PLC (Power Line Communications) é a tecnologia que utiliza uma das redes mais utilizadas em todo o mundo: a rede de energia eléctrica. A ideia desta tecnologia não é nova. Ela consiste em transmitir dados e voz em banda larga pela rede de energia eléctrica. Como utiliza uma infra-estrutura já disponível, não necessita de obras numa edificação para ser implantada.

A PLC trabalha na camada 2 do modelo ISO/OSI, ou seja, na camada de enlace. Sendo assim, pode ser agregada a uma rede TCP/IP (camada 3) já existente, além de poder trabalhar em conjunto com outras tecnologias de camada 2.

Histórico da tecnologia PLC

Sistemas de Powerline Carrier, chamados também de OPLAT (Ondas Portadoras em Linhas de Alta Tensão), têm sido utilizados pelas empresas de energia eléctrica desde a década de 1920. Estes sistemas foram e ainda são utilizados para telemetria, controle remoto e comunicações de voz. Os equipamentos são muito robustos e normalmente tem uma vida útil superior a trinta anos. Só recentemente, com o avanço de instalação de fibras ópticas e redução de preço dos sistemas de telecomunicações, diversas empresas de energia eléctrica decidiram abandonar o Carrier. Como resposta, os fabricantes estão deixando de produzir estes equipamentos por falta de procura.

Algumas, poucas, aplicações de banda estreita em residências e sistemas de segurança e automação predial utilizam ainda sistemas de Powerline Carrier de banda estreita, baixa velocidade e com modulação analógica.

[editar] Powerline Communications

Em 1991, o Dr. Paul Brown da Norweb Communications (Norweb é a empresa de Energia Eléctrica da cidade de Manchester, Inglaterra) iniciou testes com comunicação digital de alta velocidade utilizando linhas de energia eléctrica. Entre 1995 e 1997, ficou demonstrado que era possível resolver os problemas de ruído e atenuar (mas não eliminar totalmente) as interferências e que a transmissão de dados de alta velocidade poderia ser viável.

Em outubro de 1997, a Nortel e Norweb anunciaram que os problemas associados ao ruído e interferência das linhas de electricidade estavam solucionados em apenas algumas faixas de frequência. Mesmo assim dois meses depois, foi anunciado pelas mesmas empresas o primeiro teste de acesso à Internet, realizado numa escola de Manchester. Com isso, foi lançada uma nova ideia para negócios de telecomunicações que a Nortel/Norweb chamaram de Digital Powerline.

Em março de 1998, a Nortel e a Norweb criaram uma nova empresa intitulada de NOR.WEB DPL com o propósito de desenvolver e comercializar Digital PowerLine (DPL).

Todas as empresas eléctricas do mundo estavam pensando em se tornar provedores de serviços de telecomunicações, utilizando seus activos de distribuição. Devemos lembrar que o sector de telecomunicações estava passando por um crescimento explosivo no mundo (celular e Internet), e, particularmente no Brasil, estava em curso a maior privatização de empresas de telecomunicações.

O acompanhamento dos desenvolvimentos e progressos da tecnologia Powerline era feito na época, no Brasil, pelo Subcomitê de Comunicações do GCOI, e a APTEL, que foi criada em abril de 1999, realizou o seu primeiro Seminário em setembro de 1999, com o tema: Tecnologia Powerline Communications (PLC).

Convém também lembrar que na Europa em 1997 foi criado o PLC Fórum e, em 1998, a UTC lançou nos USA o Power Line Telecommunications Forum (PLTF).

Actualmente, temos diversos produtos comerciais com tecnologia Powerline Communications e o próprio FCC (Federal Communications Commission) fez declarações sobre a viabilidade desta tecnologia com algumas ressalvas.

[editar] Funcionamento

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Existem dois tipos de PLC:

a primeira é a interior (indoor), onde a transmissão é conduzida usando a rede eléctrica interna de um apartamento ou de um prédio;

a segunda é o exterior (outdoor), onde a transmissão é conduzida usando a rede pública exterior de energia eléctrica.

O princípio básico de funcionamento das redes PLC é que, como a frequência dos sinais de conexão é na casa dos MHz (1 a 30 MHz), e a energia eléctrica é da ordem dos Hz (50 a 60 Hz), os dois sinais podem conviver harmoniosamente, no mesmo meio. Com isso, mesmo se a energia eléctrica não estiver passando no fio naquele momento, o sinal da Internet não será interrompido.

A tecnologia, também possibilita a conexão de aparelhos de som e vários outros eletroeletrônicos em rede. A Internet sob PLC possui velocidade simétrica, ou seja, você tem o mesmo desempenho no recebimento ou envio de dados.

O sinal do BPL sai da central, indo para o injector, que vai se encarregar de enviá-lo para a rede eléctrica. No caminho, o repetidor tem a função de evitar que os transformadores filtrem as altas frequências.

Chegando perto da casa, o extractor, que deixa o sinal pronto para uso da casa, chegando até o modem BPL, que vai converter para uso pelo computador, através de uma porta Ethernet ou USB.

No penúltimo passo, no caminho poste-casa, há 3 meios: por cabo de fibra óptica, por wireless ou pela própria fiação eléctrica, este último mais provável. Como há um repetidor a cada transformador, e nesse sistema com grids inteligentes não se usa mais os actuais 'relógios', descarta-se a desvantagem mais famosa na Internet do uso do PLC - de que os transformadores, por absorver os sinais, impossibilitariam a instalação.

[editar] Vantagens do uso da PLC

Uma das grandes vantagens do uso da PLC é que, por utilizar a rede de energia eléctrica, qualquer "ponto de energia" é um potencial ponto de rede, ou seja, só é preciso ligar o equipamento de conectividade (que normalmente é um modem) na tomada, e pode-se utilizar a rede de dados. Além disso, a tecnologia suporta altas taxas de transmissão, podendo chegar até aos 200Mbps em várias frequências entre 1,7MHz e 30MHz.

[editar] Desvantagens do uso da PLC

Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL), é que qualquer "ponto de energia" pode se tornar um ponto de interferência, ou seja, todos os outros equipamentos que utilizam radiofrequência, como receptores de rádio, telefones sem fio, alguns tipos de interfone e, dependendo da situação, até televisores, podem sofrer interferência. A tecnologia usa a faixa de frequências de 1,7MHz a 50MHz, com espalhamento harmónico até frequências mais altas. Outra desvantagem é o facto de ser half-duplex sem esquecer que é um sistema de banda partilhada. Estas duas características fazem com que o débito seja reduzido em comparação com outras tecnologias. Em alguns países, existem movimentos e acções judiciais contra a sua instalação[1][2].

Dentro e fora de casa, a rede eléctrica está sujeita a todo tipo de interferência e ruídos gerados por fontes chaveadas, motores e até dimmers. Outro factor negativo das redes eléctricas é sua oscilação: características como impedância, atenuação e frequência podem variar drasticamente de um momento para o outro, à medida que luzes ou aparelhos ligados à rede são ligados ou desligados. Além disso, se a intenção for transmitir informação a longas distâncias, os transformadores de distribuição são verdadeiras barreiras para a transferência de dados. Apesar de permitirem a passagem de corrente alternada a 50 Hz ou 60 Hz com quase 100% de eficiência, os transformadores atenuam seriamente outros sinais de maior frequência.

Para atender às suas próprias necessidades, as distribuidoras de energia eléctrica ocasionalmente criam soluções que fazem com que esses sinais contornem ou até atravessem os transformadores por meio de redes especiais de alta frequência. Novas técnicas são capazes de recuperar sinais fortemente atenuados, entretanto somente as grandes empresas têm acesso a essa tecnologia.

Outra desvantagem vem do fato de a PLC ser uma mídia compartilhada e estruturada de modo paralelo. Assim, todas as casas ligadas numa mesma subestação eléctrica compartilham a largura de banda disponível. Isso significa que o desempenho da ligação pode variar de acordo com o número de pessoas que estiverem navegando ou baixando arquivos simultaneamente.

Um dos grandes entraves que ainda existem para a ampla disseminação do acesso à Internet para o público em geral é, sem dúvida, a falta de um meio de transmissão de dados de baixo custo.

Até recentemente, a maioria dos esforços públicos e privados esteve concentrada na montagem de uma grande infraestrutura de comunicação, capaz de suportar o tráfego de informações na Internet por meio de grandes vias de dados, os chamados backbones.

O passo seguinte consistiu em encontrar uma maneira simples e prática de ligar individualmente cada usuário doméstico ou empresa ao "backbone" principal, um trecho normalmente chamado de "the last mile" (a última milha) pelos profissionais da área, isso até hoje tem sido feito utilizando infra-estruturas já existentes, como redes telefónicas ou de TV a cabo. Entretanto, esses meios tem-se concentrado em zonas urbanas – o que exclui residências de regiões afastadas ou de difícil acesso, além de serem relativamente caros.

[editar] Serviços Suportados

Os serviços de telecomunicações em uma rede PLC estão baseados no protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). O estádio actual da tecnologia PLC e as possibilidades de exploração de serviços que ela oferece merecem dupla atenção por parte dos dirigentes das Empresas de Energia Eléctrica, a anunciada chegada da competição nos mercados de energia e a consequente pressão pelo aumento de resultados vem forçando essas empresas a buscar fontes alternativas de receita, outra razão é que o emprego da tecnologia proporciona a redução de custos operacionais, outra imposição do mercado competitivo. A aplicação da tecnologia contribui para a realização desses dois objetivos, viabilizando a exploração dos seguintes serviços:

Acesso em Banda Larga à Internet; Vídeo a Pedido; Telefonia IP VoIP; Serviços de Monitoração e Vigilância; Serviços de Monitoramento de Trânsito (Câmeras e Comandos); Automação Residencial Domótica; Monitoramento de processos produtivos on-line.

[editar] Equipamentos

Os principais equipamentos presentes em redes PLC são:

Modem (PNT): Usado para a recepção e transmissão dos dados, o modem é instalado em um host (estação de trabalho, servidor, etc.) que é ligado à tomada de electricade. É responsável pela comunicação com o Demodulador Repetidor (PNR).

Demodulador Repetidor (PNR): Este equipamento faculta o acesso directo do sistema In door para o sistema Outdoor. Cada residência tem um, e este comunica com o Concentrador Mestre (PNU).

Concentrador Mestre (PNU): Controla o sistema Outdoor e liga uma Célula de Energia (Power Cell) à rede do backbone. Geralmente esta localizada no transformador. Deste ponto em diante a comunicação pode ser feita pela operadora de telecomunicações.

[editar] Multiplexação e Modulação

A tecnologia PLC utiliza a técnica de modulação de sinais OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), pode utilizar as modulações por QAM (Quadrature Amplitude Modulation) e PSK (Phase Shift Modulation).

[editar] Interferências PLC

O PLC é uma tecnologia interferente aos serviços e utilizadores de rádio comunicação. Parte da banda de rádio de ondas médias - 1,7 a 3 MHz - todas as altas frequências HF - 3 a 30 MHz - e o VHF baixo - 30 a 50 MHz - ficam prejudicados com aumento do nível de ruído, inutilizando várias faixas de rádio.

Entre os sectores e serviços a serem interferidos estão as forças armadas, as comunicações aéreas e navais em HF, radioamadores, radiodifusão pública, ionossondas e pesquisas de radioastronomia em HF. [3]

Estudos recentes debatidos em fóruns da ABERT ( Associação Brasileira de Rádio e Televisão) demonstraram interferências nos canais abertos de televisão em VHF e rádio AM.

Os radiodifusores reivindicam protecção contra o PLC, inclusive na manutenção das faixas internacionais de ondas tropicais e ondas curtas, de relevância social para difusão directa e gratuita de informações cobrindo todo o país, sem a necessidade de repetidoras, redes, links terrestres ou espaciais (satélites). [4]

Equipamentos domésticos também podem causar interferências na rede PLC, como motores de escova, dimmers de luz, secadores de cabelos, aspiradores, furadeiras eléctricas, chuveiros elétricos, etc.

A conexão PLC é prejudicada em redes domésticas que dispuserem de equipamentos bloqueadores de frequência (filtros de linha), equipamentos isoladores (estabilizadores) ou que sejam alimentados por fontes chaveadas (no-breaks).

[editar] Experiêcias feitas no mundo

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Entre 2001 e 2003 muitas experiências foram realizadas de forma bem sucedida, confirmando a viabilidade das redes PLC e criando ambiente para iniciativas

comerciais. A situação de hoje evoluiu transformando experiências PLC piloto em implantações comerciais. Mais de 10 países já estão comercializando e muitos outros já anunciaram esta intenção de fornecer serviços de Banda Larga PLC. Nos Estados Unidos da América (EUA), as empresas autorizadas na prestação de serviços de utilidade pública (Utilities), não consideram a tecnologia PLC apenas uma forma de expandir seus negócios para a prestação de serviços de telecomunicações. De facto, estas empresas têm deixado esta tarefa para uma parceira voltada a telecomunicações. O interesse no PLC reside no potencial de serviços que uma rede de distribuição de eletricidade inteligente pode representar, em termos de aumento de eficiência, fiabilidade e segurança.

No Brasil a ligação à Internet por meio de rede eléctrica ainda não está disponível comercialmente e tem sido testada por empresas como Eletropaulo Telecom, em São Paulo, Light no Rio de Janeiro, Copel no Paraná e Celg (Companhia Energética de Goiás), sem previsão de conclusão. Com relação a preço, ‘‘o serviço de acesso à internet deverá ter um custo compatível com as tecnologias existentes”, diz Cardoso [4]. Em dezembro de 2006, Porto Alegre passou a se beneficiar com a primeira rede de comunicação e acesso à Internet pela linha de energia eléctrica- tecnologia PLC (Power Line Communication) – do Rio Grande do Sul. Dados, imagem, voz e vídeo vão ser disponibilizados a uma velocidade de 45 megabits (velocidade nominal), por segundo pela rede eléctrica da CEEE. Com mais de 3,5 quilómetros de extensão, a Rede PLC da Restinga será a maior em extensão do país, em média e baixa tensões, para fins de inclusão social. Nesta primeira etapa, foram ligados à rede de alta velocidade o posto de saúde Macedônia, a Escola Municipal Alberto Pasqualini e o posto local do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (AEP Senai) e, recentemente, na cidade de Santo antônio da platina pela copel

[editar] Segurança

Toda comunicação do PLC é criptografada. Alguns protocolos como o HomePlug 1.0 utilizam criptografia DES de 56 bits. Os dados estão sempre em rede local porque esta tecnologia não ultrapassa a caixa eléctrica da casa. Contém de facto muito mais segurança do que o Wi-Fi, que pode ser visível pelos vizinhos e que necessita uma identificação por utilizador e senha.

Embora os pacotes transmitidos sejam seguros, as ligações físicas são realizadas diretamente na tomada de energia eléctrica, deixando o hardware exposto às variações de tensão e raios.

Referências

1. ↑ http://www.arrl.org2. ↑ http://www.arrl.org/tis/info/HTML/plc/files/C63NovPLC.pdf3. ↑ Archangelo, Flávio. "PLC/BPL: Uma Tecnologia Poluidora". Portal Teleco4. ↑ Radiodifusores querem mais proteção contra o PLC. Notícias SBTVD-CPqD

Em relação aos testes

Inicialmente foi informado que os mesmos utilizaram a metodologia de ensaio da FCC e da UIT.

Teriam participado dos testes o CPqD, instituto de pesquisa privado; a Anatel e a Aptel, além dos fornecedores de tecnologia e as empresas elétricas.

Ainda segundo a Eng. Daiana, estudos teriam sido realizados pela Universidade Federal de Juiz de Fora, sob a condução do Professor Moisés Ribeiro.

Os primeiros estudos foram realizados em 2006, em Goiânia, com o emprego da tecnologia de 1º Geração nas linhas de baixa tensão. Estes testes identificaram a impossibilidade de implantar o sistema, em razão de sua deficiência de rendimento e problemas de interferências. São sistemas que não possuem recursos de alteração de parâmetros e emprego de filtros e controles remotos.

