Grupo de Trabajo en Comunicaciones por la Red Eléctrica

La tecnología conocida como PLC (Power Line Communications) consiste en el uso de las redes eléctricas como medio de transmisión de información. En realidad, las comunicaciones por la red eléctrica se emplean desde hace muchos años, si bien, en un principio sólo se utilizaban para las transmisiones de baja velocidad que las operadoras eléctricas usaban para el control y gestión de su red de distribución de energía. Sin embargo, desde los años 90, se ha propuesto su uso para otras dos aplicaciones muy interesantes:

1. Acceso a internet. Consiste en el uso de la red de baja tensión para la última milla, es decir, integrarla como la parte de acceso de redes de telecomunicación de área extensa (WAN, Wide Area Network). Se trata de una alternativa interesante para dar servicios de Internet, televisión digital o telefonía, especialmente en países en vías de desarrollo o en zonas remotas de países industrializados.

2. Redes domésticas. Consiste en el uso de la red eléctrica como red de área local (LAN, Local Area Network) dentro de los edificios, tanto en domicilios como en pequeñas oficinas. Su objetivo no es solo interconectar ordenadores, sino también dispositivos multimedia como televisores y consolas o grabadores/reproductores si necesidad de más cable que el de la alimentación eléctrica.

Nuestro grupo de investigación ha enfocado su esfuerzo en la segunda de las aplicaciones. En este caso, las líneas de distribución de electricidad presentan la valiosa ventaja, respecto a otros sistemas cableados, de que ya está instalada en cualquier sitio en el que uno desee usar un terminal de comunicaciones. Y, frente a tecnologías inalámbricas, las PLC ofrecen más calidad de señal y más capacidad de transmisión, evitando los problemas de mala cobertura habitual en redes WiFi. Además los regímenes binarios que ofrecen actualmente los sistemas PLC, de decenas de Mbps, son muy superiores a los que ofrece WiFi.

Actualmente los sistemas PLC son complementarios a otras tecnologías como el ADSL y, de hecho, muchos operadores ofrecen a sus usuarios módems PLC para distribuir su señal en el interior de los domicilios. Esta aplicación suele conocerse como el “triple play”, es decir, repartir la señal de telefonía, televisión digital e internet que llega desde el módem/router ADSL por toda la vivienda mediante módems PLC.

Los sistemas PLC también pueden ser complementarios a los sistemas inalámbricos y servir como backbone, o red troncal, que conecte a través de la red eléctrica, distintos emisores de radio ubicados en distintas habitaciones de la casa y conseguir así una mejor cobertura.

Paralelamente, en los últimos años está cobrando fuerza la utilización de los cables de distribución de electricidad de los vehículos para la interconexión del cada vez mayor número de dispositivos electrónicos instalados a bordo. Son las denominadas in-vehicle PLC. En los dos últimos años nuestro grupo de investigación ha estado trabajando también este ámbito en el marco de un proyecto financiado en convocatoria pública. Por el momento, nuestro esfuerzo se ha dirigido hacia la caracterización del canal, si bien ya estamos acometiendo estudios de técnicas de transmisión. En el siguiente vídeo, emitido en el programa Tesis de Canal Sur 2, puedes ver una breve descripción de esta aplicación de las PLC. Para ver el vídeo se necesita tener instalado el plugin de QuickTime que puedes descargar aquí.

Los sistemas PLC consisten en módems con dos interfaces: por una parte, se insertan en los enchufes de la vivienda u oficina (esta conexión proporciona alimentación y también el enlace de datos) y, por la otra, tienen un interfaz Ethernet o USB al que conectar nuestro ordenador o reproductor multimedia. Para interconectar dos puntos de acceso se necesita, lógicamente, un par de estos módems.

La técnica de transmisión más utilizada es la modulación multiportadora OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, o DMT, Discrete Multitone), que también se usa en otros aplicaciones como el ADSL, la TDT, telefonía móvil de 4ª generación (LTE), etc.

Actualmente, se usa una banda de transmisión entre 1MHz y 30MHz aproximadamente, aunque en un futuro próximo se va a extender hasta frecuencias de unos 200MHz. Por razones de compatibilidad electromagnética, existen ciertas sub-bandas que están prohibidas para evitar interferencias con otros sistemas de telecomunicación como radioaficionados o radiodifusión.