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REDES PLC (POWER LINE CONNECTIONS) Grupo: Julio Moreira Diogo Nomiya Diogo Nomiya.

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1 REDES PLC (POWER LINE CONNECTIONS) Grupo: Julio Moreira Diogo Nomiya Diogo Nomiya

2 Introdução Tráfego de informações pela mesma fiação utilizada para a transmissão de energia elétrica. Tráfego de informações pela mesma fiação utilizada para a transmissão de energia elétrica. Trabalham na camada de enlace do modelo OSI (camada 2). Trabalham na camada de enlace do modelo OSI (camada 2). Podem ser usadas tanto internamente (redes locais) como externamente (internet) Podem ser usadas tanto internamente (redes locais) como externamente (internet)

3 Internet banda larga (BPL)

4 Conceito Transforma a grade de potência em uma rede de comunicação pela superposição do sinal de informação sobre o sinal de corrente alternada. Transforma a grade de potência em uma rede de comunicação pela superposição do sinal de informação sobre o sinal de corrente alternada. São utilizadas faixas de freqüências bem distantes. São utilizadas faixas de freqüências bem distantes. É conhecida como: BPL - Broadband over Power Line. É conhecida como: BPL - Broadband over Power Line.

5 Sistema de distribuição elétrica A energia elétrica é transmitida até os centros consumidores através de linhas de transmissão trifásicas em alta tensão. A energia elétrica é transmitida até os centros consumidores através de linhas de transmissão trifásicas em alta tensão.

6 Essas linhas são interligadas por meio de subestações, onde se localizam os transformadores que controlam o nível de tensão. Essas linhas são interligadas por meio de subestações, onde se localizam os transformadores que controlam o nível de tensão. A partir das subestações de distribuição, a energia elétrica é distribuída através de uma rede elétrica, chamada grade de potência, formada por duas sub-redes: rede de alimentação primária e rede de alimentação secundária. A partir das subestações de distribuição, a energia elétrica é distribuída através de uma rede elétrica, chamada grade de potência, formada por duas sub-redes: rede de alimentação primária e rede de alimentação secundária.

7 Para atender aos consumidores residenciais e comerciais de pequeno porte, é necessário se obter tensões baixas. Para tanto, utilizam-se transformadores trifásicos redutores de tensão que interconectam a rede primária à rede de alimentação secundária, formada por alimentadores trifásicos a quatro fios (o fio neutro está sempre presente). Os níveis de tensão nessa rede secundária são 220 V ou 127 V (baixa tensão) como tensão de fase. Para atender aos consumidores residenciais e comerciais de pequeno porte, é necessário se obter tensões baixas. Para tanto, utilizam-se transformadores trifásicos redutores de tensão que interconectam a rede primária à rede de alimentação secundária, formada por alimentadores trifásicos a quatro fios (o fio neutro está sempre presente). Os níveis de tensão nessa rede secundária são 220 V ou 127 V (baixa tensão) como tensão de fase.

8 Equipamentos necessários Modem PLC: Usado para a recepção e transmissão dos dados, o modem é instalado em um host (estação de trabalho, servidor, etc.) que é ligado à tomada de energia. Modem PLC: Usado para a recepção e transmissão dos dados, o modem é instalado em um host (estação de trabalho, servidor, etc.) que é ligado à tomada de energia.

9 Concentrador: Sua função é extrair o sinal proveniente da rede de distribuição PLC e injetá-lo sobre a rede de acesso. Concentrador: Sua função é extrair o sinal proveniente da rede de distribuição PLC e injetá-lo sobre a rede de acesso. Repetidor: Recupera e re-injeta o sinal PLC proveniente dos concentradores rede doméstica. Repetidor: Recupera e re-injeta o sinal PLC proveniente dos concentradores rede doméstica.

10 Equipamento de Subestação: Sua função é permitir a interconexão com os provedores de serviços e injetar o sinal na rede de média tensão. Equipamento de Subestação: Sua função é permitir a interconexão com os provedores de serviços e injetar o sinal na rede de média tensão. Unidades de acoplamento: As unidades de acoplamento são os equipamentos acessórios necessários para injetar e adaptar o sinal de telecomunicações do equipamento PLC para a grade de distribuição. Unidades de acoplamento: As unidades de acoplamento são os equipamentos acessórios necessários para injetar e adaptar o sinal de telecomunicações do equipamento PLC para a grade de distribuição.

