Introdução a Telecomunicação

Apresentação em tema: "Introdução a Telecomunicação"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução a Telecomunicação
PLC. Power Line Communication. Alexandre Henrique Márcio Ferreira Moises Miranda Marcelo de Freitas

2 PLC Power Line Communication

3 Introdução PLC é uma tecnologia capaz de transmitir sinais de dados e voz pela rede convencional de distribuição de energia, usando sinais de alta freqüência.

4 Histórico da tecnologia
O desenvolvimento dessa nova tecnologia teve início nos anos 50 onde a técnica de transmissão utilizava baixas frequências de eletricidade, que por esse motivo alcançava altas potências. Os principais problemas enfrentados foram a atenuação do sinal e o ruído excessivo ocasionados principalmente por fontes chaveadas e motores.

5 O Sistema PLC A transmissão de dados via rede elétrica tem como base a transmissão de sinais de freqüências diferentes pelo mesmo fio. Enquanto a eletricidade caminha na freqüência de 60hertz (ciclos por segundo), os dados voam na faixa de 5 a 30 megahertz (milhões de ciclos por segundo).

6 Hertz

7 Freqüência de 5-10MHz

8 Funcionamento. O sistema PCL é composto por um equipamento denominado MASTER, instalado em um ponto próximo ao transformador de energia elétrica, a partir do qual o sinal é injetado nos cabos da instalação elétrica, assim o sinal PLC fica disponível em toda a estrutura elétrica ligada ao circuito desse transformador, fazendo com que qualquer tomada de energia se transforme num ponto da rede PLC com acesso a internet em alta velocidade.

9 Funcionamento Na outra ponta do sistema, um modem PLC é conectado a uma tomada elétrica para receber o sinal transmitido pelo MASTER. É esse modem que faz a decodificação dos sinais elétricos em sinais de informação.

10 Master

11 Linha de transmissão PLC

12 Funcionamento básico do sistem a
Basicamente é injetado o sinal nas fases e no neutro do circuito secundário, onde mais a frente é coletado e regenerado no ponto de medição por um repetidor, (em alguns casos dispensável) e finalmente captado no ambiente doméstico em uma tomada elétrica convencional pelo modem PLC. A partir deste modem é feita uma conexão via porta USB padrão com o computador do usuário final.

13 Repetidor

14 Modem PLC

15 Limitações Deve ser lembrado que as redes de distribuição foram inicialmente projetadas para transmitir energia elétrica de forma eficiente, assim estas não são adaptadas para fins de comunicação, fazendo com que seja necessário o emprego de técnicas avançadas para modificação dessas características. Para se atingir o objetivo de uso da rede de distribuição como canal de comunicação, investigações profundas e detalhadas deverão ser feitas para garantir a utilização da mesma de forma eficiente.

16 Velocidades de conexão
Em média o sistema PLC pode atingir uma velocidade de 4,5Mbps, nos piores casos se cada usuário estiver on-line, a velocidade cairá para 100Kbps.

17 Classificação da rede elétrica
As redes elétricas são classificadas em três níveis: (100kV) Alta Tensão,(1-100kV) Média Tensão e (1kV) Baixa Tensão, cada qual adaptado para o interligar diferentes distâncias. Os níveis de tensão são interconectados por meio de transformadores, projetados de forma a proporcionar a menor perda possível operando nas freqüências da rede (50 ou 60 hz). Isto faz com que, nas freqüências tipicamente utilizadas para comunicação, estes equipamentos funcionem como filtros, separando os diferentes níveis de tensão.

18 Rede Elétrica Rede Elétrica de Alta tensão. Utilizado para interligar os centros de geração aos centros de consumo, geralmente percorrendo grandes distâncias. Rede Elétrica de Média tensão Responsáveis pela interligação das subestações com os centros distribuídos de consumo, este nível de tensão pode também ser utilizado no fornecimento de energia elétrica a consumidores de maior porte como indústrias ou prédios.

19 Rede Elétrica Rede Elétrica de Baixa tensão. Este é o nível de tensão que efetivamente chega a maioria das unidades consumidoras derivando do secundário do transformador de redução. A natureza dinâmica com que as cargas são inseridas e removidas da rede, as emissões conduzidas provenientes dos equipamentos e as interferências de diferentes naturezas fazem deste ambiente o mais hostil, para a transmissão de sinais, dentre os três níveis de tensão apresentados.

20 Esquema de transmissão
A Figura a seguir apresenta um exemplo de aplicação de uma rede PLC onde, partir do transformador que interliga os níveis de média e baixa tensão, o equipamento aqui referenciado como PLC Master injeta o sinal da telecomunicações na rede elétrica de baixa tensão.

21 Introdução do Sinal

22 Rede Externa PLC

23 Rede Interna PLC

24 Computador com o Modem PLC

25 Complicações na Transmissão
A rede de distribuição de energia elétrica é um meio extremamente hostil como canal de comunicações. Mesmo a simples conexão entre duas tomadas de energia elétrica em uma mesma instalação apresenta uma função de transferência bastante complicada devido principalmente à falta de casamento entre as correntes e cargas nas terminações da rede. Desta forma as respostas em amplitude e fase variam, numa faixa bem extensa, com a freqüência. Em algumas freqüências o sinal transmitido pode chegar ao receptor com poucas perdas, enquanto em outras freqüências o sinal pode ser recebido com um nível de potência abaixo daquele apresentado pelo ruído, sendo completamente corrompido pelo canal.

