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Transmisión de datos por la red eléctrica PLC




Enviado por Pablo Turmero



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    Introducción a la tecnología PLC(Antecedentes) En
    los años 50 se había creado un sistema que
    permitía a las empresas de energía controlar el
    consumo, el encendido del alumbrado público y el valor de
    las tarifas eléctricas por medio de una señal de
    baja frecuencia (100 Hz) que viajaba a través de los
    cables de la red en un solo sentido.

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    Introducción a la tecnología PLC(Concepto de PLC)
    Se trata, fundamentalmente, de la transmisión de voz y
    datos a través de la red eléctrica. Hace muchos
    años que empresas e ingenieros están tratando de
    hacer realidad esta idea porque se trata de aprovechar la red
    existente. Power Line Communication

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    Introducción a la tecnología PLC(Ventajas y
    Desventajas) Ventajas: Utiliza la infraestructura ya existente,
    es decir el cableado eléctrico, por lo que no es necesario
    ningún tipo de obra adicional. Cualquier enchufe en una
    casa es suficiente para estar conectado. Proporciona una
    conexión permanente 24h al día. Es posible
    combinarla con otras tecnologías. 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.

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    Introducción a la tecnología PLC(Ventajas y
    Desventajas) Desventajas: Tiene escasa competencia
    tecnológica. La producción de los equipos
    necesarios es todavía escasa Ausencia de estándares
    tecnológicos para la interoperabilidad de equipos.
    Interferencias durante la navegación a través de la
    Web. Oposición de las compañías
    telefónicas.

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    Capa Física(Características del canal) Rango de
    frecuencias (1.6-30 Mhz) Baja impedancia, lo que implica altas
    potencias de emisión. Reflexiones, debido a la
    topología de la red eléctrica en las viviendas.
    Medio muy ruidoso. Puede no haber neutro (tierra).

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    Capa Física(Transmisión de la señal) Para
    este sistema es necesario un "acondicionamiento" de la
    infraestructura existente 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 . Se utiliza una unidad de acondicionamiento HFCPN
    (High Frequency Conditioned Power Network) para transmitir datos
    y señales eléctricas.

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    Capa Física(Transmisión de la señal) La
    señal de datos sale del CU a las unidades de consumo y
    distribución de datos mediante el empleo de cables
    coaxiales estándar.

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    Capa Física(Modulaciones Empleadas) Como podemos ver en la
    Figura 2 la modulación del PLC comenzó en una
    primera generación 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.

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    Capa Física(Modulaciones Empleadas) Modulación GMSK
    Modulación DSSS Modulación OFDM Fig. 2.
    Evolución de las modulaciones empleadas

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    Capa Física(Modulaciones Empleadas) Modulación GMSK
    GMSK es un esquema de modulación continua en fase, una
    técnica que consigue suavizar las transiciones de fase
    entre estados de la señal, consiguiendo por tanto reducir
    los requisitos de ancho de banda.

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    Capa Física(Modulaciones Empleadas) Modulación DSSS
    El espectro ensanchado (SS) es una técnica de
    transmisión en la cual un código seudoaleaotorio,
    independiente de los datos de información, es empleado
    como forma de 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.

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    Capa Física(Modulaciones Empleadas) Modulación OFDM
    La técnica de espectro disperso de OFDM distribuye los
    datos en un gran número de carriers que están
    espaciados entre sí en distintas frecuencias
    precisas.

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    Capa Enlace Actualmente uno de los problemas que se plantean en
    la utilización de la tecnología PLC es que cada
    empresa de desarrollo ha desarrollado sus propios protocolos
    propietarios, independientemente del resto.

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    Capa de Enlace(Tipos de redes PLC) Baja Tensión:
    Áreas residenciales de alta densidad de población.
    Baja Tensión: Áreas residenciales de viviendas
    unifamiliares. Media Tensión: Interconexión entre
    SE con dos líneas MT. Media Tensión:
    Interconexión entre SE con una línea MT. Media
    Tensión: Idéntica a la anterior, pero con densidad
    de población baja.

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    Capa de Enlace(Tipos de redes PLC) Hay que tener en cuenta que
    las diferencias entre estos tipos de redes son sustanciales

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    Capa de Enlace(Subcapa de Acceso al Medio) Para el diseño
    de la subcapa MAC PLC, se tuvieron en cuenta dos
    características principales, la frecuencia variable y las
    reflexiones producidas por ser una red sin terminadores. Por otro
    lado se intentan reaprovechar los estándares definidos
    para otros tipos de redes, como el CSMA, TDMA, 802.11 o
    802.5

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    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.

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

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    Coexistencia con otras Tecnologías PLC puede utilizarse
    sola o en compañía de otras tecnologías. Si
    se utiliza como red de acceso, obtendremos la conexión a
    Internet a partir del enchufe. Pero en otras ocasiones, se
    utiliza otra tecnología para obtener el acceso, y PLC
    hacer este acceso disponible desde cualquier enchufe.

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    Normalización PLC puede resumirse en tres aplicaciones
    importantes: Como solución de última milla. (Banda
    Ancha, “access”) Como solución de red
    hogareña o red corporativa (HomePlug, PowerPacket, etc.)
    Como solución sobre el sistema de distribución
    eléctrico-industrial

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

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