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12 Funcionamento Transmissão de sinais de diferentes frequências pelo mesmo fio. Transmissão de sinais de diferentes frequências pelo mesmo fio. A frequência da energia elétrica é da ordem dos Hz (50 a 60) e a dos dados está na ordem dos MHz (1,6 a 30). A frequência da energia elétrica é da ordem dos Hz (50 a 60) e a dos dados está na ordem dos MHz (1,6 a 30). Sistemas de alta tensão têm muito ruído. Sistemas de alta tensão têm muito ruído. O BPL não usa nenhuma linha de alta tensão. O sistema leva os dados de linhas tradicionais para as linhas de transmissão de média tensão, com seus volts, muito mais fáceis de gerenciar. O BPL não usa nenhuma linha de alta tensão. O sistema leva os dados de linhas tradicionais para as linhas de transmissão de média tensão, com seus volts, muito mais fáceis de gerenciar.

13 Dispositivos especiais são instalados nas linhas para funcionar como repetidores. Dispositivos especiais são instalados nas linhas para funcionar como repetidores. Chegando perto da casa, o extrator deixa o sinal pronto para uso, chegando até o modem BPL Chegando perto da casa, o extrator deixa o sinal pronto para uso, chegando até o modem BPL

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15 Vantagens Trata-se de uma rede de comunicações independente, em que a infra-estrutura de cabos elétricos existente pode ser utilizada para a transmissão de dados de comunicação; Trata-se de uma rede de comunicações independente, em que a infra-estrutura de cabos elétricos existente pode ser utilizada para a transmissão de dados de comunicação; A cobertura geográfica da rede de baixa tensão em regiões habitadas é bem abrangente, facilitando o acesso quase universal à rede; A cobertura geográfica da rede de baixa tensão em regiões habitadas é bem abrangente, facilitando o acesso quase universal à rede; Pode ser implantada facilmente, visto que não necessita de obras para cabeamento; Pode ser implantada facilmente, visto que não necessita de obras para cabeamento; É bastante simples de instalar e utilizar. Para o usuário final, basta conectá-lo à tomada e já começa a funcionar; É bastante simples de instalar e utilizar. Para o usuário final, basta conectá-lo à tomada e já começa a funcionar; Investimentos e custos operacionais na rede PLC estão ficando a cada ano mais competitivos com relação à xDSL e menores do que o serviço de distribuição via cabo; Investimentos e custos operacionais na rede PLC estão ficando a cada ano mais competitivos com relação à xDSL e menores do que o serviço de distribuição via cabo; O desenvolvimento da tecnologia tira proveito, se apóia e é convergente com os desenvolvimentos mais recentes do quadro de serviços NGN e protocolos IP, por exemplo, parâmetros de QoS, IPv6, etc O desenvolvimento da tecnologia tira proveito, se apóia e é convergente com os desenvolvimentos mais recentes do quadro de serviços NGN e protocolos IP, por exemplo, parâmetros de QoS, IPv6, etc

16 Desvantagens É um ambiente de comunicações particularmente complicado; É um ambiente de comunicações particularmente complicado; Os níveis de ruído podem ser excessivos; Os níveis de ruído podem ser excessivos; A atenuação para freqüências usualmente empregadas em comunicações é muito grande, pois o encapamento plástico enfraquece o sinal; A atenuação para freqüências usualmente empregadas em comunicações é muito grande, pois o encapamento plástico enfraquece o sinal; O sinal acaba se corrompendo em distâncias muito longas, devido à instabilidade da rede elétrica; O sinal acaba se corrompendo em distâncias muito longas, devido à instabilidade da rede elétrica; Necessidade de instalação de repetidores em cada tranformador externo, pois estes filtram sinais de alta frequência; Necessidade de instalação de repetidores em cada tranformador externo, pois estes filtram sinais de alta frequência; Problemas de compatibilidade eletromagnética ocorrem entre os circuitos eletrônicos e as linhas de transmissão de energia elétrica; Problemas de compatibilidade eletromagnética ocorrem entre os circuitos eletrônicos e as linhas de transmissão de energia elétrica; Parâmetros importantes do canal, tais quais impedância, atenuação e níveis de ruído, variam indefinidamente em função do tempo e da carga; Parâmetros importantes do canal, tais quais impedância, atenuação e níveis de ruído, variam indefinidamente em função do tempo e da carga; Praticamente impossível de ser utilizado sem um código de controle de erro. Praticamente impossível de ser utilizado sem um código de controle de erro.

