Acceso por Redes Cableadas Transmisión de Datos sobre Redes de Electricidad 66.77 Sistemas de Comunicaciones Grupo 4 - Presentación 6 Lunes 6 de Junio.

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1 Acceso por Redes Cableadas Transmisión de Datos sobre Redes de Electricidad 66.77 Sistemas de Comunicaciones Grupo 4 - Presentación 6 Lunes 6 de Junio de 2005 Roy Grimmer Daniel Lob Mercedes Puzio Hernán Souto

2 PLC ¿Qué significa? Power Line Communications. Tecnologías, equipamientos, aplicaciones y servicios para comunicaciones vía líneas de tensión. Servicios: PLT BPL Soluciones: Access PLC In Home PLC

3 PLC ¿Cómo funciona? La línea de tensión es transformada en una red de comunicaciones. Superposición de una señal de baja potencia a la señal de alimentación eléctrica. Separación de las señales por frecuencia.

4 PLC Aplicaciones Banda angosta: Control y automatización hogareña. Control y supervisión remota de electrodomésticos, etc. Banda ancha: Accesos a internet Telefonía. TV Recursos compartidos de internet y LAN Distribución de audio y video en el hogar, etc.

5 PLC Aplicaciones (Cont.)

6 Broadband over Power Lines (BPL) Introducción Utiliza la infraestructura existente de la red eléctrica. Provee acceso a Internet de alta velocidad y banda ancha a hogares y empresas. Basada en la tecnología Power-Line Communications (PLC) ya existente.

7 BPL Ventajas Infraestructura existente. Banda ancha a bajo costo en zonas remotas o sin otras formas de acceso. Competencia a otras tecnologías en zonas urbanas. Solución “prolija” al control de electrodomesticos via PC.

8 BPL Tecnología Comparte su esencia con xDSL, al aprovechar frecuencias libres en el medio. Importante degradación de las señales a grandes distancias, en particular en líneas de alta tensión. Como solución se usa F.O. en estos tramos. Se requieren “boosters” en líneas de media y baja tensión. Del poste de luz a al usuario: Wireless (802.11x) Cableado (Red eléctrica)

9 BPL Detalles Técnicos Poca disponibilidad comercial, sin estándares. Soluciones basadas en tecnologías de comunicaciones móviles, las que también sufren de altas tasas de error. Dos principales opciones tecnológicas: CDMA (Telefonía celular) Mayores tasas de información. OFDM (802.11a) Más inmune al ruido.

10 BPL Subcapa MAC Condiciones: No hay límite para la distancia entre nodos. Transmisión simultánea de varios nodos. La primera condición no permite usar CSMA/CD. Se usa CSMA/CA. Bluetooth también es apropiado.

11 BPL Problemas y Soluciones Datos no pueden atravesar transformadores de tensión. Bypassing es costoso. Solo justificable cuando permite brindar BPL a cientos de usuarios. Gran atenuación a altas frecuencias y ruido. Las líneas de tensión actúan como antenas. Interferencia con onda corta y VHF. Seguridad (Medio compartido). Falta de pautas para su implementación genera incertidumbre a los inversores.

12 Alianzas PCL Forum Creado en 2000. Sede en Francia. Representa intereses de fabricantes, compañías de energía eléctrica, entre otros. Apunta a redes hogareñas. Algunos miembros: Mitsubishi, Philips, EDF, Endesa, Instituto Balseiro - CNEA. Realizar actividades de difusión y prensa del potencial de PLC. Marketing Desarrollar modelos comerciales y financieros apropiados.Negocio Insistir en la coexistencia, interoperabilidad y estandarización de la tecnología PLC. Tecnologías Propiciar un marco regulatorio para PLC mediante actividades de lobby. Regulaciones Objetivos

13 Alianzas HomePlug PowerLine Alliance Creado en 2000. Sede en EE.UU.. Representa intereses de fabricantes, compañías de energía eléctrica, entre otros. Apunta a redes hogareñas. Algunos miembros: EarthLink, Sharp, Sony, EDF, Siemens, Motorola. Satisfacer requerimientos de performance, costo y escalabilidad para futuras generaciones de dispositivos. Tecnología Aplicaciones para simplificar la configuración y uso.Software Dispositivos para permitir nuevas clases de servicios.Hardware Canales de venta y soporte, educación del consumidor.Mercado Nuevos servicios para aumentar la demanda de dispositivos de red y servicios de soporte. Servicios y contenidos Objetivos

14 HomePlug Especificaciones Frecuencias en el rango 4,5 - 21 MHz. Tasa máxima de transferencia de 14 Mbps. Generalidades Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) como técnica básica. División del espectro en 84 portadoras de banda angosta y bajo throughput. Técnicas de adaptación del canal. Modulación: DBPSK 1/2, DQPSK 1/2, DQPSK 3/4 y ROBO. Corrección de errores forward (FEC): Convolution Code y Reed-Solomon. Capa Física (PHY) Basado en IEEE 802.3 para facilitar la integración con Ethernet. Adición de datos de control y encripción. Mecanismo de segmentación y ensamblaje para paquetes largos. Capa de Control de Acceso al Medio (MAC)

15 HomePlug Especificaciones (cont.) Tipos de frame. Largo: SOF (delimitador) – Payload (máx. 160 símbolos OFDM) – EOF (delimitador); Corto: “Response Delimiter”, para ARQ. Composición de los delimitadores. Preamble Frame Control Frame

16 HomePlug Especificaciones (cont. 2) Variación del Protocolo CSMA/CA. Sensado de tráfico en el medio, o sensado de potadora: tanto en PHY como en MAC. Resolución de prioridad para transmisión: 0-3; adaptación de VLAN tags - IEEE 802.1Q. Algoritmo de backoff: tráfico de baja prioridad ignorado en condiciones de alta utilización. Mecanismos de Acceso al Canal Soporte de 4 niveles de prioridad para el tráfico, según esquema de IEEE 802.1Q. Enfoque distribuido que reduce la complejidad de implementación. Latencia baja para el tráfico de alta prioridad, por segmentación y reemsamblaje del frame; por un algoritmo de backoff agresivo. Timer variable para descarte y límite máximo de reintentos. Calidad de Servicio (QoS)

17 HomePlug Performance Throughput según modulación y corrección de errores Throughput según capa y tecnología

18 HomePlug Productos Certificados Los productos certificados para HomePlug ofrecen una tasa máxima de transferencia de 14 Mbps sobre redes de electricidad.  Adaptadores Ethernet  Adaptadores USB  Routers / Bridges Ethernet  Adaptadores para Audio

19 Productos Certificados para HomePlug Devolo MicroLink dLAN Starter Kit (Ethernet/Ethernet) MicroLink dLAN Audio

20 Productos Certificados para HomePlug Devolo (cont.)

21 Productos Certificados para HomePlug GigaFast 14Mbps HomePlug USB Adapter Wall Mount - PE909-UI 14Mbps HomePlug USB Adapter - PE901-UI

22 Productos Certificados para HomePlug GigaFast (cont.) 3 Port 14Mbps HomePlug Router - PE904-R

23 Productos Certificados para HomePlug Telkonet