Análise de Emissões Radiadas em Sistemas de Comunicações PLC Domésticos

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y 
ELÉCTRICA 
 
 
ANÁLISIS DE EMISIONES RADIADAS EN SISTEMAS DE 
COMUNICACIONES PLC DOMÉSTICOS. 
 
 
TESIS: 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA. 
 
PRESENTA: 
 
DANIEL PÉREZ RAMOS. 
 
ASESOR: 
 
M. EN C. JOSÉ HÉCTOR CALTENCO FRANCA. 
 
México D. F. 2009 
 
 
 
 
 
 
 
 
I. P. N. 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA. 
T e m a d e t e s i s. 
 
 
 
 
 
 
 
Análisis de emisiones radiadas en sistemas de 
comunicaciones PLC domésticos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A DIOS. 
Lo único que puedo expresarte desde el fondo de mi corazón es la palabra 
gracias. Por haberme dado la oportunidad de vivir y de existir en este mundo, y 
espero lograr vivir la vida como tú quieres que la viva con honra, amor y 
equidad. 
A MI MADRE. 
A quien respeto y quiero, ya que con su apoyo, consejos, regaños y amor, me 
alentó para la realización de esta tesis, ya que sin la dirección ella, hoy no sería 
yo el hombre que soy y no hubiera alcanzado el logro que hoy tengo al igual 
que la satisfacción que me inunda. 
Gracias mamá. 
A MIS HERMANOS. 
Con amor, respeto y agradeciendo, por cada momento en el cual me 
apoyaron con su esfuerzo, comprensión y amor ya que gracias a su ejemplo me 
dio las fuerzas para seguir adelante con la realización de esta tesis la cual hoy 
no es sólo logro mío, sino suyo también. 
Gracias Clara, Juan, Antoni y Margarita 
A MIS COMPAÑEROS 
Sería difícil expresarles cuanto es mi aprecio por cada uno de ustedes, ya 
que cada uno en su momento me enseño algo nuevo y divertido y con sus 
consejos, regaños y ánimos me dieron la fuerza para continuar con lo que hoy 
es el final de algo hermoso el final de mi carrera, mi tesis. 
Gracias Amigos. 
 
 
 
 
La elaboración de de este trabajo ha sido realizado bajo la acertada 
dirección del M. C. José Héctor Caltenco Franca profesor e investigador de 
SEPI de E. S. I. M. E. Zacatenco agradeciéndole sus clases, consejos, 
preocupación por mi y por haber depositando su confianza en mí. 
Gracias por ser mi Amigo y Mentor. 
 
Deseo agradecer a los miembros del jurado revisores de mi tesis por sus 
valiosas observaciones y contribuciones al presente trabajo. 
 
Dr. Raúl Peña Rivero y Dr. Roberto Linares y Miranda 
 
 
Finalmente quiero Agradecer al INSTITUTO POLITÉCNICO 
NACIONAL, mi Alma Mater, por haberme permitido formarme en sus aulas, 
bajo la enseñanza de mis profesores y por el financiamiento otorgado para la 
realización del presente trabajo a través del proyecto: 
SIP 20082608 y SIP 20091461 “Desarrollo de un Sistema de Medición de 
Interferencias Electromagnéticas Impulsivas para Sistemas de 
Comunicaciones PLC”, bajo la Dirección de M. C. José Héctor Caltenco 
Franca. 
º 
 
I 
Análisis de emisiones radiadas en sistemas de comunicaciones PLC domésticos. 
C O N T E N I D O. 
Glosario……………………………………………………………………….………..………………… IV 
Índice de figuras…………………………………………………………………...……..……………… VII 
Índice de tablas………………………………………………………………………….………..……..... XI 
CAPÍTULO I INTRODUCCION. 
1.1 Introducción………………………………………………………………………….…………….. 1 
1.2 Resumen……………………………………………………………..……………………..………. 3 
1.3 Objetivo.………….…………………………………………………..………..…………………… 4 
1.4 Justificación……….…………………...……………………………..………………………….… 4 
1.5 Alcance de la tesis…….………………...………………...…………..…………….……................ 4 
1.6 Organización de la tesis….………………...……..…………………….………………………….. 4 
CAPÍTULO II SISTEMAS PLC IN-HOME Y TOPOLOGÍAS. 
2.1 Antecedentes………………………………………………………..…………...…………...…….. 6 
2.1.1 Análisis del estado del arte……………………………………………..…………..………………. 6 
2.1.2 Tecnologías de acceso………………………………………………………..……..…………….. 10 
2.1.2.1 Importancia del Área de Acceso en Telecomunicaciones……………..…….…………………… 10 
2.1.2.2 Construcción de nuevas redes de acceso………………………………..………..……………….. 11 
2.2 PLC como medio de transmisión de datos………………………………..………..……………... 13 
2.2.1 Inicio de PLC……………………………………………………..………………………............. 13 
2.2.2 Oportunidad de PLC……………………………..…………..…………………………...………. 15 
2.2.3 Ventajas de PLC…………………………………...….…………………………………………... 16 
2.2.4 Desventajas de PLC………………………..………...…..……………………………………….. 16 
2.3 Suministro de redes de potencia (LEECA)………………….…………...……………………….. 16 
2.3.1 Operación de PLC……………………………………...……….………………………………… 17 
2.3.2 Elementos de una red de media tensión con PLC……….......………………...………………….. 18 
2.4 Redes Domesticas (In home)……………………………..………….…………………………… 21 
2.4.1 Elementos básicos de una rede domestica………………...…………..……..…………………… 22 
2.4.2 Conexión de una casa habitación a PLC…………………………………....…………………….. 23 
2.4.3 PLC de banda angosta………………………………………..……..…………………………….. 24 
2.4.4 PLC de banda Ancha…………………………………………………..…………..………............ 25 
º 
 
II 
2.5 Topología..……………………………………………….………..……………………………… 26 
2.5.1 Topología de la red de baja tensión………….……………….…………………..………………. 26 
2.5.2 Topología de una red PLC en el hogar (In home)…...………..……..…………………….……… 28 
2.6 Ruido……………………………………………………………………..…………..…………… 28 
2.7 Normas……………………………………………………………...………….…………………. 29 
2.7.1 Comités de EMC (Compatibilidad electromagnética)……………………………...…………….. 30 
2.7.2 Organización americana……………………………………..…..………………………………... 31 
CAPÍTULO III EMISIONES RADIADAS EN SISTEMAS PLC (IN-HOME). 
3.1 Antecedentes..…………………………………………………….…...………………………….. 32 
3.2 Compatibilidad electromagnética…………………..…………….……………………………..... 32 
3.3 Clasificación de perturbaciones en EMC…………………………..……………..………………. 34 
3.4 Compatibilidad electromagnética en sistemas PLC…………..…………………….…………….. 35 
3.5 Frecuencia de operación de PLC...………………………………….......………...…………..….. 35 
3.5.1 Banda ancha a través de la red eléctrica (PLC)……………….……..…………………………… 36 
3.6 Región de campo cercano reactiva y región de campo cercano radiativa en PLC…….………..... 36 
3.6.1 Región de transición de un campo electromagnético en PLC………….………..……………….. 37 
3.6.2 Emisiones radiadas por líneas de transmisión…………………………………………………….. 41 
3.7 Descripción del escenario de prueba….…………………………….........……………………….. 43 
3.7.1 Equipo utilizado para llevar a cabo las mediciones de emisiones radiadas en un sistema 
PLC…………………………………………………………………………….…………………. 45 
3.8 Conexión para la medición de emisiones radiadas…………..………..………………...………... 47 
3.8.1 Conexión de la antena de aro pasiva………………………………..…………………..………… 47 
3.8.2 Conexión de la antena de aro activa….………………………………..………………....……….. 47 
3.9 Método propuesto para la medición de emisiones radiadas………..…………………..….……… 47 
3.9.1 Antena de aro pasiva en la cámara anecoica………………………….…………..……………..... 47 
3.9.2 Antena de aro activa en la cámara anecoica…………………….………..…………………….… 50 
3.10 Medición de PLC en un ambiente dentro de casa (in home)………………..………….………… 50 
3.10.1 Antena de aro pasiva en el laboratorio………………………………..………………………..…. 51 
3.10.2 Antena de aro activa en el laboratorio……………………………..………………….…….……. 52 
3.10.3 Ruido en la red o línea de energía……………………………………………………..………….. 52 
3.11 Medición de la tasa de transferencia de un sistema PLC…..……………………...…….………... 53 
º 
 
III 
3.11.1 Cálculo de la caída de la tasa media sometida a EMI radiadas, en equipos 
Netgear…………………………………………………………….……………………………… 54 
CAPÍTULO IV RESULTADOS OBTENIDOS DE LAS EMISIONES RADIADAS PARA UN 
SISTEMA PLC DE BANDA ANCHA. 
4.1 Resultados obtenidos en las mediciones realizadas para PLC…………..…..………..…………... 55 
4.2 Resultados obtenidos de la antena de aro pasiva y activa en la cámara anecoica………….…....... 58 
4.3 Resultados obtenidos con la antena de aro pasiva y activa en un ambiente in home……….……. 61 
4.4 Medición de la taza de transferencia en una red PLC, navegación y descarga de archivo……...... 65 
4.4.1 Evaluación de lataza de transferencia………………………………………………………….… 65 
4.4.2 Medición de la tasa de transferencia recibida en el equipo Netgear, sin perturbaciones…….....… 65 
4.4.3 Medición de la tasa de transferencia recibida en el equipo Netgear, con perturbaciones……...…. 67 
4.5 Comparación final entre las gráficas de tasa de transferencia sin y con perturbaciones…….…… 68 
4.6 Resultados de los cálculos de la velocidad de transferencia de datos y cálculo de la caída de tasa 
media sometida a EMI radiadas en equipos Netgear, con y sin perturbaciones…………….……. 69 
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y TRABAJOS A FUTURO. 
5.1 Conclusiones…………………………………………….………………………………………... 72 
5.2 Contribuciones…………………………………….…………………………………………….... 73 
5.3 Trabajos a futuro…………………..…………………………….………………………………... 74 
Bibliografía………………………………………………..………………….…………….…………..... 75 
Apéndice A………………………………………………..……………………………...……………..... 78 
Programa No.1: Programa en MATLAB para calcular y gráficar la probabilidad de llegada de los bytes 
recibidos, obtenidos durante la conexión a internet. 
Programa No.2: Programa en MATLAB para calcular y gráficar la caída de bytes recibidos 
Apéndice B………………………………………..………..………………………………………..…… 82 
Funcionamiento y Descripción de los equipos de Medición. 
Apéndice C………………………………………..……….…….…………………………………..…… 88 
Estado de la Normatividad sobre la Tecnología PLC de banda ancha en México. 
Tabla de la tecnología PLC en México y Diagrama general de la conexión PLC de banda ancha. 
 