Segundo a Eng. Daiana, os estudos demonstraram que o uso do BPL se mostrou viável na ponta do sistema de banda larga, ou como dito, “na última milha”. Isso em razão das perdas de potência de sinal verificadas no sistema e ainda em razão dos transformadores. Ou seja, o BPL seria usado como meio condutor do sinal de internet entre, no máximo, as subestações e as residências. Para o sinal chegar até as subestações seriam utilizadas os backbones já existentes (20 mil Km de redes de fibra óticas, enlaces via satélite, micro ondas etc).

Ainda, segundo a Eng. Daiana, foi com base nestes estudos de 2006 que se produziu o documento utilizado pelos RA na Consulta Pública para justificar o entendimento de que a própria Anatel reconhecia que o sistema provocava interferências. Como dito, de fato naquela ocasião, o sistema não se mostrou adequado à operação.

Em 2007 foram realizados novos testes, agora com o uso, também, de equipamentos de 2º Geração. Estes estudos foram realizados em Campinas-SP pelo CpqD e, posteriormente, até 2008 no Rio Grande do Sul, bairro da Restinga onde o sistema está ativo.

Esses estudos teriam demonstrado que os equipamentos de 2º geração possuem recursos de filtro e de configuração remota que possibilitam solucionar os eventuais problemas de interferência identificados, de forma imediata, sem solução de continuidade do serviço de BPL, além de apresentarem melhor performance para o usuário.

Segundo pude compreender, foi com base nestes estudos é foram fixados os parâmetros como os níveis de potência máximos a ser injetado na rede, a natureza dos filtros notch, os níveis de irradiação indesejados contidos na proposta de resolução.

Objetivamente sobre os estudos, pouco de técnico foi dito. Apenas forma apresentados alguns gráficos onde se buscava demonstrar que os níveis do sinal do BPL na configuração proposta na regulamentação, ficaram abaixo de outros sinais existentes nas frequências utilizadas. Apresentaram, ainda, um gráfico do resultado do uso dos filtros notch.

Ainda em relação aos testes, o Engenheiro Marcos respondendo a uma pergunta, observou que, de modo geral, o uso das instalações elétricas existentes (prediais, condomínios etc) nem sempre se mostraram viáveis, tendo em vista problemas de instalações. Assim, em dadas situações a melhora de condições só se dará com a substituição das redes existentes.

Outro ponto importante acerca dos testes realizados em Goiânia e Rio Grande de Sul e enfatizados pela Eng. Daiana, é que as Forças Armadas, Forças de Segurança e até os Radioamadores teriam sido convidados a participar.

Segundo a Eng. Daiana, nos testes realizados no RS um radioamador teria participado do primeiro dia, não tendo retornado no outro, quando foram feitos os testes de campo. Neste sentido,enviei e-mail à LABRE-RS (endereço constante do sitio) solicitando a confirmação do convite e da participação, porém até a presente data não obtive resposta.

Segundo informado, os representantes das Forças Armadas e as de Segurança participantes não teriam identificado problemas de interferência em seus serviços, durante os aludidos testes.

Perguntado diretamente sobre a possibilidade de interferência nos serviços de RA a resposta foi: DEPENDE DAS CIRCUNSTÂNCIAS, ou seja, se reconhece que em determinada circunstância ela irá ocorrer.

No entender do Eng. Marcos, com a implantação do sistema será possível aprimorá-lo, bem ainda, a normatização, posto que nem todos os aspectos são passíveis de reconstituição nos ambientes de teste.

Forças Armadas

Sobre as Forças Armadas, a informação da Anatel é que, após um período de oposição à implantação do sistema, as Forças Armadas já não se opõem ao mesmo, uma vez que as medidas propostas na Regulamentação salvaguardariam os seus interesses.

Em razão da confidencialidade de algumas frequências utilizadas pelas Forças Armadas, optou-se por criar as chamadas Zonas de Proteção (art. 10), bem como a medida proposta no art. 12

A alegação é de que não se poderia, de antemão, estabelecer as freqüências em uso, logo configurar o sistema BPL para evitar interferências.

Faixas de exclusão prevista no art. 9º da proposta de Resolução

A propósito da lista de frequência contida no art. 9º da proposta de resolução, a Eng. Daiana informou que em relação aos serviços aeronáuticos, as frequências foram indicadas pela própria Aeronáutica.

Quanto as frequências do serviço de RA, a Engenheira informou que a LABRE foi consultada, mas não indicou frequências específicas a serem inclusa, tendo proposto a inclusão de todas aquelas destinadas ao Serviço. Sobre a questão, o Presidente da LABRE, justificou a medida afirmando que não haveria motivos para abrir mão da proteção para algumas das frequências, considerando o fato de que a Regulamentação nos outorgou o conjunto delas. Neste sentido, os presentes deixaram claro a necessidade de salvaguardar todas as frequências destinadas ao radioamadorismo.

Todavia, na visão da Anatel, a lista prevista no art. 9º teria por objetivo precípuo ampliar as salvaguardas, apenas, das frequências de maior importância e não de todas as frequências, sob pena de não haver como implementar o serviço, já que o espectro de RF está todo ocupado por serviços primários. Não por outro motivo que apenas as frequências destinadas a comunicação em vôo foram incluídas pela Aeronáutica.

Alegou-se, ainda, que, legalmente, apenas as Forças Armadas possuem a exclusividade de frequências. Nos demais casos o uso deve ser compartilhado, observado a natureza primária ou secundária do serviço.

Consultando a referida lista, observa-se que apenas as bandas de 160,80 e 17 metros não foram incluídas.

Em conversa mantida com a Eng. Daiana, lembrou-se a ela, inclusive, a importância da banda de 80m para os RA classe “C”, o que a fez anotar o fato.

Fiscalização Anatel

A deficiência da fiscalização da Anatel foi apontada, enfatizada, reiterada e reclamada várias vezes ao longo da reunião pelos presentes. Foi dito, redito, falado, que a falta de eficiência e eficácia da fiscalização da Anatel, figura como um dos fortes fatores de preocupação à regulamentação do BPL. Deixou-se claro o temor que, em havendo interferência, nós, mesmo na condição de usuários primários, seremos a parte frágil da relação Anatel - empresa provedora. Não sendo desarrazoado portanto acreditar que não teremos nossas reclamações levadas a efeito de imediato, como propõe a regulamentação. São os fatos ao longo do tempo que nos conduziram a tal conclusão.

Sobre a regularização das eventuais interferências, argumentou-se que a criação do banco de dados públicos a que se refere o art. 13, permitiria a rápida identificação do provedor de acesso e de seus canais de comunicação.

Modelo de Negócio do PLC

Foi dito pelo Eng. Marcos que ainda não é conhecido o modelo de negócio que será utilizado pelas empresas. Segundo ele, há operadoras do sistema elétrico que não estão, no momento, interessados no serviço BPL, há outras que irão explorá-lo diretamente, e ainda, outros que apenas locará sua rede para outra empresa prover o serviço.

Sobre o temor dos RA

Um ponto enfatizado pela Eng. Daiana é que a norma proposta pela Anatel, se diferencia das demais, ao incluir medidas que visem preservar o radioamadorismo, como o disposto no art. 9. Segundo ela, um RA americano, membro da ARRL, teria tecido considerações elogiosas à norma proposta em razão desse diferencial.

Outro ponto que ela salientou é que muito do que se tem comentado é fruto de estudos feitos com os equipamentos de 1º Geração. Segundo ela, com o advento dos equipamentos de 2º geração, os eventuais problemas poderiam ser solucionados de maneira simplifica e rápida.

Neste sentido, observei que a falta de informações prestadas ou disponibilizadas pela própria Anatel, conduzem a esta situação de insegurança e desconfiança.

Sobre os equipamentos homologados

Sobre o tema, foi informado que os equipamentos já homologados são de uso indoor. Esses equipamentos foram testados pela Anatel quanto ao atendimento dos requisitos contidos nas Res. 442 e 238 e uma vez homologados são de livre uso. Esse serviço indoor não está sujeito a autorização prévia a exemplo do Wi fi, bluetooth, talk about, telefone sem fio, mas os equipamentos devem ser homologados.

Finalizando

Bom não sei se consegui “capturar” e compreender tudo o que foi dito na reunião, todavia, a mesma teve o caráter meramente informativo, ou seja, não se discutiu propostas, não se apresentou alternativas, apenas nos foi dado conhecer alguns pontos que a Antel entendeu importante. Apesar de a reunião ter sido conduzida por 2 Engenheiros, não foram tratados assuntos de natureza técnico-científico, nem tão pouco a palestra se aprofundou na parte técnica.

Referecia:

http://www.labre-df.org/index.php?option=com_content&task=view&id=83&Itemid=104

PLC: mais incentivos para avançar

26 de julho de 2010 — Márcio Alcântara

Fonte: CanalEnergia – 26.07.2010

Quase um ano após a regulamentação pela Agência Nacional de Energia Elétrica, o

uso das instalações de distribuição de energia como meio de transporte para

comunicação de sinais pouco avançou na direção da prestação do serviço. Com

exceção de empresas que já se estabeleceram neste mercado há alguns anos, a

tecnologia PLC (Power Line Communications), aprovada em agosto de 2009, tem

sido utilizada na maioria das vezes como projetos piloto das concessionárias. Pela

Agência Nacional de Telecomunicações, o Regulamento sobre Condições de Uso de

Radiofrequências por Sistemas de Banda Larga por meio de Redes de Energia

Elétrica foi aprovado em abril do ano passado. No entanto, alguns obstáculos

relacionados ao preço da tecnologia, o fornecimento de equipamentos e a própria

legislação sobre o PLC ainda impedem a entrada das distribuidoras neste ramo.

De acordo com o Plano Nacional de Banda Larga, lançado pelo Ministério das

Comunicações no último mês de maio, o Brasil está entre os países que usam mais

intensivamente a internet em casa e contabiliza mais de 64 milhões de internautas.

Os usuários utilizam cerca de 30 horas e 13 minutos por mês na rede mundial de

computadores. No entanto, o índice de penetração domiciliar de

microcomputadores é de apenas 31,2% das residências, e a rede de internet

(incluindo acessos discado e banda larga) atende a apenas 23,8% das casas. A cada

100 habitantes 35,2 usuários utilizaram a internet no Brasil em 2007 na

comparação com países que, sob determinados critérios, apresentam condições

semelhantes às brasileiras. No mesmo ano, o Chile registrou percentual foi de 31%,

seguido pela Argentina (26%), México (22%), Turquia (16%) e da China (16%).

Em dezembro de 2008, o número de acessos a internet em banda larga fixa no

Brasil atingiu aproximadamente 9,6 milhões. Entre 2002 e 2008, a taxa anual média

de crescimento dos acessos foi de 49%. Apesar do contínuo crescimento, segundo o

Plano, houve uma forte desaceleração da taxa anual a partir de 2004. Enquanto o

número de acessos havia crescido 105% naquele ano, em 2008, o aumento foi de

apenas 29%.

Ainda segundo o documento, a penetração da banda larga ainda é muito baixa no

Brasil, principalmente devido à indisponibilidade da tecnologia na maioria dos

municípios brasileiros. O custo de implantação de infraestrutura ainda é alto no país

e não existe muita competição entre os fornecedores de banda larga, impactando

diretamente nos preços dos serviços. A tecnologia PLC, portanto, poderia ser uma

alternativa para levar o acesso à internet a um maior número de pessoas,

favorecendo assim a inclusão digital. O uso de redes já existentes para a

transmissão de dados evitaria custos com implantação de novas infraestruturas.

Com a entrada das concessionárias de energia, a tendência é que haja o aumento

da competição neste segmento e, consequentemente, oferta de preços mais

atraentes aos usuários.

Legislação restringe atratividade Pedro Jatobá, da Aptel

Com essas vantagens, por que a tecnologia ainda não atraiu as concessionárias a

prestarem este tipo de serviço? Para o presidente da Associação de Empresas

Proprietárias de Infraestrutura e de Sistemas Privados de Telecomunicações, Pedro

Jatobá, a legislação do setor elétrico é restritiva quanto ao uso dos ativos para

outras finalidades que não aquelas referidas no serviço regulado. “A

regulamentação determina que a receita gerada de uma atividade não regulada é

passível de captura para termos de modicidade tarifária, o que restringe bastante a

atratividade. Então, no caso de uma distribuidora vir a explorar este serviço, a

companhia correria o risco de ter uma parte significativa da receita capturada pelo

órgão regulador e isso praticamente inviabiliza as empresas a fazerem isso”, avalia.

De acordo com a regulamentação da Aneel, 90% da receita das concessionárias

com o serviço de locação da rede para transmissão de dados devem ser destinados

à modicidade tarifária. Este valor foi um dos principais temas questionados nas

contribuições recebidas no período de audiência pública, que aconteceu durante os

dias 12 de março e 11 de maio do ano passado. Segundo o superintendente de

Regulação e Serviços de Distribuição da Aneel, Paulo Henrique Silvestri Lopes, o

princípio do estudo do PLC é que o consumidor de energia elétrica pagou pela

infraestrutura, então o seu uso deve ser revertido para reduzir as tarifas. “Na

época, as empresas reclamaram um filão maior, mas a Aneel achou que 10%

seriam suficientes para incentivar, porque a infraestrutura está lá. Quem oferecer

melhor lance para usar a instalação é quem fará todo o investimento para prestar o

serviço. Então, a companhia não teria custo, apenas o resultado líquido, que seria o

aluguel da rede”, diz.

Parte da receita revertida para modicidade tarifária Paulo Henrique Lopes,

da Aneel

O PLC tem sido aplicado na maioria dos casos pelas distribuidoras, segundo Lopes,

para fins próprios. Segundo o executivo, ainda não houve uma evolução para fins

comerciais. “Com o smart grid, esta é uma das tecnologias que poderiam ser

usadas. Isoladamente, para comunicação digital e analógica de sinais, está mais

restrita ao uso das próprias distribuidoras”, comenta.

O uso da tecnologia pelas concessionárias é permitido para as atividades

relacionadas à distribuição de energia, como serviços de telemedição, corte e

religamento à distância, controle de perdas técnicas e comerciais e monitoramento

remoto das redes elétricas. De acordo com a Aneel, se a controladora tiver

interesse em oferecer diretamente os serviços de internet, a holding poderá criar

subsidiária para essa finalidade. Através da subsidiária Copel Telecom, a Copel (PR)

iniciou os estudos sobre o PLC em 2001. A companhia realizou um teste na cidade

de Curitiba, com 50 usuários. Na ocasião, a tecnologia apresentou problemas em

relação a sua aplicabilidade devido a restrições tecnológicas. A velocidade máxima

de acesso real conseguido pelo usuário foi de 1 Mbps.

No final do ano passado, a companhia realizou testes com 110 usuários em Santo

Antônio da Platina. A velocidade neste caso chegou a 30 Mbps. Apesar de encerrado

o projeto, a previsão da companhia é que o sistema continue em funcionamento na

cidade até o final deste ano. A ideia inicial do projeto era atingir 300 usuários, mas

o número de usuários foi menor devido a alguns problemas . De acordo com a

Copel, foi verificado que não há padrão nas instalações elétricas internas. As

instalações, em sua maioria, foram feitas de forma precária, desorganizada e

subdimensionada. Nas residências testadas, segundo a companhia, o computador

fica em um dos quartos, que geralmente está na parte de trás das casas.

Consequentemente, a tomada mais perto do computador fica mais ao fim da rede

elétrica, e o sinal tem que passar por várias emendas. Assim, a sua potência é

dividida por vários circuitos, sofrendo a maior parte das interferências dos

equipamentos elétricos instalados pela casa.

