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 Tecnologías Avanzadas de Telecomunicaciones. EPIE - UNA - PUNO ÍNDICE. RESUMEN. 1 INTRODUCCIÓN. 2 1. ANTECEDENTES. 2 2. PRINCIPIOS OPERATIVOS. 3 3. TIPOS DE PLC. 3 4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS. 3 4.1. Ventajas. 3 4.2. Desventajas. 4 5. MARCO LEGAL Y NORMATIVA. 4 6. ESTANDARIZACIÓN. 5 7. COEXISTENCIA CON OTRAS TECNOLOGÍAS. 5 TECNOLOGÍA PLC. 6 1. CAPA FÍSICA. 6 1.1. El Sistema Eléctrico. 6 1.2. Canal de Transmisión. 7 1.3. Transmisión de la Señal. 7 1.4. Modulaciones Empleadas. 8 1.5. Tipos de Redes PLC. 11 1.6. BPL (Banda Ancha). 11 2. CAPA ENLACE. 13 2.1. Subcapa de Acceso al Medio. 13 2.2. Subcapa de Enlace de Datos. 14 2.3. Pila de Protocolos de un Equipo PLC. 14 2.4. Comunicación de Datos. 15 2.5. Modos de Operación: Síncrona / Ancrona. 15 3. DETERIORO DE LA SEÑAL PLC. 16 3.1. Ruido Impulsivo. 16 3.2. Ruido Síncrono. 17 3.3. Ruido de Fondo. 17 3.4. Ruido Asíncrono. 18 3.5. Problemas de la Tecnología PLC (Interferencias). 18 3.6. Métodos de Acoplamiento de la Señal. 19 PLC (Power Line Communications) Kenny A. ÁVILA CORRALES 1

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ÍNDICE.

RESUMEN. 1

INTRODUCCIÓN. 2

1. ANTECEDENTES. 2

2. PRINCIPIOS OPERATIVOS. 3

3. TIPOS DE PLC. 3

4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS. 3

4.1. Ventajas. 34.2. Desventajas. 4

5. MARCO LEGAL Y NORMATIVA. 4

6. ESTANDARIZACIÓN. 5

7. COEXISTENCIA CON OTRAS TECNOLOGÍAS. 5

TECNOLOGÍA PLC. 6

1. CAPA FÍSICA. 61.1. El Sistema Eléctrico. 61.2. Canal de Transmisión. 71.3. Transmisión de la Señal. 71.4. Modulaciones Empleadas. 81.5. Tipos de Redes PLC. 111.6. BPL (Banda Ancha). 11

2. CAPA ENLACE. 132.1. Subcapa de Acceso al Medio. 132.2. Subcapa de Enlace de Datos. 142.3. Pila de Protocolos de un Equipo PLC. 142.4. Comunicación de Datos. 152.5. Modos de Operación: Síncrona / Asíncrona. 15

3. DETERIORO DE LA SEÑAL PLC. 163.1. Ruido Impulsivo. 163.2. Ruido Síncrono. 173.3. Ruido de Fondo. 173.4. Ruido Asíncrono. 18

3.5. Problemas de la Tecnología PLC (Interferencias). 183.6. Métodos de Acoplamiento de la Señal. 19

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ARQUITECTURA DE DISPOSITIVOS DE COMUNICACIONES DE REDELÉCTRICA. 22

1. ARQUITECTURA DE INTERIORES. 22

2. SEGURIDAD DE RED PLC. 23

3. ARQUITECTURA DE EXTERIORES. 23

4. MODO DE FUNCIONAMIENTO DEL PLC. 23

5. EQUIPOS DE PLC BAJA TENSIÓN. 26

6. EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSIÓN. 27

CONCLUSIONES. 29

BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES DE INFORMACIÓN. 30

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RESUMEN.

El presente trabajo, trata sobre Power Line Communications, también conocido por sus siglas PLC, es un término inglés que puede traducirse por “comunicaciones mediante

cable eléctrico”, se dará una descripción general del PLC, además se explicara el modo defuncionamiento y algunos casos prácticos de esta tecnología.

Se trata, fundamentalmente, de la transmisión de voz y datos a través de la Redeléctrica. El objetivo más atrayente de esta tecnología es tratar de aprovechar la ubicuidadde la mayor red construida por el hombre (más de 3.000 millones de personas cuentan conenergía eléctrica en todo el mundo) llamada red de redes. De esta manera, las compañíaseléctricas incrementarían su rentabilidad, al aumentar el valor agregado de sus servicioscon una mínima inversión, aprovechando su infraestructura para fines que no habían sido

concebidos inicialmente. Es algo similar a lo ocurrido con las empresas telefónicas cuandocomprendieron que el par de cobre se podría emplear para acceder a Internet y ofrecer otros servicios de transmisión de datos, además de permitir las comunicaciones por voz.

La tecnología PLC de banda ancha puede transmitir datos a través de la red desuministro eléctrico, y, por lo tanto, extender una red de área local existente o compartir una conexión a Internet existente a través de los enchufes eléctricos mediante lainstalación de unidades específicas.

El principio de PLC consiste en superponer una señal de alta frecuencia (de 1,6 a30 Mhz) en niveles bajos de energía a través de una señal eléctrica de 50 Hz. Esta segunda

señal se transmite a través de la infraestructura eléctrica y se puede recibir y decodificar demanera remota. De esta forma, recibirá la señal cualquier receptor PLC que se ubique en lamisma red eléctrica.

Un acoplador integrado en los puntos de entrada del receptor PLC elimina loscomponentes de baja frecuencia antes de que se proceda al tratamiento de la señal.

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INTRODUCCIÓN.

PLC son unas siglas que pueden tener dos significados: Programmable LogicController o Controlador lógico programable y Power Line Communications o PowerLine Carrier o comunicaciones utilizando las líneas eléctricas o bien Transmisión por Onda Portadora de Corriente. Dentro de este trabajo nos ocuparemos de la últimainterpretación de esta sigla. Las "comunicaciones a través de la red eléctrica" abarcancualquier tecnología que permita la transferencia de datos con velocidades de bandaestrecha o banda ancha a través de líneas eléctricas convencionales mediante el uso detecnología avanzada de modulación para propósitos de comunicación. La tecnología PLCaprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad detransmisión de datos, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante bandaancha.

