Redes Electricas Digitais

Jair Jos Lopes Delgado

Redes Elctricas Digitais Power Line Communication :- Desafios e Oportunidades para Cabo Verde

Universidade Jean Piaget de Cabo Verde Campus Universitrio da Cidade da Praia Caixa Postal 775, Palmarejo Grande Cidade da Praia, Santiago Cabo Verde 5.9.08

Jair Jos Lopes Delgado

Redes Elctricas Digitais Power Line Communication :- Desafios e Oportunidades para Cabo Verde

Universidade Jean Piaget de Cabo Verde Campus Universitrio da Cidade da Praia Caixa Postal 775, Palmarejo Grande Cidade da Praia, Santiago Cabo Verde 5.9.08

Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication - Desafios e Oportunidades Para Cabo Verde

Jair Jos Lopes Delgado, autor da monografia intitulada Redes Elctricas Digitais, declaro que, salvo fontes devidamente citadas e referidas, o presente documento fruto do meu trabalho pessoal, individual e original.

Cidade da Praia, 27 de Setembro de 2006 Jair Jos Lopes Delgado

-----------------------------------------------------Assinatura

Memria Monogrfica apresentada Universidade Jean Piaget de Cabo Verde como parte dos requisitos para a obteno do grau de Licenciatura em Engenharia de Sistemas e Informtica.

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Resumo

Para distribuir e socializar a informao, nos mais diversos locais e das formas mais rpidas possveis, proliferam as redes de comunicao de dados, cada vez mais presentes em nosso quotidiano, especialmente atravs do uso das novas tecnologias. Dentre elas, destaca-se a tecnologia Power Line Communication (PLC) Linha de fora de comunicao, em que os dados so transmitidos atravs da corrente elctrica.

Hoje, um pouco por todo o mundo, estuda-se a alternativa vivel, desafios e oportunidades de se utilizar a rede de energia elctrica como um canal efectivo para transmisso de dados, voz e imagem, tornando-se assim, tambm uma rede de comunicao de dados.

Ainda sem uma oferta comercial a funcionar em Cabo Verde, apesar de j terem sido feito algumas tentativas de testes de equipamentos, a Power Line Communication j utilizada com sucesso em vrios pases, ligando em banda larga casas e empresas.

Assim, este trabalho pretende fazer o enquadramento da tecnologia em si, bem como analisar os desafios e oportunidades da implementao do PLC no mercado Cabo-verdiano.

Palavras Chaves: PLC, Banda Larga, Tecnologias Disruptivas, Frequncia, Modulao, Internet, Voz, Dados, Imagem, Energia Elctrica.

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Agradecimentos

Gostaria imenso de expressar os meus agradecimentos a minha famlia pelo apoio moral e incondicional no incentivo e razo de todos os esforos, aos meus colegas e amigos pela coragem e por sempre acreditarem nas minhas capacidades e principalmente ao meu orientador pela colaborao preciosa, com opinies e sugestes ao longo da realizao do trabalho.

Um obrigado especial aos profissionais das empresas que se disponibilizarem a responder as questes das entrevistas e aos indivduos que voluntariamente aderiram ao preenchimento dos questionrios.

Muito Obrigado

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ndiceResumo ......................................................................................................................................5 Introduo ...............................................................................................................................13 Captulo 1: 1 2 3 4 Enquadramento Terico ................................................................................17

Enquadramento ..........................................................................................................17 Internet e ISPs.............................................................................................................19 Qualidade de Servios (QoS) .....................................................................................22 Largura de banda .......................................................................................................24 4.1 Aplicaes nas Empresas......................................................................................25 4.2 Situao actual em Cabo verde.............................................................................25 Tecnologias Disruptivas ou Emergentes...................................................................27 Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication .............................29

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Captulo 2: 1

Sistemas Power line Communication (PLC) ............................................................30 1.1 Viso da Tecnologia PLC.....................................................................................31 1.2 Desenvolvimento Histrico ..................................................................................33 1.2.1 Campo de Actuao......................................................................................35 1.2.2 O Futuro........................................................................................................36 1.3 Tecnologia Power Line Communication e as Telecomunicaes ...................37 Fundamentos da Tecnologia PLC .............................................................................38

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2.1. Faixas de Frequncia e Tcnicas de Modulao para os Sistemas PLC ...........38 2.2. Servios Suportados pela Tecnologia PLC.......................................................41 2.2.1. Servios de Internet (Voz, Dados e Imagem).......................................................43 2.2.1.1.Telefonia IP ..........................................................................................................44 2.2.1.2 Voz sobre IP (VoIP) .............................................................................................44 2.3. Anlise da Segurana .........................................................................................45 3. Caractersticas e Estrutura da Rede de acesso PLC .......................................47 3.1. Arquitectura da Rede de Acesso PLC ..................................................................48 3.2. Topologia da Rede de Acesso PLC ......................................................................52 3.2.1. Meios de transmisso ...........................................................................................56 3.3. Estrutura e Elementos da Rede de Acesso PLC ...................................................57 3.4. Protocolos e caractersticas do Canal de Transmisso .........................................59 3.5. Administrao da Rede PLC ................................................................................61 Captulo 3: 1 2 Estudo de Caso: PLC desafios e Oportunidades para Cabo Verde...........63

Descrio do Estudo e Aspectos Metodolgicos.......................................................64 Caracterizao da rede de distribuio de energia Cabo-verdiana.......................66 2.1 Consideraes Gerais ...........................................................................................66

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Aspectos Tcnicos das Linhas de Transmisso utilizadas em Telecomunicaes ...............................................................................................................................67 2.3 Aspectos Tcnicos das Linhas de Distribuio de Energia Elctrica em Cabo Verde ...............................................................................................................................69 2.4 Estudo do comportamento das linhas de distribuio de energia elctrica como meio de transmisso de sinais de telecomunicaes ........................................................72 2.5 Desempenho Especifico das Linhas de Distribuio Elctrica .......................74 2.5.1 Tenses Elevadas..........................................................................................74 2.5.2 Interferncias ................................................................................................74 2.5.3 Atenuao do Sinal.......................................................................................75 2.5.4 Sinal Rudo ...................................................................................................76 2.5.5 Impedncia ...................................................................................................77 3 Analise estratgica para a incluso da tecnologia PLC no Mercado Caboverdiano ...............................................................................................................................77 3.1 Tcnicas de analise Ambiental ..........................................................................78 3.1.1. Analise do Mercado..............................................................................................78 3.1.2. Analise das oportunidades ....................................................................................80 3.1.3. Descrio dos potenciais clientes .........................................................................81 3.1.4. Concorrentes.........................................................................................................84 3.1.5. Analise SWOT......................................................................................................85 3.1.6. Analise estratgica e desafios da tecnologia PLC para Cabo Verde ....................87 3.2 Aspectos de Viabilidade .....................................................................................90 3.3 Avaliao Econmica .........................................................................................91 3.4 PLC e as Outras Tecnologias do mercado .......................................................93 3.4.1 Vantagens .....................................................................................................97 3.4.2 Desvantagens ................................................................................................98 Captulo 4: 1 Proposta de Implementao da Tecnologia no mercado ............................99

2.2

Power Line Communication e as Organizaes ....................................................100 1.1 Mercado ..............................................................................................................101 1.2 Legislao e Regulamentos ................................................................................102 Etapas de Incluso da Nova Tecnologia no Mercado Nacional ...........................103 2.1 Primeira Fase (Teste em Laboratrio) ................................................................104 2.2 Segunda Fase (Testes Limitado de Campo) .......................................................104 2.3 Terceira Fase (Teste de campo de larga escala) .................................................105 2.4 Implementao (Operao Comercial)...............................................................106

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Concluso ..............................................................................................................................107 Bibliografia............................................................................................................................111 Anexos....................................................................................................................................115

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ndice de FigurasFigura n. 1 - Rede de baixa, Mdia e Alta Tenso .............................................................32 Figura n. 2 - Arquitectura da Tecnologia PLC ..................................................................50 Figura n. 3 - Topologia Barramento....................................................................................53 Figura n. 4 - Topologia em Estrela ......................................................................................54 Figura n. 5 - Topologia em Anel...........................................................................................55 Figura n. 6 - Modem PLC.....................................................................................................57 Figura n. 7 - Estao Master ................................................................................................59 Figura n. 8 - Administrao da rede....................................................................................62 Figura n. 9 - Rede de distribuio........................................................................................71 Figura n. 10 - Rede de distribuio PLC.............................................................................71

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ndice de QuadrosQuadro n. 1 - Cruzamento das variveis sexo e forma prestao servios ............... 81 Quadro n. 2 - Cruzamento das variveis sexo e servios da tecnologia PLC ........... 82 Quadro n. 3 - Frequncia de Sexo................................................................................. 82 Quadro n. 4 - Frequncia de Nvel de Escolaridade ................................................... 82 Quadro n. 5 - Frequncia de Faixa Etria ................................................................... 82 Quadro n. 6 - Frequncia do Rendimento Mensal ...................................................... 83 Quadro n. 7 - Cruzamento das variveis razo de escolha e o gosto para a adopo da tecnologia.................................................................................................................. 83 Quadro n. 8 - Cruzamento das Variveis Rendimento Mensal e Adopo da Tecnologia PLC ........................................................................................................................... 83 Quadro n. 9 - Tabela das caractersticas das tecnologias .......................................... 96

