Un poco de Historia Comienzos del siglo XX: Las líneas
eléctricas ya eran utilizadas para la transmisión
de datos. Las líneas de alta tensión
transmitían datos de control de las mismas. Años
30: Se perfecciona el sistema de transmisión de datos. Se
comienzan a utilizar las líneas de media y baja
tensión. Reconfiguración de las redes y
telecontrol. Años 80: Se impulsa la investigación
de la capacidad de las líneas eléctricas para la
transmisión de datos. Se inician proyectos orientados a la
gestión de las redes Comenzó el desarrollo de la
tecnología PLC
Un poco de Historia Años 90: Se desarrolló la
comunicación bidireccional en las líneas
eléctricas. 1997 – Experimento Universidad
Manchester Transmisión de datos a alta velocidad a
través del tendido eléctrico Viabilidad
Técnica Rentabilidad económica Luego fueron los
alemanes los que se unieron a la carrera por desarrollar la
tecnología Power Line. Afines del '99 y principios de 2000
España ingresó también en esta disputa a
través de Endesa.
Un poco de Historia En la actualidad, en algunos países
como Austria o Suiza se ofrecen servicios básicos a un
numero relativamente bajo de usuarios. Alemania fue el primer
país en ofrecer PLC comercial. La empresa pionera RWE
ofrecía servicios por unos 35 euros al mes, alcanzando en
el 2001 los 20.000 abonados. Esto explica que los principales
suministradores europeos de estos equipos fueran Siemens y
Ascón (Suiza). El 30 de septiembre de 2002, RWE de
Alemania cesó sus servicios de PLC, dando como motivo
problemas regulatorios no resueltos de utilización del
espectro.
¿Cómo funciona? 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) esto supone que la
posibilidad de interferencias entre ambas señales es
prácticamente nula.
La red eléctrica consta de tres tramos: Alta
tensión: centrales eléctricas a centros de
transformación 100 – 400 Kilovoltios Media
tensión: centros de transformación a
transformadores próximos a lugares de consumo 15 –
20 Kilovoltios Baja tensión: transformadores a nuestras
casas 220 Voltios (en Europa) PLC usa la red de media y baja
tensión ¿Cómo funciona?
Normativa y regulación En Europa no existía
regulación unificada para esta tecnología. El
principal problema era la regulación del espectro para
evitar problemas de interferencias. El proceso de
normalización europeo fue complejo y lento. CEN, CENELEC y
ETSI trabajaron conjuntamente. El proyecto europeo OPERA se
encarga, entre otras cosas, de crear un estándar abierto y
una regulación europea que haga llegar la banda ancha a
todos. La estandarización y regulación es vital por
muchos motivos: Permite asegurar la inversión en una
tecnología con variaciones entre distintos fabricantes.
Permite superar la situación de alegalidad en cuanto al
uso de frecuencias y funcionamiento Homogeniza mercados, lo que
permite economías a escala
Características No es necesario ningún tipo de obra
adicional para poder disfrutar es esta tecnología de Banda
Ancha, al utilizar la propia red eléctrica para la
transmisión de datos y voz. No sufre de los inconvenientes
de ADSL o cable que no llega en muchos casos al usuario final. Al
estar ya implantada la red eléctrica permite llegar a
cualquier punto geográfico. Se dispone de una única
toma a la cual se conecta un módem con tecnología
PLC. La conexión es permanente durante las 24 horas del
día. Su instalación por parte del cliente es
sencilla y rápida. 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, permitiendo la distribución de
datos, voz y vídeo de manera rápida y confiable.
Posibilidad de implementar servicios como Internet a altas
velocidades, telefonía VoIP (Voz sobre IP),
Videoconferencias, VPN's, Redes LAN, Games online, Teletrabajo y
comercio electrónico.
