X
تبلیغات
مهندسی برق و مخابرات - تکنولوژی انتقال اینترنت پهن باند از طریق خطوط نیرو یا BPL
با پیشرفت تکنولوژی به تازگی دستگاه جدیدی در عرصه سرویس اینترنت پهن باند اختراع شده است . این دستگاه به شماره اجازه دسترسی به یک سرویس اینترنتی باباند بالا از طریق یک راه جدید غیر متعارف یعنی خطوط انتقال نیرو (برق) را می دهد.

بوسیله تکنولوژی انتقال اینترنت پهن باند از طریق خطوط نیرو یا BPL به محض متصل شدن به کامپیوتر شما در خانه یا محل کارتان به یک خروجی برق ( پریز برق ) شما بلافاصله به شبکه اینترنت با سرعت بالایی متصل خواهید شد . در ادامه توسعه تکنولوژی یهای جدید نظیر ارتباطات رادیویی ، شبکه های بی سیم و مودمها ، روند این توسعه ها یک راه جدید جهت انتقال اطلاعات از طریق شبکه خطوط نیرو به محل شما با سرعتی بین ۵ookbit/s تا ۳Mbit در ثانیه درست مطابق با سرعت در تکنولوژی DSL ابداع شده است.

در حال حاضر تکنولوژی BPL مراحل تست خود را در چندین شهر ایالات متحده و انگلستان سپری می کند . در این مرحله کاربران از نزدیک با این تکنولوژی آشنا می شوند و در می یابند که چگونه امکان دارد از یک کامپیوتر و اینترنت پرسرعت همانند دیگر وسایل برقی خانگی فقط با اتصال به شبکه برق شهری استفاده کرد . همچنین مطالب بیشتری در مورد مباحث پیرامون BPL خواهیم آموخت .

- تحقق یک آرزوی دیرین با BPL

باوجود گسترش تکنولوژی انتقال پهن باند در چند ساله اخیر، هنوز قسمتهای بسیاری زیادی از دنیا دسترسی به اینترنت پرسرعت ندارند دلیل عدم وجود اینترنت پرسرعت DSL در نقاط مختلف جهان نبودن کابلهای انتقالی، هزینه بالای سیم کشی در نقاط دور افتاده جهان می باشد اما اگر ما قادر باشیم اینترنت پرسرعت را از طریق خطوط برقی انتقال دهیم نیاز به تغییردر
زیرساختها نداریم چرا که خطوط انتقال نیرو در همه نقاط جهان گسترده است و ما به آن دسترسی داریم .

در اینجا دو نظریه متفاوت در مورد ادامه سرویس BPL مطرح می کنیم.

- BPL در خانه شما : از آنجا که سیستمها به برق متصل شده اند لذا از این طریق

کلیه سیستمها به یکدیگر متصل شده اند و یک شبکه گسترده ایجاد شده است بخشی که در متن دست نویس با شماره یک مشخص شده جاافتاده انتقال را از طریق ساینورینگ چک
می کنند این ارتباط از ظریب امنیت بالایی برخوردار می باشد.
- راه قدیمی :
همانطور که شما در مورد ساختار متشکله اینترنت می دانید، شبکه اینترنت از بهم پیوستن شبکه های سیمی کوچک و کابلهای آنها ، کامپیوترها و شبکه های بی سیم در کل نقاط دنیا بوجود می آید.

بطور نمونه یک (ISP ) شرکت ارائه دهنده اینترنت یک خط فیبرنوری از شرکت مخابرات تا محل خود به منظور انتقال اطلاعات در کل شبکه اینترنتی اجاره می کند و در آخر نیز شما از منزل خود از طریق DSL ، خط تلفن یا یک کابل بهISP و شبکه اینترنت متصل می شوید.

روزانه تریلیونها بابت از اطلاعات توسط خطوط فیبرنوری در سرتاسر جهان منتقل می شوند و این دلیلی جز قابل اعتماد بودن خطوط فیبرنوری ندارد چرا که بدون تأثیرگذاری عوامل خارجی و هیچگونه مزاحمتی اطلاعات دربستری کاملاً امن منتقل می شوند.

در واقع انتقال اطلاعات از طریق جریان متناوب برق (AC) یک اندیشه جدید نیست.

در این روش توسط سیگنالهای رادیویی RF یک جریان الکتریکی برروی خطوط انتقال ایجاد
می گردد و اطلاعات بدون نیاز به خط جداگانه انتقال اطلاعات ، بروی خطوط انتقال نیرو قرار می گیرند. شاید برای شماجای سئوال باشدکه چگونه سیگنالهای RF و جریان الکتریکی برروی یک خط منتقل می شوند ، دلیل این امر متفاوت بودن فرکانس تولید شده توسط ارتعاشات RF و دوره تناوب جریان AC می باشد و همین امر باعث عدم تداخل فرکانسی و بالا بودن امینیت در انتقال می گردد. در بالا اشاره کردیم که این یک پدیده نو نیست چرا که از سالیان قبل شرکتهای تولید نیروی برق از این تکنولوژی به منظور مدیریت شبکه های برقی ، تست خرابی در شبکه و مانیتور وضعیت شبکه استفاده می کردند همانطور که گفته شد خود تکنولوژی قدیمی است اما به عنوان یک راه حل جدید و خلاصی از سرعت پائین استفاده از یک شبکه اینترنتی پرسرعت برای مصارف خانگی یا تجاری استفاده از خطوط انتقال نیرو و سیمهای برق یک
راه حل جدید در دسترس مطرح شده است.

