Güç hatları üzerinden geniş bant - Broadband over power lines

Güç hatları üzerinden geniş bant ( BPL ), genel elektrik dağıtım kabloları üzerinden nispeten yüksek hızlı dijital veri iletimine izin veren bir güç hattı iletişim (PLC) yöntemidir . BPL, daha uzun mesafelerde yüksek hızlı iletişim sağlamak için diğer güç hattı iletişim biçimlerine kıyasla daha yüksek frekanslar, daha geniş bir frekans aralığı ve farklı teknolojiler kullanır. BPL, havadan iletişim hizmetlerine tahsis edilen radyo spektrumunun parçası olan frekansları kullanır; bu nedenle, bu hizmetlere ve bu hizmetlere müdahalenin önlenmesi, BPL sistemlerinin tasarlanmasında çok önemli bir faktördür.

Tarih

BPL, 1914 yılında ABD telekomünikasyon şirketi AT&T tarafından geliştirilen PLC teknolojisine dayanmaktadır. Elektrik şirketleri, yıllardır kendi elektrik şebekelerinin performansını izlemek için elektrik akımıyla aynı hatta radyo frekansını bir araya getiriyor. Daha yakın zamanlarda, erişim BPL'sini veya şebeke aracılığıyla müşterilere internet hizmetlerinin sağlanmasını uygulamaya yönelik girişimler olmuştur. BPL olasılığının 2004'te, muhtemelen DSL ve kablo operatörlerini kırsal topluluklara daha hızlı hizmet vermeye motive etmesi bekleniyordu.

Erişim BPL güç kablolarından kaynaklanan yüksek düzeyde zayıflamanın (veya veri sinyali kaybının) iki kritik etkisi oldu: Bant genişliğini sınırladı ve radyo topluluğu içindeki grupların muhalefetini çekti.

uygulama

Genel olarak BPL, bir bina içindeki ağ makinelerine (güç hattı tabanlı WiFi genişleticiler dahil) Şirket İçi BPL veya güç hatlarını kullanarak geniş bant İnternet taşıyacak ve enerji şirketlerinin güç sistemlerini izlemesine izin verecek Access BPL olarak tanımlanır.

Elektrik akımı ve radyo (veri) sinyalleri farklı frekanslarda salınım yaptığından, veri iletimini önemli ölçüde bozacak kadar birbirleriyle etkileşime girmezler.

Orta gerilim (OG) hatları, elektrik dağıtım istasyonları ile direğe monte trafolar arasında birkaç kilometre boyunca genellikle birkaç on kilovolta kadar taşır. Alçak gerilim hatları, genellikle direğe monte edilmiş transformatörlerden bir ev veya işyerine birkaç yüz metre boyunca birkaç yüz volt iletir.

Tipik olarak modem kuplörleri, veri sinyallerini trafo merkezindeki OG hatlarına yerleştirir ve AG dağıtım trafosundaki ekstraktörler bir grup binaya güç sağlar.

BPL modemler orta ve yüksek frekansta (1.6 ila 80 MHz elektrik taşıyıcı ) iletir  . Asimetrik modem hızı genellikle 256 ila  kbit / s 2.7 Mbit / s'ye kadar. Gelen tekrarlayıcı ölçer odasında yer alan hızı 45 Mbit / s'ye kadar olan ve 256 PLC modemleri bağlanabilir. Orta gerilim istasyonları olarak, gelen hız kafa uçlarına kadar internete 135 Mbit kalmış / s. İnternete bağlanmak için araçları kullanabilir fiber optik omurga ya da sabit kablosuz .

Kamu hizmeti şirketleri, kendi veri uygulamaları için 490 kHz'in altındaki frekansları kullanır. Çoğu BPL ekipmanı 1,7 MHz ile 30 MHz arasında ve bazen de 80 MHz'e kadar çalışacak şekilde üretilmiştir.