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Glossrio de termos TcnicosPLC Power Line Communication Tecnologia que permite a transmisso de sinais de comunicao (dados, voz e imagem) atravs da rede elctrica. Plug-and-Play Conjunto de especificaes tcnicas que permitem uma abordagem totalmente nova aos conceitos de instalao de perifricos. A ideia permitir que novos perifricos sejam automaticamente reconhecidos e instalados, sem esforo do utilizador. TIC Tecnologia de Informao e Comunicao Pode ser definido como um conjunto de hardware e software usado para adquirir, transmitir, processar e expandir informao, bem como as metodologias de planeamento e desenvolvimento de sistemas de informao. Amplitude - uma medida escalar no negativa da magnitude de oscilao. Energia elctrica - uma forma de energia baseada na gerao de diferenas de potencial elctrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elctrica entre ambos. Tenso Elctrica diferena de potencial Corrente Alternada - A forma como a electricidade vem a partir das centrais e consequentemente a partir das tomadas. A direco alternada 50 a 60 vezes por segundos. Gateway Um dispositivo ou conjunto de dispositivos que liga entre si duas ou mais redes, permitindo a transferncia de dados entre elas. Modulao - Modulao o processo pela qual a informao adicionada a ondas electromagnticas. Transformador Aparelho cujo objectivo transferir energia elctrica, em corrente alternada, de um circuito de alta tenso para um de BT e vice-versa. Capacitor ou Condensador - O condensador um componente usado em quase topo tipo de dispositivo electrnico. Ele permite armazenar cargas elctricas na forma de um campo electrosttico e mant-la durante um certo perodo, mesmo que a alimentao elctrica seja cortada.11


Subestaes Estao secundaria numa rede de distribuio de Energia Elctrica, onde se faz a transformao da corrente e se fiscalizam as linhas de distribuio de Energia Elctrica. Impedncia Valor, para determinado circuito, do quociente entre a tenso eficaz aplicada ao circuito e a intensidade eficaz da corrente que o percorre. Amplitude Valor mximo de uma quantidade varivel com o tempo, quer seja repetitiva ou transitria. Transceptor - funes tanto de transmisso como de recepo, utilizando componentes de circuito comuns para ambas funes. Vantagens Competitivas - uma vantagem que uma empresa tem em relao aos seus concorrentes. Casa Inteligente corrente chamar inteligentes s casas que possuam caractersticas capazes de tornar a vida mais simples a quem nelas habita (Segurana, Economia, Conforto, Ecologia, Integrao) usando as tecnologias de controlo. Onda electromagntica - Uma onda uma perturbao oscilante de alguma grandeza fsica no espao e peridica no tempo. Harmnicos uma frequncia componente do sinal que um mltiplo inteiro da frequncia fundamental. Para uma onda sinusoidal, ela um mltiplo inteiro da frequncia da onda.

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IntroduoImpulsionados por um aumento significativo da demanda, os sistemas de comunicao tm apresentado nos ltimos anos uma crescente evoluo com o objectivo de proporcionar modelos cada vez mais adaptados realidade das novas tecnologias e, ao mesmo tempo, buscando tornarem-se mais atractivos tcnica e economicamente.

Nos ltimos tempos os utilizadores das redes de computadores e aqueles que utilizam o computador para navegar na Internet vm experimentando um aumento na oferta de novos servios de conexo com velocidades mais altas (Banda Larga).

Portanto a Banda Larga abre um mundo de novas possibilidades, para o qual a distncia fsica deixou de ser determinante. A Banda Larga tornou-se um factor chave na mudana das estruturas econmicas. Uma Banda Larga acessvel a todos essencial para o crescimento econmico, contribuindo decisivamente para o aumento da produtividade e competitividade das economias nacionais.

Assim, desponta no horizonte a possibilidade de sinergias entre os sectores de energia elctrica e telecomunicaes, sendo que as telecomunicaes sempre foram consideradas como o caminho ideal para a expanso e criao de actividades de comunicao. No entanto estas aparentes sinergias no so suficientes para garantir o sucesso do empreendimento.13


Nestes dias de incertezas econmicas, h necessidade de avaliao dos novos negcios sob aspectos de viabilidade e propriedade.

Neste contexto a Power Line Communication (PLC) representa uma actividade promissora e que est fortemente ligada a activos das empresas de energia elctrica.

A tecnologia PLC tem vindo assim a ser desenvolvida para permitir o aproveitamento suplementar de uma rede de distribuio de energia elctrica para prestao de servios de comunicaes, nomeadamente de banda larga, mostrando-se como uma possvel oferta alternativa para o efeito.

O presente trabalho intitulado Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication Desafios e Oportunidades para Cabo Verde insere-se neste contexto e apresenta uma anlise estratgica e de mercado sobre a utilizao futura da tecnologia PLC em Cabo Verde como um potencial meio de comunicao para o fornecimento do servio de dados (Internet), voz (Telefone) e imagem (Vdeo).

Situado entre uma variedade de opes para possibilitar comunicao de dados, a tecnologia PLC se destaca por total alcance e rapidez na implantao do acesso, na reduo de custos e no oferecimento de alta velocidade para servios de dados, voz e imagem (Aguiar, 2004).

Motivadas pela tendncia das comunicaes em banda larga e pela possibilidade de acesso do servio em qualquer lugar que haja corrente elctrica, diversas empresas internacionais do segmento da informtica, telecomunicaes e electricidade esto apostando nos servios de Internet, voz e imagem via PLC (Aguiar, 2004).

O tema surgiu da necessidade de apresentao dessa nova tecnologia ao mercado Caboverdiano, descrever as suas principais caractersticas, desafios e oportunidades e recomendao da sua utilizao na infra-estrutura de comunicao em Cabo Verde, mostrando o seu grande potencial para o uso futuro, citando alguns exemplos do seu uso no exterior, por isso merece com certeza um estudo aprofundado da sua viabilidade de implantao no pas.14


Assim este trabalho monogrfico tem como objectivos principais: Pesquisar, adquirir e aprofundar conhecimentos sobre essa nova tecnologia que utiliza a rede elctrica de distribuio como meio fsico para o transporte de sinais de dados, voz e vdeo. Visa observar e difundir este novo conceito de transmisso de dados no mercado Cabo-verdiano sugerindo uma proposta de implementao. Demonstrar que pode ser uma alternativa mais barata e vivel minimizando os custos de implementao das alternativas de sistemas de comunicaes de dados mais adequadas para as instituies de energia elctrica, bem como os desafios e oportunidades para Cabo Verde. Utilizar a infra-estrutura das redes elctricas e de comunicaes como fonte de novos negcios, propiciando maior competitividade.

Estrutura do Trabalho

O foco deste trabalho monogrfico est nas redes de comunicao PLC. Descreve, identifica e faz uma anlise comparativa e estratgica dos recursos e as tcnicas bsicas de comunicao utilizando essa nova tecnologia.

Por conseguinte, este trabalho monogrfico estrutura-se a volta de 4 (Quatro) captulos. Em que o primeiro capitulo tem a ambio de dar ao leitor uma viso sobre os modelos necessrios ao enquadramento terico do estudo, a histria e o estado actual da Internet e provedores (ISPs), a qualidade dos servios oferecidos (voz e dados), banda larga e sobretudo uma viso ampla das tecnologias disruptivas comparando as novas tecnologias com a tecnologia PLC, proporcionando ao leitor um caminho para uma boa interpretao do estudo.

O segundo captulo aborda as Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication (PLC) mostrando uma viso geral sobre sistemas PLC, descrevendo o historial dos sistemas PLC bem como os campos de actuao, o que se espera da nova tecnologia no futuro, a tecnologia PLC e as telecomunicaes. Descreve ainda os fundamentos, caractersticas e estrutura da rede de acesso PLC fazendo referncia aos aspectos tcnicos de modulao,

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faixas de frequncia, servios suportados pela tecnologia, a qualidade e anlise da segurana desses servios, a estrutura, elementos e topologia da rede de acesso, bem como os protocolos de transmisso e a arquitectura do sistema PLC.

No terceiro (3) Capitulo Estudo de Caso: Power Line Communication - Desafios e Oportunidades para Cabo Verde tentamos, neste texto, fazer uma anlise estratgica e de mercado para a incluso da tecnologia PLC no mercado cabo-verdiano comparando com outras tecnologias existentes, com base num estudo profundo dos aspectos tcnicos, caractersticas, problemas e solues da rede de distribuio de energia elctrica como meio de transmisso de sinais de voz , dados e imagem.

O captulo quatro (4) apresenta uma proposta de implementao da tecnologia PLC no mercado Cabo-verdiano descrevendo o impacto da tecnologia PLC nas organizaes abordando as questes de legislao, regulamentos, possveis competidores e as caractersticas do mercado. A seguir descreve as diversas fases ou etapas da incluso da tecnologia no mercado Cabo-verdiano. O trabalho finaliza com as concluses, Bibliografia e anexos.

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Captulo 1:

Enquadramento Terico

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Enquadramento

Segundo Ernst & Young e Cap Gemini (2001), o acesso digital em banda larga e a alta competio nas comunicaes, no entretenimento e nas novas tecnologias esto a operar numa transformao total nos modelos de negcios actuais.

De acordo com estudos da Ernst & Young e Cap Gemini (2001), os prximos anos sero marcados por incerteza e reestruturao nas indstrias de comunicaes e entretenimento, bem como nas tecnologias produtoras destas novas indstrias, com as empresas de sucesso a tirarem partido das oportunidades sem precedentes criadas por este ambiente de mudana.

Esses mesmos estudos tambm evidenciam que a rede de banda larga um factor imediato de maior influncia, na forma como os clientes iro sentir as comunicaes e a utilizao das novas tecnologias nos prximos anos. de realar tambm, o ambiente competitivo em que os executivos esto envolvidos. Muitos factores se combinaram para despoletar o grande aumento da concorrncia, nomeadamente a globalizao dos mercados, a desregulamentao, os ciclos de vida dos produtos cada vez mais reduzidos e as novas tecnologias que facilitam a entrada s start-ups e aos concorrentes j estabelecidos noutras indstrias.17


O ambiente de concorrncia estabeleceu-se finalmente. Esta intensidade de competio sem precedentes est a impulsionar um rpido desenvolvimento de novos modelos de negcios e a fazer proliferar novos canais de distribuio de redes e tecnologias de informao e comunicao.

