Seção: Tutoriais Banda Larga

Topologia de uma Rede de Telecomunicações onde se Utiliza a Tecnologia PLC

A topologia da rede será a mesma da usada para distribuição de energia elétrica, tornando cada tomada um ponto potencial para transmissão de dados, transformando desta maneira a rede elétrica de prédios e residências em uma verdadeira LAN (WIKIPEDIA, 2009).

A topologia geral de uma rede de telecomunicações onde se utiliza a tecnologia PLC é ilustrada na figura 5.

Figura 5: Acesso do PLC e distribuição na rede

Fonte: LITTLE, 2008.

Os segmentos de rede são descritos a seguir.

Rede de Acesso PLC

A grade de baixa tensão realiza a função do segmento de acesso (última milha) da rede de telecomunicações. A rede de acesso interconecta Modems PLC com o Equipamento PLC de Transformador. O socket elétrico convencional torna-se um ponto de conexão a serviços de telecomunicações.

Os Equipamentos PLC de Transformador localizam-se junto aos Transformadores de MT/BT. A rede de acesso PLC pode ainda envolver repetidores, em função da distância entre os equipamentos PLC.

O Modem PLC pode ser conectado a uma rede local (LAN) existente na residência do usuário, possibilitando diversos usuários se conectar e dividir uma conexão em alta velocidade, opção que é especialmente útil para SOHO’s (Small Offices Home Offices).

Também se pode utilizar a rede elétrica in-house pra estabelecer uma rede local levando o sinal PLC a todos os cômodos da casa ou escritório.

Rede de Distribuição PLC

É a parte da rede de acesso que pode ter uma abrangência, inclusive metropolitana, que interliga a rede de acesso de última milha aos provedores, ou ao backbone. Observe-se que devido a sua capilaridade potencial recebe uma denominação especial: rede de distribuição.

A rede de distribuição interconecta os Equipamentos PLC instalados nas subestações MT/BT. Esta interconexão admite uma variedade de soluções, que podem ser combinadas. Desta forma a rede de distribuição pode se basear:

• No sistema de distribuição de média tensão, conectando diferentes subestações MT/BT por meio de equipamentos PLC de média tensão (pode se utilizar tanto à rede aérea quanto a rede subterrânea);
• Em um sistema de transmissão por fibras ópticas conectando diferentes subestações MT/BT;
• Em qualquer tecnologia como XDSL ou LMDS.

Normalmente as subestações são conectadas por uma configuração de referência em anel com rotas de proteção em caso de falha.

O desenvolvimento de PLC de média tensão é de elevada importância, na medida em que impacta positivamente a economicidade e a rapidez de implantação, permitindo as prestadoras e concessionárias de serviços servir-se de suas redes de distribuição para conectar diferentes subestações de baixa tensão.

Interconexão às redes de provedores de serviços

Em algum ponto da rede de distribuição é necessário interconectar aos provedores de serviço de Internet ou telefônicos. Outros serviços de valor adicionado como vídeo streaming e serviços multimídia podem exigir uma interconexão ou serem providos diretamente pelo operador de PLC.

Deve-se observar que embora a interconexão com a PSTN possa requerer equipamentos de comutação adicionais, normalmente de custos elevados, o serviço de voz pode tecnicamente ser provido internamente à mesma rede de distribuição sem custos extras para o provedor de PLC.

Serviços Suportados na Rede PLC

Os serviços de telecomunicações em uma rede PLC estão baseados no protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). O estágio atual da tecnologia PLC e as possibilidades de exploração de serviços que ela oferece merecem dupla atenção por parte dos dirigentes das Empresas de Energia Elétrica. Em primeiro lugar, a anunciada chegada da competição nos mercados de energia e a conseqüente pressão pelo aumento de resultados vêm forçando essas empresas a buscar fontes alternativas de receita. Em segundo lugar, 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, e oferece um largo espectro de aplicações, tais como o acesso a Internet em Banda Larga, telefonia, tele-controle, serviços de controle de eletrodomésticos, serviços audiovisuais, segurança predial, etc. (FRANÇA, 2009).

Acesso a Internet em Banda Larga

Atualmente se constitui na principal aplicação de PLC. O serviço é similar a outros serviços de banda larga fornecidos pelo mercado, com velocidade compartilhada de até 200 Mbit/s, permitindo aos usuários acessar os mais variados Serviços de Internet. As ofertas comerciais disponíveis no mercado fornecem, por exemplo, acessos com velocidade em torno de 600 kbit/s, para clientes residenciais.

