REDES LOCALES BASICAS
Tutor              •   JOSE RICARDO GAMBOA
•LEONARDO BERNAL       AYURE




                   •   Cód. : 7179692
Qué Es PLC?
• PLC (Power Line Communication) es una tecnología que
  permite prestar servicios de banda ancha: transmisión de
  Internet, datos, voz, video y gestionar redes de energía,
  sobre los cables de las redes eléctricas.
Por qué PLC?
• Costos de instalación de cualquier tipo de conexión en la
  última milla, es decir, hasta los clientes finales.
• Desarrollo tecnológico actual uso infraestructuras existentes
   – Cable modem (utiliza la infraestructura de cable coaxial-fibra
     óptica (HFC) de las empresas de cable),
   – xDSL (par telefónico de las empresas de telefonía)
   – PLC (utiliza los cables de energía eléctrica)
   – WiMax (inalámbrico)
• Experiencia desde hace muchos años en uso PLC de baja
  velocidad (control y protección)
• El desarrollo de técnicas avanzadas de modulación
Descripción del Sistema PLC
• PLC (Power Line Communication) es una tecnología de red de
  comunicaciones de acceso de ultima milla que posibilita la
  transmisión de datos sobre las redes de distribución de
  energía incluyendo el cableado eléctrico interno de casas,
  comercio e industria.
• El estado actual de desarrollo de la tecnología de PLC de
  segunda generación permite la transmisión simétrica de datos
  de hasta 200 Mbps. Posibilidad de prestar servicios que
  requieren de grandes anchos de banda como datos, voz,
  audio, video y contenido en general.
El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de
               las Comunicaciones

• Conceptos básicos de comunicaciones
  – Los medios de transmisión pueden ser guiados (por
    cable) y no guiados (sin cable, inalámbricos).
  – Ancho de banda (BW) es el rango de frecuencias que
    se transmiten por un medio. Mientras más alta sea la
    rata de transmisión de información, medida en bits por
    segundo (bps), más grande es el ancho de banda
    requerido
El sistema Eléctrico Desde el Punto de Vista de
               las Comunicaciones
Conceptos básicos de
  comunicaciones
• El medio de transmisión
  tiene asociado un nivel de
  ruido.
• En la medida en que la señal
  de telecomunicaciones viaja
  por el canal se atenúa y se
  distorsiona.
El sistema Eléctrico Desde el Punto de
         Vista de las Comunicaciones
•   Comportamiento de la red
    eléctrica con la frecuencia
    –   La atenuación de la señal
        depende de la frecuencia
        (“efecto skin”) y se acentúa
        con las discontinuidades de la
        línea, con los cambios de
        calibre, con los elementos
        ubicados en la red, que
        producen reflexión de la señal
        y por lo tanto atenuación.
El sistema Eléctrico Desde el Punto de
         Vista de las Comunicaciones
•   Comportamiento de la red eléctrica
    con la frecuencia
    –   Como se puede observar la
        atenuación aumenta con la
        frecuencia y existen algunos
        puntos para los cuales la
        atenuación es máxima. Para
        distancias grandes se deben usar
        frecuencias bajas, mientras para
        distancias cortas es preferible
        emplear frecuencias altas. Además
        se deben evitar ciertas frecuencias
        para las cuales la atenuación es
        máxima.
Descripción de la Red de Distribución
Descripción de la Red de Distribución
• Segun la CREG (Comisión Reguladora de Energía y Gas), en la
  resolución 082 de 2002, :
   –   Nivel I: menor de 1 KV (Baja tensión)
   –   Nivel II: 1 - 30KV (Media tensión)                 PLC
   –   Nivel III: 30 - 57.5KV (Media tensión)
   –   Nivel IV: mayor a 57.5 y menor a 220KV (Alta tensión)
Descripción de la Red de Distribución
•   Niveles de media y baja tensión < 57.5 KV
    – 33, 34.5, 44 y 13.2 KV
    – La construcción es, en general, de tipo aérea (las redes
        subterráneas se utilizan en centros urbanos).
    – Los cables son muchos y variados en su diámetro y construcción
        por lo que la impedancia característica y la atenuación de cada
        uno es variable, lo que hace demasiado complejo el análisis de
        su comportamiento para las altas frecuencias y sea necesario
        realizar mediciones sobre las redes.
Descripción del Sistema PLC
•   Frecuencias de Operación

     – Para la banda de 2 MHz a 34
       MHz no existen estándares ni    Electricidad
                                                       PLC
       regulación, salvo que se debe
       cumplir con las regulaciones
       sobre límites de emisiones
       electromagnéticas.