No contexto cabo-verdiano durante a ultima dcada o sector das telecomunicaes foi marcado por um grande dinamismo, impulsionado pelo elevado ritmo de expanso e modernizao das infra-estruturas de comunicao, seguindo de perto os fenmenos mundiais no desenvolvimento do sector das comunicaes mas concretamente, a globalizao, ao ritmo acelerado das mudanas tecnolgicas e ao ambiente altamente instvel no mundo empresarial, numa incessante procura de melhores posicionamentos estratgicos.

Estas circunstancias, que na generalidade, reflectiram-se positivamente no processo de valorizao das empresas no sector das comunicaes, foram-se alterando gradualmente originando como consequncia, a necessidade de procura de novas abordagens tecnolgicas, de novas oportunidades de negocio e a introduo de uma nova gerao de servios.

esse o momento que vivemos actualmente, no contexto da realidade cabo-verdiana. Diramos que estamos a transitar de um ciclo histrico de crescimento para uma nova etapa que apresenta novas ameaas e novas oportunidades, onde emergem outros valores.

A tecnologia Power Line Communication (PLC) enquadra como uma alternativa vivel e como uma grande oportunidade de negcio, de entre outras tecnologias que emergem dia aps dia como por exemplo Digital Subscriber Line (DSL), o modem, TV a cabo, o satlite, a PLC (Power Line Communication) e a comunicao por rdio.

A Power Line Communication (PLC) apresenta-se como mais um meio de acesso transmisso de sinais de dados, voz e imagem que, juntos, podero ser transmitidos e recebidos em alta velocidade e com larga faixa de segurana e confiabilidade. Esta convergncia de servios um dos grandes trunfos da tecnologia PLC, que acompanhando a tendncia do mercado oferece uma larga gama de servios ao cliente em um nico meio de transmisso de dados (Little, 2004).18


A concretizar-se, a explorao comercial dos servios baseados em powerline tem o potencial de se constituir como a melhor e mais barata alternativa de fazer chegar aos lares servios de banda larga, incluindo voz, apresentando-se como uma ameaa muito sria aos operadores de redes de comunicao fixas. (Rydin, 2005).

Na perspectiva de Rydin (2005), para o cliente final, a tecnologia powerline apresenta importantes vantagens sobre outras tecnologias como por exemplo: Cobertura mais elevada Verdadeira capacidade plug-and-play Velocidade de transmisso superior ao ADSL/cabo Possibilidade de ligao a diversos aparelhos, tais como electrodomsticos, telefones, alarmes. Durante os prximos anos, esperam-se novos desenvolvimentos tecnolgicos que permitiro velocidades at varias centenas de Mbit/s.

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Internet e ISPs

A Internet uma rede global de computadores que cobre hoje uma boa parte do mundo habitado. Graas ao impressionante progresso tecnolgico representado pelas

telecomunicaes e pela Informtica, tornou-se um fenmeno de massa mpar na histria da cincia.

O nmero de pessoas que esto utilizando as facilidades oferecidas pela Internet vem crescendo constantemente. Antes era difcil conseguir o acesso a Internet, agora qualquer pessoa pode usar um computador residencial ou de escritrio para ligar-se a Internet por um preo relativamente baixo.

A Internet uma imensa "rede de redes". No mundo inteiro, centenas de milhares de computadores esto interligados. s vezes todos estes computadores pertencem a uma

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empresa ou universidade, e esto interligados, a fim de compartilhar recursos como uma impressora a laser ou um dispositivo grande para armazenamento.

O armazenamento e a transmisso da informao atravs dessa rede representam, sem dvida, uma nova revoluo cientfica, tecnolgica, social e econmica. Uma das suas principais caractersticas a sua heterogeneidade, ou seja, qualquer computador, de qualquer marca ou tecnologia pode ser conectado aos demais atravs da Internet, utilizando uma linguagem comum de comunicao, chamada TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Isso a torna verdadeiramente universal e acessvel para todos.

O grande potencial revolucionrio na Internet, contudo, repousa em trs pontos importantes: sua interactividade, sua conectividade global, e a sua independncia da localizao geogrfica. Como tal, poder-se-ia pensar na Internet como um espcie de computador gigantesco e de alcance mundial, com capacidade de armazenamento ilimitada, que podemos usar em qualquer lugar, a qualquer hora.

s vezes as redes precisam compartilhar as informaes atravs de uma distncia grande. Para isso preciso ligar os computadores remotos, seja atravs da rede telefnica ou por alguma outra forma de ligao. As redes variam muito de tamanho e complexidade, dependendo do nmero de computadores envolvidos ou da quantidade de dados que podem ser enviados entre eles.

A maioria das redes tambm permite uma forma de transmitir mensagens, denominada electronic mail ou e-mail que oferece a possibilidade dos utilizadores enviarem memorandos atravs de seus computadores. A Internet composta por vrias redes e a cada dia que passa, mais sistemas esto se associando a ela.

Muitos utilizadores comuns podero perguntar, quem organiza a Internet? A Internet no pertence a uma nica empresa ou a um nico pas, as diferentes partes pertencem a diversas organizaes, mas a rede em conjunto no pertence a ningum. A Internet basicamente auto regulada em conjunto.

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Entretanto, surgiram ao longo dos anos, algumas regras e regulamentos, propostos pela Internet Society, que uma instituio para estudos de questes relacionadas Internet. Estas regras no so complicadas e nem obrigatrias, sugerem apenas um senso comum para impedir que os recursos da Internet sejam desperdiados.

Embora a Internet tenha sido criada atravs de uma iniciativa no comercial (isto , exclusivamente para fins de segurana, educao e pesquisa), cada vez maior a demanda e o interesse por acessos comerciais, seja para uso pessoal ou corporativo.

Em quase todo mundo existem empresas que fornecem acessos comerciais Internet e que so denominados "Internet Service Providers", ou seja Provedores de Servios de Internet.

Podero perguntar tambm quais so as Facilidades disponveis na Internet? As principais atraces da Internet so as facilidades que ela oferece para o acesso, a disseminao e a troca de informaes nas suas diversas formas: textos, programas de computador, imagens, e vdeos.

A infra-estrutura de telefonia e da rede elctrica pode ser utilizada tambm para prover acesso a Internet. No caso especifico da rede telefnica, iniciou com a utilizao de modems com baixa taxa de transmisso e se intensificou na dcada de 80 com o desenvolvimento da chamada Rede Digital de Servios Integrados. Com o desenvolvimento da tecnologia DSL (Digital Subscriber Line) possvel, actualmente, o acesso 24 horas por dia a altas taxas. O uso da tecnologia PLC para rede de acesso j mais recente, e vem ganhando bastante espao, se mostrando como uma boa alternativa, e a um baixo custo. Com as tecnologias actuais, podem ser obtidas taxas desde alguns Mbps at dezenas ou centenas de Mbps (Rydin, 2005).

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Qualidade de Servios (QoS)

Podemos afirmar que a qualidade dos servios suportados pelas novas tecnologias umas das caractersticas mais importantes para qualquer rede de comunicao porque visa garantir a performance da rede juntamente com os seus componentes e equipamentos utilizados. Actua sobretudo na garantia e entrega das informaes, na comunicao dos equipamentos e tecnologias, nas camadas de protocolo e entidades envolvidos visando o controlo dos parmetros de qualidade dos servios.

Ento a qualidade de servio pode ser definido como sendo um requisito das aplicaes para a qual exige-se que determinados parmetros como por exemplo (largura banda, atrasos, atenuaes, interferncias) estejam dentro de limites predefinidos.

A qualidade de servios pode ser entendida como um conjunto de caractersticas que devem ser alcanadas em um determinado grau para que o produto atenda s necessidades dos seus utilizadores. (Pinheiro, 2004).

Pode-se dizer que do ponto de vista dos utilizadores a qualidade de servios obtida atravs de uma aplicao pode ser varivel, e que a qualquer instante pode ser alterada ou adaptada para uma melhor ou pior qualidade.

A obteno de uma QoS adequada um requisito de operao da rede e de seus componentes para viabilizar a operao com qualidade. Por esse motivo a QoS garantida pela rede, seus componentes e equipamentos.

J do ponto de vista de um gerente ou administrador de uma rede, o entendimento da QoS mais orientado no sentido da utilizao de mecanismos, algoritmos e protocolos em benefcio dos seus utilizadores e suporte s aplicaes.

Torna-se necessrio considerar tambm que nem todas as aplicaes necessitam de garantias rgidas de QoS para ter um desempenho satisfatrio.

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De entre as garantias de QoS, a largura de banda o parmetro mais bsico e necessrio para a operao adequada de qualquer aplicao.

De entre as novas aplicaes, as de multimdia (texto, voz, imagens) so normalmente aquelas que tm uma maior exigncia de QoS, pois so aplicaes que sempre necessitam de grande largura de banda e, assim sendo, este torna-se o parmetro mais bsico e certamente mais presente nas especificaes de QoS.

No caso das redes de longa distncia (redes corporativas, redes metropolitanas, intranets), onde as velocidades de transmisso so dependentes da escolha da tecnologia de rede para a garantia da qualidade de servio, observam-se restries e ou limitaes nas velocidades utilizadas, tipicamente devido aos custos envolvidos na operao da rede.

Alm desse factor, observam-se tambm algumas restries quanto disponibilidade tanto da tecnologia quanto da velocidade de transmisso desejada. O resultado que a garantia de QoS mais crtica em redes metropolitanas (MAN) e de longa distncia (WAN) do que em redes locais (LAN).

