CPL: tecnologia das correntes portadoras online
O que é um canal de Transmissão
A rede eléctrica não foi projetado para transportar sinais de elevada frequência (HF). Por esta razão, temos que considerar as dificuldades deste suporte para garantir a boa transmissão dos sinais HF sem interferir nos aparelhos das proximidades nem as frequências da banda 1-30 Mhz por radiação. Certas frequências desta banda estão reservadas ao exército ou aos radioamadores.
O problema consiste assim em limitar a potência de funcionamento das correntes portadoras, assegurando ao mesmo tempo um débito suficiente pra limitar os efeitos do barulho e da distorção na linha. A solução seria de combinar um tratamento eficiente do sinal e efetuar um acoplamento ótimo da rede CPL com a rede elétrica.
Existem dois métodos de acoplamento: capacitivo que é paralelo à rede eléctrica ou acoplamento indutivo feito com um anel de ferrite. No que diz respeito às instalações nos interiores (indoor), o acoplamento capacitivo é o padrão quando se conecta o equipamento CPL à tomada elétrica, o problema surge apenas para as instalações externas (outdoor), muito mais complexas de ser realizadas.
Como é a técnicas de modulação de dados
O desafio dos CPL é conseguir manter um débito com um nível de emissão fraco, por isso a limitação da potência de funcionamento das correntes portadoras, ou um tratamento do sina,l o mais eficiente possível ,para contornar esta perturbação ao nível de emissão.
Nas soluções atuais, tem dois tipos de modulação: OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing) e Spread Spectrum (ou modulação estendimento de espectro).
OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
A técnica de transmissão OFDM é baseada na emissão simultânea em 'n' bandas de frequência (situadas entre 2 e 30 MHz) de N portadoras sobre cada banda. O sinal é repartido sobre as portadoras. As frequências de trabalho são escolhidas em função dos regulamentos, as outras são apagadas, de maneira lógica. O sinal é emitido em um nível bastante elevado para poder subir em débito, injetado em várias frequências ao mesmo tempo. Se uma delas for atenuada o sinal passará mesmo assim, graças à emissão simultânea. O espectro do sinal OFDM apresenta uma ocupação ótima da banda atribuída, graças à ortogonalidade sub-portadora.
Esta modulação foi escolhida pelo Comité Homeplug, desse modo todos os equipamentos que respeitam a norma Homeplug são em modulação OFDM. É esta a modulação que é usada para as transmissões sem fios Wi-Fi (802.11a).
SS Spread Spectrum : Modulação estendimento de espectro
O princípio da modulação estendimento de espectro (Spread Spectrum) consiste e estender a informação sobre uma banda de frequências muito mais larga do que a banda necessária, com o objectivo de combater os sinais de interferência e as distorções ligadas à propagação: o sinal confunde-se com o barulho. O sinal é codificado na partida e um código é atribuído para cada um dos utentes a fim de permitir a descodificação na chegada. A extensão é assegurada por um sinal pseudo-aleatório chamado código de estendimento. Durante a recepção, o sinal é entendido como um barulho se o receptor não tiver um código. Como o sinal é emitido num nível mais baixo do que o do barulho, o débito permanece fraco. A modulação com estendimento de espetro é assim optimizada para lutar contra o barulho, do qual limita melhor os efeitos.
A modulação CDMA (Code Division Multiple Access) é uma modulação estendimento de espetro utilizada para certas soluções CPL. Ao verificar a situação das diferentes soluções existentes até agora, nota-se que as soluções que utilizam estendimento de espetro permanecem com baixo débito, só as soluções que utilizam OFDM podem aumentar o débito.
Como é a conexão de dados
Qualquer solução CPL deve incluir uma camada física robusta, mas também um protocolo eficaz de acesso à camada rede. Este protocolo controla o compartilhamento do meio de transmissão entre numerosos clientes, enquanto que a camada física especifica a modulação, a codificação e o formato dos pacotes.
O método de acesso utilizado pelas máquinas que utilizam as correntes portadoras em linha é o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), quer dizer, o mesmo método utilizado para as redes sem fios Wi-Fi.
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