26 Ruídos na Rede atrapalham
Típicas fontes do ruído presente na rede elétrica são: motores com escovas, fontes chaveadas, reatores para iluminação, dentre outras. Estes equipamentos introduzem componentes de alta freqüência na rede caracterizando as emissões conduzidas . Constituindo outra forma de inserção de ruído, as emissões irradiadas são aquelas provenientes de emissoras de rádio em geral, ou mesmo de alguns equipamentos como aqueles citados anteriormente.

27 Outras Utilidades da rede
O sistema PLC pode também ser utilizado entre a conexão de vários computadores e outros equipamentos como, DVD’s aparelhos de som mp3, telefones e outros. Possibilitando assim uma interatividade entre vários equipamentos por um custo muito inferior. Para a utilização desse recurso é usado um outro dispositivo o HOMEPLUG PLC.

28 Homeplug PLC Com esse equipamento será possível ainda a conexão de um telefone, até uma rede LAN em qualquer tomada.

29 Homeplug

30 Sistema PABX /PLC

31 Diferentes Faixas de freqüências
O Sistema PLC utiliza duas faixas de freqüência. A Primeira faixa está compreendida entre 1Mhz-12Mhz é utilizada na transmissão externa. A segunda faixa está compreendida entre 18Mhz-26Mhz é utilizada na transmissão interna e entre repetidores e modens.

32 Comercialização da tecnologia.
No Brasil algumas empresas como a LIGHT do Rio e a Eletropaulo de São Paulo já tem planos para o lançamento dessa tecnologia no final desse ano. Já na Europa na Ásia essa tecnologia já está sendo comercializada.

33 Tipos de Modulação Márcio
A seqüência Direta de Espalhamento do Espectro DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum); Fornece uma densidade espectral da potência muito baixa espalhando a potência do sinal sobre faixas de freqüências muito larga. Esse tipo de modulação requer conseqüentemente uma largura de faixa muito grande para permitir a transmissão dos dados Mbits/s como a largura das faixa é limitada essa técnica é ideal para taxas mais baixas.

34 Tipos de Modulação A OFDM(Multiplexação por Divisão Ortogonal) Consiste na divisão da freqüência para a transmissão em diversas portadoras estreitas. Essa modulação adapta-se facilmente nas características de variação do canal, pois as portadoras com interferência são dispensadas, ocasionando uma leve diminuição na taxa de transmissão.

35 Tipos de Modulação A desvantagem da OFDM é a necessidade de um amplificador de potência altamente linear, para evitar a s interferências nas faixas de freqüências mais elevadas.

36 Tipos de Modulação GMSK,Modulação Estreita da Faixa. A modulação (Gaussiam Minimum Shift Keying) é o mesmo método de modulação utilizado GSM(Global System Móbile). Com algumas modificações o GMSK utiliza a faixa estreita transmitindo os dados na fase da portadora, resultando um sinal de envelope constante. Permite o uso de amplificadores menos complexos sem distúrbios.

37 Freqüência GMSK

38 Método de transmissão Intellon A tecnologia Power Packet da Intellon usa uma forma aumentada da OFDM, com correções de erros semelhantes á tecnologia dos modem DSL. A freqüência nesse caso pode atingir de MHz, enviando vários pacotes de dados simultâneos. Esse é o método utilizado pelo homeplug, devido as freqüências suportadas.

39 Metodos de transmissão
Intelogis É uma tecnologia de linha de força mais antiga,confia a troca de chave da freqüência (FSK) que envia os dados em cima dos fios elétricos da casa. Usa duas freqüências, assim evita que os níveis de ruídos interfiram na transmissão. Apesar de parecer muito eficiente esse método é muito frágil.

40 Metas para o Brasil A intenção de implantar essa tecnologia no Brasil é a da inclusão digital, já que vem procurando meios de transmissão mais acessíveis e de baixo custo. Já que no Brasil a maior parte da transmissão de dados é feita utilizando o acesso discado. Pouquíssimas pessoas possuem o privilégio da banda larga.

41 PLC no Brasil A implantação da tecnologia no Brasil conta com fator econômico, a principal barreira já que os equipamentos são todos importados. Entretanto com comprovação técnica, as companhias energéticas trabalham com a possibilidade de produção de modems e outros equipamento PLC,para isso deverá levar pouco tempo.

42 Dados sobre a internet no Brasil
A internet foi implantado no Brasil em 1995. O número de pessoas que tem acesso a rede é de 30milhões, dessas apenas 14milhões tem acesso em casa. Com isso concluímos que 10% da população tem acesso a rede, desse só 12% tem o privilégio da Banda Larga mas com um pequeno aumento a cada ano.

43 Infra-estrutura brasileira
O Brasil conta com uma infra-estrutura que poderia ser melhor aproveitada para a transmissão do serviço. Pois conta com mais 38milKm de cabos de fibra óptica disponível, ligando praticamente todos os estados brasileiros. Percebemos, portanto, o grande potencial proporcionado pela infra-estrutura já existente necessitando apenas de poucos investimento para a implantação da PLC no país.

44 Economia de tempo de dinheiro
Comparações de custo mostram que uma comunicação pela rede elétrica com PLC, é muito eficiente economicamente. Há um retorno rápido no investimento ao comparar a colocação de cabos de telecomunicações, além da rapidez de instalação pois acoplar uma unidade aos blocos de transmissão leva poucas horas

45 Conclusão Transmitir dados, vídeo e voz por um meio físico que atende mais de 90% das residências no Brasil é o principal trunfo do PLC. Baseado nisso as companhias energéticas estão testando a tecnologia a todo vapor, a fim de solucionar os problemas existentes.

46 Bibliografia Todas as informações e fotos foram retirados da internet, senda assim de domínio Público