Ingeniería de Telecomunicaciones P.L.C. Rodrigo Rojas Rocha

INTRODUCCIÓN PLC son unas siglas que significan: Power Line Communications o comunicaciones utilizando las líneas eléctricas. Las "comunicaciones a través de la red eléctrica" abarcan cualquier tecnología que permita la transferencia de datos con velocidades de banda estrecha o banda ancha a través de líneas eléctricas convencionales mediante el uso de tecnología avanzada de modulación para propósitos de comunicación. La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha.

Según el país, la institución y la compañía, las comunicaciones a través de la red eléctrica se agrupan bajo muchos nombres diferentes: PLC (Power Line Communications) PLT (Power Line Telecommunications) PPC (Power Plus Communications)

PRINCIPIOS OPERATIVOS. El principio de PLC consiste en superponer una señal de alta frecuencia (de 1,6 a 30 Mhz) en niveles bajos de energía a través de una señal eléctrica de 50 Hz.

TIPOS DE PLC. PLOC (Power Line Outdoors Communications): Comunicación entre la subestación eléctrica y la red doméstica (electro-modem). EXTRAHOGAREÑAS. El estándar es ETSI – Inst. Estándares de Telec. Europeos

TIPOS DE PLC. PLIC (Power Line Indoors Communications): Usa la red eléctrica interior de la casa, para establecer comunicaciones internas. INTRAHOGAREÑAS Ejemplo: PLIC es una de las vías utilizadas en domótica, (junto con la comunicación vía radio).

EL SISTEMA ELECTRICO. Frecuencia: 50Hz en Bolivia Intensidad: depende de la cantidad de energía. Tensión: Varia en función de motivos técnicos, económicos y de seguridad.

Elementos: Centros de generación. Líneas de alta tensión (AT). 220 – 400 KV. Estaciones transformadoras. Líneas de distribución en media tensión (MT). 20 – 132 KV Centros de transformación MT/BT. Líneas de distribución en baja tensión (BT). 220 – 380 V.

Elementos:

ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLC El primer sistema denominado “de Outdoor o de Acceso”, cubre el tramo de lo que en telecomunicaciones se conoce “ultima milla”, y que para el caso de la red PLC comprende la red eléctrica que va desde el lado de baja tensión del transformador de distribución hasta el medidor de la energía eléctrica.

ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLC El segundo sistema se denomina “de Indoor”, y cubre el tramo que va desde el medidor del usuario hasta todos los toma corrientes o enchufes ubicados al interior de los hogares. Para ello, este sistema utiliza como medio de transmisión el cableado eléctrico interno.

ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLC El tercer y ultimo elemento de la red PLC lo constituye el MODEM terminal o MODEM cliente, que recoge la señal directamente de la red eléctrica a través del enchufe. De esta manera tanto la energía eléctrica como las señales de datos que permiten la transmisión de información, comparten el mismo medio de transmisión, es decir el conductor eléctrico.

El hecho de que ambos servicios, los de energía eléctrica y los de transmisión de datos, operen en frecuencias muy distintas y distantes, permite que estos puedan compartir el medio de transmisión sin que uno interfiera sobre el otro. De esta manera, la tecnología PLC permite aprovechar una propiedad propia del conductor eléctrico que hasta la fecha se encontraba sin aprovechar la banda de frecuencia no utilizada por la energía eléctrica.

MODO DE FUNCIONAMIENTO DEL PLC. El concepto técnico es sencillo, desde la estación de transformación hasta el usuario final se utiliza la red eléctrica y a partir de la estación de transformación se conecta con la red de telecomunicaciones convencional. Esto supone que se podrá tener acceso a Internet en cualquier punto de la geografía donde llegue la red eléctrica no siendo necesario acceso a la red telefónica, lo que posibilita el acceso a internet en puntos donde la red telefónica no llega y por lo tanto no se tiene acceso a ADSL y en cambio la red eléctrica si lo hace.

La señal utilizada para transmitir datos a través de la red eléctrica suele ser de 1,6 a 30 Mhz, la cual difiere mucho de la frecuencia de la red eléctrica convencional (50 - 60 Hz).

