PLC

PLC

PLC (Power Line Communication) es una tecnología que permite ofrecer servicios de comunicaciones de banda ancha a través de la red eléctrica. Aunque no es tan reciente como puede suponerse, PLC ha sido objeto de gran atención en los últimos años, y el hecho de que en la actualidad se estén desarrollando pruebas y despliegues más o menos extensos en cerca de ochenta países es un síntoma claro de su potencial y del interés que despierta. La idea esencial del PLC consiste en utilizar la línea eléctrica para la transmisión de datos, de forma que se puedan ofrecer servicios de telecomunicación basados en tecnología IP (Internet Protocol). . Existe cierta similitud con el caso de las tecnologías ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Loop), y en general xDSL, las cuales aprovechan el par de cobre, inicialmente ideado para prestar el servicio de telefonía básica en banda vocal, como medio de transporte de Internet de alta velocidad. Así pues, tanto PLC como ADSL utilizan infraestructuras ya desplegadas y muy extendidas, aunque originalmente no pensadas para transmitir datos.

Con el tiempo se ha hecho necesario disponer de sistemas de comunicación para la transmisión de datos y a raíz de ello las compañías han ofertado diferentes sistemas para satisfacer dichas necesidades. Primero fueron los lentos módem que no permitían conexiones rápidas y sobre todo el envío de información masiva. Surgieron nuevas tecnologías de “Banda Ancha“, conexiones por cable, ADSL y Wireless. Incluso se han llegado a crear nuevos sistemas como el reciente VDSL que supera con creces la velocidad de transmisión de la ADSL.

Recientemente ha surgido un nuevo sistema de comunicaciones denominado Power Line Comunicatión (PLC) para atender la demanda de una“Banda Ancha Real“. Esta tecnología consiste en utilizar las líneas de distribución eléctricas para la transmisión de información.
Aunque en España este sistema sea novedoso cabe destacar que ya en los años 90 se experimentó con esta tecnología en Inglaterra y Alemania, no llegando a obtener los resultados esperados. En nuestro país ya se ha realizado una prueba piloto de este sistema en Zaragoza con un gran éxito.

Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (Programmable Logic Controller) o por autómata programable, es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas.

Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías, copia de seguridad o en memorias no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real «duro», donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producirá el resultado deseado.

• Fundamentos PLC

•  La red eléctrica Antes de introducir conceptos relativos al PLC conviene describir breve mente lo que se conoce por redes eléctricas, las cuales se dividen en redes de alta, media y baja tensión. La red de alta tensión es una red de transporte que hace llegar la energía desde los centros de producción hasta los de consumo (núcleos de población e industrias).

• La mayoría de los tendidos de alta tensión son aéreos, y los valores de tensión eléctrica que se manejan en estos tramos son del orden de los cientos de kilo voltios, al permitir estas elevadas tensiones un transporte de la energía más eficiente. En los puntos de consumo, como las ciudades, suele haber grandes centros de transformación que convierten esta energía eléctrica a unos valores de tensión inferiores, de forma que se origina una segunda red, generalmente enterrada, con valores entre 15 y 20 kilo voltios

•  Ésta es la red eléctrica de media tensión. Por último, se produce una nueva transformación para poder suministrar electricidad a los domicilios. En las ciudades existen instalaciones incorporadas a los edificios o bajo tierra que se conocen como centros de transformación, y en ellos tiene lugar la transformación a los 220 voltios que se manejan habitualmente en los hogares.
•  Esto es lo que se conoce como baja tensión. Un centro de transformación puede servir a una gran cantidad de clientes o contratos, situándose la media en Europa entre trescientos y cuatrocientos usuarios por centro de transformación.

• Orígenes del PLC

• La idea de utilizar el cable eléctrico como medio de transmisión de datos no es nueva, aunque inicialmente su uso se limitaba al control de líneas eléctricas y a la transmisión a baja velocidad de datos de medida procedentes de las lecturas de los contadores. Posteriormente las compañías eléctricas empezaron a utilizar sus propias redes eléctricas para la transmisión interna de datos, hasta llegar a una serie de pruebas realizadas durante los años 90 en distintos países europeos que no alcanzaron los resultados esperados. Sin embargo, desde que los avances tecnológicos hacia el final de la pasada década permitieron alcanzar velocidades de transmisión del orden de los Mbit/s, se empezó a considerar la tecnología PLC como solución de acceso alternativa a las redes de telecomunicación tradicionales.