                                       60 Hz   2 MHz         34 MHz
Descripción del Sistema PLC
•   Modulación
     – Los esquemas de modulación determinan las velocidades y
       volumen de información que se puede transportar por una red de
       comunicaciones; altas tasas de información requieren mayores
       anchos de banda.
     – > 10 Mbps el sistema de modulación que más se utiliza en este
       caso es OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), es el
       método más inmune a interferencia eléctrica, es muy robusto
       contra desvanecimientos selectivos, además de que es el esquema
       que más eficientemente utiliza la banda de frecuencias disponible.
Descripción del Sistema PLC
•                                OFDM
                    (Orthogonal Frequency Division
                             Multiplexing),
Descripción del Sistema PLC.
 Componentes del Sistema
Descripción del Sistema PLC.
           Componentes del Sistema
•   Acoples             •   Son los equipos encargados de
                            inyectar la señal de alta
                            frecuencia en la red eléctrica en
                            Tx y de su separación de la
                            corriente eléctrica de 60 HZ en
                            Rx
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC.
         Componentes del Sistema
•   CPE            •   Se ubica en las instalaciones del cliente
                   •   Es de fácil instalación
                   •   Separa los datos de la señal eléctrica.
                   •   Recibe la señal de alta frecuencia y la
                       demodula para extraer los datos y
                       entregarlos vía un puerto Ethernet.
                   •   200 Mbps de rata de datos simétricos
                   •   Bridge 802.1d
                   •   Función VoIP (H.323 y SIP)
                   •   Funciones QoS ((limitación de ancho de
                       banda y control de latencia), CoS
                       (priorización de tráfico)(802.1p)
                   •   Agente SNMP (Simple Network
                       Management Protocol )
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC.
         Componentes del Sistema
•   Repetidor       •   Su función principal es
                        regenerar la señal de PLC
                    •   200 Mbps
                    •   Bridge 802.1d
                    •   VLAN (802.1 Q)
                    •   Función VoIP (H.323 y SIP)
                    •   Funciones QoS ((limitación de
                        ancho de banda y control de
                        latencia), CoS(802.1p)
                    •   Agente SNMP
                    •   Función NTP (Network Time
                        Protocol)
                    •   Protocolo Spanning tree
                        (802.1d),
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC.
         Componentes del Sistema
•   Head-End / Concentrador de Media   •   Se ubica en los trafos y permite
                    Tensión                integrar los clientes ubicados en baja
                                           tensión al backbone de PLC de media
                                           tensión
                                       •   El Head-End puede tener un puerto
                                           Ethernet 1 Gbps para conexión al ISP
                                       •   200 Mbps
                                       •   Bridge 802.1d
                                       •   VLAN (802.1 Q)
                                       •   Función VoIP (H.323 y SIP)
                                       •   Funciones (limitación de ancho de
                                           banda y control de latencia),
                                           CoS(802.1p)
                                       •   Agente SNMP
                                       •   Función NTP (Network Time Protocol)
                                       •   Protocolo Spanning tree (802.1d)
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA PLC.
    Componentes del Sistema
Servicios de Valor Agregado para
                Energía y Otros
• AMR (Automatic Meter Reading), Monitoreo y Control de
  Cargas, Automatización de Distribución, Domótica
  (Automatización del Hogar), Videovigilancia
Situación Actual de la Tecnología PLC
• En la actualidad la tecnología ha logrando captar el interés de
  grandes grupos económicos y entidades del sector de la
  distribución eléctrica.
• La tecnología PLC permite la transmisión simétrica de datos a
  muy alta velocidad, hasta 200 Mbps
• Hoy en día los sistemas de PLC cuentan con mecanismos para
  eliminar las frecuencias que pueden producir interferencias
  (frequency notching), pueden aplicar técnicas adaptativas en
  sus equipos para obviar esos problemas, así como, en última
  instancia limitar la potencia de transmisión.
Situación Actual de la Tecnología PLC


