Широкополосная связь по линиям электропередач (BPL ) - это метод связи по линии электропередачи (PLC), который позволяет относительно высокоскоростную передачу цифровых данных по общедоступной системе распределения электроэнергии. BPL использует более высокие частоты, более широкий частотный диапазон и технологии, отличные от других форм связи по линиям электропередач, для обеспечения высокоскоростной связи на больших расстояниях. BPL использует частоты, которые являются частью радиоспектра, выделенного для услуг беспроводной связи; поэтому предотвращение помех этим службам и от них является очень важным фактором при проектировании систем BPL.
BPL основан на технологии PLC, разработанной еще в 1914 году американской телекоммуникационной компанией ATT. Электроэнергетические компании уже много лет объединяют радиочастоты в одну линию с электрическим током, чтобы контролировать работу своих собственных электрических сетей. Совсем недавно были попытки реализовать BPL доступа или предоставление интернет-услуг клиентам через сеть. Перспектива BPL была предсказана в 2004 году, чтобы, возможно, мотивировать операторов DSL и кабельного телевидения к более быстрому обслуживанию сельских сообществ.
Высокий уровень затухания (или потери сигнала данных) от силовых кабелей доступа BPL имел два критических эффекта: ограничил полосу пропускания и вызвал сопротивление групп внутри радиосообщества.
Обычно BPL описывается как внутренний BPL для сетевых машин в здании (включая удлинители WiFi на основе линий электропередач) или как Access BPL, который будет несут широкополосный доступ в Интернет по линиям электропередач и позволяют энергетическим компаниям контролировать энергосистемы.
Поскольку электрический ток и радиосигналы (данные) колеблются на разных частотах, они не мешают друг другу в достаточной степени, чтобы существенно нарушить передачу данных.
Линии среднего напряжения (СН) обычно проводят до нескольких десятков киловольт на расстоянии нескольких километров между электрическими распределительными станциями и установленными на столбах трансформаторами. Линии низкого напряжения передают несколько сотен вольт на несколько сотен метров, обычно от трансформаторов, установленных на столбах, в дом или офис.
Обычно модемные соединители встраивают сигналы данных в линии среднего напряжения на подстанции, а экстракторы на распределительном трансформаторе низкого напряжения подают энергию в группу зданий.
Модемы BPL передают на средних и высоких частотах (от 1,6 до 80 МГц электрическая несущая ). Асимметричная скорость в модеме обычно составляет от 256 кбит / с до 2,7 Мбит / с. В репитере , расположенном в помещении счетчика, скорость достигает 45 Мбит / с и может быть подключен к 256 модемам ПЛК. На станциях среднего напряжения скорость от головных концов до Интернета достигает 135 Мбит / с. Для подключения к Интернету коммунальные предприятия могут использовать оптоволоконный магистральный или беспроводной канал.
Коммунальные предприятия используют частоты ниже 490 кГц для собственных приложений передачи данных. Большая часть оборудования BPL была построена для работы в диапазоне от 1,7 МГц до 30 МГц, а иногда и до 80 МГц.
Развертывание BPL проиллюстрировало ряд фундаментальных проблем, главная из которых заключается в том, что линии электропередач по своей природе представляют собой очень шумную среду. Каждый раз, когда устройство включается или выключается, в строке появляется щелчок или щелчок. Импульсные источники питания часто вносят в линию зашумленные гармоники. И в отличие от коаксиального кабеля или витой пары, проводка не имеет подавления собственных шумов.
Вторая серьезная проблема - электромагнитная совместимость (EMC). Предполагалось, что система будет использовать частоты от 10 до 30 МГц в диапазоне высоких частот (HF), который десятилетиями использовался военными, авиационными, любительскими радиостанциями, и коротковолновыми вещательными компаниями. Линии электропередач неэкранированы и будут действовать как антенны для сигналов, которые они переносят, и будут создавать помехи для высокочастотной радиосвязи и радиовещания. В 2007 году был выпущен отчет, в котором был сделан вывод, что широкое распространение BPL может иметь «возможное пагубное воздействие на военную ВЧ радиосвязь».
Во всем мире было много попыток реализовать доступ BPL, все это указывает на то, что BPL нежизнеспособна как средство предоставления широкополосного доступа в Интернет. Это связано с двумя проблемами: ограниченным охватом и низкой пропускной способностью, которые не подходят для соответствия ADSL, Wi-Fi и даже мобильной связи 3G. Крупные мировые провайдеры либо ограничили развертывание BPL подключенным оборудованием с низкой пропускной способностью через интеллектуальные сети, либо полностью прекратили операции BPL.
В Австралии проходили испытания доступа к BPL в период с 2004 по 2007 год; но, по всей видимости, никаких активных развертываний BPL для доступа там не осталось.
В Великобритании BBC опубликовала результаты тестов по обнаружению помех от установок BPL.
В США В октябре 2004 г. Федеральная комиссия по связи США приняла правила, облегчающие развертывание «Access BPL», маркетингового термина для услуги доступа в Интернет по линиям электропередач.
Технические правила более либеральны, чем правила, предложенные национальной организацией радиолюбителей США, Американской лигой радиорелейной связи (ARRL) и другими пользователями спектра, но включать положения, требующие от поставщиков BPL расследования и устранения любых помех, которые они вызывают.
В 2004 г. компания Current Communications анонсировала одну услугу для Огайо, Кентукки и Индиана, но они покинули бизнес BPL в 2008 году.
3 августа 2006 года FCC приняла меморандумное заключение и приказ о широкополосной связи по линиям электропередач, дав добро на продвижение широкополосных услуг для всех американцев. Приказ отклонил вызовы от авиации, бизнеса, коммерческого, любительского радио и других секторов пользователей спектра, чтобы ограничить или запретить развертывание до завершения дальнейшего исследования. Глава FCC Кевин Мартин сказал, что BPL «имеет большие перспективы в качестве повсеместного широкополосного решения, которое предложит жизнеспособную альтернативу кабелям, цифровым абонентским линиям, оптоволоконным и беспроводным широкополосным решениям».
В США International Broadband Electric Коммуникации (IBEC), у которых был амбициозный план по предоставлению доступа BPL в США, прекратили операции BPL в январе 2012 года.
IEEE 1901 - это стандарт высокой скорости (до 500 Мбит / с на физическом уровне) BPL. Он использует частоты передачи ниже 100 МГц. Он может использоваться всеми классами устройств BPL, включая устройства BPL, используемые для подключения последней мили (менее 1500 м до помещения) к службам доступа в Интернет, а также устройства BPL, используемые в здания для локальных сетей, интеллектуальных сетей, приложений ПЛК.
Есть много причин, по которым сигнал связи может иметь ошибку введен в него. Помехи, перекрестная вибрация, некоторые активные и некоторые пассивные устройства - все это вносит шум или ослабление в сигнал. Когда ошибка становится значительной, устройства, управляемые ненадежным сигналом, могут выйти из строя, выйти из строя или работать нежелательным образом.