Según el país, la institución y la compañía, las comunicaciones a través de la redeléctrica se agrupan bajo muchos nombres diferentes:

PLC (Power Line Communications) PLT (Power Line Telecommunications) PPC (Power Plus Communications)

La tecnología de punta PLC permite ofrecer servicios de telecomunicaciones hastael usuario final a través de la red eléctrica, utilizando la red de distribución de baja tensiónexistente, entre el centro de transformación y la terminal de red como medio de

transmisión de voz y datos. Por lo tanto, la señal PLC comparte la línea eléctrica, aunquehay que destacar que utiliza un rango de frecuencias de bajo tráfico. Este rango espectralse encuentra comprendido entre los 1.6 y los 30 MHZ, hallándose en la banda de HF (highfrequency), también llamada “onda corta”.

1. ANTECEDENTES.

El uso de cable eléctrico para la transmisión de información no es una nuevaaplicación. En los años 50 se había creado un sistema que permitía a las empresas deenergía controlar el consumo, el encendido del alumbrado público y el valor de las tarifaseléctricas por medio de una señal de baja frecuencia (100 Hz) que viajaba a través de loscables de la red en un solo sentido. A mediados de los 80 se iniciaron investigacionessobre el empleo de los cables eléctricos como medio de transmisión de datos y a fines deesa década ya se conseguía transmitir información en ambas direcciones. A finales de los90 se consiguió que esta transmisión se realizara a velocidades suficientemente elevadas.Esto permitió vislumbrar una aplicación en el campo de las telecomunicaciones: el accesoa Internet.

La banda ancha a través de PLC se empezó a utilizar a finales de los 90:

1950: con una frecuencia de 10 Hz, una alimentación de 10 KW, y una vía de unsolo sentido: alumbrado de ciudades, control remoto de repetidor.

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Mediados de la década del 80: inicio de las investigaciones relacionadas con eluso de la red eléctrica para permitir la transmisión de datos, en bandas de entre 5 y500 KHz, siempre en una sola dirección.

1997: primeras pruebas para la transmisión de señales bidireccionales de datos através de la red de suministro eléctrico, inicio de las investigaciones por parte deAscom (Suiza) y Norweb (Reino Unido)

2000: primeras pruebas llevadas a cabo en Francia por EDF R&D y Ascom.

2. PRINCIPIOS OPERATIVOS.

La tecnología PLC de banda ancha puede transmitir datos a través de la red desuministro eléctrico, y, por lo tanto, extender una red de área local existente o compartir una conexión a Internet existente a través de los enchufes eléctricos mediante la

instalación de unidades específicas.

El principio de PLC consiste en superponer una señal de alta frecuencia (de 1,6 a30 Mhz) en niveles bajos de energía a través de una señal eléctrica de 50 Hz. Esta segundaseñal se transmite a través de la infraestructura eléctrica y se puede recibir y decodificar demanera remota. De esta forma, recibirá la señal cualquier receptor PLC que se ubique en lamisma red eléctrica.

Un acoplador integrado en los puntos de entrada del receptor PLC elimina loscomponentes de baja frecuencia antes de que se proceda al tratamiento de la señal.

3. TIPOS DE PLC.

PLOC (Power Line Outdoors Communications): Comunicación entre lasubestación eléctrica y la red doméstica (electro-modem). EXTRAHOGAREÑAS.

El estándar es ETSI – Inst. Estándares de Telec. Europeos. 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).

4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

4.1. Ventajas:

Utiliza la infraestructura ya existente, es decir el cableado eléctrico, por lo que noes necesario ningún tipo de obra adicional.

Cualquier enchufe en una casa es suficiente para estar conectado. Posibilidad de crear redes de datos domesticas utilizando el cableado existente.

Su instalación es muy rápida por parte del cliente. Proporciona una conexión permanente 24h al día.

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Disponibilidad de múltiples servicios a través de una misma plataforma. Es posible combinarla con otras tecnologías. Por medio de microfiltros se evitan las posibles interferencias generadas por los

electrodomésticos.  No sufre de los inconvenientes de ADSL o cable que no llega en muchos casos alusuario final. Al estar ya implantada la red eléctrica permite llegar a cualquier 

 punto geográfico. El ancho de banda es de 45 Mbps aunque actualmente ya se alcanzan velocidades

de 135 Mbps y en breve se llegará a 200 Mbps. Con un solo repetidor se provee de conexión hasta 256 hogares. Con el tiempo los costes se abaratarán. Las tarifas de conexión, aunque todavía no están fijadas, no superarán las cuotas de

ADSL.

4.2. Desventajas:

Tiene escasa competencia tecnológica. La producción de los equipos necesarios es todavía escasa Ausencia de estándares tecnológicos para la interoperabilidad de equipos. La red eléctrica no fue diseñada para transmitir datos por lo que experimenta

frecuentes caídas y la calidad de las llamadas telefónicas no es completamentesatisfactoria.

Interferencias durante la navegación a través de la Web. Falta de seguridad.

Oposición de las compañías telefónicas.

5. MARCO LEGAL Y NORMATIVA.

Cualquier tipo de tecnología que funcione en una banda de frecuencia definidadebe situarse dentro de un marco legal. Las redes PLC son, al mismo tiempo, redes desuministro eléctrico y de telecomunicaciones. Por este motivo, a las autoridades les resultódifícil definir su marco legal. Además, no existe ninguna norma específica que regule losequipos y las redes PLC. En la actualidad, se están realizando trabajos con el PLC Forum yel Instituto europeo de estándares de telecomunicaciones (ETSI). Sin embargo, hasta lafecha no se ha publicado ningún resultado.

En consecuencia, la instalación de redes PLC es libre en la actualidad en lo querespecta las instalaciones que se encuentran detrás de un dispositivo de medición privado(llamado "de interiores" o "doméstico"); a la condición de que no causen efectossecundarios negativos. En ese caso, el equipo se retiraría. Con respecto a las instalacionesexternas (llamadas "de exteriores") donde se transmite la señal en el nivel de lostransformadores de alto y bajo voltaje HTA/BT para crear bucles eléctricos locales, laautoridad reguladora de telecomunicaciones debe conceder los permisos para realizar 

 pruebas siempre que la tecnología esté aún en desarrollo y no se hayan publicado los

estándares.

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6. ESTANDARIZACIÓN.

Sólo existe un estándar de este tipo. El estándar estadounidense: Estándar Homeplug V1.0.1. Este estándar es válido únicamente para instalaciones "en interiores" yno funciona con aplicaciones "de exteriores" actuales. Surgirán otros estándares en los

 próximos meses o años.

Importante: Todos los equipos disponibles al público en la actualidad cumplen conel estándar "Homeplug".

7. COEXISTENCIA CON OTRAS TECNOLOGÍAS.

PLC puede utilizarse sola o en compañía de otras tecnologías. Si se utiliza comored de acceso, obtendremos la conexión a Internet a partir del enchufe. Pero en otrasocasiones, se utiliza otra tecnología para obtener el acceso, y PLC hacer este accesodisponible desde cualquier enchufe. Así tenemos por ejemplo PLC-ADSL, PLC-WiFI,PLC-LMDS, PLC-HFC, PLC-Satélite,…

PLC como red de acceso. PLC-ADSL: Instalaciones en edificios, hogares, oficinas, hoteles etc. PLC-Wifi: Red de distribución con enlaces punto-punto, punto - multipunto, zonas

rurales.

