Uso de redes PLC (Power Line Communication) para el envío de tráfico multimedia

La presente tesis, da a conocer el desarrollo de una investigación sobre una tecnología emergente llamada PLC por sus siglas en ingles Power Line Communication, que utiliza como medio de transmisión las líneas eléctricas, la gran ventaja que tiene ésta tecnología comparadas con otras tecnologías que...

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Autores:
García Bernate, Luis Miguel
Portilla Villamizar, Leidy Xiomara
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1273
Palabra clave:
Systems engineering
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description La presente tesis, da a conocer el desarrollo de una investigación sobre una tecnología emergente llamada PLC por sus siglas en ingles Power Line Communication, que utiliza como medio de transmisión las líneas eléctricas, la gran ventaja que tiene ésta tecnología comparadas con otras tecnologías que usan las redes telefónicas, es que cuenta con una mayor cobertura, prácticamente de la totalidad de la población urbana y gran parte de la rural, además cada hogar contiene una cantidad considerable de tomas, entonces, las redes eléctricas al ser utilizadas para otros fines como la comunicación de datos, tanto los usuarios como las Empresas Prestadoras del Servicio, tendrían solucionado el problema de instalación y tendido del cableado de transmisión, lo cual, conlleva un ahorro de tiempo y dinero. En cuanto al aporte de este proyecto a la Ingeniería de Sistemas, se puede decir que es de gran importancia, ya que para la realización de este trabajo se necesitan poner en práctica conocimientos adquiridos en el trascurso de la carrera, como la implementación de redes de computadores, manejo de datos y manipulación de dispositivos; pero la motivación de realizar este estudio, corresponde a la necesidad de indagar y proyectar la capacidad de la tecnología Power Line Communication para expandir los campos de las redes de telecomunicaciones, y como esta tecnología se puede ofrecer como una alternativa eficiente y confiable al momento de realizar transmisión de datos y navegación dentro de grupos, empresas y hogares.
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En cuanto al aporte de este proyecto a la Ingeniería de Sistemas, se puede decir que es de gran importancia, ya que para la realización de este trabajo se necesitan poner en práctica conocimientos adquiridos en el trascurso de la carrera, como la implementación de redes de computadores, manejo de datos y manipulación de dispositivos; pero la motivación de realizar este estudio, corresponde a la necesidad de indagar y proyectar la capacidad de la tecnología Power Line Communication para expandir los campos de las redes de telecomunicaciones, y como esta tecnología se puede ofrecer como una alternativa eficiente y confiable al momento de realizar transmisión de datos y navegación dentro de grupos, empresas y hogares.INTRODUCCIÓN 21 1. CONCEPTOS DE REDES 23 1.1 CLASIFICACION DE LAS REDES SEGÚN SU ALCANCE 23 1.1.1 Red de Área Personal (PAN) 23 1.1.2 Red de Área Local (LAN) 24 1.1.3 Red de Área Metropolitana (MAN) 26 1.1.4 Red de Área amplia (WAN) 27 1.2 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES SEGÚN SU TOPOLOGÍA 28 1.2.1 Topología en malla (mesh) 29 1.2.2 Topología de bus 30 1.2.3 Topología de estrella 31 1.2.4 Topología de anillo 32 1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES SEGÚN LOS MEDIOS 33 1.3.1 Medios guiados 33 1.3.1.1 Cable coaxial: 34 1.3.1.2 Cable par trenzado: 35 1.3.1.3 Fibra óptica: 37 1.3.2 Medios no guiados 39 1.3.2.1 Redes inalámbricas: 39 2. TIPOS DE TRÁFICO 42 2.1 TRANSMISIÓN DE VOZ 42 2.1.1 Características del tráfico de voz 44 2.1.2 Telefonía sobre ATM 45 2.2 TRANSMISIÓN DE VIDEO 47 2.2.1 Estándares de comprensión de video 48 2.2.1.1 MEPG-1: 48 2.2.1.2 MPEG-2: 49 2.2.1.3 H.261: 49 2.2.1.4 H.323: 50 2.3 TRANSMISIÓN DE DATOS 52 2.3.1 Características del tráfico de datos 52 2.3.2 Técnicas de comprensión de datos 53 3. CONCEPTOS Y ESTADO DEL ARTE DE REDES PLC 55 3.1 ARQUITECTURA DE UNA RED PLC 56 3.1.1 Sistema Indoor y Outdoor 57 3.1.2 Backbone 58 3.1.3 Equipos que conforman una red PLC 58 3.1.3.1 Modem terminal o modem cliente: 59 3.1.3.2 Repetidores. 