PLC (PowerLine Communication)

Tenaga listrik yang dibangkitkan oleh pusat-pusat pembangkit pada proses pendistribusiannya ke pelanggan dialirkan melalui jaringan transmisi tenaga listrik.

Adapun pada prakteknya, listrik AC yang dibangkitkan oleh pusat-pusat pembangkit terdiri dalam 3∅ (baca: 3 fasa), urutan fasanya disimbolkan huruf R, S, T dan biasanya diikuti kawat netral (N), tergantung hubungannya berbentuk ∆ atau Υ.

Pada jaringan kabel tenaga listrik masih memungkinkan dilewatkan sinyal frekuensi diatas 60 Hz sampai orde beberapa MHz. Fakta tersebut menunjukkan bahwa pada jaringan tenaga listrik masih terdapat kapasitas frekuensi yang tidak digunakan. Teknologi PLC memanfaatkan kanal frekuensi yang tidak digunakan tersebut sebagai frekuensi transmisinya. Umumnya frekuensi yang digunakan berkisar antara 9kHz- 200Mhz

Perangkat PowerLine Communication

Perangkat-perangkat yang dibutuhkan dalam merealisaikan jaringan PLC yaitu Base Station, Modem, Repeater, dan Gateway. Base Station dan Modem adalah perangkat dasar dari sistem PLC. Tugas utama dari perangkat dasar adalah persiapan sinyal dan konversinya yang untuk selanjutnya ditransmisikan melalui kabel listrik dan akan ditangkap di penerima. Berikut ini penjelasan fungsi dari masing-masing perangkat PLC: t;o:p>

a. Modem

Sebuah Modem PLC merupakan alat dasar komunikasi data yang digunakan oleh pengguna melalui media transmisi kabel listrik. Pada sisi pengguna ada beberapa standard interface yang dapat digunakan, misalnya Ethernet dan USB dan RJ45. Pada sisi lainnya Modem PLC ini dihubungkan dengan kabel listrik yang menggunakan metode kopling khusus sehingga dapat menginjeksikan sinyal data ke media kabel listrik dan dapat diterima di sisi penerima.

Kopling tersebut berguna untuk memastikan pemisahan listrik dengan aman dan juga berguna sebagai high pass filter yang memisahkan sinyal komunikasi diatas frekuensi 9 kHz dari frekuensi daya listrik 50 atau 60 Hz. Untuk mengurangi emisi elektromagnetik dari saluran listrik, kopling tersebut bekerja diantara 2 fasa pada area akses dan antara sebuah fasa dan pada konduktor yang netral di area dalam rumah. Modem PLC ini melakukan semua fungsinya pada layer fisik termasuk modulasi dan pengkodean. Data link juga dilakukan pada Modem PLC ini termasuk MAC (Medium Access Control) dan LLC (logical Link Control) sublayer

b. Base Station

Sebuah Base Station PLC menghubungkan sistem akses dari PLC ke jaringan backbone. Base Station ini merealisasikan hubungan antara jaringan komunikasi backbone dan media transmisi kabel listrik. Namun, Base Station tidak menghubungkan perangkat pengguna secara sendiri, tetapi dapat menyediakan jaringan komunikasi multiple, seperti xDSL, SDH untuk koneksi jaringan kecepatan tinggi, WLL untuk koneksi wireless, dan lainnya. Dengan cara ini, sebuah Base Station dapat digunakan untuk merealisasikan hubungan dengan jaringan Backbone menggunakan teknologi komunikasi yang bervariasi.

Biasanya Base Station mengontrol jaringan akses PLC. Namun, realisasi dari jaringan kontrol atau fungsi khususnya dapat direalisasikan dalam cara terdistribusi. Pada kasus khusus setiap Modem PLC dapat mengambil alih kontrol sebuah jaringan operasi dan perealisasian hubungan dengan jaringan backbone

c. Repeater

Dalam beberapa kasus, jarak antara pengguna PLC yang ditempatkan di jaringan layanan low-voltage dan Base Station terlalu jauh untuk saling terhubung. Agar dapat terealisasi maka dibutuhkan beberapa Repeater. Repeater berfungsi membagi jaringan menjadi beberapa segmen, dan dapat mengubah jangkauan yang dapat dicakupi oleh jaringan sistem PLC. Segmen atau tingkatan pada jaringan dipisah dengan menggunakan frekuensi yang berbeda-beda. Cara kerjanya yaitu Repeater menerima sinyal transmisi pada frekuensi f1, dikuatkan dan diinjeksikanke jaringan namun dalam bentuk frekuensi f2. Namun, Repeater tidak mengubah isi dari informasi yang ditransmisikan

d. Gateway

Ada 2 pendekatan untuk koneksi yang dapat dilakukan oleh pengguna PLC melalui soket dinding ke jaringan sistem PLC:

1. Direct connection, yaitu koneksi langsung

2. Indirect connection over a Gateway, yaitu koneksi melalui Gateway

Pada kasus pertama, Modem PLC langsung dihubungkan ke seluruh jaringan Lowvoltage dan juga langsung terkoneksi ke Base Station. Tidak ada pembagian antara area outdoor dan indoor, dan sinyal komunikasi ditransmisikan melalui unit Power meter. Namun, layanan pada jaringan Power Supply indoor dan outdoor sangatlah berbeda, yang dikarenakan masalah tambahan lain yaitu karakteristik dari saluran transmisi dan masalah kesesuaian elektromagnet.

