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
PLC 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) 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
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 regulación, salvo que se debe cumplir con las regulaciones sobre límites de emisiones electromagnéticas. (Gp:) 60 Hz (Gp:) 2 MHz (Gp:) 34 MHz Electricidad PLC
Descripción del Sistema PLC Frecuencias de Operación Al no existir una estandarización sobre la utilización del espectro de frecuencias para PLC y teniendo en cuenta que por características de atenuación de las redes, las frecuencias más altas se deben utilizar para tramos cortos y las más bajas para los más largos, se han planteado algunas iniciativas para el empleo óptimo del espectro de frecuencias
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
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 Tensión Se ubica en los trafos y permite 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 Establecer un plan de negocios para las compañías que han incursionado en la tecnología de PLC, ha implicado hasta el momento, la realización de pruebas en el terreno que permitan: Verificar el comportamiento de la tecnología en una red eléctrica particular, Medir el impacto y la valoración de los clientes a la prestación del servicio de BA con características superiores a las de las tecnologías existentes Establecer el mejor modelo de negocios para la empresa de electricidad La ventaja de realizar una “prueba piloto” de un sistema de PLC es la escalabilidad de la solución. A pesar de ser una tecnología emergente el modelo financiero puede ser atractivo, más aún para ciudades o zonas con dificultades para resolver el problema de acceso a los clientes potenciales.
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.
Fortalezas y Oportunidades PLC Ubicuidad, la red eléctrica llega prácticamente a todas partes y la infraestructura ya existe Velocidad 200 Mbps simetrica Movilidad limitada. Se puede obtener acceso desde cualquier toma de energía dentro del hogar o sitio de trabajo Escalabilidad en la implantación Facilidad de instalación Facilidad de configurar y reconfigurar redes de área local Permite potencializar servicios propios del sistema de energía: SCADA, telemedida, gestión de cargas, gestión de daños, domótica) Baja penetración de banda ancha en Colombia Puede ser complemento de las otras tecnologías
Dificultades y Amenazas PLC Cobertura de servicios de banda ancha en las áreas urbanas de algunas ciudades. Falta de normalización y estándares Aunque viene reduciéndose el costo todavía es alto Surgimiento de sistemas inalámbricos como el WiMax y WiFi Disminución de precios del xDSL y HFC Aversión al riesgo de las empresas de energía que no se atreven a incursionar en el mercado de las telecomunicaciones
Aspectos Regulatorios y Normativos Involucra organismos de regulación tanto de telco como de energía Telco: Promover la competencia en el acceso con el fin de cerrar la brecha digital. Energía: Velar por el suministro confiable y con calidad del servicio, mientras el PLC no lo afecte no se espera que le pongan obstáculos regulatorios. Los diferentes pilotos han mostrado que el servicio eléctrico no se ve afectado con el PLC. Compatibilidad electromagnética. El equipo de PLC deberá tener los mecanismos para minimizar su potencia de emisión a la frecuencia interferente (notching)
Aspectos de Mercado Las telecomunicaciones son un soporte fundamental para el desarrollo económico, son el motor de crecimiento de otros sectores y sirven de base para la construcción de la sociedad de la información y del crecimiento de Internet a nivel mundial. La Agenda de Conectividad, C@mino a la Sociedad del Conocimiento, programa del Ministerio de Comunicaciones, encargado de impulsar el uso y masificación de las TICs. PLC podría ser una oportunidad para facilitar el acceso a las TICs de amplios sectores de la comunidad que de otro manera no lo podrían hacer .
Aspectos de Mercado Situación Mundial En diciembre de 2003 existían 100.8 millones de accesos de banda ancha en el mundo, de los cuales sólo el 2% en Latinoamérica. Norteamérica tiene el 29.5%, Asia-Pacífico, el 43.7% y el resto de países de Europa, Medio oriente y África el 24.6% restante. A nivel mundial, los mayores desarrollos en banda ancha se dan en Asia Pacífico, Norteamérica y Europa, que tienen como común denominador el alto desarrollo tecnológico, la gran penetración de Internet y programas gubernamentales para el desarrollo de la sociedad de la información y los TICs
Aspectos de Mercado Latinoamérica La penetración de la banda ancha en Colombia es baja y cercana al 0,25% de la población, mientras Chile alcanza una penetración de 3,2%, Argentina 1,1%, Brasil de 1%, Perú 0,75% y México de 0,6%.
Aspectos de Mercado Latinoamérica La situación de Colombia es preocupante: de tener en años anteriores el 12% de los accesos de banda ancha de la región, en el 2003 sólo tenía el 2.5%,
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.
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