PLC-HFC: Sustituyendo el último tramo de cable coaxial por PLC (no soportavídeo).

PLC-Satélite: Conexión con Internet en zonas de difícil acceso, zonas rurales.

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TECNOLOGÍA PLC.

1. CAPA FÍSICA.

1.1. EL SISTEMA ELÉCTRICO.

Casi todas las grandes redes eléctricas transmiten energía a altos voltajes parareducir las pérdidas de transmisión, después en el lado de los usuarios se usantransformadores reductores para disminuir el voltaje. Puesto que las señales de PLC no

 pueden pasar fácilmente a través de los transformadores (su alta inductancia los haceactuar como filtros de paso bajo, dejando pasar solo las señales de baja frecuencia y

 bloqueando las de alta) los repetidores se deben unir a los transformadores.

 Figura 01. Esquema del sistema eléctrico.

Características: Frecuencia: 50Hz – 60Hz. 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.

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1.2. CANAL DE TRANSMISIÓN.

La red de suministro eléctrico no ha sido concebida para el transporte de señales dealta frecuencia (HF, por sus siglas en inglés). Por lo tanto, se deben considerar laslimitaciones de este medio para garantizar la buena transmisión de señales de altafrecuencia sin perturbar los dispositivos próximos y las frecuencias de la banda de radio de1 a 30 MHz. Algunas frecuencias de esta banda se reservan para el ejército o para losradioaficionados. Se debe de tener en cuenta toda esta información para poder 

 proporcionar suficiente ancho de banda al usuario final.

Se trata de limitar la potencia de funcionamiento necesaria para transmitir los datosal tiempo que se garantiza el suficiente ancho de banda y se limitan los efectos del ruido yla distorsión en la línea. La solución: combinar una señal con las mejores prestaciones

 posibles y un acoplamiento óptimo de la red PLC a la red de suministro eléctrico.Existen dos métodos de acoplamiento: acoplamiento capacitativo en paralelo a la

red eléctrica o acoplamiento inductivo mediante el uso de un núcleo magnético. Parainstalaciones de interiores, el acoplamiento capacitativo es el predeterminado cuando seconecta el equipo PLC al enchufe eléctrico. El problema surge únicamente en lasinstalaciones de exteriores ya que son mucho más difíciles de instalar.

Características del Canal.

Rango de frecuencias (1.6-30 MHz).

Baja impedancia, lo que implica altas potencias de emisión. Alta atenuación. La impedancia varía en cada ciclo de tensión, debido al uso de dispositivos no

lineales (diodos, transformadores, etc.) La impedancia varía temporalmente por el encendido y apagado de dispositivos. Reflexiones, debido a la topología de la red eléctrica en las viviendas. Medio muy ruidoso. Puede no haber neutro (tierra).

1.3. TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL.

Para este sistema es necesario un "acondicionamiento" de la infraestructuraexistente en la red eléctrica. Las redes normalmente pueden transmitir señales regulares de

 baja frecuencia en 50 o 60 Hz y señales mucho más altas, sobre 1 MHz sin que ambasfrecuencias se molesten entre si, ya que las de baja frecuencia llevan energía mientras quelas de alta frecuencia llevan los datos.

Se utiliza una unidad de acondicionamiento HFCPN (High Frequency ConditionedPower Network) para transmitir datos y señales eléctricas. Un HFCPN utiliza una serie deunidades de condicionamiento (CU) para filtrar esas señales separadas. El CU recibe laentrada agregada en su puerto de red, esta entrada agregada pasa por un filtro pasa altos.

Este filtrado de las señales de alta frecuencia permite derivarlos al puerto decomunicación, y mediante un filtro pasa bajos se envía la electricidad al consumo. La

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señal de 50 Hz fluye del filtro pasa bajos y también sirve para atenuar el ruido provocado por las aplicaciones eléctricas en casa del cliente, ya que el agregado de estos ruidosextraños provocaría distorsiones significativas en la red. La señal de datos sale del CU alas unidades de consumo y distribución de datos mediante el empleo de cables coaxialesestándar.

 Figura 02. Unidad de acondicionamiento de la señal .

Los servidores de las estaciones o subestaciones locales, se conectan a Internetmediante fibra óptica o cable coaxial tipo banda ancha.

1.4. MODULACIONES EMPLEADAS.

El principal desafío de las PLC es "conseguir" un ancho de banda con un bajo nivelde emisión, donde la energía eléctrica de transmisión se limite en la línea eléctrica, o untratamiento de la señal con las mejores prestaciones posibles para superar esta restricción

en los niveles de emisión.

En las soluciones actuales se usan dos tipos de modulación: OFDM (OrthogonalFrequency Division Multiplexing, en español Multiplexación de división de frecuenciaortogonal) y Spread Spectrum (o modulación de espectro expandido).

Como podemos ver en la Figura 2 la modulación del PLC comenzó en una primerageneración con la modulación GMSK y DSSS que ofertaba velocidades de entre 1 y 4Mbps pero ya en la segunda generación se empezó a introducir la modulación OFDM.

 Figura 03. Evolución de las modulaciones empleadas.

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1.4.1. MODULACIÓN GMSK  (Gaussian Minimum Shift Keying).

GMSK es un esquema de modulación continua en fase, una técnica queconsigue suavizar las transiciones de fase entre estados de la señal, consiguiendo

 por tanto reducir los requisitos de ancho de banda.

Con GMSK, los bits de entrada representados de forma rectangular (+1, -1)son transformados a pulsos gausianos (señales de forma acampanada) mediante unfiltro gausiano para posteriormente ser suavizados por un modulador de frecuencia.En la mayoría de los casos, la duración del pulso gausiano supera a la de un bit,dando lugar como consecuencia a lo que se conoce como interferencia inter-simbólica (ISI). El grado de esta superposición es determinado por el producto del

ancho de banda del filtro gausiano y la duración de un bit. Este producto se conocenormalmente como BT. Cuanto menor sea el valor de BT mayor será elsolapamiento entre pulsos gausianos.

La portadora resultante es una señal continua en fase lo cual es importante porque las señales con transiciones suaves entre fases requieren menor ancho de banda para ser transmitidas. Por otra parte, este suavizado de la señal hace que elreceptor tenga que realizar un trabajo mayor en la demodulación de la señal ya quelas transiciones entre bits no están bien definidas.