 
º 
 
IV 
GLOSARIO 
AP Punto de Acceso (Access Point). 
APTF Conocimiento y promoción de fuerza de trabajo (Awareness and Promotion 
Task Force). 
ADSL Línea de Abonado Digital Asimétrica (Asymmetrical Digital Subscriber Line). 
ARQ Petición automática de repetición (Automatic Repeat reQuest). 
ASK Modulación por corrimiento de Amplitud (Amplitude Shift Keying). 
AWGN Ruido Blanco Aditivo Gaussiano (Additive White Gaussian Noise). 
BT Baja Tensión. 
BPL Banda Ancha por Líneas de Potencia (Broad-Band over Power Line). 
Bps Bytes por Segundo. (Bytes per Second). 
BPS Bits Por Segundo. 
BPSK Transmisión por Desplazamiento de Fase Binaria (Binary Phase Shift Keying). 
CATV TV por cable, red conectada a la TV. 
CDMA Acceso Múltiple por División de Código (Code Division Multiple Access). 
CENELCOM Comité Europeo de Coordinación de Estándares Eléctricos en el Mercado Común 
Europeo (European Committee for Electrotechnical Standardisation). 
CENELEC Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (Comité Europeen de 
Normalisation Electrotechnique). 
CFE Comisión Federal de Electricidad. 
CISPR Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas (Comité 
International Spécial des Perturbations Radio-electrique). 
CPE Equipo Local del Cliente (Customer Premise Equipment), “Módem de usuario”. 
DBPSK Método de Modulación Digital (Delay Binary Phase Shift Keying), utilizado en Modem de 
datos de baja velocidad y el enlace de microondas con retardo. 
DECT Mejoramiento del Sistema Típico Digital Inalámbrico (Digital Enhanced Cordless 
Telecommunications Standard). 
DQPSK Método de Modulación Digital con Retardo en Fase con Cuatro Niveles ubicados a 90 
grados o en cuadratura (Delay Quadrature Phase Shift Keying). 
dB Decibel. 
dB( V) decibel microvolts. 
dB( A) decibel microampere. 
DPL Líneas de Potencia Digital (Digital Power Line). 
º 
 
V 
DS2 Diseño de Sistemas de Silicio. (Empresa Española fabricante de circuitos para PLC) 
DSL Línea Digital de Abonado (Digital Subscriber Line) 
EIB Instalación Europea de BUS (European Installation BUS) 
EM Electromagnético (Electromagnetic). 
EMC Compatibilidad Electromagnética (Electromagnetic Compatibility). 
EME Emisión Electromagnética (Electromagnetic Emission). 
EMI Interferencias Electromagnéticas (Electromagnetic Interference). 
EMS Susceptibilidad Electromagnética (Electromagnetic Susceptibility). 
ENBW (Energie Baden-Württemberg). 
EUA Estados Unidos de América. 
EU Unión Europea. 
ETSI Instituto Europeo de Estándares en Telecomunicaciones (European 
Telecommunications Standards Institute). 
FCC Comisión Federal de las Comunicaciones (Federal Communications Commission). 
FEC Corrección de Errores Delanteros (Forward Error Correction). 
FSK Modulación por Corrimiento de Frecuencia (Frequency Shift Keying). 
GPRS Servicio de Radio General por Paquete (General Packet Radio Service). 
GSM Servicio Garantizado (Global System for Mobile Communications). 
HG Entrada de la casa (Home Gateway). 
IEC Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission). 
IP Protocolo de Internet (Internet Protocol). 
ISP Proveedor de Servicios de Internet (Internet Service Provider). 
IRF Interferencias de Radiofrecuencia. 
LAN Red de Área Local (Local Area Network). 
LEECA Línea de Energía Eléctrica de Corriente Alterna. 
LLC Control Lógico de Encadenamiento (Logical Link Control). 
MAC Control de Acceso al Medio (Medium Access Control). 
MAX Máximo. 
Mbps Mega bits por segundo. 
MIN Mínimo. 
MT Media Tensión. 
NB30 Norma del CENELEC. 
º 
 
VI 
OFDM Multiplexaje por División de Frecuencia Ortogonal (Orthogonal Frequency Division 
Multiplexing). 
OSI Interconexión de Sistemas Abiertos (Open Systems Interconnection). 
OSTF Normas abiertas de fuerza de trabajo (Open Standards Task Force). 
PLC Comunicación Por Líneas de Potencia (Power Line Communications). 
PUA Alianza de Empresas de Servicio Público de PLC (PLC Utilities Alliance). 
QoS Calidad de Servicio (Quality of Service). 
RA Agencia de las radiocomunicaciones (Reino Unido). 
RE Emisiones Radiadas. 
RF Radio Frecuencia. 
ROBO También conocido como Meru-ROBO, Formato Interactivo para Monitorear Sistemas 
que cambian Plataformas de Conmutación Orientadas al Control de Robots. 
RS Susceptibilidad Radiada. 
RWE Radio Web Europeo. 
RX Receptor. 
SDH Jerarquía Digital Sincrónica. 
SEPI Sección de Estudios de Posgrados e Investigación. 
SRTF Regularización y estandarización de fuerza de trabajo (Standardization and 
Regulation Task Force). 
Siemens Unidad de conductancia eléctrica. ó Empresa alemana. 
TP Protocolo de Transmisión 
TM Terminal Móvil. 
TX Transmisor. 
UMTS Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universal (Universal Mobile 
Telecommunications System). 
UTP Par de Cables Torcidos no Blindados. 
VoIP Voz sobre IP (Voice over IP) 
WAN Red de Acceso Inalámbrica (Wide Area Network). 
WDES Perturbaciones Internacionales Eléctricas de Radio. 
WLAN Red de Área Local Inalámbrica (Wireless LAN). 
xDSL Línea Digital de Abonado Sobre Cable de Cobre (Refers collectively to all types of 
digital subscriber lines: Asymmetric and Symmetric DSL (ADSL and SDSL), High-
data-rate DSL (HDSL) and Very high DSL (VDSL)). 
º 
 
VII 
ÍNDICE DE FIGURAS 
CAPÍTULO I 
Figura 1.1 Jerarquía de las redes de telecomunicaciones……………….……………………………... 1 
Figura 1.2 Red de acceso PLC………………………………………………..………………………... 2 
CAPÍTULO II 
Figura 2.1 Suministro de energía y PLC a un hogar……………..….….……………………..….…… 9 
Figura 2.2 Muestra algunos de los problemas que puede tener PLC en LEECA.................................. 10 
Figura 2.3 Estructura general de las redes de telecomunicaciones………………................................ 10 
Figura 2.4 Estructura de una red móvil inalámbrica para usuarios individuales…............................... 11 
Figura 2.5 Estructura de una base estática de una red inalámbrica………….……………………….. 12 
Figura 2.6 Estructura de una red inalámbrica local en casa………...………..…………..................... 12 
Figura 2.7 Estructura de una Red de Acceso DSL…………………….……………………………... 13 
Figura 2.8 “Alianza de Empresas de Servicio Público de PLC”...……..…………………….………. 13 
Figura 2.9 Estructura simplificada de las redes eléctricas………………………………..……........... 17Figura 2.10 Estructura de una red PLC (In home) y su conexión desde el la base o estación PLC (Head 
end)……..………………………………….……………………………………………… 17 
Figura 2.11 Acoplamientos…………………………………………………..………………………… 18 
Figura 2.12 Ejemplo de unidades de acoplamiento………..…………………………………………... 19 
Figura 2.13 Topología PLC…………………………………...………………....……..….................... 19 
Figura 2.14 Función de un repetidor PLC, por hendidura de tiempo o frecuencia…….………............ 20 
Figura 2.15 Diagrama de árbol con repetidores en la red PLC…………………………….….............. 20 
Figura 2.16 Equipo Maestro o Head End (usualmente ubicado en el poste del transformador)………..…...... 21 
Figura 2.17 Edificio automatizado con PLC debanda angosta (inmótica).……….……………............ 21 
Figura 2.18 Función del modem PLC………………………………………………….……………… 22 
Figura 2.19 Módems PLC o BLC (CPEs)”…………………………….……………….……………... 23 
Figura 2.20 Conexión de una red PLC para usuarios individuales desde la estación o base PLC (Head 
End)……………………………………………………………………………………….. 23 
Figura 2.21 Conexión de PLC a usuarios por medio de una red inalámbrica……................................. 24 
Figura 2.22 Diagrama de acceso a la red PLC, por medio de un módem Gateway de control 
domestico………………………………………………………………………….…….... 24 
Figura 2.23 Presentación de un edificio inteligente por medio de PLC de banda angosta 
(inmótica)………………………………………...…………………………….……...….. 25 
º 
 
