Powerline Communication
Erika Medeiros
Objetivos
• Apresentar aspectos relevantes da estrutura e de implementação da rede PLC;
• Apresentar vantagens e desvantagens da utilização da rede PLC;
Introdução• Desde a popularização da internet, a infra-
estrutura de comunicação atinge taxas de crescimento nunca vistas;
• A tecnologia PLC tornou-se um tema relevante nos últimos anos;
• Isso se deve aos avanços tecnológicos que possibilitam a utilização de uma única topologia de rede que serve para o transporte dos serviços de voz, vídeos, dados e energia elétrica;
Introdução
• Esta rede de próxima geração é baseada em um padrão chamado Homeplug para redes LAN’s;
• Trabalham na camada de enlace do modelo OSI (camada 2);
• Podem ser usadas tanto internamente (redes locais) como externamente (internet);
Entenda como funciona
Entenda como funciona
Entenda como funciona
Entenda como funciona
Entenda como funciona
Quem regulamentou?
• A Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações);
Quem regulamentou?• 13/04/2009 - A Anatel publicou a Resolução
527;• Aprova o Regulamento sobre Condições de Uso
de Radiofreqüências por Sistemas de Banda Larga por meio de Redes de Energia Elétrica (BPL);
• O documento estabelece os critérios e parâmetros técnicos que permitem a utilização dessa tecnologia de forma harmônica com as aplicações de radiocomunicação que usam radiofreqüência na faixa entre 1.705 kHz e 50MHz.
Quem regulamentou?
• 18/08/2009 - A ANEEL publicou portaria que regulamenta o uso da tecnologia PLC;
• A Resolução Normativa nº 375/2009 estabelece as condições de compartilhamento da infraestrutura das distribuidoras.
Padrão HomePlug
• Este modelo de rede é definido baseado no nível físico (PHY), controle do meio de acesso (MAC);
• A funcionalidade do enlace é produzida para suportar todas implementações condizentes;
Padrão HomePlug
• Duas interfaces são especificadas: – Do lado elétrico chamada P1, localizada entre
o transformador e a linha CA (Corrente Alternada);
– Do lado de dados é chamada M1 e está localizada entre HomePlug MAC e a camada que está usando o serviço;
– A M1 é definida como uma interface lógica e especificada pela IEEE 802.3.
Padrão HomePlug
Padrão HomePlug• O sistema HomePlug é especificado somente
para operações com a rede de energia elétrica de residências;
• Portanto tem tensões entre 110V e 220V. • O HomePlug é um adaptador de rede que utiliza
a rede elétrica existente em qualquer residência ou escritório como meio de transmissão;
• Cria uma rede ethernet de 85Mbps sem a necessidade de instalação de novos cabos.
Padrão HomePlug
Vantagens do HomePlug
• Instalação e alteração da localização dos pontos em minutos.
• Pode ser feita pelo usuário final sem a necessidade da presença de um técnico.
• Transporta dados, voz, áudio e vídeo utilizando a rede elétrica.
Vantagens do HomePlug• Fácil de instalar: Basta plugar em qualquer
tomada elétrica da residência. • Não necessita de novos cabos. • Utiliza a rede elétrica da residência para acessar
a Internet ou a rede de computadores interna. • Alcance até 200 metros (85Mbps Global
HomePlug Turbo) ou 300 metros (85Mbps Global HomePlug Wireless Extender).
• Possui segurança proporcionada por criptografia e password.
HomePlug - Conectividade• Provedores de Serviços estão utilizando a
tecnologia HomePlug para proporcionar conectividade instantânea;
• A tecnologia do Global HomePlug permite que o usuário final faça a sua instalação de maneira simples e segura sem a necessidade da presença de instalador;
• Essa tecnologia permite a redução das despesas operacionais e aumenta a satisfação do assinante.
