Design of Systems on Silicon S.A. (DS2)

PLC son las siglas que corresponden a Power Line Communications, es decir, la transmisión a alta velocidad de datos a través de las líneas eléctricas existentes. Aunque el uso de las líneas eléctricas como un medio de comunicación de banda ancha es un descubrimiento relativamente reciente, éstas han sido largamente usadas por las empresas eléctricas para proporcionar servicios de banda estrecha tales como control de las subestaciones eléctricas y, más recientemente, AMR (Automatic Meter Reading o Lectura Remota de Contadores).
Los dos segmentos de mercado que existen en la actualidad surgieron inicialmente con el propósito de proporcionar transmisiones de datos con dos finalidades claramente diferenciadas: conocido como “In-Home”, y más orientado al mercado de consumo, pretende convertir las líneas eléctricas domésticas y de las PYMES en redes de datos locales o LANs. El otro, está orientado a la provisión de servicios de acceso o última milla a través de las líneas eléctricas de media y baja tensión, desde las subestaciones eléctricas a la entrada de los hogares y empresas.

En qué consiste PLC
Aunque el concepto técnico subyacente en PLC no es nuevo, el detonante para la aparición de estos nuevos sistemas se encuentra en los avances tecnológicos de la década de los 90. Durante este periodo hubo dos factores clave que permitieron el surgimiento de PLC: la aparición de nuevas técnicas de modulación digital y la mejor accesibilidad a la fabricación de circuitos integrados.
Estas herramientas de diseño de silicio permitieron que pequeñas Start-up como DS2 comenzasen a desarrollar la tecnología PLC de banda ancha. Para poder explicar la complejidad del problema planteado basta decir que los cables eléctricos fueron originalmente diseñados para transmitir señales eléctricas de baja frecuencia (50 y 60 Hz) y pequeño ancho de banda y nunca señales de banda ancha de varias decenas de MHz. A esta circunstancia hay que añadir que las líneas de distribución eléctrica están caracterizadas por ser uno de los medios más hostiles para la transmisión de información. Esto se debe principalmente a que las líneas eléctricas:
• están sujetas a fuertes interferencias provenientes de los dispositivos eléctricos y de radiaciones externas (radio, telefonía, etc.).
• sufren una importante pérdida de energía debido a la estructura arbórea típica que las líneas eléctricas siguen desde la subestación eléctrica hasta cada uno de los enchufes de la casa y que favorece el “Efecto Multicamino”.
• presentan una respuesta en frecuencia cambiante en función de cuando se conectan/desconectan los dispositivos a la red. Por tanto la potencia de señal recibida y el nivel de ruido interferente en cada enchufe es diferente para cada frecuencia y cambia en el tiempo.
Los sistemas PLC más extendidos se basan en modulaciones del tipo multi-portadora como OFDM (Orthogonal Frequency Digital Multiplexing). Este tipo de modulación se caracteriza por dividir el ancho de banda disponible en un gran número de portadoras, con el fin de poder mejor adaptar mejor la transmisión a las cambiantes características del medio. En cada portadora se mide en tiempo real la potencia y el ruido recibido y en función de estos parámetros se introduce un mayor o menor número de bits. El resultado es una mayor optimización de la transmisión que se puede obtener del cable eléctrico. Entre los sistemas OFDM más conocidos figuran tecnologías como ADSL o Cablemodem.
En estos momentos, la modulación más avanzada OFDM en PLC es la desarrollada por DS2, donde se obtienen velocidades de transmisión de más de 200 Mbps y cobertura en todos los enchufes de la casa. A este tipo de modulación DS2 añade la máxima seguridad, usando encriptación dentro del propio chip 3DES y avanzados mecanismos de calidad de servicio (QoS), Clase de Servicio (CoS), Multicast y gestión a través de SNMP (Simple Network Management Protocol). Estas características garantizan, entre otros, la confidencialidad de la información y los avanzados servicios de distribución vídeo de calidad estándar y alta definición dentro del entorno doméstico