• A partir de entonces el mundo PLC centra su atención en el tramo de baja tensión de la red eléctrica (el equivalente a la “última milla” o bucle de abonado en las redes telefónicas) por un motivo claro: las redes de acceso son el componente más costoso de las redes de telecomunicaciones, estimándose que tanto las inversiones como los gastos operativos en red de acceso suponen más del 80% de los totales asociados a la red. Por consiguiente, la transformación de las redes eléctricas de baja tensión en redes de acceso para prestar servicios de telecomunicaciones abre nuevas oportunidades de negocio. La línea eléctrica es un medio muy ruidoso, cambiante y utilizado habitualmente para transmitir energía. La señal PLC comparte la línea eléctrica, si bien utiliza un rango de frecuencias que normalmente no se emplea o tiene un uso muy restringido. Este rango espectral se encuentra comprendido entre los 1,6 y los 30 MHz, hallándose por tanto en la banda de HF (high frequency), también llamada onda corta.

Un grupo de sistemas (incompatibles entre ellos) caracterizados por la modulación de señal empleada.

Esencialmente se utilizan tres tipos de modulación: 

•  DSSSM (Direct Sequence Spread Spectrum Modulation), que se caracteriza porque puede operar con baja densidad espectral de potencia.
•  OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex), que utiliza un gran número de portadoras con anchos de banda muy estrechos.
•  GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying), que optimiza el uso del ancho de banda

• El sistema de modulación más extendido es OFDM,utilizado también en estándares IEEE para redes de área metropolitana inalámbricas, e incluido dentro de las especificaciones para la radiodifusión de televisión digital terrestre.

•  Este sistema multiportadora es eficiente y flexible para trabajar en un medio como la red eléctrica, ya que el rango espectral queda dividido en slots, cuyo ajuste permite que los equipos se adapten dinámicamente a las condiciones del medio, potenciando aquellas frecuencias donde el ruido es menor y anulando el uso de frecuencias donde el ruido es elevado. Además la flexibilidad de este sistema facilita la posibilidad de reajustar el margen espectral de trabajo de los equipos para no interferir en otros servicios. La capacidad de transmisión del PLC también varía en función del fabricante, pero el máximo suele establecerse en los 45 Mbit/s (27 Mbit/s en el sentido red-usuario, y 18 Mbit/s en el sentido usuariored). Sin embargo chipsets de segunda generación de desarrollo reciente han elevado el límite por encima de los 130 Mbit/s, lo que permite al PLC competir con ventaja con otros sistemas de comunicación de banda ancha.

• Por otra parte;
• pueden utilizarse filtros que eliminen ruidos parásitos por toda la red y que aíslen equipos problemáticos y protejan servicios que puedan ser interferidos. El precio a pagar por colocar estos filtros consiste en una disminución del ancho de banda disponible y por tanto de la velocidad alcanzable por el sistema.

• Normalización

• Pese a la ausencia de estándares vigentes, en los últimos años la tecnología PLC ocupa la actividad de diversos grupos de trabajos en organismos como ETSI(European Telecommunications Standars Institute), que en 1999 aprobó la creación de un proyecto llamado EP PLT (European Project Powerline Telecommunications) con el objetivo fundamental de desarrollar estándares y especificaciones de alta calidad para proporcionar servicios de voz y datos a los usuarios finales a través de las redes eléctricas. El EP PLT vela para que la cooperación y relación con otros organismos e iniciativas relacionados, como son los casos de ERM (ETSI Project for Electromagnetic Compatibility and Radio Spectrum Matters)  y CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) estén unidos.

• Es importante destacar que la normalización hacia la que se tiende en Europa pasa por contemplar desde el comienzo las dos vertientes de la tecnología PLC: acceso a Internet (outdoor), que es lo que se viene llamando “Internet eléctrica”, y solución interior o LAN (indoor). Para que estas dos vertientes puedan coexistir se divide el espectro PLC en dos rangos de frecuencias: el primero de ellos comprende desde los 3 hasta los 12 MHz y se dedica al acceso, mientras el rango espectral comprendido entre 13 y 30 MHz se asigna a las aplicaciones indoor. PLC Forum, es una asociación internacional que representa los intereses de fabricantes y otros organismos activos en el campo de PLC en todas sus vertientes. Fue creado a comienzos de 2000 y desde entonces el número de miembros e invitados permanentes asciende a más de 50. A través de grupos de trabajo y la celebración de asambleas también tiene entre sus objetivos la creación de un marco normativo y regulatorio para el PLC.