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18 Comparação de custo Projeto piloto de banda larga por PLC complementado por Wi-Fi, realizado em Porto Alegre, que acabou saindo sete vezes mais barato do que com fibra óptica e duas vezes mais em conta do que uma rede WiMAX Projeto piloto de banda larga por PLC complementado por Wi-Fi, realizado em Porto Alegre, que acabou saindo sete vezes mais barato do que com fibra óptica e duas vezes mais em conta do que uma rede WiMAX Os próximos passos são desenvolver aplicações de saúde e educação que rodem nessa rede. Um dos sub-projetos envolve exames ginecológicos de ultra- som, que poderão ser orientados à distância, e também analisados remotamente. Os próximos passos são desenvolver aplicações de saúde e educação que rodem nessa rede. Um dos sub-projetos envolve exames ginecológicos de ultra- som, que poderão ser orientados à distância, e também analisados remotamente.

19 Perspectivas para o futuro Tem havido um interesse global crescente na tecnologia PLC. Tem havido um interesse global crescente na tecnologia PLC. Muitos experimentos bem sucedidos demonstram que PLC é uma solução viável para implantar redes de telecomunicações. Muitos experimentos bem sucedidos demonstram que PLC é uma solução viável para implantar redes de telecomunicações. Pode se tornar uma tecnologia competitiva quando comparado com outras tecnologias de acesso, podendo até, no futuro, se tornar uma das principais opções para a rede de distribuição. Pode se tornar uma tecnologia competitiva quando comparado com outras tecnologias de acesso, podendo até, no futuro, se tornar uma das principais opções para a rede de distribuição.

20 Redes locais

21 Conceito A comunicação é feita pela rede elétrica já existente. A comunicação é feita pela rede elétrica já existente. A mesma tomada utilizada para a alimentação pode ser usada como ponto de conexão. A mesma tomada utilizada para a alimentação pode ser usada como ponto de conexão. Existem algumas tecnologias que utilizam esse conceito. Dentre elas, a tecnologia PowerPacket da Intellon, é a que serve de base para o padrão HomePlug Powerline Alliance e será abordada nesse trabalho. Existem algumas tecnologias que utilizam esse conceito. Dentre elas, a tecnologia PowerPacket da Intellon, é a que serve de base para o padrão HomePlug Powerline Alliance e será abordada nesse trabalho.

22 Funcionamento Usa uma forma aprimorada de multiplexação por divisão ortogonal de freqüência (OFDM) com correção antecipada de erros. Usa uma forma aprimorada de multiplexação por divisão ortogonal de freqüência (OFDM) com correção antecipada de erros. A geração mais recente da tecnologia PowerPacket tem taxa de 200 Mbps (HomePlug AV), que é mais rápida do que as soluções sem fio existentes. A geração mais recente da tecnologia PowerPacket tem taxa de 200 Mbps (HomePlug AV), que é mais rápida do que as soluções sem fio existentes. A topologia da rede é a mesma da usada para distribuição de energia elétrica, tornando cada tomada um ponto potencial para transmissão de dados, transformando desta maneira a rede elétrica de prédios e residências em uma verdadeira LAN. A topologia da rede é a mesma da usada para distribuição de energia elétrica, tornando cada tomada um ponto potencial para transmissão de dados, transformando desta maneira a rede elétrica de prédios e residências em uma verdadeira LAN.

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24 Equipamentos Homeplug - Adaptador básicos necessário para implantação de uma rede PLC em um ambiente interno. Homeplug - Adaptador básicos necessário para implantação de uma rede PLC em um ambiente interno.

