| Artículos | 01 OCT 2003

Banda ancha en el enchufe

Tags: Histórico
Internet por la red eléctrica
Ramón J. Millán.
El abanico de posibilidades que tienen los internautas para acceder a alta velocidad a Internet es cada vez mayor. En breve aparecerá una alternativa denominada PLC que utiliza, aunque a algunos les suene a ciencia-ficción,la red eléctrica del hogar.

La red telefónica, diseñada específicamente para soportar el servicio telefónico, ha ido progresivamente ampliando su funcionalidad mediante la introducción de nuevas tecnologías con las que aprovechar la costosa infraestructura desplegada, para ofrecer también servicios destinados a la transferencia de datos (como el envío de faxes, el acceso a Internet, la videoconferencia, etc.). Así, para nosotros ya no es extraño ver cómo el par trenzado de cobre telefónico que constituye la parte de abonado de la red telefónica básica en nuestros hogares, es utilizado también por los modems analógicos convencionales V.90, los modems RDSI o los modems y routers ADSL, para permitir el acceso a Internet a través de nuestros PC.
Del mismo modo, la red eléctrica, utilizada desde hace más de un siglo con su propósito inicial de distribuir la energía a nuestros hogares, nos permitirá pronto disfrutar también de servicios de telecomunicación, como el acceso a Internet de banda ancha; gracias a la tecnología conocida como PLC (Power Line Communication).

Componentesde una red PLC
Dentro de la tecnología PLC se consideran tres ámbitos principales de aplicación. Uno de ellos es la transmisión punto a punto sobre líneas de distribución eléctrica de alta y media tensión orientada a servicios de transmisión de datos, voz y telecontrol. Esta línea lleva operativa unos 20 años y es utilizada básicamente con fines de teleoperación y telecontrol por las operadoras de energía eléctrica. Otra aplicación es la de comunicar distintos aparatos domésticos, como sistemas de control de la iluminación o de las persianas, utilizando el tendido eléctrico interno de baja tensión de la vivienda. Este mecanismo de comunicación ha sido implementado desde hace también unos 20 años en las conocidas como viviendas domóticas, que son aquellas que integran una serie de automatismos en materia de electricidad, electrónica, robótica, informática y telecomunicaciones; con el fin de asegurar al usuario un aumento de la seguridad, de la comodidad, del ahorro energético, de las facilidades de comunicación y de las posibilidades de ocio. Finalmente, otra tercera línea es la de los sistemas de comunicación para el acceso a las redes públicas desde viviendas u oficinas. En este caso, la tecnología es muy similar a la de los casos anteriores, aunque algo más compleja, pues la transferencia de datos se realiza a una velocidad mucho mayor y las posibles fuentes de interferencias son mayores. Esta aplicación, que ya está siendo comercializada por varias operadoras eléctricas, es la que más interés ha suscitado en la industria y será la que describamos a continuación.
La red eléctrica consta de tres tramos bien diferenciados: de alta tensión, de media tensión y de baja tensión. La energía es generada en centrales desde donde es distribuida a las grandes estaciones de transformación con unas tensiones de 100-400 kilovoltios. La razón de utilizar unas tensiones tan elevadas es que, a mayor tensión, menor es la intensidad necesaria y menores las pérdidas que crea la resistencia del cable (P=R·I2). A partir de ahí, la energía inicia su viaje por los gruesos cables de las líneas de alta tensión. Cuando se aproxima al lugar de consumo, otros transformadores bajan la tensión a cifras más bajas, entre los 15-20 kilovoltios. Esta es la red de media tensión, formada generalmente por líneas enterradas. Puesto que la tensión eléctrica doméstica o red de baja tensión en Europa es de 220 voltios (en Estados Unidos es de 120 voltios), en los barrios existen centros de transformación, que se encargan de realizar nuevamente dicha conversión. Finalmente, cuando conectamos un aparato a un enchufe y cerramos el circuito, obtenemos trabajo útil (luz, calor, movimiento, etc.) de la corriente eléctrica.
Los componentes básicos de una red PLC son el módem PLC de alta velocidad o cabecera en el centro de transformación, la pasarela residencial PLC en el edificio de los abonados y el módem PLC en el piso del usuario.
El módem PLC de cabecera ubicado en el centro de transformación de media tensión de la operadora eléctrica, acopla y desacopla la señal de datos de la señal eléctrica. Puesto que la red eléctrica de baja tensión esta compartida por entre 100-300 casas en Europa, el módem de cabecera se encargará de soportar el tráfico procedente de todos esos usuarios, asignando dinámicamente la capacidad de los canales de datos disponibles a los usuarios basándose en su demanda instantánea y en el tipo de tráfico de datos a enviar; pues el tráfico de datos en tiempo real (como la voz o el vídeo), que requieren un retardo mínimo, es priorizado respecto a otros tipos de tráfico. Los centros de transformación se unirán entre sí mediante PLC u otra tecnología, uniendo uno de ellos al centro de servicios conectado a Internet u otras redes de telecomunicaciones, y desde el que también se podrán supervisar y controlar remotamente los equipos PLC instalados y gestionar datos de los clientes como la lectura de contadores. Por último, el operador deberá también, en algunos casos, instalar en el cuarto de contadores de cada edificio una pasarela residencial que es un repetidor encargado de amplificar la señal y retransmitirla hasta todos los enchufes de los hogares u oficinas.
El cliente, al contratar el servicio, deberá comprar e instalar un pequeño módem PLC donde se conectarán los equipos de transmisión de datos, como un PC. Este módem dispondrá de un puerto para ser conectado al enchufe y otro, generalmente USB (aunque también, según el modelo, puede ser RS-232 o Ethernet), para ser conectado al PC del mismo modo que un módem ADSL. El módem PLC se encarga de separar la señal de baja frecuencia del suministro eléctrico (a 50 Hz en Europa y a 60 Hz en Estados Unidos) de la que transporta los datos (de 1,6 a 30 MHz actualmente). Este funcionamiento es muy similar al del splitter ADSL, que separa la señal de voz analógica tradicional (que ocupa la banda de 300-3.400 Hz) de los datos. Para ello, el módem tiene en su interior dos filtros: uno de paso bajo, que dejará circular la electricidad y al cual se conectarán los electrodomésticos, televisores y demás aparatos del hogar; y otro de paso alto, que separará la onda portadora de información. Esta última será tratada por el módem con el fin de convertirla en datos útiles para el PC (vídeo, imagen, voz, etc.) en forma de protocolo IP. Este filtro se encarga también de limpiar los ruidos variables generados en la red por todos los aparatos eléctricos conectados y que podrían introducir distorsiones muy significativas en la transmisión de datos, y de ofrecer privacidad a la comunicación de datos basada en VLAN y protección mediante mecanismos de encriptación. Por la arquitectura de la red de baja tensión, el ancho de banda es compartido por todos los abonados conectados a un mismo centro de transformación; de mod

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