• Desarrollo

• Los primeros PLC fueron diseñados para reemplazar los sistemas de relés lógicos. Estos PLC fueron programados en lenguaje llamado Listado de instrucciones con el cual las órdenes de control se le indicaban al procesador como un listado secuencial de códigos en lenguaje de máquinas. Luego para facilitar el mantenimiento de los sistemas a controlar se introdujo un lenguaje gráfico llamado lenguaje Ladder también conocido como diagrama de escalera, que se parece mucho a un diagrama esquemático de la lógica de relés. Este sistema fue elegido para reducir las demandas de formación de los técnicos existentes. Otros autómatas primarios utilizaron un formulario de listas de instrucciones de programación.

• Los PLCs modernos pueden ser programados de diversas maneras, desde diagramas de contactos, a los lenguajes de programación tales como dialectos especialmente adaptados de BASIC y C. Otro método es la lógica de estado, un lenguaje de programación de alto nivel diseñado para programar PLC basados en diagramas de estado.

• Infraestructura PLC

• Componente principal en la topología de una red PLC es el HE (Head End), que se suele denominar también TPE (Transformer Premises Equipment) o módem de cabecera. Este equipo actúa como maestro y autentica, coordina la frecuencia y actividad del resto de equipos que conforman la red PLC de forma que se mantenga constante en todo momento el flujo de datos a través de la red eléctrica. Además permite conectar al sistema con la red externa (WAN, internet, etc.) por lo que es el interfaz  adecuado entre la red de datos y la red eléctrica. La elección de su ubicación es un aspecto clave de la arquitectura de una red PLC, ya que es esencial que la inyección de datos se produzca de forma ventajosa y permita proporcionar la máxima cobertura posible dentro de la red.

• El CPE (Customer Premises Equipment), también conocido como adaptador o módem de usuario permite conectar un equipo a la red de datos establecida gracias al HE. Su misión es convertir cada toma eléctrica en un punto de red al cual poder conectar un equipo informático.

• Tanto el HE como el CPE poseen una serie de elementos encargados de filtrar y separar la corriente alterna eléctrica (50–60 Hz de frecuencia) de las señales de alta frecuencia, que son las que soportan los servicios de vídeo, datos, voz, etc

• En función de la solución PLC empleada, así como de la calidad y nivel de ruido de la instalación eléctrica de baja tensión, la distancia entre equipos oscila entre los 150 metros y los 400 metros sin necesidad de dispositivos intermedios regeneradores. Para los casos en los que el tendido eléctrico supera esas distancias se utilizan repetidores (IR, Intermediate Repeater), extendiendo así el alcance de la red. Estos dispositivos regeneran la señal, altamente degradada por la atenuación provocada por los cables eléctricos, asegurando la calidad en el enlace PLC. Por tanto, el repetidor aumenta la cobertura del servicio ofrecido y consigue unos elevados valores de throughput en lugares alejados del HE.

• Ámbitos de Aplicación

•  Como ya se adelantó se suelen distinguir dos vertientes de aplicación de la tecnología PLC: acceso a Internet, también llamada outdoor, y red de área local o indoor.

• Acceso a Internet

•  El acceso a Internet mediante PLC es referido por algunos fabricantes como “tramo de calle” y utiliza las frecuencias comprendidas entre 3 y 12 MHz, que son, dentro del espectro PLC, aquellas con mejor respuesta a la distancia. Para utilizar PLC como acceso, en los centros de transformación de media a baja tensión de las compañías eléctricas deben instalarse los dispositivos HE de PLC, comunicados a su vez con el proveedor de servicios de Internet generalmente a través de conexiones de fibra óptica. Estos terminales pueden ubicarse en la estación con una estructura típica de rack, y cada uno de ellos puede ofrecer servicio a unos 50 usuarios típica mente. Habitualmente la señal PLC que llega a los domicilios ha de ser amplificada mediante repetidores, los cuales suelen ubicarse en los cuadros de distribución de los edificios, justo después de los contadores. En el caso de edificios de gran altura puede ocurrir que la señal llegue sin problemas hasta un cierto piso, pero que el nivel de degradación limite su empleo a partir de ahí. Circunstancias análogas pueden tener lugar en edificios de topología complicada y que por tanto impongan amplias distancias eléctricas. En ambos casos se requiere la instalación de un repetidor adicional, o bien la configuración del módem de alguno de los clientes como repetidor para el resto de usuarios.

• En España, están siendo escenario de pilotos y despliegues comerciales limitados de este modelo de solución PLC. Puesto que las señales de datos PLC no soportan una transformación de tensión, los centros de transformación deben contar con dispositivos HE. Así, la inversión necesaria por usuario está directamente relacionada con el número de domicilios servidos por cada transformador de media a baja tensión. Curiosamente, la estructura de las redes de media y baja tensión de los países de la Unión Europea facilita el modelo de negocio del PLC, ya que la media de domicilios servidos por un centro de transformación se encuentra situada entre 300 y 400, número muy superior al que se da en los Estados Unidos. Esta es una de las causas fundamentales de que el nicho del mercado PLC en el país norteamericano se encuentre en la vertiente indoor.

