Seção: Tutoriais Banda Larga

 

Redes PLC II: Equipamentos

 

Tipos de Equipamentos

 

Há diversos tipos de equipamentos PLC, que podem ser utilizados na oferta de serviços de telecomunicações sobre a rede de distribuição de energia elétrica (SANTOS, 2008):

  • Modems utilizados nas instalações dos usuários;
  • Equipamentos de concentração;
  • Repetidores ou equipamentos intermediários (de baixa ou alta tensão);
  • Isolador de ruídos;
  • Equipamentos de Transformador BT/MT;
  • Equipamento de Subestação.

 

A figura 1 ilustra o posicionamento destes tipos de equipamentos em uma rede.

 

Figura 1: Variedade de Equipamentos PLC

Fonte: SANTOS, 2008.

 

Apresenta-se a seguir uma breve descrição de cada um destes equipamentos:

 

Modem PLC

 

O Modem PLC é um equipamento que realiza a interface entre os equipamentos dos usuários e a rede elétrica de distribuição, transformando o sinal do equipamento terminal de telecomunicações em sinal modulado e transportado sobre a rede elétrica.

 

Figura 2: Modems PLC

Fonte: SANTOS, 2008.

 

O Modem recebe alimentação e os sinais de telecomunicações pela rede elétrica de distribuição doméstica. O Modem permite também separar as aplicações de voz e dados, para os respectivos telefones ou computadores pessoais.

 

Há diversos tipos de modems: modem para acesso a Internet (Ethernet e/ou USB), modem para Internet e Telefonia (Ethernet e/ou USB + RJ-11) e modem só para voz (RJ-11).

 

Funcionalidades adicionais, tais como Modems WiFi, já estão também disponíveis e permitem a cobertura sem fio em áreas abertas.

 

Repetidor

 

O Repetidor recupera e re-injeta o sinal PLC proveniente dos Equipamentos de Transformador para a rede elétrica de distribuição doméstica. É instalado normalmente junto à sala de medidores de cada prédio ou em algum local intermediário (por exemplo, postes sem transformador) na rede de distribuição de baixa tensão.

 

Algumas vezes pode ser utilizado como um nó intermediário para expandir a cobertura ou aumentar a largura de banda em segmentos críticos da rede (por exemplo, devido a uma elevada atenuação entre o equipamento PLC do Transformador e o Modem PLC). Existe também Repetidores em Média Tensão com propósitos semelhantes.

 

Em alguns casos, dependendo da topologia da rede elétrica, o repetidor pode não ser necessário, caso em que o equipamento PLC do Transformador consegue uma conexão de elevada qualidade com o Modem PLC.

 

Isolador de Ruídos

 

Utilizado para diminuir a quantidade de ruído em uma rede, o que aumenta o desempenho geral da rede. Ele é utilizado quando o modem PLC está conectado a um circuito onde se conectam outros aparelhos.

 

Figura 3: Isolador de Ruídos

Fonte: SANTOS, 2008

 

Equipamento de Concentração

 

Determinados condomínios ou prédios podem exigir um equipamento de concentração que otimize a largura de banda para um conjunto de usuários próximos. Em prédios este equipamento é geralmente instalado junto à sala de medidores. Algumas vezes pode ser utilizado como um nó intermediário para expandir a cobertura ou aumentar a largura de banda em segmentos críticos da rede.

 

Equipamento de Transformador (Master/Gateway)

 

O Equipamento de Transformador é o dispositivo PLC instalado junto aos transformadores MT/BT (Média Tensão / Baixa Tensão). Sua função é extrair o sinal proveniente da rede de distribuição PLC (média tensão, fibra óptica, rede a cabo, etc.) e injetá-lo sobre a rede de acesso (baixa tensão).

 

Figura 4: Equipamento PLC do transformador MT/BT da rede elétrica

Fonte: SANTOS, 2008

 

Possibilita o fluxo de dados downstream do Equipamento Transformador até o Modem PLC ou para os Repetidores numa configuração ponto multiponto full-duplex. Os Equipamentos de Transformador são dotados de uma configuração modular flexível com:

  • Placas BT, as quais injetam o sinal PLC proveniente da rede de distribuição PLC sobre os cabos de baixa tensão;
  • Placas MT que permitem a interconexão destes equipamentos sobre a rede de distribuição de média tensão.

 

Opcionalmente os Equipamentos de Transformador podem incluir:

  • Placas WiFi que permitem o acesso wireless a clientes dentro da área de cobertura do Transformador, sem utilizar a rede de baixa tensão, mas utilizando a rede de média tensão para entrega do sinal;
  • Placas de Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet para interconexão destes equipamentos através de interfaces RJ-45 ou GbEthernet, o que permite o uso de fibra óptica ou outras tecnologias para a rede de distribuição (xDSL, LMDS, etc.).

 

Equipamento de Subestação

 

O Equipamento de Subestação é o dispositivo PLC instalado junto a Subestação. Sua função é, por um lado, permitir a interconexão com os provedores de serviços (Internet ou PSTN, por exemplo) e por outro lado, injetar o sinal na rede de média tensão. As funções do equipamento de Subestação podem ser desempenhadas, dependendo da configuração, pelo mesmo Equipamento de Transformador.

 

Equipamentos Acessórios (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 (MT e BT). Há 2 tipos de unidades de acoplamento:

  • Acoplamento capacitivo que injeta o sinal por contato direto com a rede de distribuição (por exemplo, feito por “piercing”);
  • Acoplamento indutivo que injeta o sinal por indução (por exemplo, feito por “ferrite”).

 

A solução de acoplamento a ser implementada é escolhida com base na qualidade do sinal e facilidade de instalação nas condições específicas da rede de distribuição utilizada. As soluções de acoplamento têm evoluído bastante, otimizando tempos, procedimentos, desempenho e segurança de instalação.

 

Funcionamento

 

O sinal da PLC sai da central, indo para o injetor, que vai se encarregar de enviá-lo à rede elétrica. No caminho, o repetidor tem a função de não deixar que os transformadores filtrem as altas freqüências.

 

Chegando perto da casa, o extrator deixa o sinal pronto para uso da casa enviando-o até o modem PLC, que vai converter para uso pelo computador, através de uma porta Ethernet ou USB.

 

No penúltimo passo, no caminho poste-casa, há 3 meios: cabo de fibra óptica, sistema wireless ou a própria fiação elétrica, sendo este último o mais provável num sistema PLC. Como há um repetidor a cada transformador, e nesse sistema com grids inteligentes não se usam mais os atuais 'relógios', descarta-se a desvantagem mais famosa do uso do PLC para acesso à Internet, ou seja, o fato dos transformadores filtrarem os sinais de alta freqüência, impossibilitando assim a instalação.