Teknik zorluklar

BPL'nin konuşlandırılması, bir dizi temel zorluğu ortaya çıkarmıştır; bunlardan birincisi, güç hatlarının doğası gereği çok gürültülü bir ortam olmasıdır. Bir cihaz her açıldığında veya kapandığında, hatta bir pop veya tıklama sunar. Anahtarlamalı güç kaynakları genellikle hatta gürültülü harmonikler getirir. Ve koaksiyel kablo veya bükümlü çiftin aksine , kablolamanın doğal bir gürültü reddi yoktur.

İkinci önemli konu elektromanyetik uyumluluktur (EMC). Sistem 10 ila 30 arasında frekansları kullanmak bekleniyordu MHz içinde yüksek frekans askeri, havacılık, tarafından yıllardır kullanılan (HF) aralığında, amatör radyo ve tarafından kısa dalga yayın. Güç hatları blendajsızdır ve taşıdıkları sinyaller için anten görevi görecek ve yüksek frekanslı radyo iletişimlerinde ve yayınlarında parazite neden olacaktır . 2007'de NATO Araştırma ve Teknoloji Örgütü , BPL'nin yaygın şekilde konuşlandırılmasının "askeri HF radyo iletişimleri üzerinde olası zararlı bir etkisi" olabileceği sonucuna varan bir rapor yayınladı.

Dağıtımlar

Dünya çapında erişim BPL'yi uygulamak için birçok girişimde bulunulmuştur ve bunların tümü, BPL'nin geniş bant İnternet erişimi sağlamanın bir yolu olarak uygulanabilir olmadığını göstermiştir. Bunun nedeni iki sorundur: sınırlı erişim ve ADSL, Wi-Fi ve hatta 3G mobil ile eşleşmeyen düşük bant genişliği. Dünyanın önde gelen sağlayıcıları, BPL dağıtımlarını akıllı şebekeler aracılığıyla düşük bant genişliğine sahip bağlı ekipmanlarla sınırlandırdı veya BPL operasyonlarını tamamen durdurdu.

Avustralya, 2004 ve 2007 yılları arasında erişim BPL denemeleri gördü; ancak hiçbir aktif erişim BPL dağıtımının orada kalmadığı görülüyor.

İngiltere'de BBC , BPL kurulumlarından kaynaklanan paraziti tespit etmek için yapılan testlerin sonuçlarını yayınladı.

ABD'de, Ekim 2004'te ABD Federal İletişim Komisyonu , elektrik hatları üzerinden İnternet erişim hizmeti için pazarlama terimi olan "Access BPL"nin dağıtımını kolaylaştırmak için kurallar kabul etti .

Teknik kurallar, ABD ulusal amatör radyo kuruluşu, American Radio Relay League (ARRL) ve diğer spektrum kullanıcıları tarafından geliştirilenlerden daha liberaldir , ancak BPL sağlayıcılarının neden oldukları parazitleri araştırmasını ve düzeltmesini gerektiren hükümler içerir.

2004 yılında Ohio , Kentucky ve Indiana için Current Communications tarafından bir hizmet duyuruldu, ancak 2008'de BPL işinden ayrıldılar.

3 Ağustos 2006'da, FCC , tüm Amerikalılara genişbant hizmetini teşvik etme yolunda ilerleme sağlayan, elektrik hatları üzerinden geniş bant konusunda bir mutabakat görüşü ve bir emir kabul etti . Emir, havacılık, ticaret, ticari, amatör radyo ve spektrum kullanıcılarının diğer sektörlerinden, daha fazla çalışma tamamlanana kadar konuşlandırmayı sınırlama veya yasaklama çağrılarını reddetti. FCC başkanı Kevin Martin, BPL'nin "kablo, dijital abone hattı, fiber ve kablosuz geniş bant çözümlerine uygulanabilir bir alternatif sunacak her yerde bulunan bir geniş bant çözümü olarak büyük umut vaat ettiğini" söyledi.

