POWER LINE COMMUNICATION(PLC)

Por Túlio Ligneul Santos,Engenharia de Computação e Informação, 6º período - UFRJ

Rede Elétrica

69 a 750 kV

Desafios Ruído:

Equipamentos geram impulsos no canal Síncrono:

Gerado por dimmers. Ex: Lâmpada ligada em brilho médio gera diversos impulsos da ordem de dezenas de

volts Tonal:

Não-intencional: Gerado pelas fontes de alimentação chaveadas presentes, por exemplo, em computadores, carregadores e dispositivos que poupam energia.

Intencional: Causado por intercomunicadores que usam a rede elétrica Ex:Babás eletrônicas.

De Alta Freqüência: Gerado por aparelhos que usam motor universal

Barbeadores, aspiradores, liquidificadores, etc. Injetam Milhares de pulsos por segundo.

Por Capacitores: Gerado quando se liga/desliga aparelhos eletrônicos.

Atenuação: Distância percorrida pelo sinal Transformadores Topologia, Conservação, Quantidade de Conexões

Desafios Impedância

Transferência de energia entre dois meios. Descasamento de Impedância

Ex: Insul-film Emendas, tomadas, aparelhos ligados Reflexão do sinal:

Parte do sinal é perdida Gera atenuação

Interferência: Por outros sistemas que utilizam o mesmo espectro do PLC:

Organismo regulador: Limites de Potência, Limites de Freqüência Por outros usuários PLC:

Redução do espectro disponível para cada usuário devido à interferência gerada por outros PLC’s.

Redução da taxa de transmissão. Cabos não blindados ou trançados

Interferência em outros fios e transmissões de rádio.

Equipamentos

Equipamentos

Equipamento de

Concentração

Equipamento doTransformador MT/BT

Modem : pode funcionar como um gateway para serviços de VoIP

Classificação

Quanto a freqüência: PLC Faixa Larga (BroadBand) :

1.6 a 30Mhz Altas taxas de transmissão BroadBand PowerLine(BPL)

PLC Faixa Estreita(NarrowBand): 0.1 a 0.9 kHz Transmissão < 1Mbps Gestão de energia elétrica, automação, medição remota, etc.

Quanto a localização: Power Line Indoor Communication (PLIC):

Rede local Power Line Outdoor Communication (PLOC):

Rede Externa BroadBand PowerLine(BPL)

PLOC e PLIC: todas as tomadas = pontos de acesso Diferenciadas na forma como é feito o controle, interligação dos

equipamentos e transmissão de dados.

Modulação Spread Spectrum ou Espectro Amplo:

Potência distribuída amplamente no domínio da freqüência Requere a utilização de bandas mais largas para a

transmissão. PLC de Faixa Estreita

Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM): Modulação de várias portadoras de banda estreita

seguidamente. Remoção de portadoras que sofrem ou causam interferência Variação da densidade de bits de cada portadora

relação sinal/ruído, atenuação do enlace. Exige amplificadores altamente lineares:

Evitar interferência das harmônicas das portadoras PLC de Faixa Larga

Modulação

Gaussian Minimum Shift Key (GMSK): Particularidade da OFDM Espectro de forma gaussiana. Modulação das portadoras feita em fase:

gera um conjunto constante Possibilita amplificadores mais simples.

PLC de Faixa Estreita

Segurança Foward Error Correction (FEC)

1:2 Ativado/Desativado Conforme

Necesidade Data Encryption Standart (DES)

Permutação Inicial

F FPermutaçã

o Final

8 Vezes

64 bits

F –Função de Feistel -Função XOR

Data Encryption Standart (DES)

EXPANSÃO

Meio Bloco

(32 bits)

Subchave (48 bits)

PERMUTAÇÃO

•Função de Feistel:

S-Boxes

Data Encryption Standart (DES)

Chave (64 bits)

Rotação de Bits

Rotação de Bits

28 bits

Chave 1(48 bits)

28 bits

28 bits

●●●

●●●

Rotação de Bits

Rotação de Bits

Chave 16(48 bits)

28 bits

28 bits

56 bits

28 bits

•Agendamento de Chaves:

Conclusões

Benefícios em relação às conexões usuais via cabo: Pouco Investimento Rápida Instalação Última Milha Facilidade de integração com eletro-eletrônicos

(televisões, geladeiras, aparelhos de som, rádios, etc)

Diversos produtos no mercado: Certo grau de maturidade da tecnologia

Gera competitividade no fornecimento de Rede de Acesso.

Tecnologia comprovada e viável.

Perguntas:Perguntas:

a. Comente sobre os tipos de PLC.

•Quanto à freqüência: Faixa Estreita, Faixa Larga.

•Quanto à localização: PLIC, PLOC.

b. Explique alguns tipos de problemas sobre o canal da rede elétrica.

• Ruído: Síncrono, Tonal, De Alta Freqüência, Por Capacitores.

• Atenuação: Distância, Transformadores

• Impedância da rede: Descasamento de Impedância

• Interferência: Outros PLC, Tecnologias que utilizam o mesmo espectro

Perguntas:Perguntas:

c. O PLC pode interferir em algum aparelho eletro-eletrônico?

Perguntas:Perguntas:

● Não, como as freqüências utilizadas pelo PLC não são usadas por nenhum outro aparelho eletro-eletrônico ambas as tecnologias podem conviver sem que o PLC cause alguma interferência nos aparelhos, sejam eles Telefones sem fio, Celulares, Televisões, Rádios, Microondas, etc.

d. Algum eletrodoméstico pode interferir no PLC?

Perguntas:Perguntas:

• Sim, os principais causadores de interferência são os motores de escova e os dimmers de Luz. Entre os motores domésticos, destacam-se os secadores de cabelos, aspiradores e as furadeiras elétricas

e. De argumentos par a utilização de PLC.

Perguntas:Perguntas:

● Facilidade de Instalação (velocidade e custo de instalação), Facilidade de se conectar qualquer dispositivo eletro-eletrônico a rede.