60 3.1.3.3 Cabecera PLC: 61 3.2 VENTAJAS 62 3.3 DESVENTAJAS 63 3.4 SEGURIDAD DE LA RED PLC 63 3.5 ESTADO DEL ARTE 65 4. FUNCIONAMIENTO DE PLC 72 4.1 TRANSMISION PARALELA DE ENERGIA Y DATOS 72 4.2 VELOCIDADES DE TRANSMISIÓN 73 4.3 MODULACION 74 4.3.1 OFDM (Orthogonal Frecuency Division Multiplex) 75 4.3.1.1 OFDM en PLC: 76 4.4 PLC Y EL MODELO OSI 77 4.4.1 Capa Física 78 4.4.2 Capa de enlace de datos 79 4.5 TRAMA DE PLC 80 4.6 HOMEPLUG ALLIANCE 81 4.6.1 HomePlug 1.0 82 4.6.2 HomePlug 1.0 Turbo 82 4.6.3 HomePlug AV 82 4.6.4 HomePlug Green PHY 82 4.6.5 HomePlug AV 2 83 5. RUIDO EN EL CANAL PLC 84 5.1 RUIDO 84 5.1.1 Fuentes de ruido 85 5.1.2 Ruido en la línea de transmisión eléctrica 85 5.1.2.1 Clasificación del ruido en la línea: 86 5.2 CALIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA 89 5.2.1 Disturbios en la línea eléctrica 90 5.3 LOS ARMONICOS 94 5.3.1 Orden de los armónicos 94 5.3.2 Efectos de los armónicos 95 5.3.3 Tipos de equipos que generan armónicos 97 5.3.4 Problemas producidos por los armónicos 97 5.3.5 Espectro de frecuencias armónicas 98 6. IMPLEMENTACION Y PRUEBAS DE UNA RED PLC 100 6.1 PRUEBAS REALIZADAS SOBRE UNA RED PLC PARA LA DESCARGA DE VIDEO 100 6.1.1 Pruebas realizadas con electrodomésticos conectados a la red eléctrica 103 6.1.2 Pruebas sin electrodomésticos conectados a la red eléctrica 105 6.2 PRUEBAS REALIZADAS CON LA TECNOLOGÍA PLC VS ETHERNET PARA LA DESCARGA DE VIDEO 108 6.2.1 Descarga de video sobre PLC 108 6.2.2 Descarga de video sobre Ethernet 110 6.3 ENVIO DE TRÁFICO A TRAVES DE IPERF SOBRE UNA RED PLC A NIVEL DE DISTRIBUCIÓN. 112 6.3.1 Pruebas de tráfico TCP generado por IPERF 2.0.2., sobre la red PLC 114 6.3.2 Pruebas de tráfico UDP generado por IPERF 2.0.2., sobre la red PLC 120 6.4 EMULACIÓN TRÁFICO DE VIDEO SOBRE IPERF EN UNA RED PLC VS ETHERNET 125 6.4.1 Emulación sobre la red PLC 126 6.4.2 Simulación sobre Ethernet 129 6.5 VIDEO LAN CONVERTER (VLC) 135 6.5.1 Transmisión sobre VLC en una red PLC 135 7. CONCLUSIONES 143 BIBLIOGRAFÍA 145PregradoThis thesis reveals the development of an investigation on an emerging technology called PLC for its acronym in English Power Line Communication, which uses power lines as a transmission medium, the great advantage that this technology has compared to other technologies that use telephone networks, is that it has a greater coverage, practically of the entire urban population and a large part of the rural population, in addition each home contains a considerable number of outlets, then, the electrical networks when being used for other purposes such as data communication, both the users and the Service Providers, would have solved the problem of installation and laying of the transmission cabling, which entails saving time and money. Regarding the contribution of this project to Systems Engineering, it can be said that it is of great importance, since in order to carry out this work it is necessary to put into practice knowledge acquired in the course of the career, such as the implementation of networks of computers, data management and device manipulation; But the motivation for carrying out this study corresponds to the need to investigate and project the capacity of Power Line Communication technology to expand the fields of telecommunications networks, and how this technology can be offered as an efficient and reliable alternative at the time of perform data transmission and navigation within groups, companies and households.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaUso de redes PLC (Power Line Communication) para el envío de tráfico multimediaUse of PLC (Power Line Communication) networks to send multimedia trafficIngeniero de SistemasBucaramanga (Colombia)Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería de Sistemasinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPSystems engineeringComputer networksInformation networksInvestigationsAnalysisBackboneEthernetHomePlug AVIndoorOutdoorPLCIngeniería de sistemasRedes de computadoresRedes de InformaciónInvestigacionesAnálisisIPERFJITTEROFDMTCPUDPUTPGarcía Bernate, Luis Miguel, Portilla Villamizar, Leidy Xiomara, Carvajal Salamanca, Roberto (2013). Uso de redes PLC (power line communication) para el envío de tráfico multimedia. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABA TEJADA; A., LLAMAS, Efectos de las armónicas en los sistemas eléctricos. [online]. 2011 [consultado 2013-04-24]. Disponible en web:<http://www.mty.itesm.mx/decic/deptos/ie/profesores/allamas/cursos/ueee/armonicas/07Efectarm.PDF>AZUAY, Universidad, Cable coaxial [online]. [Consultado 2012-11-08]. Disponible en web:<http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/cabcoax.htm>BUSSINES NEWS, AMERICAS, Anatel, [online]. 2003 [consultado 27-09-2012]. Disponible en web: <http://www.bnamericas.com/news/telecomunicaciones/Anatel:_Tecnologia_PLC_es_positiva_para_disgregacion>BOBBIO, FRANK y CHAVEZ, RODDY, Trafico Multimedia en Redes ATM [online].1999. Disponible en web:<http://www.oocities.org/es/frank_bobbio/atm/atm.htm>DAVIDRC, Automatización industrial mediante PLCs [online]. 2009 [consultado 06-02-2012]. 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