Технология HomePNA.
Использование настоящих материалов или их частей в
любом виде допускается только по согласованию с автором.
В середине 90-х гг. компания Tut Systems предложила технологию, позволяющую передавать данные по телефонному кабелю. Скорость передачи получилась небольшой - 1 Мб/с. Но и такая скорость оказалось востребована. Ряд компаний организовали альянс HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance), на основе технологии от Tut Systems разработали стандарт передачи данных по телефонным проводам и назвали его HomePNA 1.0. Первая версия данного стандарта была в целом идентична технологии от Tut Systems - 1 Мб/с, 25 компьютеров в HomePNA 1.0 сети и дальность около 150 м. На самом деле, скорость в 1 Mб/c вполне достаточна для многих задач, например, для подключения компьютера или локальной сети к Интернет. Таким образом оказалась решена проблема объединения компьютеров в сеть в помещениях, где существует только телефонная разводка, т.е. для подключения небольших офисов в компаниях, больницах, квартирах, где уже есть телефонная проводка, и начали применяться устройства HomePNA 1.0. Тем более что данный стандарт как раз и разрабатывался с прицелом на передачу данных по уже существующим телефонным линиям и совершенно никак не влияет на телефонный сигнал (как показала практика - на большинство других сигналов тоже, и работает далеко не только по телефонным линиям). Частотное распределение основных сигналов - голоса, xDSL и сигнала HomePNA - приведено на рис. 1.
Рис. 1. Частотный диапазон
для телефонии, xDSL оборудования и HomePNA 1-2. W -
мощность сигнала, F - частота сигнала
Технология HomePNA - это обычный Ethernet со
скоростями в 1 Мб/с (HomePNA 1.0) и 10 Мб/с (HomePNA 2.0).
CSMA/CD, IEEE-802.3, MAC-адреса - все это применимо не
только для Ethernet, но и для HomePNA обоих
стандартов. Отличия от Ethernet существуют
только на физическом уровне. И,
соответственно, инсталляция HomePNA карт никак
не отличается от аналогичных процедур для
Ethernet-адаптеров.
HomePNA 1.0
Данная технология представляет собой, в целом, обычный Ethernet со скоростью 1 Мб/с. Основа построения сетей на данной технологии - это концентратор. В них обычно бывают как HomePNA 1.0 порты, так и Ethernet порты. Таким образом, можно всегда и без особых
проблем объединить Ethernet и HomePNA 1.0 сети. Причем, если технология HomePNA 1.0 накладывает ограничение на количество работающих в
такой сети устройств - максимум 25 устройств, то при работе с коммутаторами ограничения уже несколько другие.
Кроме того, существуют еще, естественно,
сетевые карты - у всех производителей есть
PCI- и USB-версии карточек (PCMCIA нет ни у кого) и
HomePNA 10/100 Ethernet-мосты.
D-Link выпускает оборудование ,
соответствующее спецификации HomePNA 1.1,
являющей расширением мтандарта 1.0, и
отличающейся увеличенной дальностью
работы.
Рис.
2а. HomePNA 1.1 PCI карточка от компании D-Link - DHN-510
Рис. 2б. HomePNA 1.1 USB карточка от
компании D-Link - DHN-110TX
Рис. 2в. HomePNA 1.1 Ethernet карта PCMCIA
от D-Link - DHN-610TX
Рассмотрим скорость работы данного оборудования. Стандарт HomePNA 1.0 ведет себя в отношении адаптации к качеству линии так же,
как и стандартный Etherent. При потере пакета он просто повторяется заново. Расстояние, на котором реально есть скорость в 1 Мб/с,
примерно 150 м (в качестве среды передачи используется не хуже одиночного кабеля ТРП). В принципе, на основе данного стандарта
можно организовывать сети не только типа "звезда" (при помощи коммутаторов), но и сеть типа "шина". И подсоединять к
каждому порту коммутатора до 25 устройств, или вообще обойтись без коммутаторов - просто объединить сетевые карточки (при
этом скорость в 1 Мб/c будет делиться между всеми этими устройствами).
Для сетевых карт HomePNA 1.0 драйверы есть под следующие ОС - Windows 9x/ME/NT/2000. Настройка и
конфигурирование их ничем не отличается от настройки и конфигурирования обычных Ethernet-карт.