Para o gerente do Departamento de Engenharia de Transmissão e Infraestrutura de

Telecomunicações da Copel, Antonio Carlos de Melo, a tecnologia PLC funciona, mas

tem limitações. “Tivemos que usar mais repetidores do que o número que estava

previsto no projeto inicial. Como o sinal não estava presente em algumas casas,

isso diminuiu nossa penetração. Não há certeza se vai funcionar nesta ou naquela

casa, então vender um serviço em cima disso é complicado”, analisa. O custo

elevado do PLC também é um dos obstáculos para a propagação da tecnologia. No

caso da Copel, para cada usuário foram investidos cerca de R$ 6 mil com

equipamentos e alguns serviços.

De acordo com a cotação de fornecedores, o valor poderia chegar a R$ 2.500 em

escala mas, segundo Melo, esta quantia poderia ser utilizada para utilizar rede de

fibra ótica. “Seria mais barato fazer em fibra, cujo desempenho é infinitamente

superior”. O investimento total da Copel no projeto de Santo Antônio da Platina foi

de aproximadamente R$ 1 milhão. Para Melo, ainda há dúvidas sobre as

perspectivas relacionadas ao PLC. “Se analisarmos preço, dificuldades de

tecnologia, regulamentação, não vemos no futuro o PLC como algo massificado.

Deve ser usado em nichos, talvez em uma cidade mais afastada. O PLC é uma

solução para quem não tem solução, [onde] o futuro ainda é incerto”.

O valor da tecnologia ainda é alto porque os equipamentos são importados mas, na

opinião de Jatobá, da Aptel, é uma questão de escala. “O custo hoje não é atrativo,

é feito sob forma experimental, mas à medida em que o mercado começar a surgir,

quando os fabricantes se sentirem à vontade para montar estes equipamentos no

Brasil, essa questão de custo vai ter um tratamento diferenciado”. O executivo

lembrou também que a velocidade do PLC é diretamente dependente das condições

da rede local. “Às vezes é necessário trabalhar com algumas reduções de ruído. É

preciso analisar a rede e, em condições normais, funciona bem, mas exige uma

análise durante o processo de instalação”, diz.

A capilaridade é um dos principais fatores que contribuem para a utilização dessa

tecnologia, na opinião do gerente de Engenharia de Redes da Cemig Telecom,

Wanderley Filho. “Os sistemas das distribuidoras de energia chegam a 100% das

residências. Pelo fato de, em determinadas regiões, não se conseguir chegar com

infraestrutura de telecom apropriada para atender a demanda de acesso à internet,

por exemplo, o PLC passa a ser mais uma alternativa”. A Cemig (MG), através da

Cemig Telecom, vem realizando testes com o PLC desde 1999 para avaliar o

desempenho da tecnologia frente a outras como fibra ótica, wireless, ADSL e as

dificuldades dos clientes. “Nos primeiros testes, os consumidores encontraram

dificuldades que, com a evolução da tecnologia, foram sendo reduzidas. Hoje, em

termos de desempenho, o PLC é comparável tecnicamente com ADSL, por

exemplo”.

Processo de homologação onera fornecedores Wanderley Filho, da Cemig

Entre os obstáculos para o uso desta tecnologia é a pouca oferta de equipamentos.

Na opinião do executivo da Cemig, a regulamentação da Anatel está dificultando a

entrada de fornecedores no Brasil. “O processo de homologação de equipamentos

onera muito os fornecedores. Então, eles não conseguem ou não querem ter esse

gasto grande nesse momento, sem ter a certeza de que o mercado vai realmente

utilizar essa tecnologia. Estaríamos com projetos para implementar comercialmente

em áreas maiores utilizando essa tecnologia, mas em razão da dificuldade de ter

equipamentos disponibilizados no país, não conseguimos seguir com esses

projetos”, destaca Filho.

A companhia aguarda uma flexibilização da Anatel para a homologação dos

equipamentos. “A expectativa é que tenhamos disponibilidade de equipamentos no

Brasil para começarmos a avaliar essa tecnologia nos projetos de expansão da

nossa rede. Atualmente utilizamos as tecnologias que estão disponíveis, como fibra

ótica e rádio. Se o PLC não estiver disponível, não tiver fornecedor, não tenho como

utilizá-lo”.

De acordo com a Anatel, o modelo de serviço de certificação brasileiro sofreu

modificações ao longo dos anos. “Na década de 90, não tinha isso [processo de

homologação]. Havia um processo similar, mas era o que chamamos de declaração

de fornecedor, ou seja, numa declaração o responsável declara o que quiser e

quando se detecta uma não conformidade ou um problema, ele já aconteceu. Então

houve uma decisão da Anatel, em 1997/98 de transformar o modelo de serviço de

certificação. Tivemos dificuldades no início porque, para muitos, representava uma

barreira técnica, mas ao longo dos últimos anos conseguimos demonstrar que nós

estávamos no caminho certo”, afirmou o gerente de Engenharia de Espectro da

Anatel, Marcos Oliveira.

Mudanças no modelo de serviço de certificação Marcos Oliveira, da Anatel

São três as finalidades deste processo. A primeira delas, segundo Oliveira, é

proteger o consumidor para que ele tenha o mínimo de garantia de que o que é

declarado pelo fornecedor corresponde à realidade; a segunda é a segurança

elétrica, a fim de que o produto não submeta o usuário a algum tipo de risco, como

acidentes; e o tratamento ambiental, que é a compatibilidade eletromagnética,

para evitar que haja interferência em outros produtos similares, que trabalhem no

mesmo ambiente ou nas imediações. “Essas três vertentes são trazidas para dentro

do aparato regulatório e são verificadas. Então isso gera um custo naturalmente e

reconhecemos que há, mas não concordamos que seja um custo exagerado”, diz.

Todo o processo de homologação leva, em média, um mês.

No caso do PLC, o equipamento homologado é denominado Master, que é instalado

em um ponto próximo ao transformador de energia, a partir do qual o sinal é

injetado nos cabos da instalação elétrica. Assim, o sinal PLC fica disponível na

estrutura elétrica ligada ao circuito do transformador, de modo que qualquer

tomada de energia se transforme em um ponto da rede PLC. Na outra ponta do

sistema, um modem PLC é conectado a uma tomada elétrica para receber o sinal

transmitido pelo Master. Este modem, então, faz a decodificação dos sinais elétricos

para os de informação. Este é conhecido como o padrão PLOC (Power Line Outdoor

Communication).

Existe ainda o modelo PLIC (Power Line Indoor Communication). De acordo com um

estudo sobre PLC do Departamento de Telecomunicações da Universidade Federal

Fluminense, o padrão PLIC consiste em uma caixa comutadora que interliga uma

rede de banda larga, Wi-Fi, Cable Modem ou outra qualquer, com a rede elétrica

interna de uma casa. Com isso, as tomadas estão habilitadas a transmitir dados

além da eletricidade, ou seja, funcionariam também como pontos de conexão de

uma rede de dados. Este é o modelo aplicado pela AES Eletropaulo Telecom, que

vem testando o uso da internet pela rede elétrica por cerca de dois anos.

Flexibilidade e simetria de banda com tecnologia PLC Emerson Hioki, do

grupo AES

Desde março do ano passado, segundo a companhia, a tecnologia é comercializada

pela Intelig, em São Paulo, em cerca de 300 condomínios residenciais e comerciais

nos bairros de Moema, Pinheiros e Cerqueira Cesar. A velocidade de transmissão

pela tecnologia BPL chega a 15 Mbps, tanto para upload quanto para download. De

acordo com o diretor de Operações das empresas de telecomunicações do Grupo

AES, Emerson Hioki, diversas são as vantagens do PLC. “A tecnologia não oferece

desvantagem em seu desempenho, mas sim muitos benefícios, como flexibilidade,

já que o usuário pode conectar o modem na tomada que desejar, em qualquer

cômodo da casa, simetria de banda e velocidade de até 15Mbps. A simetria

proporcionada pela tecnologia facilita aplicações como vídeoconferência,

compartilhamento de arquivos, jogos interativos e telemedicina, reduzindo os

efeitos de atrasos”, enumera.

Hioki disse ainda que a companhia está investindo em novas tecnologias que

atendam às expectativas dos clientes. “A AES Eletropaulo Telecom trabalha para

aprimorar a oferta de telecomunicações do país, sempre focada em inovação.

Dessa forma, a tecnologia BPL encaixa-se no portfólio das telecomunicações e é

oferecida como as outras opções de conectividade”, conta. Já existe um mercado

consolidado para a opção indoor, na avaliação de Jatobá, da Aptel. “Essa é uma

tecnologia de gestão madura e até competitiva para usar dentro de casa e de

condomínios”.

Algumas distribuidoras utilizam ainda o PLC para fins próprios. É o caso da Light

(RJ), que estuda a tecnologia há três anos. A companhia utiliza SMI (Serviço de

Medição Individual) para recursos de telemetria na rede de baixa tensão, já que

trafegar dados na média tensão é muito caro, de acordo com o gerente de

Tecnologia e Medição da Light, Luiz Carlos Direito. “Precisaria do acoplador que joga

o sinal da baixa para média tensão e esse equipamento ainda é caro. Com isso, nos

restringimos a trafegar com dados apenas na baixa tensão, vão até o transformador

e chegam, via GPRS, para o centro de medição”, explica.

Telemetria na rede de baixa tensão Luiz Carlos Direito, da Light

Entre as desvantagens de se ter uma rede física de fio de comunicação estão os

cortes dessa rede e o seu rompimento devido a roedores, por exemplo. Com o PLC,

em vez de se ter a rede física, é possível transitar pelo próprio barramento do

prédio ou de um shopping, por exemplo, e utilizar a infraestrutura da rede de

distribuição para trafegar com a informação de medição. Portanto, não há cortes.

Uma desvantagem, no entanto, é que a rede é suscetível a interferências

eletromagnéticas. “As bombas elétricas, quando são ligadas, jogam ruído na rede e

dificultam a comunicação com os medidores”, conta o executivo.

Operar comercialmente o serviço de telecomunicações ainda não está nos planos

da empresa.”Se quiséssemos explorar o serviço, teríamos que fazer uma

associação com uma empresa de telecom ou criar uma subsidiária. Até o momento

ainda não temos interesse nessa parceria”. Na opinião de Jatobá, da Aptel, a

transferência do direito do uso da infraestrutura para uma empresa de

telecomunicações inviabiliza o uso desta tecnologia para uso próprio da

concessionária.

“Por questões tecnológicas não dá para se colocar mais de um sistema PLC na rede

de distribuição. O sistema trabalha com uma tecnologia de spread spectrum que

ocupa todas as faixas, até para poder se acomodar com relação às interferências.

“Na hora em que a empresa transferiu a sua rede para uma terceira instalar

equipamentos de telecomunicações, e ela então será considerada uma rede que

utilizará esses equipamentos exclusivamente para ação comercial de

telecomunicações, como empresa de energia elétrica eu não consigo mais

enquadrar estes equipamentos como meu uso próprio”, argumenta.

Para Jatobá, as perspectivas sobre o PLC para os próximos anos dependerão da

evolução da demanda interna das empresas. “As expectativas estão muito mais

concentradas no aumento da demanda por serviços de telecomunicações mais

sofisticados associados à adoção do conceito de smart grid do que necessariamente

uma flexibilização no sentido de que as companhias entrarão no mercado de

telecomunicações e ofertarão seus serviços. Acho que isso está longe ainda”. Para

Aneel, ao mesmo tempo em que o PLC evoluiu, outras tecnologias como

radiofrequência, GPRS, rede Mesh e Zigbee também avançaram, e se mostraram

mais adequadas.

“É difícil dizer qual será o futuro do PLC, mas observando essas tecnologias, o PLC

já perdeu espaço, o custo barateou bastante. Alguns fabricantes dizem que o custo

para aprovação do modelo de uso do PLC é caro, então outras tecnologias estão

conseguindo se manter mais viáveis”, opina Paulo Henrique Lopes, da Aneel. Para

Oliveira, da Anatel, falta tempo para que se possa conseguir resultados que sejam

significativos em bases comerciais. “Estamos engatinhando. No Brasil ainda é cedo

para dizer. A expectativa ainda é muito baseada em esperança do que em algo

mais técnico. Acredito que não é uma solução que deve andar sozinha, vai compor

soluções com outras. Será uma componente de um sistema maior, principalmente

porque nós temos uma capilaridade muito grande nos sistemas de distribuição de

energia”, acredita.

Referencia:

http://www.redeinteligente.com/2010/07/26/plc-mais-incentivos-para-avancar/

Tecnologia PLC - O Que É, Como Funciona

A Internet está se tornando, de forma crescente, uma ferramenta vital em nossa sociedade da informação. A cada dia, mais pessoas buscam se tornarem “conectados”, a fim de poderem conduzir, de forma mais simples, rápida e prática, atividades diárias tais como transações bancárias, correspondência pessoal (e-mails), pesquisar novas informações e compras. A cada ano, a obtenção de avanços econômicos, educacionais e sociais fica mais dependente de se estar digitalmente conectado.

Portanto, pessoas que não possuem acesso a estas ferramentas estão atualmente em grande desvantagem em relação àquelas que já usam a Internet para desenvolver várias de suas atividades diárias.

Dessa forma, aumentar o nível de inclusão digital - pelo aumento do número de brasileiros usando ferramentas tecnológicas da era digital - é um objetivo vital e de importância nacional e estratégica.

A economia digital está movendo o País para uma maior prosperidade. O objetivo da inclusão digital é buscar que todos os brasileiros (ou pelo menos a grande maioria deles), independentemente de idade, sexo, renda, raça, origem étnica, nível de excepcionalidade ou localização geográfica, ganhem acesso às ferramentas e habilidades tecnológicas necessárias na nova economia.

Os Governos Federal, Estadual e Municipal, vêm desenvolvendo iniciativas diversas, visando reduzir a exclusão digital e promover uma crescente participação da população menos favorecida na economia digital. A maior e principal iniciativa em andamento tem sido voltada para a inclusão digital das escolas públicas dos níveis

fundamental e básico.

Os Programas GE SAC, PC Conectado e Casa Brasil, são algumas das últimas iniciativas em discussão no Governo Federal, que objetivam a ampliação da inclusão digital, particularmente nas áreas de educação, saúde e governo eletrônico (e-gov).

Entretanto, apesar destas iniciativas, o Brasil ainda está longe de poder garantir a inclusão digital dos brasileiros.

Como podemos observar, atualmente cerca de 10% da população brasileira tem acesso à Internet, mas apenas 12% destes, ou seja, 1,2% da população, tem acesso a banda larga, muito embora estima-se chegar a 2% da população com banda larga até o final de 2005.

Estes índices mostram uma situação muito crítica para a inclusão digital brasileira, apesar de, em termos quantitativos, o Brasil estar comparável a outros países desenvolvidos. Segundo a UIT, em 2003 o Brasil era o 11º no mundo em número de usuários de internet, o 5º em número de Hosts (servidores) e o 10º em número de PCs no mundo. Nas Américas, o Brasil se colocava em 3º. lugar, atrás apenas do Canadá e dos Estados Unidos. (Fonte: UIT 2003)

No entanto, a inclusão digital só será verdadeiramente atingida com o acesso banda larga, situação na qual o usuário poderá acessar amplamente os recursos da Internet. Além disso, o acesso banda larga também é importante para a viabilização de novas tecnologias, como VoIP.

Neste sentido, a situação do Brasil é muito crítica, notadamente quando comparada a Países do Primeiro Mundo, conforme mostrado acima. Os números de acesso à Internet mostrados na Tabela acima não são oficiais, por não existir uma fonte que pesquise sistematicamente o número de usuários de internet no Brasil. O último número publicado pela UIT e que é adotado internacionalmente, é o de 2002 e que apontava a existência de 14,3 milhões de usuários.

