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PLC – Power Line Communication




Enviado por Pablo Turmero



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    Qué Es PLC? PLC (Power Line Communication) es una
    tecnología que permite prestar servicios de banda ancha:
    transmisión de Internet, datos, voz, video y gestionar
    redes de energía, sobre los cables de las redes
    eléctricas.

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    Por qué PLC? Costos de instalación de cualquier
    tipo de conexión en la última milla, es decir,
    hasta los clientes finales. Desarrollo tecnológico actual
    uso infraestructuras existentes Cable modem (utiliza la
    infraestructura de cable coaxialfibra óptica (HFC) de las
    empresas de cable), xDSL (par telefónico de las empresas
    de telefonía) PLC (utiliza los cables de energía
    eléctrica) WiMax (inalámbrico) Experiencia desde
    hace muchos años en uso PLC de baja velocidad (control y
    protección) El desarrollo de técnicas avanzadas de
    modulación

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    Descripción del Sistema PLC PLC (Power Line Communication)
    es una tecnología de red de comunicaciones de acceso de
    ultima milla que posibilita la transmisión de datos sobre
    las redes de distribución de energía incluyendo el
    cableado eléctrico interno de casas, comercio e industria.
    El estado actual de desarrollo de la tecnología de PLC de
    segunda generación permite la transmisión
    simétrica de datos de hasta 200 Mbps. Posibilidad de
    prestar servicios que requieren de grandes anchos de banda como
    datos, voz, audio, video y contenido en general.

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    El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de las
    Comunicaciones Conceptos básicos de comunicaciones Los
    medios de transmisión pueden ser guiados (por cable) y no
    guiados (sin cable, inalámbricos). Ancho de banda (BW) es
    el rango de frecuencias que se transmiten por un medio. Mientras
    más alta sea la rata de transmisión de
    información, medida en bits por segundo (bps), más
    grande es el ancho de banda requerido

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    El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de las
    Comunicaciones Conceptos básicos de comunicaciones El
    medio de transmisión tiene asociado un nivel de ruido. En
    la medida en que la señal de telecomunicaciones viaja por
    el canal se atenúa y se distorsiona.

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    El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de las
    Comunicaciones Comportamiento de la red eléctrica con la
    frecuencia La atenuación de la señal depende de la
    frecuencia (“efecto skin”) y se acentúa con
    las discontinuidades de la línea, con los cambios de
    calibre, con los elementos ubicados en la red, que producen
    reflexión de la señal y por lo tanto
    atenuación.

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    El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de las
    Comunicaciones Comportamiento de la red eléctrica con la
    frecuencia Como se puede observar la atenuación aumenta
    con la frecuencia y existen algunos puntos para los cuales la
    atenuación es máxima. Para distancias grandes se
    deben usar frecuencias bajas, mientras para distancias cortas es
    preferible emplear frecuencias altas. Además se deben
    evitar ciertas frecuencias para las cuales la atenuación
    es máxima.

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    Descripción de la Red de Distribución

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    PLC Segun la CREG (Comisión Reguladora de Energía y
    Gas), en la resolución 082 de 2002, : Nivel I: menor de 1
    KV (Baja tensión) Nivel II: 1 – 30KV (Media
    tensión) Nivel III: 30 – 57.5KV (Media tensión)
    Nivel IV: mayor a 57.5 y menor a 220KV (Alta tensión)
    Descripción de la Red de Distribución

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    Descripción de la Red de Distribución Niveles de
    media y baja tensión < 57.5 KV 33, 34.5, 44 y 13.2 KV
    La construcción es, en general, de tipo aérea (las
    redes subterráneas se utilizan en centros urbanos). Los
    cables son muchos y variados en su diámetro y
    construcción por lo que la impedancia
    característica y la atenuación de cada uno es
    variable, lo que hace demasiado complejo el análisis de su
    comportamiento para las altas frecuencias y sea necesario
    realizar mediciones sobre las redes.