1.4.2. MODULACIÓN DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

El espectro ensanchado (SS) es una técnica de transmisión en la cual uncódigo pseudoaleaotorio, independiente de los datos de información, es empleadocomo onda modulante para “desparramar” la energía de la señal sobre un ancho de

 banda mucho mayor que el ancho de banda de información de la señal original. Lossistemas de secuencia directa (DS) son sistemas de espectro ensanchado en loscuales la portadora está modulada por un código de dispersión de alta velocidad yuna corriente de datos de información.

Características:

• Se basa en la multiplicación de la secuencia de bits original por una secuencia

digital (chips) de velocidad mucho mayor.• El código de expansión expande la señal por una gran banda de frecuencias.• La expansión es proporcional al número de bits usados.• Se combina la información digital de la secuencia de bits con los bits de la

secuencia de expansión, usando OR exclusivo.• La señal binaria de datos modula una portadora RF, y la señal modulada

resultante es modulada por la señal código (la señal código consiste en unasucesión de bits de código (‘chips’) entre +1 y -1).

Ventajas y desventajas.

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• Acceso múltiple: si múltiples usuarios usan el canal a la vez, habrá múltiplesseñales DS superpuestas en tiempo y frecuencia. Si los códigos usados tienenmuy poca correlación, podrán separarse los canales sin problemas.

• Interferencia multicamino: si la secuencia código está bien seleccionada, laseñal será cero fuera del intervalo [-Tc, Tc], donde Tc es la duración del chip.

• Interferencia de banda estrecha.• La generación de señales código es sencilla.•  No es necesaria la sincronización entre usuarios.

1.4.3. MODULACIÓN OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

El origen del OFDM es en la década de los 50/60 en aplicaciones de uso militar que trabajan dividiendo el espectro disponible en múltiples subportadoras. OFDMes una tecnología de modulación digital, una forma especial de modulación multi-

carrier considerada la piedra angular de la próxima generación de productos yservicios de radio frecuencia de alta velocidad para uso tanto personal comocorporativo. La técnica de espectro disperso de OFDM distribuye los datos en ungran número de carriers que están espaciados entre sí en distintas frecuencias

 precisas. Ese espaciado evita que los demoduladores vean frecuencias distintas alas suyas propias.

 Figura 04. OFDM frente a la modulación multi-carrier convencional.

Al no existir un estándar para PLC la modulación OFDM varía según losfabricantes de esta nueva tecnología.

El sistema de DS2 como primer ejemplo utiliza:

• 1280 portadoras de hasta 30 MHz.• Tasa de transferencia: de 45 Mbps, mayor de 27Mbps en la bajada y mayor de

18Mbps en la subida.• Tasa de transferencia adaptable según la SNR (Relación Señal Ruido) con más

de 8 bits por portadora.• Eficiencia de la modulación de 7,25 bps/Hz.

Este sistema al trabajar con gran número de portadoras tiene las siguientes ventajas:

• Sincronización más simple y robusta.• Fácil de adaptarse a cortes.

• Mejor inmunidad a ruidos impulsivos, interferencias.• Mejor robustez frente a distorsiones (fadings).

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El sistema de Cogency sin embargo utiliza:

• 84 Portadoras, de 4,5 MHz a 21 MHz.• Flujo de datos: Capacidad total máxima 14 Mb/s.

 La principal ventaja de este sistema es que se puede adaptar fácilmente a loscambios en las condiciones de transmisión de la línea eléctrica y que se puedenutilizar filtros para proteger los servicios que puedan resultar interferidos.

1.5. TIPOS DE REDES PLC.

En la tecnología PLC se tienen 5 tipos distintos de redes. La clasificación se hace

teniendo en cuenta la densidad de usuarios y el uso de la red de Media Tensión para lacomunicación o no.

• Redes de Baja Tensión A: Áreas residenciales de alta densidad de población.• Redes de Baja Tensión B: Áreas residenciales de viviendas unifamiliares.• Redes de Media Tensión A: Interconexión entre SE con dos líneas MT.• Redes de Media Tensión B: Interconexión entre SE con una línea MT.• Redes de Media Tensión C: Idéntica a la anterior, pero con densidad de población

 baja.

Hay que tener en cuenta que las diferencias entre estos tipos de redes sonsustanciales. Las tres primeras se refieren a zonas con alta densidad de usuarios, por lo quelos protocolos deben ir enfocados para dar solución a este problema. Por otro lado, las dosúltimas redes modelan zonas rurales, con menos densidad de usuarios por lo que el

 problema pasa a ser la distancia entre los usuarios.

1.6. BPL (BANDA ANCHA).

El sistema PLC utiliza las mallas eléctricas de media y baja tensión para suDistribución, además de producir también su conmutación.

Las diferentes implementaciones de esta nueva tecnología tienen el potencial parainterconectar a través de las instalaciones eléctricas internas: de casas, oficinas, edificios,computadoras y periféricos. También son eficaces y competitivos en costos como sistemasde “última milla” para servicios de datos, voz y video en Banda Ancha.

Los sistemas PLC consisten en dispositivos terminales (módems) que se enchufanen la Red de suministro eléctrico, no solo para alimentarse sino para utilizar esta comomedio del enlace de datos a otros terminales ubicado en la misma Red o una vecina. Estasunidades de usuario (UU) proporcionan interfaces para datos (USB, Ethernet) yeventualmente telefonía analógica sobre 2 hilos (FXS). Las UU reportan A unidades de

concentración (UC), y estas a su vez a enrutadores y/o switches para producir conmutaciónlocal o hacia otras redes (Telefonía Pública, Internet, etc.). Las UC suelen tener la

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capacidad de establecer entornos VLAN, pudiendo prescindir Del enrutador para esteservicio.

 Figura 05. Topología PLC típica.

Para este sistema es necesario un “acondicionamiento” de la infraestructuraexistente en la Red eléctrica. Las redes normalmente Pueden transmitir señales regularesde baja frecuencia en 50 o 60 Hz. y señales mucho más altas, sobre 1 MHz. sin que ambasfrecuencias se molesten entre si, ya Que las de baja frecuencia llevan energía mientras quelas de alta frecuencia llevan Los datos. Se utiliza un HFCPN (Red condicionada de altafrecuencia de energía), Para transmitir datos y señales eléctricas. Un HFCPN utiliza unaserie de unidades de acondicionamiento o concentración denominada anteriormente (UC)

 para filtrar Esas señales separadas. El UC envía electricidad y datos a los enchufes delhogar o comercio, y una vez decodificados los datos, los envía a un módulo decomunicación o a una unidad de usuario (UU). La unidad de usuario proporciona loscanales múltiples para los datos, la voz, teléfono, etc.

