Teoria de Funcionamento

A tecnologia PLC (Power Line Communications) foi desenvolvida com o objetivo de utilizar as redes de distribuição de energia elétrica como meio físico para o transporte dos sinais de telecomunicações.

A configuração básica de uma rede PLC é constituída por um equipamento "Master" instalado próximo ao transformador de baixa tensão que tem a função de gerenciar e distribuir/concentrar a transmissão das informações aos equipamentos "Modem" que são instalados nos assinantes.

Para obter maior alcance podem ser instalados, na entrada dos prédios e casas, equipamentos repetidores entre a "Master" e os "Modens".

Portanto, em uma rede PLC os enlaces de Telecomunicações são estabelecidos no segmento da rede de distribuição de energia elétrica, entre o transformador de baixa tensão e as instalações dos clientes/assinantes. Onde os equipamentos terminais ("Modem") são conectados às tomadas de energia.

A Topologia da rede PLC é ponto-multiponto e tem configuração de rede local (LAN - Local Area Network) utilizando o TCP/IP (Transmission Control Protocol/Intemet Protocol) como protocolo.

A Light (companhia que instalará o PLC no Rio de Janeiro) irá utilizar nos testes experimentais equipamentos fabricados pela ASCOM que tem as caracteristicas técnicas conforme apresentados nos itens a seguir.

O equipamento OM "Outdoor Master" é instalado próximo ao transformador de baixa tensão, onde é realizado o acoplamento em paralelo com as três fases (baixa tensão) da rede de energia elétrica. O OM irá gerenciar e prover a transmissão das informações aos modens (IA - Indoor Adapter e OA - Outdoor Adapter) que são instalados nos assinantes. Para obter maior alcance da "Master", são instalados repetidores (OAP/IC - Outdoor Access Point/Indóor Controller) ao longo da rede de distribuição de energia elétrica.

O diagrama seguinte, Figura 2, apresenta uma configuração mais detalhada, apresentando a interconexão entre a OM e os modens (IA e OA). Neste exemplo, estão sendo utilizados repetidores ao longo da rede de distribuição de energia elétrica para obter maior alcance da OM.

Os assinantes próximos do transformador de baixa tensão utilizarão os modens OA, que se comunicam diretamente com a "Master". Para os assinantes mais afastados do transformador de baixa tensão, há a necessidade da utilização dos repetidores (OAP/LC) e um outro modelo de modem (IA), que se comunicam com a "Master" através do repetidor.

O modem OA utiliza a faixa de freqüência compreendida entre 1MHz e 12MHz, o outro modem IA utiliza a faixa de freqüência compreendida entre 18MHz e 26MHz.

O modem (IA ou OA) provê ao assinante um ponto de dados lOBase T, ao qual podem ser conectados diversos serviços de telecomunicações, tais como, telefone, fax, microcomputador, Intemet, vídeo, medição de consumo de energia, automação residencial e outros.

A figura 3, apresenta a utilização do modem por um assinante.

O provisionamento dos serviços de telecomunicações em uma rede PLC está baseado no protocolo.TCP/IP (Transmission Control Protocol/Lntemet Protocol). No diagrama a seguir, Figura 4, é apresentado o provimento do serviço de Internet através de uma configuração ISP (Internet Service Provider).

A conexão entre o backbone e as portas do roteador pode ser realizada por enlaces seriais síncronos utilizando protocolos HDLC (High-level Data Link Control) ou PPP (Point-ToPoint Protocol) sobre transporte SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Será utilizado o modelo de DHCP (Dynamic Host Conflguration Protocol) como servidor e base de dados centralizada. O "DHCP Server" em conjunto com a base de dados irão prover autenticação aos assinantes e o endereçamento IP privado, dinamicamente designado aos assinantes. O DHCP também designa os parâmetros de Gateway de rede, DNS (Domam Name System) primário e DNS secundário.

O endereço IP designado pelo DNS aos assinantes, será privado (não válido), ou seja, para trafegar na Internet será necessária uma tradução para um endereço público (válido), que é feita por um servidor NAT (Network Address Translation). Esta técnica visa diminuir a quantidade de endereços IP’s públicos fornecidos e proteger o assinante de ataques externos.

Para proteger a rede de ataques piratas e outros acessos indevidos será utilizado um sistema Firewall, conforme é mostrado na Figura 4. O sistema Firewall verifica apenas o cabeçalho de cada pacote, definindo o que ocorrerá com tais pacotes, atuando como um filtro de pacotes. Basicamente, só entende endereço IP, máscara de sub-rede, portas e tipos de protocolos. Não analisa o conteúdo do pacote.

A configuração genérica da rede PLC e suas conexões ao backbone e ao ISP são apresentadas na Figura 5

A configuração detalhada da rede PLC a ser testada pela Light é apresentada na Figura 6

Serão instalados 6 equipamentos "Master" para configurar 6 redes PLC com topologia LAN às quais serão interligados 10 clientes/assinantes em cada, totalizando 60 clientes/assinantes.

Á cada rede PLC será conectado um circuito dedicado para provisionamento do acesso à Internet através de um ISP.

O gerenciamento da rede será realizado por um Centro instalado nas dependências da Light. O objetivo da rede de gerência será prover os serviços de operação, manutenção e provisionamento de conexão dos assinantes do sistema PLC ao acesso Internet.