A qualidade e adequao dos servios prestados um dos factores mais relevantes e diferenciadoras neste ambiente de elevada competio dos negcios. A estrutura e uma topologia da rede de comunicao eficiente e evolutiva o pilar estratgico para viabilizar a competitividade dos servios de acesso Internet, voz e dados de alta velocidade e a futura introduo de inovadoras aplicaes multimdia, associadas a uma elevada e comprovada qualidade de servio (QoS), que garantam a fidelidade do utilizador final e uma fonte crescente das receitas.

Conforme a anlise de (Pinheiro, 2004) pode-se considerar que a qualidade de servio um aspecto de implantao e operao importante para as redes de comunicao como um todo. Dessa forma, a qualidade de servio torna-se um aspecto operacional importante para o desempenho do utilizador final, das novas aplicaes e tecnologias de redes, e o entendimento dos seus princpios, parmetros, mecanismos, algoritmos e protocolos so requisitos para

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viabilizar a operao com qualidade de uma aplicao e a obteno de uma QoS da rede adequada.

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Largura de banda

Por mais de um sculo, a principal infra-estrutura de telecomunicaes utilizada no meio internacional foi o sistema telefnico de circuito pblico. Esse circuito foi desenvolvida para a transmisso de voz analgica, mas actualmente inadequado para as necessidades modernas de comunicao.

Em 1984 antecipando a demanda dos utilizadores por servios digitais, as empresas telefnicas desenvolveram um sistema telefnico completamente digital, denominado em Ingls pelas siglas ISDN (Rede Digital de Sistemas Integrados).

Quando os especialistas em sistemas perceberam que a banda estreita ISDN no seria suficiente para garantir a independncia em relao ao tempo e espao, requerida pela sociedade, tentaram desenvolver um sistema que pudesse ser capaz de solucionar o problema, surgiu dessa forma a banda larga, basicamente um circuito digital virtual onde h movimentao de clulas da fonte para o destino a altas velocidades.

Portanto pode definir a Largura de Banda como sendo a capacidade de transmisso de dados do canal de comunicaes, e a velocidade dessa transmisso ou taxa de bits a taxa qual podem fluir os sinais ao longo desse canal de comunicao. O que est em jogo quando se discute o conceito de banda larga a independncia com relao ao tempo e espao para os utilizadores (Rochol, 2000).

Enquanto as bandas estreitas estavam dando passos tmidos para a era digital, a banda larga foi bem mais adiante, sendo enormes seus benefcios, uma vez que a largura de banda deu condies de aumentar a sua capacidade de transmisso de dados e voz a altas velocidades.

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Nenhum outro mercado de bens de consumo registou alguma vez taxas de crescimento to significativas. Taxas de crescimento que reflectem uma acelerao sem precedentes do processo de transformao da prpria sociedade, uma sociedade que se torna cada vez mais global e cada vez mais prxima.

A Banda Larga tornou-se um factor chave na mudana das estruturas econmicas. Uma Banda Larga acessvel a todos essencial para o crescimento econmico, contribuindo decisivamente para o aumento da produtividade e competitividade das economias nacionais.

4.1

Aplicaes nas Empresas

Escrever sobre as aplicaes praticas da banda larga em Cabo Verde no deixa de ser um trabalho de futurologia, porque ainda algo novo neste pas. Actualmente apenas uma empresa oferece o servio da Internet via cabo ADSL, a Cabo Verde Telecom (CVT). Oferece o servio atravs da tecnologia unidireccional ou seja atravs do uso da linha telefnica.

A tecnologia de banda larga promete que minutos sejam apenas segundos na transferncia de qualquer informao seja ela imagem, sons, dados, entre outras, tornaro mais fcil a troca de informaes dentro e fora das empresas. A mudana que ocorrer no uso da Internet pelos consumidores tambm trar impacto no modo como a Internet funciona, de modo que as empresas que trabalham directamente com a Internet tero de trabalhar novas estratgias para o futuro (Jordan, 1994).

4.2

Situao actual em Cabo verde

A desigualdade do acesso das populaes s tecnologias de comunicao uma questo praticamente sensvel em Cabo verde. Essa disparidade mais notria nas ilhas e zonas de

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carcter eminentemente rural em comparao com as zonas urbanas e em funo do rendimento das famlias.

A Cabo Verde Telecom (CVT) tem exclusividade na explorao do servio fixo de telefone. No final de 2004 o parque era de 73.433 acessos o equivalente a uma densidade telefnica na ordem dos 15.7% (dados CVT, 2004).

Considerando o estado de desenvolvimento das infra-estruturas de comunicaes em Cabo verde, a penetrao da Internet ainda fraca, devendo-se isso a factores que tem a ver com polticas e condies de acesso que ainda no foram suficientemente desenvolvidas.

A posse de computadores com ligao ou no Internet pelas famlias Cabo-verdianas ainda um privilgio de algumas famlias.

Segundo dados obtidos da CVTelecom, a Internet foi introduzida em Cabo Verde em 1996, contando no final de 2004 com um total de 5.371 clientes do servio dial-up. Em meados de 2004 a CVT lanou o servio de acesso a Internet de banda larga (ADSL) que teve uma adeso muito positiva, colocando mesmo alguns desafios em termos de capacidade de resposta da operadora que terminou o ano com um total de 283 subscritores do novo servio.

Um dos principais obstculos a utilizao e adeso dos potenciais clientes aos servios de comunicao da CVT so os custos elevados das comunicaes e dos servios associados como a Internet.

A problemtica tarifria coloca no centro do debate a posio dominante da operadora de servios de telecomunicaes CVT e a necessidade de um mercado concorrencial. Urge a adopo de um novo tarifrio, que se baseia numa estrutura de preos mais justa e que tenha as condies geogrficas do pas e os objectivos de uma maior competitividade.

Portanto o mercado consumidor de servios de banda larga, com exigncias cada vez mais rgidas, ter em breve uma nova alternativa a mais de conexo com a Internet, voz e imagem.

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5

Tecnologias Disruptivas ou Emergentes

As tecnologias disruptivas so solues radicalmente novas e no apenas melhorias de produtos existentes. As empresas que exploram os mercados existentes tm dificuldade em as adoptar no incio do seu ciclo de vida, devido ao efeito de custos submetidos nas tecnologias j instaladas (Rydin, 2005).

A insero favorvel do novo paradigma das tecnologias emergentes requer uma base tecnolgica e de infra-estruturas adequadas, um conjunto de condies de inovao na estrutura produtiva e organizacional, que a todos deve envolver e mobilizar, atravs de uma ligao das empresas, das organizaes e da sociedade civil, com o apoio das instncias reguladoras, normativas e do governo em geral.

Na base desta realidade e nas suas implicaes na mudana de paradigma nas diferentes dimenses da Sociedade Digital, esto as Tecnologias de Informao e Comunicao (TIC), nomeadamente a emergncia da Internet, voz e dados que exige das empresas, governos e sociedade em geral uma nova politica de gesto da informao e do conhecimento.

A retraco da economia mundial tem levado os principais lderes de instituies, qualquer que seja seu segmento de negcio ou tamanho, a reforar os fundamentos bsicos de gesto de negcios em busca de uma saudvel rentabilidade.

Mais do que nunca, grandes esforos so empreendidos para garantir o rpido retorno do investimento, aumentar o facturamento, ampliando a base de clientes e provendo novos servios, bem como reduzindo os custos operacionais do negcio.

Enquanto servios associados Internet, voz e imagem de alta velocidade tm sido a principal alavanca na disseminao de acessos de banda larga, por meio das diferentes tecnologias, um consenso que servios baseados no ambiente IP, sero os novos propulsores na demanda por acessos de banda cada vez mais larga.

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de salientar que hoje a maioria das empresas esto consistentes frente das suas linhas de produo actuais, no que tange em desenvolver novas tecnologias, na medida em que essas tecnologias atendam as necessidades de performance exigidas pela prxima gerao de consumidores.

Entretanto, os lderes empresariais raramente esto na linha da frente da comercializao de novas tecnologias que no atendam desde o incio as demandas funcionais da tendncia principal dos consumidores actuais, sendo atractivas apenas para mercados reduzidos e emergentes.

Para que permaneam no topo da sua rea de actividades, os administradores de redes devem primeiramente ser capazes de identificar as tecnologias que se enquadram nessa categoria. preciso envolver-se e persistir, protegendo-as dos processos e incentivos dirigidos aos clientes predominantes.

Outro dos inconvenientes ainda realidade o facto do acesso s novas tecnologias, nomeadamente banda larga da Internet, voz e Imagem exigir custos muito elevados, para alm de outras infra-estruturas mais eficazes e mais econmicas estarem somente instaladas nas grandes reas urbanas.

Parece-nos que, numa altura de forte presso de custos, e de aparecimento de novas tecnologias cada vez mais eficientes e suportando muitos servios, faz todo o sentido uma renovao por solues mais evoludas. Trata-se, portanto, de crescer e de conquistar mercados ainda muito virgem.

Diversos produtos comerciais com diferentes solues tecnolgicas so oferecidos hoje no mercado com suas vantagens e desvantagens. A maioria das tecnologias tambm prope evolues para atender o mercado futuro das aplicaes Internet, voz e dados. Portanto, difcil prever hoje qual a soluo tecnolgica que melhor se adapta s redes de comunicao.

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Captulo 2:

Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication

Este segundo captulo aborda as Redes Elctricas Digitais: Power Line Communication (PLC) mostrando uma viso geral sobre sistemas PLC, descrevendo o historial dos sistemas PLC bem como os campos de actuao, o que se espera da nova tecnologia no futuro, a tecnologia PLC e as telecomunicaes.

Descreve ainda os fundamentos, caractersticas e estrutura da rede de acesso PLC fazendo referncia aos aspectos tcnicos de modulao, faixas de frequncia, servios suportados pela tecnologia, a qualidade e anlise da segurana desses servios, a estrutura, elementos e topologia da rede de acesso, bem como os protocolos de transmisso e a arquitectura do sistema PLC.