• PLC como Red de Área Local

•  En los domicilios las señales de baja frecuencia (50 o 60 Hz, en función de la red) son las encargadas de la transmisión de la energía, mientras que el PLC utiliza el rango espectral comprendido entre 13 MHz y 30 MHz (frecuencias con mejor respuesta frente al ruido) para transmitir datos, siendo transmitidas ambas simultáneamente a través del cable eléctrico. Típicas fuentes de ruido para la señal PLC en aplicaciones indoor son motores, fluorescentes, lámparas halógenas, interruptores, etc. El PLC en su vertiente indoor, convierte la línea eléctrica en una red de área local y saca partido por tanto del hecho de que la infraestructura de conectividad ya existe, y con una instalación muy sencilla puede convertirse cualquier toma eléctrica en un auténtico puerto de datos.

• A través de la red eléctrica y con los dispositivos PLC adecuados se pueden comunicar dos o más ordenadores entre sí sin necesidad de realizar nuevos cableados. El esquema es análogo al del PLC outdoor y se ajusta a la configuración básica ya descrita, en la que un HE se instala siempre en cabecera,  con tantos módems CPE como usuarios. En este caso el HE debe situarse en el cuadro eléctrico del edificio, en donde se encuentra la acometida principal y tras los contadores de la compañía eléctrica. Conviene inyectar la señal después del interruptor de potencia principal con el objeto de minimizar interferencias. El resto de la instalación PLC sigue los parámetros ya comentados al hablar de la aplicación outdoor: se disponen tantos módems PLC de usuario como puntos de red se desean y se utilizan repetidores para mejorar la calidad de la señal en todos aquellos casos en que sean necesarios.

• Situación Actual y Perspectivas

•  Pese a que en la Comunidad Europea existen numerosas experiencias y cada vez más desarrollos, solamente ha empezado a ofertarse comercialmente servicios PLC

• En general las compañías eléctricas solicitan de la Comisión Europea apoyo para garantizar que esta tecnología sea tratada de forma equitativa a otras de banda ancha y que se establezca una regulación favorable y estable para que los inversores se sientan seguros. Afirman que la tecnología PLC ha sufrido un proceso de evolución en los últimos dos años que ha propiciado su madurez, y se encuentra lista para ser comercializada. Proporcionar un servicio amplio con esta red supondría una inversión significativa pero moderada con respecto a otras tecnologías.

• La regulación del espectro de trabajo ayudaría a superar algunos problemas con los que la tecnología PLC ha de enfrentarse habitualmente. Entre ellos destaca la polémica suscitada por la generación de interferencias en otros servicios: por ejemplo, en España, según el CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias), cuya versión actual fue aprobada por orden ministerial CTE/2082/2003, de 16 de julio, las frecuencias habituales de trabajo del PLC coinciden con aquella parte del espectro asignado a otros servicios de radiocomunicación y radiodifusión, como son los Servicios de Emergencias, Protección Civil, Radioaficionados, comunicaciones.

• Según algunos usuarios de estos servicios los cables eléctricos de los edificios no están debidamente aislados para transportar señales de datos, y actúan como elementos radiantes emitiendo señales que causan interferencias

• Entorno de PLC
• Las líneas de distribución eléctrica que parten desde las centrales eléctricas y llegan a cada hogar están conformadas por diferentes tramos. Dichos tramos son diferenciables en alta, media y baja tensión.Tramo que abarca desde la central eléctrica hasta un transformador amplificador. Dicho tramo lleva una Tensión Media de entre 15 y 50 Kv.
• El tramo comprendido entre el primer transformador amplificador y la primera subestación de transporte transporta una Tensión Alta de entre 220 y 400 Kv.

• El tramo de Tensión Media parte de las subestaciones de transporte hasta las subestaciones de distribución que son las encargadas de repartir la electricidad a todos los centros de distribución. La tensión transportada oscila entre 66 y 132 Kv en el primer tramo y 20 y 50 Kv en el segundo tramo.
• Desde los centros de distribución hasta cada abonado se distribuye la energía eléctrica como corriente alterna de baja frecuencia (50 o 60 Hz)llevando una Baja Tensión de entre 220 y 320 v.
• La tecnología PLC usa esa Baja Tensión pero a una alta frecuencia entre 1,6 y 30 Mhz. para hacer posible la transmisión de todo tipo de información. Para la transmisión de datos existen tres redes involucradas que son la Red IP o de transporte, la Red de Distribución o Media Tensión y la Red de Acceso o Baja Tensión que es el sustituto del bucle del abonado.

