять прошивку устройства.

Настройка

Приведение в действие адаптеров Ethernet Powerline обычно не вызывает никаких сложностей, а настройка комплекта занимает всего несколько минут. Для упрощения первого запуска изначально следует вставить адаптеры в соседние розетки либо удлинитель. После того как оба прибора подключены к электрической сети, нужно нажать клавишу «Pair» и удержать ее в течение нескольких секунд на первом из адаптеров, что переведет девайс в режим соединения. На втором адаптере кнопку придется удерживать в течение 1-2 минут.

Подключение

Проведя вышеописанную процедуру сопряжения, можно переходить к непосредственной интеграции адаптеров в сеть. В обычном случае это производится выполнением нескольких шагов.

1. Подключение одного из адаптеров кабелем Ethernet к LAN-порту маршрутизатора, который является основой сети.
2. Подключение второго адаптера из комплекта к розетке, расположенной в той же, что и первый прибор, электрической цепи.
3. Ожидание, пока загорятся индикаторы «Powerline» на адаптерах.
4. Подключение ко второму адаптеру компьютера или маршрутизатора с помощью Ethernet-кабеля.
5. Дополнительно. Чтобы добавить в существующую сеть еще один Powerline-адаптер в качестве усилителя сигнала, достаточно подключить его к свободной розетке.

Заключение

Рассмотрев технологические особенности Powerline-адаптеров, можно сделать вывод о перспективности применения подобных устройств в будущем. На сегодняшний день технологией обеспечивается неплохой уровень производительности. Простота установки и настройки приборов, а также их эффективность и возможность использования в местах, где применение других способов построения компьютерных сетей затруднено, привлекает все больше потребителей.

Приветствую!
Сегодняшняя тема про технологию Homeplug AV и работающие с ней PowerLine адаптеры будет интересна тем, кому лень долго разбираться во всех тонкостях настройки Wi-Fi роутера или тянуть кабели через всю квартиру, но очень хочет подключить интернет более, чем к одному компьютеру в квартире, а то и к телевизору или смартфону/планшету. И я вас хочу обрадовать — такая возможность есть! И воспользуемся мы для воплощения в жизнь нашей идеи обычной разводкой электросети по вашему дому — интернет и WiFi будет там, где есть электрическая розетка.

О технологии HomePlug AV и адаптеры PowerLine

Провести интернет через розетку позволяет специальное устройство стандарта HomePlug — так называемый, PowerLine адаптер (я использовал набор от фирмы Tenda). А точнее несколько таких приборов — по одному на каждый компьютер. Выглядит он как небольшая коробочка с вилкой — наподобие зарядки от мобильного — и имеющая сетевой разъем RJ-45 под витую пару.

Схема работы сети до безобразия проста — вы покупаете несколько HomePlug адаптеров — столько, сколько вам нужно прицепить компьютеров. Вставляете в один из них патчкорд, соединяя с роутером, настроенным на интернет провайдера. И втыкаете его в розетку — отсюда и название технологии («PowerLine» означает в переводе «электропроводка»).

В соседнем помещении вы вставляете точно такой же PowerLine адаптер и подключаете его так же витой парой к другому компу — все, интернет через розетку 220 В проведен. Остальные параметры локальной сети (IP, шлюз и т.д. и т.п.) настраиваются точно так же, как если бы вы тянули стандартным способом сетевой кабель.

Как это работает? Стандарт HomePlug, лежащий в основе описываемой локальной PowerLine сети, характеризуется преобразованием поступающих через сетевой порт Ethernet данных в высокочастотный сигнал, который транслируется через розетку в электрическую сеть. В другой комнате такой же адаптер получает уже не чистые 220 вольт, а комбинированный сигнал с передаваемыми пакетами данных. Остается только распознать этот высокочастотный сигнал, преобразовывать его и вывести на сетевой Ethernet-порт, откуда они поступают в другой ПК, или по WiFi.

Такой тип подключения намного стабильнее, чем при использовании обычного WiFi повторителя, так как помехи минимальные и качество сигнала почти не падает.

Для наглядности посмотрите обзор продукта одной компании, производящих такие адаптеры — к слову, их делают все фирмы, занимающиеся производством сетевого оборудования, так что выбор за вами.

Как подключить через HomePlug смартфон?

Но при чем тут смартфон, спросите вы? А при том, что к такому устройству кабелем можно прицепить еще один wifi роутер или точку доступа. Более того, существуют Powerline адаптеры с уже встроенным WiFi модулем, то есть вставив его в розетку можно вывести интернет через электрическую розетку не только по кабелю, но и беспроводным способом, а значит можно будет к нему подключиться с любого устройства, поддерживающего WiFi без докупки отдельного оборудования для ретрансляции беспроводного сигнала.

Поэтому я рекомендую не поскупиться и сразу приобрести несколько таких адаптеров с уже встроенным WiFi — благо, в цене они не намного отличаются от простых кабельных HomePlug адаптеров. Внешне их можно распознать по наличию характерной антенны, хотя ее может и не быть — надо смотреть описание на коробке или в инструкции.