HomePNA 2.0
Данный стандарт тоже является вариантом стандарта HomePNA. Основные характеристики: скорость - 10 Мб/с, дальность - 350 м (по стандарту), количество устройств - до 32. Эти данные основаны на характеристиках HomePNA 2.0 решений их крупнейшего производителя - корпорации Broadcom (конкретно, линейки iLine 10). Все крупнейшие производители HomePNA 2.0 карт (D-Link, 3COM, NetGear, Linksys и т. д.) выпускают свою продукцию исключительно на референс-дизайне от Broadcom и, по своей сути, отличаются лишь ценой и некоторыми особенностями в драйверах (например, драйверы от D-Link могут считать принятые/отправленные пакеты, а в драйверах от NetGear этого нет). Спектр оборудования, который выпускают данные производители, также похож - это PCI- и USB-карточки и конвертор HomePNA 2.0 Ethernet.
Рис. 3а. HomePNA 2.0 PCI карточка от
компании D-Link - DHN 520
Рис. 3б. HomePNA 2.0 USB карточка
от компании D-Link - DHN 120
Рис. 3в. HomePNA 2.0 Ethernet-конвертор
от компании D-Link - DHN 1000
HomePNA 2.0 коммутаторы не выпускаются.
Производители столкнулись с проблемами взаимной наводки портов при их работе. Поэтому для HomePNA 2.0 типичная топология - это
шина, и скорость в 10 Мб/с такие решения позволяет строить. Причем топология этой шины может быть абсолютно любой - различные
ответвления и т. п. Это не препятствия для работы сети на основе HomePNA 2.0. Хотя стандарты HomePNA 1 и 2 совместимы, HomePNA 2.0 построен на совершенно других принципах. Он уже умеет адаптировать скорость передачи данных, в качестве среды передачи может быть выбрана практически любая среда (UTP 3 и 5, телефонная "лапша" (кабель ТРП), полевик, среды передачи данных ГРТС, биметаллы,
коаксиальный кабель и др.). ЛВС работает и на кабеле, составленном из более мелких отрезков, которые были соединены просто
скруткой. Также сеть работает и в том случае, когда эти куски неоднородны (например, медный кабель, UTP 3 и сталь). Конечно, HomePNA 2.0
далеко не панацея от всех бед. По очень плохому кабелю передачу данных на 1 км он не обеспечит. А вот по обычной "лапше"
данные на километр идут без проблем. Скорость, конечно, не 10 Мб/с, а около 3,5-4 Мб/с, но тем не менее. Также на скорость передачи
данных влияют и различные наводки. Например, если "лапша" будет свернута в бухту, то сигнал не пойдет. В общем, надо
рассматривать применимость HomePNA 2.0 оборудования в каждом конкретном случае. Особенно, в случае передачи сигнала по
магистральным телефонным многопарникам. Причем ни в одной среде - телефония, ГРТС (трехпрограммное вещание), кабельное телевидение - сигнал HomePNA не мешал основным сигналам - телефону, xDSL, трехпрограммному вещанию, телевидению. Естественно, что скорости передачи данных сильно отличались. Для случая одиночной "лапши" (кабеля ТРП) график зависимости скорости передачи данных от длины среды передачи приведен на рис. 4.
Рис. 4. Зависимость скорости передачи данных от расстояния для HomePNA 2.0 в случае использования в качестве среды передачи кабеля ТРП
Выводы
Технология HomePNA имеет довольно прочные
позиции на рынке. HomePNA 1.0 уже успешно применяется в различных офисных зданиях - практически во всех есть телефонная
проводка, по которой без проблем можно предоставлять клиентам доступ в Интернет, что очень удобно как клиентам, так и поставщикам услуг. А вот применимость HomePNA 2.0 несколько другая - это домашние сети, удлинение Ethernet, передача данных по линиям ГРТС (линии ГРТС иногда нужно все же немного "дорабатывать") и т. п. Также можно делать внутри квартиры локальную сеть (есть рядом телефонная розетка - есть и сеть). Не надо концентраторов, коммутаторов - только HomePNA-карточки.
В стандарте HomePNA 2.0 заложена теоретическая
возможность достижения скорости в 100 Мб/с. Уже сейчас компания Broadcom тестирует оборудование, позволяющее достигнуть
скорости 32 Мб/с по той же "лапше" и на расcтояниях до 2,5 км.
Источник: Бінет-Плюс