• Tipos de sistemas PLC

• Dependiendo del lugar de la red eléctrica donde se despliegan los sistemas PLC podemos distinguir varios tipos:

•  Red PLC de acceso: Se despliegan entre el transformador de baja tensión y la casa del abonado. Son una alternativa a los sistemas de banda ancha xDSL. Es un sistema full dúplex punto a multipunto.

•  Equipo de cabecera: Tiene la función de router y está situado junto al transformador de baja tensión. Básicamente es un módem digital de alta velocidad y actúa como maestro en el sistema PLC. Tiene la función de asignar el uso del canal de comunicaciones entre los diversos usuarios conectados a él (hasta 256). Es propiedad de la compañía eléctrica.

•  Módem PLC: Es el equipo situado en casa del abonado eléctrico. Funciona siempre como esclavo del equipo de cabecera. Los hay de tipo externo, los cuales convierten cualquier enchufe de la casa en un punto de acceso a Internet. En ese caso disponen de un puerto Ethernet o USB para conectar el ordenador. También los hay de tipo interno, los cuales están integrados en el ordenador.

•  El módem PLC dispone de una entrada (RJ11) que permite conectar un teléfono analógico.

• Repetidor PLC: Se emplea en los casos en los que las distancias del abonado al equipo de cabecera es demasiado grande y la señal recibida es pequeña. La máxima distancia hasta el abonado, sin repetidor, es de unos 350 metros.

• Red PLC doméstica: Se despliegan dentro de la casa del abonado. Complementan a los servicios de acceso y pueden competir con las redes LAN.

• Pasarela doméstica: Realiza la función de interfaz entre la red exterior (PLC, xDSL, LMDS, fibra, etc.) y la red interior. Módem PLC: Realiza la función de interfaz entre los equipos domésticos (PC, impresora, teléfono, TV, etc.) y la red eléctrica interior.

• Red PLC de media tensión: La tecnología PLC se aplica a las líneas de media tensión como transporte de datos desde los transformadores de alta/media tensión hasta los transformadores de media/baja tensión. Es una alternativa a los sistemas de fibra óptica. Alcatel dispone del sistema LineRunner que realiza esta función.

• Los sistemas PLC presentan normalmente interfaces de gestión SNMP, lo que está acorde con sus principales áreas de aplicación: acceso a Internet, telefonía IP, etc., es decir aplicaciones en el dominio de los datos.

• El sistema PLC utiliza las mallas eléctricas de media y baja tensión para su distribución, además de producir también su conmutación. Las diferentes implementaciones de esta nueva tecnología tienen el potencial para interconectar a través de las instalaciones eléctricas internas: de casas, oficinas, edificios, computadoras y periféricos. También son eficaces y competitivos en costos como sistemas de “última milla" para servicios de datos, voz y video en Banda Ancha. Los sistemas PLC consisten en dispositivos terminales (módems) que se enchufan en la Red de suministro eléctrico, no sólo para alimentarse sino para utilizar ésta como medio del enlace de datos a otros terminales ubicado en la misma Red o una vecina. Estas unidades de usuario (UU) proporcionan interfaces para datos (USB, Ethernet) y eventualmente telefonía analógica sobre 2 hilos (FXS). Las UU reportan a unidades de concentración (UC), y estas a su vez a enrutadores y/o switches para producir conmutación local o hacia otras redes (Telefonía Pública, Internet, etc.). Las UC suelen tener la capacidad de establecer entornos VLAN, pudiendo prescindir del enrutador para este servicio.

• El uso de la Red Eléctrica existente significa reducción de costos y proporciona un acceso a la Banda Ancha y a la interconexión entre dispositivos.

• Los sistemas de PLC, estaban limitados a velocidades de transferencia de datos relativamente bajas, típicamente menos de 500 Kbps. Estos sistemas con baja tasa de transferencia todavía están en uso en aplicaciones como telecontrol, tal es el caso de interruptores en instalaciones domésticas y en el caso de empresas proveedoras de servicios eléctricos para supervisión de sistemas, comunicaciones de datos y telefonía. Los nuevos sistemas utilizan técnicas de acceso al medio muy modernas y eficientes, con altos rendimientos Bit/Baudio, inmunidad al ruido y tolerancia a los cambios eléctricos del medio (DSSS, OFDM). A nivel de usuario la conectividad está proporcionada en base al conjunto de protocolos TCP/IP, proveyendo a los equipos terminales capacidades multimedia.