Las UC se colocan generalmente \al pie" de los transformadores de Media a Bajatensión, y con sus corresponsales UU conforman \celdas", en las cuales se introducenrepetidores (UR) para favorecer la cobertura de señal sobre la Red. Las unidades de unacelda comparten un ancho de banda bajo demanda, que actualmente oscila entre 2,5 y 45Mbps según el proveedor. Ya hay en desarrollo soluciones de hasta 200 Mbps. Algunassoluciones de mercado permiten interconectar estas celdas entre si y/o con el enrutador 

central utilizando como enlace troncal las redes de media tensión (en nuestro paísusualmente 13,2 KV).

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Los servidores de las estaciones o subestaciones locales, se conectan a Internetmediante fibra óptica o cable coaxial tipo Banda Ancha, el resultado final, es similar a unaRed de área local (LAN).

Por lo general se utiliza la Red de Media tensión entre 2.4 KV y 35 KV y en lostransformadores de las líneas de distribución de 220 V o 380 V de baja tensión, parafacilitar el acceso de alta velocidad a Internet. La utilización del PLC implica el desarrollode la tecnología dentro de dos capas principales, la física o de energía eléctrica deconsumo y la de datos o de comunicaciones.

La integración de la tecnología de la Red y de la capa física o eléctrica permite quelos datos de alta velocidad sean transmitidos sobre las líneas de energía, para uso generaldirectamente a la premisa de los usuarios de forma ininterrumpida, sin errores, de manera

intacta y asegurada (cifrado). Los dispositivos principales dentro de la capa física son losacopladores. La función principal de estos es la de acoplar señales PLC entre las líneas de  baja y media tensión, así como los dispositivos de puente que típicamente son lostransformadores de la Red.

Históricamente, los sistemas de PLC, estaban limitados a velocidades detransferencia de datos relativamente bajas, típicamente menos de 500 Kbps. Estossistemas con baja tasa de transferencia todavía están en uso en aplicaciones comotelecontrol, tal es el caso de interruptores en instalaciones domésticas y en el caso deempresas proveedoras de servicios eléctricos para supervisión de sistemas,comunicaciones de datos y telefonía tal cual es nuestro estudio.

Los nuevos sistemas utilizan técnicas de acceso al medio muy modernas yeficientes, con altos rendimientos Bit/Baudio, inmunidad al ruido y tolerancia a loscambios eléctricos del medio (DSSS, OFDM). A nivel de usuario la conectividad está

 proporcionada en base al conjunto de protocolos TCP/IP, proveyendo a los equiposterminales capacidades multimedia en base a los estándares H.323 y complementarios.

2. CAPA ENLACE.

Actualmente uno de los problemas que se plantean en la utilización de la tecnologíaPLC es que cada empresa de desarrollo ha desarrollado sus propios protocolos

 propietarios, independientemente del resto.

La solución de este problema pasa por llevar a cabo una estandarización, la cual seestán llevando a cabo por OPERA. En este apartado desarrollaremos los aspectosfundamentales que se proponen en OPERA para la Capa de Enlace y las redes PLC.

2.1. SUBCAPA DE ACCESO AL MEDIO.

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Para el diseño de la subcapa MAC PLC, se tuvieron en cuenta dos características principales, la frecuencia variable (al igual que la telefonía móvil su frecuencia siempre seencuentra en cambo) y las reflexiones producidas por ser una red sin terminadores.

Por otro lado se intentan reaprovechar los estándares definidos para otros tipos deredes, como el CSMA, TDMA, 802.11 o 802.5. Pero hay que tener en cuenta que estassoluciones no encajan completamente con las características de los diferentes tipos deredes PLC. Podemos dividir los protocolos PLC MAC en tres tipos:

• Protocolos con arbitraje. Tenemos un controlador central que se encarga decoordinar los equipos conectados e indicar quien puede enviar en cada momento.Requiere tener acceso a todos los equipos conectados a la red. El principal

 protocolo de este tipo es TDMA con muestreo.• Protocolos sin arbitraje. No hay un controlador central, todos los nodos tratan de

colaborar para minimizar las colisiones. Dentro de esta categoría están el protocoloCSMA o el protocolo 802.5.• Protocolos híbridos. Protocolos intermedios entre las dos clases anteriores que

 pretenden quedarse con la parte buena de ambas.

La elección del protocolo dependerá de la topología de la red PLC.

2.2. SUBCAPA DE ENLACE DE DATOS.

En la subcapa de Enlace de Datos, se emplean los protocolos 802.2 para el enlace

lógico y 802.1 para hacer bridging, reaprovechando así los estándares existentes.

2.3. PILA DE PROTOCOLOS DE UN EQUIPO PLC.

Los equipos de una red PLC presentan una pila de protocolos como la siguiente:

 Figura 06. Pila de protocolos típica en un equipo PLC.

Podemos ver cómo los equipos tienen la posibilidad de acceder a dos mediosdiferentes (Ethernet y PLC), de realizar funciones de encaminamiento (802.1) y enlacelógico (802.2) y enrutamiento IP. El control del equipo se puede llevar a cabo medianteSMTP o mediante el protocolo de control de 802.1.

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2.4. COMUNICACIÓN DE DATOS.

La información codificada es representada a través de bits, la cual puede ser unaeventual señal de control. Los bits pueden transmitirse secuencialmente, que es lo que seconoce como forma serial, o agrupados en palabras, que sería en forma paralela. Losmotivos que determinan el uso de una u otra forma de transmisión, claramente responden alas necesidades de velocidad y rendimiento económico. A continuación se mencionan losdos tipos de transmisión y seguido a esto se describen sus características principales:

a) Transmisión de datos en paralelob) Transmisión de datos en serie

2.4.1. Transmisión de datos en paralelo.

La comunicación paralela transmite todos los bits de un dato de manera simultánea,lo que implica tantos canales de comunicación como bits contenga el elemento base,

 por lo tanto la velocidad de transferencia es rápida, sin embargo tiene la desventaja deutilizar una gran cantidad de líneas, debido a esto, se vuelve más costoso y además seatenúa a grandes distancias por la capacitancia entre conductores, así como sus

 parámetros distribuidos. Se usa básicamente para transmisiones en distancias muycortas.

2.4.2. Transmisión de datos en serie.

Los datos son transferidos bit a bit utilizando un único canal. Es la forma normal detransmitir datos a larga distancia, ya que la instalación de tantas líneas decomunicación (datos en paralelo), como bits tiene una palabra a lo largo de un país,sería un coste inabordable. Las computadoras internamente manejan la informaciónagrupadas en palabras, conjuntos de bits, y deben realizar una conversión paraserializar la información. Esto es realizado por circuitos integrados de uso específico ydoble, ya que son capaces de convertir en una secuencia lineal una palabra, y a la vezconvertir en palabra, los bits que van obteniendo uno a uno de una línea decomunicación serie.

