Ingeniería de TelecomunicacionesIngeniería de Telecomunicaciones

P.L.C.P.L.C.Rodrigo Rojas RochaRodrigo Rojas Rocha

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

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

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

PRINCIPIOS PRINCIPIOS OPERATIVOS.OPERATIVOS.

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

TIPOS DE PLC.TIPOS DE PLC.

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

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

TIPOS DE PLC.TIPOS DE PLC.

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

EL SISTEMA EL SISTEMA ELECTRICO.ELECTRICO.

Frecuencia: 50Hz en BoliviaFrecuencia: 50Hz en Bolivia Intensidad: depende de la cantidad Intensidad: depende de la cantidad

de energía.de energía. Tensión: Varia en función de motivos Tensión: Varia en función de motivos

técnicos, económicos y de seguridad.técnicos, económicos y de seguridad.

Elementos:Elementos:

Centros de generación.Centros de generación. Líneas de alta tensión (AT). 220 – 400 Líneas de alta tensión (AT). 220 – 400

KV.KV. Estaciones transformadoras.Estaciones transformadoras. Líneas de distribución en media tensión Líneas de distribución en media tensión

(MT). 20 – 132 KV(MT). 20 – 132 KV Centros de transformación MT/BT.Centros de transformación MT/BT. Líneas de distribución en baja tensión Líneas de distribución en baja tensión

(BT). 220 – 380 V.(BT). 220 – 380 V.

Elementos:Elementos:

ARQUITECTURA BASICA ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLCDE UNA RED PLC

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

ARQUITECTURA BASICA ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLCDE UNA RED PLC

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

ARQUITECTURA BASICA ARQUITECTURA BASICA DE UNA RED PLCDE UNA RED PLC

El tercer y ultimo elemento de la red PLC lo constituye el El tercer y ultimo elemento de la red PLC lo constituye el MODEM terminal o MODEM cliente, que recoge la señal MODEM terminal o MODEM cliente, que recoge la señal directamente de la red eléctrica a través del enchufe.directamente de la red eléctrica a través del enchufe.

De esta manera tanto la energía eléctrica como las señales De esta manera tanto la energía eléctrica como las señales de datos que permiten la transmisión de información, de datos que permiten la transmisión de información, comparten el mismo medio de transmisión, es decir el comparten el mismo medio de transmisión, es decir el conductor eléctrico.conductor eléctrico.

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

MODO DE MODO DE FUNCIONAMIENTO DEL FUNCIONAMIENTO DEL

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

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

FuncionamientoFuncionamiento

Transmisión hasta nuestros hogares.Transmisión hasta nuestros hogares.

En las siguientes imágenes se En las siguientes imágenes se explicara como transmite hasta explicara como transmite hasta

nuestros hogares nuestros hogares

FuncionamientoFuncionamiento

Funcionamiento - Centro Funcionamiento - Centro de serviciosde servicios

Unidad de acoplo Media Unidad de acoplo Media Tensión.Tensión.

FuncionamientoCentro FuncionamientoCentro de transformación.de transformación.

Centralización de Centralización de contadores.contadores.

Usuario Final.Usuario Final.

Modulación de Datos.Modulación de Datos.

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

OFDM:OFDM:

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

OFDMOFDM La base de OFDM reside en la combinación La base de OFDM reside en la combinación

de múltiples portadoras moduladas solapadas de múltiples portadoras moduladas solapadas espectralmente, pero manteniendo las espectralmente, pero manteniendo las señales moduladas ortogonales, de manera señales moduladas ortogonales, de manera que no se producen interferencias entre ellas.que no se producen interferencias entre ellas.

Conexión de datosConexión de datos Todas las soluciones PLC deben incluir una Todas las soluciones PLC deben incluir una

capa física robusta y un eficiente protocolo de capa física robusta y un eficiente protocolo de acceso a la capa de red.acceso a la capa de red.

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

CSMA/CACSMA/CA

Quiere decir Carrier Sense Quiere decir Carrier Sense Multiple Acces/Collision Multiple Acces/Collision Avoidance, lo que hace es Avoidance, lo que hace es prevenir una colisión. prevenir una colisión.