25 Vantagens o custo é relativamente baixo. Um kit completo para conectar dois computadores pode custar menos de US$100; o custo é relativamente baixo. Um kit completo para conectar dois computadores pode custar menos de US$100; usa o cabeamento elétrico já existente; usa o cabeamento elétrico já existente; geralmente, todos os cômodos da casa têm muitas tomadas elétricas, geralmente, todos os cômodos da casa têm muitas tomadas elétricas, é fácil de instalar; é fácil de instalar; uma impressora, ou qualquer outro dispositivo, não precisa estar diretamente conectado a um computador nem estar perto dos computadores da rede; uma impressora, ou qualquer outro dispositivo, não precisa estar diretamente conectado a um computador nem estar perto dos computadores da rede; não é preciso instalar nenhuma placa no computador (ainda que existam empresas trabalhando com sistemas baseados em PCI). não é preciso instalar nenhuma placa no computador (ainda que existam empresas trabalhando com sistemas baseados em PCI).PCI

26 Desvantagens o desempenho pode sofrer impacto pelo uso doméstico de eletricidade (como secadores de cabelo, furadeiras, aspiradores); o desempenho pode sofrer impacto pelo uso doméstico de eletricidade (como secadores de cabelo, furadeiras, aspiradores); pode limitar os recursos da impressora; pode limitar os recursos da impressora; a maioria dos adaptadores só funciona com computadores baseados em Windows; a maioria dos adaptadores só funciona com computadores baseados em Windows; usa grandes dispositivos de parede para acessar uma tomada elétrica; usa grandes dispositivos de parede para acessar uma tomada elétrica; fiação antiga pode afetar o desempenho. fiação antiga pode afetar o desempenho.

27 Perspectivas para o futuro A tecnologia PowerPacket da Intellon é compatível com soluções sem fio e HomePNA, fazendo da rede elétrica uma opção ideal para servir como infra-estrutura de acabamento de redes domésticas com tecnologias múltiplas. Nesse caso, os consumidores não terão que se desfazer de suas soluções de rede existentes em favor de um novo padrão. A tecnologia PowerPacket da Intellon é compatível com soluções sem fio e HomePNA, fazendo da rede elétrica uma opção ideal para servir como infra-estrutura de acabamento de redes domésticas com tecnologias múltiplas. Nesse caso, os consumidores não terão que se desfazer de suas soluções de rede existentes em favor de um novo padrão. A característica comum de todas as opções de rede é a necessidade de energia. Enquanto uma solução sem fio pode realmente prescindir de cabos, seu ponto de acesso ainda estará conectado em outro ponto. O cabo de energia pode se conectar à rede sem fio estendendo a rede de comunicação por fiação elétrica doméstica. A característica comum de todas as opções de rede é a necessidade de energia. Enquanto uma solução sem fio pode realmente prescindir de cabos, seu ponto de acesso ainda estará conectado em outro ponto. O cabo de energia pode se conectar à rede sem fio estendendo a rede de comunicação por fiação elétrica doméstica.

28 Conclusão Permite aumentar a competitividade no fornecimento da Rede de Acesso (especialmente a última milha) e acelerar a difusão dos principais objetivos da inclusão digital. Permite aumentar a competitividade no fornecimento da Rede de Acesso (especialmente a última milha) e acelerar a difusão dos principais objetivos da inclusão digital. A implantação de PLC é muito rápida quando comparada com a maior parte das tecnologias competitivas, já que se baseia na infra-estrutura existente. A implantação de PLC é muito rápida quando comparada com a maior parte das tecnologias competitivas, já que se baseia na infra-estrutura existente. Apresenta custos competitivos e com uma forte tendência a melhorar com a queda dos custos dos equipamentos decorrente do desenvolvimento de mercado. Apresenta custos competitivos e com uma forte tendência a melhorar com a queda dos custos dos equipamentos decorrente do desenvolvimento de mercado.

29 É pouco provável que o BPL venha a ser muito utilizada nos grandes centros, pois na maioria das vezes, nestes lugares, já há uma boa estrutura de cabeamento para comunicações. É pouco provável que o BPL venha a ser muito utilizada nos grandes centros, pois na maioria das vezes, nestes lugares, já há uma boa estrutura de cabeamento para comunicações. Pode se tornar o principal meio de acesso nesses lugares, como localidade rurais ou cidade afastadas dos grandes centros. Pode se tornar o principal meio de acesso nesses lugares, como localidade rurais ou cidade afastadas dos grandes centros. No Brasil, iniciativas desse tipo não contam com o apoio e incentivos do governo, por isso, nosso futuro fica determinado pelo interesse financeiro de grandes empresas que são responsáveis pelas redes de comunicação. No Brasil, iniciativas desse tipo não contam com o apoio e incentivos do governo, por isso, nosso futuro fica determinado pelo interesse financeiro de grandes empresas que são responsáveis pelas redes de comunicação.


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