Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
19.02.2010 00:05
Автор: TECHLABS Team
Заметили ошибку? Выделите фрагмент текста и нажмите CTRL+ENTER!
 
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.
 
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
 
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.
 
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.
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
 
Поддержка стандартов
IEEE 802.3 10/100 Ethernet;
HomePlug 1.0 Turbo
Алгоритм модуляции сигнала
OFDM (ортогональное мультиплексирование с разделением по частотам)
Поддержка протоколов
TCP/IP
Поддержка операционных систем
Windows 98SE, 2000, XP, 2003, Vista
Интерфейсы
1 * RJ-45 Ethernet LAN
1 * вилка 220 В HomePlug Powerline
Индикаторы
Питание, Ethernet, Powerline
Соответствие требованиям
FCC, CE, RoHS
Размеры (Д * Ш * В), мм
104 * 71 * 38
Вес
165 граммов
Рабочий диапазон температуры
0 ... +60 С
Влажность
10% – 90%, без конденсации
Питание сети
100 ... 240 В
Потребляемая мощность
До 6 Вт при работе, до 2 Вт в режиме ожидания
 
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:
 
"Типичная сеть на основе адаптеров HomePlug"
 
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.
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
 Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
Обзор Powerline Ethernet адаптера TP-LINK TL-PA101
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.
"Оба адаптера включены в одну розетку"
"Адаптеры включены в разные розетки одной комнаты через сетевой фильтр"
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.
"Подключение в разных комнатах, по соседству с телевизором"
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.
"Связь через розетки соседних электрощитков"
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.
"Связь через розетки соседних электрощитков"
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.
 
Выводы
 
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.
 
Выводы
 
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
 
 
TechLab logo