Acceso por Redes Cableadas Transmisión de Datos sobre Redes de Electricidad 66.77 Sistemas de...
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Acceso por Redes Cableadas
Transmisión de Datos sobreRedes de Electricidad
66.77 Sistemas de ComunicacionesGrupo 4 - Presentación 6
Lunes 6 de Junio de 2005
Roy GrimmerDaniel LobMercedes PuzioHernán Souto
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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
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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.
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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.
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PLC
Aplicaciones (Cont.)
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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.
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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.
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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)
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BPLDetalles 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.
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BPLSubcapa 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.
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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.
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Alianzas
PCL ForumCreado 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
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Alianzas
HomePlug PowerLine AllianceCreado 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
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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)
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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
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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)
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HomePlug
Performance
Throughput según modulación y corrección de errores
Throughput según capa y tecnología
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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
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Productos Certificados para HomePlug
Devolo
MicroLink dLAN Starter Kit(Ethernet/Ethernet)
MicroLink dLAN Audio
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Productos Certificados para HomePlug
Devolo (cont.)
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Productos Certificados para HomePlug
GigaFast
14Mbps HomePlug USB Adapter Wall Mount - PE909-UI
14Mbps HomePlug USB Adapter - PE901-UI
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Productos Certificados para HomePlug
GigaFast (cont.)
3 Port 14Mbps HomePlugRouter - PE904-R
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Productos Certificados para HomePlug
Telkonet