2.0 Introdução:
2.1 - Rede Elétrica:
Antes de se começar a se falar sobre as PLC’s em si, cabe se realizar primeiramente uma breve análise sobre a rede elétrica de distribuição.
Tendo inicio após a geração e energia, o processo de distribuição começa ainda dentro das usinas, aonde o nível da tensão é aumentado, ficando normalmente entre 69kV e 750kV, para então ser enviado pelas linhas de transmissão. Então, quando chega aos centros consumidores, a tensão é abaixada comumente para 13,9kV, sendo então denominada de média tensão, compondo a distribuição primária. Após tal redução o sinal é conduzido até os transformadores nas ruas. Quando chega aos postes, a tensão é novamente abaixada, ficando nos valores de 127/220V (baixa tensão), formando a distribuição secundária que irá chegar até cada residência.
(Fig. 2.1 – Esquema de distribuição da rede elétrica.)
2.2 – PLC:
Por definição, a tecnologia PLC se baseia na modulação de sinais de telecomunicações sobre o canal da rede elétrica. Inicialmente ela foi desenvolvida observando-se diversos equipamentos que já geravam modulações nessa rede. Por exemplo, liquidificadores antigos, que inseriam modulações, ou ruídos, identificáveis no canal. Portanto, quando esses aparelhos eram usados, outros como sistemas de som e televisão, sofriam interferências.
Aparelhos como esses liquidificadores recebem eletricidade para o rotor de seus motores por carvões, o que gera atrito, de onde centelhas acabam por introduzir na rede elétrica sinais modulados. Tais sinais não são uniformes e possuem freqüência bastante próxima da velocidade de giro do motor, além das freqüências harmônicas. Assim, como não existem controladores do nível de modulação e filtros que impedissem a propagação, o sinal modulado será conduzido pela fiação elétrica a outros equipamentos ligados próximos.
Tendo como base esse fenômeno, desenvolveu-se uma tecnologia que permitisse que se transmitissem sinais controladamente, com freqüências diferenciadas das que são utilizadas por outros equipamentos e pela transmissão elétrica. Está é a tecnologia PLC, que atualmente tem sido denominada Broadband PowerLine (BPL). Sistemas que usam essa tecnologia utilizam a faixa de 1,6 a 30 MHz, com taxas de até 200Mbps.
O principio elementar dessa tecnologia é que como a ordem da freqüência do sinal modulado é muito maior do que a do sinal elétrico, que opera na faixa de 50 a 60Hz, ambos podem existir em harmonia no mesmo canal sem que ocorra perda de informação.
Os sistemas PLC trabalham com a camada de enlace do modelo OSI, podendo ser acoplada a redes TCP/IP. De fato, as PLC’s são capazes de distinguir pacotes TCP e UDP, além de possuírem agentes SNMP para que se possa monitorar e controlar a rede.
2.3 - PLC No Brasil:
Atualmente, tem-se instalada em Porto Alegre no Rio Grande do Sul, desde dezembro de 2006, a primeira PLC(Power Line Communication) do Brasil. Contudo, mesmo após ele ter sido efetivamente instalada, o modelo adotado pela ANATEL não exige nenhuma regulamentação adicional para a prestação de serviços. No momento, a ANATEL apenas certifica a os produtos utilizados nas redes PLC de modo a garantir a compatibilidade funcional e eletromagnética, segurança elétrica, emissão de radiofreqüências, entre outros fatores.
Um dos problemas que, de certo modo, inibe o desenvolvimento e a difusão da tecnologia PLC no país é a falta de padronização dos produtos. Sem se ter uma padronização, o que ocorre é que os produtos de fabricantes distintos não são interoperáveis. Desse modo, um provedor de rede PLC fica dependente de um produto em especifico, ficando sempre a mercê da evolução tecnológica e preço da tecnologia escolhida. Isto, de certo modo, inibe o surgimento de concorrentes que acabariam de fazer com que as PLC evoluíssem e diminuísse de preço mais rápido. De fato, existem grupos de discussão que contribuem com idéias para alguns órgãos de padronização localizados primordialmente nos EUA, Europa e Japão.
2.4 - Tipos de PLC:
2.4.1 - Quanto a freqüência:
a. PLC Faixa Larga (BroadBand) :
Este tipo utiliza grande faixa de freqüências, variando de 1.6 a 30Mhz, enquanto que possui alta taxa de transmissão. Este é o tipo de PLC que mais vem recebendo atenção em virtude de sua utilização para o acesso a internet e é o foco deste trabalho em especial.
b.PLC Faixa Estreita(NarrowBand):
Este tipo utiliza uma faixa de freqüência menor, na faixa de 0.1 a 0.9 kHz, possuindo taxa de transmissão menor que 1Mbps. Suas aplicações geralmente são nas áreas de gestão de energia elétrica, automação, medição remota, etc.
2.4.2 - Quanto a localização:
a. Power Line Indoor Communication (PLIC):
A PLC é feita para fins de se construir uma rede local. É feita através de uma caixa comutadora que injeta dados de uma rede banda larga, xDSL, Wifi na rede elétrica do local. Através de uma PLIC, todas as tomadas se tornam pontos de conexão para a rede.
b. Power Line Outdoor Communication (PLOC):
A PLC é feita como uma rede entre subestações elétricas e redes locais/residenciais. No PLOC, existe o papel do Master, que tem o papel de controlar e repetir o sinal transmitido, sendo conectado à distribuição primária ou secundária. Através do Master que é possível que se tenha diferenciações na taxa de transmissão de acordo com os contratos com os clientes.
A quantidade de usuários que podem se conectar a um mesmo Master costuma ser, no máximo quarenta, mas este número sofrer variações. Através de testes, constata-se que um Master pode cobrir, sem perdas, até 2 km, se estiver conectado a rede de distribuição primária, ou seja, aquela que possui tensão de 13,8 kV
A tecnologia Broadband over Power Lines(BPL) é o uso de PLOC para o acesso de banda larga à Internet. Para tanto, é necessário um modem BPL ligado a rede elétrica para se ter o acesso de alta-velocidade. Os modens utilizados usam 11 voltas para a transmissão em alta freqüência (1,6 a 30Mhz). A velocidade assimétrica desses modens costuma ficar na faixa de 256kbps a 2,7Mbps, sendo que no repetidor que fica localizado do medidor da rede elétrica, a velocidade é de até 45Mbps, que pode ser conectado até 256 modens.Vale ressaltar que essas restrições são baseadas em requisitos para a qualidade do serviço, ou seja, caso elas não sejam respeitadas haverá queda na qualidade da PLC em questão. Já nas estações de média voltagem, a velocidade para a conexão a internet é de até 135Mbit/s. Esta conexão pode ser feita através de, por exemplo, fibras ópticas ou conexões sem fio.
Cabe ressaltar que tanto nas PLOC, quanto nas PLIC, todas as tomadas estariam aptas a serem pontos de acesso, sendo apenas diferenciadas na forma como é feito o controle, interligação dos equipamentos e transmissão de dados.