Ventajas del PLC La red eléctrica es aún más
extendida que la red telefónica, por lo que se
podría llegar a cualquier punto residencial. Cualquier
enchufe del domicilio se convierte en un punto de acceso a la
red. Las velocidades probadas alcanzables superan los 45 Mb
(troncales), lo que es un ancho de banda considerable.
Complementa a las soluciones de cable e inalámbricas
Despliegue sobre la red de baja tensión. Sencillo,
rápido y económico. Instalación da acceso a
150-200 usuarios Acceso al usuario final (“última
milla”). Bucle de abonado. Coste de implantación
reducido en comparación cable/ADSL.
Desventajas del PLC La instalación y el alto rendimiento
dependen de la arquitectura de la red eléctrica Falta de
estándares y pautas. No hay regulación unificada.
Ninguna norma sobre PLC Los electrodomésticos están
conectados al mismo medio de transmisión de datos, por lo
que se producen variaciones de impedancia asíncronas cada
vez que se encienden o se enchufan. Tampoco los
electrodomésticos están preparados para no generar
ruido. Puede haber “ruido” en las transmisiones.
Frecuencias de radioaficionados. Se irá regulando
según se vaya implantando El acceso es compartido. Esto
quiere decir que los 45 Mbps reales que se obtienen con la
tecnología actual se tienen que dividir entre todos los
usuarios servidos por el centro de transformación. Pese a
que la Unión Europea recomienda no más 100
usuarios, el modelo español hace estimaciones
basándose en 500, lo que da un ancho de banda
pequeño, ya que 45Mbps sólo es a 700 m., se reducen
a 3 Mbps a distancias de 3 km.
Desventajas del PLC Se añade ruido a la señal. PLC
usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). PLC no
puede sobrevivir al paso de un transformador. Solo se utiliza en
la última milla (baja tensión). Muy alta
atenuación a altas frecuencias, no están pensados
para transmitir datos, por lo que sólo se pueden usar en
distancias cortas. Red eléctrica no está
diseñada para transmitir datos.
Arquitectura de la red Consta de tres sistemas: Backbone Outdoor
PLC Indoor PLC
Arquitectura de la red Backbone: Conecta la red Outdoor con la
red de transporte de telecomunicaciones. Inyecta a la red
eléctrica la señal de datos que proviene de la red
de transporte o línea de media tensión. Outdoor PLC
o de Acceso: Tramo que va desde el lado de baja tensión
del transformador de distribución hasta el medidor de la
energía eléctrica. Indoor PLC: Tramo que va desde
el medidor del usuario hasta todos los enchufes. Utiliza como
medio de transmisión el cableado eléctrico
interno.
Para conectar los sistema Indoor y Outdoor se utiliza un equipo
repetidor compuesto por: Módem terminal: recoge la
señal proveniente del equipo de cabecera del sistema
Outdoor. Equipo de cabecera: Se comunica con la parte terminal
del repetidor e inyecta la señal en el tramo Indoor.
Módem cliente: Recoge la señal de la red
eléctrica a través del enchufe Velocidad en este
tramo es de 45 Mbps Se comparte entre todos los usuarios,
máximo 256 usuarios La energía eléctrica y
las señales de datos comparten el conductor
eléctrico Arquitectura de la red
Sistemas de Telecomunicación II Elementos del
sistema
Módem de cabecera o backbone Por el lado de la
compañía eléctrica Conecta el equipo de
cabecera del transformador de baja tensión con la red de
transporte de telecomunicaciones Elementos del sistema
Módem de acceso y repetidor PLC Conecta el backbone con el
Indoor PLC mediante un módem terminal y un equipo de
cabecera Amplifica la señal y la retransmite a todos los
enchufes Elementos del sistema
Módem de usuario Dispondrá de un puerto para
conectarse al la red eléctrica y otro a la placa Ethernet
de la PC Separa la señal de baja frecuencia del suministro
eléctrico de la que transporta los datos Consta de dos
filtros: Paso bajo: Dejará circular la electricidad Paso
alto: Separa la onda portadora de la información Esta onda
es tratada por el módem transformando los datos en
protocolo IP Elementos del sistema
También pueden armarse redes domésticas utilizando
tecnología PLC. Elementos del sistema Distintos tipos de
adaptadores nos permite poder ampliar nuestra red domestica o
SOHO sin necesidad de cableado adicional. No es necesario que
nuestro ISP maneje tecnología PLC para su funcionamiento.