HomePlug – BandaLarga• Os maiores provedores de serviços já utilizam a
tecnologia HomePlug em instalações do tipo “faça você mesmo” e também para reduzir o tempo gasto pelos seus técnicos nas instalações;
• Quando um modem é entregue, não importa se é cabo ou DSL, o computador na residência pode estar em um cômodo distante do ponto de conexão com o cabo ou com a rede telefônica;
• O método tradicional para resolver esse problema é enviar um técnico que vai passar cabos pelas tubulações e, se não for possível furar paredes e deixar os cabos aparentes;
HomePlug – BandaLarga
• Com o Global HomePlug, o assinante ou o instalador simplesmente instala o modem em qualquer lugar onde esteja disponível a conexão coaxial ou telefônica;
• Conecta o Global HomePlug ao modem e um segundo Global HomePlug ao computador;
Padrão HomePlug
HomePlug – Modos de Conexão
Funcionamento Técnico• A tecnologia PLC transforma a grade de
potência em uma rede de comunicação;• Faz superposição de um sinal de informação de
baixa energia ao sinal de corrente alternada de alta potência.
• Com o propósito de assegurar a coexistência correta e a separação entre os 2 sistemas;
• A faixa de freqüência utilizada para comunicação é bastante distante daquela utilizada para a corrente alternada (50 ou 60 Hz), sendo 1,6 a 30 MHz para aplicações banda larga.
Funcionamento Técnico• A tecnologia PLC pode utilizar a rede de
Baixa Tensão (BT) e/ou a rede de Média Tensão (MT) como suporte;
• A utilização da alta tensão (AT) é objeto de estudos adicionais com possíveis resultados futuros em escala comercial;
• A tecnologia PLC é adequada tanto às redes de baixa tensão aérea quanto às redes de distribuição subterrânea.
Pontos fortes da tecnologia PLC
• Utiliza-se da infra-estrutura existente com um potencial de cobertura superior ao das tecnologias competidoras, permitindo uma ubiqüidade sem precedentes (indoor e outdoor);
• Permite uma implantação rápida, modular e seletiva;
• A instalação interna (em residências e escritórios) é rápida e simples;
Pontos fortes da tecnologia PLC
• Investimentos e custos operacionais na rede PLC estão ficando a cada ano mais competitivos com relação a xDSL e menores do que o serviço de distribuição via cabo;
• O desenvolvimento da tecnologia tira proveito, se apóia e é convergente com os desenvolvimentos mais recentes;
Equipamentos PLC• Há diversos tipos de equipamentos PLC, que
podem ser utilizados na oferta de serviços de telecomunicações sobre a rede de distribuição de energia elétrica: – Modems utilizados nas instalações dos usuários
(Customer Premises Equipments – CPE); – Equipamentos de concentração; – Repetidores ou equipamentos intermediários (de
baixa ou alta tensão); – Equipamentos de Transformador BT/MT; – Equipamento de Subestação.
Modem PLC• O Modem PLC é um equipamento que realiza a
interface entre os equipamentos dos usuários e a rede elétrica de distribuição, transformando o sinal do equipamento terminal de telecomunicações em sinal modulado e transportado sobre a rede elétrica.
• O Modem recebe alimentação e os sinais de telecomunicações pela rede elétrica de distribuição doméstica (in-house).
• O Modem permite também separar as aplicações de voz e dados, para os respectivos telefones ou computadores pessoais.
Modem PLC• Há diversos tipos de modems, como
modems para acesso a Internet (Ethernet e/ou USB), modem para Internet e Telefonia (Ethernet e/ou USB + RJ-11) e modems só para voz (RJ-11).
• Funcionalidades adicionais, tais como Modems Wi-Fi já estão também disponíveis e permitindo a cobertura em áreas abertas.
Equipamento de Transformador
• O Equipamento de Transformador é o dispositivo PLC instalado junto aos transformadores MT/BT.
• Sua função é extrair o sinal proveniente da rede de distribuição PLC (média tensão, fibra óptica, rede a cabo, etc) e injetá-lo sobre a rede de acesso (baixa tensão).