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1

Sistemas Power line Communication (PLC)

Durante as ltimas dcadas, aumentou rapidamente o uso dos sistemas de telecomunicaes. A necessidade permanente para servios de telecomunicaes novos, capacidades de transmisso adicionais, levou tambm a uma necessidade pelo desenvolvimento de redes de telecomunicaes novas e tecnologias de transmisso mais eficazes e eficientes.

Internacionalmente, o uso das redes de distribuio de energia elctrica como meio de transmisso de sinais de comunicao bastante difundido entre as Empresas de Energia Elctrica. Circuitos de baixa, mdia e alta tenso vm sendo utilizados desde a dcada de 60 para o transporte de informaes operacionais de voz, comando e controle dessas empresas.

Assim, podemos considerar que quando os cabos elctricos so utilizados como meio de transmisso, a instalao elctrica residencial se comporta como uma rede de voz, dados e imagem onde cada tomada elctrica um ponto de conexo da rede.

A tecnologia PLC utiliza redes de distribuio elctrica de baixa tenso, onde esto conectados os consumidores. Requer baixo investimento, pois as tomadas de energia elctrica j sero os pontos de entrada e sada dos dados.

Na tecnologia PLC a largura de banda disponvel partilhada entre dezenas a centenas de utilizadores que estiverem ligados ao mesmo transformador e ao mesmo tempo, logo o desempenho de uma conexo pode variar de acordo com o nmero de pessoas que estiverem navegando simultaneamente, semelhantemente as outras tecnologias de acesso a Internet (voz, dados e imagem), como o ADSL, cable modem, linha discada e outras.

Em funo deste partilhamento, necessrio proteger a privacidade do trfego individual, para tal deve-se empregar tecnologias de redes virtuais VLAN (Virtual Local rea Network) que assegura diviso de domnios de broadcast. Deve-se tambm utilizar algoritmos de criptografia para optimizar a segurana, uma vez que a rede fisicamente aberta (Dostert, 2004).

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Visando monitorar o trfego e corrigir erros, de entre outros aspectos, a tecnologia deve possuir um sistema de gesto automtico e de superviso, como por exemplo DHCP (Dynamic Host Control Protocol) para atribuio automtica de endereos e SNMP (Simple Network Management Protocol) para gerncia (Dostert, 2004).

1.1

Viso da Tecnologia PLC

Power Line Communication a tecnologia na qual utiliza a rede elctrica de distribuio como meio fsico para o transporte de sinais de dados, vdeo e voz, aproveitando a estrutura elctrica j previamente instalada.

O sistema de comunicaes PLC constitudo de uma arquitectura topolgica interligando os vrios mdulos processadores atravs de enlaces fsicos (meios de transmisso) e de um conjunto de regras com o fim de organizar a comunicao (protocolos).

O acoplamento dos equipamentos Power Line rede elctrica realizado atravs de equipamentos especificamente desenvolvidos, que oferecem o isolamento adequado entre os sinais de telecomunicaes e a energia elctrica, garantido a segurana operacional do sistema e dos utilizadores.

A tecnologia PLC transforma a rede de distribuio elctrica em uma rede de comunicao pela super posio de um sinal de informao de baixa energia ao sinal de corrente alternada de alta potncia.

Com o propsito de assegurar a coexistncia correcta e a separao entre os dois sistemas, a faixa de frequncia utilizada para comunicao bastante distante daquela utilizada para a corrente alternada (50 ou 60 Hz), sendo 1,6 a 30 MHz para aplicaes banda larga (in Teleco, 2005).

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A tecnologia PLC pode utilizar a rede de Baixa Tenso (BT), Mdia (MT) e Alta Tenso (AT) como suporte. A utilizao da alta tenso (AT) objecto de estudos adicionais com possveis resultados futuros em escala comercial. A tecnologia PLC adequada tanto s redes de baixa tenso area quanto s redes de distribuio subterrnea (Campista et all, 2004).

Figura n. 1 - Rede de baixa, Mdia e Alta Tenso Fonte: Adaptado de Hrasnica, et all (2004, pg. 32)

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1.2

Desenvolvimento Histrico

Historicamente, possvel constatar que Sistemas de Powerline Carrier (ondas distribudas em linhas de alta tenso), tm sido utilizados pelas empresas de energia elctrica desde a dcada de 1920. Estes sistemas foram e ainda so utilizados para a telemetria, controle remoto e comunicaes de voz. Os equipamentos so muito robustos e normalmente tem uma vida til superior a trinta anos (GT PowerLine, 2003, pg.3).

Somente recentemente, com o avano da instalao de fibras pticas e dos sistemas de telecomunicaes, diversas empresas de energia elctrica decidiram abandonar o velho Carrier. Em efeito resposta, os fabricantes esto deixando de produzir estes equipamentos por falta de demanda.

Desenvolveu-se ento desde da dcada de 50, uma nova tcnica de transmisso de dados e voz atravs da rede elctrica, o mtodo Ripple Control que utilizava baixas frequncias o que potncia alta taxa de transmisso. Nessa altura a comunicao era feita numa s direco, enviando sinais de controlo para tarefas simples como operaes de equipamentos e controlo remoto de tarefas (Pianowosky, 2003).

J na dcada de 80 o desenvolvimento de sistemas era restrito a utilizao de baixas frequncias portanto pesquisas iniciais eram feitas para analisar as caractersticas e topologias das redes elctricas e a sua viabilidade para o meio de transmisso de dados. As faixas entre 5 a 500 KHZ eram mais destacadas e duas caractersticas eram mais relevantes nessas pesquisas, a relao sinal / rudo e a atenuao do sinal da rede (Pianowosky, 2003).

Os primeiros passos reais comearam a se sentir quando em 1991, Dr. Paul Brown da Norweb Communication (Norweb a empresa de energia elctrica da Cidade de Manchester, Inglaterra) iniciou alguns testes com comunicao digital de alta velocidade utilizando linhas de energia elctrica. Entre os anos de 1995 e 97 ficou demonstrado que era possvel resolver os problemas de rudo e de interferncias e que a transmisso de dados de alta velocidade poderia ser vivel (GT PowerLine, 2003, pg.4).

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Em Outubro de 1997 a Norweb e outras empresas anunciaram que os problemas de rudo e de interferncias das linhas de energia elctrica estavam solucionados. Dois meses depois foi anunciado pelas mesmas empresas o primeiro teste de acesso a Internet, realizado numa escola de Manchester. Com isto foi lanada uma nova ideia para negcios de telecomunicaes que as empresas chamaram de Digital Power Line.

Por conseguinte todas as empresas de electricidade do mundo estavam pensando em se tornar provedores de servios de telecomunicaes utilizando seus activos de distribuio. Deve-se salientar que o sector das telecomunicaes a nvel mundial estava passando por uma fase de crescimento explosivo (servios de Internet e Telemveis) e particularmente em Cabo Verde estava em curso a privatizao da empresa de telecomunicaes.

importante salientar tambm que, em 23 de Abril de 2003, a Agncia Reguladora Federal de Servios de Telecomunicaes dos Estados Unidos, FCC, emitiu diversas declaraes do seu Presidente, Commissioner Powell e Conselheiros, favorveis ao emprego da tecnologia conhecida como PLC (Power Line Communications), tendo, inclusive, alterado o nome para BPL (Broadband over Power Lines). (Andrade et all, 2004).

Actualmente temos diversos produtos comerciais com tecnologia Powerline Communications e o prprio FCC (Federal Communications Commission) fez diversas declaraes sobre a viabilidade desta tecnologia.

Porm, o primeiro passo a impulsionar o uso dos equipamentos PLC (Power Line Communication) foi a criao da aliana de fabricantes HomePlug Powerline Alliance, envolvendo grandes empresas mundiais de solues de informtica. O grupo objectiva propiciar um meio para discusso que possibilite o surgimento de trabalhos que sejam referncias para novas solues abertas para produtos e servios em PLC. Outro passo importante foi a definio do primeiro padro para os esses equipamentos, o HomePlug 1.

O rpido desenvolvimento da tecnologia PLC, permitiu a reduo da dependncia face as diferentes caractersticas dos cabos elctricos, a aplicao a diversas topologias das redes

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elctricas, a penetrao no interior dos edifcios, complementando o acesso directo aos clientes finais.

1.2.1 Campo de ActuaoNa implementao de uma rede PLC existe um conjunto de benefcios potenciais para o servio de utilidade publica e para a prestao de servios pela empresa de energia na medida que possibilita um incremento de eficincia operacional e utilizao da sua infra-estrutura, permitindo o acrscimo de servios de valor adicionado ao portflio da empresa.

Os campos de actuao, incluem a leitura automtica de medidores, superviso e gesto da empresa, anlise de sobrecargas, notificao de quedas, superviso de perda de fase, caracterizao de falhas, e muitas outras. Outras aplicaes adicionais podem ser instaladas, como (in Teleco, 2005): Tele-controle de subestaes de transformadores; AMR Automatic Meter Reading: Leitura remota de parmetros de energia elctrica, tenso, corrente e potncia; Voz corporativa, ou seja, para o pessoal interno a corporao baseada em VoIP; Tarifao sobre leituras em tempo real; Autorizao e desconexo remotas de interruptores e dispositivos pelos utilizadores por razes de segurana e controle operacional de aces remotas; Comparao entre a energia fornecida pelos transformadores e a energia consumida; Deteco de roubos e preveno de uso no autorizado de medidores; Superviso da qualidade de servio fornecida a cada consumidor (por exemplo, nmero e extenso das interrupes de servio); Deteco de fraudes; Previso de consumo, gesto do consumo, e servio automatizado dos utilizadores;

A tecnologia PLC pode contribuir para complementar o conjunto de aplicaes de telecomunicaes existentes, tanto no nvel metropolitano (por exemplo, WiFi, 3G) quanto no35


nvel domstico (jogos, video on demand, vdeo conferncia, casas inteligentes, rede residencial, segurana e alarmes).