La red eléctrica ya instalada es un elemento activo de
nuestra red de datos.
Elementos del sistema Aquí se pueden apreciar algunos de
los componentes y esquemas de conexión de una red
doméstica o SOHO sobre tecnología PLC.
Especificaciones Técnicas de modulación de datos
OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
(Multiplexación de división de frecuencia
ortogonal) La técnica de transmisión OFDM se basa
en una transmisión simultánea en n bandas de
frecuencia (entre 2 y 30 MHz) con N cantidad de portadoras por
banda. La señal se comparte entre las portadoras. Las
frecuencias de trabajo se eligen de acuerdo con las normas de
regulación; las otras se "apagan" con el uso de software.
La señal se emite a un nivel de ancho de banda
suficientemente alto para poder aumentar el flujo y luego se
aplica a varias frecuencias de forma simultánea. Si una de
estas frecuencias es atenuada, la señal se
transmitirá en todo caso gracias a la transmisión
simultánea. El espectro de la señal OFDM presenta
un uso óptimo de la banda asignada debido a la
ortogonalidad de las subportadoras. Importante: El comité
de Homeplug eligió esta modulación OFDM para todos
los equipos del estándar Homeplug. Esta modulación
también se usa para transmisiones WiFi (802.11a)
inalámbricas
(Gp:) Frecuencias en el rango 4,5 – 21 MHz. Tasa máxima de
transferencia de 14 Mbps. (Gp:) Generalidades (Gp:)
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. (Gp:) Capa Física (PHY) (Gp:) 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. (Gp:)
Capa de Control de Acceso al Medio (MAC) Especificaciones
Implementacion IBERDROLA – NEO SKY Madrid y la Comunidad
Valenciana ENDESA Barcelona, Zaragoza, Sevilla UNIÓN
FENOSA – AUNA Madrid, Alcalá de Henares y
Guadalajara
Iberdrola – Neo Sky (15/10/2003) La Compañía
ofrece un producto con una velocidad de 600 Kbps.
(simétricos) por 39 euros mensuales y otro de 100 Kbps.
por 24 euros, sin cuota de instalación y con el primer mes
gratis La oferta se dirige en una primera fase a 30.000
habitantes de los barrios madrileños de Arroyo Fresno y
Ciudad de los Periodistas, y se extenderá en un futuro
cercano en función de la demanda. Una tecnología
innovadora de eficacia comprobada que permite el acceso a
Internet a través del enchufe, sin usar la línea
telefónica. Además, se ofrecerá a los
clientes de distintos barrios de las capitales de Valencia,
Castellón y Alicante y a otras zonas de las poblaciones de
Chelva, Segorbe y Alcoy, todas en la Comunidad Valenciana.
Cumpliendo así un acuerdo firmado con la Generalitat
Valenciana (Agosto 2003). Plan de actuaciones: Enero de 2004.
Posteriormente, este servicio se extenderá a otras zonas
donde la Compañía suministra electricidad, siempre
en función de la demanda.
ENDESA Endesa es pionera en la tecnología PLC en
España. El Proyecto PLC está impulsado por Endesa
Net Factory, filial que promociona y desarrolla iniciativas en
nuevas tecnologías para potenciar el valor de las redes y
otros activos existentes en la compañía. La
tecnología PLC es ya una realidad, El Proyecto de PLC ha
probado con éxito dicha tecnología en las
experiencias piloto a pequeña escala llevadas a cabo en
Barcelona y Sevilla, y más tarde en la Prueba
Tecnológica Masiva de Zaragoza, habiendo obtenido una
aceptación muy favorable por parte de los usuarios.
