Introducción a PLC

Básicamente las "comunicaciones a través de la red eléctrica" abarcan cualquier tecnología que permita la transferencia de datos con velocidades de banda estrecha o banda ancha a través de líneas eléctricas mediante el uso de tecnología avanzada de modulación.

Según el país, la institución y la compañía, las comunicaciones a través de la red eléctrica se agrupan bajo muchos nombres diferentes:

• PLC (Power Line Communications)
• PLC (Power Line Communications)
• PLT (Power Line Telecommunications)
• PPC (Power Plus Communications)

Breve historia de los PLC

La comunicación a través de la red eléctrica existe desde hace bastante tiempo, aunque sólo se ha utilizado para aplicaciones de control remoto de repetidores de banda estrecha, alumbrado público y automatización de hogares.

La banda ancha a través de PLC se empezó a utilizar a finales de la década del 90:

• 1950: con una frecuencia de 10 Hz, una alimentación de 10 kW, y una vía de un solo sentido: alumbrado de ciudades, control remoto de repetidor.
• Mediados de la década del 80: inicio de las investigaciones relacionadas con el uso de la red eléctrica para permitir la transmisión de datos, en bandas de entre 5 y 500 Khz, siempre en una sola dirección.
• 1997: primeras pruebas para la transmisión de señales bidireccionales de datos a través de la red de suministro eléctrico, inicio de las investigaciones por parte de Ascom (Suiza) y Norweb (Reino Unido)
• 2000: primeras pruebas llevadas a cabo en Francia por EDF R&D y Ascom.

Principios operativos

La tecnología PLC de banda ancha puede transmitir datos a través de la red de suministro eléctrico, y, por lo tanto, extender una red de área local existente o compartir una conexión a Internet existente a través de los enchufes eléctricos mediante la instalación de unidades específicas.

El principio de PLC consiste en superponer una señal de alta frecuencia (de 1,6 a 30 Mhz) en niveles bajos de energía a través de una señal eléctrica de 50 Hz. Esta segunda señal se transmite a través de la infraestructura eléctrica y se puede recibir y decodificar de manera remota. De esta forma, recibirá la señal cualquier receptor PLC que se ubique en la misma red eléctrica.

Un acoplador integrado en los puntos de entrada del receptor PLC elimina los componentes de baja frecuencia antes de que se proceda al tratamiento de la señal.

Estructura y elementos de red PLC

En el segmento de bajo voltaje las distancias entre 200 metros desde el transformador al usuario es el mas común en el área urbana, siendo un medio compartido con numerosas ramificaciones para servir a los usuarios. Esto hace que el medio no presente las características necesaria para la comunicación debido a:

• ·      La atenuación a las frecuencias de interés con la distancia
• ·    Las reflexiones que se producen en estas ramificaciones, lo que hace que la función de transferencia del canal presente desvanecimientos selectivos. Además esta característica tiene una variación temporal dependiendo de la carga.

Marco legal y normativa

Cualquier tipo de tecnología que funcione en una banda de frecuencia definida debe situarse dentro de un marco legal. Las redes PLC son, al mismo tiempo, redes de suministro eléctrico y de telecomunicaciones. Por este motivo, a las autoridades les resultó difícil definir su marco legal. Además, no existe ninguna norma específica que regule los equipos y las redes PLC. En la actualidad, se están realizando trabajos con el PLC Forum y el Instituto europeo de estándares de telecomunicaciones (ETSI. por sus siglas en inglés). Sin embargo, hasta la fecha no se ha publicado ningún resultado.

En consecuencia, la instalación de redes PLC es libre en la actualidad en lo que respecta las instalaciones que se encuentran detrás de un dispositivo de medición privado (llamado "de interiores" o "doméstico"); a la condición de que no causen efectos secundarios negativos. En ese caso, el equipo se retiraría. Con respecto a las instalaciones externas (llamadas "de exteriores") donde se transmite la señal en el nivel de los transformadores de alto y bajo voltaje HTA/BT para crear bucles eléctricos locales, la autoridad reguladora de telecomunicaciones debe conceder los permisos para realizar pruebas siempre que la tecnología esté aún en desarrollo y no se hayan publicado los estándares.

Los Protocolos X.10

La tecnología X-10 es un estándar de comunicación para transmitir señales de control entre equipos de automatización del hogar a través de la red eléctrica. Por ser un protocolo estandarizado y debido a que no se necesita instalar cables adicionales, este tipo de transmisión fue adoptado por varias marcas de equipos de automatización y seguridad en todo el mundo haciéndolos compatibles entre si.

Descripción de la comunicación entre dos PC’s.

El combinar señales y electricidad en un solo medio del transporte, requiere de la instalación de un conjunto de dispositivos que permitirán crear el formato y las características de comunicación y protección necesarias, al momento de conectar el computador a este medio de comunicación

Comunicación PLC.

Mas detalladamente y desde el punto de vista técnico, La comunicación PLC requiere de un modem cabecera en el centro de transformación eléctrica que ilumina el edificio para enviar la señal. La tecnología Power Line Communications basa su estructura de funcionamiento, en la utilización de los cables eléctricos de baja tensión como medio de transporte desde un centro transformador, Hasta el cliente, permitiendo entregar servicios de transferencia de datos como, por ejemplo, acceso a Internet Banda Ancha. Básicamente, esto transforma al cableado de baja tensión, en una red de  telecomunicaciones donde los enchufes de cada hogar u oficina, se vuelven puntos de conexión

ARQUITECTURA PLC

Outdoor o de Acceso.- cubre el tramo de lo que en telecomunicaciones se conoce “ultima milla”, y que para el caso de la red PLC comprende la red eléctrica que va desde el lado de baja tensión del transformador de distribución hasta el medidor de la  energía eléctrica.

Este primer sistema es administrado por un equipo cabecera (primer elemento de la  red PLC) que conecta a esta red con la red de transporte de telecomunicaciones o backbone. De esta manera este equipo cabecera inyecta a la red eléctrica la señal de datos que proviene de la red de transporte.

Indoor.- cubre el tramo que va desde el medidor del usuario hasta todas las tomas de corrientes o enchufes ubicados en el interior de los hogares. Para ello, este sistema  utiliza como medio de transmisión el cableado eléctrico interno.

Para comunicar estos dos sistemas, se utiliza un equipo repetidor, segundo elemento de la red PLC. Este equipo, que normalmente se instala en el entorno del medidor de energía eléctrica, esta compuesto de un modem terminal y equipo cabecera.

El primer componente de este repetidor recoge la señal proveniente del equipo  cabecera del sistema outdoor y el segundo componente se comunica con la parte  terminal del repetidor e inyecta la señal en el tramo indoor.

Modem Terminal O Modem Cliente.-, que recoge la señal directamente de la red   eléctrica a través del enchufe. De esta manera tanto la energía eléctrica como las señales de datos que permiten la  de información, comparten el mismo medio de transmisión, es decir el  transmisión conductor eléctrico

Modem PLC de enchufe casero

Descrito el sistema y los componentes de la red PLC, es necesario recurrir al espectro de frecuencia para explicar el hecho de que la energía eléctrica y la transmisión de  datos puedan compartir un mismo medio sin producirse interferencias.

Estandarización

Solo existe un estándar de este tipo. El estándar estadounidense: Estándar Homeplug V1.0.1. Este estándar es válido únicamente para instalaciones "en interiores" y no funciona con aplicaciones "de exteriores" actuales. Surgirán otros estándares en los próximos meses o años.

Importante: Todos los equipos disponibles al público en la actualidad cumplen con el estándar "Homeplug".