2.5. MODOS DE OPERACIÓN: SÍNCRONA / ASÍNCRONA.

Existen dos tipos de comunicaciones seriales: la síncrona y la asíncrona.

En la comunicación serial síncrona, además de una línea sobre la cual setransmitirán los datos se necesita de una línea la cual contendrá los pulsos de reloj queindicarán cuando un dato es válido.

En el modo de operación asincrónica, se transmite un carácter de código a la vez.Cada carácter de código incluye dígitos de arranque, paridad y parada, denominados“dígitos redundantes". Estos dígitos redundantes indican al receptor el comienzo de un

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carácter, donde termina y un dato adicional (la paridad), para efectos de detección de error;todos los dígitos tienen la misma duración, excepto el de parada, cuya duración es variable(una, una y media o dos veces la duración de los otros) según la aplicación. El carácter decódigo contiene también de 5 a 8 dígitos de información; este campo de información

 permite entonces codificar la información en Baudot, ASCII o en EBCDIC. La longitudmáxima del carácter de código es de 11 dígitos binarios.

Los dos extremos, transmisor y receptor, tienen relojes independientes de la mismafrecuencia nominal, de esta forma se realiza el sincronismo de bit. La información setransmite carácter a carácter, precedidos de un bit a \0" o bit de START y terminados por al menos, un bit a \1" denominado de STOP (pueden ser también 1,5 ó 2 bits STOP). Estaes la forma de establecer el sincronismo de carácter. Entre dos caracteres consecutivos

 puede mediar cualquier separación, permaneciendo todo el tiempo la línea en estado \1".El sincronismo de bit se consigue arrancando el reloj de recepción cuando se detecta el bit

de START. Debido a que el reloj se inicializa para cada carácter, las posibles derivas defrecuencia respecto al reloj emisor tienen poca importancia. El sincronismo de carácter está implícito en el propio método de transmisión, ya que se produce carácter a carácter.

 Figura 07. Formato de un caracter de código para operación asincrónica.

3. DETERIORO DE LA SEÑAL PLC.

Contrariamente a lo que sucede con otros canales de comunicaciones, el ruido en elcanal de las líneas de energía no se puede representar como un ruido blanco gaussianoaditivo. Si la cantidad de las señales que interfieren son demasiadas grandes, con respectoa la señal atenuada y a la señal distorsionada, los receptores tendrían dificultades para

reproducir la información original con fiabilidad suficiente.

Varias de las señales que interfieren se generan de las cargas conectadas, debido amuchas interconexiones, diferentes tipos de conductor y, por lo tanto, tienen diferentesorígenes y características. Debajo se presentan los cuatros tipos principales de ruido,

 presentes en un canal de comunicación sobre una línea de energía.

3.1. RUIDO IMPULSIVO.

Este tipo de ruido está caracterizado por picos de tensión muy potentes pero decorta duración, y pueden producir impulsos que saturan cualquier receptor por períodos dealrededor de 10 a 100 μseg. y pueden alcanzar magnitudes de hasta 2 KV. Estos impulsos

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tienen tiempos de subida muy rápidos y son virtualmente imposibles de filtrarlos. Losimpulsos son generalmente periódicos con dos veces la frecuencia de la línea de energía,entre 100 o 120 Hz, y muchos ocurren durante medio ciclo, debido a la conmutación devarias cargas. La Red y sus cargas unidas poseen inductancia y capacitancia que pueden

 producir resonancia en una frecuencia, que depende de la carga instantánea, produciendoatenuación de las formas de onda que duran varios ciclos en las frecuencias decomunicaciones. El ruido impulsivo aparece solo como un acontecimiento único y escausado por todas las operaciones de conmutación, tales como los cierres de contactos.

Este tipo de ruido se modela como una señal de impulso debido a su presenciarelativamente corta.

 Figura 08. Diferentes tipos de ruidos.

3.2. RUIDO SÍNCRONO.

A este ruido se lo denomina así, ya que está en sincronía con la frecuencia delsistema de energía (50Hz). Normalmente este ruido es causado por los rectificadorescontrolados de silicio (SCR), el cual conmuta cuando la tensión cruza un cierto valor. Esteruido es considerado como un fenómeno que no ocurre regularmente, pero una vez quesucede puede durar muchas horas. El nivel de ruido normalmente no excede los -70 dBW

 por cada armónico.

3.3. RUIDO DE FONDO.

Este ruido está siempre presente y generalmente está dado por un espectro plano.

Es de naturaleza estocástica y tiene una densidad espectral de energía relativamente baja,

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de este modo puede ser modelado como ruido blanco limitado en banda con distribucióngaussiana.

3.4. RUIDO ASÍNCRONO.

Como el nombre sugiere, estos tipos de ruidos son los que no tienen relación con lafrecuencia de la Red o armónicos superiores. Las fuentes de ruidos más importantes paraeste caso, son los monitores de televisión y los de computadoras, producto de laexploración y sincronización de las señales en este tipo de aplicaciones. Una característicade este ruido es que ellos ocurren a frecuencias conocidas, como por ejemplo los sistemasde televisión (PAL) a la frecuencia 15625 Hz y armónicos superiores. El ruido de bandaestrecha también se encuentra dentro de esta categoría, este ruido consiste en señalessinusoidales de amplitud modulada. La fuente de este tipo de ruido son las estaciones de

radio y las variaciones del nivel del mismo, según la hora del día.Aparte de la atenuación del cable, de los cuatro tipos de ruido descritos arriba, la

desadaptación de impedancias y las reflexiones causadas por diversos tipos y tamaños decable de transmisión, contribuyen a la interferencia total.

3.5. PROBLEMAS DE LA TECNOLOGÍA PLC (Interferencias).

La tecnología PLC utiliza la infraestructura ya existente de la red eléctrica. Estecableado, instalado y construido para otros fines distintos de la transmisión de datos, no

 presenta ningún tipo de aislamiento por lo que emitirá radiación debido a la falta desimetría, provocando interferencia electromagnética sobre los servicios inalámbricos,radioaficionados y otros.

3.5.1. Interferencias con HF.

PLC opera en la banda 1 – 10 MHz para el acceso a la última milla y entre 10 y 30MHz para la conexión entre dispositivos en una casa. Por tanto, trabaja directamenteen la misma banda que HF (3 – 30 MHz), sin embargo los datos obtenidos no dejanclaro si hay interferencia o no. Estos son algunos datos encontrados:

Las empresas de PLC aseguran que no hay interferencia con la banda HF. Las medidas realizadas por radioaficionados en la banda HF en varios países

muestran interferencias visibles provocadas por el PLC. Algunos países han mostrado su preocupación por la interferencia del PLC en

las comunicaciones a través de la banda HF. Asociaciones de radioaficionados de muchos países han reaccionado

masivamente ante las interferencias provocadas por el PLC enviando sus quejasa las compañías que lo están desarrollando.