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    Descripción del Sistema PLC Frecuencias de
    Operación Para la banda de 2 MHz a 34 MHz no existen
    estándares ni regulación, salvo que se debe cumplir
    con las regulaciones sobre límites de emisiones
    electromagnéticas. (Gp:) 60 Hz (Gp:) 2 MHz (Gp:) 34 MHz
    Electricidad PLC

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    Descripción del Sistema PLC Frecuencias de
    Operación Al no existir una estandarización sobre
    la utilización del espectro de frecuencias para PLC y
    teniendo en cuenta que por características de
    atenuación de las redes, las frecuencias más altas
    se deben utilizar para tramos cortos y las más bajas para
    los más largos, se han planteado algunas iniciativas para
    el empleo óptimo del espectro de frecuencias

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    Descripción del Sistema PLC Modulación Los esquemas
    de modulación determinan las velocidades y volumen de
    información que se puede transportar por una red de
    comunicaciones; altas tasas de información requieren
    mayores anchos de banda. > 10 Mbps el sistema de
    modulación que más se utiliza en este caso es OFDM
    (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), es el método
    más inmune a interferencia eléctrica, es muy
    robusto contra desvanecimientos selectivos, además de que
    es el esquema que más eficientemente utiliza la banda de
    frecuencias disponible.

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    Descripción del Sistema PLC OFDM (Orthogonal Frequency
    Division Multiplexing),

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    Descripción del Sistema PLC. Componentes del Sistema

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    Descripción del Sistema PLC. Componentes del Sistema
    Acoples Son los equipos encargados de inyectar la señal de
    alta frecuencia en la red eléctrica en Tx y de su
    separación de la corriente eléctrica de 60 HZ en
    Rx

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    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC. Componentes del Sistema

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    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC. Componentes del Sistema CPE
    Se ubica en las instalaciones del cliente Es de fácil
    instalación Separa los datos de la señal
    eléctrica. Recibe la señal de alta frecuencia y la
    demodula para extraer los datos y entregarlos vía un
    puerto Ethernet. 200 Mbps de rata de datos simétricos
    Bridge 802.1d Función VoIP (H.323 y SIP) Funciones QoS
    ((limitación de ancho de banda y control de latencia), CoS
    (priorización de tráfico)(802.1p) Agente SNMP
    (Simple Network Management Protocol )

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    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC. Componentes del Sistema
    Repetidor Su función principal es regenerar la
    señal de PLC 200 Mbps Bridge 802.1d VLAN (802.1 Q)
    Función VoIP (H.323 y SIP) Funciones QoS
    ((limitación de ancho de banda y control de latencia),
    CoS(802.1p) Agente SNMP Función NTP (Network Time
    Protocol) Protocolo Spanning tree (802.1d),

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    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC. Componentes del Sistema
    Head-End / Concentrador de Media Tensión Se ubica en los
    trafos y permite integrar los clientes ubicados en baja
    tensión al backbone de PLC de media tensión El
    Head-End puede tener un puerto Ethernet 1 Gbps para
    conexión al ISP 200 Mbps Bridge 802.1d VLAN (802.1 Q)
    Función VoIP (H.323 y SIP) Funciones (limitación de
    ancho de banda y control de latencia), CoS(802.1p) Agente SNMP
    Función NTP (Network Time Protocol) Protocolo Spanning
    tree (802.1d)

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    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC. Componentes del Sistema

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    Servicios de Valor Agregado para Energía y Otros AMR
    (Automatic Meter Reading), Monitoreo y Control de Cargas,
    Automatización de Distribución, Domótica
    (Automatización del Hogar), Videovigilancia

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    Situación Actual de la Tecnología PLC En la
    actualidad la tecnología ha logrando captar el
    interés de grandes grupos económicos y entidades
    del sector de la distribución eléctrica. La
    tecnología PLC permite la transmisión
    simétrica de datos a muy alta velocidad, hasta 200 Mbps
    Hoy en día los sistemas de PLC cuentan con mecanismos para
    eliminar las frecuencias que pueden producir interferencias
    (frequency notching), pueden aplicar técnicas adaptativas
    en sus equipos para obviar esos problemas, así como, en
    última instancia limitar la potencia de
    transmisión.

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    Situación Actual de la Tecnología PLC Establecer un
    plan de negocios para las compañías que han
    incursionado en la tecnología de PLC, ha implicado hasta
    el momento, la realización de pruebas en el terreno que
    permitan: Verificar el comportamiento de la tecnología en
    una red eléctrica particular, Medir el impacto y la
    valoración de los clientes a la prestación del
    servicio de BA con características superiores a las de las
    tecnologías existentes Establecer el mejor modelo de
    negocios para la empresa de electricidad La ventaja de realizar
    una “prueba piloto” de un sistema de PLC es la
    escalabilidad de la solución. A pesar de ser una
    tecnología emergente el modelo financiero puede ser
    atractivo, más aún para ciudades o zonas con
    dificultades para resolver el problema de acceso a los clientes
    potenciales.

