Banda Larga PLC

 

   

Resumo sobre o Sistema PLC e o impacto nas comunicações

 

1.-O que é o PLC ?

O PLC é uma tecnologia de banda larga que utiliza as redes eléctricas  de baixa tensão (BT) e média tensão (MT) para a transmissão de dados. 

  Esta tecnologia é mais conhecida como: 

   PLC = Power Line Communications
   PLT = Power Line Telecommunications
   BPL = Broadband Power Line

Três tipos de PLC envolvendo o uso da fiação da rede elétrica e frequências geradas: 

1- Controle caseiro

    Utilização da rede doméstica de energia para controlar eletrodomésticos. 
    Gama  de frequências: de  9 a 525 kHz.  

2-Tomada doméstica (home plug)

    Utilização da rede doméstica de energia para interligar computadores no interior do mesmo edifício. 
    Gama de frequências: 10 a 30 MHz.

3- PLC de acesso

   Acesso de alta velocidade (2 Mbits/s) à Internet, para utilizadores particulares e empresas, utilizando as linhas aéreas de distribuição de energia. Gama de frequências:  1.6 a 10 MHz.

2.-Porque nos preocupa ?

   Com a gama de frequências geradas pelo uso já mencionado acima, invariavelmente os serviços listados abaixo serão afetados por interferência grave: 

    -Serviço Móvel Marítimo
    -Serviço Fixo
    -Serviço Móvel Terrestre
    - Radioamadorismo e Faixa do Cidadão
    -Radiodifusão em onda curta
    -Frequência padrão e sinal horário
    -Investigação espacial
    -Móvel aeronáutico
    -Radioastronomia
    -Operações espaciais (identificação de satélites)
    

Entre estes, estão os serviços que garantem:

     -A segurança e proteção da Vida Humana  (operações de busca e salvamento em terra e no mar)
    - As comunicações de emergência
     (Protecção Civil, catástrofes naturais, inundações,  incêndios, terremotos e maremotos, ciclones, etc...)

   3.-Aspectos técnicos     

    •      Por enquanto não há um padrão (standard) homologado.  
    •      Há vários sistemas propostos, diferentes e incompatíveis entre si. 
    •      Parece, no entanto, que todos os sistemas  que nos preocupam irão operar no domínio da Onda
           Curta  (3 a 30 MHz) aproximadamente. 

 Razões:

1-     As portadoras dos sinais PLC têm que estar suficientemente afastadas da frequência de  50 Hz da tensão da rede a fim de permitir a  fácil separação dos sinais desejados. 

 
Porquê a Onda Curta?   

2-    A alta velocidade, ou débito em Mbits/s, anunciada para o PLC requer bandas passantes muito amplas que, a baixo preço, só estariam disponíveis em onda curta. 

3-    A migração para as tecnologias por satélite dos grandes operadores de comunicações internacionais parece tê-los  desinteressado da onda curta, deixando mais facilmente  a porta aberta para monstruosidades como o PLC.

Porquê Banda Larga?

 1-A quantidade total de informação que pode ser transmitida através de um sistema é proporcional ao produto da gama de frequências que o sinal contem pelo tempo disponível para a sua transmissão. (Teorema de Hartley).   

2- Para  se poder transmitir muita informação em pouco tempo (alta velocidade)  é, pois, necessário que o sistema disponha de uma ampla banda passante. 

3- Além de tudo isto, para que o sistema possa conduzir várias conversações em simultâneo, os canais de frequência individuais terão que estar espalhados pela banda total disponível de modo a não se interferirem. 

   

Como interfere?

1- Por radiação
    Nem as linhas de transporte de energia, nem as cablagens domésticas são apropriadas para conduzir sinais de alta  frequência (RF) e muito menos informação digital; elas RADIAM  ( e muito...).

 2- Por condução
    Existindo sinais espúrios de alta frequência (PLC) nas tomadas eléctricas das nossas casas, como normalmente os nossos equipamentos são alimentados, esses sinais entrarão facilmente nos nossos rádios através do próprio cabo de alimentação. 

 Como soa a interferência ?  
   Nos nossos receptores, os sinais PLC aparecem como  ruído branco (Gaussiano). 
Quem ouve nem sempre tem  a impressão típica de interferência, tal como  chiados, zumbido, clics, apitos, etc. Em contraste, haverá uma sensação de perda de sensibilidade do receptor, dado     que a interferência  se apresenta como um aumento de ruído branco à entrada do receptor.

 Porque radiam as linhas ? 
   As linhas de distribuição foram projetadas para transportar a energia de frequência extremamente  baixa de 50 Hz e não energia de radiofrequência (RF) de 5 ou 50 MHz. 

     Como as linhas de energia apresentam perdas enormes em RF ( em torno de  60 dB por 100 m @ 20 MHz) as potências injetadas pelo PLC tem  que ser muito elevadas, para que o sinal chegue a todos os assinantes.

    Devido aos inúmeros e violentos transitórios de tensão e corrente provocados pelas ligações e cortes da aparelhagem derivada sobre a linha de energia, esta constitui um meio muito ruidoso. Para conseguir vencer este elevado nível de ruído, o PLC tem que injectar no sistema potências  ainda mais elevadas, o que torna a radiação ainda mais violenta.

     Os condutores das linhas de energia estendem-se ao longo de trajetos que abrangem centenas ou milhares comprimentos de onda, mesmo para as frequências mais baixas do PLC. Elas podem então funcionar como excelentes antenas.

      Qualquer linha de transmissão,  quer de condutores paralelos, quer coaxial, só não irradia se estiver  corretamente adaptada: a impedância do gerador deve ser igual á impedância de onda, ou impedância característica da linha, e a impedância da carga também igual à da linha. De outro modo existirão as famosas ondas estacionárias ao longo da linha.

       Mesmo no caso das linhas de AT e MT, em que a impedância característica é conhecida, e talvez a(s) do(s) gerador(es), a impedância da carga é um mistério insolúvel, pois estão sempre sendo ligados e desligados, aleatóriamente, pelos consumidores. Falar de adaptação de impedâncias nestas condições é totalmente absurdo.

 4.-Quem precisa do PLC ?

Os consumidores ?

 2- Eles não estão verdadeiramente interessados em novas opções. Eles gostariam, tão somente, de obter preços mais baixos, mas ninguém oferece garantias a favor do PLT neste aspecto.

Os distribuidores de energia?

 1- Eles devem estar muitíssimo ocupados  a gerir o seu próprio negócio para se lançarem numa aventura de resultados mais que duvidosos. 

Os usuários das radiocomunicações? 

 1- Não são apenas os utilizadores de radiofrequências de 1.8 a 30 MHz que serão afetados. 

2- Devido à  existência de elementos não-lineares  na  rede eléctrica de distribuição de energia, os sistemas PLC podem criar (por intermodulação)  emissões em frequências substancialmente mais altas do que as frequências atualmente usadas intencionalmente no seio do sistema PLC, ou seja, muito acima da onda curta.

  3- Assim sendo, isto afeta também quem assiste à televisão,

    Rádios de AM e FM, Comunicações na aviação, marítima, serviços de previsão meteorológica,   Radioastronomia, Polícias e Bombeiros, ou quaisquer outros serviços que usam o serviço móvel terrestre, incluindo os próprios distribuidores de energia, os quais são fortes utilizadores das radiocomunicações.

   

Concluindo, só interessa para quem vai faturar com este serviço, para mais ninguém.

Texto baseado na apresentação do colega Antonio Magalhães - CT1TE - HAM Rádio BR - Feirinha DIGITAL