Utilizando-se dados do IBGE (PNAD) e também do Ibope/netratings, verifica-se que, ao contrário do número de acessos banda larga, o número de usuários domiciliares de internet no Brasil manteve-se estável em 2004. Observa-se, pois, uma tendência à estabilização no número de acessos à Internet em torno de 10-12%, enquanto ainda cresce o percentual de usuários com acesso banda larga.

Este crescimento no número de acessos banda larga vem ocorrendo particularmente em virtude das contínuas reduções nos preços destes acessos. Divulgações de resultados de pesquisas recentes mostram que 53% dos internautas com acesso discado estão dispostos a adquirir serviços banda larga, mas 71% destes apontam que os custos destes serviços estão muito acima do desejado.

Dados levantados pela Pesquisa Nacional por Amostragem Domiciliar (PNAD), da Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), de 2001, mostravam que dos 46,5 milhões de domicílios do País com serviços e bens duráveis (quadro que muitos denominam de inclusão eletroeletrônica): a) 96% deles têm iluminação elétrica; b) 89% têm televisão; c) 88% têm rádio; d) 85,7% têm geladeira; e) 58,9% têm telefone; f) 12,6% têm computador; g) 8,6% acessam a internet.

Vemos, pois, que a rede de energia elétrica tem uma capilaridade quase absoluta, atingindo 96% dos domicílios brasileiros (estimativas de 2002 apontavam cerca de

99% dos domicílios brasileiros com luz elétrica).

A tecnologia PLC (Powerline Communication), que apenas nos últimos anos vem tendo aplicações e usos disseminados a nível mundial, caracteriza-se como uma tecnologia de Rádio Frequência (RF) que utiliza a rede elétrica de distribuição (tipicamente as redes de média e baixa tensão) como meio de transporte para a transmissão de dados em alta velocidade.

A situação atual da tecnologia PLC e, em especial, dos produtos já disponíveis para uso no mercado, pode ser assim resumida: + disponibiliza canais de comunicação com taxas de até 200Mbps, possibilitando aplicações de acesso básico internet, voz, dados e distribuição de vídeo e aúdio; + utiliza toda a cabeação da rede elétrica de média e baixa tensão, acoplando à rede equipamentos que, sem interferir na condução normal da energia elétrica, inserem os sinais de dados na rede.

Como consequência, transforma potencialmente cada tomada de energia já existente em um ponto de acesso a uma rede de comunicação de dados.

Em uma arquitetura típica na baixa tensão, é instalado um equipamento denominado ´Head End´ ou ´Mestre´ (Master) em algum ponto da rede de baixa tensão, em geral próximo ao transformador que alimenta esta rede. Este equipamento Mestre faz interface entre o ´backbone´ de dados disponível com os modems PLC instalados em qualquer tomada interna dos usuários. Toda a rede de baixa tensão transforma-se assim numa grande rede local com taxas de até 200Mbps.

Somente na rede de baixa tensão já se pode propagar os sinais digitais por distâncias de até 1,5 km com a tecnologia PLC, sem uso de repetidores. Ao estar dominada a propagação pela rede de média tensão, em breve, esta distância poderá superar os 5 km.

Diversas experiências já foram realizadas no Brasil, no sentido de se avaliar as potencialidades da tecnologia PLC para transmissão de voz e dados pela rede elétrica. As concessionárias Eletropaulo (São Paulo, SP), CELG (Goiânia, GO), CEMIG (Belo Horizonte, MG), COPEL (Curitiba, PR) e Light (Rio de Janeiro, RJ), fizeram experiências piloto, todas com sucesso.

Em 2004 a FITec Inovações Tecnológicas, em conjunto com a CELG, Eletropaulo e APTEL (Associação de Empresas Proprietárias de Infra-estrutura e Sistemas Privados de Telecomunicações), também desenvolveu várias experiências com sucesso, incluindo serviços de acesso à Internet e transmissão de dados e vídeo.

A experiência mais recente, ainda em operação, denominada Projeto Barreirinhas, consistiu na implantação de uma ‘Ilha Digital’ na pequena localidade de Barreirinhas (MA), interligando escolas, prefeitura, postos de saúde e centro de artesanato à Internet, via rede elétrica, com a tecnologia PLC.

Instalada em em tempo recorde, usando integralmente infraestrutura de rede elétrica já existente, e acesso à Internet através de antena GE SAC disponível no município, este Projeto trouxe um reconhecido avanço tecnológico, educacional, social e econômico ao município de Barreirinhas, em apenas alguns meses, comprovando a potencialidade da tecnologia PLC.

Em todas estas experiências ficou evidente a simplicidade e rapidez com que se pode ‘iluminar’ uma região, através da rápida instalação dos equipamentos na rede

elétrica já existente.

Cabe ressaltar, neste aspecto, a grande capacidade de capital intelectual hoje instalada nas concessionárias de energia do país , distribuída de forma capilar e universal, preparada para a prestação de serviços de diversas naturezas, que operam uma extensa rede física de energia, mantendo nível de serviço de alta disponibilidade.

Estas equipes, de alto grau de profissionalismo, com um pequeno treinamento adicional, estariam capacitadas à instalação e manutenção de serviços de infraestrutura ‘digital’ sobre esta mesma rede.

A idéia chave que a tecnologia PLC faz nascer na mente dos que se vêm continuamente envolvidos em dar solução à complicada equação da ampliação de serviços em regiões de difícil retorno econômico é aquela sintetizada na expressão ‘compartilhamento de infraestrutura’. Ou seja: utilizar ao máximo o potencial daquilo já investido para poder alcançar maior abrangência de atendimento. Já se chegou a isto no reuso dos postes. A proposta é agora chegar aos fios e até mesmo à tomada de energia elétrica.

Visto deste ângulo, o desafio, este menos tecnológico do que da adoção de uma estratégia para o país, é inverter a equação e, partindo do ‘mercado’ potencial, ou seja, do percentual de brasileiros que se objetiva estarem ‘conectados’ num determinado horizonte, estabelecer metas de custo e propiciar o deslanche do sabido ‘ganho de escala’ que a indústria eletrônica propicia. Só faltam os equipamentos pois, todo o resto está presente: a rede, que os equipamentos tratarão de adaptar, e a capacidade de prover e operar o serviço básico de infraestrutura de transporte digital, já existente nas concessionárias de energia.

A FITec, juntamente com a APTEL, tem trabalhado intensamente, objetivando criar esta oportunidade para o país. Recentemente coordenou proposta de parceria com a Comunidade Européia, colocando o Brasil como o único país fora da Comunidade Européia para integrar o projeto OPERA (“Open PLC Euroepan Research Alliance”) – projeto no âmbito do programa “Broadband for ALL”, das Tecnologias para a Sociedade de Informação (IST) das atividades de pesquisa da Comunidade Européia.

O projeto OPERA, no período 2002-2006 tem por objetivos desenvolver uma nova geração da tecnologia PLC (Power Line Communication) como uma alternativa de acesso para os serviços de telecomunicações (utilizando a rede elétrica de baixa tensão como meio de transmissão), de forma a permitir o acesso Banda Larga para todos os cidadãos europeus a custos acessíveis, até 2007.

Este projeto prevê uma análise de todo o sistema de telecomunicações, considera também os aspectos econômicos e regulatórios relacionados com a tecnologia e envolve 35 entidades entre concessionárias de energia, fabricantes e fornecedores de tecnologia, universidades, reguladores e operadoras de telecomunicações. O orçamento previsto para o período 2004/2006 é de 20 milhões de Euros dos quais 9 milhões financiados pela União Européia.

A tecnologia PLC está madura, as redes elétricas estão disponíveis, as principais concessionárias do país estão capacitadas a iniciar a implantação de ilhas PLC em suas regiões. O que falta para a explosão destas experiências?

Apenas a definição do modelo de negócios para a prestação de serviços PLC, ou seja, do sistema de prestação de serviços (forma de exploração dos serviços) e do

modelo tarifário. Definidas estas questões, nada segura essa tecnologia, que representa o verdadeiro “unbundling” definido e ansiado pelas Agências Reguladoras de Serviços.

Os fatos acima, o grande número de atividades e experiências em andamento em todo o mundo, inclusive no Brasil, com a tecnologia PLC, os resultados já obtidos com esta tecnologia, as potencialidades da rede PLC para novos serviços e, sobretudo, as grandes possibilidades desses serviços poderem ser prestados a preços significativamente inferiores aos atuais, notadamente em virtude dos avanços da eletrônica e, sobretudo, por utilizarem infraestrutura de rede já instalada e de capilaridade universal, permitem a inclusão da tecnologia PLC dentre aquelas com mais amplas possibilidades de revolucionar as comunicações e a inclusão digital brasileira, em futuro muito próximo, a conferir.

Sobre o AutorAderbal Borges aborges@fitec.org.brFonte: teleco.com.br

A tecnologia BPL (Broadband over Power Line) ou PLC (Power Line Communications) é a tecnologia de comunicação de dados, voz ou imagem que utiliza a rede de energia elétrica como meio de transmissão. O princípio de trafegar outros sistemas pela rede elétrica não é novo, pois há quase nove décadas atrás, já se tinha registros de transmissões de voz por redes elétricas de alta tensão. Nesta época as concessionárias necessitavam estabelecer comunicações entre suas unidades e pretendiam monitorar e gerenciar as redes. Em 1920, com modulação AM, a comunicação de voz sob redes elétricas utilizava uma faixa de 15 a 50 kHz. Não existiam os conhecimentos de métodos de codificação nem existiam sistemas digitais para implementações de técnicas avançadas. Embora se tenha esta como uma das primeiras técnicas de transmissão, não se pode esquecer que as características do sinal de dados são bem diferentes do sinal de voz. Como a rede de telefonia não era apta para estabelecer estas atividades foi necessário desenvolver técnicas específicas de transmissão de dados pela rede elétrica. A primeira técnica que possibilitou a utilização da rede de distribuição de energia elétrica para transmissão de alguns sinais de controle foi desenvolvida em 1930. Conhecido como RPC (Ripple Control), caracterizava-se pela utilização de baixas freqüências (100 a 900 Hz), possibilitando comunicação a taxas bem baixas e potência elevada para a transmissão. O sistema possibilitava comunicação unidirecional, sendo utilizadas tarefas simples como o acionamento da iluminação pública e o controle de carga. As técnicas de transmissão desenvolvidas permitiam somente o tráfego de dados de banda estreita uma vez que a utilização da rede para monitoramento e gerenciamento exigia um baixo tráfego e não era uma atividade regular. As redes elétricas sempre foram projetadas para basicamente obterem a menor perda de energia na transmissão, sem considerar qualquer requisito para telecomunicações. Até a década de 80, novos sistemas com taxas ainda modestas foram desenvolvidos. As primeiras investigações no sentido de analisar as características da rede elétrica e as reais capacidades da mesma como canal para comunicações foram conduzidas por algumas empresas de energia na Europa e Estados Unidos, ainda nos anos 80 [4]. As faixas de 5 a 500 kHz eram as mais consideradas e dois fatores tiveram predominância nestes estudos: a relação sinal/ruído e a atenuação do sinal na rede. O crescente interesse na utilização das redes de distribuição de energia elétrica como uma alternativa para o fornecimento de diversos serviços de telecomunicações, notadamente voz e dados com alta velocidade na chamada última milha, rede de baixa tensão conectada ao usuário final, motivou e tem motivado a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas capazes de superar as características hostis deste ambiente como canal de comunicação. A forma acentuada com que o uso da internet tem crescido nos últimos anos contando com aplicativos sofisticados e incorporando recursos multimídia, faz com que seja cada vez mais interessante contar com sistemas que, além de proporcionarem altas taxas de transmissão, forneçam conexão permanente ou dedicada aos usuários.

Os sistemas BPL possibilitam uma boa opção adicional de prover dados em banda larga para áreas urbanas e rurais, aumentando a competitividade no fornecimento de serviços de comunicação de dados em banda larga e provendo o serviço para áreas de difícil ou limitado acesso. Como mencionado, o princípio de funcionamento desta tecnologia não é novo, entretanto, apenas nos últimos quatro anos aproximadamente, com o advento dos novos equipamentos de conectividade, a tecnologia tem sido avaliada e considerada por algumas empresas e incluída em planos de ação social do governo federal. No entanto, a tecnologia PLC usa a faixa de freqüências de 1,705 MHz a 80 MHz sobre linhas de distribuição de energia elétrica e a disseminação de sistemas de comunicação de dados utilizando esta tecnologia sem normalização e homologação dos equipamentos pode contaminar o espectro reservado em ambientes que operem com serviços baseados em radiofreqüência nesta faixa. Podem ser citadas utilizações clássicas dessa parte do espectro como o Serviço Móvel Aeronáutico (inclui-se comunicações de tráfego aéreo), Serviço Fixo Aeronáutico, Serviço Móvel Marítimo, canais para uso em correspondências governamentais, faixas de freqüências para uso exclusivo militar, Serviço Fixo, Radioamador e outros. Nas últimas publicações da Anatel referentes ao BPL/PLC, constam inúmeras reclamações a respeito das interferências causadas pelos equipamentos do sistema BPL/PLC. Dentro das suas atribuições, a agência deverá estabelecer um conjunto de normas técnicas e recomendações operacionais para homologação de funcionamento de equipamentos do sistema BPL/PLC para minimizar a interferência em outros serviços autorizados de radiocomunicação. Para evitar possíveis contaminações do espectro e viabilizar a convivência dos sistemas BPL/PLC, proporcionando a devida compatibilidade eletromagnética, com os demais serviços alocados nas faixas em questão, tornam-se necessários estudos que especifiquem os devidos processos de mitigação, indiquem as faixas a serem protegidas e os limites para a operação dos equipamentos BPL/PLC. Este trabalho, teórico e de medição experimental com sistemas reais em operação, visa caracterizar essas contaminações no espectro eletromagnético, através de testes já realizados pela própria Anatel, e visa também fornecer material técnico especializado para colaborar com a recente parceria feita por Anatel/CNPq/Inmetro. O estudo apresentado neste trabalho demonstra resultados de ensaios efetuados no CPqD, em Campinas-SP, com um sistema de comunicações de voz e dados em HF com estações em Campinas e Brasília, operando no mesmo ambiente com sistemas PLC instalados em um trecho de aproximadamente 380 metros, em rede de energia elétrica de média tensão.

Motivação A principal motivação para a realização deste trabalho foi minha participação nas medições da compatibilidade eletromagnética entre sistemas PLC e outros sistemas de telecomunicações, sendo estas realizadas no período em que estive estagiando no Inmetro, no ano de 2007. Estudos diversos têm sido realizados sobre a compatibilidade eletromagnética de sistemas PLC em relação aos demais sistemas atuantes na faixa de HF, para assegurar um funcionamento de todos eles de forma coexistente. A importância de nossos testes reside na viabilização da implantação desta nova tecnologia no Brasil [14]. A Anatel tem feito estudos em cooperação com outras instituições de ensino e pesquisa, no intuito de garantir esta coexistência dos diversos sistemas existentes, o que dentre muitos benefícios, tornaria mais próximo da realidade o processo de inclusão social e digital de áreas periféricas com pouca ou nenhuma disponibilidade de infra-estrutura para comunicação de voz e dados. Estes sistemas já têm sido utilizados experimentalmente em algumas regiões do país. Através destas medições visa-se caracterizar a interferência eletromagnética gerada e percebida pelos sistemas PLC em relação a outros sistemas pré-existentes, o que viabilizará o estudo de possíveis alternativas para se chegar à coexistência harmônica entre os mesmos, o que colocaria então à disposição dos governos e da sociedade o recurso de poder utilizá-lo como alternativa para suprir deficiências de logística de distribuição de pontos de comunicação de dados e voz com rede de banda larga. Esta deficiência logística se deve ao alto custo de implantação de uma infra-estrutura de rede cabeada e de comunicações sem fio (wireless), agravada pela viabilidade econômica de atendimento a poucos usuários. Em regiões urbanas as alternativas tradicionais ainda apresentam-se como as mais vantajosas economicamente, devido à quantidade e concentração de usuários, o que possibilita um maior compartilhamento de recursos e de custos. Entretanto, isto já não ocorre em regiões que as empresas de telecomunicações julgam que não proporcione um retorno

financeiro que justifique o investimento, como periferias destes centros urbanos, comunidades carentes e as zonas com baixa densidade demográfica e baixo índice de linhas telefônicas instaladas por habitante. A importância da tecnologia PLC no plano de governo atual para a inclusão social e digital é que a mesma utiliza um meio de acesso com infra-estrutura instalada e presente em quase todos os domicílios do país. Fato que reduz os custos de implantação do serviço e da utilização dos acessos à banda larga para o usuário final.

