Managementul sistemelor de comunicatii prin curenti purtatori

Document Sample
Managementul sistemelor de comunicatii prin curenti purtatori Powered By Docstoc
					Managementul sistemelor de comunicatii prin curenti

              purtatori prin retelele de joasa tensiune


       Sl.drd.ing Alexandru Ionut Chiuta-Centrul pentru dezvoltarea
                                                      creativitatii AOSR
                 Studenta Cristina Stancu-UPB-Facultatea de energetica
Introducere
   In aceasta lucrare se prezenta tehnologia de
    comunicatii prin curenti puratori pe linie ,
    cunoscuta si sub numele de PLC(Power line
    Communication).Acesta tehnologie se bazeaza pe
    retele de joasa tensiune deja existente,si este un
    mod facil de a implementa o retea locala.
Tehnologia PLC
   PLC (Power Line Communications), este o tehnologie ce permite transferul de date în
    bandă largă sau îngustă prin infrastructura de cabluri de electricitate- linii electrice de
    medie şi joasă tensiune - în scopul furnizării de servicii video, date şi voce, utilizand
    tehnologii avansate de modulare.
   Această tehnologie constă in adăugarea la semnalul electric de joasă frecvenţă a unui nou
    semnal mai mare in spectru (între 1.6 MHz şi 30 MHz). Datele transmise, sub foma unui
    semnal de înaltă frecvenţă, în regim broadband ajung la utilizatorii finali sub formă de
    semnal, prin intermediul surselor de curent electric cu frecvenţe de 50-60 Hz.
Tehnologia PLC
   PLC-ul este folosit, în mod uzual, pentru transmiterea
    datelor la frecvenţe joase şi în gama frecvenţelor foarte
    mici. În acest interval (3 - 300 kHz), este foarte puţin
    probabil să se producă o interferenţă cu alte benzi de
    frecvenţe radio.
   Acest fel de limitare face ca sistemul PLC să fie mai
    sensibili la tot felul de perturbări şi face ca distanţa de
    transmitere a datelor sa fie mai scurta.
   Componenta cheie a acestei tehnologii o reprezintă
    elementul de cuplaj dintre primarul şi secundarul
    transformatorului. Semnalele asociate transmisiei PLC nu
    pot trece prin transformator.
Metode de cuplaj
   Există două metode de cuplare: cuplarea capacitivă în paralel pe reţeaua
    electrică şi cuplarea inductivă printr-un tor de ferită. În ceea ce priveşte facilităţile
    interne (interior), cuplajul capacitiv se face în mod implicit in retelele monofazate,
    problema apare ca la cuplajul inductiv pentru outdoor (in aer liber) mult mai complicat
    de realizat.
   Pentru a realiza cuplajul inductiv racordam echipamentul pe una din faze(sau pe mai
    multe) printr-un tor de ferita.Semnalul se propaga si in celalalte faze cu ajutorul efectului
    magnetic.
Metode de modulare
   Performanţa unui sistem de comunicare este direct legată
    de nivelul de zgomot la receptor şi de atenuare pe canal.
    În cazul în care nivelul de zgomot sau de atenuare este
    prea de mare atunci orice sistem de comunicare va avea
    probleme.
   În scopul de a crea o sistem de comunicare, este util sa
    avem cât mai multe cunoştinţe posibile ale acestor
    parametri. Dacă, de exemplu, atenuarea este cunoscută, o
    combinaţie de codificare, de diversitate şi de alegere a
    unei metode de modulare poate creşte performanţa
    sistemului de comunicare.
OFDM: Orthogonal Frequency
Division Multiplexing
   OFDM este o tehnică de transmisie care se bazează pe
    emisia simultana de semnale pe n bande cu o frecvenţă
    (între 2 şi 30 MHz) cu N transportori pe fiecare bandă.
    Semnalul este răspândit peste transportori.
   Semnalul este emis la un nivel suficient de ridicat pentru
    a creşte puterea, şi este injectat peste câteva frecvenţe
    dintr-o dată.
   Dacă unul dintre parametrii este atenuat semnalul încă
    mai trece printr-o emisie simultană.
   Spectrul de semnal OFDM are un loc optim de alocare a
    bandei prin ortogonale de sub-transportori.
Spread Spectrum: Modulation
Spread Spectrum
   Principiul de modulare spectru extins (Spread Spectrum)
    este de a "etala" informaţii cu privire la o bandă de
    frecvenţă mult mai larg decât banda necesara, pentru a
    combate semnalele de interferenţa şi distorsiunile legate
    de răspândire: semnalul se confunda cu zgomot.Semnalul
    este codificat în primul rând, si i se atribuie un cod pentru
    fiecare utilizator, pentru a permite decodare la
    sosire.Extinderea este furnizata de un semnal pseudo-
    aleator numit cod de extindere.La primire semnalul este
    perceput ca fiind un zgomot în cazul în care receptorul nu
    are cod. Modulaţia cu spectru extins este optimizata
    pentru a lupta împotriva zgomotului, in limita celor mai
    bune efecte.
Masurarea zgomotului
   Ca o măsură a nivelului de zgomot se poate face o
    estimare a puterii spectrale, R(f). Puterea descrie
    modul în care puterea spectrala a unui semnal este