• Possibilita o fluxo de dados do Equipamento Transformador até o Modem PLC ou para os Repetidores numa configuração ponto multiponto full-duplex.
Equipamento de Transformador• Os Equipamentos de Transformador são dotados de
uma configuração modular flexível com: – Placas BT, as quais injetam o sinal PLC proveniente da rede de
distribuição PLC sobre os cabos de baixa tensão; – Placas MT que permitem a interconexão destes equipamentos
sobre a rede de distribuição de média tensão. • Opcionalmente os Equipamentos de Transformador
podem incluir: – Placas WiFi que permitem o acesso wireless a clientes dentro
da área de cobertura do Transformador, sem utilizar a rede de baixa tensão, mas utilizando a rede de média tensão para entrega do sinal;
– Placas de Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet para interconexão destes equipamentos através de interfaces RJ-45 ou GbEthernet, o que permite o uso de fibra óptica ou outras tecnologias para a rede de distribuição (xDSL, LMDS, etc).
Repetidor• O Repetidor recupera e re-injeta o sinal PLC
proveniente dos Equipamentos de Transformador para a rede elétrica de distribuição doméstica.
• É instalado normalmente junto a sala de medidores de cada prédio ou em algum local intermediário (por exemplo, postes sem transformador) na rede de distribuição de baixa tensão.
• Algumas vezes pode ser utilizado como um nó intermediário para expandir a cobertura;
Repetidor
• Em alguns casos, dependendo da topologia da rede elétrica, o repetidor pode não ser necessário;
• Este é o caso em que o equipamento PLC do Transformador consegue uma conexão de elevada qualidade com o Modem PLC;
Equipamentos de Concentração
• Determinados condomínios ou prédios podem exigir um equipamento de concentração que otimize a largura de banda para um conjunto de usuários próximos;
• Em prédios, este equipamento é geralmente instalado junto a sala de medidores;
• Algumas vezes pode ser utilizado como um nó intermediário para expandir a cobertura ou aumentar a largura de banda em segmentos críticos da rede.
Equipamento de Subestação• É o dispositivo PLC instalado junto a
Subestação;• Sua função é, por um lado, permitir a
interconexão com os provedores de serviços (Internet ou PSTN, por exemplo) e por outro lado, injetar o sinal na rede de média tensão;
• As funções do equipamento de Subestação podem ser desempenhadas, dependendo da configuração, pelo mesmo Equipamento de Transformador.
Topologia PLC
Rede de Acesso• A grade de baixa tensão realiza a função
do segmento de acesso (última milha) da rede de telecomunicações;
• A rede de acesso interconecta Modems PLC com o Equipamento PLC de Transformador;
• O socket elétrico convencional torna-se um ponto de conexão a serviços de telecomunicações;
Rede de Distribuição
• É a parte da rede de acesso que pode ter uma abrangência, inclusive metropolitana, que interliga a rede de acesso de última milha aos provedores, ou ao backbone;
• Devido a sua capilaridade potencial recebe uma denominação especial: rede de distribuição
Rede de Provedores de Serviço
• Em algum ponto da rede de distribuição é necessário interconectar aos provedores de serviço de Internet ou telefônicos;
Serviços
• A tecnologia PLC oferece um largo espectro de aplicações:
• Acesso a Internet em Banda Larga;• Telefonia;• Tele-controle;• Serviços de controle de eletro-domésticos,
serviços audiovisuais, segurança predial;
Acesso a Internet em Banda Larga• Atualmente se constitui na principal aplicação de
PLC;• O serviço é similar a outros serviços de banda
larga fornecidos pelo mercado, com velocidade de até 200Mbps compartilhado;
• Permite aos usuários acessar os mais variados Serviços de Internet;
• As ofertas comerciais disponíveis no mercado fornecem, por exemplo, acessos com velocidade em torno de 600 kbps, para cliente residenciais.