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Ventajas y Desventajas

VENTAJAS

ü  Utiliza la infraestructura ya existente, es decir el cableado eléctrico, por lo que no es necesario ningún tipo de obra adicional .

ü  Cualquier enchufe en una casa es suficiente para estar conectado 7

ü  Posibilidad de crear redes de datos domesticas utilizando el cableado existente.

ü  Su instalación es muy rápida por parte del cliente.

ü  Proporciona una conexión permanente 24h al día.

ü  Disponibilidad de múltiples servicios a través de una misma plataforma.

ü  Es posible combinarla con otras tecnologías.

ü  Por medio de micro-filtros se evitan las posibles interferencias generadas por los electrodomésticos

ü  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.

ü  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.

ü  Con un solo repetidor se provee de conexión hasta 256 hogares.

ü  Con el tiempo los costes se abaratarán.

DESVENTAJAS

ü  Tiene escasa competencia tecnológica.

ü  La producción de los equipos necesarios es todavía escasa

ü  Ausencia de estándares tecnológicos para la interoperabilidad de equipos.

ü  La red eléctrica no fue diseñada para transmitir datos por lo que experimenta frecuentes caídas y la calidad de las llamadas telefónicas no es completamente satisfactoria.

ü  Interferencias durante la navegación a través de la Web.

ü  Falta de seguridad.

ü  Oposición de las compañías telefónicas

Sistema y Configuración PLC

1.-Sistema PLC de Distribución que utiliza la red Media Tensión Eléctrica

Fig  Sistema PLC

1.1.-Sistema PLC doméstico

También conocido como Red In-Home o Red Doméstica, comprende el tramo que va desde el contador de energía hasta los toma corrientes al interior de los hogares. Utiliza la red eléctrica interior del hogar, permitiendo comunicaciones internas y la creación de redes de áreas locales. El segmento de distribución doméstica presenta características similares a los del Sistema PLC de Acceso, pero diferenciadas por las dimensiones: la distancia a cubrir es menor (del orden de 50 m) y el número de ramas también es menor y más corto. En este tramo se utiliza el rango de frecuencia de 13 MHz a 30 MHz debido a que es más susceptible a la distancia. Permite velocidades de transmisión de 2 Mbps compartido entre los usuarios que acceden a la red.

Fig. Sistema PLC Doméstico

1.2.-CONFIGURACIÓN DE UNA RED PLC

Una red PLC se encuentra configurada por los siguientes elementos:

Fig#8 Elementos de una red PLC

1.3.-Conexión de la Unidad de Usuario

Fig#9 conexión de unidad del usuario PLC

2.-Tipo de filtros instalados en los equipos PLC

Fig. filtros en equipos PLC

2.1.-Esquema general de la tecnología PLC

Arquitectura PLC

1. ARQUITECTURA DE UNA RED DE ACCESO PLC

La topología de la red es en bus, provocando que l ancho de banda proporcionado por cada transformador, deba ser compartido por todos los usuarios que se conecten a éste.

Cualquier enchufe eléctrico de la vivienda será un puerto de comunicaciones siempre y cuando disponga de un módem PLC. Éste incorpora dos filtros para separar las señales portadoras de información (pasa alto) y las de corriente eléctrica (pasa bajo).

Existen una limitaciones de distancia para el tramo interior a la vivienda como para el tramote acceso, siendo éstas de aproximadamente 400 m para el tramo de acceso y de 50 m para el tramo interno al hogar.

El controlador de acceso a módem de cabecera PLC, se encarga de interconectar las diferentes redes de servicio (Internet, televisión, telefonía) con la línea de baja tensión.