Finalmente, pela forma como a tecnologia vem sendo planeada, todas as potenciais aplicaes dos Servios Internet e protocolos IP podero ser implementados sobre redes PLC, por exemplo Teleworking, Telemedicine and e-Health, e-Learning, e-Government, com alta disponibilidade da largura de banda, fornece uma plataforma de comunicaes bidirecional em banda larga, til em uma ampla variedade de aplicaes e servios de valor acrescentado (Little, 2004).

1.2.2 O FuturoO Futuro trar, sem dvida, um verdadeiro dilvio de acesso a novas tecnologias de banda larga, atravs de satlites, televiso a cabo, PLC, comunicao via rdio. A tecnologia PLC mudar tremendamente, habilitando a todos a compartilharem grandes velocidades de largura de banda e seus recursos de informao em torno do globo terrestre (Little, 2004).

No h dvida de que as redes e os sistemas e tecnologias de informao caminha a passos cleres em direco a algo que no podemos prever. Toda essa evoluo cientfica ainda est dando os seus primeiros passos. O facto incontestvel, porem, que ela afecta cada vez mais a nossa vida influenciando o desempenho das organizaes e inclusive a actividade profissional dos indivduos.

O futuro incerto porm apresenta-se cheio de oportunidades. Estas oportunidades todavia, esto a requerer uma verdadeira revoluo na condio humana e nas organizaes. Deste modo, as organizaes tem de ser orientadas por objectivos (capaz de motivar os seus colaboradores), deve ser gil e bem dimensionada, recolher e gerir mais eficazmente os recursos, promover o uso apropriado das tecnologias existentes e prestar mais e melhores servios formalizados e controlados por nveis de servio bem definidos.

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1.3

Tecnologia Power Line Communication e as Telecomunicaes

A viagem no tempo vertiginoso da evoluo das telecomunicaes comeou com o telgrafo visual e acaba, por agora, no satlite de ultima gerao. O desejo humano, sempre insatisfeito, de comunicar mais rpido, mais longe, maior quantidade de informao e de um modo mais eficaz, determinou decisivamente a inveno de sistemas de telecomunicaes cada vez mais sofisticados, ao ponto de hoje imagem, voz e dados poderem ser transmitidos a alta velocidade atravs de linhas elctricas.

Portanto o sector das telecomunicaes vem sofrendo profundas modificaes por conta da combinao do processo de convergncia tecnolgica com a introduo da competio no sector. Esse cenrio marcado por uma elevada oferta de novas tecnologias, de novas empresas a entrarem no mercado e variados modelos de negcio.

O atendimento da crescente demanda por acesso em banda larga na ltima milha um dos maiores desafios tcnicos das instituies de telecomunicaes na actualidade. As tecnologias disponveis requerem, na maioria dos casos, servios especializados para a instalao da infraestrutura at o utilizador final.

A infra-estrutura existente quer seja cabo coaxial, fibra ptica ou par tranado, no considerada alternativa real, a curto e mdio prazo, para fomentar a competio, a queda de preos e a disseminao dos servios nos patamares esperados pelas agncias reguladoras.

Em razo disso, os rgos governamentais, fabricantes e instituies de telecomunicaes em todo o mundo tm trabalhado na busca de alternativas que consideram as infra-estruturas de redes existentes como forma de expandir a competio, introduzir melhorias nos servios prestados, reduzir os custos de acesso em banda larga para o cliente final.

A desregulamentao do mercado de energia elctrica, em contrapartida, tem direccionado as empresas de energia elctrica a explorar novos mercados e novas oportunidades de negcio.

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A rede de energia elctrica passou a ser ento considerada uma infra-estrutura existente com capilaridade e cobertura inigualveis, quer seja em mdia ou baixa tenso, estando presentes em residncias de classe baixa, mdia e alta indistintamente (in Teleco, 2005).

A grande vantagem desta tecnologia est no facto de se utilizar infra-estrutura existente, sem a necessidade de obras adicionais, caracterizadas pela grande capilaridade e capacidade de oferecer ampla cobertura.

2

Fundamentos da Tecnologia PLC

A comunicao de dados atravs da rede elctrica (Power Line Communication - PLC) a altas taxas surge como um grande desafio, pois deve contornar as restries do meio de comunicao. Taxas de transmisso que anteriormente eram da ordem dos kbps chegam agora aos Mbps. Para atingir tais taxas, a tecnologia PLC emprega tcnicas de modulao, de codificao e de processamento de sinais capazes de superar as adversidades do canal (Lee, 2003).

2.1.

Faixas de Frequncia e Tcnicas de Modulao para os Sistemas PLC

A introduo dos sistemas de transmisso digitais utilizando a tecnologia de Modulao no incio da dcada de 1970, revolucionou os sistemas de telecomunicaes impulsionando ainda mais o processo de reestruturao geral que elevou o nvel de competitividade que passou a caracterizar os mercados de produtos e servios.

Diversas tcnicas so desenvolvidas visando baixar os custos dos meios de transmisso, procurando utilizar os canais de comunicao disponveis da melhor forma possvel.

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A transmisso de dados via rede elctrica conhecida como PLC (Power line Communications), tem como base a transmisso de sinais de frequncias diferentes pelo mesmo fio. Enquanto a electricidade caminha na frequncia de 50 a 60 hertz (ciclos por segundo), os dados voam na faixa de 5 a 30 megahertz (milhes de ciclos por segundo). (Biglieri, 2003).

A frequncia pode ser definida como sendo o nmero de ciclos por segundo. Um ciclo tambm denominado por Hertz = 1Hz, medida usual da frequncia, e seus mltiplos, Kilohertz, Megahertz, Gigahertz, Terahertz. Enquanto que a modulao o processo pela qual a informao adicionada a ondas electromagnticas. assim que qualquer tipo de informao, at a voz humana ou transaco de dados numa aplicao interactiva transmitida numa onda electromagntica (Hrasnica et all, 2004)

Um processo de modulao consiste em modificar o formato da informao elctrica com o objectivo de transmiti-la com a menor potncia possvel, com a menor distoro possvel, facilidade de recuperao da informao original e ao menor custo possvel.

O facto de poder operar em tempos curtos, permite que redes baseadas em modulao obtenham um aumento de nmero de canais na sua capacidade de transmisso, uma vez que existe um melhor aproveitamento do tempo ocioso dos sistemas de comunicao.

No entanto podemos ter diversos processos de modulao para o sistema de comunicao PLC, cada um com as suas vantagens e desvantagens das quais destacamos as trs seguintes como as mais relevantes: Modulao de Espalhamento Espectral; Modulao GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying); Multiplexao por Diviso de Frequncia Ortogonal (OFDM).

A tcnica de modulao de Espalhamento Espectral consiste em distribuir a potncia do sinal ao longo de uma faixa de frequncia muito ampla, de modo a garantir que a densidade

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espectral da potncia seja bastante baixa. Em contrapartida, a largura de banda necessria para transmisso de taxas na ordem de megabits bastante elevada (Hrasnica et all, 2004 pg. 89)

A Modulao GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) um tipo especial de modulao de faixa estreita que transmite os dados na fase da onda, resultando um sinal de envelope constante. Isto permite o uso de amplificadores menos complexos, sem produzir distrbios harmnicos (Andrade et all, 2004, pg. 25)

.O sistema de muitas ondas GMSK pode ser considerado como um sistema OFDM banda larga. O sinal robusto contra interferncias de banda estreita tais como sinais de rdio de Ondas Curtas. Esta modulao resulta em um espectro de forma gaussiana, de onde se origina a sua denominao.

J a Multiplexao por Diviso de Frequncia Ortogonal (OFDM) a tcnica de transmisso utilizada por possuir uma alta eficincia espectral ao dividir a banda disponvel em muitas sub bandas estreitas, de menor taxa, mantendo as caractersticas de sobreposio. Esta modulao adapta-se facilmente s caractersticas de variao do canal, sendo as ondas interferidas eliminadas, obviamente havendo a correspondente diminuio na taxa de transmisso (Hrasnica et all, 2004 pg.89).

A desvantagem do OFDM a necessidade de um amplificador de potncia altamente linear, para evitar as interferncias nas faixas de frequncias mais elevadas devido as harmnicas das ondas portadoras. Tais harmnicos so gerados na faixa no linear do amplificador de potncia e representam um facto importante nas tcnicas de modulao (Heo et all, 2002).

A OFDM uma tcnica que apresenta vantagens frente aos problemas de interferncias entre frequncias e de rudo impulsivo. Um sistema baseado em OFDM alm de proporcionar uma maior taxa de transmisso, apresenta uma alta robustez aos ambientes com atenuaes de frequncia, portanto o sistema de modulao ideal para ser utilizado nos sistemas de telefonia, redes de acesso como PLC, ADSL e redes wireless.

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A grande diferena do uso da modulao OFDM na tecnologia PLC est na forma como controlada essa modulao. As frequncias so controladas em tempo real, com o sistema alternando o carregamento dos sinais de acordo com a presena ou no de rudos.

Conforme reala ainda Hrasnica et all (2004, pg.82), o rudo se propaga pelas diversas frequncias, os sinais so carregados e transmitidos em vrias frequncias simultneas, com nveis de carregamento diferentes, e aproveitando as melhores condies possveis, garantindo assim altas taxas de transmisso, boa performance e confiabilidade. Dessa forma, o sistema pode facilmente se adaptar s mudanas das condies de transmisso da rede elctrica, podendo ainda utilizar filtros para a proteco de servios especialmente sensveis a esses tipos de interferncias.

2.2.

