Che differenza c’è tra trasmissione di segnali di rete su onde convogliate e adattatori “powerline”? Si possono usare nelle reti LAN?

Ricordo che già parecchi anni fa si parlava di trasmisione di segnali di rete su “onde convogliate” anche se, che io sappia, non si trovavano facilmente prodotti di quel tipo. Adesso da qualche anno invece vedo che sono sempre più diffusi gli adattatori “powerline”, che costano abbastanza poco e si trovano anche nei supermercati. Due domande: si tratta della stessa cosa o sono tecnologie diverse? Si possono usare questi apparecchi nelle reti LAN?

Lei ricorda bene! Già nella seconda metà degli anni ’90 in Italia si era effettivamente affacciata la tecnologia di trasmissione a onde convogliate che consentiva la distribuzione di segnali con contenuto di informazione sulle reti elettriche esistenti, promettendo – secondo alcuni ottimisti – di soppiantare in breve tempo i sistemi di cablaggio specifici (ancora prevalenti a quell’epoca) e rendere superflui gli allora onerosi investimenti in sistemi di cablaggio strutturato. Ci furono anche dei tentativi di diffusione commerciale su larga scala, che però non ebbero il successo sperato.

Da alcuni anni, invece questa tecnologia trova sempre maggiore diffusione sul mercato consumer, grazie al basso costo dei dispositivi disponibili ed alla loro semplicità di utilizzo.

L’argomento è interessante e non escludo di parlare più diffusamente di questa tecnologia, degli standard che attualmente la definiscono e delle sue potenzialità di impiego, in un prossimo articolo. Qui mi limiterò a rispondere alle sue domande in modo sintetico e, spero, esaustivo.

Incomincio con il chiarire che il termine powerline (o PLC – Power Line Communications) non è altro che il corrispettivo inglese di ‘trasmissione a onde convogliate’ e si riferisce proprio alla tecnica di modulazione, secondo protocolli definiti, di una portante (ad una frequenza, per applicazioni domestiche, tipicamente fra i 20Hz e i 20kHz) sovrapposta all’alimentazione elettrica per trasmettere segnali contenenti informazioni, sfruttando i cavi elettrici come mezzo fisico. Tale tecnologia è oggi diffusa in vari ambiti su scala geografica, metropolitana e anche – seppure con notevoli limitazioni, alle quali accenneremo – nelle reti locali.

Veniamo dunque al punto della sua seconda domanda: come e in quali contesti si possono utilizzare apparati powerline nelle reti LAN (Local Area Networks)?

Posso rispondere in modo molto chiaro e sintetico: come estensione di emergenza o come surrogato di impianti esistenti e quasi esclusivamente nell’ambito di reti domestiche.

Sebbene i costi molto contenuti (che partono da poche decine di Euro per una coppia di adattatori), le prestazioni, che oggi possono raggiungere i 500 Mb/s in condizioni ottimali e le distanze supportate (o dichiarate dai costruttori) che arrivano teoricamente anche ad alcune centinaia di metri, siano senz’altro degli aspetti positivi, non bisogna trascurare una serie di considerazioni importanti ai fini della pianificazione, dell’installazione e dell’utilizzo di tali apparecchiature in ambiti diversi da quello degli impianti domestici.

Gli impianti domestici, intesi come impianti la cui estensione è limitata ad una singola unità abitativa (da non confondersi con le reti di tipo residenziale) , si prestano molto bene all’adozione dei dispositivi powerline, in quanto:

  • molto raramente (per dirla tutta: ancora oggi, quasi mai !) sono predisposti con un impianto di cablaggio strutturato che distribuisca un adeguato numero di prese per la connettività nelle varie stanze della casa/appartamento
  • sono tuttavia, sempre più spesso, dotate di un impianto Wi-Fi, seppure con copertura non sempre soddisfacente in tutti gli angoli della casa
  • anche in presenza di un numero crescente di apparati che devono connettersi alla rete, tipicamente soltanto un piccolo numero non riesce ad accedere alla rete WiFi e neccessita di connettività aggiuntiva powerline
  • non sono in generale richieste applicazioni per l’utente che possano risultare incompatibili con il protocollo powerline o possano realmente risentire dei punti deboli di questa tecnologia (limitazione di banda, sensibilità alle interferenze, difficoltà di amministrazione e di diagnostica, …)