Paralelamente al desarrollo de la Prueba Tecnológica
Masiva, se llevó a cabo otra prueba técnica en
Santiago de Chile de similares características a las
realizadas en Barcelona y Sevilla, con una duración
aproximada de dos años. Además, Endesa ha
colaborado con otras compañías eléctricas
desarrollando diferentes pruebas piloto PLC por todo el
mundo.
Unión Fenosa Ha realizado pruebas en Madrid, Alcalá
de Henares y Guadalajara. Sin embargo, su proceso de
implantación en la actualidad va más lento que sus
competidoras. Trabaja con la empresa valenciana DS2. Está
en conversaciones con AUNA, su actual socio en el apartado de
telecomunicaciones en España, para que implante su sistema
y deje atrás el ADSL, servicio que ofrece en la actualidad
a sus clientes, tanto domésticos como profesionales.
Resultado de las experiencias Endesa e Iberdrola comenzaron su
despliegue comercial mediante pruebas tecnológicas masivas
en algunas ciudades del país. Unión Fenosa, por su
parte, no inició ninguna oferta comercial. Despliegue de
forma modular, comenzando por las zonas en las que se detectaba
una mayor posibilidad de negocio . En un principio las
expectativas de Endesa e Iberdrola eran bastante buenas y
preveían una amplia penetración en el mercado. La
realidad fue bien distinta y no obtuvieron el éxito
esperado. Inconvenientes de PLC: Falta de regulación y
estandarización de la tecnología Falta de apoyo por
parte de las operadoras de telefonía Problemas
técnicos de la propia tecnología
Resultado de las experiencias ENDESA Dos años
después de la comercialización de PLC en Zaragoza a
través de Auna, el número de clientes que utilizaba
PLC se vio reducido de 2000 a 600. A finales de 2005, el operador
de cable Ono formalizó la compra de Auna. Suprime el
acceso a Internet por la red eléctrica en Zaragoza en
diciembre de 2005. Continúa utilizando PLC como
herramienta de gestión y control de averías de sus
redes El servicio de PLC de Endesa se continúa prestando
en Puerto Real (Cádiz) a través de Epresa.
Población de tamaño medio Baja penetración
de ADSL Dificultades de los operadores actuales para satisfacer
las necesidades de banda ancha.
Resultado de las experiencias IBERDROLA Lanzó
comercialmente en 2003 la tecnología PLC. La
penetración en el mercado no fue la esperada y la
compañía nunca llegó a hacer efectivo en su
totalidad el despliegue previsto. Dejó de prestar servicio
de PLC desde abril de 2007 en Valencia y en la mayoría de
Madrid, dos de sus principales mercados (a excepción de
zonas como Arroyofresno y Mirasierra). A pesar de su retirada del
mercado, Iberdrola sigue presente en el desarrollo de la
tecnología PLC. Es el coordinador de la segunda fase de un
proyecto europeo para extender el PLC denominado OPERA. Ha
aprovechado también sus inversiones en PLC para utilizar
esta tecnología como herramienta de gestión y
control de averías de sus redes.
Resultado de las experiencias A pesar de la retirada de ofertas
comerciales de PLC, esta tecnología continúa en
desarrollo en España. DS2 continúa desarrollando
programas de investigación para convertir a la
tecnología PLC en una alternativa real a los servicios de
ADSL y cable Existen también empresas en España que
utilizan la tecnología PLC para ofrecer soluciones de
banda ancha destinadas a hoteles, pequeñas y medianas
empresas; EKOPLC como ejemplo.
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.
Conclusiones El PLC ofrece: Simplicidad. Ubicuidad de la red
eléctrica Progresividad. Se instalan sólo los
equipos necesarios Movilidad. Ausencia de obras Ahorro y rapidez
del despliegue Coexistencia con otras tecnologías