Servios Suportados pela Tecnologia PLC

Redes de acesso PLC oferece vrios servios de telecomunicaes para poder competir com as outras tecnologias do mercado, atraindo assim um numero elevado de subscritores, assegurar a eficincia econmica e um QoS (Qualidade de Servios) satisfatrio.

Deve-se levar em considerao essas qualidades pelas operadoras de telecomunicaes para que o resultado das aplicaes da rede de comunicao possam atender os requisitos dos servios disponveis aos utilizadores.

de realar que os servios de telefonia so ainda os mais utilizados e mais aceitvel para o sistema de comunicao mesmo tende altas taxas. Por outro lado hoje em dia podemos observar um rpido desenvolvimento de varias aplicaes de comunicao no acesso aos servios de telefonia (Internet, dados, voz e imagem) de banda larga tanto por empresas privadas como publicas.

Podemos considerar ainda que o primeiro passo em direco s redes de comunicao de voz e dados foi dado com o surgimento das redes de telefonia totalmente digitais, baseadas41


principalmente em infra-estruturas de redes pticas e que permitiram uma srie de melhorias em relao aos antigos sistemas de comunicao analgicos.

A seguir, tivemos o surgimento da Internet, facto que levou ao desenvolvimento de novas tecnologias que fossem capazes de suportar o grande aumento do trfego de informaes sob vrios formatos (principalmente dados e voz), originado em diferentes topologias de redes, desde pequenas LANs (Local rea Network) de escritrios at redes globais com vrios provedores de comunicao.

Desde que o TCP/IP tornou-se uma soluo estratgica para redes, surgindo como uma pilha de protocolos de convergncia para dados, voz e vdeo, muitos esforos foram feitos para conceber novas funes e aumentar sua performance.

Muitas empresas passaram a utilizar servios baseados no protocolo IP em suas redes com o objectivo de combinar o trfego gerado entre LANs (Local rea Network) e WANs (Wade rea Network) ou para possibilitar simplesmente a integrao dos servios de voz entre os diversos utilizadores das suas redes.

De entre as muitas tecnologias, capazes de transportar voz e dados pela Internet, uma das que mais se destaca actualmente a chamada Voz sobre IP ou simplesmente, VoIP. Trata-se de uma tecnologia que pode ser aplicada tanto na infra-estrutura das redes das operadoras de telecomunicaes, como tambm em aplicaes corporativas e domsticas.

O fornecimento da telefonia atravs de VoIP (protocolos SIP, H.323) ratifica a posio de PLC como uma alternativa de rede de acesso de telecomunicaes. A telefonia VoIP est atingindo os nveis de qualidade da telefonia tradicional comutada e as experincias na Europa confirmam a elevada qualidade atravs da preferncia dos utilizadores (Little, 2004).

Um dos benefcios imediatos para a concessionria de energia elctrica com o uso da tecnologia PLC, pode ser a aplicao de voz corporativa, onde as chamadas telefnicas entre utilizadores da mesma rede de distribuio no necessitam ser comutadas para as redes de prestao de servios de telecomunicaes.42


Isto significa que o servio de voz fornecido sem custos adicionais quando as duas partes da chamada, so utilizadores da mesma rede PLC.

A aplicao da tecnologia PLC contribui para a viabilizao dos seguintes servios (Little, 2004): Acesso em Banda Larga Internet; Vdeo sob demanda; Telefonia IP; Servios de Monitorizao e Vigilncia; Automao Residencial.

2.2.1. Servios de Internet (Voz, Dados e Imagem)A expanso do uso das tecnologias de redes tem possibilitado uma larga utilizao dos servios de comunicao para o transporte de dados, voz e imagens com taxas de transmisso cada vez mais elevadas.

Essa evoluo das redes levou ao aparecimento de tecnologias para o fornecimento de servios de telefonia utilizando a rede IP no estabelecimento de chamadas e comunicao de voz. Quanto s tecnologias actualmente utilizadas com esse fim, temos a Telefonia IP e a VoIP (Voice over Internet Protocol) (Little, 2004).

Little (2004) afirma ainda que existem diferenas entre Telefonia IP e Voz sobre IP. Por exemplo, quando mencionamos VoIP, estamos fazendo referncia a integrao entre uma central de telefonia privada (PABX) e um gateway (roteador ou switch), que faz a converso do padro de voz tradicional para Voz sobre IP. Este conceito um pouco diferente da Telefonia IP, em que no h mais a figura do PABX convencional e os prprios telefones j fazem a converso para VoIP.

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2.2.1.1. Telefonia IPA telefonia IP uma das formas para a transmisso de Voz sobre IP. Alm da digitalizao e do transporte da voz, a telefonia IP tambm permite outros tipos de servios comuns aos de telefonia, como transferncia de chamadas e chamadas em espera.

O termo Telefonia IP genrico e define as tecnologias de redes que utilizam o protocolo IP para trafegar dados, voz e imagem, sejam elas redes pblicas (como a Internet) ou redes privadas. Surgiu no mercado de telecomunicaes em 1995, e desde ento, os fabricantes vm se esforando para desenvolver novos equipamentos com preos mais acessveis e com tamanho reduzido a fim de difundir a tecnologia (Pinheiro, 2004).

Nos servios de telefonia convencional, a voz transmitida atravs da Rede de Telefonia Pblica Comutada (RTPC). Nos servios de telefonia IP, a voz passa por um processo de digitalizao para que este possa viajar pela rede na forma de bits. Uma vez digitalizada, a voz transmitida na forma de pacotes de dados usando o protocolo IP dentro de uma rede privativa ou rede onde h garantia do servio oferecido, isto , no existem atrasos que comprometam a qualidade da voz transmitida (uma rede VPN, por exemplo).

A Telefonia IP tambm utiliza telefones especiais, conhecidos como telefones IP. So telefones especiais que utilizam o protocolo IP para sua comunicao. Eles so conectados a mesma porta que o computador convencional. Alm das facilidades de um telefone digital, os utilizadores tm acesso s aplicaes especficas executadas no prprio telefone IP, como servios baseados em Internet e multimdia.

2.2.1.2. Voz sobre IP (VoIP)A VoIP, consiste no uso das redes de dados que utilizam o conjunto de protocolos TCP/UDP/IP para a transmisso de sinais de voz em tempo real na forma de pacotes. A voz digitalizada e transmitida usando uma infra-estrutura LAN ou WAN. Neste caso, no h

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garantia de servio, isto , dependendo do trfego, podem ocorrer atrasos na transmisso. Quando chegam ao seu destino, os dados so convertidos novamente em sinais analgicos.

A vantagem que, usando a Internet, por exemplo, as chamadas telefnicas de voz trafegam juntamente com outros tipos de informao, evitando os custos que essas mesmas chamadas teriam se fossem enviadas isoladamente atravs da rede de telefonia pblica comutada. O impacto mais importante est na separao efectiva entre o controle das chamadas e o transporte.

A infra-estrutura necessria para Voz sobre IP necessita de um cabeamento preparado para o transporte de grandes volumes de dados, com prioridade de trfego. Os equipamentos de rede, principalmente os switches, devem possuir uma boa capacidade de trfego e recursos de qualidade de servio (QoS).

Com esse tipo de soluo, o acesso rede pode ser disponibilizado em qualquer lugar da casa que possua uma tomada elctrica para conectar o modem PLC, no sendo necessrio um ponto de linha telefnica, assim como qualquer tipo de estrutura de cabeamento especfica para a transmisso de dados.

2.3.

Anlise da Segurana

As redes de comunicao so casos paradigmticos onde a produo e circulao da informao de carcter frequentemente delicada deveria ser alvo de medidas protectoras no que respeita por exemplo a sua integridade, na possibilidade de ocorrncias de falhas e na sua privacidade.

A penetrao das novas tecnologias e sistemas de informao e comunicao em ambientes residenciais e empresariais j significativa impondo inevitavelmente novas estratgias que permitam manter, efectivamente, as relaes de confiana e boas praticas.

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Com a comunicao atravs do sistema elctrico, deve-se realizar uma anlise da segurana da rede devido ao alto risco inerente soluo. O risco devido no somente a confidencialidade dos dados dos clientes, mas tambm s tentativas de fraudes e acessos indevidos a servios no autorizados.

Portanto a segurana da rede deve ser verificada para evitar acessos no autorizados, garantir confidencialidade, integridade e disponibilidade. Alguns itens que devem ser verificados so (Andrade et all, 2004 pg. 30): Vulnerabilidade; Controle de acesso; Proteco contra softwares maliciosos; Controle de acesso rede; Controle de acesso ao sistema operacional; Controles de criptografia.

Uma das caractersticas das redes PLC o compartilhamento do meio entre todas as residncias servidas pelo transformador. Isso torna possvel escutar transmisses alheias. Por isso utilizado a criptografia DES 56 bits para uma maior proteco das informaes transmitidas.

Mas alm da criptografia outros sistemas de segurana podero ser implementados de entre eles destaca-se um sistema de deteco de intruso (IDS) para que nenhum acesso seja feito sem o conhecimento da administrao do sistema.

Geralmente os desenvolvedores de sistemas baseados no paradigma cliente / servidor assumem que senhas e mecanismos de proteco a arquivos sejam suficientes para garantir a segurana das suas aplicaes.

Na Internet, uma atitude casual em relao a segurana pode levar a graves consequncias. As ferramentas de desenvolvimento devem ajudar na criao de recursos para acesso seguro a

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funcionalidades e dados e tambm para a transmisso segura de dados confidenciais atravs da Internet (Yourdon, 1996).