Objetivo Os objetivos desta série de tutoriais os seguintes:

Entender a tecnologia PLC, suas aplicações práticas e possíveis melhorias que a mesma poderá trazer para o mercado das telecomunicações do país.

Analisar possíveis interferências dos sistemas PLC em outros sistemas de telecomunicações operantes no país.

Tentar obter uma perspectiva de futuro para esta tecnologia.

Estrutura dos Tutoriais Os dois tutoriais da série apresentam em sua parte introdutória uma breve introdução sobre a tecnologia PLC, a motivação para pesquisar sobre este tema, o objetivo do trabalho e a estruturação da série de tutoriais. Este tutorial parte I descreve o funcionamento da rede elétrica em si, bem como as adaptações que a mesma sofre para se adequar às aplicações do PLC, e a seguir foca as técnicas de transmissão que os sistemas PLC utilizam para transportar seus sinais, desde as antigas técnicas testadas até as atuais, dando uma atenção especial para a modulação OFDM e suas derivadas, sendo estas as mais utilizadas atualmente. O tutorial parte II descreverá as aplicações atuais e futuras do PLC, nas áreas das telecomunicações, da informática e da eletricidade, descreverá as primeiras pesquisas e testes realizadas no Brasil para a tecnologia PLC, bem como alguns projetos pilotos aplicados no país, os testes de medição de compatibilidade eletromagnética em sistemas PLC de média tensão, realizados em 2007, realizados pela parceria criada por Anatel/INMETRO/CPqD, visando homologar equipamentos PLC no país, e a finalmente apresentará a conclusão do trabalho.

Sistema Elétrico Usado para a Transmissão de Sinais de Telecomunicações As linhas de transmissão para telecomunicações buscam sempre obter uma melhor resposta de freqüência e podem ser caracterizadas por possuírem uma uniformidade ao longo de sua extensão, apresentando valores de capacitância, indutância e resistência, série e paralelo, em qualquer que seja o trecho estudado. Dentre os principais parâmetros dessas linhas estão:

Impedância característica uniforme – esta condição garante que, uma vez realizado o casamento de impedâncias entre linhas ou entre uma linha e um equipamento, não ocorrerão reflexões de sinal e ondas estacionárias que prejudicam a qualidade dos dados em transmissão. As reflexões ocorrem por descontinuidades no valor da impedância característica ao longo da linha. Quanto mais precisa, estável e uniforme forem as características dimensionais, elétricas e construtivas, melhor será o desempenho da linha.

Baixa interferência eletromagnética – em redes de cabeamento metálico, o campo eletromagnético gerado em torno da linha irá interferir em outras redes próximas, e de forma análoga, a linha em questão poderá sofrer interferências causadas por campos eletromagnéticos produzidos por outras linhas. A condição próxima da ideal é alcançada utilizando-se linhas blindadas como cabos coaxiais e guias de onda. As redes ópticas são imunes a interferências eletromagnéticas.

Alta resposta de freqüência – permite que sinais enviados através da linha sejam recebidos com amplitude suficiente para serem detectados na presença de ruído, sem que seja necessária utilização de grandes amplitudes, o que muitas vezes inviabiliza a transmissão.

Tipos de Redes para Transmissão de Dados

A seguir são apresentados os principais tipos de redes de transmissão de dados.

Redes Elétricas de Alta Tensão

Geralmente são redes acima de 110KV. São redes utilizadas para interligar os centros de geração aos centros de consumo, geralmente percorrendo grandes distâncias. Este nível de tensão é marcado principalmente pelas perdas por efeito Joule e por capacitâncias e indutâncias parasitas. As redes de alta tensão foram projetadas para transporte da energia das usinas de geração até as estações consumidoras, localizadas a dezenas ou até centenas de quilômetros de distância. Por esse motivo, o custo se tornou um fator importante, o que levou o sistema trifásico (a três fios) se tornar predominante em todas as plantas de distribuição do mundo. Alguns fatores importantes podem ser observados com relação ao sistema a três fios. Esta configuração permite a geração de tensões de mesma amplitude com defasagem de 120º entres as ondas senoidais, melhor geometria na construção das torres de transmissão e melhor transmissão de potência.

Redes Elétricas de Média Tensão Geralmente redes entre 10KV e 70KV. São Usadas para consumidores de grande porte e possuem subestações próprias para alimentar sua planta. Pode-se facilmente identificar a distribuição secundária, sendo quatro fios que ficam arranjados na posição vertical, contendo um neutro e três fases. Essas redes possuem comprimentos de 5 até 25 Km e se distribuem geralmente no interior das áreas urbanas e rurais, alimentando indústrias e transformadores abaixadores de distribuição. Atualmente as redes aéreas estão sendo substituídas por linhas subterrâneas nos grandes centros urbanos. A LIGHT, empresa responsável pelo fornecimento de energia no Rio de Janeiro, mantém como padrão as tensões de 13,8 e 25 kV. As redes de média tensão são responsáveis pela interligação entre as subestações. Este nível de tensão pode também ser utilizado no fornecimento de energia elétrica aos consumidores de maior porte como indústrias, hospitais, condomínios, grandes edifícios e etc. No Brasil, as tensões padronizadas são 13,8 kV (alimentação de transformadores de distribuição e médios clientes) e 25 kV (grandes indústrias). No cenário brasileiro atual, podem ser encontrados três diferentes tipos de linha de transmissão para média tensão [9]:

Linha convencional de média tensão – construída com condutores de cobre ou alumínio, puros ou revestidos com material isolante e montados sob travessas de madeira no alto dos postes. A distância entre os condutores pode variar entre 50 e 100 cm, dependendo da tensão utilizada.

Linha compacta de média tensão ou Spacer-Cable – também com característica aérea, utiliza afastadores capazes de manter uma distância de 10 a 20 cm entre os cabos, criando uma disposição losangular, suspensos por um cabo guia. Os condutores empregados são sempre isolados nesse tipo de construção.

Linha multiplexada de média tensão – são linhas formadas por três condutores isolados e blindados, que são torcidos juntamente com um cabo guia, o qual é utilizado para sustentação do sistema. Atualmente, está em grande utilização devido menor complexidade quando comparado as linhas convencionais e compactas.

Redes Elétricas de Baixa Tensão

Geralmente são redes de até 0,5 KV. Este é o nível de tensão derivado do enrolamento secundário do transformador de distribuição e que efetivamente chega à maioria das unidades consumidoras. 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 Aumentando ainda mais a capilaridade do sistema elétrico, está a rede de baixa tensão. Ela é responsável por atender os consumidores em suas residências, comércios e pequenas indústrias. Por atingir raios de 100 até 500 m, ficou conhecida como a última milha (Last Mile) e, embora se apresente como a melhor opção para a disseminação das telecomunicações sobre a rede elétrica, este segmento sofre bastante interferência devido a eletrodomésticos, motores e outros equipamentos que estão constantemente sendo conectados e retirados do circuito. Neste segmento da topologia, os valores padrões de tensão podem ser fornecidos em circuitos monofásicos de 127 ou 220 V, ou ainda em circuitos bifásicos e trifásicos de 220 ou 380 V. O fornecimento de circuitos em 440 V se destina apenas a pequenas indústrias que possuem motores e outros equipamentos bastante específicos. A tensão de fornecimento é definida pela concessionária local, considerando aspectos técnicos e econômicos.

No Brasil, encontramos três diferentes tipos de linhas de transmissão para este tipo de rede [9]:

Linha convencional de baixa tensão – construída com condutores de cobre ou alumínio, tendo as 3 fases revestidas com material isolante e o neutro nú. O sistema é montado em disposição vertical junto aos postes de distribuição com distância entre os condutores variando de 15 a 30 cm.

Linha multiplexada de baixa tensão – são linhas com construção semelhante às linhas multiplexadas de média tensão, porém, neste caso, os condutores não possuem blindagem.

Linha subterrânea de baixa tensão – as redes subterrâneas utilizam condutores de cobre isolados não blindados para as fases e nús para o neutro. Podem ser classificadas em radial, pois a rede secundária parte de apenas um transformador, ou malhada, porque vários transformadores interligados e alimentados por diferentes redes primárias formam uma rede secundária em malha, que se estende por várias quadras. Esta configuração é largamente utilizada em grandes centros urbanos.

Propriedades do Sistema Elétrico

Esta seção analisa, independente do nível de tensão da rede, as propriedades físicas da rede elétrica como meio de transmissão para sinais de alta freqüência, caracterizando as bandas de utilização, o circuito de acoplamento e as principais limitações da tecnologia, como atenuação e interferência. A rede de distribuição de energia elétrica em geral é um meio de transmissão hostil, no sentido de apresentar um nível de ruído muito elevado e, ainda, de ter uma impedância muito variável em diversos pontos da rede ou no mesmo ponto ao longo do tempo. Atualmente, para a transmissão de dados é utilizado freqüências portadoras bastante elevadas, da ordem de kHz ou até mesmo MHz, o que leva os transformadores de distribuição, que interligam os diferentes níveis de tensão, a atuarem como um obstáculo natural causando um isolamento perfeito entre os circuitos primário e secundário. Outro problema grave que pode ser encontrado é o fato do descasamento de impedâncias entre diferentes tipos de cabos produzir uma reflexão acentuada dos sinais de dados que estejam sendo transmitidos, impedindo sua propagação pela rede. A figura 1 [8] mostra o diagrama básico de um sistema de comunicação PLC, onde podem ser vistas as unidades de transmissão e recepção, bem como os circuitos de acoplamento e o meio de transmissão, neste caso a rede elétrica.

Figura 1: Diagrama básico de um sistema de comunicação PLC

Circuito De Acoplamento A base da tecnologia em questão está na modulação e no acoplamento da rede de dados (alta freqüência) com as redes elétricas (baixa freqüência - 50 ou 60 Hz). Ao se transmitir um sinal é desejável que o mesmo possua o mais alto valor de amplitude possível, para que o receptor seja capaz de identificá-lo mesmo que este apresente atenuação. Considerando que a rede elétrica sofre com distúrbios harmônicos e impulsivos, se faz necessária uma segura separação entre os circuitos de transmissão/recepção e o meio elétrico, sem que ocorram interferências a ponto de corromper a informação que está sendo transmitida. O circuito acoplador apresentado nesta seção tem por função inserir e retirar o sinal analógico no meio de transmissão, ao mesmo tempo em que mantém eletricamente isolada a parte eletrônica da rede. Associado a ele, estão os dispositivos de modulação, multiplexação e correção de erros, que permitem altas taxas de transmissão. O acoplamento na rede elétrica normalmente é feito em paralelo, podendo ser em circuitos monofásicos (fase-neutro) ou em circuitos bifásicos (fase-fase), sendo o último de maior

rendimento devido à simetria do dispositivo acoplador [10]. A possibilidade de acoplamentos em série também já foi estudada, porém não é utilizada devido ao custo na interrupção dos cabos.

Figura 2: Diagrama esquemático da unidade de acoplamento A figura 2 [8] mostra o esquema básico do filtro passivo, utilizado como acoplador entre o transmissor/receptor e o meio de transmissão, apresentado na figura 1. O filtro é composto de um transformador tipo toróide T de indutância mútua L que, juntamente com o capacitor C, formam um circuito ressonante em série, o qual atua como um filtro passa-alta removendo as freqüências de 50 e 60 Hz, além de harmônicos e qualquer outro espectro de baixa freqüência que esteja na rede. O varistor é formado por diodos de alta capacidade de condução e de resposta (alguns nanossegundos), o que permite converter elevados picos de tensão em calor sem sofrer qualquer dano. Sendo assim, atua como uma unidade de proteção que minimiza os efeitos dos ruídos impulsivos existentes na rede, e que podem danificar o dispositivo transmissor/receptor. Os ruídos impulsivos serão explicados na próxima seção. Embora a estrutura do dispositivo acoplador seja a mesma para transmissor e receptor, existem algumas diferenças que devem ser consideradas. No lado do transmissor, em virtude da elevada amplitude do sinal, se faz necessário um rígido acoplamento, contribuindo com um mínimo de atenuação para a passagem do sinal que está sendo injetado na rede. Neste caso o resistor R, figura 2, deve ter valor inferior a 1 Ω - 1 W [10]. No lado do receptor, não se faz necessário um acoplamento tão rigoroso, visto que a amplitude do sinal não é mais tão elevada. Porém, é desejado um acoplamento que permita uma ótima filtragem das interferências geradas pelo canal. Desta forma, o valor do resistor R deve ser maior que o valor da impedância da rede. Em prática, entre 100 e 150 Ω - 1 W [10]. Em virtude da freqüência de dados (acima de 20 kHz) ser de 400 até 3000 vezes maior que a freqüência da rede (50 ou 60 Hz), relação de transformação N1:N2 normalmente varia entre 1:2 e 1:4 no lado do transmissor e 1:1 no lado do receptor [10].

Modelo Completo do Canal O modelo completo do canal, considerando múltiplos percursos e perdas no condutor, é apresentado na figura 3 [8]. A propagação do sinal não pode ser descrita por um caminho direto entre o transmissor e o receptor sendo que caminhos adicionais, formando uma componente de eco do sinal, devem ser considerados, como mostra a figura 3:

Figura 3: Estrutura básica do modelo multipercurso A equação (1) [10] descreve o modelo de múltiplos percursos no domínio do tempo, onde a função de transferência h(t) é caracterizada por: N, número de ecos existentes; τi, coeficiente de atraso dos ecos e por αi, atenuação no sinal do eco pelo percurso:

(1)

Onde:

h(t) - função de transferência em função do tempo, [adimensional]; N - número de ecos existentes, [adimensional]; αi- atenuação no sinal do eco pelo percurso, em [dB]; δ (t - τi) - atraso dos ecos, levando em conta o tempo de atraso e o coeficiente de atraso,

em [µs]. A partir da equação (1), a função de transferência no domínio da freqüência pode ser calculada e está representada pela equação (2) [10], onde o coeficiente αi, não depende somente do comprimento do cabo, mas também da freqüência:

(2)

Onde:

H(f) - função de transferência em função da freqüência, [adimensional]; N - número de ecos existentes, [adimensional]; αi- atenuação no sinal do eco pelo percurso, em [dB]; 2πf – velocidade angular, em [rd/s]; τi – coeficiente de atraso de ecos [adimensional].

Os condutores apresentam em geral uma característica de atenuação que aumenta com o comprimento do mesmo e a freqüência utilizada. Com base nas características de propagação e na extensiva análise dos dados obtidos com as medições [11], alguns parâmetros para as perdas nos condutores podem ser levantados. Como resultado, o canal PLC apresenta um comportamento com múltiplos percursos e desvanecimento em determinadas faixas de freqüência. A equação (3) [12] apresenta o modelo proposto, combinando estes dois fatores e ainda propõe a utilização de um fator de ponderação para cada percurso existente. Considerando o fato de que quanto maior for o percurso maior será a atenuação, o modelo considera, ao invés de infinitos percursos, uma aproximação por um número finito de percursos dominantes:

(3)

Onde:

i – número do percurso, tendo o percurso mais curto o índice i = 1, [adimensional]; a0, a1 – parâmetros de atenuação, geralmente constantes para cada tipo de caso, em

[dB]; k – expoente do fator de atenuação (valores típicos em 0,5 e 1,0),[adimensional]; ci – ponderação referente ao percurso, [adimensional]; di – comprimento do i-ésimo percurso, em [m]; vp – velocidade de propagação no meio, em [m/s]; f – freqüência da portadora, em [Hz].