VIII 
Figura 2.24 Estructura general de un sistema PLC, relacionados con los servicios de 
energía…………………………………………………………………….......................... 26 
Figura 2.25 Topología posible de una red de baja tensión……….…………...…………….................. 27 
Figura 2.26 Topología de una red PLC dentro del hogar……..………………..………...…………… 28 
Figura 2.27 Simulación de una señal Impulsiva en el dominio del tiempo…….……........…………… 29 
Figura 2.28 Organismos reguladores de PLC…………..……………………………………...……..... 31 
CAPÍTULO III 
Figura 3.1 Emisiones radiadas generadas por diferentes equipo y/o aparatos electrónicos………...... 32 
Figura 3.2 Interferencias electromagnéticas………....…….……………………………………..…... 33 
Figura 3.3 Áreas de la compatibilidad electromagnética……………..………………………………. 33 
Figura 3.4 Intervalos de frecuencia donde opera PLC y lineamientos de proyectos de 
normas.....................................................................................................…………….…… 35 
Figura 3.5 Casa comunicada a través de un sistema PLC y emisiones ambientales………................. 36 
Figura 3.6 Distribución de Regiones de campo cercano y campo lejano de una fuente emisora………..…... 37 
Figura 3.7 Componentes de Campo Eléctrico y campo Magnético de una onda 
Electromagnética……………………………..…………………………………..……….. 37 
Figura 3.8 Región de transición de PLC, pasando del conductor al espacio 
libre……….………………………………………..…………………………………..….. 38 
Figura 3.9 Representación de las intensidades de campo Magnético (H) y Eléctrico (E) 
radiados................................................................................................................................ 38 
Figura 3.10 Sistema de medición de la señal PLC para frecuencias de transmisión y 
recepción.............................................................................................................................. 39 
Figura 3.11 Grafica obtenida en la medición de la transmisión y recepción de PLC……......……..….. 39 
Figura 3.12 Región de transición para transmisión………….………………………………………… 40 
Figura 3.13 Región de transición para recepción…….………….…………………………………….. 40 
Figura 3.14 Modelo del canal de comunicación para predecir el campo eléctrico radiado por una línea 
de transmisión. (a) Especificación del problema, (b) Tratando cada conductor como un 
dipolo y superponiendo los campos………………………………………………………. 41 
Figura 3.15 Distribución general del laboratorio……………………..…..…...……………...………... 43 
Figura 3.16 Cámara anicónica (libre de interferencias externas)…………..……………......………… 44 
Figura 3.17 Conductores por donde circulara PLC (red PLC)…………...……..…………..…………. 44 
Figura 3.18 Antenas de aro activa y pasiva………………………………………………….………… 45 
º 
 
IX 
Figura 3.19 Equipo PLC ó BPL, Netgear Wall-plugged bridge XE102IS……….………….……….... 45 
Figura 3.20 Analizador de interferencias electromagnéticas (EMI) y programa de control...……..….. 46 
Figura 3.21 Estructura del cable coaxial……………………….………..…………………….……….. 46 
Figura 3.22 Diagrama a bloques para la conexión de emisiones radiadas con la antena pasiva (más 
detalles ver apéndice B)……………………………….………………………………….. 47 
Figura 3.23 Sistema de medición para emisiones radiadas [45]…………..…….……….…………….. 47 
Figura 3.24 Propuesta de medición para emisiones radiadas dentro de la cámara anicónica (libre de 
interferencias externas)…………………….……………………………………..………. 48 
Figura 3.25 Cámara anecoica, configuración de conexión para medir emisiones radiadas en la 
componente transversal………………………………………………….………..………. 48 
Figura 3.26 Cámara anecoica, configuración de conexión para medir emisiones radiadas en la 
componente horizontal…………………….……………………………………………… 49 
Figura 3.27 Cámara anecoica, configuración de conexión para medir emisiones radiadas en la 
componente vertical…………………………….……………………….………………... 49 
Figura 3.28 Cámara anecoica, configuración de conexión para medir emisiones radiadas en la 
componente vertical con el equipo de medición dentro de la misma………….…..……… 49 
Figura 3.29 Cámara anecoica, configuración de conexión para medir emisiones radiadas en la 
componente transversal con una antena activa………………………..…………………... 50 
Figura 3.30 Sistema de medición para emisiones radiadas en el laboratorio [46]…….……………….. 50 
Figura 3.31 Conexión de un sistema de comunicación básico PLC.….……………..………………… 51 
Figura 3.32 Puntos de medición en el sitio de prueba…………………………...…………………….. 51 
Figura 3.33 Propuesta de medición para medir emisiones radiadas en un sistema PLC en un entorno 
libre (In Home)……..…………………………………………………...……………….... 52 
Figura 3.34 Configuración usada para evaluar la tasa de transferencia con perturbaciones……….….. 52 
Figura 3.35 Utilización del comando Netstat para la obtención de datos……………….…………….. 53 
CAPÍTULO IV 
Figura 4.1 Medición de la señal PLC de referencia para transmisión y recepción con la antena de aro 
pasiva……………………………….……..……………………………….……………… 55 
Figura 4.2 Medición de emisiones radiadas en transmisión y recepción [45]...................………........ 55 
Figura 4.3 Señal de transmisión y recepción amplificada……...………………………...………...… 56 
Figura 4.4 Niveles de emisiones radiadas propuestas para normas europeas en PLC……….….…… 57 
Figura 4.5 Medición de emisiones radiadas en transmisión y recepción [45]...................................… 57 
º 
 
X 
Figura 4.6 Medición a las distancias: (a) 3m, (b) 2m y (c) 1m del sistema radiador………….……... 58 
Figura 4.7 Medición a las distancias: (a) 3m, (b) 2m y (c) 1m del sistema radiador………..……….. 59 
Figura 4.8 Medición a las distancias: (a) 3m, (b) 2m y (c) 1m del sistema radiador...…………….… 59 
Figura 4.9 Señal obtenida con el equipo de medición dentro de la cámara anecoica………………… 60 
Figura 4.10 Señal obtenida con ruido de conmutación intencional……….………..………………….. 60 
Figura 4.11 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido………..…. 61 
Figura 4.12 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido………....... 62 
Figura 4.13 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido……….….. 62 
Figura 4.14 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido…………... 63 
Figura 4.15 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido……....…... 63 
Figura 4.16 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido.............….. 64 
Figura 4.17 Medición en la componente vertical, figura (a) sin ruido, figura (b) con ruido……..…..... 64 
Figura4.18 Medición de la tasa de transferencia recibida con equipo Netgear, sin 
perturbaciones………………………………………………….…………..……………... 65 
Figura 4.19 Probabilidad de llegada de Bytes entre el valor promedio y máximo en equipo PLC 
Netgear, sin perturbaciones….……………………………………..……………………... 66 
Figura 4.20 Probabilidad de llegada de Bytes entre el valor promedio y el mínimo en equipo PLC 
Netgear, sin perturbaciones…………………………………………..……….…………... 66 
Figura 4.21 Medición de la tasa de transferencia en equipo PLC Netgear, con perturbaciones………. 67 
Figura 4.22 Probabilidad de llegada de Bytes entre el valor promedio y el máximo en equipo PLC 
Netgear, con perturbaciones.….………………….………………….…………………..... 67 
Figura 4.23 Probabilidad de llegada de Bytes entre el valor promedio y el mínimo en equipo PLC 
Netgear, con perturbaciones……………………………………………….…………….... 68 
Figura 4.24 Gráfica de comparación de la tasa de transferencia recibida en equipo Netgear............…. 68 
Figura 4.25 Gráfica de la variación de la tasa de transferencia sin perturbaciones y con perturbaciones, 
en forma continua…………………………………………………………………………. 69 
Figura 4.26 Porcentaje de caída de la tasa de transferencia recibida en equipos 
Netgear……………………………………………………………………......................... 71 
Figura 4.27 Gráfica de la Caída de Bits en equipo Netgear………………...………….…………….... 71 
 
 
 
º 
 
XI 
INDICE DE TABLA 
CÁPITULO II 
Tabla 2.1 Comparación de tecnologías de acceso en España……...…..……………………………… 7 
Tabla 2.2 Comparación de precios de las tecnologías de las comunicación en España…………..…... 8 
Tabal 2.3 Alianza de Empresas de Servicio Público de PLC, propuestas de regularización y 
estandarización.……………………………………….…………………………………... 15 
Tabla 2.4 Bandas de Comunicación para PLC de banda angosta (solo automatización)……..……... 30 
CÁPITULO III 
Tabla 3.1 Bandas de comunicación posibles, donde puede intervenir PLC……..…………....……... 34 
CÁPITULO IV 
Tabla 4.1 Tasa de bytes recibidos (Equipo NETGEAR) sin perturbaciones (bps)............………….. 66 
Tabla 4.2 Tasa de transferencia de bytes recibidos (Equipo NETGEAR) con perturbaciones (bps).. 67 
Tabla 4.3 Tiempos de descarga (equipo NETGEAR)…………………………………………..….... 68 
Tabla 4.4 Porcentaje de la caída de la tasa de bytes recibidos en equipo NETGEAR………..………...……. 69 
Tabla 4.5 Cálculo de la velocidad de transferencia y tamaño del archivo descargado….………..…. 71 
APÉNDICE C 
Tabla A Normas Internacionales aplicables a Sistemas PLC de Banda Angosta….……….……….89 
Tabla B Concordancia de Normas Mexicanas vigentes, con Normas Internacionales de 
EMC…………………………………………………………………………………….… 90 
Tabla C Tabla comparativa de las tecnologías en México……………………………..…………... 90 
 
1 
 
CAPÍTULO I. 
 
1.1 INTRODUCCIÓN. 
Durante las últimas décadas el uso de sistemas de telecomunicaciones ha aumentado rápidamente. Esto 
es debido a una necesidad permanente para incrementar los nuevos servicios de las telecomunicaciones, así 
como las capacidades y velocidades de transmisión de datos; también hay una necesidad por el desarrollo de 
nuevas redes de las telecomunicaciones y tecnologías de transmisión de datos (Fig. 1.1). Claro todo esto desde 
un punto de vista económico, las telecomunicaciones prometen grandes ventajas y motivan grandes inversiones 
en esta área. Una solución alternativa para la realización de las redes de acceso es ofrecida por PLC 
(Comunicaciones por Líneas de Potencia), esta tecnología usa las redes de suministro de energía para realizar 
comunicaciones a través de ella. De esta manera la realización de la conexión de una red de computadoras 
puede llevarse a cabo sin la necesidad de poner un nuevo tendido de cables para realizar las conexiones. Por 
consiguiente la aplicación de PLC en redes de suministro de baja tensión parece ser una solución rentable. 
 
Figura 1.1. Jerarquía de las redes de telecomunicaciones 
Hoy en día los usuarios de la red usan varios servicios de telecomunicaciones con tazas de transferencia 
de datos más altas y un factor de calidad de servicio alto (QoS) para “redes de acceso de banda ancha”. Las 
líneas de energía se caracterizan por tener grandes atenuaciones cuando son usadas como canales de 
comunicación, así como una alta dependencia de la frecuencia y una impedancia altamente variable, al mismo 
tiempo se presentan condiciones desfavorable de ruido lo cual las hacen muy inestables. Sin embargo se 
presentan como un medio de transmisión favorable. En los últimos años se ha trabajado para resolver los 
problemas que se presentan, demostrar que las líneas de energía eléctrica pueden ser un canal de comunicación 
 
2 
 
capaz de transmitir señales de voz, datos e imágenes y resolver así los problemas de comunicación donde no se 
puede tener nueva infraestructura o el costo es muy alto. 
Otra parte en la que hay que poner especial atención consiste en las diferentes fuentes de ruido que 
afectan a la red del suministro como diferentes dispositivos eléctricos o electrónicos conectados a la misma, así 
como el ambiente electromagnético característico del medio el cuál puede influir en el sistema PLC de manera 
negativa provocando perturbaciones sobre la señal transmitida o bien una transmisión de datos errónea. 
 
