Devolo Magic 2 Wifi: powerline uit de hoge hoed

Techniek

Hoewel powerline adapters gebruik maken van bestaande stroomleidingen en aansluitpunten, zit er een behoorlijk stuk techniek achter deze ogenschijnlijk recht-toe-recht-aan apparaten. We leggen op dit onderdeel kort uit hoe het werkt en wat belangrijk is. 

De binnenkant van de Devolo dLan 1200+ Starter kit 

HomePlug AV(2) standaard en G.hn

Veruit de meest gebruikte standaard voor powerline toepassingen op de Nederlandse markt is sinds jaar en dag de HomePlug AV-standaard van de HomePlug Alliance. Deze standaard zorgt zoals het een beetje standaard betaamt voor product- en fabrikant overstijgende compatibiliteit en diverse mogelijkheden om het maximale uit de techniek te halen. De originele HomePlug AV standaard is alweer enkele jaren geleden verder ontwikkeld tot een nieuwe versie, genaamd HomePlug AV2. Naast HomePlug AV(2) is er ook nog de minder bekende G.hn standaard. Deze techniek werkt in de basis grotendeels vergelijkbaar met HomePlug(AV2), al is het niet mogelijk om respectieve producten te combineren. Voorlopig vinden we nog weinig G.hn producten op de Nederlandse markt; voorbeelden zijn Devolo en Ziggo, dat zijn klanten een Comtrend extender biedt op basis van G.hn. 

Powerline adapters die onder de meest recente standaarden vallen, ondersteunen naast een breder frequentiespectrum, hogere snelheid en modulatie tevens de mogelijkheid om van mimo gebruik te maken. Aangezien mimo bij powerline naast de nul en fase ook gebruik maakt van de aardedraad, zal je enkel in huizen met een geaard lichtnet kunnen profiteren van de voordelen die deze techniek biedt. Ten slotte biedt de HomePlug AV2 standaard een energiebesparingsmodus, waarmee de adapters bij inactiviteit minder stroom zouden moeten verbruiken. Powerline adapters met wifi zullen in de praktijk weinig profijt hebben van een dergelijke modus, aangezien een wifi-netwerk nu eenmaal continu in de lucht moet zijn om goed te functioneren. 

Veruit de meeste powerline adapter sets die tegenwoordig te koop zijn vallen onder de HomePlug AV2 standaard. Binnen deze standaard zijn er vier verschillende snelheden te vinden: 600, 1000, 1200 en 2000 Mbit/s. Powerline op basis van de G.hn technologie biedt een maximale snelheid van 2400 Mbit/s. Hoewel deze snelheden een indicatie geven van de klasse waartoe ze behoren, zijn dit geen snelheden die je in de praktijk zal kunnen halen. Net als bij wifi gaat het om theoretische snelheden, waarbij geen rekening wordt gehouden met overhead. Voor een realistisch beeld van de te verwachten snelheid mag je het getal halveren en daar nog eens 10 à 20 procent vanaf halen.

Frequentiespectra, OFDM en QAM

Zoals we in de tabel kunnen zien maken de 600 Mbit/s en 1200 Mbit/s modellen gebruik van het frequentiespectrum van 2-68 MHz, terwijl de 1000 Mbit/s en 2000 Mbit/s adapters een iets breder spectrum van 2-86 MHz gebruiken. G.hn adapters maken gebruik van een 2-80 MHz spectrum. Binnen het specifieke frequentiespectrum creëren powerline adapters middels ofdm (orthogonal frequency division multiplexing) verschillende draaggolven die elkaar niet storen.

Op deze draaggolven worden de bits met behulp van de modulatietechniek qam (quadrature amplitude modulation) in groepjes verstuurd. Elk bitgroepje neemt minder ruimte in dan de afzonderlijke bits zouden doen, en heeft ter identificatie een unieke combinatie van amplitude en fase op een bepaalde frequentie, op basis waarvan de data weer kan worden terugvertaald tot individuele bits. Zodoende kunnen per saldo meer bits over dezelfde bandbreedte worden vervoerd, al vereist dit - net als ofdm - meer nauwkeurigheid en dus meer rekenkracht. Het toepassen van qam kan in verschillende mates van complexiteit. Hier zien we dat de 600, 1200, 2000 en 2400 Mbit/s powerline adapters gebruik maken van 4096-qam, terwijl de 1000 Mbit/s modellen het doen met 1024-qam. Let wel, hoe hoger de qam, hoe meer ruis er ontstaat en hoe hoger de foutmarge wordt.

Mimo

Net als routers kunnen powerline adapters gebruik maken van de mimo-techniek (multiple input, multiple output). Dankzij deze techniek kan een powerline adapter dus tegelijkertijd meerdere signalen verzenden en ontvangen, waardoor een 2x2 (2 zend-antennes en 2 ontvangst-antennes) configuratie kan worden gecreëerd. Onder de HomePlug AV2-standaard ondersteunen overigens enkel de 1200 en 2000 Mbits modellen deze techniek, die ook in de G.hn standaard is ingebouwd. Daarbij moet je er dus rekening mee houden dat toepassing van mimo via powerline naast een nul en fase, ook een aardedraad vereist.