Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №709

Суровая реальность состоит в том, что спектр нашего диапазона далеко не так чист, как хотелось бы [9]. Связано это с работой всевозможных импульсных преобразователей, тиристорных регуляторов и прочей электроники (особенно безымянной китайской, где не стесняются экономить на конденсаторах фильтров). Наличие этих помех приводит к тому, что при работе с максимальной модуляцией 1024 QAM возникает слишком много ошибок, и контроллер вынужден переходить на более устойчивую, но и более медленную модуляцию (так же, как сбрасывает скорость в линии аналоговый модем), вплоть до двоичной BPSK (для каждой из несущих тип модуляции определяется независимо). В Интернете можно найти результаты тестов, где HomePlug AV показывает пропускную способность в 80, а то и в 120 Мбит/с, но моя реальность оказалась несколько иной.

Все тесты проводились в обычном панельном доме на штатной электропроводке, выполненной в стенных каналах алюминиевым проводом (в некоторых случаях добавлялся фрагмент медного провода в виде удлинителя, не содержащего никаких фильтрующих цепей). Определить точную длину линии между устройствами не представлялось возможным в связи с отсутствием информации о квартирной разводке. Бытовые электроприборы и прочие типичные потребители не отключались, имитируя реальные условия эксплуатации, за исключением отдельных устройств, вызывающих особо сильные помехи (о чем читайте ниже). Для проверки реальной скорости обмена был выбран скрипт передачи больших файлов по протоколу TCP/IP в одном направлении (для протокола UDP результаты будут несколько выше за счет отсутствия обратного трафика). На компьютерах, используемых в качестве точек обмена, функционировал типовой набор резидентных программ. Поскольку стандарт HomePlug AV подразумевает передачу потокового мультимедийного контента, интерес представляет не только голая цифра средней скорости, но и ее динамика. Соответственно, я не стал строить сводные столбиковые диаграммы, а оставил фрагменты графиков скорости, где хорошо видны колебания последней.

Для контроля правильности настройки тестовых программ и скрипта была измерена пропускная способность локальной стомегабитной сети на витой паре. Результат - честные 100 Мбит/с [10] с некоторыми провалами (минимум - 80 Мбит/с, момент старта не рассматриваем), связанными, видимо, с тем, что тестовое ПО работало с обычным приоритетом в реальных условиях.

Первым делом оба устройства HomePlug были подключены в соседние розетки на одном удлинителе - минимальная длина соединения. Средняя скорость при таком включении оказалась не так уж и велика - 46 Мбит/с [11]. Наблюдаются выбросы до 53 Мбит/с и провалы до 32 Мбит/с.

Теперь вариант, более приближенный к реальности, - устройства расположены в разных комнатах. Средняя скорость упала до 39 Мбит/с, а разброс пиковых значений находился в интервале от 32 до 45 Мбит/с [12].

Самый тяжелый случай - отдельная розетка, соединенная с квартирной проводкой не напрямую, а в подъездном электрощите, причем через два защитных автоматических выключателя. В этих условиях средняя скорость составила 36 Мбит/с [13] с разбросом от 30 до 43 Мбит/с.

Попытки установить связь с розетками в нескольких соседних квартирах одного подъезда как на этом же, так и на других этажах закончились фиаско - связи нет в принципе, то есть даже не загорается индикатор Link на корпусе адаптера. Разумеется, разные квартиры подключаются к разным фазам трехфазной подъездной проводки, и, возможно, обзвони я всех соседей, мне удалось бы найти удачное место. Но рассчитывать на гарантированное соединение между двумя случайными квартирами в обычном московском доме, увы, не приходится (представители ZyXEL отметили, что этого никто и не обещал). Здесь будет не лишним отметить, что появившиеся в последние пару лет провайдеры, предоставляющие доступ в Интернет по электропроводке (например, "Спарк", www.spark-com.ru), используют не только другой стандарт (BPL на основе чипа DS2), но и несколько иную технологию соединения с электропроводкой - адаптер провайдера подключается через трансформаторы на все три фазы в подъездном стояке, а не на одну, как в данном случае, благодаря чему становится возможной связь со всеми квартирами.