• Técnicas de modulación

•  El canal de PLC es un ambiente muy hostil. Las características de un canal de PLC tienden a variar en tiempo, situación y con los cambios de carga, lo que justifica técnicas de modulación robustas. El PLC usado para el propósito de comunicación requiere esquemas de modulación sofisticados. Las técnicas de modulación convencionales como ASK, PSK o FSK normalmente son excluidos por la conducta hostil del canal de PLC. Una posible solución para superar los problemas en un canal de comunicaciones de este tipo, es usar un método de modulación robusta. Si el método de modulación puede ocuparse de la atenuación desconocida, así como de los cambios de fase desconocidos, entonces el receptor puede simplificarse. El problema es combinar estos requisitos con una alta tasa de bits, necesaria en las comunicaciones de las computadoras actuales y las limitaciones del ancho de banda en el canal PLC. Dos métodos de modulación cumplen con todos estos requisitos y esos son OFDM, DSSS.

• Modulación GMSK GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) es un esquema de modulación continua en fase, una técnica que consigue suavizar las transiciones de fase entre estados de la señal, consiguiendo por tanto reducir los requisitos de ancho de banda

• Modulación DSSS (“Direct Sequence Spread Spectrum”)

•  El espectro ensanchado (SS) es una técnica de transmisión en la cual un código pseudoaleaotorio, independiente de los datos de información, es empleado como forma de onda modulante para “desparramar” la energía de la señal sobre un ancho de banda mucho mayor que el ancho de banda de información de la señal original. Los sistemas de secuencia directa (DS) son sistemas de espectro ensanchado en los cuales la portadora está modulada por un código de dispersión de alta velocidad y una corriente de datos de información. La secuencia del código de alta velocidad es el causante directo del ensanchamiento de la señal transmitida.

•  Las características que presenta esta modulación son las siguientes:

• Se basa en la multiplicación de la secuencia de bits original por una secuencia digital (chips) de velocidad mucho mayor.
• El código de expansión expande la señal por una gran banda de frecuencias.
• La expansión es proporcional al número de bits usados.
• Se combina la información digital de la secuencia de bits con los bits de la secuencia de expansión, usando OR exclusivo. 

• Las ventajas y desventajas que presenta esta modulación son:

• Acceso múltiple: si múltiples usuarios usan el canal a la vez, habrá múltiples señales DS superpuestas en tiempo y frecuencia. Si los códigos usados tienen muy poca correlación, podrán separarse los canales sin problemas.
•  Interferencia multicamino: si la secuencia código está bien seleccionada, la señal será cero fuera del intervalo [-Tc, Tc], donde Tc es la duración del chip.
•  Interferencia de banda estrecha
•  La generación de señales código es sencilla

• Modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Mul
• Modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) El origen del OFDM es en la década de los 50/60 en aplicaciones de uso militar que trabajan dividiendo el espectro disponible en múltiples subportadoras. OFDM es una tecnología de modulación digital, una forma especial de modulación multi-carrier considerada la piedra angular de la próxima generación de productos y servicios de radio frecuencia de alta velocidad para uso tanto personal como corporativo. La técnica de espectro disperso de OFDM distribuye los datos en un gran número de carriers que están espaciados entre sí en distintas frecuencias precisas. Ese espaciado evita que los demoduladores vean frecuencias distintas a las suyas propias.
• Este sistema al trabajar con gran número de portadoras tiene las siguientes ventajas:  Sincronización más simple y robusta  Fácil de adaptarse a cortes  Mejor inmunidad a ruidos impulsivos, interferencias  Mejor robustez frente a distorsiones
• La principal ventaja de este sistema es que se puede adaptar fácilmente a los cambios en las condiciones de transmisión de la línea eléctrica y que se pueden utilizar filtros para proteger los servicios que puedan resultar interferidos.

• Características de PLC
• La principales características de Power Line Comunication son varias:
• No es necesario ningún tipo de obra adicional para poder disfrutar es esta tecnología de Banda Ancha, al utilizar la propia red eléctrica para la transmisión de datos y voz.
• No sufre de los inconvenientes de ADSL o cable que no llega en muchos casos al usuario final. Al estar ya implantada la red eléctrica permite llegar a cualquier punto geográfico.
• Se dispone de una única toma a la cual se conecta un módem con tecnología PLC.
• La conexión es permanente durante las 24 horas del día
• Su instalación por parte del cliente es sencilla y rápida.
• El ancho de banda es de 45 Mbps aunque actualmente ya se alcanzan velocidades de 135 Mbps y en breve se llegará a 200 Mbps, permitiendo la distribución de datos, voz y vídeo a unas velocidades mucho más que aceptables.
• Posibilidad de implementar servicios como Internet a altas velocidades, telefonía VoIP (Voz sobre IP), Videoconferencias, VPN's, Redes LAN, Games online, Teletrabajo y comercio electrónico.