Oleh karena itu, pada sistem indirect connection digunakan sebuah Gateway dan sering digunakan sebagai solusi untuk the direct connection. Gateway digunakan untuk membagi jaringan akses PLC dengan jaringan PLC di dalam gedung atau rumah. Gateway juga mengkonversikan atau mengubah sinyal yang ditransmisikan antara frekuensi yang digunakan wilayah akses dan area gedung atau rumah. Biasanya diletakkan dekat dengan meteran listrik. Fungsi tambahan lainnya yaitu memastikan pembagian akses dalam sebuah rumah atau gedung pada logical network. Sehingga, Modem PLC yang ada pada area ruang lingkup sebuah gedung atau rumah dapat saling berkomunikasi tanpa khawatir informasi akan keluar ke area akses. Pada kasus ini, sebuah Gateway PLC berfungsi sebagai local Base station yang mengontrol komunikasi antara Modem PLC internal dan juga antar alat internal dan sebuah akses network. Umumnya sebuah Gateway dapat diletakkan dimanapun di dalam jaringan akses PLC untuk menyediakan sinyal regenerasi(fungsi sebagai Repeater) dan juga pembagi jaringan pada level logical. Dengan cara ini, sebuah PLC dapat dibagi menjadi beberapa subnetwork yang menggunakan media transmisi fisik yang sama

Pada gambar diatas dapat dilihat, kedua Gateway dioperasikan sebagai Repeater yang mengkonversikan sinyal transmisi antar frekuensi f1 dan f2(atau f2 dan f3), sama baik dengan f2 dan f3(atau f2 dan f3). Komunikasi antar anggota dari subnetwork dan Base station sangat mungkin jika melalui Gateway yang bertanggung jawab Namun, jaringan tersebut dapat diatur sehingga Base Station tersebut langsung mengontrol sejumlah pengguna (subnetwork I). Gateway tersebut dihubungkan ke jaringan dengan cara yang sama seperti Repeater. Kesimpulannya, jumlah yang meningkat dari Gateway dalam sebuah jaringan PLC mengurangi kapasitas dan mengakibatkan biaya yang tinggi. Namun, saat Repeater hanya menyediakan sinyal sederhana yang diteruskan, Gateway dapat menyediakan layanan pembagian secara pintar pada sumber jaringan yang ada, dan memastikan jaringan yang lebih efisien

Struktur dan Topologi Jaringan PLC

a. Topologi Jaringan Penyaluran Tegangan Rendah

Jaringan penyaluran tegangan rendah menggunakan berbagai tipe kabel transformer yang berbeda-beda. Semua dipasang dengan menyesuaikan pada standard . Masing-masing tempat/ Negara berbeda standard tergantung beberapa faktor :

1. Lokasi Jaringan, Jaringan PLC bisa ditempatkan pada area, perumahan, industri atau bisnis, urban dan rural. Masing-masing memiliki karakteristik meliputi jenis layanan, jumlah pengguna yang berbeda.

2. Kepadatan Subscriber, untuk masing-masing area juga memiliki kepadatan berbeda.

3. Panjang Jaringan, jarak antar unit trafo dengan costumer berbeda secara significant untuk area urban dan rural.

4. Design Jaringan, Jaringan LV mempunyai jumlah cabang (network section) yang bervariasi.Bentuk jaringan LV yang umum adalah sebagai berikut:

b. Management Jaringan Akses PLC

1. Posisi Base Station

Base Station menghubungkan sistem akses PLC ke jaringan backbone (WAN) dan sesuai, merupakan sentral dalam struktur jaringan PLC. Ada beberapa kemungkinan letak Base Station:

1. Base Station ditempatkan pada unit transformer, menghubungkan ke WAN dan jaringan akses PLC pada topologi jaringan penyaluran tegangan rendah

2. Base Station ditempatkan pada jalur tegangan rendah.

Jika Base Station tidak ditempatkan pada unit transformer, titik sentral (titik koneksi ke Backbone) dari jaringan PLC dipindahkan ke tempat lain dalam jaringan. BS dapat pindah namun hanya disepanjang kabel saluran tenaga.

c. Segmentasi Jaringan dengan Gateway

Dalam kasus ini Gateway mengontrol jaringan PLC serta melakukan koneksi dengan sentral Base Station. Repeater dan Gateway diaplikasikan pada jaringan akses PLC dan membagi dalam segmen-segmen jaringan yang pendek.

Faktor batasan realisasi segmentasi jaringan menjadi masalah interfensi antar jaringan yang berdekatan. Maka perlu dipisahkan dengan spektrum frekuensi yang lebar.

Struktur Jaringan PLC dalam gedung

Beberapa kelebihan jaringan PLC dalam rumah:

• Media transmisi sudah tersedia dalam jaringan listrik gedung

• Jaringan PLC dalam sebuah gedung dihubungkan ke jaringan akses via Gateway, tidak hanya ke sistem PLC tetapi juga bisa dihubungkan ke teknologi akses lainnya (DSL).

• Jaringan PLC dalam sebuah gedung bisa berdiri secara mandiri.

• Memungkinkan realisasi tanpa Base Station