Figura 1.2. Red de acceso PLC. 
Es importante mencionar el aspecto relativo a la normatividad inexistente para regular los niveles de 
emisión generados por la tecnología ya que por ser una tecnología emergente, ha provocado que las entidades 
reguladoras de la normatividad en diferentes países establezcan valores limites en cuanto a la emisión 
electromagnética generada por esta tecnología provocando como consecuencia que la red tenga que operar con 
niveles de potencia limitados reduciendo con esto las distancias de transmisión, la tasa de transferencia e 
incrementando de esta manera la sensibilidad a las perturbaciones externas. 
El efecto de la reducción en la tasa de transferencia en el caso de una señal de trasmisión de datos PLC 
es particularmente desventajoso debido al hecho de que la red de acceso opera en un medio de transmisión 
compartido en el que varios usuarios compiten para usar los mismos recursos de transmisión a través de ella, 
como se muestra en la Fig. 1.2. 
En esta red de acceso el medio de transmisión es la red de suministro de baja tensión la cual ofrece 
servicios de comunicación a los diferentes usuarios desde una estación base de PLC (generalmente instalada a la 
salida del trasformador de media a baja tensión) que conecta a una red de acceso (generalmente llamada zona 
iluminada) 
 
3 
 
PLC de banda ancha no cuenta con normas, sobretodo en América latina solo existen recomendaciones 
en base a los países que utilizan esta tecnología [2], en la actualidad se está tomando como norma regulatoria la 
CISPR22, que se refiere a los niveles de emisión aplicables a tecnologías de la información. No obstante 
diferentes países trabajan en este momento coordinados por el CT 77 que es el Comité de Compatibilidad 
Electromagnética perteneciente a la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) a través de los subcomités 
CISPR (Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas) H&I. 
PLC está llamada a ser una tecnología que revolucione las comunicaciones a nivel mundial, pero al 
igual que todas las tecnologías emergentes se encuentra en proceso de desarrollo tanto tecnológico como de 
normalización. 
 
1.2 RESUMEN. 
 
En este trabajo se presenta un breve bosquejo histórico del surgimiento de la tecnología PLC o BPL (Power 
Line Communication o Broad-Band over Power Line, por sus siglas en inglés). También se presenta una 
clasificación de los diferentes sectores en los que opera esta tecnología de comunicación en la red eléctrica, 
igualmente se describen las diferentes partes que la constituyen, se tratan las ventajas y desventajas que ofrece 
esta tecnología y algunos aspectos relacionados con el ruido, topología yse describen los aspectos relativos a la 
normatividad, tomando en consideración la norma CISPR22, esto es debido a que no existen en la actualidad 
regulaciones para PLC de Banda Ancha. 
Esta tesis se centra en uno de los campos de estudio de las mediciones relativas a la Compatibilidad 
Electromagnética de esta tecnología, específicamente a los problemas de emisiones radiadas, las cuales son 
generadas por equipos que trabajan en altas frecuencias y dado que esta es una de las características de PLC de 
banda ancha (trabajando en el intervalo de frecuencia de 1MHz a 30MHz), incluso es importante observar 
como: afecta o es afectada por sistemas que operen en la misma banda dentro de su ambiente de trabajo. 
Finalmente en esta tesis se proponen métodos y escenarios de prueba para evaluar dichas emisiones 
radiadas, basándose en un problema específico: la conexión en una red domestica (también conocida como In-
Home). Presentando como parte del trabajo los problemas técnicos relacionados con las emisiones radiadas y el 
comportamiento de la tasa de transferencia de la señal de información transmitida, evaluando las señales en 
ambientes aislados de perturbaciones, así como en ambientes con ruido intencional producido en los escenarios 
de prueba. Presentando la discusión de los resultados obtenidos, así como las conclusiones y las posibles tareas 
pendientes por realizar. 
 
 
 
 
4 
 
1.3 OBJETIVO. 
 
El objetivo de este trabajo de tesis es la medición y el análisis de las emisiones radiadas generadas por la 
tecnología PLC en un ambiente cerrado (In home) y proponer métodos de medición para evaluar las emisiones 
radiadas y sus efectos de interferencia en el ambiente electromagnético en el que opera dicha tecnología. 
Analizar los efectos generados por las interferencias radiadas sobre la tasa de transferencia de la señal de 
información en el sistema. 
 
1.4 JUSTIFICACIÓN. 
 
La tecnología PLC utiliza las líneas de energía eléctrica como medio de comunicación de banda ancha, 
haciendo posible la transmisión de datos, video y voz. Aun y cuando ya en muchos países PLC de banda ancha 
está en funcionamiento sigue teniendo muchos puntos a estudiar cómo es el caso de la evaluación de la 
Compatibilidad ElectroMagnética (EMC), los sistemas PLC de banda ancha al funcionar en una banda de 
frecuencia que va de 1MHz a 30MHz hacen que los conductores eléctricos se comporten como antenas, dando 
lugar a que estos produzcan emisiones que pueden llegar a interferir a los aparatos eléctricos ó electrónicos 
provocando pérdidas de información y fallas o daños en los equipos que operan en ese ambiente. Por las razones 
anteriores, en este trabajo se evalúan las emisiones radiadas y sus efectos en la tecnología PLC. 
 
1.5 ALCANCE DE LA TESIS. 
 
Lo que se desea obtener con esta tesis es: 
 Proponer técnicas de medición de las emisiones radiadas en sistemas PLC 
 Evaluación de valores limites 
 Generación de resultados de las tecnologías In home 
 Propuestas de normatividad (de forma indirecta a través de los comités de normalización 
nacionales, por ejemplo: ANCE, NYCE). 
 Reportar resultados sobre los sistemas Netgear 3ª Generación 
Para así contribuir con un nuevo conocimiento en cuanto a la tecnología PLC en nuestro país. 
 
1.6 ORGANIZACIÓN DE LA TESIS. 
La organización de esta tesis se presenta en cinco capítulos: en el primero se da una breve introducción 
sobre el trabajo y se describen los objetivos, justificación y alcances de la tesis. 
 En el segundo capítulo se describe el funcionamiento de los sistemas PLC, tecnologías de acceso, 
topologías y sistemas PLC dentro de casa (In home) y también se habla acerca de algunas normas relacionadas 
 
5 
 
con esta tecnología, tomando como referencia la norma CISPR22, que está referida a sistemas y equipos de 
informática operando en frecuencias superiores a 30MHz. 
 El capítulo tres se enfoca al análisis de emisiones radiadas en un sistema doméstico alimentado con 
PLC. Se describen aspectos relacionados con los campos eléctrico y magnético con los que interactúa, con el 
objeto de evaluar las emisiones radiadas, también se describen las topologías y los escenarios de medición así 
como algunas de las características de los equipos de medición utilizados y finalmente se presenta el método 
utilizado para la evaluación del efecto de las interferencias sobre la tasa de transferencia de la señal de 
información. 
 En el capítulo cuatro se presenta los resultados obtenidos en cuanto a las mediciones realizadas en los 
sistemas PLC, el comportamiento del canal de comunicaciones PLC, cuando se tiene perturbaciones, el 
comportamiento de la tasa de transferencia, así como la velocidad de descarga y porcentaje de pérdidas. 
 En el capítulo cinco se presentan las conclusiones, discusión de resultados, contribuciones y trabajos a 
futuro, los cuales podrán dar la pauta para continuar con los estudios de esta tecnología. 
 
 
6 
 
CAPÍTULO II. 
SISTEMAS PLC IN-HOME Y TOPOLOGÍAS. 
2.1 ANTECEDENTES. 
El concepto no es nuevo desde los años 30 se usa la línea eléctrica para transportar datos, sólo unos 
pocos bits para automatización y control del alumbrado público usando la banda de 3 a 148.5kHz. En 1997 la 
empresa Nortel y una compañía inglesa usan estos antecedentes para crear DPL (Líneas de Potencia Digital), 
antecesora de PLC (Comunicación por Líneas de Potencia), Alemania es el primer país en dar el paso a la 
investigación y desarrollo de la tecnología. La empresa Ascom hace la primera prueba piloto con 200 hogares 
conectados a una red de PLC, la empresa Siemens y ENBW (empresa Energie Baden-Württemberg) en 1998 
hacen madurar la tecnología usando OFDM (Multiplexaje por División de Frecuencia Ortogonal), llegando a 
1.2Mbps de velocidad de transferencia. 
 La tendencia de las comunicaciones PLC, está enfocada al empleo de redes de distribución de energía 
eléctrica de c.a., Las líneas de corriente alterna de baja potencia se pueden utilizar para crear redes de 
comunicación en casas habitación, edificios, negocios, etc. Esta es una red que existe en todas partes del mundo 
tanto en las grandes ciudades, como en las zonas rurales, dicha red puede llegar a permitir la comunicación a 
donde otra tecnología no llega, evitando así cualquier instalación externa o interna. El hecho de la 
omnipresencia de esta red, hace que los costos de operación y de servicio disminuyan considerablemente, 
proporcionando acceso a los sectores más desprotegidos de la sociedad. 
 Actualmente en España, Alemania, Francia, Japón y otros países, se ha desarrollo la tecnología PLC, 
con más auge y por lo tanto muchas recomendaciones propuestas están referidas a estándares Europeos, 
tomando como referencia la norma CISPR22 (Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas), 
para las comunicaciones en equipos de tecnologías de la información, a frecuencias superiores a 30MHz. Dicho 
de otra manera, debido a que no existen normas que regulen el comportamiento y la operación de la tecnología 
PLC, los países interesados en su desarrollo están trabajando de manera conjunta en la elaboración de normas, 
aportando las experiencias obtenidas en sus diferentes circunstancias, coordinados por los subcomités H & I. 
Existen muchos retos por cumplir en PLC, sin embargo la tecnología sigue creciendo cada día más y 
uno de los desarrollos mas grandes a nivel internacional, es el establecido por DS2 (Empresa española 
desarrolladora de los Chips usados en la tecnología PLC), que fue fundada en 1998, esta empresa está centrada 
en el desarrollo de productos para PLC, que dan una solución integrada para la transmisión y recepción de datos 
en banda ancha. En la actualidad existen distintas empresas en todo el mundo, dedicadas a la fabricación de 
dispositivos, equipos, componentes y sistemas asociados a esta tecnología. 
2.1.1 ANÁLISIS DEL ESTADO DEL ARTE. 
Enla actualidad es indispensable la energía eléctrica ya que con ella se han logrado grandes avances 
científicos y tecnológicos, además de ser un sector estratégico en el desarrollo de todos los países. Por otro lado 
 