•   Aunque los distribuidores
    de    energía   ven    un
    mercado promisorio en el
    servicio de Banda Ancha
    mediante el uso de PLC,
    el principal problema al
    cual    están   abocados
    ahora tiene más que ver
    con el tipo de modelo de
    negocio a definir para el
    nuevo servicio.
Aspectos de Mercado
•   Promoción y masificación banda ancha en Colombia
    – En el ultimo informe de la CRT sobre desarrollo de Banda
       Ancha en Colombia plantea PLC como una oportunidad y
       sugiere plan de acción.
    – Políticas para promoción de la oferta y para estimulo de la
       demanda
    – Frentes: acceso, es fundamental y en el cual el PLC es una
       gran oportunidad; Desarrollo de contenidos; acceso a los
       computadores; Implantación de programas en el frente
       educativo.
Demostración PLC


                         Head End


             Red Datos
   Red
    Red
Corporativ
Corporativ
     aa


                           Red Eléctrica
                                120 Vol




                                           CPEs

301121 ricardo gamboa

  • 1.
    REDES LOCALES BASICAS Tutor • JOSE RICARDO GAMBOA •LEONARDO BERNAL AYURE • Cód. : 7179692
  • 2.
    Qué Es PLC? •PLC (Power Line Communication) es una tecnología que permite prestar servicios de banda ancha: transmisión de Internet, datos, voz, video y gestionar redes de energía, sobre los cables de las redes eléctricas.
  • 3.
    Por qué PLC? •Costos de instalación de cualquier tipo de conexión en la última milla, es decir, hasta los clientes finales. • Desarrollo tecnológico actual uso infraestructuras existentes – Cable modem (utiliza la infraestructura de cable coaxial-fibra óptica (HFC) de las empresas de cable), – xDSL (par telefónico de las empresas de telefonía) – PLC (utiliza los cables de energía eléctrica) – WiMax (inalámbrico) • Experiencia desde hace muchos años en uso PLC de baja velocidad (control y protección) • El desarrollo de técnicas avanzadas de modulación
  • 4.
    Descripción del SistemaPLC • PLC (Power Line Communication) es una tecnología de red de comunicaciones de acceso de ultima milla que posibilita la transmisión de datos sobre las redes de distribución de energía incluyendo el cableado eléctrico interno de casas, comercio e industria. • El estado actual de desarrollo de la tecnología de PLC de segunda generación permite la transmisión simétrica de datos de hasta 200 Mbps. Posibilidad de prestar servicios que requieren de grandes anchos de banda como datos, voz, audio, video y contenido en general.
  • 5.
    El sistema EléctricoDesde el Punto de Vista de las Comunicaciones • Conceptos básicos de comunicaciones – Los medios de transmisión pueden ser guiados (por cable) y no guiados (sin cable, inalámbricos). – Ancho de banda (BW) es el rango de frecuencias que se transmiten por un medio. Mientras más alta sea la rata de transmisión de información, medida en bits por segundo (bps), más grande es el ancho de banda requerido
  • 6.
    El sistema EléctricoDesde el Punto de Vista de las Comunicaciones Conceptos básicos de comunicaciones • El medio de transmisión tiene asociado un nivel de ruido. • En la medida en que la señal de telecomunicaciones viaja por el canal se atenúa y se distorsiona.
  • 7.
    El sistema EléctricoDesde el Punto de Vista de las Comunicaciones • Comportamiento de la red eléctrica con la frecuencia – La atenuación de la señal depende de la frecuencia (“efecto skin”) y se acentúa con las discontinuidades de la línea, con los cambios de calibre, con los elementos ubicados en la red, que producen reflexión de la señal y por lo tanto atenuación.
  • 8.
    El sistema EléctricoDesde el Punto de Vista de las Comunicaciones • Comportamiento de la red eléctrica con la frecuencia – Como se puede observar la atenuación aumenta con la frecuencia y existen algunos puntos para los cuales la atenuación es máxima. Para distancias grandes se deben usar frecuencias bajas, mientras para distancias cortas es preferible emplear frecuencias altas. Además se deben evitar ciertas frecuencias para las cuales la atenuación es máxima.
  • 9.
    Descripción de laRed de Distribución
  • 10.
    Descripción de laRed de Distribución • Segun la CREG (Comisión Reguladora de Energía y Gas), en la resolución 082 de 2002, : – Nivel I: menor de 1 KV (Baja tensión) – Nivel II: 1 - 30KV (Media tensión) PLC – Nivel III: 30 - 57.5KV (Media tensión) – Nivel IV: mayor a 57.5 y menor a 220KV (Alta tensión)
  • 11.
    Descripción de laRed de Distribución • Niveles de media y baja tensión < 57.5 KV – 33, 34.5, 44 y 13.2 KV – La construcción es, en general, de tipo aérea (las redes subterráneas se utilizan en centros urbanos). – Los cables son muchos y variados en su diámetro y construcción por lo que la impedancia característica y la atenuación de cada uno es variable, lo que hace demasiado complejo el análisis de su comportamiento para las altas frecuencias y sea necesario realizar mediciones sobre las redes.