1.1. Anchos de banda en PLC  

Fig#2 rango de trabajo de la red eléctrica y la red PLC

1.2.-PLC Y EL MODELO OSI

Para la descripción de la operación de los sistemas de telecomunicaciones modernos, generalmente se utiliza el modelo de referencia OSI (“Open Systems Interconection”) promovido por la ISO para definir la forma en que se comunican los sistemas abiertos de telecomunicaciones, es decir, los sistemas que se comunican con otros sistemas. El modelo de referencia consiste en 7 capas. Estas capas se visualizan generalmente como bloques apilados, por lo que también se le conoce como el "OSI Protocol Stack".

Fig. tabla de PLC y el modelo OSI

PLC trabaja principalmente en la capas 1 y 2, es decir en la capa física y en la capa de enlace de datos.

1.2.1.-CAPA FÍSICA

La Capa física del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las conexiones físicas, es decir, el nivel básico que se compone generalmente por el cableado. La tecnología PLC cuenta con la ventaja de utilizar infraestructura física ya instalada; los cables eléctricos, como su capa física se genera un ahorro en obras de instalación de cableado, sin embargo, se tiene la limitante de que este medio no fue concebido para soporte de telecomunicaciones, por lo que se hace necesario el uso de equipos con altas velocidades de trabajo y eficiencia espectral para lograr transmisiones confiables.

Se debe considerar una capa física robusta debido a que esta específica la modulación, la codificación y el formato de los paquetes. La capa física es la encargada de definir las especificaciones eléctricas, mecánicas y funcionales para activar y mantener un enlace físico entre varias elementos.

1.2.2.-CAPA ENLACE DE DATOS

PLC se gobierna mayoritariamente por protocolos de capa 2. En esta capa, se realiza la organización de los datos en paquetes lógicos que serán convertidos a señales binarias para inyectarlas al medio físico y viceversa. Además, se establecen comunicaciones, identificando cada uno de los nodos de la red con una dirección MAC. Al ser 100% compatible con el estándar OSI, PLC puede compartir conexiones con usuarios de Ethernet y otros estándares compatibles.

2.-ARQUITECTURA DE LA RED PLC

La tecnología PLC utiliza la red de distribución de Media y Baja tensión como medio de transmisión, accediendo así al bucle local del abonado (hogares o empresas). Mediante equipos PLC se enlaza las redes de MT/BT a una red troncal de datos o Backbone esto permite la interacción de redes de datos externas con las redes eléctricas hasta llegar a los usuarios como una red de acceso de gran alcance. Del lado de los usuarios en la red de baja tensión domiciliaria estos se conectan con equipos especiales de usuarios los cuales les permitirán poder acceder a la información que viaja a través de la red eléctrica.

Fig. Arquitectura de una red PLC

2.1.-TOPOLOGÍA

La topología del sistema PLC es realmente la topología de la red de provisión de energía eléctrica, usada como medio de transmisión, y dependerá de algunos factores como son:

a) Ubicación.- El campo que podría abarcar un sistema PLC depende del tipo de sector ya sea comercial, residencial o industrial. Esto tendrá relación con el tipo de usuarios y sus requerimientos.

b) Densidad de uso.- Se refiere al número de usuarios de la red. La cantidad de usuarios serán de baja densidad, en casas unifamiliares y de muy alta densidad en apartamentos, torres comerciales u oficinas de varios edificios.

c) Longitud.- Distancia entre usuario y transformador, que depende de la clase de red o si es zona urbana o rural.

2.2.-Topología física de la Red PLC

La topología de la red eléctrica es tipo árbol y una red PLC también se estructura de esa forma, sea que los equipos PLC se ubiquen en lugares centrales, en las cercanías del usuario PLC o en cualquier lugar de la red. La consideración que se debe tomar en cuenta es la distancia entre los equipos PLC centrales y los equipos de usuario, para evitar la instalación de elementos extras que incrementan los costos de la red.

Un nodo de enlace troncal, denominado Unidad de Acondicionamiento, desde el se ramifican los demás nodos, que serían las Unidades de Usuario si la distancia es corta, o Unidades Repetidoras a distancias mayores de 300 m para la red de MT y 150 m para la red de BT. La comunicación entre los UA y las UU o las UR se establece mediante una configuración full-duplex punto a multipunto.