Transmisión hasta nuestros hogares. Funcionamiento Transmisión hasta nuestros hogares. En las siguientes imágenes se explicara como transmite hasta nuestros hogares

Funcionamiento

Funcionamiento - Centro de servicios

Unidad de acoplo Media Tensión.

FuncionamientoCentro de transformación.

Centralización de contadores.

Usuario Final.

Modulación de Datos. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, en español Multiplexación de división de frecuencia ortogonal) y Spread Spectrum (o modulación de espectro expandido).

OFDM: OFDM es una técnica de modulación multiportadora, que permite solucionar los problemas debidos a la propagación multicamino, en lugar de transmitir la información en una única portadora, se divide el ancho de banda disponible en un conjunto de portadoras, en la figura se muestra la comparación entre sistema monoportadora y multiportadora.

OFDM La base de OFDM reside en la combinación de múltiples portadoras moduladas solapadas espectralmente, pero manteniendo las señales moduladas ortogonales, de manera que no se producen interferencias entre ellas.

Conexión de datos Todas las soluciones PLC deben incluir una capa física robusta y un eficiente protocolo de acceso a la capa de red. Este protocolo controla la división de los medios de transmisión entre muchos clientes, en tanto que la capa física especifica la modulación, la codificación y el formato de los paquetes. El método de acceso utilizado por las máquinas PLC es CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), que es el mismo método que se usa en las redes Wifi inalámbricas.

CSMA/CA Quiere decir Carrier Sense Multiple Acces/Collision Avoidance, lo que hace es prevenir una colisión. Este método asegura que el mensaje se reciba correctamente, es un proceso en tres fases en las que el emisor: -Escucha para ver si la red está libre. -Transmite el dato. -Espera un reconocimiento por parte del receptor.

Seguridad de red PLC un cifrado DES (Data Encryption Standard) (con una clave de 56 o 128 bits) la posibilidad de instalar redes separadas en el mismo circuito eléctrico con dos claves diferentes de cifrado que se pueden configurar mediante una herramienta de software que suele venir con el equipo.

ELEMENTOS DE UNA RED PLC CPE (Customer Premises Equipment): Equipo para el usuario final. Diseñado para una fácil y rápida instalación.

Head End (Equipo de cabecera): Conversor de datos instalado en las subestaciones transformadoras de media y baja tensión. Convierte los datos entre la red PLC de baja tensión y el estándar de Internet (Ethernet, USB). Velocidad 45 Mbps. Distancia máxima de 300.

EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION. Nodo de Media Tensión: Se instala en las subestaciones transformadores de media y baja tensión. Velocidad 135 Mbps. Distancia máxima de 800 m

EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION. Tipo 1: Convierte los datos entre la red PLC de medio voltaje y el de Internet (Gigabit Ethernet). Transmite datos entre redes PLC de medio voltaje o entre redes PLC de medio voltaje y redes PLC de bajo voltaje. Tipo 2: Transmite datos entre redes PLC de medio voltaje, o entre redes PLC de medio voltaje y redes PLC de bajo voltaje.

EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION.

VENTAJAS Flexibilidad Fácil de instalar para configuraciones en interiores Estabilidad Complementa a las soluciones de cable e inalámbricas Despliegue sobre la red de baja tensión. Sencillo, rápido y económico. Acceso al usuario final (“última milla”). Bucle de abonado.

VENTAJAS Coste de implantación reducido en comparación cable/ADSL. Velocidades de hasta 10 Mbps. Implementación de redes de área local (LAN). Control de seguridad remoto (televigilancia) Gestión y control remoto de electrodomésticos (domótica) Coexistencia con otras tecnologías

DESVENTAJAS La instalación y el alto rendimiento dependen de la arquitectura de la red eléctrica Problemas de interoperabilidad con distintos tipos de equipamiento. Puede haber “ruido” en las transmisiones. Frecuencias de radioaficionados. Se irá regulando según se vaya Implantando

CONCLUSIONES. El PLC ofrece: Simplicidad. Ubicuidad de la red eléctrica Progresividad. Se instalan sólo los equipos necesarios Ausencia de obras Ahorro y rapidez del despliegue Coexistencia con otras tecnologías

Preguntas?

Gracias !!