Este método asegura que el Este método asegura que el mensaje se reciba mensaje se reciba correctamente, es un correctamente, es un proceso en tres fases en las proceso en tres fases en las que el emisor:que el emisor:

-Escucha para ver si la red -Escucha para ver si la red está libre.está libre.

-Transmite el dato.-Transmite el dato. -Espera un reconocimiento -Espera un reconocimiento

por parte del receptor.por parte del receptor.

Seguridad de red PLCSeguridad de red PLC

un cifrado DES (Data Encryption un cifrado DES (Data Encryption Standard) (con una clave de 56 o 128 Standard) (con una clave de 56 o 128 bits)bits)

la posibilidad de instalar redes la posibilidad de instalar redes separadas en el mismo circuito separadas en el mismo circuito eléctrico con dos claves diferentes de eléctrico con dos claves diferentes de cifrado que se pueden configurar cifrado que se pueden configurar mediante una herramienta de software mediante una herramienta de software que suele venir con el equipo.que suele venir con el equipo.

ELEMENTOS DE UNA ELEMENTOS DE UNA RED PLCRED PLC

CPE (Customer CPE (Customer Premises Premises Equipment): Equipment): Equipo Equipo para el usuario final. para el usuario final. Diseñado para una Diseñado para una fácil y rápida fácil y rápida instalación.instalación.

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

Velocidad 45 Mbps. Velocidad 45 Mbps. Distancia máxima de Distancia máxima de 300.300.

EQUIPOS DE PLC MEDIA EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION.TENSION.

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

EQUIPOS DE PLC MEDIA EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION.TENSION.

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

Tipo 2: Tipo 2: Transmite datos entre redes PLC de Transmite datos entre redes PLC de medio voltaje, o entre redes PLC de medio medio voltaje, o entre redes PLC de medio voltaje y redes PLC de bajo voltaje. voltaje y redes PLC de bajo voltaje.

EQUIPOS DE PLC MEDIA EQUIPOS DE PLC MEDIA TENSION.TENSION.

VENTAJAS VENTAJAS

FlexibilidadFlexibilidad Fácil de instalar para configuraciones en Fácil de instalar para configuraciones en

interioresinteriores EstabilidadEstabilidad Complementa a las soluciones de cable e Complementa a las soluciones de cable e

inalámbricasinalámbricas Despliegue sobre la red de baja tensión. Despliegue sobre la red de baja tensión.

Sencillo, rápido y económico. Sencillo, rápido y económico. Acceso al usuario final (“última milla”). Acceso al usuario final (“última milla”).

Bucle de abonado.Bucle de abonado.

VENTAJASVENTAJAS

Coste de implantación reducido en Coste de implantación reducido en comparación cable/ADSL.comparación cable/ADSL.

Velocidades de hasta 10 Mbps.Velocidades de hasta 10 Mbps. Implementación de redes de área local Implementación de redes de área local

(LAN).(LAN). Control de seguridad remoto Control de seguridad remoto

(televigilancia)(televigilancia) Gestión y control remoto de Gestión y control remoto de

electrodomésticos (domótica)electrodomésticos (domótica) Coexistencia con otras tecnologíasCoexistencia con otras tecnologías

DESVENTAJASDESVENTAJAS

La instalación y el alto rendimiento La instalación y el alto rendimiento dependen de la arquitectura de la red dependen de la arquitectura de la red eléctricaeléctrica

Problemas de interoperabilidad con Problemas de interoperabilidad con distintos tipos de equipamiento.distintos tipos de equipamiento.

Puede haber “ruido” en las Puede haber “ruido” en las transmisiones. Frecuencias de transmisiones. Frecuencias de radioaficionados. Se irá regulando radioaficionados. Se irá regulando según se vaya Implantandosegún se vaya Implantando

CONCLUSIONES.CONCLUSIONES.

El PLC ofrece:El PLC ofrece: Simplicidad. Ubicuidad de la red Simplicidad. Ubicuidad de la red

eléctricaeléctrica Progresividad. Se instalan sólo los Progresividad. Se instalan sólo los

equipos necesariosequipos necesarios Ausencia de obrasAusencia de obras Ahorro y rapidez del despliegueAhorro y rapidez del despliegue Coexistencia con otras tecnologíasCoexistencia con otras tecnologías

Preguntas?Preguntas?

Gracias !!Gracias !!