7 
 
la información hoy en día está basada en los medios electrónicos y se localiza en gran medida en internet, 
ocasionando que este medio sea el futuro de toda información, provocando que todas las empresas e 
instituciones se den a conocer en esta gran red de fácil acceso [3]. 
Todos los conocimientos que implica, el control de los sitios Web así como la demanda de la 
información, generan la necesidad de mayor velocidad en la transferencia de datos a bajos costos y un mejor 
servicio. Actualmente se utiliza el cable telefónico, fibra óptica, microondas, redes inalámbricas, etc., pero la 
infraestructura e instalación para ofrecer estos servicios son de costos elevados. Esto provoca que se busquen 
nuevos medios de conexión, que faciliten el acceso y sean más baratos para los usuarios. 
Hoy en día las Línea de Energía Eléctrica de Corriente Alterna (LEECA), se ha presentado como un 
medio de comunicación, promoviendo así una nueva tecnología que abatiría los costos en el servicio, además de 
ofrecer una buena velocidad de transmisión, comparada con otras tecnologías (tabla 2.1)[8]. 
Tabla 2.1 Comparación de tecnologías de acceso en España [8]. 
 
Algunos nombres conocidos para esta tecnología son: 
PLC “Comunicación por Líneas de Potencia”. 
BPL “Banda Ancha sobre Líneas de Potencia”. 
PLT “Telecomunicación por Líneas de Potencia”. 
La tecnología PLC ha venido evolucionando con el tiempo y aunque en algunos países se considera una 
tecnología con desventajas frente a otras como es el caso de la red inalámbrica, fibra óptica, coaxial, etc., PLC 
ha demostrado que puede llegar a ser una tecnología competitiva y de bajo costo (el costo de realización, 
 
8 
 
instalación y mantenimiento de una red de acceso es muy alto, esto representa más del 50% de la inversión en la 
red [9]) en las telecomunicaciones (tabla2.2). 
Tabla 2.2 Comparación de precios de las tecnologías de las comunicación en España [8]. 
 
Existen tres redes donde se puede lograr desplegar esta tecnología, estas son: 
o Red PLC de alta tensión: Esta se despliega desde las centrales generadoras de energía hasta las 
subestaciones o transformadores de media tensión, sirve para comunicar grandes distancias. 
o Red PLC de media tensión: Esta se despliega en las líneas de media tensión y también es conocida 
como: “red de distribución”, llegando hasta los transformadores de media a baja tensión y después de 
los transformadores de baja tensión a los usuarios finales, creando así un sistema full dúplex, es decir 
punto a multipunto. Esta red también es conocida como “red de acceso”. (Fig. 2.1). 
o Red PLC doméstica: Esta red se despliega dentro de la casa o edificio y es propiedad de los usuarios. 
La utilización de Líneas de Energía de Corriente Alterna (LEECA) para comunicaciones se ha convertido 
en un tópico de desarrollo (sobre todo la tecnología doméstica) y aunque en la actualidad se tienen interfaces 
que pueden lograr conexiones de alta velocidad como se ha mencionado, son caras (tabla 2.2) y por tal razón al 
tener una infraestructura ya establecida crea la ventaja de tener una sola red para diferentes propósitos y esto 
constituye un tema atractivo de investigación e inversión. 
 Hay una razón por la cual la tecnología PLC, no se ha desarrollado inicialmente en EUA como suele 
suceder con las más avanzadas tecnologías. La razón tiene que ver con las características de la infraestructura 
eléctrica en uno y otro lugar” [3]. El voltaje en los hogares de EUA es de 110 V este bajo voltaje unido a un 
 
9 
 
mayor consumo de potencia por hogar hace que el número de hogares conectados a un transformador sea de 
unos 10 en EUA, a diferencia de Europa se maneja un voltaje de 220 V y el número de hogares conectados a un 
mismo transformador es de aproximadamente 200. Esto hace que la tecnología PLC sea más rentable en Europa 
ya que suponiendo que un 10% de los usuarios contraten el servicio en Europa, el costo se reparte entre 20 
miembros, mientras que en EUA, se reparte entre uno [5]. 
 
Fig. 2.1 Suministro de energía y PLC a un hogar. 
Como parte de interés en la Unión Europea, se mantiene en constante investigación esta área [1], 
incluyendo proyectos como PALAS (Línea de Potencia como un Acceso Local Alternativo) registrado desde 
1999 [3,4]. En el mismo año ETSI (Instituto de Estándares de Telecomunicaciones Europeo) y lo que hoy se 
conoce como PLC (Comunicación por Líneas de Potencia), estas áreas siguen vigentes provocando foros de 
discusiones, sobre la impedancia de la línea de energía, las emisiones conducidas, las emisiones radiadas y el 
ruido que afecta la señal. 
Al inicio PLC presentaba los siguientes problemas. 
o Desacoplamientos de impedancia, los cuales producen reflexiones. 
o Su atenuación se incrementa con la distancia y con la frecuencia. 
o Su impedancia variaba con el tiempo en un rango muy grande, según estuviesen o no conectados 
ciertos aparatos eléctricos en la misma red. Aunque las mediciones mostraban que las 
características del canal no variaban rápidamente con el tiempo, pero existían otros agentes que 
provocaban variaciones frecuentes, por lo que debían adaptarse sus parámetros de transmisión 
continuamente. 
o Ruido de fondo estacionario durante unos segundos o hasta horas, formado principalmente por 
ruido coloreado, de banda estrecha y periódico. 
 
10 
 
o Ruido impulsivo con duraciones de microsegundos a milisegundos. Formado principalmente por 
ruido impulsivo periódico e impulsivo asíncrono, producido por apagados y encendido de aparatos 
eléctricos ó electrónicos [Fig. 2.2]. 
o El ruido artificial (creado por el hombre) [7]. 
 
Figura. 2.2 Muestra algunos de los problemas que puede tener PLC en LEECA. 
En la actualidad ya se está utilizando PLC en LEECA (en otros países) y cada vez con más fuerza, no 
solo en los EUA, España, Francia y Japón, sino también en México, por lo que su estudio es cada vez más 
profundo. 
2.1.2 TECNOLOGÍAS DE ACCESO. 
2.1.2.1 IMPORTANCIA DEL ÁREA DE ACCESO EN TELECOMUNICACIONES. 
Las redes de acceso a internet son muy importantes para las empresas y los usuarios, pero debido a su 
alto precio y falta de facilidad para el acceso a una terminal, se hace necesario que aproximadamente el 50% de 
todas las inversiones sea dirigida a la infraestructura para la realización de las redes de acceso [9]. Una red de 
acceso sólo conecta a un número limitado de usuarios individuales (Personas con el servicio de red) [8]. 
 
Figura. 2.3 Estructura general de las redes de telecomunicaciones. 
 En el caso de los clientes grandes (negocio, clientes gubernamentales o industrias), las redes conectan 
un número más alto de usuarios, los cuales normalmente usan varios servicios de telecomunicaciones y esto 
atrae grandes ventas a los proveedores de red. [9]. 
Los usuarios individuales usan las redes de comunicaciones con menos intensidad y su costo es mayor y por lo 
tanto no es eficaz para ellos (Fig. 2.3). Por otro lado si la empresa que da el servicio de red tiene muchos 
usuarios individuales se da la oportunidad para que los proveedores ofrezcan un número más alto de servicios a 
 
11 
 
un menor costo. Esto atrae usuarios para contratos ilimitados de un proveedor de servicios de red, aumentando 
así el uso de una red privada y provocando una disminución en el costo. Por consiguiente, el acceso a los 
usuarios individuales parece también ser un mercado aceptable [3]. 
2.1.2.2 CONSTRUCCIÓN DE NUEVAS REDES DE ACCESO. 
Existe una necesidad permanente en conseguir una infraestructura de acceso fácil y económico. 
Generalmente la construcción de nuevas redes de acceso comprenden, entre otros los siguientes aspectos: 
o Nuevo cableadode la red (fibra óptica, coaxial, cableado normal o cableado estructurado, etc.). 
o Sistemas de acceso Inalámbricos. 
o Sistemas Satelitales, de micro ondas, etc. 
Para evitar la instalación de nuevo cableado [12,13], pueden aplicarse los sistemas de redes inalámbricas 
como: 
o Los sistemas móviles Inalámbricos (Fig. 2.4) 
o Los sistemas inalámbricos Fijos (Fig. 2.5) 
 Los sistemas móviles y de modulación inalámbricos más conocidos son: DECT (Mejoramiento del 
Sistema Típico Digital Inalámbrico), CDMA (Acceso Múltiple por División de Código), GSM (Servicio 
Garantizado)/GPRS (Servicio de Radio General por Paquete) y UMTS (Sistema de Telecomunicaciones 
Móviles Universal). 
Los sistemas de comunicación, las redes móviles proporcionan un número grande de células (estaciones 
o bases) para cubrir un área de comunicación mayor y así asegurar una conexión permanente para los usuarios 
móviles (celular, Fig. 2.4). Un intervalo de frecuencia se asigna a cada célula que permite comunicación entre 
las terminales móviles (TM) y las estaciones bajas (Clientes). Frecuencias diferentes o códigos para UMTS se 
asignan a las células para evitar interferencias entre ellas [14]. Generalmente una estación baja cubre varias 
células de comunicación inalámbricas que los conectan a una WAN (Red de Acceso Inalámbrica). Los sistemas 
móviles inalámbricos ofrecen una transferencia de datos de 2 Mbps o mayor. 
 
Fig. 2.4 Estructura de una red móvil inalámbrica para usuarios individuales. 
El caso de las conexiones para usuarios fijos es algo similar, ya que se conectan a un servidor por el cual es 
proporcionado el servicio de red desde la estación o base a todas las empresas, escuelas o departamentos a 
través de una red inalámbrica fija (Figura 2.5). 
 