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    Situación Actual de la Tecnología PLC Aunque los
    distribuidores de energía ven un mercado promisorio en el
    servicio de Banda Ancha mediante el uso de PLC, el principal
    problema al cual están abocados ahora tiene más que
    ver con el tipo de modelo de negocio a definir para el nuevo
    servicio.

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    Fortalezas y Oportunidades PLC Ubicuidad, la red eléctrica
    llega prácticamente a todas partes y la infraestructura ya
    existe Velocidad 200 Mbps simetrica Movilidad limitada. Se puede
    obtener acceso desde cualquier toma de energía dentro del
    hogar o sitio de trabajo Escalabilidad en la implantación
    Facilidad de instalación Facilidad de configurar y
    reconfigurar redes de área local Permite potencializar
    servicios propios del sistema de energía: SCADA,
    telemedida, gestión de cargas, gestión de
    daños, domótica) Baja penetración de banda
    ancha en Colombia Puede ser complemento de las otras
    tecnologías

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    Dificultades y Amenazas PLC Cobertura de servicios de banda ancha
    en las áreas urbanas de algunas ciudades. Falta de
    normalización y estándares Aunque viene
    reduciéndose el costo todavía es alto Surgimiento
    de sistemas inalámbricos como el WiMax y WiFi
    Disminución de precios del xDSL y HFC Aversión al
    riesgo de las empresas de energía que no se atreven a
    incursionar en el mercado de las telecomunicaciones

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    Aspectos Regulatorios y Normativos Involucra organismos de
    regulación tanto de telco como de energía Telco:
    Promover la competencia en el acceso con el fin de cerrar la
    brecha digital. Energía: Velar por el suministro confiable
    y con calidad del servicio, mientras el PLC no lo afecte no se
    espera que le pongan obstáculos regulatorios. Los
    diferentes pilotos han mostrado que el servicio eléctrico
    no se ve afectado con el PLC. Compatibilidad
    electromagnética. El equipo de PLC deberá tener los
    mecanismos para minimizar su potencia de emisión a la
    frecuencia interferente (notching)

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    Aspectos de Mercado Las telecomunicaciones son un soporte
    fundamental para el desarrollo económico, son el motor de
    crecimiento de otros sectores y sirven de base para la
    construcción de la sociedad de la información y del
    crecimiento de Internet a nivel mundial. La Agenda de
    Conectividad, C@mino a la Sociedad del Conocimiento, programa del
    Ministerio de Comunicaciones, encargado de impulsar el uso y
    masificación de las TICs. PLC podría ser una
    oportunidad para facilitar el acceso a las TICs de amplios
    sectores de la comunidad que de otro manera no lo podrían
    hacer .

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    Aspectos de Mercado Situación Mundial En diciembre de 2003
    existían 100.8 millones de accesos de banda ancha en el
    mundo, de los cuales sólo el 2% en Latinoamérica.
    Norteamérica tiene el 29.5%, Asia-Pacífico, el
    43.7% y el resto de países de Europa, Medio oriente y
    África el 24.6% restante. A nivel mundial, los mayores
    desarrollos en banda ancha se dan en Asia Pacífico,
    Norteamérica y Europa, que tienen como común
    denominador el alto desarrollo tecnológico, la gran
    penetración de Internet y programas gubernamentales para
    el desarrollo de la sociedad de la información y los
    TICs

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    Aspectos de Mercado Latinoamérica La penetración de
    la banda ancha en Colombia es baja y cercana al 0,25% de la
    población, mientras Chile alcanza una penetración
    de 3,2%, Argentina 1,1%, Brasil de 1%, Perú 0,75% y
    México de 0,6%.

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    Aspectos de Mercado Latinoamérica La situación de
    Colombia es preocupante: de tener en años anteriores el
    12% de los accesos de banda ancha de la región, en el 2003
    sólo tenía el 2.5%,

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    Aspectos de Mercado Promoción y masificación banda
    ancha en Colombia En el ultimo informe de la CRT sobre desarrollo
    de Banda Ancha en Colombia plantea PLC como una oportunidad y
    sugiere plan de acción. Políticas para
    promoción de la oferta y para estimulo de la demanda
    Frentes: acceso, es fundamental y en el cual el PLC es una gran
    oportunidad; Desarrollo de contenidos; acceso a los computadores;
    Implantación de programas en el frente educativo.

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    Demostración PLC Red Corporativa Head End CPEs Red Datos
    Red Eléctrica 120 Vol

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