PLC

Power Line Communications

JOSE ANDRES VILCHEZ RAMIREZ

Laboratorio de Transmisión de Datos y Redes


INDICE
• Introducción

• Tecnología

• Acceso a Internet mediante PLC

• Construyendo una red PLC

• Algunos dispositivos

• Seguridad en las redes PLC

• Mercado actual

• PLC ó ADSL

• Bibliografía
JOSE ANDRES VILCHEZ RAMIREZ LTDR

Introducción
PLC es un conjunto de tecnologías las cuales emplean el cableado
eléctrico disponible para transmitir a través de él señales de radio para
propósitos de comunicación.

Acceso a las zonas rurales donde la línea telefónica no llegaba pero sí lo
hacía la red eléctrica.

Tenían algunos problemas: se generaban interferencias, se bajó el precio
y aumentó la velocidad del ADSL, etc.

Actualmente, su mayor uso es en la creación de redes locales en los
hogares, debido al aumento de dispositivos que necesitan acceso a la
red y no disponen por ejemplo de conectividad wifi o no se quiere
instalar una red cableada con lo que ello conlleva.


Introducción
Sus principales características son:

• No sufre de los inconvenientes de ADSL o cable que no llega en
muchos casos al usuario final. Al estar ya implantada la red eléctrica
permite llegar a cualquier punto geográfico.

• Se dispone de una única toma a la cual se conecta un módem con
tecnología PLC

• El ancho de banda es de 45 Mbps aunque actualmente ya se
alcanzan velocidades de 135 Mbps y 200 Mbps.

• Posibilidad de implementar servicios como Internet a altas
velocidades, telefonía VoIP (Voz sobre
IP), Videoconferencias, VPN's, Redes LAN, Games online, Teletrabajo
y comercio electrónico.

Tecnología
Topología de la red eléctrica:

• Tensión media (entre 15 y 20 Kv): abarca desde la central
eléctrica hasta un transformador amplificador.

• Tensión alta (entre 220 y 400 Kv): comprendido entre el primer
transformador amplificador y la primera subestación de transporte.

• Tensión media-alta (entre 20 y 130 Kv): se divide en dos
subtramos. Un primer tramo entre las subestaciones de transporte y
las subestaciones de distribución (60 – 130 Kv) y un segundo tramo
entre las distintas subestaciones de distribución (20 – 50 Kv)

• Tensión baja (entre 220 y 320 V): se extiende desde los centros de
distribución hasta la toma de cada abonado a la red. Corriente
alterna(50 – 60 Hz) y una tensión entre 220 y 320 V.

Tecnología
Topología de la red eléctrica:


Tecnología
Transmisión de los datos:

La transmisión de datos bajo PLC se realiza en el ultimo tramo (baja
tensión) al igual que la distribución de la electricidad, pero a una
frecuencia distinta, entre 1,6 y 30MHz.

Los dispositivos PLC pueden operar a velocidades de hasta 45 Mbps en
difíciles condiciones de red eléctrica.

PLC suele subdividir el rango de frecuencia de 1,6 hasta 30MHz
mediante OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing, tecnología también usada en el estándar RF802.11a)

La señal se divide mediante un transformación Fourier invertida.


Tecnología
Transmisión de los datos:

Para poder adaptar la transmisión de paquetes a las condiciones de la
red, se sigue el siguiente esquema:

• el receptor registra si hace falta un paquete y qué canal virtual
tuvo que haber tomado

• después el receptor retroalimenta al transmisor informando sobre
qué paquete hace falta y cuál es el canal a usar para transmitirlo

De este modo se consigue adaptar el sistema de forma dinámica a cómo
están las condiciones de la red eléctrica, eliminando bandas con
interferencia y corrigiendo errores


Acceso a Internet mediante PLC
Distinción de dos entornos:

• Acceso a internet proporcionado por la misma compañía eléctrica

Estaríamos ante la tecnología BPL Broadband over Power Lines.

Una estructura general de este tipo de red estaría formada por:
Módems PLC: señal portadora de 1,6 a 30 MHz Velocidad
asimétrica desde 256 kbit/s a 2,7 Mbit/s.

Repetidor: velocidades de 45 Mbit/s y posibilidad de conectar
hasta 256 modem PLC.

Backbone: conexión por fibra óptica o inalambrica entre los
centros de control e Internet a velocidades de 135Mbit/s




Los módems se conectan a la red eléctrica. Son denominados
Unidades de Usuario (UU)

Estas Unidades de usuarios son agrupadas por medio de las
Unidades Concentradoras (UC)

A su vez, las Unidades Concentradoras, se interconectan por medio
de switch para producir conmutación local o hacia otras redes.




Línea energía baja
Línea energía media
Fibra óptica
UTP cat.5
nx 64
nx FXO

Unidad de usuario
UU
Unidad concentradora
UC
Unidad repetidora
UR
Conmutador / Swith
Conns
Enrutador + Pasarela + Portero
E+P+P
Sistema de Gestión y Control
SGCR
Centro de gestión de red
CGR



• Acceso a internet mediante el uso de PLC más conexión externa

Es común hoy día disponer de una conexión de ADSL contratada
previamente a la implantación de una red PLC.