• Conexión de PLC
• Para poder disfrutar de ésta tecnología son necesarios varios dispositivos:
• Módem PLC- Es el dispositivo instalado en el hogar del abonado y permite tanto la transmisión de datos como el servicio telefónico por voz.
• Repetidor- Es instalado generalmente en el cuarto de contadores de una empresa, comunidad o parcela y es el dispositivo que se conecta con el módem del usuario. Su función principal es la de regenerar la señal PLC y permite la conexión de hasta 256 modems.
• Dispositivo Head End. Este dispositivo situado en los centros de las compañías eléctricas se conecta con los repetidores. Estos equipos están preparados para conectarse con redes IP (Ethernet) y existen dos tipos de equipos Head End, de Media Tensión (MT) y Baja Tensión (BT) teniendo un alcance de 600 m. MT y 300 m. BT.

La topología de una red PLC simplemente consiste en la conexión a Baja Tensión del módem por parte del usuario y dicho dispositivo comunica, mediante un sistema protegido de algoritmos propiedad de la compañía valenciana DS2 encargada de la fabricación de chips PLC, con el repetidor situado en el cuarto de contadores.

Este tramo de conexión entre el módem y el repetidor dispone de una velocidad de 45 Mbps distribuidos en 27 Mbps de bajada y 18 Mbps de subida y ésta comunicación es compartida por todos los usuarios que dependen del mismo repetidor. Esto indica que si en un repetidor concurren 100 conexiones la velocidad teórica de bajada es de 270 Kbps pero si las conexiones son 10 la velocidad será de 2,7 Mbps con lo cual siempre será más ventajoso que ADSL ya que como mucho se dispondrá de una velocidad de 256 Kbps.

El siguiente tramo de la topología es el perteneciente a Media Tensión y corresponde al conexionado entre el repetidor y el equipo Head End. El siguiente nivel es la comunicación entre equipos Head End ubicados en los diferentes centros de las compañías eléctricas. La velocidad de transferencia en estos tramos es de 135 Mbps y se realiza por medio de redes de transporte Gigabit Ethernet (1000 Mbps) o SDH/Sonet (red de telefónica de fibra óptica de hasta 40 Gbps).

• ¿Que ventajas ofrece PLC?
• La tecnología PLC como ya indicamos antes ofrece una serie de ventajas frente a otros sistemas de comunicación:
• No es necesario ningún tipo de obra civil al ya estar implementada la red.
• Con un solo repetidor se provee de conexión hasta 256 hogares.
• Con el tiempo los costes se abaratarán.
• Las velocidades ofrecidas pueden superar los 10 MB frente a los 2 MB de ADSL.
• Se podrá realizar la conexión desde cualquier punto del hogar e incluso se permite la posibilidad de conectar dos modems y tener dos conexiones independientes.
• Por medio de microfiltros se evitan las posibles interferencias generadas por los electrodomésticos.
• Los tarifas de conexión, aunque todavía no están fijadas, no superarán las cuotas de ADSL.
• Alternativa a ADSL que ocupa el 90% de la cuota de mercado.
• La ventaja de este enfoque es patente, al plantear la utilización de una infraestructura ya existente y de muy extensa cobertura, como es la red eléctrica, para la prestación de servicios de telecomunicaciones.
•  La reducción del costo de mano de obra, pues al automatizar las tareas, el ser humano comienza a volverse un elemento prescindible.
•  Su instalación es bastante sencilla, además de ocupar poco espacio y la posibilidad de manejar múltiples equipos de manera simultánea gracias a la automatización.
• Hay un mejor monitoreo de los procesos, lo que hace que la detección de fallos se realice rápidamente.
• Se ahorran costos adicionales como los de operación, mantenimiento e incluso energía.
• Son fáciles de instalar
• La estabilidad y calidad de la señal es optima.