ABD'de BPL erişimi sağlamak için iddialı bir planı olan International Broadband Electric Communications (IBEC), Ocak 2012'de BPL faaliyetlerini durdurdu.

standartlar

IEEE 1901 , yüksek hız (fiziksel katmanda 500 Mbit/s'ye kadar) BPL için bir standarttır. 100 MHz altındaki iletim frekanslarını kullanır. İnternet erişim hizmetlerine son mil bağlantısı (tesislere 1500m'den az) için kullanılan BPL cihazlarının yanı sıra yerel alan ağları , akıllı şebeke , PLC uygulamaları için binalarda kullanılan BPL cihazları da dahil olmak üzere tüm BPL cihaz sınıfları tarafından kullanılabilir .

Arıza senaryoları

İletişim sinyalinin hata vermesinin birçok yolu vardır. Parazit, çapraz gevezelik, bazı aktif cihazlar ve bazı pasif cihazların tümü, sinyale gürültü veya zayıflama getirir. Hata önemli hale geldiğinde, güvenilmez sinyal tarafından kontrol edilen cihazlar arızalanabilir, çalışmayabilir veya istenmeyen bir şekilde çalışabilir.

  1. Parazit: Modem aynı bant genişliğindeki birçok sinyal arasında belirli bir frekansı belirleyemeyebileceğinden, yakındaki sistemlerden kaynaklanan parazit sinyal bozulmasına neden olabilir.
  2. Aktif cihazlar tarafından sinyal bozulması : Röleler, transistörler ve doğrultucular gibi cihazlar , ilgili sistemlerinde gürültü oluşturarak sinyal bozulması olasılığını artırır. Yaşam alanları için bazı güncel elektrik yasalarının gerektirdiği ark hatası devre kesici (AFCI) cihazları da sinyalleri zayıflatabilir.
  3. Pasif cihazlar tarafından sinyal zayıflaması : Transformatörler ve DC-DC dönüştürücüler, giriş frekansı sinyalini neredeyse tamamen zayıflatır. Sinyalin alıcı düğüme iletilmesi için "Bypass" cihazları gerekli hale gelir. Bir baypas cihazı, pasif cihaza paralel olarak yerleştirilmiş bir koruma aşaması ve kuplör ile seri halde bir filtre olmak üzere üç aşamadan oluşabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Elektrik Hatları Üzerinden Telefon (Erken Tarih) - Mühendislik ve Teknoloji Tarihi Wiki" . ethw.org . Arşivlenmiş orijinal 3 Ekim 2019 tarihinde . 20 Şubat 2016'da alındı .
  2. ^ Denis Du Bois (9 Aralık 2004). "Özetle Elektrik Hatları Üzerinden Geniş Bant (BPL)" . Enerji Öncelikleri blogu . Arşivlenmiş orijinal 19 Kasım 2014 tarihinde . Erişim tarihi: 6 Kasım 2013 .
  3. ^ "Geniş Hatlar Üzerinden Geniş Bant Nasıl Çalışır" . HowStuffWorks . 9 Temmuz 2004 . 22 Şubat 2016'da alındı .
  4. ^ a b "Güç Hattı Üzerinden Geniş Bant'a ne oldu? - E & T Magazine" . eandt.theiet.org . 15 Ekim 2013 . 20 Şubat 2016'da alındı .
  5. ^ "HF Girişimi, Prosedürler ve Araçlar" (PDF) . NATO RTO Bilgi Sistemleri Teknolojisi Panel Araştırma Görev Grubunun Nihai Raporu IST-050/RTG-022 . NATO Araştırma ve Teknoloji Örgütü. Dan Haziran 2007 Arşivlenmiş orijinal (PDF) 25 Ekim 2007 tarihinde . Erişim tarihi: 6 Kasım 2013 .