El mercado “In-Home”
En el segmento “In-Home” la fuerza de mercado la conforman los usuarios finales que compran estos equipos en grandes almacenes y tiendas de distribución informática. La solución es auto instalable y no necesita de ningún proveedor de servicios, siendo el uso más común el compartir recursos en red (Internet, archivos, impresoras, faxes, etc.).
La palabra clave que marcará este segmento será la integración de aplicaciones y servicios dentro y fuera del hogar y que conformará lo que se conoce como hogar del futuro u Hogar Digital. En este punto es la tecnología PLC de DS2 la que disfruta de una clara posición de liderazgo, pues es la única que proporciona cobertura en cualquier punto de la casa ofreciendo la calidad de servicio necesaria para permitir servicios multimedia (audio, vídeo, vídeo de alta resolución, etc.). Esto no ocurre con otras tecnologías PLC o con las actuales tecnologías inalámbricas. En la actualidad los únicos equipos PLC AV (Audio & vídeo) disponibles en el mercado están todos basados en tecnología de DS2.
Dentro de este segmento ha aparecido en este último año una nueva aplicación que por su importancia se podría tratar separadamente. Esta aplicación viene promovida por los operadores de telecomunicaciones que están empezando a comercializar servicios “Triple-play” dentro del hogar y especialmente de vídeo IP a través de ADSL.
La presión que la competencia del mercado de las telecomunicaciones impone a los operadores para ofrecer nuevos y más avanzados servicios junto con los signos de saturación, y la consiguiente reducción de márgenes, que el mercado de las líneas ADSL está empezando a mostrar, empuja a los operadores a buscar nuevas oportunidades de negocio. En la mayoría de los casos estos operadores buscan incrementar los márgenes de beneficios merced al “bundling” de servicios y a la explotación de otros nuevos, como son la transmisión de video dentro del hogar. Recientemente se ha apodado como Triple-play a estos servicios, haciendo referencia a la transmisión simultanea de video, voz y datos dentro de la casa.
El disponer de un único punto de acceso ADSL en la casa y de varios dispositivos periféricos dentro del hogar (PC, TV, Teléfono, etc.) que se deben de conectar a este primero, presenta numerosos inconvenientes. Los principales inconvenientes en este caso son los costes de instalación en casa del usuario y la rigidez en la disposición física de los puntos de acceso. De entre las tecnologías existentes que no requieren de nuevos cables, tan sólo la tecnología PLC basada en los chips de DS2 cumple los requisitos técnicos necesarios en términos de tasa de transferencia y calidad de servicio para poder proporcionar servicios de vídeo en cualquier rincón de la casa. Es por este motivo por el que los principales operadores del mundo están evaluando la tecnología DS2 con el fin de empezar a comercializar los servicios antes de final de año.

El mercado PLC de Acceso
El segmento de mercado PLC acceso o BPL (Broad Band Powerline) está orientado a la provisión de servicios de acceso o última milla a través de las líneas eléctricas de media y baja tensión, desde las subestaciones eléctricas a la entrada de los hogares y empresas. En este segmento el elemento tractor viene determinado por las empresas de distribución eléctrica que, poniendo ciertos equipos PLC a lo largo de sus líneas de distribución de electricidad, las convierten en redes de comunicaciones de banda ancha. Estas nuevas redes de comunicaciones son explotadas directamente por las propias Eléctricas, aunque en la mayoría de los casos el modelo preferido consiste en poner estas redes al servicio de operadores alternativos que no disponen de infraestructura propia. De esta forma se evitan todas las labores de promoción, marketing, operación y fidelización de los clientes finales en un mercado, el de las telecomunicaciones, de características diferentes al tradicional de las Eléctricas.
En España se encuentran dos de los referentes más importantes en el ámbito mundial dentro de este segmento, tanto por sus aportaciones en los procesos de I+D y de diseminación de la tecnología, como por el efecto tractor que han tenido en el mercado. Estamos hablando de Endesa y de Iberdrola que están comercializando la tecnología PLC en Madrid, Barcelona, Valencia, Zaragoza, Castellón y otras ciudades y zonas rurales de España y cuya aportación ha sido y continúa siendo vital para lo que es hoy en día PLC.

