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 infraestrutura 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.