12 
 
 
Figura 2.5 Estructura de una base estática de una red inalámbrica. 
Actualmente se usan sistemas WLAN (Red de Área Local Inalámbrica), para cubrir varios puntos de 
conexión dentro de negocio, edificios y casas privadas, conectando así elementos de seguridad, internet, 
teléfono, etc. Para esto se instala una o más antenas que hacen posible el uso de varios dispositivos de 
comunicaciones en el área cubierta, sin la necesidad de cualquier otro tipo de conexión y asegurando una 
transferencia de datos de más de 20Mbps. Las antenas sitúan los AP (Puntos de acceso) que normalmente se 
conecta a una red inalámbrica (Fig. 2.6). 
 
Figura 2.6 Estructura de una red inalámbrica local en casa. 
Actualmente también existen otras redes las cuales trabajan a velocidades menores, como: 
o Redes telefónicas Clásicas 
o TV cable, Televisión por cable (CATV) 
Hoy en día, las redes telefónicas clásicas están provistas por DSL (Línea Digital de Abonado), la cual 
proporciona una taza de transferencia máxima de 256Kbps (Kilo bits por segundo). El ADSL (Línea de 
Abonado Digital Asimétrica), es una variante de la tecnología DSL y principalmente se aplica para el acceso a 
redes en líneas telefónicas convencionales. Las tecnología xDSL pueden asegurar una velocidad de acceso desde 
56 Kbps hasta 6 Mbps (Mega bits por segundo) [44]. Los usuarios que usan un acceso xDSL, se conectan a un 
sistema de nodo central (Figura 2.7), con lo que tiene acceso a la red WAN. 
 
13 
 
 
Figura 2.7. Estructura de una Red de Acceso DSL. 
2.2 PLC COMO MEDIO DE TRANSMISIÓN DE DATOS. 
La tecnología PLC de banda ancha, hace posible la transmisión de datos a una velocidad considerable a 
través de la línea eléctrica doméstica de baja tensión [8-10]. Esta velocidad, va desde 1Mbps a 100Mbps o más a 
través del enchufe eléctrico. La tecnología PLC de banda ancha está enfocada a dos tipos de servicios 
independientes pero complementarios a su vez: 
o La red de acceso industrial: Da servicio a una red de personas conectadas al sistema de 
comunicaciones (internet) y se puede implementar para servicios de automatización (inmótica). 
o In-home: para crear redes LAN (Red de Área Local) a través de la red eléctrica de los hogares, lo que 
permitiría prestar servicios domésticos de comunicaciones de banda ancha (domótica). 
2.2.1 INICIO DE PLC. 
Todo comenzó en Europa con la creación del organismo: “Alianza de Empresas de Servicio Público de 
PLC” (PUA), este es un grupo formado por varias empresas europeas con más de 100 millones de clientes de 
servicios eléctricos que están evaluando y mercantilizando la tecnología PLC (Comunicaciones por Líneas de 
Potencia) [8] (Fig. 2.8). 
 
Figura 2.8 “Alianza de Empresas de Servicio Público de PLC”. 
 
14 
 
PUA se estableció en Madrid el 21 de enero de 2002 y sus miembros actuales son: 
o Electricité de France – EDF (France) 
o EnBw. AG (Germany) 
o Endesa Net Factory (Spain) 
o Enel Distribuzione. (Italy) 
o Iberdrola (Spain) 
o Electricidade de Portugal – EDP (Portugal) 
o Entreprises Électriques Fribourgeoises - EEF (Switzerland) 
o Unión Fenosa (Spain) 
o Electricity ENEL (Polonia) 
o Distributor of Electricity City EDC (Escandinava). 
Los miembros de la PUA están presentes en 13 países europeos y en un total de 25 países a nivel mundial [8]. 
El objetivo de los miembros PUA es apoyar el desarrollo de PLC en Europa por medio de: 
 Homologar una posición común entre los miembros PUA y EU, para así obtener un ambiente favorable 
para la evolución de PLC. 
 Dar conocimiento, oportunidad y posibilidades de desarrollo en PLC, para que así se pueda contribuir 
al mejoramiento de la sociedad en la comunicación e información. 
 Ver los problemas técnicos percibidos para que así se vuelvan una fuente disponible de información 
interactiva de especialización en todo lo que corresponde a PLC en materias técnicas, buscando su 
solución y mejoramiento tecnológico. 
 Apoyar y facilitar el proceso de regularización y comunicación entre proveedores y usuarios. 
PUA con el apoyo de: R&D (Investigación de Desarrollo), fabricantes principales y diseñadores de 
Chips, ayudando a la identificación de errores y mejora de diseño de chips y versiones de software recientes, 
para mejorar la transferencia de datos y crear mejores equipos que cumplan con los estándares requeridos por 
los clientes. 
PUA está desarrollando sus actividades actualmente por medio de tres objetivos que son: 
o Regularización y estandarización de la fuerza de trabajo. (SRTF) 
o Conocimiento y promoción de la fuerza de trabajo.(APTF) 
o Normas abiertas de la fuerza de trabajo (OSTF) 
Durante los últimos años el trabajo en esta área, se ha orientado a obtener una estructura reguladora 
adecuada para los despliegues de la tecnología PLC en todo el mundo (tabla. 2.3). 
En la actualidad existen muchas agrupaciones que intentan regular la operación de esta tecnología y 
aunque en cuanto a la normatividad no se cuenta con estándares precisos (para banda ancha), se sigue buscando 
que los cuerpos reguladores establezcan más estrategias de trabajo acorde a la tecnología y conocimiento 
perteneciente a la misma. 
 
15 
 
Tabal 2.3 “Alianza de Empresas de Servicio Público de PLC, propuestas de regularización y estandarización”. 
Puntos de desarrollo en PLC 
Regularización y estandarización 
de la fuerza de trabajo. (SRTF). 
 
Conocimiento y promoción de la 
fuerza de trabajo.(APTF) 
 
Normas abiertas de la fuerza de 
trabajo (OSTF) 
Recopilación del estado técnico, 
medidas de los sistemas de PLC y 
creación de conocimiento común. 
EMC Campaña de Medición en 
cinco países europeos. 
 
Acuerdo en políticas de 
desarrollado dentro de los cuerpos 
de normalización. 
 
La promoción y aceleración de 
procesos y definiciones de 
regulaciones y normas. 
 
Trabajo en diferentes cuerpos de 
regulación –ETSI, CENELEC, 
CISPR, JWG. 
 
Comunicación con cuerpos de EU 
(Estados Unidos), Europa y otros 
proveedores y usuarios. 
 
El desarrollo de Artículos 
publicados en PLC y su impacto 
en la banda ancha en Europa al 
igual que su impacto entre 
proveedores y usuariosde la 
industria de PLC. 
 
La coordinación de intercambio 
de información entre los 
miembros de PUA. 
 
La creación de velocidad 
adquirida para EU en PLC. 
 
Proyección de PLC a futuro. 
 
Información para la regularización 
de cuerpos reguladores. 
 
Cooperación internacional con 
otras asociaciones de PLC. 
Promoción del desarrollo de 
normas PLC: 
 
Definir las especificaciones 
funcionales básicas para los 
sistemas PLC. 
 
El proceso de Referencia de la 
tecnología. 
 
Evaluaciones, compartiendo y 
probando experiencias. 
 
2.2.2 OPORTUNIDAD DE PLC. 
Durante los últimos años el interés global en la tecnología PLC, ha estado creciendo considerablemente. 
Entre 2001 y 2003, más de 1 millón de personas utilizan PLC, en 40 países diferentes y con esto se completa 
con éxito la viabilidad de una red de PLC, al igual que la velocidad de transferencia de datos, logrando así 
lanzar iniciativas comerciales para esta tecnología [8, 11]. 
La demanda de los servicios PLC, en Europa está creciendo subsecuentemente y hay un aumento 
considerable en el desarrollo y aplicación de esta tecnología. Actualmente continentes como: América, Asia y 
Europa, ya cuentan con tecnología PLC. EE.UU, México y parte de Japón [8, 11]. 
 El alto gasto en la infraestructura de las telecomunicaciones hace posible que la tecnología PLC, sea una 
buena alternativa para la banda ancha en el mundo, logrando así la reducción de precios, imponiéndose como 
una de las tecnologías más rentables, no sólo en Europa, sino para varios países del mundo donde se usan los 
servicios de banda ancha (tabla 2.1 y tabla 2.2) [8]. 
PLC puede ayudar en el desarrollo de la Sociedad de la Información [8]. No obstante, la ventana de 
oportunidad está limitada y varía de país a país, ya que depende del ambiente competitivo y penetración de la 
banda ancha. En el futuro las redes PLC podrían constituir un acto de alta prioridad en IP (Protocolo de Internet) 
y podrían complementarse con otras tecnologías, como las redes satelitales o con los Sistemas de 
Telecomunicaciones Móviles Universales (UMTS). 
 
16 
 
2.2.3 VENTAJAS DE PLC. 
PLC se posiciona entre las mejores tecnologías para ofrecer Internet de banda ancha, como una 
tecnología de acceso competitiva y particularmente notable en los siguientes aspectos: 
 Existe ya la infraestructura (desplegué de la red eléctricos) que permite la conexión para crear la red de 
acceso. 
 Ofrece un despliegue rápido y simplicidad en la modulación y selectividad en frecuencia. 
 La instalación interna es rápida y simple. 
 Las inversiones y el costo de operacional, son similares a los servicios de xDSL y cable reducidos. 
 La generación actual de equipos PLC ofrece servicios de banda ancha, proporcionales y equivalentes a 
la transmisión de otras tecnologías de acceso y puede llegar a ofrecer un mejor servicio. 
 La próxima generación estará disponible en el 2009, aumentando la velocidad de transferencia, un 
ancho de banda más amplio y proporcionando nuevas funcionalidades para Internet. 
Los fabricantes (Ascom, DS2, DIMAT, EBA, Eichhoff, Intellon, Main.net, Mitsubishi, Sumitomo, 
Schneider, Toyocom, etc.), están produciendo equipos PLC con nuevas funciones y comprometiéndose para 
llevar más allá la tecnología en desarrollo [8]. 
2.2.4 DESVENTAJAS DE PLC. 
 El sistema de comunicaciones PLC, tiene algunas desventajas en vías de solución como consecuencia de 
ser una tecnología joven e inmadura, se puede citar los siguientes aspectos: 
 Es una tecnología inmadura. 
 Falta de estándares que faciliten la interoperabilidad entre productos de distintos fabricantes. 
 Normativa de Compatibilidad Electromagnética (EMC). 
 La línea eléctrica es un sistema ruidoso y variante en el tiempo, por lo tanto requiere de técnicas 
robustas de modulación, adaptación al canal, control de errores, sobre todo para sistemas externos. 
 Al no estar aislado el cable eléctrico externo, se tiene una fuente generadora de emisiones 
electromagnéticas que pueden interferir con las ondas radio o con los aparatos situados en el hogar o 
exterior, esto es, en su entorno electromagnético. 
2.3 SUMINISTRO DE REDES DE POTENCIA (LEECA). 
Los sistemas de suministro eléctricos se componen de tres niveles y son los siguientes: 
o Alta tensión (110–380kV en Europa y 35-220kV en EEUU y México). La red está comprendida desde 
la central generadora hasta la subestación y generalmente se utiliza para recorrer distancias muy grandes 
[19] (Fig. 2.9). 
o Media tensión (10–30kV en Europa y 1-35kV en EEUU y México). La red está comprendida desde la 
Subestación hasta el transformador y así dar el suministro de energía a las redes más pequeñas (baja 
tensión) [19] (Fig. 2.9). 
o Baja tensión (230/400V en Europa y 110/127V, hasta menores de 1kV en EE.UU y México). La red 
está comprendida desde el transformador hasta los usuarios independientes (casas habitación, 
 