  • 12.
    Descripción del SistemaPLC • Frecuencias de Operación – Para la banda de 2 MHz a 34 MHz no existen estándares ni Electricidad PLC regulación, salvo que se debe cumplir con las regulaciones sobre límites de emisiones electromagnéticas. 60 Hz 2 MHz 34 MHz
  • 13.
    Descripción del SistemaPLC • Modulación – Los esquemas de modulación determinan las velocidades y volumen de información que se puede transportar por una red de comunicaciones; altas tasas de información requieren mayores anchos de banda. – > 10 Mbps el sistema de modulación que más se utiliza en este caso es OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), es el método más inmune a interferencia eléctrica, es muy robusto contra desvanecimientos selectivos, además de que es el esquema que más eficientemente utiliza la banda de frecuencias disponible.
  • 14.
    Descripción del SistemaPLC • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing),
  • 15.
    Descripción del SistemaPLC. Componentes del Sistema
  • 16.
    Descripción del SistemaPLC. Componentes del Sistema • Acoples • Son los equipos encargados de inyectar la señal de alta frecuencia en la red eléctrica en Tx y de su separación de la corriente eléctrica de 60 HZ en Rx
  • 17.
    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMAPLC. Componentes del Sistema • CPE • Se ubica en las instalaciones del cliente • Es de fácil instalación • Separa los datos de la señal eléctrica. • Recibe la señal de alta frecuencia y la demodula para extraer los datos y entregarlos vía un puerto Ethernet. • 200 Mbps de rata de datos simétricos • Bridge 802.1d • Función VoIP (H.323 y SIP) • Funciones QoS ((limitación de ancho de banda y control de latencia), CoS (priorización de tráfico)(802.1p) • Agente SNMP (Simple Network Management Protocol )
  • 18.
    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMAPLC. Componentes del Sistema • Repetidor • Su función principal es regenerar la señal de PLC • 200 Mbps • Bridge 802.1d • VLAN (802.1 Q) • Función VoIP (H.323 y SIP) • Funciones QoS ((limitación de ancho de banda y control de latencia), CoS(802.1p) • Agente SNMP • Función NTP (Network Time Protocol) • Protocolo Spanning tree (802.1d),
  • 19.
    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMAPLC. Componentes del Sistema • Head-End / Concentrador de Media • Se ubica en los trafos y permite Tensión integrar los clientes ubicados en baja tensión al backbone de PLC de media tensión • El Head-End puede tener un puerto Ethernet 1 Gbps para conexión al ISP • 200 Mbps • Bridge 802.1d • VLAN (802.1 Q) • Función VoIP (H.323 y SIP) • Funciones (limitación de ancho de banda y control de latencia), CoS(802.1p) • Agente SNMP • Función NTP (Network Time Protocol) • Protocolo Spanning tree (802.1d)
  • 20.
    DESCRIPCIÓN DEL SISTEMAPLC. Componentes del Sistema
  • 21.
    Servicios de ValorAgregado para Energía y Otros • AMR (Automatic Meter Reading), Monitoreo y Control de Cargas, Automatización de Distribución, Domótica (Automatización del Hogar), Videovigilancia
  • 22.
    Situación Actual dela Tecnología PLC • En la actualidad la tecnología ha logrando captar el interés de grandes grupos económicos y entidades del sector de la distribución eléctrica. • La tecnología PLC permite la transmisión simétrica de datos a muy alta velocidad, hasta 200 Mbps • Hoy en día los sistemas de PLC cuentan con mecanismos para eliminar las frecuencias que pueden producir interferencias (frequency notching), pueden aplicar técnicas adaptativas en sus equipos para obviar esos problemas, así como, en última instancia limitar la potencia de transmisión.
  • 23.
    Situación Actual dela Tecnología PLC • Aunque los distribuidores de energía ven un mercado promisorio en el servicio de Banda Ancha mediante el uso de PLC, el principal problema al cual están abocados ahora tiene más que ver con el tipo de modelo de negocio a definir para el nuevo servicio.
  • 24.
    Aspectos de Mercado • Promoción y masificación banda ancha en Colombia – En el ultimo informe de la CRT sobre desarrollo de Banda Ancha en Colombia plantea PLC como una oportunidad y sugiere plan de acción. – Políticas para promoción de la oferta y para estimulo de la demanda – Frentes: acceso, es fundamental y en el cual el PLC es una gran oportunidad; Desarrollo de contenidos; acceso a los computadores; Implantación de programas en el frente educativo.
  • 25.
    Demostración PLC Head End Red Datos Red Red Corporativ Corporativ aa Red Eléctrica 120 Vol CPEs