Pertanto, l’impiego di due o più apparecchi powerline dotati di porte Ethernet e/o di dispositivi (powerline WiFi extender) in grado di ampliare il raggio d’azione del router WiFi verso le zone meno servite, risulta spesso essere una soluzione semplice, rapida ed economica per risolvere la maggior parte dei problemi di accesso alla rete e a Internet che si possono incontrare in una rete domestica.

Figura 1 – Un tipico adattatore powerline con porta Ethernet RJ45 (Fonte: Netgear)

 

A questo scopo esistono numerose tipologie (oltre che marche e prezzi) di apparati che permettono, utilizzati singolarmente, a coppie o in combinazione fra di loro, di soddisfare pressoché ogni esigenza di ampliamento, estensione o … alternativa ad una rete domestica. I più diffusi sono i seguenti:

  • extender con porte Ethernet (singole o doppie) da 200 o 500 Mb/s
  • extender WiFi
  • ripetitori WiFi
  • extender combo (porte RJ45 + radio WiFi)

Ma si trovano anche dispositivi con funzionalità più diversificate, come ad esempio telecamere per interni o esterni

Figura 2 – Esempio applicativo di una soluzione di connettività powerline in ambito domestico (Fonte: Edimax)

 

Attenzione però ad alcune limitazione e punti deboli di questa tecnologia. Innanzitutto, sebbene esistano degli pseudo-standard che definiscono i protocolli di comunicazione e le specifiche di funzionamento degli apparati powerline (ad esempio, in ambito domestico, quello stabilito dal consorzio di imprese Homeplug Powerline Alliance), non esiste di fatto una standardizzazione che si armonizzi con il mondo delle applicazioni Ethernet (IEEE 802.3). Quindi non sarebbe possibile pianificare le prestazioni in funzione della distanza e del numero degli apparati installati nel contesto di una rete LAN.

In secondo luogo il trasporto dei segnali lungo la rete elettrica risulta piuttosto vulnerabile ai disturbi ed alle interferenze elettromagnetiche (EMI – Electro-Magnetic Interference) indotte attraverso i cavi elettrici stessi, che facilmente fungono da antenne – ben distribuite! – o irradiate attraverso l’ambiente.

Inoltre gli apparati powerline non consentono la trasmissione del segnale oltre il contatore dei consumi elettrici, che di fatto costituisce una barriera insormontabile e definisce quindi i confini di una rete powerline.

Figura 3 – Due dispositivi powerline con interfaccia WiFi: un range extender e un ripetitore (Fonte: D-Link)

 

Tutto ciò senza considerare il fattore decisivo: il collegamento di apparati utilizzatori attraverso dispositivi powerline costituisce un espediente comodo per ovviare a limitazioni (o all’assenza) di un’infrastruttura fisica di rete, situazione in qualche modo accettabile (come dato di fatto, rispetto alla situazione oggi esistente) in ambito domestico ma del tutto incompatibile con i criteri minimi di accettabilità per una rete locale in ambito commerciale/uffici, industriale, residenziale, sanitario, scolastico, ecc. … dove al contrario è richiesto un impianto progettato e realizzato secondo i dettami degli standard di settore. Seguendo le indicazioni di tali standard, l’infrastruttura prevedrà già un numero e una distribuzione adeguata di punti di accesso cablati, ed eventualmente anche wireless, e la necessità di estensioni temporanee o di emergenza dovrebbe davvero essere infrequente.

Ecco, il ruolo dei dispositivi powerline è proprio questo, in definitiva: non mattoncini con cui costruire una rete, ma preziosi elementi in nostro aiuto quando è necessario ovviare ad un problema di connettività altrimenti difficile da risolvere.

2017-10-09T16:13:31+00:00