El grupo de trabajo de comunicación por HF de la OTAN ha mostrado sus preocupaciones acerca de las emisiones del PLC y sus efectos sobre la banda

HF.

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3.5.2. ¿POR QUÉ INTERFIERE EN ONDA CORTA?

Obviamente, Las bandas de frecuencia son las de onda corta. Los conductores tienen una longitud comparable o superior a la longitud de

onda. Los conductores eléctricos se han diseñado para 50 Hz y no están preparados

 para transportar señales de más alta frecuencia, no están apantallados, no sonsimétricos respecto a masa y la separación entre ellos puede no ser pequeñacomparado con la longitud de onda (cuadro).

Esto implica que el conductor radie por el mismo fenómeno físico por el que lohacen nuestras antenas (con menos eficiencia pero radia).

Baja impedancia, lo que implica altas potencias de emisión. La impedancia varía en cada ciclo de tensión, debido al gran uso de

dispositivos no lineales (diodos, transformadores, etc.). Esto implica radiación

de armónicos. La impedancia varía temporalmente por el encendido y apagado de dispositivos

sobre la línea. Esto hace que las interferencias pueden ser intermitentes. Es un medio muy ruidoso, con lo que para mantener una buena relación S/N se

necesita una potencia de emisión alta, del orden de Watts. Puede no haber neutro (tierra) en la conexión. Interfiere tanto en sentido ascendente como en descendente (en bandas

distintas).

3.6. MÉTODOS DE ACOPLAMIENTO DE LA SEÑAL.Las tecnologías de Acoplamiento para líneas de media tensión son un factor 

decisivo para el diseño de una Red PLC. Las características principales son: el costo quedebe ser razonable para la aplicación dada y las dimensiones que deben ser pequeñas demanera que puedan ser instalados en las subestaciones transformadoras, donde el espacio

 permitido es reducido.

Hay tres tipos básicos de Acoplamientos de señales a líneas de media tensión:

Inductiva por medio de la pantalla del cable.

Inductiva por medio del núcleo. Capacitiva por medio del núcleo.

Los primeros dos métodos (inductivos) se acoplan a la línea por corriente y elúltimo mediante tensión a través del núcleo. Otras aproximaciones como el acoplador direccional o el acoplamiento por medio de un transformador al núcleo son deficientes odemasiado costosos.

3.6.1. Esquemas de Acoplamientos Capacitivos por medio del núcleo.

Los Acoplamientos Capacitivos para tecnología PLC sobre líneas de mediatensión, son unidades altamente compactas que incluyen en los mismosdispositivos, el condensador de acoplo y el circuito de sintonía. Estos dispositivos

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maximizan el ancho de banda disponible y optimizan la adaptación de impedanciasentre la línea de media tensión y el equipo de comunicaciones. El alto aislamiento

 brinda la más completa seguridad, ya sea dando protección a los operarios y/o a losequipos de comunicaciones. Estos tipos de acoplamiento son muy utilizados paralíneas aéreas, y el costo es razonable para este tipo de aplicaciones.

3.6.2. Esquemas de Acoplamientos Inductivos.

El Acoplamiento Inductivo puede ser un método muy utilizable conociendoexactamente las características de la Red y si hay un profundo conocimiento de la

  propagación de la señal. Hay tres tipos principales de Acopladores Inductivosutilizados para inyectar la señal.

 Figura 09. Acoplamientos capacitivos para líneas de Media Tensión.

1) Acoplamiento “invasivo" por medio de la pantalla del cable: estemétodo realiza la comunicación entre la tierra y la pantalla, como si fueraun sistema de un solo conductor.

 Figura 10. Acoplamiento “invasivo" por medio de la pantalla.

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2) Acoplamiento “no invasivo" por medio de la pantalla del cable: estemétodo realiza la comunicación entre tierra y la pantalla, como si fuera unsistema de un solo conductor. Este método es igual que el anterior peroentrega normalmente una señal más débil.

Figura 11. Acoplamiento \no invasivo" por medio de la pantalla.

3) Acoplamiento \no invasivo" por medio del núcleo del cable: este métodotrabaja sobre todos los cables, pero tiene una gran desventaja con respecto alos otros acoplamientos, que se refiere a la gran debilidad de este, o bien,que el acoplador muestre una alta dependencia de la corriente en elconductor debido a la saturación magnética del núcleo.

 Figura 12. Acoplamiento \no invasivo" por medio del núcleo.

Todos los métodos inductivos tienen una gran desventaja, que es que

dependen de la carga. El Acoplamiento más afectado por este tema es el acoplador “no invasivo" por medio del núcleo. En cambio el menos influenciado es elacoplamiento \invasivo" por medio de la pantalla.

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ARQUITECTURA DE DISPOSITIVOS DE COMUNICACIONES DERED ELÉCTRICA.

1. ARQUITECTURA DE INTERIORES.

Las soluciones PLC actuales, para el uso comercial en instalaciones de interiores detipo Homeplug, son ideales para extender una red de área local y compartir el accesoexistente a Internet por banda ancha, principalmente para uso doméstico o en una pequeñaempresa. Además, su instalación es muy sencilla. Generalmente, las unidades PLC vienenequipadas con un puerto Ethernet o USB y un conector eléctrico.

El requisito mínimo para la instalación de PLC en interiores es disponer de un PCequipado con una tarjeta Ethernet o un puerto USB, según el modelo. Verifique la

disponibilidad de controladores para sistemas operativos específicos (en el caso deversiones con USB).

La configuración de una unidad Ethernet es similar a la instalación de una red localde cable Ethernet.

La configuración de una unidad USB se realiza por medio de los controladores provistos. Después se configura una tarjeta de red virtual de la misma forma queuna tarjeta de red de área local Ethernet.

A nivel eléctrico, la instalación no presenta ningún inconveniente en unainstalación que se encuentra detrás de un medidor monofásico de corriente, en la medidaen que los adaptadores se conecten directamente a los conectores eléctricos. Sin embargo,la instalación es más compleja en grandes edificios que en el ámbito doméstico, con un

 punto de entrada trifásico y diferentes medidores, o en grandes implementaciones como pueden ser universidades, hospitales o edificios administrativos. La configuración de unasolución PLC en un área amplia requiere un conocimiento doble: especialización en redesde suministro eléctrico y en redes informáticas, como también en el uso de hardwarediferente al de las unidades Homeplug que se comercializan para el mercado doméstico.