  6. ^ "PLT'nin yayın alımı üzerindeki etkileri" . Arşivlenmiş orijinal 6 Ağustos 2007 tarihinde . Erişim tarihi: 16 Aralık 2011 .
  7. ^ "PLT ve Yayıncılık" . Arşivlenmiş orijinal 9 Mart 2005 tarihinde . Erişim tarihi: 16 Aralık 2011 .
  8. ^ "PLT ve Radyo Hizmetlerinin Birlikte Varlığı" . Arşivlenmiş orijinal 5 Ağustos 2007 tarihinde . Erişim tarihi: 16 Aralık 2011 .
  9. ^ Grant Gross (2 Mart 2004). "Satıcı, Elektrik Hatlarıyla Geniş Bant Sunuyor" . PC Dünyası . Erişim tarihi: 22 Temmuz 2011 .
  10. ^ Katie Fehrenbacher (13 Eylül 2011). "Akımın ekseni: Geniş banttan akıllı şebekeye ve denizaşırı ülkelere" . GigaOM . 13 Haziran 2012'de alındı .
  11. ^ "CURRENT Group, BPL Endüstrisine Elveda Diyor" . SmartGrid Haberleri . 19 Şubat den 2008. Arşivlenmiş orijinal 12 Mart 2015 tarihinde . 13 Haziran 2012'de alındı .
  12. ^ "FCC, Geniş Bant Hizmetini Tüm Amerikalılara Tanıtmak İçin Güç Hatları Üzerinden Geniş Bant Hakkında Mutabakat Muhtırası ve Düzeni Kabul Ediyor" (PDF) . Haber bülteni . 3 Ağustos 2006 . Erişim tarihi: 22 Temmuz 2011 .
  13. ^ "Başkan Kevin J. Martin'in Açıklaması" (PDF) . 3 Ağustos 2006 . Erişim tarihi: 22 Temmuz 2011 .
  14. ^ Schwager, Andreas; Berger, Lars T. (Şubat 2014). "PLC Elektromanyetik Uyumluluk Düzenlemeleri" . Berger'de Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M. (ed.). MIMO Güç Hattı İletişimi: Dar ve Geniş Bant Standartları, EMC ve Gelişmiş İşleme . Cihazlar, Devreler ve Sistemler. CRC Basın. s. 169–186. doi : 10.1201/b16540-9 . ISBN'si 9781466557529.
  15. ^ Joan Engebretson (3 Ocak 2012). "IBEC Kapatma, BPL'ye Son Darbeyi Yaptı" . tele yarışmacı . Erişim tarihi: 6 Kasım 2013 .
  16. ^ "Nelson County Geniş Bant Sağlayıcısı IBEC Drops Hizmeti" . WVIR-TV. 2 Ocak 2012 . Erişim tarihi: 6 Kasım 2013 .
  17. ^ Nayagam, Arun; Rajkotia, Purva R.; Krishnam, Manjunath.; Rindchen, Markus. (Şubat 2014). "Bölüm 13: Zaman Tersine Çevirme Kullanarak Güç Hattı İletişimi için Radyasyonun Azaltılması". Berger'de Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M. (ed.). MIMO Güç Hattı İletişimi . CRC Basın. s. 391-426. doi : 10.1201/b16540-17 . ISBN'si 9781466557529. Arşivlenmiş orijinal 19 Mayıs 2014 tarihinde . 20 Şubat 2016'da alındı .
  18. ^ "Son IEEE 1901 Geniş Bant Üzerinden Güç Hattı Standardı Şimdi Yayınlandı" . Basın açıklaması . IEEE Standart Derneği. 1 Şubat 2011 . Erişim tarihi: 23 Aralık 2013 .
  19. ^ Devam Eden Çalışma: Belkin Gigabit Powerline HD http://www.smallnetbuilder.com/lanwan/lanwan-reviews/30888-a-work-in-progress-belkin-gigabit-powerline-hd-starter-kit- adresinde bulunabilir incelendi mi?başlangıç=4