Datos sobre redes de electricidad. SISTEMAS DE COMUNICACIONES (66.77) 1 er Cuatrimestre 2006

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1 SISTEMAS DE COMUNICACIONES (66.77) 1 er Cuatrimestre 2006

2 Concepto desde la estación de transformación hasta el usuario final se utiliza la red eléctrica y a partir de la estación de transformación se conecta con la red de telecomunicaciones convencional. PLC (Power Line Communications) BLP (Broadband over Power Line).

3 Características destacadas Tecnología de banda ancha Velocidades de transmisión de hasta 200Mbps en el tramo de la Media y Baja Tensión. Proceso de instalación sencillo y rápido para el cliente final. Enchufe eléctrico (Toma única de alimentación, voz y datos.) Sin necesidad de obras ni cableado adicional. Equipo de conexión Módem PLC Transmisión simultánea de voz y datos. Conexión de datos permanente (activa las 24 horas del día) Permite seguir prestando el suministro eléctrico sin ningún problema

4 Topología Outdoor o de Acceso va desde el lado de baja tensión del transformador de distribución hasta el medidor de la energía eléctrica. Indoor va desde el medidor del usuario hasta todos los toma corrientes. Módem terminal o módem cliente recoge la señal directamente de la red eléctrica a través del enchufe

5 Topología

6 Tecnología Nivel físico Nivel de enlace OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

7 Nivel físico Como la energía eléctrica llega a los usuarios en forma de corriente alterna de baja frecuencia (50 ó 60 Hz), y los datos que viajan por esa misma red utilizan la banda de 1 a 34 MHz, es posible utilizar como medio físico las redes eléctricas existentes atravesando varios tramos:

8 Nivel físico Un primer tramo de Media Tensión (entre 15 y 50 Kilovoltios) desde la central generadora hasta el primer transformador. Tramo de Transporte o de Alta Tensión (de 220 a 400 Kilovoltios) que lleva la energía hasta la subestación de transporte. Tramo de Media Tensión ( Kilovoltios) hasta la subestación de distribución. Último tramo de Media Tensión (10-50 Kilovoltios) hasta el centro de distribución.

9 Nivel físico GMSK Usado con una única portadora será capaz de proveer una tasa de datos de hasta 1 Mbps CDMA Usado con una única portadora será capaz de proveer una tasa de datos de hasta 1 Mbps OFDM Por su gran adaptabilidad a ambientes ruidosos y su eficiencia en el uso del espectro de frecuencias con la utilización de múltiples portadoras será capaz de entregar hasta 45Mbps de tasa de transmisión. Algunos desarrolladores de hardware han llegado a velocidades de 200 Mbps con esta tecnología.

10 Nivel de enlace Restricciones de diseño de MAC (Medium Access Control): No hay límite de distancia entre dos nodos. Y dos nodos pueden transmitir simultáneamente. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

11 Nivel de enlace: CSMA/CA

12 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Similar a FDM (Frequency Division Multiplexing) Gran número de portadoras

13 OFDM, DS portadoras 768 en el enlace ascendente y 512 en el retorno 0, 2, 4, 6, u 8 bits de información por portadora El espaciamiento entre portadoras confiere "ortogonalidad" para evitar que las frecuencias se traslapen

14 OFDM, DS2: tabla de frecuencias Enlaces Desde (MHz) Hasta (MHz) Ascendente 2,460 4,960 L1 Descendente 7,925 11,725 Ascendente 13,800 16,300 L2 Descendente 19,000 22,800 Ascendente 26,700 29,200 L3 Descendente 34,200 38,000 Ascendente 8,575 11,075 L4 Descendente 2,460 6,260

15 OFDM, DS2: principio de funcionamiento

16 OFDM, DS2: principio de funcionamiento

17 OFDM, DS2: principio de funcionamiento

18 Problemas y soluciones Transformadores Interferencias Líneas de transmisión Seguridad y privacidad

19 Proyectos relacionados POLICOM (Módem de Comunicación por Red Eléctrica). De 9600 a bps Diseño de un sistema integrado de comunicaciones por línea portadora: un procesador embebido una front-end analógico celdas digitales analógicas de control externos de periféricos

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