    distribuită în domeniul de frecvenţă.
        Pentru a estima puterea spectrală a unui
    semnal, se ia un numar N de mostrele în timp, la
    un exemplu de rata de probe FS (S) / secundă (e)
    în timpul N / FS secunde. Prin calcularea discretă
    a transformatei Fourier pe eşantioane este posibil
    obţinerea unei estimarii a spectrului de putere.
Masurarea atenuarii
       Atenuare se măsoara utilizând o funcţie
    generator, care transmite un semnal “chirp” cu
    amplitudine constantă la statie. Un semnal “chirp”
    este un semnal care începe la o anumită frecvenţă
    în continuă creştere (sau scădere) de frecvenţa
    până când ajunge la sfârşitul frecvenţei. Când
    semnal “chirp” ajunge la receptor a fost afectat de
    catre canal şi a fost atenuat. Pentru ca atenuarile
    pot varia în frecventa, diferite părţi ale semnalului
    “chirp” sunt atenuate diferit de semnalul primit.
Managementul unei retele PLC
   In cadrul implementarii practice (pe teren) a tehnologiei
    PLC trebuie sa fie urmate anumite etape. Fiecare etapa
    necesita efectuarea anumitor activitati pentru a fi dusa la
    bun sfarsit.
   Pentru a se implementa la scara larga tehnologia PLC cu
    o mai mare usurinta, trebuie aplicate doua metodologii:
   Impartirea zonei de implementare in zone mai mici
    numite ”celule PLC”.
   Lucrand in cadrul fiecarei celule in paralel printr-un
    proces cascada.
Implementarea celuelor PLC
Implementarea celulelor PLC este formata din 5 mari etape, unele dintre
   ele similare cu implementarea oricarei alte retele de acces:
1. Campania de masuratori
 Pentru a verifica cum se comporta reteaua electrica si a verifica
   topologia electrica si instalatiile.
2.Planificarea
 Planificarea frecventei si plasarea echipamentului.
3.Logistica
 Programul instalarii si adunarea de date pentru NOC.
4.Instalarea
 Punerea in functiune a echipamentului PLC
5.Suport
 Aparitia cazurilor dificile.
Arhitectura CPL
   Reteaua CPL permite stabilirea si construirea de
    retele locale LAN sau de a partaja accesul la
    internet de mare viteza de-a lungul unei cladiri
    prin utilizarea prizelor de energie electrica.Un
    avantaj important este acela ca nu se mai folosesc
    cablaje suplimentare.
Reteaua de tip
Exterior(Outdoor)
Reteaua de tip interior(indoor)
   Reteaua de tip indoor este compusa in general din
    interiorul unei cladiri (fie aceasta locuinta sau birou) care
    este racordata la reteaua electrica si care are deja acces la
    o retea de internet de mare viteza.
   Pentru a putea aplica o solutie de tip PLC este necesar sa
    avemla dispozitie un computer cu placa de reta sau cu
    port USB .I acest fel se poate extinde reteaua de internet
    de mare viteza la toate prizele electrice din
    cladire,pornind de la un calculator cu acces la internet.
Avantaje PLC
   Permite accesul comunicaţiilor în zonele rurale îndepărtate şi clădiri rezidenţiale;
   Pot fi implementate proiecte pe scară largă şi atractive din punct de vedere economic;
   Generează noi surse de venituri companiilor;
   Amortizarea investiţiilor iniţiale se face într-un timp relativ scurt;
   Reprezintă o soluţie eficientă şi economică pentru utilizatorul final;
   Foloseşte liniile existente de alimentare cu energie electrică, nefiind necesară instalarea de cabluri
    suplimentare;
   Diagnosticarea căderilor poate fi realizata în regim automat, cu durată mult redusă;
   Numărul de conexiuni la nivelul panourilor se reduce cu până la 80%;
   Modificările în secvenţa de operare a unui sistem cu PLC pot fi realizate în mod programabil, prin
    intermediul unei console sau prin utilizarea unor softuri rulabile pe un PC, fără a fi necesare
    modificări de conectare;
   Fiabilitate cu mult mai mare decât cea a sistemelor bazate pe relee electromagnetice (sau de alte
    tipuri);
   Oferă distribuţie punct-multipunct pentru mai mulţi utilizatori folosind un singur Modem Master;
   Permite rate rapide de acces într-o banda înaltă de frecvenţe;
   Extinde gama de servicii oferite clienţilor existenţi şi creează oportunităţi pentru unele noi.
Dezavantaje PLC
  Cablurile care alcătuiesc reţeaua electrică de joasă tensiune au fost
dimensionate exlusiv pentru distribuţia energiei electrice şi au pierderi de
   puterereduse la frecvenţele de 50 Hz şi 60 Hz.

   cablurile de energie electrică devin radiante, ceea ce înseamnă că o
    parte din puterea semnalului de înaltă frecvenţă se emite sub forma unei
    radiaţii electromagnetice.
   Prin urmare,cablurile de energie pot fi considerate antene liniare cu o
    eficienţă scăzută.
         De exmplu în Australia se implementează PLC-ul în metropole,
    dar în afara lor este strict interzisă folosirea acestor echipamente,
    deoarece în sălbăticie comunicaţiile în general se fac prin unde radio.

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:7
posted:12/13/2011
language:
pages:17