К сожаленью, у данного метода есть свои недостатки. Во-первых, работающие электроприборы могут создавать значительные помехи из-за которых будет падать качество связи и скорость. Общая же пропускная способность построенной на HomePlug-адаптерах сети делится между всеми клиентами, а значит чем больше компьютеров, тем также ниже скорость и надежность.

Во-вторых, дальность действия сети ограничена 200 метрами и сильно зависит от качества проводки. Если метраж большинство из нас вполне устроит, то проводка в старых домах без ремонта оставляет желать лучшего. Но и даже если вы живете в новом доме, радоваться рано. В современных квартирах зачастую электролиния имеет трехфазовую структуру, проще говоря, в квартире работает не одна, а сразу три электросети. В таком случае для осуществления интернета через розетку необходимо в электрощит, который расположен на лестничной клетке, установить устройство фазового сопряжения. Но эта проблема вполне решается вызовом специалиста из домоуправления.

Говоря простым языком, лучше всего подключать данные устройства в сопряженные, параллельно подключенные розетки.

Несмотря на описанные недостатки, попробовать стоит, тем более что настройка этих устройств очень проста и позволит организовать локальную сеть на весьма приличное расстояние. Если при построении локальной сети в частном доме приходится использовать несколько ретрансляторов и антенн для стабилизации Wi-Fi сигнала, или сверлить перекрытия и тянуть десятки метров кабелей, то здесь для расширения достаточно лишь купить дополнительный адаптер.

Перспективы технологии PowerLine тоже очень заманчивы — ведь данным способом можно объединить всю бытовую технику в одну умную систему с единым центром управления на вашем компьютере — думаю, что это дело очень недалекого будущего.

Как настроить HomePlug PowerLine адаптеры?

А пока в нашем настоящем я покажу, как настроить адаптеры на раздачу инета через электророзетку.

Первый адаптер вставляем в электророзетку, а патчкордом подключаем к роутеру в его порт LAN. Последующие — подключаем к другим розеткам и соединяем с компьютерами, которые будут входить в нашу локальную сеть.

После прохождения всех чисто технических этапов соединения кабелей и вставки устройств в розетки находим на их корпусах кнопки «SYNC» или «PAIR».

Нажимаем их поочереди на всех адаптерах и они автоматически сконнектятся между собой и начнут обмениваться информацией. При успешном подключении друг к другу на корпусе помимо прочих индикаторов должен загореться светодиод в виде «домика». Также при правильной работе должны гореть индикаторы «Power», «Сеть» и «WiFi» (при наличии беспроводного модуля).

Как я уже говорил, все остальные настройки, необходимые для работы машин в локальной сети, производятся в маршрутизаторах и самих компах. Однако нужно учесть, какие IP адреса имеются у данных адаптеров по умолчанию, чтобы иметь возможность попасть в их панель конфигурации. Эти данные указаны чаще всего на наклейке на корпусе адаптеров.

Приведу пример — PowerLine адаптеры фирмы Tenda, которые приобрел я, имеют IP 192.168.0.254. Соответственно, вся сеть должна иметь такой вид — у роутера внутренний IP 192.168.0.1, а у остальных компьютеров адреса вида 192.168.0.XXX, где «XXX» число от 2 до 253. Если у вас работает на маршрутизаторе DHCP-клиент, раздающий айпишники автоматически, то значит просто поменяйте адрес роутера на вышеуказанный.

Здесь также встает вопрос безопасности — ведь приобретя адаптер этой же фирмы любой сосед, который каким-то образом связан с вашей разводкой электросети, сможет на халяву пользоваться вашим интернетом. Но и это не проблема — для обеспечения максимальной защиты в комплекте идет специальная утилита на CD, с помощью которой можно с одного ПК контролировать все подключенные к розеткам устройства. Посмотрим на одну из таких программ от компании TP-Link.

После установки в главном окне мы увидим MAC адрес того адаптера, к которому данный комп подключен. Кликаем по нему и жмем кнопку «Connect».

При успешном подключении появится надпись «Connected on High Speed» и начнется сканирование всей сети, а обнаруженные адаптеры отобразятся в списке ниже. Обратите внимание на пустое поле пароля («Password»). Кликните по строке, нажмите на кнопку «Enter Password» и задайте вручную уникальный ключ, указанный на наклейке, помещенной на дне корпуса адаптера.

Проделываем то же самое со всеми устройствами из списка, после чего переходим во вкладку «Privacy» — именно тут настраивается безопасность. по умолчанию вся сеть является открытой, то есть сосед может в нее легко вклиниться. Но мы можем сделать ее приватной. Для этого надо задать свое уникальное название в поле «Private Network Name», чтобы активировать протокол шифрования DES. Далее нажимаем кнопку «Set All Devices», чтобы добавить в нее все имеющиеся в локалке компьютеры.

Вот и все — теперь кто бы ни попытался к вам вклиниться, у него это не получится.
На этом сегодня все — пробуйте, делитесь своим опытом в комментариях. Кстати, на днях я заказал себе такой комплектик в Китае, так что недели через три ждите видеообзора.

Если статья помогла, то в благодарность прошу сделать 3 простые вещи:

1. Подписаться на наш YouTube канал
2. Отправить ссылку на публикацию к себе на стену в социальной сети по кнопке выше

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.

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

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.

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