17 
 
residencia, comercios, edificios, etc.). Esta red puede ser aérea o subterránea dependiendo de la zona 
donde se despliegue [1, 19] (Fig. 2.9). 
 La instalación eléctrica de la casa pertenece al nivel de baja tensión. Esta instalación normalmente es 
propiedad del usuario. EL usuario se conecta a la red eléctrica a través de una unidad (clavija o tomacorriente) y 
así obtiene el servicio. Por otro lado el resto de la red de baja tensión (línea aérea o subterránea fuera de la casa) 
desde el medidor de energía le pertenece a la empresa suministradora de energía [8]. 
 
Figura 2.9 Estructura simplificada de las redes eléctricas. 
2.3.1 OPERACIÓN DE PLC. 
La red PLC, es un sistema full dúplex punto a multipunto y al igual que otros sistemas, ésta también 
trabaja bajo ciertas condiciones, como es el número de usuarios conectados a la red eléctrica [9]. 
 
Figura 2.10 Estructura de una red PLC (In home) y su conexión desde la base o estación PLC. 
El equipo de cabecera (base o estación PLC), tiene la función de un router (enrutador) y está situado 
junto al transformador de baja tensión (Fig. 2.10), básicamente es un modem digital de alta velocidad y actúa 
 
18 
 
como maestro en el sistema (nodo central en la Figura.2.7) PLC. Tiene la función de asignar el canal de 
comunicaciones entre los diversos usuarios conectados a él [17]. 
El modem PLC es el equipo situado en la casa del usuario conectado al sistema eléctrico. Funciona 
siempre como esclavo del equipo de cabecera [8] (Fig.2.10). Los hay de dos tipos: externo e interno, el externo 
convierte cualquier enchufe de la casa en un punto de acceso a Internet. Este dispone de un puerto Ethernet o 
USB para conectar el ordenador. Así mismo los de tipo interno, están integrados en el ordenador. El modem 
PLC dispone de una entrada (RJ11) que permite conectar un teléfono analógico (Fig. 2.19) 
Existen algunos casos donde la tecnología PLC, se aplica a las líneas de media tensión como transporte de 
datos, esto es, desde los trasformadores de alta a media tensión y hasta los transformadores de media a baja 
tensión (Fig. 2.9). Alcatel y Toyocom son algunas de las empresas que disponen de este sistema. 
2.3.2 ELEMENTOS DE UNA RED DE MEDIA TENSIÓN CON PLC. 
 Los elementos necesarios para conectar la señal de PLC en una red de media tensión son: 
o Unidades de acoplamiento. 
o Equipo base PLC en el poste del transformador. 
o Repetidor o equipo intermedio. 
 Unidad de acoplamiento. 
Son accesorios utilizados para adaptar la señal PLC a las líneas de energía, existen diferentes tipos de 
acoplamiento (Fig. 2.11 y Fig. 2.12). 
 
Figura 2.11 Acoplamiento. 
Hay dos tipos de unidades de acoplamiento básicas (Fig. 2.12): 
 Los acoplamientos capacitivos inyectan la señal por contacto directo con las líneas de potencia 
(acoplamiento directo) y generalmente son utilizadas en media y baja tensión. 
 Los acoplamientos inductivos inyectan la señal por inducción (ferrita o bobina de acoplamiento) y 
generalmentese utilizan en alta tensión. 
Los acoplamientos han sido una solución que ha permitido mejorar la calidad de la señal y son fáciles de 
instalar, asegurando así la conexión a la red (WAN). 
 
19 
 
 
Figura 2.12 Ejemplo de unidades de acoplamiento. 
 Equipo en el transformador o equipo base (Head End o Maestro). 
El Head End (Maestro) es el dispositivo de PLC, instalado en las líneas de media a baja tensión donde se 
ubica el transformador o bien en la salida de la subestación de energía. 
El Head End tiene ranuras hasta para cuatro tarjetas (Fig. 2.16), las cuales están divididas de la siguiente 
manera: 
 La Primer tarjeta es la encargada de convertir las frecuencias de operación (esta convierte la frecuencia 
de 5.3GHz recibida por la antena a la frecuencia de 1 a 30 MHz), esta también se encarga de la modulación y 
demodulación, corrección de errores, etc. 
 La Segunda tarjeta está diseñada para media tensión (esta inyecta la señal PLC a LEECA de media 
tensión, por medio de un acoplador capacitivo de media tensión. 
 La Tercer tarjeta está diseñada para baja tensión (esta inyecta la señal de PLC a LEECA de baja 
tensión). 
 La cuarta tarjeta de interface con puerto de conexión RS232C, para control y servicios especiales 
 
Arquitectura maestro esclavo (Fig. 2.13). 
Dos tipos de interface PLC: 
 HE = Head End = Maestro 
 CPE = Esclavo 
Cada maestro puede controlar a: 
 254 esclavos según la documentación 
 de DS2 [11]. 
Sincronización de documentación. 
 El maestro transmite constantemente. 
 Los esclavos transmiten secuencialmente. 
 LAN Virtual propietaria: OVLAN 
 QoS estática: reserva de ancho de banda 
 para CPE´s. 
 Figura 2.13 Topología PLC. 
 
20 
 
 Repetidor o equipo intermedio PLC. 
En algunos casos las distancias entre los usuarios de PLC y la estación PLC (Head End), es demasiado 
grande y no es posible llevar a cabo una conexión directamente del sistema. Para hacer posible que la señal 
llegue a una distancia mayor es necesario aplicar repetidores como lo muestran las figuras 2.14 y 2.15. 
Los repetidores son utilizados cuando se desea que una red de acceso tenga un mayor alcance, los 
repetidores son colocados donde la señal de comunicación empieza a debilitarse y así se segmenta la red en 
diferentes ramas, permitiendo que los repetidores sean una solución accesible al incremento de la distancia y de 
los usuarios (Figura 2.15). Los segmentos de la red están separados a través de frecuencias diferentes o por 
hendiduras (interespaciados) de tiempos diferentes (Fig. 2.14). En el caso de una hendidura de tiempo se usa el 
primer segmento de la red para la transmisión y otra hendidura para el segundo segmento que sería la recepción. 
 
Figura. 2.14. Función de un repetidor PLC, por hendidura de tiempo o frecuencia. 
En el caso de segmentación de la red en frecuencia, el repetidor recibe la transmisión a la frecuencia , la 
amplifica y la inyecta en la red a la frecuencia . En la dirección de la transmisión opuesta, la conversión se 
lleva a cabo para frecuencias a y dependiendo de los métodos de modulación y transmisión aplicados, la 
función del repetidor puede incluir la modulación y demodulación de la señal transmitida (Fig. 2.15). 
 
Figura 2.15 Diagrama de árbol con repetidores en la red PLC. 
Una vez que se toma la señal del backbone (la gran red), por cualquier medio como: microondas, fibra 
óptica, satelital, etc. se manda a la estación PLC (Head End), distribuyéndose a través de acopladores 
 
21 
 
capacitivos o inductivos a la red de media tensión y/o baja tensión y de ahí hacia las acometidas de las casas 
habitación, departamentos, edificios que tengan el servicio. 
 En algunos casos dependiendo de la topología eléctrica, el repetidor no se requiere ya que se establece una 
conexión de alta-calidad con el CPE (Primer Equipo del Cliente). 
 
Figura 2.16 Equipo Maestro o Head End (Usualmente ubicado en el poste del transformador). 
2.4 REDES DOMESTICAS (IN-HOME). 
 Estos sistemas usan una infraestructura eléctrica interior como medio de la transmisión (Home Gateway 
o In-door Gateway), haciendo posible la realización de redes locales dentro de casas que conectan algunos 
dispositivos típicos como: Teléfonos, computadoras, copiadoras, dispositivos de video, etc. (ver apéndice C) [9]. 
 
Figura 2.17 Edificio automatizado con PLC debanda angosta (inmótica). 
 La red PLC puede existir como una red independiente que cubre sólo una casa (Domótica) o un edificio 
(Inmótica) y dentro de él puede tener un lugar de mando que automatice todas las funciones en su interior. Las 
 
22 
 
redes de PLC internas pueden también ganar mercado en las telecomunicaciones ya que a través de ella se puede 
recibir información (datos, imágenes, etc.) y como esta red puede ofrece banda ancha se tienen más servicios 
como: teléfono, videoconferencias, videos, automatización, etc. (Fig.2.17) [24].Hoy en día los servicios de 
automatización se están haciendo más populares, PLC proporciona servicios de: Observación de seguridad, 
calefacción e iluminación, mando de luz, etc., esta tecnología conecta un gran número de dispositivos y por 
consiguiente la tecnología parece ser una solución razonable para la realización de automatización dentro de 
casas y edificios que no tienen una infraestructura de comunicación interior apropiada (Fig. 2.17). 
2.4.1 ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA RED DOMESTICA. 
 Los elementos básicos de una red PLC dentro de una casa (In-door o In-Home) son los siguientes: 
 •El módem de PLC 
•Estación Maestra dentro de casa CPE (Equipo Local del Cliente, “módem de usuario”). 
El módem PLC es el que conecta directamente la señal de comunicación a la computadora, teléfono u 
otro servicio que se ofrezca como TV de cable. Por otro lado el módem PLC se conecta a la toma de corriente 
que usa un método de acoplamiento específico que permite que la señal de comunicación viaje por el medio que 
son los conductores eléctricos, ver figura 2.18 [17]. 
 El acoplamiento tiene que asegurar una separación de señales y actuar como un filtro pasa altas que 
divide las frecuencias de la energía eléctrica (50 o 60 Hz) y de la señal de comunicación (1MHz a 30MHz) ver 
figura 2.19 (ver apéndice C)[16]. 
 