Fig.  topología de red física PLC

2.3.-Topología lógica de la Red PLC

La topología lógica se refiere a como la información viaja por los medios del cableado eléctrico. En el sistema PLC se considera dos tipos de transmisiones:

· La información que viaja de la estación maestra a los usuarios

· La información que viaja de los usuarios a la estación maestra.

Estos dos tipos de transmisiones son consideradas como tipo bus lógico; es decir, conectando las estaciones de red con una estación maestra, la cual provee la comunicación a toda la red de distribución eléctrica. Cada nodo supervisa la actividad de la línea. La información que va de la estación maestra es detectada por todos los nodos aunque solamente es aceptada por el nodo o los nodos hacia los que va dirigido. Como una red en bus se basa en una "autopista" de datos común, un nodo averiado sencillamente deja de comunicarse; esto no interrumpe la operación.

Conclusiones y Recomendaciones

ü  El uso de la tecnología PLC sobre redes eléctricas ofrece una alternativa dentro del área de acceso de las telecomunicaciones.

ü  El despliegue de la tecnología PLC sobre las redes eléctricas es sencillo y rápido  comparado con otras tecnologías de acceso, al aprovechar los cables existentes de energía eléctrica.

ü  El coste de implantación de la tecnología PLC es reducido en comparación con otras tecnologías.

ü  PLC tiene posibilidades en el ámbito residencial, empresarial y pequeñas oficinas, ya que, PLC tiene el potencial de llegar a un porcentaje mayor de la población cumpliendo de esta forma el objetivo social detrás de este proyecto.

ü  El desarrollo normativo y el apoyo de las Autoridades Nacionales son claves para que esta tecnología se consolide a tiempo. Es necesaria una regulación tecnológica que posibilite la creación de estándares, que permitan alcanzar economías de escala a los fabricantes reduciendo costes y facilitando masivas inversiones a largo tiempo a las empresas eléctricas.

Tipos de Impacto

Social.-

En lo social sería de gran impacto, ya que al regularizarse las instalaciones, se corre menos riesgo de sufrir accidentes por electrocución, los cuales pueden ocurrir al tocar un aparato eléctrico que tenga una carcasa de lámina u otro metal, por no tener instalado el cable a tierra física. También ayudaría en que al ser la transmisión por las redes eléctricas, estas ya están instaladas en lugares más recónditos en donde aún no llegan los servicios como el teléfono o el internet, facilitando así las comunicaciones.

Ecológico.-

El impacto ecológico no sería de mucha importancia, ya que no afecta en lo mínimo a la producción de electricidad, ya sea de cualquier fuente. Aunque de alguna manera ayudaría en el consumo de menos plástico, ya que el cableado necesario para otros medios de comunicación, como el par trenzado, sería reemplazado por la instalación eléctrica que ahora transmite los datos por ese medio.

Económico.-

Se notaría un gran cambio, ya que por la competencia se abaratarían los costos ya que abría más competencia entre empresas. Además se abren las puertas para la creación de empresas nacionales que ofrezcan este servicio, activando así la economía del país.

Tecnológico.-

También sería un cambio muy grande, ya que además de contribuir a que la tecnología en este ámbito avance con los estándares, se podrían abrir nuevas aplicaciones muy interesantes como por ejemplo un circuito de vigilancia cerrada por medio de una red local establecida a grandes distancias, permitiendo más seguridad. O también que las empresas con varias sedes sucursales dentro de un municipio, se beneficien con este tipo de transmisión y establezcan sus redes.

    

PROYECCIÓN

Dado el estado actual del mercado de telecomunicaciones en nuestro país, la aplicación más cercana para la tecnología PLC es la prestación de servicios de valor agregado y específicamente Internet de alta velocidad, posteriormente con la aprobación y puesta en marcha de un nuevo marco regulatorio que contempla la convergencia de servicios, en los próximos años se podría ofrecer: telefonía, datos, videoconferencia, televigilancia, servicios multimedia, etc todo por la línea eléctrica.