En este caso la red PLC se encargará de crear una red local y
propagar la señal del router por toda la instalación eléctrica.

Para ello se necesitaría una conexión a internet, un router y
tantos adaptadores PLC Ethernet y/ó Wifi como deseemos.



• Acceso a internet mediante el uso de PLC más conexión externa


Construyendo una red PLC


Otro de los aspectos importantes en una red PLC son los dispositivos
usados a tal efecto.

El mercado ofrece gran cantidad de soluciones para las distintas
necesidades, siendo los más extendidos los siguientes:

• Adaptadores Ethernet / USB

• Adaptadores de audio

• Adaptador WiFi


Adaptador Ethernet / USB:

Son los encargados de crear/acceder a la red local formada en
base a la instalación eléctrica disponible. Pueden formar redes
con velocidades de transmisión entre 85 y 200 Mbps.

Numero de puertos Ethernet variable.


Adaptador de audio:

Permite la transmisión de audio a través de la red de corriente
eléctrica interna, escucha del audio del PC a través de un
equipo HiFi o de unos altavoces activos.


Adaptador WiFi:

Adaptador con una tasa de transferencia de hasta 85 Mbps a
través de la red de corriente eléctrica (PLC) y con 54Mbps a
través de la red inalámbrica WiFi. Se pueden emplear del
mismo modo como puntos de acceso, para ampliar el radio de
emisión WiFi.


Seguridad en las redes PLC
Más seguro que cualquier red inalámbrica. Es necesario acceder
físicamente a la red eléctrica.

La señal no se propaga fuera de la instalación eléctrica propia, ya que los
distintos elementos como el diferencial o el contador atenúan la señal
hasta casi eliminarla.

Las líneas conectadas mediante PLC pueden comportarse como
antenas, y dependiendo de la calidad de la instalación eléctrica, pueden
producirse algunas interferencias.


Seguridad en las redes PLC
Existe un método de encriptación de datos para las redes formadas con
PLC.

Se emplea el método DES y TripleDES para cifrar los paquetes que se
transmiten sobre la red. Cifrado de 112bits.

Normalmente, la mayor parte de equipos PLC vienen configurados para
un cifrado de 56 bits, por lo que si trabajamos con datos importantes, se
recomienda utilizar conexiones SSL y VPN.

Por otro lado, los adaptadores WiFi, pueden cifrar dicha señal con
protocolos WEP, WAP WAP2.


Mercado actual
Existen numerosos fabricantes que se han apuntado al mercado de la
tecnología PLC, y ofrecen así mismo un gran número de dispositivos.

Algunos de ellos son:

• D-Link - Poweline DHP-303
 Modo stand-by
 Encriptación de datos por 3DES
 Velocidad de transferencia 200Mbps
 QoS, se priorizan los paquetes de datos
(video HD, streaming de audio, VoIP,…)
 75€ – 100€


Mercado actual


• Netgear – Powerline WGXB102
 Adaptador inalámbrico (WiFi)
 Encriptación WEP 64/128bits
 130€


Mercado actual


• Linksys by Cisco – Poweline PLTK300
 Kit de dos adaptadores (4 puertos Ethernet)
 Estándar de red HomePlug 1.0
 Velocidad de transferencia 85 Mbps
 Encriptación DES 56 bits
 160€


Mercado actual

Novedad:

• ORB wireless router
Desarrollado por Liteon Technologie Corp
Se conecta a la red por medio del casquillo de una bombilla
Router con emisión WiFi y PowerLine


PLC ó ADSL
Estructura principal de conexión

Siguen un esquema de conexión de usuarios muy similar. Se diferencia
en los nodos a los que cada usuario se conecta así como la gestión de
usuarios.

En el caso de PLC, un Repetidor se comparte para un máximo de 256
usuarios finales.

En ADSL, los usuarios se agrupan en un multiplexor ATM, que es el que
provee de salida al siguiente tramo de red. Es la empresa de
telecomunicaciones la que decide cuantos ADSL agrupar para cada
Mbit/s de salida.


PLC ó ADSL
Estructura principal de conexión

Por lo tanto, las velocidades de subida/bajada de las conexiónes PLC son
dinámicas, adaptándose en cada momento al número de usuarios
conectados al repetidor.

Sin embargo, en las conexiones ADSL, las velocidades son estáticas, y
definidas por el operador, estableciendo un tope máximo de velocidad.


Bibliografía
Bibliografía empleada:

• Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Power_Line_Communications

• Post sobre tecnología PLC en Xataka.com
http://www.xataka.com/hogar-digital/especial-plc-alternativa-a-la-conectividad-wifi-i

• EkoPLC
http://www.ekoplc.net/noticias/seguridad-bajo-plc/index.htm

• Domotica y Seguridad
http://domoticayseguridad.com/comunicaciones/comunicacion-plc.html


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