Figura 2.18 Función del modem PLC 
El módem lleva a cabo todas las funciones de la capa física como: el encendido, red activa, 
restablecimiento, conexiones, estado de la red, etc. [22]. 
La segunda etapa de comunicación, es la de unión de datos (modulación, codificación y decodificación), 
esta se lleva a cabo también dentro del módem PLC que incluye su MAC (Control de acceso al Medio) y LLC 
(Control Lógico de Encadenamiento), subcapas ó OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos) [20]. El CPE 
(Equipo Local del Cliente) es un dispositivo del módem PLC localizado en la casa de cliente (Fig. 2.19). Por 
medio del enchufe de energía el CPE recibe ambas señales que son la de comunicaciones y la de suministro de 
energía con la cual se mantiene encendido [8, 18]. 
 
23 
 
 
Figura 2.19 Módems de PLC ó BPL (CPEs) 
El CPE (Equipo Local del Cliente, “Módem de usuario”) separa la voz, los datos y entrega el tráfico a los 
aparatos específicos del cliente como: Computadoras personales y teléfonos convencionales (Ethernet RJ45 
convencional, USB o RJ-11). Hay varios tipos de CPE: CPE sólo para Internet (Ethernet y/o USB) (Fig.2.19), 
CPE para Internet y Telefonía (Ethernet y/o USB + enchufes RJ-11) y CPE sólo para voz (RJ-11) [8]. 
Ya se han desarrollado funciones adicionales para Wi-Fi integrado en el CPE [8].Los fabricantes están 
desarrollando CPE´s más competitivos para transmitir voz y continúan mejorando sus características físicas 
(forma, dimensiones, peso, botones, etc.), para hacerlos más compactos y funcionales al usuario. 
Según el artículo 10.2 de la Directiva de EMC, los CPE son propiamente hoy un marcómuy importante 
para la conexión de la red PLC y con esto se permite la comercialización de productos y un uso más frecuente 
de la red eléctrica como medio de comunicación [8]. 
2.4.2 CONEXIÓN DE UNA CASA HABITACIÓN A PLC. 
 En la conexión de una casa habitación se tienen dos maneras de proveer PLC, una es en la forma 
tradicional antes descrita, en donde la conexión llega desde el transformador hasta la casa habitación, pasando 
por la unidad de medición, conectando los equipos a los módems PLC de manera directa, proveyendo así el 
servicio (Fig. 2.20) y la otra es colocar un modem Gateway, inyectando la señal PLC a la red domestica, 
teniendo que conectar otro módem (CPE´s), para obtener la señal en el equipo deseado (teléfono, computadora, 
etc.), ver figura. 2.21. 
 
Figura 2.20 Conexión de una red PLC para usuarios individuales desde la estación o base PLC (Head End). 
 
24 
 
La conexión de una red con módem Gateway es una solución frecuentemente usada para distancias 
cortas, esto proporciona la opción de tener subredes, las cuales están controladas por la estación base fija 
(Maestro) en el transformador (Figura 2.21), dicha estación es responsable del funcionamiento correcto de la 
red, además permite también que dicha red pueda llegar a ser una red virtual y así instalar otras redes, las cuales 
estarán separadas por hendiduras de tiempo o de frecuencia y lograr así ampliar la distancia de la señal de 
comunicación. Estas subredes actúan como repetidores con lo cual se tiene una red más amplia y eficiente, ver 
figura 2.22 (ver apéndice C). 
 
Figura 2.21 Conexión de PLC a usuarios por medio de una red inalámbrica. 
 
Figura 2.22 Diagrama de acceso a la red PLC por medio de un módem Gateway de control doméstico. 
2.4.3 PLC DE BANDA ANGOSTA. 
Como se menciono en los antecedentes, sección 2.1 de esta tesis, el sistemas de PLC de banda angosta 
no son nuevos y se usa fundamental mente en sistemas de control en las instalaciones del proveedor de 
suministro de energía eléctrica, de manera que en esta sección solo mencionaremos algunos aspectos 
importantes de la modulación en banda angosta y su desarrollo a futuro, ya que el motivo de este trabajo es PLC 
de banda ancha. 
Los sistemas de PLC de banda angosta aplican diferentes tipos de modulación y estas funcionan dentro 
de la gama de frecuencia especificada por el CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica). 
Hoy en día los sistemas PLC de banda angosta proporcionan transferencias de datos hasta un megabit por 
segundo (Mbps) [21]. 
La modulación ASK (Modulación por corrimiento de Amplitud) para banda angosta no es robusta 
contra perturbaciones y por lo tanto no es conveniente para el uso en redes PLC, por otra parte la modulación 
por desplazamiento de fase binario (BPSK) es un esquema robusto por lo que este es más conveniente para el 
 
25 
 
uso de redes PLC. Sin embargo la detección de la fase en la red es difícil por tal motivo la mayoría de los 
sistemas recientes de PLC de banda angosta aplican FSK (Modulación por Corrimiento de Frecuencia) y se 
espera que los sistemas de comunicaciones PLC de banda angosta, puedan migrar al uso de la modulación 
BPSK en un futuro cercano [22]. 
 Una parte muy importante para PLC de banda angosta, es la automatización en edificios y casas 
residenciales, los sistemas automatizados pueden realizar diversas tareas dentro de estos lugares como: 
o Control de varios dispositivos que se conectan a la instalación eléctrica interior como: iluminación, 
calentador, aire acondicionado, ascensores y otros servicios (Fig. 2.23). 
o Control remoto centralizado de varios sistemas en los edificios, tales como: Abrir ventanas, obscurecer 
ciertas área y el control de puertas (Fig. 2.23). 
o Tareas de Seguridad: Observación de interiores y exteriores, interconexión de sensores de movimiento, 
etc. (Fig. 2.23). 
 
Figura 2.23 Presentación de un edificio inteligente por medio de PLC de banda angosta (Inmótica). 
Una variante de PLC es el estándar EIB (Instalación Europea de BUS) se conoce como Powernet- EIB. 
Los módems PLC diseñados según Powernet-EIB se pueden conectar fácilmente con cualquier zócalo de pared 
o integrar en cualquier dispositivo conectado con la instalación eléctrica. Esto asegura la comunicación entre 
todas las partes de una red eléctrica interna. 
2.4.4 PLC DE BANDA ANCHA. 
Los sistemas PLC de banda ancha proporcionan tasas de transferencia de datos perceptiblemente 
mayores (tercera generación hasta 200 Mbps) que los sistemas PLC de banda angosta. Mientras que las redes 
de banda angosta pueden realizar transmisión de datos en pequeñas cantidades con índices binarios muy bajos y 
regularmente son utilizados en la industria de suministro de energía eléctrica con propósitos de control y 
automatización entre centrales. En contraparte PLC de banda ancha ofrece la realización de servicios de 
telecomunicación más sofisticados, con tasas de transferencia de datos más amplias y por lo tanto la opción de 
servicios múltiples como: Conexiones múltiples de voz, transmisión de datos de alta velocidad, internet de 
 
26 
 
banda ancha, videoconferencia, transferencia de las señales video y las tendencias modernas de control para las 
casas y edificios inteligentes, conocidos como: Domótica e Inmótica respectivamente (Fig. 2.24). 
 
Figura 2.24 Estructura general de un sistema PLC, relacionados con los servicios de energía. 
 Los sistemas PLC de banda ancha actuales, proporcionan transferencias de datos más allá de 10Mbps en 
redes aéreas, que incluye las redes de media y de baja tensión y hasta 100 Mbps en sistemas domésticos [9]. 
Algunos fabricantes han desarrollado ya prototipos de producto que proporcionan tasas de transferencia de 
datos mucho más altas (200 Mbps o más) [21]. La tecnología PLC de media tensión se utiliza generalmente para 
la realización de conexiones de punto a multipunto que tienden a alcanzar distancias de hasta varios cientos de 
metros (Fig. 2.24). Por esta razón, también se conoce a la tecnología PLC como tecnología de “última milla” 
(ver apéndice C). 
2.5 TOPOLOGÍA. 
Las redes de baja tensión se caracterizadas por su topología, la palabra topología se refiere a la 
estructura de la red, modo de conexión, distribución geométrica, numero de cargas, impedancia, etc. Por otro 
lado, una red informática está compuesta por equipos que están conectados entre sí mediante líneas de 
comunicación (cables de red, cables eléctricos, red inalámbrica u otro medio), por elementos de hardware 
(adaptadores de red, moduladores, enrutadores, multiplexores, equipos de conmutación y otros equipos que 
garantizan que los datos viajen correctamente). A las configuraciones físicas o espaciales de la red se les conoce 
como topologías físicas (ver apéndice C). 
2.5.1 TOPOLOGÍA DE LA RED DE BAJA TENSIÓN. 
La topología de una red de baja tensión está considerada desde el transformador, que es donde se 
encuentra la base o estación PLC (Head End), hasta la acometida de los hogares y depende de varios factores 
como: 
o Localización de la red - una red PLC se puede poner en una zona comercial, residencial o industrial. 
Hay una diferencia entre las áreas residenciales, rurales y urbanas. Las zonas comerciales e industriales, 
 
27 
 
se caracterizan por un número mayor de usuarios que utilizan los servicios de una red a diferencia de las 
zonas urbanas. 
o Cantidad de usuarios – es el número de usuarios o suscriptores conectados a una red de baja tensión, 
esto es, el concentración de los equipos conectados a la red, esta puede variar entre los diferentes 
segmentos o ramas que conforman a la red (Fig. 2.25). 
o Longitud de la red - la distancia existente entre la unidad maestra (Head End) y el usuario, dentro de 
una red, produce una velocidad de transferencia de datos. Generalmente hay una diferencia significativa 
de la longitud de una red urbana y rural. En zonas