PLC : Power Line Communications Redes de datos a través de líneas de distribución de Medio y Bajo Voltaje (Primarias y Secundarias)

Presentación del tema: "PLC : Power Line Communications Redes de datos a través de líneas de distribución de Medio y Bajo Voltaje (Primarias y Secundarias)"— Transcripción de la presentación:

1 PLC : Power Line Communications Redes de datos a través de líneas de distribución de Medio y Bajo Voltaje (Primarias y Secundarias)

2 Informatización de la sociedad (IS) Llevar accesos de datos a todos los rincones. Limitaciones de infraestructura en países en vías de desarrollo. Slogan de IS = Accesos de Banda Ancha para todos. Disminución de la Brecha Digital.

3 Posibilidad…….. Es más común el acceso a la Energía eléctrica. Que el cliente reciba la energía eléctrica junto a los datos, amplía las posibilidades de servicio. Con un mínimo de inversiones. Gran oportunidad para las grandes empresas eléctricas.

4 PLC El último desarrollo en modalidades de acceso a redes de datos. Altas velocidades de transmisión y acceso a servicios de Banda Ancha. Utiliza como soporte los tendidos eléctricos de las redes de distribución de medio y bajo voltaje. Permite gran variedad de servicios.

5 Servicios posibles Servicios Indoor. Telefonía IP. Video en demanda y TV interactiva. Acceso a Internet a alta velocidad. Facilitar conexión de electrodomésticos de última generación a Internet. Redes de monitoreo de Diagnostico de fallas, diagnósticos y televigilancia. Control remoto de equipos eléctricos. Admisitración de la demanda de energía eléctrica. Lectura de metros eléctricos. Etc..

6 Medios de transmisión de Tecnologías competidoras Vía Satélite. Vía Radio (Fixed Wireless Access, Wireless Local Loop). Vía cable o fibra (telefonía, xDSL, HFC, FTTB). Vía cable de corriente. (PLC). Alternativa tecnológica competitiva junto a xDSL con rápida implantación y buena calidad de servicio. Uso de infraestructura ya existente.

7 Antecedentes uso de la Red Eléctrica para datos en comunicaciones punto a punto. Usa generalmente frecuencias para datos entre 10 y 450 KHz

8 Fundamentos de PLC: MDF para datos y energía.

9 Ejemplo de Espectro utilizado para PLC Frecuencias más altas y mayores Bt, por lo que alcanza mayores velocidades.

10 PLC, Tecnología de acceso: comparación.

11 Antecedentes Al parecer la compañía eléctrica israelí Nisko, desarrolladora de los protocolos NISCOM de PLC. Establecimiento de redes de computadoras para servicios de banda ancha sobre la red de distribución de energía eléctrica. Se alcanzan velocidades de 2, 10 y hasta 200 Mbps según el producto y las condiciones del sistema de distribución.

12 Huecos Espectrales Para PLC

13 Huecos Espectrales Para PLC (2) Los rangos de frecuencia no son continuos. No es posible transmitir con una única portadora. Es preciso transmitir con portadoras diferentes ubicadas en los espacios espectrales disponibles. OFDM: Método de modulación más empleado.

14 Evolución de la Tecnología PLC

15 Modulaciones de PLC Modems para conectar la señal a la línea eléctrica. Los Modems PLC emplean OFDM (2.46 MHz- 38 MHz). Los modems encriptan la señal en la capa de enlace para seguridad de los datos. En redes de difusión con capa de enlace común, esto no garantiza la privacidad de los datos.

16 Características destacadas de PLC Tecnología de banda ancha Tecnología de banda ancha Velocidades de transmisión de hasta 200 Mbps. Velocidades de transmisión de hasta 200 Mbps. Proceso de instalación sencillo y rápido para el cliente final. Proceso de instalación sencillo y rápido para el cliente final. Enchufe eléctrico (Toma única de alimentación, voz y datos.) Enchufe eléctrico (Toma única de alimentación, voz y datos.) Sin necesidad de obras ni cableado adicional. Sin necesidad de obras ni cableado adicional. Equipo de conexión (Modem PLC) Equipo de conexión (Modem PLC) Transmisión simultánea de voz y datos. Transmisión simultánea de voz y datos. Conexión de datos permanente (activa las 24 horas del día) Conexión de datos permanente (activa las 24 horas del día) Permite seguir prestando el suministro eléctrico. Permite seguir prestando el suministro eléctrico.

17 PLC: Fortalezas, Debilidades, Oportunidades, Amenazas.

18 Tipos de soluciones Soluciones Indoor. (De interiores) Usa solamente los circuitos de alimentación de energía de un edificación. Solución Outdoor. (De exteriores) Usa las líneas de distribución de la Empresa eléctrica. Distribución de medio voltaje (Primarias) Distribución de bajo voltaje (Secundarias)

19 Solución de PLC Indoor Head End CPE

20 Solución de PLC Indoor (2)

21 Head End Indoor (3) (Plataforma MainNet) Puede soportar de decenas a cientos de terminales.

22 Solución PLC Outdoor (desde la baja tensión) Línea bajo voltaje A la red IP router PLC Terminal PLC

23 Arquitectura de FO hasta bajo voltaje (BV).

24 Arquitectura de FO hasta bajo voltaje (2) Ventajas Ancho de banda de la fibra. Menores dificultades por las radiaciones de los sistemas de medio voltaje. Desventajas Económicas por costo de la FO. Velocidades reducidas por Bt del par de cobre en comparación con la FO.