تکنولوژی BPL برای اولین بار توسط شرکتهای CCG وENIKIA مطرح و توسط شرکتهای تولید انتقال نیروی Ameren و EPRI اجرا گردید اما آنها برای رسیدن به آرزوی انتقال اطلاعات از طریق خطوط انتقال نیرو با موانع بزرگی روبرو بودندبه عنوان نمونه یکی از مشکلات آنها علاوه بر حفظ اسرار خود هماهنگی با استانداردهای جهانی نظیر FCC,S و IEEE,S و روشهای استاندارد و تعریف شده کدینگ و امنیت اطلاعات بود و برای غلبه برشرکتهای رقیب این بعنوان یک سر بزرگ در مقابل توسعه BPL مطرح بود.
بررسی های سخت افزاری برای مشترکین

همانند شرکتهای تلفن ، شرکتهای برق نیز دارای خطوط انتقالی هستند که در همه جا
گسترده اند اما با فرق بزرگی بین رسانه های ارتباطی شرکتهای برق و تلفن وجود دارد. رسانه انتقالی که شرکتهای تلفن از آن استفاده می کنند از نوع فیبرنوری می باشند که گستردگی آن کمتر است در صورتیکه رسانه انتقال در شرکتهای برق از شبکه گسترده سیمها تشکیل شده است که در همه جا قابل دیدن است حتی در نقاط دور افتاده تر جاهائی که حتی فیبرنوری امکان رسیدن به آنجا را ندارد پس بوسیله خطوط انتقال نیرو دسترسی به اینترنت حتی در دور افتاده ترین نقاط امکانپذیر خواهد بود.

خطوط انتقال نیرو به عنوان یکی از اجزای شبکه بزرگ انتقال نیرو مطرح هستند. در شبکه های انتقال نیرو علاوه بر خطوط انتقال از ژنراتورها ، ایستگاههای فرعی ، ترانسفورماتورها و دستگاههای توزیع کننده دیگری استفاده می شود تلا نیروی برق وارد کنتور خانه شما بشود . در واقع زمانیکه برق از کارخانه تولید نیرو خارج می شود به ایستگاههای فرعی می رسد و سپس به مراکز فرعی توزیع وارد و در خطوط ولتاژ بالای انتقال وارد می شود زمانیکه انرژی برق در شبکه توزیع قرار می گیرد خطوط انتقال فشار قوی بعنوان اولین مؤلفه مطرح است.

مقدار توان انتقالی در ضعیف ترین خطوط انتقال نیرو ولتاژی برابر ۱۵۵۰۰۰ تا ۷۶۵۰۰۰ ولت است همانطور که می دانید این میزان توان بدلیل نویز بالایی که ایجاد می کند برای انتقال اطلاعات نامناسب است.

در گذشته چه در انتقال اطلاعات از طریق سیگنالهای الکتریکی و چه از طریق سیگنالهای رادیویی RF نیز نولیز و ارتعاشات در ارسال اطلاعات مشاهده می شد. پس به منظور انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر بدون تداخل و تأثیر گذاری سایر منابع تولید فرکانس نیاز به یک فرکانس تعریف شده مشخص بود.

صدها هزار ولت انرژی الکتریکی فرکانس یکسانی تولید نمی کنند بلکه در تمامی شبکه در یک بازه زمانی یکسان در حال پرش هستند در این پرش یا اصطلاحاً رپیل Repel در شبکه تولید ارتعاش و همه نوع فرکانسی می کند . یکی از این نوع ارتعاشات ارتعاشی شبیه ارتعاشات در حوزه رادیویی یا همان فرکاس RF می باشد که جهت انتقال اطلاعات از آن استفاده می شود اما این سیگنال توسط سایر سیگنالهای تولید شده تحت تأثیر قرار گرفته و پروسه انتقال اطلاعات را مختل می سازد و باعث از دست رفتن و یا حتی گم شدن اطلاعات در مسیر ارنتقال می گردد.

تکنولوژی BPL با هم نزار کردن خطوط ولتاژ بالا این مشکل را به سادگی حل کرده است در این سیستم دادهها از طریق خطوط فیبرنوری به خطوط انتقال نیروی بین شهری که قابل کنترل هستند منتقل می گردند، پروسه انتقال اطلاعات بدین صورت آغاز می شود که اطلاعات منتشر شده برروی شبکه انتقال نیرو فقط تا اولین پست برق (دکل برق) اجازه انتقال دارد. در روی هر پست انتقالی وسایلی به منظور کنترل جریان را دهها تعبیه شده است که شامل یک شمارشگر را داده و یک دستگاه تقویت کننده می باشد. وظیفه شمارشگر اطمینان از صحت دادههای ارسال شده است و دستگاه تقویت کننده اطلاعات را دریافت می کند و پس از تقویت کردن مجوز انتقال دادهها تا پست بعدی را صادر می کند .