Notas del editor

  • #4 El desarrollo de técnicas avanzadas de modulación, ha permitido la utilización de las líneas de tensión de media y baja tensión para la transmisión de grandes volúmenes de datos
  • #5 PLC (Power Line Communication) es una tecnología de red de comunicaciones de acceso de ultima milla que posibilita la transmisión de datos sobre las redes de distribución de energía incluyendo el cableado eléctrico interno de casas, comercio e industria. El estado actual de desarrollo de la tecnología de PLC de segunda generación permite la transmisión simétrica de datos de hasta 200 Mbps, lo que convierte a la red eléctrica en una red de telecomunicaciones adecuada para prestar servicios que requieren de grandes anchos de banda como datos, voz, audio, video y contenido en general.
  • #6 Los medios de transmisión son los caminos físicos por medio de los cuales viaja la información por medio de ondas electromagnéticas. Los medios de transmisión vienen divididos en guiados (por cable) y no guiados (sin cable, inalámbricos). Ancho de banda (BW) es el rango de frecuencias que se transmiten por un medio. BW telefónico se encuentra entre 300 Hz y 3.400 Hz o el BW de audio perceptible al oído humano se encuentra entre 20 Hz y 20.000 Hz. Por lo general al usar este término nos referimos a la velocidad en que puedo transmitir. Mientras más alta sea la rata de transmisión de información, medida en bits por segundo (bps), más grande es el ancho de banda requerido
  • #7 En la medida en que la señal de telecomunicaciones viaja por el canal se atenúa y se distorsiona. Atenuación. Para que una señal pueda ser comprensible para el receptor el nivel que recibe debe estar por encima, en determinada cantidad, del nivel de ruido propio del medio por el cual se transmite. (Resistencia: calor, efecto skin: atenuación α F , etc.) La distorsión reduce la habilidad del receptor para reproducir fielmente la señal transmitida y, por lo tanto, también compromete la capacidad de información del canal
  • #8 Mientras más alta sea la frecuencia más pequeña es la distancia sobre la cual puede operar un sistema de comunicaciones (“efecto skin”).
  • #24 Hasta el momento, buscando reducir costos para hacerla más competitiva, la tecnología ha trabajado en resolver tres problemas fundamentales: atenuación en la red, atenuación del transformador de distribución y radiointerferencias