En teoría, Homeplug, la solución de amplia difusión que se comercializa en laactualidad, tiene un ancho de banda de 14 Mbps. También existen otras soluciones con

anchos de banda que van desde los 2 Mbps hasta los 45 Mbps. En el laboratorio, se evaluóuna solución de 100 Mbps.

Los anchos de banda se reducen debido a la sobrecarga que se necesita para laadministración del sistema. Sin embargo, los anchos de banda disponibles son suficientes

 para la mayoría de las aplicaciones domésticas, con una velocidad de 14 Mbps paraHomeplug.

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2. SEGURIDAD DE RED PLC.

Papel de la fase eléctrica: la señal pasa a través de las fases por inducción. Sinembargo, la señal se debilita rápidamente de una fase a la siguiente. Papel del medidor deelectricidad: la señal PLC pasa a través del medidor de electricidad. No obstante, esto norepresenta una barrera para la red PLC.

Seguridad de la red de área local: cualquier red PLC debe estar protegida comocualquier otra red de área local, por medio de la instalación de un firewall. Sin embargo,existen dos niveles intrínsecos de seguridad en el equipo 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.

3. ARQUITECTURA DE EXTERIORES.

Se han llevando a cabo pruebas para instalaciones en exteriores, con un vínculoentre Internet de banda ancha y la red de alimentación eléctrica por medio de untransformador de alto y bajo voltaje para la creación de un bucle eléctrico local.

4. MODO DE FUNCIONAMIENTO DEL PLC.

El concepto técnico es sencillo, desde la estación de transformación hasta elusuario final se utiliza la red eléctrica y a partir de la estación de transformación se conectacon la red de telecomunicaciones convencional. Esto supone que se podrá tener acceso aInternet en cualquier punto de la geografía donde llegue la red eléctrica no siendonecesario acceso a la red telefónica, lo que posibilita el acceso a internet en puntos dondela red telefónica no llega y por lo tanto no se tiene acceso a ADSL y en cambio la redeléctrica si lo hace.

La señal utilizada para transmitir datos a través de la red eléctrica suele ser de 1,6 a30 Mhz, la cual difiere mucho de la frecuencia de la red eléctrica convencional (50 - 60Hz) esto supone que la posibilidad de interferencias entre ambas señales es prácticamentenula.

Funcionamiento: Transmisión hasta nuestros hogares. En las siguientes imágenesse explicara como transmite hasta nuestros hogares:

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 Figura 13. Esquema general de un PLC.

 Figura 14. Centro de servicios.

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 Figura 15. Unidad de acoplo Media Tensión.

 Figura 16. Centro de transformación.

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 Figura 17. Centralización de contadores.

 Figura 18. Usuario Final.

5. EQUIPOS DE PLC BAJA TENSIÓN.

5.1. CPE (Customer Premises Equipment): Equipo para el usuario final. Diseñado parauna fácil y rápida instalación. Se conecta a un ordenador personal o impresora vía interfazEthernet o USB. Compacto y autónomo, realiza las funciones de unidad acopladora de

 bajo ruido a la línea eléctrica. Opcionalmente, la funcionalidad de VoIP (Voz sobre IP)también está disponible.

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 Figura 19. CPE 

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

 Figura 20. Head End.

5.3. HomeGateway (Repetidor): Trasmite los datos entre el HeadEndy el CPE. Se instalaen el cuarto de contadores. Su instalación es sencilla y es resistente a las condicionesclimáticas adversas. Incluye una fuente de alimentación de bajo nivel de ruido.

6. EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSIÓN.

Nodo de Media Tensión: Se instala en las subestaciones transformadores demedia y baja tensión. Velocidad 135 Mbps. Distancia máxima de 800 m.

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 redesPLC de medio voltaje y redes PLC de bajo voltaje. Incluye un conmutador GigabitEthernet de Capa 2. Funcionalidad opcional de UPS también disponible.

Tipo 2: Transmite datos entre redes PLC de medio voltaje, o entre redes PLC demedio voltaje y redes PLC de bajo voltaje. Funcionalidad opcional de UPS tambiéndisponible.

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 Figura 21. Nodo de media tensión.

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CONCLUSIONES:

PLC es una tecnología de acceso de banda ancha probada y tecnológicamenteviable que usa una infraestructura existente con mayor cobertura que otras tecnologías y dasoporte a todos los servicios proporcionados por IP: Internet, telefonía, televisión,domótica, etc.

Aunque todavía está en desarrollo, PLC es una robusta tecnología emergente. Aúnse deben mejorar algunos aspectos, como los niveles de radiación no mayores que los

 permitidos hoy en día en aparatos domésticos y que son los causantes de la discrepanciaentre empresas y radioaficionados, y también se requiere de una normatividad legal yreguladora actualizada, que posibilite el desarrollo pleno para los sectores de electricidad yde telecomunicaciones.

Por otro lado:

El sistema tiene un número de problemas complejos, siendo el primero que laslíneas de energía intrínsecamente constituyen ambientes muy ruidosos. Cada vez que undispositivo se enciende o apaga, introduce voltajes transitorios en la línea. Los dispositivosahorradores de energía introducen a menudo armónicos ruidosos en la línea. El sistema sedebe diseñar para ocuparse de estas interrupciones naturales de las señales y de trabajar con ellas.

Las variaciones en las características físicas de la red eléctrica y la carencia actual

de estándares por parte de IEEE significan que el suministro del servicio está lejos de ser un proceso estandardizado y repetible.

En Japón y Finlandia se ha prohibido el PLC debido a interferencias en las redesmilitares y de radioaficionados. En Alemania el sistema está “parado” y varias compañíashan abandonado el negocio (RWE, la pionera, entre otras).

El PLC no ha triunfado desde el punto de vista, por cuestión de oportunidad /conciencia tecnológica, es decir, la tecnología ADSL se a superado bastante en el ultimotiempo, referido a lo que esta puede ofrecer, además tiene mucha publicidad y es bienconocido por la gente, en cambio el PLC no.

Recomendar el cable o la ADSL para una conexión a Internet en banda ancha y sin problemas para nadie.

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BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES DE INFORMACIÓN.

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http://www.idg.es/comunicaciones/articulo.asp?id=133134

http://www.maxitrucos.com/articulos/montse/plc_datos_sobre_red_electrica.htm

http://www.rediris.es/rediris/boletin/68-69/enfoque4.pdf 

http://usuarios.lycos.es/urde/plc/plc.htm

http://www.wikipedia.org

PLC (Power Line Communications) Kenny A. ÁVILA CORRALES32