El futuro de PLC en términos tecnológicos
En la actualidad las tasas de transferencia que se están obteniendo con PLC son más que suficientes para poder desplegar servicios avanzados de telecomunicación hasta el usuario final. La limitación a la hora de ofrecer nuevos y avanzados servicios no se encuentra en la tasa de transferencia o velocidad. Por este motivo las empresas líderes en este mercado, más que incrementar la densidad de portadores con el fin de aumentar las tasas de transferencia, se están centrando en añadir valor a la solución final, con la incorporación de nuevas funcionalidades como son la encriptación de la comunicación a nivel físico, la mejora de la gestionabilidad, el control de latencia, el soporte de multicast, etc.
El motivo es claro: PLC ofrece prestaciones similares o incluso superiores usando infraestructura ya existente. Los nuevos operadores o alternativos al “incumbent” deben instalar nueva infraestructura, mientras que las redes eléctricas ya existen en la mayoría de los casos. De forma resumida, se puede decir que PLC proporciona:
• Grandes despliegues metropolitanos en cortos periodos de tiempo.
• Un mejor ROI (Retorno de Inversión) comparado con otras tecnologías.
• Instalación Plug & Play, rápida y flexible.
• Fácil integración con otras tecnologías.
• Coexistencia con otros servicios y redes PLC.
• Cobertura total con calidad de servicio y multicasting.
• Ausencia de interferencia entre segmentos de Acceso e In-Home.
La tecnología PLC de DS2 proporciona la solución, pues disfruta de las tasas de transferencia adecuadas para poder ofrecer servicios de distribución de vídeo y especialmente de televisión IP de alta definición. Además, ofrece controlabilidad en la Red manteniendo acotados parámetros tales como la latencia y la tasa de transferencia dentro de los límites adecuados y evitando la degradación de la imagen (pixelado) y de la señal de voz (ecos, glitches, desvanecimientos, etc.). Esta ventaja ha sido ya detectada por las empresas del sector de la electrónica de consumo que ya han empezado a evaluar la tecnología e integrarla en sus productos (Set Top Boxes, Home Media Centers, Consolas, DVDs, etc.).
Operadores de ADSL también han visto en la tecnología PLC de DS2 la solución a sus problemas de conectividad dentro del hogar y en estos momentos se encuentran desplegando las primeras unidades. Estos operadores ven en esta tecnología la solución ideal, en el momento que el usuario final contrata, además de los servicios de voz y datos, otros servicios más avanzados de vídeo bajo demanda o de televisión. En estos casos el operador debe de enlazar el punto de acceso, generalmente el módem ADSL, con el resto de dispositivos del hogar y entre los que figuran el ordenador personal, los teléfonos, el Set Top Box (STB) que se conecta al televisor, etc.

Una empresa española líder mundial en PLC
Los equipos PLC de DS2 permiten convertir las redes eléctricas de media y baja tensión, metropolitanas y domésticas en redes de comunicación de alta velocidad. Estos equipos pueden incorporan diferentes interfaces como son interfaz Ethernet, interfaz USB, puerto de telefonía analógica e interfaz de fibra óptica, brindando una gran gama de posibilidades para cubrir todos los segmentos.
A efectos comparativos, la red PLC se comporta como una red Ethernet, con la salvedad de que presenta mayores tasas de transferencia, no sufre colisiones y proporciona los mecanismos necesarios para garantizar calidad de servicio y multicasting. Esto último permite que sean los equipos de DS2 los mejor posicionados para la transmisión de señales de vídeo y televisión de alta definición y definición estándar dentro del hogar. Entre los principales servicios que puede aportar la tecnología PLC y que se pueden observar en la ilustración 1, figuran: Internet de banda ancha; telefonía IP; televisión y vídeo bajo demanda; televisión de alta definición; audio bajo demanda; Home Cinema; servicios interactivos multimedia (Telemedicina, videoconferencia, etc.); seguridad y vigilancia remota; AMR (Medición Automática de Contadores) y telecontrol; juegos en red, local y remotamente; electrodomésticos inteligentes y domótica.
En la actualidad solo DS2 tiene una solución de mercado disponible en volúmenes y capaz de ofrecer velocidades de 200 Mbps con la calidad de servicio necesaria para convertir nuestra casa en un verdadero Hogar Digital Multimedia. Fruto de este arduo trabajo DS2 fue galardonada el pasado mes de enero en el CES (Consumer Electronic Show), la feria del mercado de la electrónica de consumo más grande e influyente del mundo, con el premio al mejor subsistema
DS2 acaba de abrir una oficina en San José, en el Silicon Valley. El propósito es soportar localmente a sus clientes y aprovechar la ventana de oportunidad que se les brinda para conseguir nuevas cuentas. En cualquier caso es Estados Unidos el mercado que más rápido está evolucionando fruto de la regulación favorable y el apoyo que la administración pública. Del mismo modo estamos en estos momentos en el proceso de apertura de una oficina en Japón, en el centro de Tokio, con el fin de soportar a nuestros clientes Nipones y resto de clientes del sudeste asiático. Aunque Japón es todavía un mercado vetado para PLC debido a la regulación existente, muchas de las compañías más importantes dentro del mercado de la fabricación de módems y del mercado de la electrónica de consumo se encuentran en Japón países cercanos como son Taiwan, Corea y China.