Uma vantagem interessante pode ser tirada do modelo apresentado. O fato dos ecos serem atenuados por completo em percursos longos e apenas as reflexões maiores serem detectadas pelo receptor, um pequeno número de ecos pode ser considerados na equação. Na maioria dos casos, 3 a 5 percursos permitem ao modelo caracterizar sistemas com aproximadamente 40 reflexões ao longo do cabo. Desta forma, o número de percursos considerados, N, controla a precisão do modelo fazendo com que o mesmo possa ser utilizado em diferentes aplicações tais como:

Levantamento de perfis aproximados de atenuação, considerando-se apenas o caminho direto entre o transmissor e o receptor;

Levantamento de modelos detalhados de links específicos no qual um grande número de percursos é considerado;

Definição de alguns modelos de referência caracterizando diferentes topologias através do uso de um número moderado de percursos.

Atenuações

A principal dificuldade encontrada pelos projetistas de sistemas de comunicação está em vencer as limitações físicas do meio de transmissão. Estas limitações atenuam e distorcem o sinal podendo deixá-lo incompreensível para o receptor. Nas redes PLC, esta preocupação é ainda maior. Devido ao compartilhamento da rede elétrica como meio de transmissão, os sinais de alta freqüência sofrem os efeitos da atenuação e da interferência eletromagnética de forma mais acentuada. Existem diversos modos de atenuação para estes sinais, porém serão abordados somente os dois mais comuns: Atenuação em Altas Freqüências Embora as transmissões de energia (baixa freqüência e alta potência) e de dados (alta freqüência e baixa potência) serem afetadas pelas mesmas propriedades físicas, existe uma considerável diferença nas intensidades das atenuações para diferentes faixas de freqüências. Em particular, as perdas aumentam consideravelmente com o aumento da freqüência como poderemos verificar a seguir. Após análise realizada em condutores de alumínio, os quais são largamente utilizados em redes elétricas, ficou comprovado que a atenuação se eleva com o aumento da freqüência devido ao efeito pelicular gerado nos condutores, diminuindo assim a espessura da casca e, conforme a figura 4 [13].

Figura 4: Efeito pelicular no condutor Em uma linha de transmissão de alta tensão com 500 km de extensão, a resistência em um circuito de dois fios com f = 50 Hz é R50 ~ 30 Ω, enquanto que com f = 500 kHz o valor aumenta para R500k ~ 1023 Ω, podendo ser calculado pela equação (4) [10], [13]:

(4)

Onde:

RAC - resistência do condutor em uma determinada área da seção transversal reta, em [Ω]; R - resistência na linha de transmissão para uma determinada freqüência, em [Ω]; e - espessura da casca do condutor, em [mm]; RDC - resistência do condutor considerando toda a seção transversal reta, em [Ω].

Desta forma verificamos os diferentes resultados em processos de propagação de sinais de baixa freqüência e alta potência (energia) em oposição aos sinais de alta freqüência e baixa potência (dados). Somado a isto, o sistema de energia sempre utiliza três condutores, enquanto na transmissão de dados é utilizado, geralmente, um par. Atenuação Por Reflexão Outro problema grave que pode ser encontrado é o fato do descasamento de impedâncias entre diferentes tipos de cabos produzir uma reflexão acentuada dos sinais de dados que estejam sendo transmitidos, impedindo sua propagação pela rede. Estudos anteriores, baseados na norma européia da CELENEC, determinaram que a impedância característica de uma linha de baixa tensão aérea, utilizando dois fios de diâmetro d = 100 mm, equivalente a seção transversal de 75 mm2 e separados por s = 25 cm, pode ser dada pelo modelo apresentado na equação (5) [10]:

(5)

Onde:

ZLF - impedância característica de uma linha de transmissão de baixa tensão, em [Ω]; s - separação entre os fios, em [mm]; d – diâmetro dos fios, em [mm].

O casamento de circuitos com impedâncias características diferentes ocorre em vários momentos, como em interligações entre redes aéreas e subterrâneas, conexões entre circuitos e até mesmo na simples ligação de um aparelho doméstico na tomada. Esses pontos são relevantes apenas para freqüências elevadas e podem interferir de maneira fatal na transmissão de dados. Quando duas linhas com diferentes impedâncias características (ZL1, ZL2) são acopladas, o resultado do coeficiente de reflexão no ponto de acoplamento é dado pela equação (6) [10]:

(6)

Onde:

r - coeficiente de reflexão entre as linhas de transmissão, [adimensional]; ZL1 - impedância característica na linha de transmissão 1, em [Ω]; ZL2 - impedância característica na linha de transmissão 2, em [Ω].

Analisando o acoplamento entre a rede subterrânea ZL1 = 50 Ω e a linha aérea (ZL2 = 470 Ω), podemos observar que o nível de reflexão do sinal é bastante elevado, conforme a equação (7) [10]:

(7)

Com isso, as potências transmitida (PT) e refletida (PR), em relação à potência total injetada na rede (PE), são dadas pelas equações (8) e (9).

(8)

(9)

Onde:

PT – potência transmitida, em [w]; PR – potência refletida, em [w]; PE – potência injetada na rede, em [w]; r – coeficiente de reflexão, [adimensional].

Deste modo, apenas uma pequena parcela, em torno de 19 % do sinal consegue ser transmitido pela conexão. Sendo este um dos maiores problemas encontrados nas redes atuais, a utilização de um balun indutivo, constituído de um solenóide de ferrite, já utilizado para casamento de impedâncias em rádio freqüência, foi crucial no desenvolvimento da tecnologia PLC. Com ele foi possível realizar acoplamentos em redes elétricas de potência, praticamente livres de reflexão para altas freqüências e sem interferência ao sistema de fornecimento de energia elétrica. A figura 5 [10] mostra o princípio de ligação do balun entre uma rede de baixa tensão aérea e uma rede subterrânea, nos padrões de cabeamento europeu.

Figura 5: Balun utilizando entre redes de média tensão aérea e subterrânea Para o cabeamento utilizado no cenário brasileiro, podemos ressaltar que as linhas aéreas convencionais sofrem bastante com as variações de impedância causadas por isoladores defeituosos, pelo fato da rede funcionar como antena para sinais de emissoras de rádio de ondas médias (540 a 1600 kHz) e pela eventual presença de bancos capacitivos para correção de fator de potência instalados ao longo da linha. As redes compactas (spacer-cable) e as redes multiplexadas sofrem menos com as interferências por não possuírem isoladores nos postes e estando os condutores mais próximos uns dos outros é possível transmitir freqüências mais elevadas sem irradiação. No último caso, por possuírem condutores blindados, o cabo se assemelha bastante ao cabo coaxial, permitindo a propagação de sinais com freqüências próximas a 100 kHz por centenas de metros.

Interferência na Última Milha Embora as redes de média tensão sejam boas propagadoras de sinais em alta freqüência por estarem imunes a oscilações causadas por cargas leves, os transformadores que acoplam estas redes aos sistemas de baixa tensão criam uma barreira natural para freqüências acima de 20 kHz, inviabilizando a disseminação de portadoras por entre as redes de média e baixa tensão. Por esse motivo, a transmissão de dados pela rede elétrica, visando atendimento a usuários, está voltada apenas para a última milha. Por outro lado, esta mesma última milha sofre com os mais diversos tipos de interferências, onde grande parte é causada por equipamentos elétricos durante operação normal, além de picos de corrente e transientes devido à entrada e saída de cargas na rede. Particularmente, uma instalação elétrica de um edifício se comporta como uma estrutura aberta, tipo antena, que sofre com o aparecimento de sinais espúrios gerados por estações transmissoras de rádio. Analisando as interferências na amplitude do espectro, três classes podem ser identificadas:

Ruídos coloridos de fundo (background noise); Ruídos de banda estreita (narrowband noise); Ruídos impulsivos (impulsive noise).

Os ruídos coloridos de fundo (background) são naturais nas redes elétricas. Podem ser descritos pela densidade espectral de potência (PSD – Power Spectral Density) e possuem níveis elevados para freqüências entre 50 ou 60 Hz até 20 kHz. Com o aumento da freqüência observa-se um constante decrescimento no nível de PSD e desta forma, para freqüências mais elevadas, é conhecido como ruído branco (white noise). O ruído branco apresenta níveis muito baixos de potência, que em muitos casos, não atinge o limite de sensibilidade dos equipamentos. Este ruído não representa um fator critico para nenhum tipo de transmissão de dados. Na figura 6 [10], a curva 3 reflete um ruído de fundo que pode ser encontrado em uma típica rede elétrica residencial, em condições de repouso. Outro tipo de ruído colorido é devido às interferências não-harmônicas e harmônicas, sendo elas causadas respectivamente por motores e transformadores. A maioria das interferências não-harmônicas é encontrada nas redes de baixa tensão e possuem uma posição variável no espectro de freqüência devido às alterações na rotação dos motores. Já os harmônicos são gerados por transformadores da rede, podendo a interferência se propagar tanto na média tensão quanto na baixa tensão. Ao contrário do anterior, os harmônicos não dependem da carga da rede, pois são produzidos pela magnetização do núcleo dos transformadores. Na curva 1 da figura 6, podemos observar o ruído colorido de fundo gerado por motores universais. Já os ruídos de banda estreita (narrowband) são caracterizados por oscilações no espectro com um nível elevado de PSD em uma largura de banda específica. Este tipo de ruído pode ser injetado na rede, em freqüências de até 150 kHz, ao se ligar e desligar lâmpadas fluorescentes e equipamentos elétricos, principalmente aparelhos televisores. As interferências acima de 150 kHz

são, na maioria dos casos, produzidas por estações transmissoras de rádio. A forma de onda do ruído gerado por um televisor pode ser vista na curva 2 da figura 6. Por último, os ruídos impulsivos (impulsive) são definidos como pulsos elétricos que podem chegar a 2 kV com duração de 10 até 100 µs e são gerados, normalmente, por controladores de fase (dimmers). São eventos raros e isolados, mas dependendo da duração do pulso, um ou mais bits na transmissão poderão ser corrompidos, cabendo a um sistema de regeneração a correção dos erros.

Figura 6: Possíveis interferências em redes elétricas domiciliares

Topologia Genérica de um Sistema Elétrico de Média Tensão As redes de distribuição foram originalmente projetadas para transmitir energia elétrica de forma eficiente, de modo que não estão adaptadas para fins de comunicação, fazendo com que tenham que ser implementadas diversas técnicas avançadas. Devido às características especiais da rede de distribuição como canal de comunicação, investigações e transformações devem ser feitas para garantir a disponibilidade contínua do sistema elétrico e a eficiência para fins de transmissão de dados. A energia elétrica pode ser produzida de diversas formas, basicamente consiste na transformação mecânica em elétrica. Podemos definir energia elétrica como a energia resultante do movimento de cargas elétricas em um condutor. Como dito anteriormente, atinge quase a totalidade da população brasileira, sem ela, hoje seria praticamente impossível fazermos quase tudo. Mas como ela é produzida, como é transportada por milhares de km e distribuída em nossas casas? Como podemos observar na figura 7 [3], existem 3 etapas bem definidas até a utilização por parte do consumidor final da eletricidade:

Figura 7: Topologia de um sistema elétrico de média tensão

Geração - existem várias formas de se gerar energia elétrica. Porém devemos pensar na relação custo x benefício e nas dificuldades apresentadas em se produzir energia em larga escala. As formas mais comuns são: térmica, nuclear e hídrica. Porém, não podemos deixar de levar em consideração as fontes de energia alternativas, tais como a eólica e a solar. Ambas possuem ainda uso restrito e pequeno, mas podem ser consideradas totalmente limpas e de fácil implantação em pequenas propriedades.

Transmissão - normalmente, a geração de energia elétrica ocorre em locais distantes dos centros consumidores. No caso de nosso país, predominantemente temos uma geração baseada em usinas hidrelétricas, por isso faz-se necessária uma maneira de transportar esta energia de um ponto ao outro. Após a energia ser gerada, ela é conduzida, ainda dentro das usinas, às subestações elevadoras que irão elevar o nível de tensão, geralmente entre 69kV e 750kV, para que seja transportada pelas linhas de transmissão. Ao chegar aos centros consumidores, haverá subestações, agora denominadas de abaixadoras, que irão receber esta energia elétrica e abaixar a tensão

para níveis aceitáveis de distribuição. A explicação anterior foi bastante simplificada, visando apenas dar uma idéia geral do processo de transmissão de energia elétrica.

Distribuição - uma rede de distribuição deve fazer a energia elétrica chegar até os consumidores da forma mais eficiente possível. Conforme dito anteriormente, deverá haver nos centros consumidores uma subestação abaixadora que irá reduzir o nível de tensão para ser distribuído. Geralmente, a tensão é reduzida a 13,8 kV (distribuição primária) e conduzida até os transformadores das ruas. Podemos facilmente identificá-la, são aqueles três fios que ficam na parte mais alta dos postes. Ao chegar aos postes de rua, esta tensão de 13,8 kV é abaixada para 127/220V (distribuição secundária). A figura 8 [3] mostra o esquema de distribuição de média tensão.

Figura 8: Distribuição primária e secundária

Técnicas Precursoras de Transmissão sobre Redes Elétricas de Média Tensão A necessidade de manter o funcionamento da extensa rede de alta tensão fez com que o desenvolvimento de técnicas de transmissão de dados sobre a rede elétrica fosse visto com bons olhos pelas empresas de distribuição, pois com tais técnicas seria possível gerenciar e monitorar toda rede, assim elevando a eficiência da mesma. Uma forma inicial de transmissão de dados pela rede de alta tensão é a CTP (Carrier Transmission Powerline). A CTP foi desenvolvida pelas concessionárias de energia elétrica para suprir a necessidade de transmitir as informações via rede de alta tensão. O baixo volume de informações requeridas, em períodos de tempo relativamente longos, e a utilização de canais individuais possibilitaram obter um fluxo de informação relativamente grande e bidirecional para aquela época [10]. A CTP baseou-se no método convencional de modulação de banda estreita, que pode ser facilmente implementado. Inicialmente foi utilizada a modulação em amplitude (AM – Amplitude Modulation), posteriormente, passou-se a utilizar também a modulação em freqüência (FM – Frequency Modulation) [10]. A faixa de freqüência utilizada foi entre 15 e 500 kHz, freqüências abaixo de 15 kHz requeriam maior capacidade para estabilizar a rede, sendo assim economicamente inviáveis. Utilizando pequenas taxas de transmissão foi possível transmitir por longas distâncias sem distúrbios. A alocação das freqüências foi feita com muito cuidado para que não fossem usadas faixas de freqüências já ocupadas por outras estações de rádio, evitando interferências em outras transmissões. Alguns distúrbios causados por efeitos climáticos são inevitáveis, por exemplo, distúrbios causados pelo efeito corona. Na tabela 1 [10] podemos observar a máxima distância transmitida em redes de alta tensão de acordo com os distúrbios e a freqüência utilizada. Tabela 1: Distâncias alcançadas pelo CTP de acordo com as freqüências e os distúrbios

FrequênciaDistância com Alto Distúrbio

Distância com Baixo Distúrbio

Diferença

200 kHz 571 km 376 km 283 km

300 kHz 900 km 594 km 445 km

400 kHz 329 km 218 km 162 km

Após a total cobertura da rede elétrica, houve a necessidade do gerenciamento da rede de média e baixa tensão. Diferente das linhas de alta tensão, as linhas de média e baixa tensão possuem numerosas conexões e diferentes tipos de cabos, tendo assim uma variação muito grande de

cargas sendo inseridas e retiradas da rede, provocando uma alta atenuação e elevados níveis de interferência. Desta forma, a partir de 1930, as empresas distribuidoras de energia elétrica desenvolveram o RCS (Ripple Carrier Signaling), uma tecnologia similar ao CTP, porém com características exclusivas para essas redes. A modulação inicialmente utilizada foi a ASK (Amplitude Shift Keying) e outra modulação também utilizada foi a FSK (Frequency Shift Keying) [10]. O RCS trabalha em baixas freqüências, muito próximas às da rede de energia, permitindo assim que as mensagens trafeguem entre transformadores de média e baixa tensão, atingindo longas distâncias. A tabela 2 [10] nos mostra a máxima distância alcançada pelo RCS de acordo com o meio utilizado e a freqüência.