Clasificación

Introduccion

El primer aspecto técnico a ser tomado en cuenta en la implementación de cualquier tipo de red, sea de telecomunicaciones y/o eléctrica, es el estado físico de las líneas que van a transportar la información o energía.

Para lo cual se debe realizar un diagnostico general de la red física, para la implementación de la tecnología PLC que utiliza las redes eléctricas para trasporte y red de acceso.

Otro aspecto importante es la topología de la red, esto se refiere a la forma que toman los diferentes tipos de red (alta, media y baja tensión) en el trayecto que tienen hasta llegar a su destino.

En las redes de baja tensión es en donde se presenta un panorama técnico muy favorable para aplicar PLC (red de acceso). En primer lugar se debe tener una red (física) adecuada; en segundo lugar la topología de esta red debe ser de tipo circundante, lo que conlleva al servicio de la mayor cantidad de usuarios con un solo transformador, esto ayudaría a restringir el montaje de unidades PLC HE (head end) o módems de cabecera, puesto que estos se colocan luego de cada transformador para inyectar la señal PLC y llegar a cada cliente.

Un aspecto importante es tomar en cuenta es el lugar en donde van a ser colocados los dispositivos HE, que como se menciono anteriormente, van luego de cada trasformador. Generalmente se los coloca en el poste en donde está montado el transformador, pero se tendrá algunas dificultades, principalmente la parte central urbana, pues existen postes en donde se encuentran varios equipos de telefonía y del servicio de TV cable, esto podría ocasionar problemas al momento mismo de la instalación del equipo.

Mercado

La cantidad de usuarios a la que se puede llegar con la tecnología PLC es muy grande. Ya se ha analizado el nivel de penetración que tienen la redes eléctricas , es sumamente superior al de las redes de telefonía fija; esto nos brindaría un mercado amplio, principalmente en los sectores rurales, donde en su mayoría aun no pueden llegar las tecnologías actuales en telecomunicaciones (DSL, tvcable, etc) puesto que se necesitaría de una gran inversión para aquello. Además, quien no quisiera acceder al Internet con tan solo conectarse al tomacorriente de su casa u oficina. La implementación de una nueva tecnología y que sea atractiva para los futuros clientes, conlleva siempre a una gran demanda.




Limitaciones 

Considerando que las redes eléctricas no han sido creadas con el propósito de transmitir información, estas representan un medio hostil para la transferencia de datos. PLC al ser una tecnología emergente se enfrenta a varios inconvenientes que deterioran su desempeño y limitan su implantación.

Dos de los problemas más importantes que enfrenta esta tecnología son los niveles excesivos de ruido y la atenuación de la señal a las frecuencias de interés. Para que un sistema PLC funcione adecuadamente, debe ser capaz de evitar o sobreponerse a los diferentes tipos de ruido que ocurren a diferentes frecuencias y en cualquier momento. La atenuación en las líneas de potencia muchas veces es alta e impredecible. Además es muy difícil obtener un modelo significativo de este canal debido a su drástica variación con el tiempo, por la constante conexión y desconexión de dispositivos.

Entre los aspectos técnicos que hacen difícil el desarrollo de un sistema de comunicaciones PLC se destacan:

·   El mal estado de las instalaciones eléctricas: Cuando una línea eléctrica está llena de empalmes, no se encuentra debidamente aislada, se ha humedecido por la entrada de agua en los productos eléctricos, el sistema está mal aterrizado o no dispone de uno, el cable es antiguo lo cual hace que se deterioren sus características físicas y eléctricas, esto hace que la transmisión de la señal no se de en forma confiable hacia los conectores de la casa. Por lo que es necesario analizar el cableado eléctrico para eliminar o aislar los problemas.