Для сравнения были замерены скорости WiFi-соединения (802.11g) в той же квартире (адаптер рапортовал об установке связи на скорости 54 Мбит/с, уровень сигнала не падал ниже 80%, а других WiFi-сетей, работающих в установленной частотной полосе, поблизости не было). Здесь наблюдалась довольно странная ситуация: максимальное значение скорости было зафиксировано при работе адаптеров в разных комнатах - 19 Мбит/с в среднем [14], с разбросом от 22 до нечастых, но серьезных провалов до 2,4 Мбит/с. При расположении же в одной комнате скорость стабильно держалась на среднем уровне не выше 17 Мбит/с [15] примерно с тем же разбросом (списать это на глюки WiFi-адаптеров не могу - использовались два разных). Зато WiFi легко пробивается в соседнюю квартиру (возможно, сигнал отражается от стоящих напротив зданий); правда, сообщаемая адаптерами скорость установки соединения при этом падает до 24 Мбит/с. Разброс же реальной средней скорости в таком варианте оказался слишком велик от измерения к измерению - соединение нестабильно.

Проверка загрузки канала HomePlug сразу двумя потоками (во встречных направлениях) продемонстрировала полное совпадение практики с теорией [16] - общая скорость делится между потоками, а провалы в одном зеркально отображаются увеличением скорости в другом. Для WiFi, кстати, картина выглядит аналогично [17].

Подведем итоги. С передачей потокового мультимедийного контента HomePlug AV теоретически и с ограничениями справляется. С ограничениями - потому что поток в 17 Мбит/с чересстрочного 1080i по такому соединению проходит почти нормально, не говоря уж про 2,8 Мбит/с среднего потока стандартного DVD (в пиках до 9 Мбит/с), а вот полновесный 1080p с битрейтом до 65 Мбит/с - увы, нет. Тем не менее по сравнению с WiFi, у которого даже для 720p постоянно наблюдаются провалы (и соответствующие замирания картинки, а для широковещательной трансляции - просто выпадения части фильма), HomePlug AV в приличном выигрыше. А теоретически - потому что вокруг нашего коня уже не вакуум, но еще и не реальная загазованная московская атмосфера.

В предыдущем разделе я, ради чистоты эксперимента, кое-что из реальности вычел, а именно - самые шумящие электроприборы в квартире. Рекордсменом оказалась настольная галогенная лампа с импульсным преобразователем. На втором месте - энергосберегающая люминесцентная лампа (та, что вкручивается вместо обычной), в которую тоже встроен преобразователь. Далее идут несколько мелких люминесцентных трубок, использующихся у меня в качестве местного освещения, и наконец - плавный тиристорный регулятор люстры. Богатый набор импульсных блоков питания для всевозможной компьютерной периферии я просто отключил и не стал брать в расчет - у нормального человека их в таком количестве нет, да и особо шумящих образцов в моей коллекции не оказалось (надо заметить, что адаптеры от серьезных производителей, такие, например, как ноутбучные блоки питания от Delta, практически не шумят). В реальной обстановке влияние указанных осветительных приборов на пропускную способность весьма заметно. Единственная галогенная лампа снижает среднюю скорость с 46 до 43 Мбит/с даже при включении адаптеров в соседние розетки [18], а пиковые провалы до 32 Мбит/с появляются гораздо чаще. Все включенные приборы сообща снижают скорость до 38 Мбит/с (представители ZyXEL утверждают, что, невзирая на число источников помех, скорость падает не более чем на 20%, и далее, независимо от их количества, ситуация не ухудшается). При работе в разных комнатах средние скорости соответственно равны 34 и 26 Мбит/с [19,20], а для розетки, подключенной через подъездный щит, при всех указанных лампах получилось 30 Мбит/с с огромными колебаниями и провалами до 21 Мбит/с [21].

Есть, однако, у медали и обратная сторона. Сами адаптеры HomePlug тоже прилично шумят, и под этот удар в первую очередь попадают радиоприемные устройства вещательных коротковолновых диапазонов. Московский коротковолновый спектр и так прилично загажен, но даже на этом фоне работу адаптеров явно видно [22,23]. Впрочем, необходимость слушать "Голос Америки" на КВ давно отпала, тем более что теперь там ведут пропаганду в основном китайцы.

В процессе тестирования у меня появилось несколько мелких замечаний, которые и выскажу здесь скопом. Инсталлятор утилиты настройки адаптеров требует установить NET Framework 1.1 независимо от того, установлен он уже или нет (компания сообщила, что в новой версии утилиты эта ошибка устранена). Сама утилита конфигурации развлекает мелкими приколами: внизу есть поле сетевого пароля и кнопка Save; начинаешь вбивать пароль - кнопка пропадает. Тем не менее тыкаешься в то место, где она должна быть, - и она срабатывает.