Telefonia

O fornecimento de telefonia através de VoIP (protocolos SIP, H.323) ratifica a posição do PLC como uma alternativa de rede de acesso de telecomunicações.

A telefonia VoIP está atingindo os níveis de qualidade da telefonia tradicional comutada e os experimentos na Europa confirmaram a elevada qualidade através da preferência dos usuários. A tecnologia PLC permite priorizar os dados VoIP na entrega de tráfego a rede, para obter a máxima qualidade de serviço.

Um dos benefícios imediatos para a concessionária de energia elétrica com o uso da tecnologia PLC, pode ser a aplicação de voz corporativa, onde as chamadas telefônicas entre usuários da mesma rede de distribuição não necessitam ser comutadas para as redes de prestadoras de serviços de telecomunicações.

Isto significa que o serviço de voz é fornecido sem custos adicionais quando as duas partes da chamada são usuários da mesma rede PLC.

Aplicações Típicas de Prestadoras de Serviços de Utilidade

Há, na implantação de uma rede PLC, um conjunto de benefícios potenciais para o serviço de utilidade pública e para a prestação de serviços pela empresa de energia na medida em que possibilita um incremento de eficiência operacional e utilização de sua infra-estrutura, permitindo o acréscimo de serviços de valor adicionado ao portfólio da empresa (FRANÇA, 2009).

As possíveis aplicações incluem leitura automática de medidores, supervisão e gerência da demanda, análise de sobrecargas, notificação de quedas, supervisão de perda de fase, caracterização de falhas, e muitas outras. Outras aplicações adicionais podem ser instaladas, como:

• Tele-controle de subestações de transformadores;
• AMR (Automatic Meter Reading): Leitura remota de parâmetros de energia elétrica (tensão, corrente, potência, etc..), podendo ser compartilhados, caso conveniente, com a concessionária de distribuição de água e gás;
• Voz corporativa, ou seja, para o pessoal interno a corporação (baseada em VoIP);
• Tarifação sobre leituras em tempo real;
• Autorização e desconexão remotas de interruptores e dispositivos pelos usuários (razões de segurança) e controle operacional de ações remotas;
• Mudança remota de parâmetros contratuais sem necessidade de acesso ao medidor (por exemplo, potencia máxima);
• Comparação entre a energia fornecida pelos transformadores e a energia consumida;
• Detecção de roubos e prevenção de uso não autorizado de medidores;
• Supervisão da qualidade de serviço fornecida a cada consumidor (por exemplo, número e extensão das interrupções de serviço);
• Detecção de fraudes;
• Previsão de consumo, gerência de consumo, e serviço automatizado dos usuários.

Decorrentes destas aplicações poderão surgir outras utilidades:

• Flexibilidade no período de tarifação;
• Erros de leitura e diminuição das disputas legais com os usuários;
• Soluções mais rápidas para reclamações legais;
• Estrutura tarifária mais simples;
• Estabelecimento simplificado de contratos;
• Otimização do consumo.

Programas de supervisão e gerência da demanda poderão ser desenhados para incentivar os usuários a modificar seu nível e padrão de consumo ou gerenciar remotamente o serviço fornecido:

• Desconexão imediata, desde que autorizada pela Regulamentação;
• Aviso ou retardo de desconexão;
• Registro em separado de consumo para o pagamento apropriado sem desconexão.

A tecnologia PLC pode permitir a identificação ou até mesmo a predição de algumas falhas de equipamento e sua localização, além de:

• Serviços de Monitoramento de Trânsito (Câmeras e Comandos);
• Automação Residencial.

Outras Aplicações

A tecnologia PLC pode contribuir para complementar o conjunto de aplicações de telecomunicações existentes, tanto no nível metropolitano (por exemplo, WiFi, 3G) quanto no nível doméstico (jogos, vídeo sob demanda, vídeo conferência, segurança e alarmes, etc.).

Finalmente, pela forma como a tecnologia vem sendo desenhada, todas as potenciais aplicações dos Serviços Internet e protocolos IP poderão ser implementados sobre redes PLC. Por exemplo, Teleworking, Tele-Surveillance, Telemedicine e e-Health, e-Learning, e-Government, com alta da disponibilidade de largura de banda, fornece uma plataforma de comunicações bidirecionais em banda larga, útil em uma ampla variedade de aplicações e serviços de valor adicionado que a autorizada se habilita a prestar.