Em geral quatro aspectos de segurana devem ser considerados so (Hamilton, 1996): Policiamento - crucial a definio de uma boa estratgia de policiamento dos dados que trafegam pela Intranet / Internet; Privacidade - A nica soluo para manter a privacidade dos dados que trafegam por uma intranet a encriptao dos dados; Autenticao - necessrio que haja a verificao da identidade das partes envolvidas na comunicao de dados atravs da Internet; Integridade - preciso assegurar que as aplicaes acedidas atravs da Internet executaro exactamente o que se espera delas, sem efeitos subversivos.

de realar tambm que a segurana dos trabalhadores um factor importante de ter em conta, j que os equipamentos so instalados directamente nas linhas de energia elctrica.

Dispositivos que permitem a passagem de sinais atravs de transformadores e disjuntores no devem permitir a fuga de tenso, sob pena de electrocutarem os trabalhadores que desempenham tarefas no local. A soluo mais vulgarmente empregada consiste em treinar as equipas de campo para a identificao de dispositivos PLC, sensibilizando-os para o potencial perigo desses equipamentos.

3. Caractersticas e Estrutura da Rede de acesso PLCA tecnologia Power Line Communication (PLC) poder ser um excelente recurso para formao de redes LAN em empresas e residncias, ou at mesmo como elemento de transporte de dados de um determinado ponto de concentrao at o utilizador final, a chamada ltima milha.

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Diante deste facto, de suma importncia que existam condies e meios para que estes dispositivos sejam incorporados a uma infra-estrutura existente de redes elctricas de distribuio area ou subterrnea em edificaes novas e antigas.

Face a isto, haver a necessidade da utilizao de materiais e acessrios que permitam a definio de uma arquitectura e topologia a utilizar para a ligao do PLC, com eficincia e confiabilidade que possa ser comparado a uma rede de dados convencional.

A utilizao da rede elctrica para o trfego de dados pode representar uma considervel economia de tempo e dinheiro no que se diz respeito a construo de uma estrutura para a transmisso de dados.

3.1.

Arquitectura da Rede de Acesso PLC

Actualmente existem diferentes mdulos de aplicao da tecnologia PLC. Diversas solues so apresentadas aos mercados competitivos tanto para redes empresariais de banda larga como para redes residenciais.

As solues PLC propostas prevem a comunicao com redes (Satlite, Cabo, RDIS) ligado a uma porta Ethernet da gateway permitindo assim a transmisso de dados, voz e imagem a alta velocidade e com uma ligao ADSL que integra um modem ADSL ligado a uma linha ADSL dando a possibilidade de qualquer tomada elctrica ser um potencial ponto de acesso.

Como j tnhamo-nos referido antes, a tecnologia PLC utiliza redes de distribuio de electricidade para a transmisso de dados. A energia elctrica chega aos utilizadores em forma de corrente alternada de baixa frequncia (50 a 60 HZ). O PLC utiliza sinais de alta frequncia (entre 1 a 30 MHZ) para transportar os dados (in Teleco, 2005).

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Conceptualmente as redes elctricas podem dividir-se em (Hrasnica et all, 2004): Redes de alta tenso (entre 15 a 20 Kilovolts) que conduz a energia elctrica desde a Central Elctrica at a subestao; Redes de Media Tenso (entre 380V a 15KV) que conduz a energia elctrica desde a subestao aos transformadores; Redes de Baixa Tenso (entre 220V a 380V) que conduz a energia elctrica desde aos transformadores aos centros urbanos para o uso domestico, comercial e industrial.

Como existem varias tcnicas sendo estudadas actualmente no mundo, este trabalho se basear de um modo geral numa viso das tcnicas j existentes e implementadas com sucesso no mercado.

Assim podemos afirmar que o sinal que trafega a partir do backbone Internet injectado nos cabos da instalao elctrica atravs de um equipamento chamado Master instalado num ponto prximo do transformador de energia elctrica. Assim, o sinal PLC fica disponvel em toda a estrutura elctrica ligada ao circuito desse transformador fazendo com que qualquer tomada de energia se transforme num ponto da rede de acesso PLC.

Este sinal compartilhado por todos os utilizadores desta rede, que so segregados em VLANs para garantir privacidade e segurana. Em cada utilizador instalado um repetidor de sinal.

Na residncia no ponto da rede de acesso, um modem PLC conectado a uma tomada elctrica para receber o sinal transmitido pelo Master. esse modem que faz a descodificao dos sinais elctricos em sinais de informao.

Esse Master instalado prximo ao transformador, onde realizado o acoplamento em paralelo com as trs fases e o neutro da rede de energia elctrica, tem a funo de gerir, distribuir e concentrar a transmisso das informaes aos outros equipamentos Modems e repetidores que so instalados nos subscritores.

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Nos casos onde a distncia entre o Master e os Modems ultrapassa um certo limite, surge a necessidade de se instalar repetidores entre eles para regenerar o sinal e retransmiti-lo para que ele alcance uma cobertura adequada.

Portanto, em uma rede PLC os enlaces de Telecomunicaes so estabelecidos no segmento da rede de distribuio de energia elctrica, entre o transformador de baixa tenso e as instalaes dos subscritores, onde os equipamentos terminais Modems so conectados s tomadas de energia (in Light, 2003).

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Figura n. 2 - Arquitectura da Tecnologia PLC

Pode-se utilizar tambm as linhas de media tenso para a transmisso de dados. As linhas de media tenso ligam a subestao aos transformadores de corrente da rua e utilizam valores de tenses acima dos 380V.

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3.2.

Topologia da Rede de Acesso PLC

As redes elctricas de baixa tenso que utiliza o meio (cabos elctricos) para a transmisso de dados, voz e imagem so caracterizadas por terem diferentes tipos de topologias consoante o ambiente da aplicao, a estrutura de comunicao, a disperso geogrfica e nmero de ns e de utilizadores da rede de acesso.

O ambiente de operao influencia na escolha da topologia. Ambientes ruidosos e com problemas de segurana tm requisitos mais fortes quanto a escolha. A ocorrncia de erros devido a rudos exigir tambm dos protocolos mecanismos de deteco e recuperao, em alguns casos.

O tipo de informao transmitida pode ser dados, voz e imagem. Os diversos tipos de transmisso vo adiar em termos de frequncia, quantidade de informao transmitida, natureza analgica ou digital, requisitos de tempo real e de iseno de erros.

Transmisso de dados entre dispositivos em geral deve ser isenta de erros requerendo retransmisso atravs da estrutura do protocolo, quando estes erros so detectados. Transmisso de voz e imagem, em geral, devem ser efectivadas sem interrupo em tempo real e tem uma tolerncia a erros, at certo ponto (Hrasnica et all, 2004).

Integrao de trfegos heterogneos em um sistema comum desejvel por razes econmicas e pela simplicidade de operao. A Integrao vai oferecer a possibilidade de um compartilhamento dinmico das facilidades de transmisso (Hrasnica et all, 2004).

O tipo de informao transmitida ser determinante na escolha do tipo da topologia e de anlise do tipo de meio de transmisso existente e do protocolo da rede a utilizar.

Neste contexto Hrasnica et all (2004), afirmam que diferentes topologias so apresentadas (Anel, Barramento, Estrela) e a escolha de uma dessas topologias ou a juno das mesmas tem que fornecer total segurana (redundncia no caso de fracasso), confiabilidade e baixo custo.52


A topologia em barramento pode ser uma opo de escolha satisfatria em ambientes de aplicao adequadas, por apresentar um baixo custo na sua implementao. Porm, o facto de custo no o nico critrio para a deciso sobre a tecnologia da rede de distribuio a utilizar. Um Critrio muito importante a ter em conta a segurana ou a confiabilidade em caso de fracassos na ligao (Hrasnica et all, 2004, pg.45).

Ela caracteriza-se pela ligao de ns (Transformadores) ao mesmo meio de transmisso (Distribution network). A Barra geralmente compartilhada no tempo e na frequncia ligado directamente ao backbone da rede, permitindo a transmisso de informao.

A figura abaixo apresenta um esquema de ligao de uma topologia em barramento.

Figura n. 3 - Topologia Barramento Fonte: Adaptado de Hrasnica, et all (2004, pg. 45)

A topologia em estrela adequada para aplicaes com outras tecnologias (ADSL, Satlite). Nesse tipo de topologia se uma ramificao falhar, somente esta ficar desconectada com o Backbone da rede ficando as outras ramificaes de acesso a rede ligado ao Backbone.

Neste tipo de topologia cada n interligado a um n central (Backbone network), atravs do qual todas as mensagens devem passar. Tal n (Backbone network) age, assim, como centro de controle da rede, interligando os demais ns escravos (Transformadores de acesso a rede) que usualmente podem se comunicar apenas com um outro n de cada vez. Isto no impede53


que haja comunicaes simultneas, desde que as estaes envolvidas sejam diferentes (Hrasnica et all, 2004, pg. 46).

A Confiabilidade pode ser um problema nas redes em estrela. Falhas em um n escravo apresentam um problema mnimo de confiabilidade, uma vez que o restante da rede ainda continua em funcionamento. Falhas no n central, por outro lado, podem ocasionar a paragem total do sistema.

O desempenho obtido em uma rede em estrela depende da quantidade de tempo requerido pelo n central para processar e encaminhar uma mensagem, e da carga de trfego na conexo, isto , o desempenho limitado pela capacidade de processamento do n central.

Figura n. 4 - Topologia em Estrela Fonte: Adaptado de Hrasnica, et all (2004, pg. 46)

A aplicao da topologia de rede em Anel consiste em ns (transformadores) conectadas atravs de um caminho fechado (Distribution Ring Network), evitando os problemas de confiabilidade de uma rede em estrela. O anel pode ou no interligar os ns directamente, mas consiste de uma srie de repetidores ligados por um meio fsico, sendo cada n ligado a estes repetidores (Hrasnica et all, 2004, pg. 46).

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Quando uma mensagem enviada por um n, ela entra no anel e circula at ser retirada pelo n de destino, ou ento at voltar

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