• Son muy fáciles de instalar. Plug & Play, es decir, lo enchufa y listo
• La estabilidad y calidad de la señal es óptima
• Ayuda a descargar la red WiFi que existe en una vivienda u oficina que suelen estar saturadas con varios dispositivos conectados
• Funcionan mejor que los repetidores WiFi en viviendas de varias plantas
• Las redes que se realizan con powerline funcionan mejor que las redes WiFi con respecto a la distancia
• Mayor seguridad. Evita el robo de Internet al ir dentro de tu propio circuito eléctrico, que es completamente independiente del de otra vivienda

• Es muy pero muy fácil programar un PLC porque la compañía del mismo ya te vende un software muy fácil de usar. En unas pocas horas ya se puede aprender ese lenguaje de programación específico, que al final de cuentas resulta muy simple.
• Con un PLC, no es necesario cambiar toda la estructura mecánica para cambiar de tarea. Lo ideal, es decir, lo que se debería hacer, es que la mecánica tenga un alto rango de dinamismo para que la programación sea la única que se cambie frente a lo material. Entonces, si se debe cambiar la automatización, que nada más se tenga que cambiar el código y que la mecánica se adapte a ello sin hacer cambios en la misma. Esta es la idea básica de la programación de un PLC.
• Otra gran ventaja de un PLC es que se lo puede programar para que cuando haya una falla, que éste nos indique en donde está de acuerdo a lo que se detectó con los sensores de las entradas.
• Mínimo espacio de ocupación.
• Menor coste de mano de obra de la instalación.
• Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.
• Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo cableado.

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• Desventajas:
• Los casos, los controladores lógicos programables, o PLCs, presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos cualificados específicamente para ocuparse de su buen funcionamiento.

• Requiere un personal calificado para el manejo de estos dispositivos, lo que implica no solo un costo relativamente elevado, sino también la dificultad de encontrarlo.
• Es que se deben tener en cuenta múltiples detalles para que la operación salga a la perfección, tanto en la producción, como en el código de  programación.

• Si la instalación eléctrica es antigua o no funciona correctamente es posible que nuestro PLC tampoco.
• Estos extensores de red no son muy amigos de las regletas con interruptores. Es mejor usarlo directamente en el enchufe
• Pérdida de enchufes. 
• No todos los PLC incluyen WiFi, por tanto sólo se conectan a través de cable

• La gran desventaja de un PLC es que antes de automatizar una tarea en la industria, es necesario tener en cuenta todos los detalles de lo que se debe hacer para que nada salga mal.
• La tarea o el proceso depende totalmente y enteramente del código de la programación. Esta no puede estar mal. Por ello, el programador debe ser muy bueno.
• El costo inicial de lo que implica automatizar una tarea con un PLC es muy elevado. Ésta es una clara desventaja.

• Desventajas de PLC

•  Hay varios problemas presentados por la introducción de la banda ancha en redes de energía eléctrica en los sistemas de comunicaciones. Estos problemas pueden categorizarse en tres áreas y referidas a la compatibilidad:
•  Entre las redes privadas y públicas  
• Políticas de telecomunicaciones.  
• Interferencia en radiocomuniciones.

• Ventajas de PLC sobre otras tecnologías (a) Economía de instalación

•  Sin obra civil.
•  Cada instalación en un transformador da acceso entre 150 - 200 hogares. (b) Anchos de banda muy superiores a ADSL  
• El límite de velocidad promedio práctico para ADSL es 2 Mb.
•   PLC puede llegar a ofrecer hasta 200 Mb. (c) Emisiones electromagnéticas
• .  Equiparables a ADSL y muy inferiores a la telefonía móvil. (d) Monopolio en el bucle local.
•  No existen alternativas a ADSL y el operador dominante tiene más del 90% de cuota de mercado.  Cualquier enchufe en casa se convertiría en un acceso a los servicios.
•   Lanzamiento rápido: tecnologías competidoras como VDSL, G.SHDL, AD-SL2, ADSL2+, etc. también están en el horizonte, con lo que aprovechar la actual situación es importante.
•  Precio competitivo frente a ADSL.
•  Buena calidad VoIP (voz sobre IP)
• .Velocidades y demás parámetros de conexión aceptables según lo ofertado.  Estabilidad frente a interferencias.
•  Marco legal y administrativo propicio.
•  Evolución de la actual tecnología y abaratamiento de los dispositivos PLC.

La modulación del PLC comenzó en una primera generación con la modulación GMSK y DSSS que ofertaba velocidades de entre 1 y 4MBps pero ya en la segunda generación se empezó a introducir la modulación OFDM.

• Las características generales de la segunda generación fueron utilizar OFDM con:

•  1280 portadoras
•  Tasa de transferencia: mayor de 27Mbps en la bajada y mayor de 18Mbps en la subida
•  Tasa de transferencia adaptable según la SNR (Relación Señal Ruido) con más de 8 bits por portadora.
•  Eficiencia de la modulación de 7,25bps/Hz

• De la tercera generación que actualmente esta en desarrollo se espera:

•  Modulación OFDM densa  Velocidades mayores a 100Mbps
•  Lograr mayor eficiencia gracias a una mayor densidad del multi-carrier
•  Un coste menor o igual al del DSL/CABLE