Nessum

Nessum , anteriormente HD-PLC (abreviatura de 'High Definition Power Line Communication '), es una tecnología de comunicación estandarizada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ( IEEE ). Está estandarizada como IEEE 1901 -2020. ^{[1] [2] [3] [4]} El estándar se utilizará para comunicar datos a través de medios cableados e inalámbricos utilizando altas frecuencias entre bandas de ~500 kHz y ~56 MHz. La Nessum Alliance es el organismo de certificación de compatibilidad entre dispositivos de comunicación basados ​​en Nessum.

Nessum ofrece dos tipos de comunicación: cableada (Nessum WIRE) e inalámbrica (Nessum AIR). ^[5]

Nessum WIRE se puede utilizar para varios tipos de cables, como líneas eléctricas , cableado de par trenzado , cables coaxiales y líneas telefónicas . La distancia de comunicación puede variar entre decenas de metros y varios kilómetros según el caso de uso. ^{[6] [7]} Además, cuando se utiliza una función de relé automático llamada multisalto (ITU-T G.9905), es posible un máximo de 10 etapas de relé para ampliar el rango y admitir varias topologías de red ( anillo , estrella , bus , MESH ). Con una velocidad física máxima de 1 Gbps y un rendimiento efectivo que varía de varios Mbps a varios cientos de Mbps, esta tecnología se utiliza para reducir los costos y la complejidad de la construcción de la red al utilizar las líneas existentes o líneas dedicadas. ^[8]

La comunicación inalámbrica de Nessum se llama Nessum AIR. Utiliza la comunicación por campo magnético para la comunicación de corto alcance. La distancia de comunicación se puede controlar en un rango de unos pocos centímetros a 100 centímetros. La velocidad física máxima es de 1 Gbps, con una velocidad efectiva de 100 Mbps. ^[9]

La capa física utiliza Wavelet OFDM (Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal Wavelet), mientras que en los sistemas OFDM ordinarios se requiere un intervalo de guarda. El sistema Wavelet OFDM elimina el intervalo de guarda y aumenta la tasa de ocupación de la porción de datos, logrando así una alta eficiencia. Además, debido a la limitación del ancho de banda de cada subportadora, el nivel de lóbulos laterales se establece bajo, lo que facilita la formación de muescas espectrales. Esto minimiza la interferencia con los sistemas existentes y permite un cumplimiento flexible de las regulaciones de utilización de frecuencia. Además, se utiliza Modulación de Amplitud de Pulso (PAM) para cada subportadora, y el número óptimo de niveles múltiples de modulación se establece de acuerdo con las condiciones de la ruta de transmisión, mejorando así la eficiencia de transmisión. ^[10] La banda de frecuencia utilizada se puede seleccionar entre patrones estandarizados. ^[11]

La capa de enlace de datos gestiona la calidad del servicio y otras funciones de control mediante tramas de control "balizas" transmitidas periódicamente por el padre a todos los terminales de la red. Los métodos básicos de acceso a los medios son el acceso múltiple con detección de portadora y prevención de colisiones ( CSMA/CA ) y el paso dinámico de tokens virtuales (DVTP), que asignan de forma dinámica derechos de transmisión a los terminales de la red y evitan colisiones. El sistema utiliza un mecanismo de prevención de colisiones. ^[12]

Básicamente, existen dos tipos diferentes de HD-PLC: HD-PLC completo y HD-PLC multisalto. Son incompatibles.

Fuente: ^[13]

Esto es para aplicaciones de alta velocidad como TV, AV y cámaras de vigilancia.

Las principales características técnicas incluyen:

• Cumple totalmente con la norma IEEE 1901
• QoS por control de prioridad
• Compatible con CSMA/CA y DVTP (Paso dinámico de tokens virtuales)
• Transmisión simultánea de múltiples AV, VoIP y transferencia de archivos, y transferencia de archivos compatible mediante clasificación de paquetes IP
• Acceso a múltiples redes con prioridad CSMA/CA y sincronización de red

Fuente: ^[14]

Esto es para aplicaciones de larga distancia, como medidores inteligentes, redes de edificios, fábricas, gestión de energía y dispositivos IoT.