25 Arquitectura Líneas de Medio Voltaje y Bajo Voltaje Bypass del transformador BV

26

27 Esquema de un bypass de transformador.

28 Arquitectura Líneas de Medio Voltaje y Bajo Voltaje (2) Ventajas La Empresa Eléctrica no requiere infraestructura de FO. Desventaja Los bypass de transformadores pueden ser costosos si el número de clientes por transformador es bajo. Máxima perturbación eléctrica por el uso de líneas de MV y BV.

29 Arquitectura Red de Medio Voltaje e inalámbrico. Inalámbrico

30 Posible Solución BV - inalámbrica Interfaz inalámbrica z z

31 Arquitectura Red de Medio Voltaje e inalámbrico (2) Ventajas Las redes de MV son más robustas que las de BV por tener menos nodos. Desventajas Los costos de las antenas. Limitación del ancho de banda de cada usuario porque una misma conexión serviría a múltiples usuarios.

32 Comparación de arquitecturas

33 Partes de un Sistema PLC no indoor (1) Red de Transporte. Red de Distribución. Red de Acceso.

34 Partes de un Sistema PLC no indoor (2) Red de Transporte Red IP Físicamente soportada en Fibra óptica xDSL Circuitos E1, etc. Otros.

35 Partes de un Sistema PLC no indoor (3) Red de Distribución Red de distribución de Medio y Bajo Voltaje de la Empresa Eléctrica. Red de Acceso Alimentación eléctrica de la instalación. Sustituto del par del abonado en la comunicación telefónica.

36 Plataforma Main Net Componentes de un sistema PLC (1) Unidades de Control y Gestión Dispositivos de Gestión de la red (Gateways, Configuración, direccionamiento, mantenimiento, contabilidad, etc). Unidades de Acceso. Head End. Repetidor. Unidades terminales. Modems PLC (conocidos como CPE Customer Promises Equipment).

37 Plataforma Main Net Componentes de un sistema PLC Terminales Head End para media tensión Head End para baja tensión

38 Head End en PLC Equipo cabecera, en esencia router con tarjeta Modem. Por un lado la red de distribución de baja o mediana tensión. Por otro lado una red IP mediante FO, xDSL o E1. Indoor (inyección en baja tensión) Outdoor (inyección media tensión o baja tensión para múltiples edificaciones)

39 Plataforma Main Net Solución PLC desde la baja tensión

40 Plataforma Main Net Soluciones de PLC desde la media Tensión

41 Usuarios promedios/transformador en redes de distribución de bajo voltaje. Europa 150 China 250 Brazil 20 EEUU 15 Por esto en Continente Americano se prefiere la inyección de datos desde la media tensión.

42 Arquitectura por capas en PLC

43 Dificultades Interferencia con otros servicios preexistentes (servicios de com. Aeroportuarios, radares de aproximación, etc., transmisión de radio FM). El número máximo de hogares por transformador. Cada Transformador requiere de un dispositivo PLC. Seguridad al no garantizar la privacidad de las comunicaciones.

44 Aplicación Servicios residenciales y a SOHO. Servicios telefónicos. Acceso ininterrumpido a servicios de BA. Acceso a Internet. VPN. VoIP

45 Firmas destacadas en PLC DS2ASCOMMAIN.NET OrigenEspañolSuizoIsraelí Tecnología Velocidades -45 Mbps -200 Mbps (lab) Velocidades -4.5 Mbps -20 Mbps (lab) Velocidades-2Mbps Producto Chipsets para modems PLC Concentradores Repetidores CPEs ConcentradoresRepetidoresCPEs SW de Gestión

46 Para soluciones Indoor En edificaciones de alimentación trifásicos por cables, la información se inyecta en una fase y generalmente se induce en las restantes. En edificaciones de alimentación trifásicos de barras se requiere de acopladores capacitivos. En edificaciones con alimentaciones independientes se requiere también de acopladores capacitivos.

47 Panorama de estandarización de PLC

48 Presencia mundial de PLC (2004)

49 Conclusiones PLC, nueva y económica alternativa para servicios de datos. Empleo de la red eléctrica ya establecida. Soporta múltiples servicios. Solución económica para países en desarrollo. Soluciones Indoor y Outdoor. Estandarización incipiente.

50 Bibliografía La Informatización de la Sociedad en Cuba y las PLC, L. Conde, ETECSA. Análisis de las Posibilidades de uso en Cuba de las redes de distribución Primaria y Secundaria para la Transmisión de Datos. Aslhey Hernández Reza. Tesis de Maestría en Telemática, CUJAE. Sitios de Internet.

51 Sitios de Internet

52 CPE