Tabela 2. Distâncias alcançadas em linhas de média e baixa tensão utilizando o RCS

Frequência Linhas Aéreas Linhas Subterrâneas

200 kHz 150 km 50 – 75 km

500 kHz 60 km 20 – 30 km

1 kHz 30 km 10 – 15 km

2 kHz 15 km 5 – 7,5 km

Por outro lado, as limitações por atenuação limitam esta técnica a baixas taxas de transmissão, permitindo apenas que a informação trafegue de forma unidirecional, isto é, entre a companhia de fornecimento de energia e os consumidores ou vice-versa. Contudo, para as tarefas envolvidas no gerenciamento da rede de distribuição de energia, estes fatores não constituem um problema, visto que somente comandos de acionamentos são aplicados, requerendo uma baixa taxa de dados. Além das tarefas de gerenciamento, um grande número de processos de telemetria e controle é interessante para a regulamentação atual do mercado de energia elétrica. Devido a sua funcionalidade unidirecional, o RCS não pode prover a telemetria. Em adicional, o RCS trabalha com a total cobertura da rede, ou seja, isso significa que todos os consumidores de um grande número de redes de baixa tensão, conectados com a mesma rede de média tensão, são dispostos em paralelo, requerendo um fluxo de informação bastante elevado, assim a capacidade de transmissão oferecida pela RCS não é suficiente. Atualmente, a necessidade de transmitir grande quantidade de informação em curtos espaços de tempo, como é o caso das transmissões em banda larga, fez com que as técnicas apresentadas até aqui fossem substituídas por técnicas de transmissão de maior capacidade.

Técnicas Atuais de Transmissão sobre a Rede Elétrica de Média Tensão Nenhuma das várias técnicas de transmissão apresentadas anteriormente e testadas como procedimentos de acesso à informação pelas aplicações padrões de telecomunicações podem ser aplicados à tecnologia PLC de banda larga sem grandes modificações. Dentre as técnicas de transmissão existentes, atualmente, somente cinco se apresentam basicamente aplicáveis a comunicação PLC de banda larga, sendo elas:

Modulação de espectro espalhado, em particular o espectro espalhado em seqüência direta (DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum);

Modulação de portadora simples de banda larga sem equalização; Modulação de portadora simples de banda larga com equalização; Modulação de portadora múltipla de banda larga com equalização em feedback por

decisão adaptativa; Modulação de múltiplas portadoras com multiplexação ortogonal por divisão de freqüência

(OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing). As técnicas de modulação por espalhamento de espectro (SST – Spread Spectrum Techniques) foram originalmente desenvolvidas somente para comunicações militares, com intuito de impedir distorções propositadas e espionagem. Devido à grande resistência que a modulação SST tem contra todos os tipos interferências em banda estreita e atenuação seletiva, faz com que essas técnicas sejam uma opção a comunicação PLC. Outro fator importante é o fato destas técnicas apresentarem EMC excelente. Apesar destes prós, a SST não apresenta eficiência espectral satisfatória, não têm boa resistência a distorções de canais nem flexibilidade e adaptabilidade, além do alto custo para implementação do sistema.

As técnicas de modulação de portadora simples de banda larga apresentam uma boa resistência aos ruídos impulsivos, um dos maiores problemas na transmissão de dados pela rede elétrica, e um baixo custo para implementação de sistemas. Mesmo apresentando características relevantes, estas técnicas também apresentam uma baixa eficiência espectral, limitação para taxa de transmissão e alocação de freqüência. Devido às desvantagens encontradas com as técnicas de modulação mencionadas acima, as técnicas de modulação de múltiplas portadoras de banda larga estão recebendo atenção especial para aplicações à tecnologia PLC. Para estas técnicas a quantidade de dados transmitidos não precisa estar contida numa porção contínua do espectro, mas devem estar distribuídas em diversos sub-canais, opcionalmente com intervalos entre eles. A modulação de múltiplas portadoras adéqua a possíveis distribuições desiguais dos intervalos espectrais entre os sub-canais, se tornando aplicável às necessidades da tecnologia PLC. A tabela 3 [10] apresenta uma comparação entre as propriedades mais importantes para os cenários de modulação, supracitados, para a tecnologia PLC. Com base na tabela abaixo, a multiplexação de múltiplas portadoras com OFDM se apresenta como a técnica mais qualificada para os cenários aplicáveis ao PLC. Para o sistema OFDM, geralmente temos um grande número de sub-canais igualmente amplos, sendo que cada sub-canal pode ser carregado com dados de acordo com a sua respectiva qualidade. A técnica OFDM claramente oferece o maior grau de flexibilidade comparando-o com todos os cenários já testados para PLC.

Tabela 3. Comparação entre os cenários de modulação para a tecnologia PLC

Técnicas SSTTécnicas de Portadora Simples

Técnicas de Múltiplas

PortadorasOFDM

Eficiência Espectral 0,1 bit/seg.Hz 1-2 bit/seg.Hz 1-4 bit/seg.Hz >>1 bit/seg.Hz

Taxa Máx. (Mbit/s) ~ 0,5 <1 ~ 3 >10

Resistência à Distorção

- - + ++

Resistência à Ruído 0 + 0 0

Flexibilidade e Adaptabilidade

-- -- 0 ++

Custo do Sistema -- ++ - -

Aspectos EMC ++ -- 0 +

(++ Excelente; + Bom; 0 Regular; - Ruim; -- Muito Ruim).

OFDM para PLC de Alta Velocidade A multiplexação por divisão de freqüência (FDM - Frequency Division Multiplexing) é a tecnologia que permite transmitir simultaneamente múltiplos sinais num simples canal de transmissão, por exemplo, um cabo ou um sistema sem fio (wireless). Cada sinal trafega numa faixa de freqüência única, portadora, que é modulada de acordo com os dados a serem transmitidos (texto, voz, vídeo, etc.). A técnica OFDM consiste em modular um grande número de portadoras de banda estreita distribuídas lado a lado. Esta técnica distribui os dados sobre um grande número de portadoras, em que cada portadora está separada por uma freqüência específica. Este espaçamento permite a ortogonalidade entre as freqüências, que impede que os demoduladores processem outra freqüência além da destina ao mesmo. O OFDM apresenta diversos benefícios, dentre eles, uma alta eficiência espectral, resistência a interferências de rádio freqüência e baixa distorção para múltiplos percursos. Oferece ainda grande adaptabilidade ao sistema, pois é possível controlar a potência das portadoras, suprimindo portadoras interferentes, interferidas ou variar o carregamento (número de bits) de cada portadora de acordo com a relação sinal/ruído ou atenuação do enlace. Dessa forma, é possível distribuir dinamicamente a energia entre as portadoras de acordo com suas qualidades de comunicação na linha de transmissão. Necessita de amplificadores altamente lineares para evitar que as harmônicas das portadoras provoquem interferências [14]. O OFDM já apresentou excelentes resultados em aplicações como: linha digital assimétrica para assinantes (ADSL – Asynchronous Digital Subscriber Line) e transmissão de áudio digital (DAB –

Digital Audio Broadcasting). Além disto vislumbra-se uma possibilidade de transmissão de vídeo digital (DVB – Digital Video Broadcasting). O OFDM é comparado ao salto de freqüência (FH – Frequency Hopping) uma técnica utilizada em espectro espalhado (Spread Spectrum) [10]. No OFDM a largura de banda disponível Bt é segmentada em diversos sub-canais de banda estreita. O fluxo de dados é transmitido pela multiplexação por divisão de freqüência, FDM, utilizando N portadoras com freqüência f1, f2, ..., fN em paralelo. Conforme ilustrado na figura 9 [10], é possível calcular a largura de banda de cada sub-canal, através da equação (10) [10].

(10)

Onde: ∆ - largura de banda de cada sub-canal, em [Hz];Bt - largura de banda total do canal, em [Hz];N – número de portadoras do canal, [adimensional].

Figura 9: Sub-canal de um sistema OFDM simples A banda estreita dos sub-canais faz com que a atenuação e o atraso de grupo sejam constantes dentro de cada canal, por conseguinte a equalização torna-se fácil e pode ser realizada pela técnica conhecida como “1-tap”. Esta é uma vantagem relevante da sinalização por múltiplas portadoras se comparado à portadora simples de banda larga. A ortogonalidade permite a superposição espectral fazendo com que a eficiência espectral seja duas vezes melhor se comparada à técnica por portadora simples. A equação 11 [10] mostra a fórmula para o cálculo da largura de banda do canal:

(11)

Onde:Bt - largura de banda total do canal, em [Hz];N - número de sub-canais, [adimensional];rs - taxa de símbolos do sinal, em [símbolos/s]. A figura 10 [10] ilustra as condições espectrais para N = 7 formas de ondas.

Figura 10: Exemplo de sete ondas OFDM no domínio da freqüência

A excelente utilização do espectro é o elemento chave para o sucesso do PLC de alta velocidade, considerando as características de passa-baixa e a limitação da faixa de freqüência útil por efeitos de filtros, além da possibilidade de proibição por regulamentação pelo uso de certas partes do espectro. No clássico sistema FH, a informação está contida numa seqüência de freqüências; i.e., as portadoras são transmitidas seqüencialmente. O sistema OFDM tem diferenças fundamentais, porque cada portadora é modulada e carrega parte do fluxo de dados além de um grande número de portadoras – tipicamente algumas centenas – serem transmitidas em paralelo. Como a transmissão de sinais é a soma de portadoras moduladas, a representação no domínio do tempo parece complicada, enquanto a magnitude do espectro permanece inalterada. A figura 11 [10] mostra um pouco simplificado, o problema com 32 subportadoras e utilizando sinais (forma cosseno) com valores reais no domínio do tempo, onde n é a quantidade de sub-canais e k é a ocupação do canal de transmissão no instante T.

Figura 11: Problemas causados pelo fator “CREST” no OFDM para de 32 portadoras. A figura 11a esboça as amplitudes espectrais constantes sobre o toda a faixa de freqüência, com o espaçamento de Δf = 1/T. No domínio do tempo a variação do pico para rms (ratio mean square), i.e., o fator CREST, representa um número importante, que deve ser mantido o mais baixo possível. Isto não é uma tarefa fácil sendo o fluxo de informação de natureza randômica. O gráfico da figura 11b mostra o pior caso, onde todas as 32 portadoras são somadas com a mesma fase, que é zero nesse exemplo. Assim, somente a primeira amostra apresenta 32 sub-portadoras, o maior pico de amplitude, e todas as outras são zero, o que significa que o fator CREST assume seu valor máximo. Este caso não é desejável, logo deve ser evitado. Um fator CREST baixo é necessário para manter baixo o custo para transmissão de potência e por razões de compatibilidade eletromagnética (EMC), pois um valor alto de pico pode causar níveis de radiação significativos. O gráfico da figura 11c esboça uma implementação satisfatória. Neste exemplo, as fases das 32 portadoras foram randomizadas,

resultando numa surpreendente redução acentuada do fator CREST. Este procedimento, entretanto, nem sempre apresenta resultados satisfatórios. De acordo com a natureza do processo randômico não se pode excluir a possibilidade de muitas ou até todas as portadoras apresentarem fases iguais, logo o valor de pico máximo representado pelo gráfico da figura 11b poderá ocorrer de tempos em tempos. Na prática, o fluxo de informações a ser transmitido, a chamada carga de bits (bit loading), determinará as fases das portadoras e isto pode ser controlado pelo transmissor. Isto significa que um método sofisticado de modulação pode ser utilizado para impedir que a maioria das portadoras tenha fases iguais, por conseguinte fazendo com que o fator CREST diminua. Existe ainda, outro modo de transmissão OFDM conhecido como ROBO (ROBust OFDM). Como seu nome indica, é um modo mais robusto, com maior redundância para suportar condições intensas de ruído. É utilizado nos seguintes casos:

Quando duas estações querem iniciar uma comunicação, mas ainda não foi feita uma estimativa do canal e elas não sabem que parâmetros de transmissão utilizar.

Quando a transmissão com os parâmetros estimados falha; Para transmissão em difusão e multicast onde não podemos determinar parâmetros ideais

para todas as estações da rede; Quando há mais de 16 dispositivos na rede. A especificação do PLC suporta até 16

dispositivos na sua taxa de transmissão normal. Caso sejam conectados mais que 16, todos mudam automaticamente para o modo ROBO.

Síntese do Sinal OFDM, Modulação e Demodulação da Portadora A síntese do sinal OFDM é feita pela transformada discreta inversa de Fourier (IDFT – Inverse Discrete Fourier Transform), e no receptor a operação complementar chamada DFT (Discrete Fourier Transform), tem que ser retirada antes da demodulação. As equações (12) e (13) descrevem estes procedimentos para a taxa de amostragem 1/TS [10]:

(12)

(13)

Onde:

s(k) - vetor de transmissão, de comprimento N, [adimensional]; T = N. Ts. S(n) - vetores das linhas espectrais espaçados de 1/T, em [s]; N - número de sub-canais, [adimensional]; S(n) - vetor de recepção de comprimento N, [adimensional]; s(kTs) - síntese do sinal OFDM feita pela IDFT para o transmissor, em amplitude [m] ou em

fase [º]; S(n/NTs) - síntese do sinal OFDM feita pela IDFT para o receptor, em amplitude [m] ou em

fase [º]. A IDFT descrita pela equação (12) fornece o vetor de transmissão s(k) de comprimento N, que corresponde à forma de onda de duração de T = N. TS. S(n), representa os vetores das linhas espectrais espaçados de Δf = 1/T e carregando a informação a ser transmitida em fase e amplitude. No receptor o vetor s(k) consiste em N valores discretos do sinal recebido, de acordo com (3.4). O espectro S(n), resultado da DFT, contém a informação necessária de fase e amplitude para detecção dos dados. Na prática, os cálculos necessários de acordo com (12) e (13) podem ser feitos com eficiência por processadores de sinal digital (DSP’s – Digital Signal Processors) com arquiteturas otimizadas para o algoritmo da transformada rápida de Fourier (FFT – Fast Fourier Transform). Quando comparada (3.3) e (3.4) imediatamente, percebe-se um alto grau de similaridade. A única diferença, exceto pelo fator 1/N, é o sinal da função exponencial. Aplicando simples manipulações matemáticas na (12) permite que o mesmo programa DSP seja usado para FFT e IFFT [10]:

(14)

Onde: s(kTs) - síntese do sinal OFDM feita pela IDFT para o transmissor, em amplitude [m] ou em

fase [º]; S(n/NTs) - síntese do sinal OFDM feita pela IDFT para o receptor, em amplitude [m] ou em

fase [º]. N - número de sub-canais, [adimensional];

Os coeficientes espectrais S(n) são representados na sua forma complexa conjugada, como indicado na equação (14), somente alternando o sinal da função exponencial. Finalmente, após a computação do somatório o sinal da parte imaginária deve ser alterado. Como mencionado anteriormente, cada portadora num sistema OFDM carrega parte do fluxo de dados, entretanto os dados não necessitam estarem igualmente distribuídos sobre as portadoras, nem os mesmos métodos modulação precisam ser aplicados. Por isso vantagens consideráveis podem ser fornecidas sempre que exista conhecimento suficiente sobre as propriedades do canal útil. Se algumas partes da banda de transmissão apresentarem baixa atenuação e baixos níveis de interferência, as sub portadoras, nesta faixa, poderão ser submetidas a um método complexo de modulação como, por exemplo, QAM. Nas outras partes onde pequenos valores da relação sinal/ruído (SNR – Signal Noise Ratio) são esperados, BPSK ou um método similar pode ser utilizado. As regiões da banda que estiverem mais comprometidas podem ser atenuadas zerando seus respectivos coeficientes de Fourier. A figura 12 [8] exemplifica um sistema OFDM simples com modulação QPSK [10].