Las principales características técnicas incluyen:

• Tecnología multisalto ITU-T G.9905

Fuente: ^[15]

• Enlace ascendente/descendente a través de 432 subportadoras de ancho de banda de 26 MHz (entre 1,8 MHz y 28 MHz) con Wavelet OFDM
• Velocidad PHY máxima de 240 Mbit/s
• Modulación multinivel para cada subportadora que se adapta a las propiedades del canal de transmisión de la línea eléctrica y permite la mejor velocidad de transmisión
• Enmascaramiento de subportadoras con un número arbitrario que pueda cumplir con las reglas de cada país
• Corrección de errores de avance (FEC) que permite una transmisión de trama eficaz
• Sistema de lanzamiento de estimación de canal con detector de cambios de ciclo y canal de transmisión
• Puente de red HD-PLC compatible con sistema de direcciones Ethernet
• Cifrado avanzado con AES de 128 bits

Fuente: ^[16]

Llegamos ahora a los problemas de velocidad de comunicación, como las imágenes de vídeo de alta definición (4K/8K) o, en algunos casos, la tecnología multisalto no es suficiente para llegar a un terminal PLC aislado y distante. HD-PLC Quatro Core ha sido diseñado para resolver estos problemas. Esta tecnología supone una mejora respecto al HD-PLC convencional tanto en distancia de comunicación como en velocidad. Consigue duplicar la distancia de comunicación del HD-PLC convencional adoptando una banda de comunicación de 1/2 o 1/4 de la banda del HD-PLC convencional y consigue ofrecer una velocidad máxima de transmisión de línea física de 1 Gbit/s utilizando una banda de comunicación ampliada 2 o 4 veces la banda del HD-PLC convencional.

Esta evolución del estándar ofrece, por tanto, o bien un alcance ampliado en un edificio más grande, a costa de una velocidad de datos menor, o bien una velocidad de datos mayor, pero alcanzable en distancias más cortas que en la versión anterior del estándar.

El uso de la tecnología HD-PLC en cables existentes tiene algunas ventajas. ^[17]

• Se espera un mayor rendimiento de velocidad

• Reducción de costes en la construcción de redes gracias a la infraestructura existente

• Apoyar el área donde las ondas de radio son difíciles de alcanzar

• Ahorro de cables al compartir líneas eléctricas y líneas de comunicación

Los casos de uso típicos incluyen:

• Sistemas HVAC ^{[18] [19]}
• Automatización de edificios ^{[20] [21]}
• Panel fotovoltaico
• Medidor inteligente
• Luz de calle
• Sistema de cámaras de vigilancia
• Sistema de entrada con video
• Túnel ^[22]
• Ahorro de cables en robots ^[23]

Nessum Alliance se creó en septiembre de 2007 como asociación voluntaria, inicialmente con el nombre de "HD-PLC Alliance". En octubre de 2023, la HD-PLC Alliance pasó a llamarse Nessum Alliance. ^[24]

Nessum Alliance es un organismo de certificación de compatibilidad entre dispositivos de comunicación que cumplen con el estándar internacional IEEE 1901-2020. Las organizaciones asociadas son el Comité de Tecnología de Telecomunicaciones de Japón (TTC), el Instituto de Investigación de Tecnología Industrial de Taiwán y la Asociación de Normas IEEE .

Esta tecnología se basa en HD-PLC , un tipo de comunicación por línea eléctrica desarrollado por Panasonic a principios de la década de 2000. HD-PLC se desarrolló para la transmisión de datos de audio y vídeo de habitación a habitación en ese momento, pero más tarde comenzó a usarse no solo para líneas eléctricas sino también para líneas coaxiales y líneas de par trenzado, e incluso para comunicación inalámbrica. El nombre "comunicación por línea eléctrica" ​​no coincidía con la realidad de la situación. En septiembre de 2023, Panasonic Holdings Corporation cambió el nombre de HD-PLC a Nessum. ^[4]

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