در مدل ارتباطی شبکه BPL که در شکل بالا مشاهده می کنید از دو دستگاه دیگر به منظور کنترل ترافیک شبکه اینترنت ترافیک شبکه اینترنت استفاده شده است یکی از آنها
Ct coupler است که به دادهها اجازه عبور در جهت مخالف را نمی دهد.

وظیفه ترانسفورمرها کاهش ولتاژ از ۷۲۰۰ ولت به میزان ۲۴۰ ولت و ثابت نگاه داشتن این میزان ولتاژ می باشد و این دقیقاً ولتاژی است که برای مصارف خانگی در نظر گرفته شده است مسیر عبور ولتاژ از شبکه فشار متوسط « باولتاژ ۷۲۰۰» به شبکه فشار ضعیف « ولتاژ۲۴۰ ولت» از طریق ترانسفورمرها یک مسیر معمولی می باشد . در صورتیکه این امر برای دادهای در حال انتقال مناسب نمی باشد پس نیاز به یک پل ارتباطی بین خطوط فشار متوسط و فشار ضعیف انتقال نیرو می باشد که دادهها را بسادگی و بدون هیچ ریسکی از شبکه دارای ولتاژ ۷۲۰۰ ولت به شبکه ۲۴۰ ولت منتقل کند همانطور که مشاهده می کنید این امر بوسیله پل که به رنگ آبی در شکل مشخص شده امکانپذیر است.
آخرین پست انتقال

آخرین پست انتقال نیرو وظیفه انتقال اطلاعات به منازل یا محل کار مشترکین را دارد در آخرین مرحله انتقال در شبکه BPL هر شرکت ارائه دهنده این سرویس راه حل مخصوص به خود را جهت در ارائه شبکه اینترنت به کاربران خود دارد. برخی از شرکتها به منظور انتقال اطلاعات به محل مورد نظر شما از همان سیم انتقال نیروی برق استفاده می کنند بدین ترتیب که اطلاعات را از طریق CT coupler و CT bridge به سیستم شما منتقل می کنند و برخی دیگر از شرکتها از تکنولوژی ارتباط بی سیم به منظور انتقال دادهها استفاده
می کنند . در هر صورت پل استفاده شده در پایانه های CT bridge قابلیت پشتیبانی هر دو حالت انتقال از طریق سیم و انتقال بی سیم را دارا می باشد .

برخی دیگر از قابلیتهای CT bridge عبارتند از :

- کنترل منطقی تمامی دادههایی که در شبکه بین منازل یا دفترکار مشتریان ردو بدل می شود ( منظور از کنترل منطقی تشخیص میزان بارگذاری یا دریافت اطلاعات و یا انتقال اطلاعات با سرعت یکنواخت می باشد)

- پشتیبانی از تکنولوژی Wifi

- قابلیت مسیریابی Routing اطلاعات در شبکه ‌

- مدیریت اطلاعات زیر مجموعه ها

- پشتیبانی از پروتوکل DHCP ( این پروتوکل اجازه مدیریت و تخصیص IP آدرس به
شبکه ها را می دهد)

- پشتیبانی از امنیت دادههای انتقالی با استفاده از encrypt

در پایان چرخه انتقال، اطلاعات از خطوط نیرو به مودمی که روی دیوار خانه شما نصب شده است می رسدو این مودم وظیفه انتقال اطلاعات به کامپیوتر شما را برعهده دارد و اما این مودم چگونه کار می کند؟

مودمهای BPL

مودمهای BPL از یک تراشه مخصوص سیکیلوئی که به منظور جداسازی سیگنالهای داده از جریان برق طراحی شده است استفاده می کنند. همچنین مودمهایBPL از یک الگوریتم مودولاسیون ویژه به منظور جداسازی نویز خطوط انتقال از فرکانس دادههای انتقالی نیز استفاده می کنند . مودمهای BPL در دو نوع بی سیم و باسیم ساخته شده اند . البته اندازه هر دو نوع بسیار کوچک و هم اندازه اداینورهای مبدل سیگنال AC به CD می باشند و به سادگی در پریز برق دیوار منزل قابل استفاده هستند.

در نوع با سیم یک کابل رابط شبکه از مودم با کانکتور RGL5 در انتها به سمت کامپیوتر شما استفاده شده است و در نوع بی سیم خبری از این کابل رابط نمی باشد لازم به ذکر است که مودمهای BPL بصورت plug and play توسط سیستم کامپیوتری شناسایی می شوند و نیازی به نصب نرم افزاری ندارد.

البته ناگفته نماند که این تکنولوژی دارای مشکلات فراوانی است که امید می رود در آینده بسیار نزدیک این مشکلات حل شده و استفاده از آن فراگیر شود.

نوشته شده توسط مهدی جمال ابادی  | لینک ثابت |