Figura 12: Sistema OFDM simples com modulação QPSK

Transmissor OFDM A figura 13 [10] ilustra o diagrama de blocos de um típico transmissor OFDM. O pacote de dados é codificado. Assim o fluxo de bits codificados é convertido de série para paralelo e é dividido em N grupos de ν bits. Cada um desses grupos representa um símbolo, que é designado a cada sub-canal. Conforme mencionado anteriormente é possível mapear os bits, individualmente, para cada sub-canal. Porém este procedimento só deve ser aplicado se a qualidade do canal de informação for acessível. Esta informação pode ser obtida numa fase de inicialização durante a transmissão de uma seqüência de teste. Como os parâmetros do canal PLC são altamente estáveis, exceto para o ruído impulsivo, uma simples seqüência de teste é normalmente suficiente. Os símbolos complexos Si(n) na figura 13 são submetidos à IFFT, que soma as portadoras dos sub-canais gerando N amostras do sinal de transmissão s(k) no domínio do tempo, conforme ilustrado na figura 11: o sinal é convertido de digital para analógico, sendo inserido num amplificador de potência, e acoplado as redes elétricas, conforme explicado anteriormente neste seção.

Figura 13: Diagrama de blocos de um transmissor OFDM típico

Receptor OFDM A figura 14 [10] apresenta um canal com uma resposta impulsiva h(k) com adição de interferência n(k) e a típica estrutura de um receptor OFDM. O sinal recebido r(k) é uma versão distorcida de s(k) afetado por n(k). As N amostras de r(k) são coletadas na entrada do receptor e convertidas de analógico para digital. Com a taxa de amostragem de 1/Ts o vetor r(k) é recebido e digitalizado, pois em seguida é submetido à FFT. Resulta-se o vetor R(n) representando todos os coeficientes de Fourier do sinal recebido.

Figura 14: Diagrama de blocos de um receptor OFDM típico. Em muitos casos é necessário algum tipo de equalização para eliminar a influência da função de transferência do canal antes da detecção dos símbolos e bits. Como os sub-canais de banda estreita têm por natureza uma atenuação e um atraso de grupo constante a equalização torna-se surpreendentemente simples. Desta maneira cada sub-canal pode ser descrito por sua função de transferência. Multiplicando cada coeficiente de Fourier Ri, na figura 14, pela correspondente Hi

-1 na figura 15 [10] se obterá a equalização desejada (1 tap equalizer). Detalhes do processo de equalização são ilustrados na figura 15:

Figura 15: Princípio de funcionamento de equalizador OFDM de 1-tap O sistema OFDM promete solidez referindo-se a distorções por efeitos de filtros passa-baixa e fortes flutuações da função de transferência dos canais PLC. A maior vantagem é obtida pelo fato dos canais serem divididos em vários sub-canais com banda estreita (ver figura 10). Entretanto, como apresentado acima, a equalização do sistema OFDM é um procedimento simples em contraste com a equalização de banda larga, onde seria necessário, por exemplo, para sistemas de múltiplas portadoras a utilização de outros cenários de modulação como o GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Neste caso a equalização usualmente consumiria toda a capacidade de computação do rápido processador DSP. O OFDM inerentemente soluciona um problema básico, não mencionado anteriormente, associado ao PLC de alta velocidade: interferência intersimbólica (ISI) causada pelo espalhamento do atraso

pelos múltiplos percursos. Por meio disto o sinal desejado e uma ou mais cópias atrasadas chegam ao receptor. A resposta impulsiva do canal claramente mapeia o comprimento, o número e a atenuação das trajetórias do sinal. A duração total da resposta impulsiva é o elemento crucial para o cenário de modulação. Geralmente sistemas de banda estreita enfrentam problemas com trajetórias múltiplas. Por exemplo, um símbolo BPSK de 1 Mbit/s tem somente uma largura de 1 μs. Com um atraso por espalhamento de 1 μs, que ocorre facilmente em linhas de potência, ocasionará a interferência entre dois símbolos, logo o receptor não conseguirá reconhecer a informação. Se, todavia, a duração do símbolo for superior ao atraso das trajetórias, isto é, significantemente maior que a resposta impulsiva, a recepção será sempre correta. Quando a duração dos símbolos é longa, somente pequenas porções podem ser afetadas por atrasos de espalhamento de 10 μs, que é típico do domínio do acesso, e em torno de 1 μs, que é típico de canais de ambientes internos. Para altas taxas de dados, entretanto, os símbolos OFDM tornam-se menores e quando eles se aproximarem de 100 μs, por exemplo, é importante inserir etapas para eliminar a ISI. Felizmente isto é relativamente fácil de ser resolvido inserindo um intervalo de guarda, que é preenchido por um prefixo cíclico. Este prefixo copia um número suficiente de amostras – cobrindo a duração da resposta impulsiva do canal – do final do símbolo OFDM e adiciona as cópias ao início do símbolo. A longa duração do símbolo OFDM, geralmente de alguns micro-segundos, tanto quanto o prefixo cíclico, que usualmente é um pequeno percentual da duração do símbolo OFDM, são fundamentais para o desempenho de um canal dispersivo no tempo. Como já estabelecido, os sub-canais OFDM podem ser desvanecidos individualmente para analisar os impactos de interferência por banda estreita ou por freqüência seletiva. Além do mais, os espectros podem ser efetivamente explorados, por causa da localização das portadoras e deste modo os sub-canais são quase, arbitrariamente, selecionáveis. Esta alta flexibilidade é alcançada sem fazer alterações de hardware; geralmente, somente o programa DSP tem que ser modificado. Uma vez que a eficiência da largura de banda é um pré-requisito para o PLC de banda larga, o OFDM apresenta-se como a técnica ideal. Mesmo que algumas partes da informação sejam perdidas ao longo da transmissão, decorrente de desvanecimento e interferências, o OFDM é capaz de não apresentar erros na recepção, devido à redundância de informações transmitidas em diferentes sub-canais. Esta redundância reduz a taxa de transmissão de dados, entretanto a confiabilidade das informações transmitidas é garantida para 100% do canal PLC.

GMSK A técnica GMSK – Gaussian Minimum Shift Keying – é um caso particular da modulação OFDM, muitas vezes é referida como OFDM de banda larga. Nesta técnica, as portadoras são moduladas em fase, resultando em um “envelope” constante para que os amplificadores possam ser mais simples. O sinal é robusto contra interferências de banda estreita, como sinais de rádio de ondas curtas. São necessários os seguintes equipamentos para o funcionamento da tecnologia PLC:

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

Concentrador: sua função é extrair o sinal proveniente da rede de distribuição PLC e injetá-lo sobre a rede de acesso.

Repetidor: recupera e re-injeta o sinal PLC proveniente dos concentradores rede doméstica.

Equipamento de Subestação: sua função é permitir a interconexão com os provedores de serviços e injetar o sinal na rede de média tensão.

Unidades de acoplamento: as unidades de acoplamento são os equipamentos acessórios necessários para injetar e adaptar o sinal de telecomunicações do equipamento PLC para a grade de distribuição.

Este tutorial parte I procurou descrever o funcionamento da rede elétrica em si, bem como as adaptações que a mesma sofre para se adequar às aplicações do PLC, e a seguir focou as técnicas de transmissão que os sistemas PLC utilizam para transportar seus sinais, desde as antigas técnicas testadas até as atuais, dando uma atenção especial para a modulação OFDM e suas derivadas, sendo estas as mais utilizadas atualmente. O tutorial parte II descreverá as aplicações atuais e futuras do PLC, nas áreas das telecomunicações, da informática e da eletricidade, descreverá as primeiras pesquisas e testes realizadas no Brasil para a tecnologia PLC, bem como alguns projetos pilotos aplicados no país, os testes de medição de compatibilidade eletromagnética em sistemas PLC de média tensão, realizados em 2007, realizados pela parceria criada por Anatel/INMETRO/CPqD, visando homologar equipamentos PLC no país, e a finalmente apresentará a conclusão do trabalho.

Referências

[1] UIT-R 230/3, “Métodos de Predição e Modelos Aplicáveis para os Sistemas de Telecomunicações por Meio de Linhas de Energia Elétrica”, jun 2004. [2] CICLO SOLAR, Predição. Disponível em http://solarscience.msfc.nasa.gov/predict.shtml. Acesso em 13/01/2007. [3] FERREIRA, M.V.A., “PLC (Power Line Communication)”, Laboratório Midia Com (UFF), jan 2005. [4] ITS HF, Propagation, software. Recomendação UIT-R P.533-8. [5] PROPWIZ, software. Recomendação UIT-R P.533-8. [6] ILEVO SCHNEIDER ELECTRIC, “Power Line Communication ILV2010 HeadEnd Outdoor”. [7] CORINEX, “Corinex AV200 ALMA Document”. [8] LOPES, B. J., ROCHA, G. M., COELHO, P. R. F., “PLC – Powerline Communications. Transmissão de dados pela rede elétrica”,ISMTII, 2003. [9] ALVARENGA, L.M., PINTO JR., A.V., SOUZA, F.C, BANDIM, C.J., “Considerações sobre o uso de redes de distribuição de energia elétrica como meio de propagação de sinais de comunicação”. SNPTEE, out 2001. [10] DOSTERT, K., “Powerline Communications”, Prentice Hall PTR 2001, EUA. [11] ZIMMERMANN, M., DOSTERT, K, “A multhipath model for the powerline channel”, IEEE Transaction on Communications, vol. 50, no. 4, 1998. [12] VIDAL, A. de M., “Comunicação em Banda Larga via Rede Elétrica”. Grupo de Pesquisas em Comunicações – GPqCOM, UFSC, ago 2002. [13] COSTA, P. M. A da, “O efeito pelicular ou efeito skin”, UFSC, abr 2001. [14] COLVERO, C.P., CARNEIRO, V.R.D., NERI, H.F., ANDRADE, R.T., “Medição de compatibilidade eletromagnética de sistemas PLC”, Inmetro, nov 2007. [15] Normas, publicações e artigos sobre a tecnologia PLC. Informação obtida em:http://www.ebaplc.comAcessado em 12/12/2007. [16] Equipamentos para redes PLC. Informação obtida em:http://www.cogency.comAcessado em 02/01/2008. [17] Revista PCWORLD, julho 2003. pp. 40 – 42. [18] Main.Net soluções tecnológicas. Informação obtida em:http://www.mainnet.comAcessado em 14/09/2007. [19] Cooperativa de informações e publicações sobre BPL e PLC. Informação obtida em:http://www.homeplug.orgAcessado em 18/10/2007 [20] Produtos e soluções para redes de energia elétrica. Informação obtida em:http://www.echelon.comAcessado em 28/03/2007. [21] Companhia Paranaense de Energia. Informação obtida em:http://www.copel.comAcessado em 21/09/2007. [22] Companhia Energética de Minas Gerais. Informação obtida em:http://www.cemig.com.brAcessado em 13/05/2006.

[23] Companhia de Energia Elétrica de São Paulo. Informação obtida em:http://www.eletropaulo.com.brAcessado em 14/08/2007. [24] Grupo Light de energia elétrica. Dados obtidos em:http://www.lightplc.com.brAcessado em 12/02/2005. [25] VARGAS, A. A., PEREIRA, C. E., LAGES, W. F., CARRO, L., “Comunicação de Dados Através da Rede Elétrica”, Brasil, 2004. [26] Agência Nacional de Telecomunicações. Informação obtida em:http://www.anatel.gov.brAcessado em 14/09/2006. [27] CARNEIRO, V.R., COLVERO, C.P. , ANDRADE, R.T., “PLC - Powerline Communications Histórico e Compatibilidade com outros Sistemas”, Inmetro, Junho de 2007.

Modem PLC

Fonte: PLC Utilities Alliance, PUA (2004)

Fonte: website Ascom

Repetidor BT/BT

Repetidor localizado junto ao medidor residencial.

Fonte: PLC Utilitie

Repetidor localizado em um gabinete outdoor.

Fonte: PLC Forum (2004)

Repetidores BT/MT

Fonte: PLC Utilities Alliance, PUA (2004)

Acessórios

Acopladores

Para se introduzir e adaptar os sinais de dados dos equipamentos PLC para as redes de Baixa e Média tensão, são necessários acopladores. Dois principais tipos de acopladores são utilizados, quais sejam:

Acopladores capacitivos, que injetam os sinais de dados através de contato direto com as linhas de energia elétrica.

Acopladores indutivos, que injetam os sinais por indução. As figuras abaixo apresentam exemplos de acopladores:

Fonte: PLC Utilities Alliance , PUA (2004)

Caixa de Distribuição

A Caixa de Distribuição é utilizada para facilitar a distribuição de sinal PLC em painéis elétricos em edifícios. Normalmente vem equipado também com um filtro de surtos, que filtra os ruídos provocados pelos equipamentos ligados na rede elétrica.

Isolador de Ruídos O Isolador de Ruídos deve ser utilizado para a conexão do modem PLC, quando no circuito aonde o modem será conectado existir um ou mais aparelhos eletroeletrônicos. Isto permite um melhor desempenho do sistema PLC, com a redução do nível de ruído na rede.

Fonte: Mitsubishi e Hypertrade V SPLC - Goiânia - 2004

Caixa de Distribuição

A Caixa de Distribuição, normalmente equipada com filtro de surto, promove a interface entre diversos modems PLC e um repetidor BT/BT. É normalmente utilizada para facilitar a distribuição de sinal PLC em painéis elétricos em edifícios.

Fonte: Mitsubishi e Hypertrade V SPLC - Goiânia - 2004

Diversos fabricantes já estão produzindo os equipamentos PLC em escala comercial. A lista que se segue apresenta alguns dos principais fornecedores, tanto na Europa, Estados Unidos e Ásia.

Ascom - http://www.ascom.com/plc DS2 - http://www.ds2.es/ Dimat - http://www.dimat.com/ Eichhoff - http://www.eichhoff.de/english/ Vitran - http://www.yitran.com/

Mitsubishi - http://global.mitsubishielectric.com/bu/plc/index.html Sumitomo - http://www.sei.co.jp/plc_e/index.html Amperion - http://www.amperion.com/products.asp Ebaplc - http://www.ebaplc.com/en/index_flash.html Intellon - http://www.intellon.com/

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Description

The DH10P wall-plug reference design has been optimized as a high-speed CPE for access networks such as Smart

Fonte: http://www.ds2.es/subsecciones-web/subsecciones-web-ficha.aspx?ID=16

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home > products > Reference designs > DW21P

Description

The DW21P reference design based on DS2’s 200 Mbps Aitana™ chipset solution reduces costs and the design

Fonte: http://www.ds2.es/subsecciones-web/subsecciones-web-ficha.aspx?ID=23

Power-Line accessories:

Modems

Power-Line Carrier systems:

Universal Terminal

Analog Terminal

Digital Terminal

Fonte: http://www.dimat.com/productos/productos.php

Yitran Communications Ltd. is a fabless semiconductor company that designs, develops and markets highly robust, low cost PLC integrated circuits. Yitran is a leading provider of cutting edge communication technology for command and control applications including Energy Management, Automatic/Remote Meter Reading, Home/Building Automation, Switching and Lighting, HVAC Control, Street Light control and more.

Fonte: Vitran - http://www.yitran.com/