PLC (Power Line Communications)
Como funciona:
(passo a passo)
As unidades consumidoras (residências, comércios e outros estabelecimentos), são conectadas à rede elétrica e agrupadas em unidades transformadoras.
Cada transformador recebe um conjunto de consumidores que, para efeito do Projeto PLC na Iguaçu Energia, denominamos Célula PLC.
O desenho abaixo ilustra uma instalação típica PLC:
Em cada Célula PLC é instalado um equipamento do tipo Master chamado Head End Router ou Roteador Injetor de Sinais (01), que tem por finalidade controlar os acessos e prioridades para os usuário daquela Célula, bem como ele é responsável por "Gerar" e "Injetar" naquela parte da rede elétrica o sinal PLC, modulando dados voz e imagens que estão sendo recebidos através de uma rede denominada Backbone (Rede de acesso e interligação).
Este sinal, injetado na rede elétrica, segue para todas as direções daquela Célula.
Em casos onde os locais de instalação (onde estarão os Modems PLC), sejam muito distantes do ponto de injeção (do Head End Router), poderá ser necessário a instalação de um equipamento denominado Home Gateway ou Repetidor (02), para reforçar o sinal e redistribuí-lo, ou mesmo para o aumento do número de usuários servidos naquela Célula PLC.
Em regra geral o sinal "Injetado" pelo Head End Router (01), já pode ser utilizado diretamente pelos consumidores a partir de sua instalação, desde que os Modems PLC esteja previamente habilitados e configurados no Head End Router (01).
Pequenas adequações poderão ainda ser necessárias tendo em vista a possibilidade de que alguns equipamentos elétricos ou eletrônicos possam causar interferências na rede elétrica (ruídos). Nestes casos poderão ser necessárias aplicações de filtros para bloquear estas interferências e impedir sua propagação para a rede elétrica.
O equipamento CPE ou Modem PLC (03), é então conectado a uma tomada comum de energia elétrica que além da função de alimentá-lo, também capta os sinais modulados pelo Head End Router (01), ou pelo Home Gateway (02), injetados na rede elétrica e os converte em sinais de rede de dados (padrão Ethernet - Protocolo TCP-IP).
O desenho acima e seu quadro de descrições ilustra as interconexões entre Provedores Acesso à Internet (01), e a rede de Telefonia convencional (02). O Centro de Gerência da rede PLC (03), além de administrar os Clientes PLC e a própria Rede de Acesso e Interligação (Backbone), também pode prover a conexão da rede a diversos outros serviços como Video e Música sob Demandada (Stream de Video e Audio), TV por Assinatura, Sistemas de Segurança, de Telemetria e etc.
Ainda com relação à rede de acesso (Backbone), este poderá ser criado com o uso de várias tecnologias, inclusive tecnologias híbridas (mistas), sendo a Fibra Otica uma das mais utilizadas e de mais alta performance, porém não limitando somente a esta. Links de Rádio do tipo Spread Spectrum também podem ser utilizados, além de que, a próxima geração PLC envolverá também a criação de Backbones em linhas de Média Tensão (MT), com capacidade de transmissão de até 200 MBit/s por Link.
O desenho abaixo mostra uma rede de acesso em PLC integrada tanto em Média como em Baixa Tensão (MT/BT), sendo que uma destas Células PLC está utilizando um link de Rádio (Spread Spectrum) para interconecta-la ao Backbone primário.
O desenho abaixo descreve o PLC como base para a criação de uma rede de acesso chamada "Acesso de Última Milha":
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Perguntas Freqüentes:
A velocidade do PLC é maior que em outras tecnologias como o ADSL?
Sim, a tecnologia PLC atualmente tem velocidades que chegam a até 45 Mbit/s.
Esta velocidade é compartilhada por todos os consumidores ligados ao transformador. Por exemplo: Se a unidade transformadora onde o PLC estiver instalado alimentar 45 consumidores com acesso PLC; A capacidade do Head End Router for de 45 Mbit/s; Nenhuma banda de acesso for garantida para os usuários e, na pior situação, quando todos os 45 usuários estiverem fazendo um download simultâneo (uma situação muito difícil de ocorrer), mesmo assim, a taxa de transferência para cada um dos assinantes será de 1 Mbit/s, velocidade esta ainda muito superior aos modelos atuais de acesso via ADSL.
Quando falta luz o PLC funciona?
Sim. O PLC continuará funcionando desde que esta falta de energia não seja por interrupção de cabos de energia. Para que isso ocorra será necessária uma instalação específica com a utilização de um “No-Break” para alimentar o Modem PLC e os demais equipamentos (microcomputador ou TV).
Poderão ocorrer choques nos equipamentos PLC?
Não. O “Modem PLC” é protegido contra surtos de energia, possui isolamento e sistema de aterramento adequados que evitam choques, além de funcionar também como um filtro de linha para conectar os demais equipamentos que serão utilizados com o PLC e que possam gerar ruídos na rede.
É preciso fazer alteração nas instalações elétricas ou no computador? Será necessário um aparelho telefônico especial para uso com o PLC?
Não. O PLC funciona simplismente por conectar um Model PLC a uma tomada de energia convencional. Poderão ocorrer variações de velocidade caso as condições da fiação elétrica sejam muito precárias ou haja algum equipamento que propague muito ruído pela rede de energia elétrica. Nestes casos, poderão ser necessárias algumas adequaçoes nas instalações elétricas ou mesmo nestes equipamentos através da instalação de filtros.
Quanto ao computador, o Modem PLC é um equipamento externo, de dimensões pequenas (similar a um rádio-relogio), e somente necessita que o computador possua uma placa de rede instalada ou uma porta do tipo USB.
Para o uso em telefonia, qualquer aparelho telefônico convensional (desde que possua discagem em modo Tom), poderá ser utilizado.
Existe alguma dependência entre meu telefone atual e o uso do PLC?
Não. O PLC acessa a Internet através da rede elétrica sendo completamente independente da linha telefônica convencional.
Observações: A ANATEL ja está estudando acordos entre operadoras telefônicas e empresas fornecedoras de energia sobre isso.
Qual o objetivo do PLC?
O PLC tem como objetivo utilizar a Rede de Distribuição de Energia que alcança praticamente todos os lugares (excelente capilaridade), como meio de transporte para os sinais de telecomunicações e assim transmitir voz, dados e imagem
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Serviços
Serviços e benefícios trazidos pela tecnologia PLC.Os serviços podem ser implementados a partir de exploração em conjunto com empresas de Telecomunicações, Redes de Televisão, Video-Locadoras, Rádios, Empresas de Segurança e Automação e pela própria Concessionária de Energia Elétrica.
O mais importante já estará disponibilizado ao Consumidor; O meio de acesso
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Sinal
Como trafega o Sinal do PLC pela Rede Elétrica?
A tecnologia que a Iguaçu Energia está testando é baseada em equipamentos que utilizam o Chipset DS2 (Diseño de Sistemas de Silício, S.A.)
Este Chipset é um dos mais avançados do mundo tecnologicamente e utiliza como princípio de funcionamento uma modulação chamada OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
Este tipo de modulação é muito utilizado também em outros sistemas de comunicação já consolidados como ADSL, VDSL, DAB e DVB.
Assim, a modulação em OFDM garante a estas tecnologias, altas taxas de transmissão, excelente performance e confiabilidade.
O grande diferencial do uso da modulação em OFDM na tecnologia PLC está na forma como é controlada esta modulação pelo Chipset DS2, que em tempo real, monitora as freqüências em utilização alternando o carregamento dos sinais em transmissão de acordo com a presença de ruídos nas mesmas.
Maiores informações sobre os princípios e fundamentos da modulação em OFDM, podem ser encontradas através do Mini-Aplicativo reproduzido abaixo da The University of Edinburgh produzido por Andrew C. McCormick.
Os equipamentos utilizados neste projeto foram fornecidos pela empresa
EBA PLC Corp. e, por utilizarem o padrão de modulação baseado em OFDM através do Chipset DS2, possuem como principais características uma alta taxa de transmissão de dados (atualmente até 45 Mbit/s), e modulação em até 1280 portadoras diferentes simultaneamente.
Conforme dissemos anteriormente, este padrão de modulação garante uma melhor adequação à rede elétrica pois de acordo com o nível de ruído e freqüência em que estes ruídos se encontram, estes equipamentos alternam o carregamento dos dados automaticamente entre estas várias portadoras, garantindo assim estabilidade de comunicação mesmo sob condições de rede desfavoráveis.
No desenho abaixo, está um exemplo de como a modulação em OFDM pode se adequar às diversas condições da rede em tempo real.
Conforme o ruído se propaga por diversas freqüências (SNR - Signal-to-Noise Ratio), os sinais são carregados e transmitidos (Modulados), em várias freqüências simultâneas, e em níveis de carregamento diferentes, aproveitando desta forma a melhor condição possível do Link escolhido.
Fonte