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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/940Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| thiagorodriguesoliveira.pdf | 11.55 MB | Adobe PDF |  View/Open |
| Type: | Tese |
| Title: | The characterization of hybrid PLC-wireless and PLC channels in the frequency band between 1.7 and 100 MHz for data communication |
| Author: | Oliveira, Thiago Rodrigues |
| First Advisor: | Ribeiro, Moisés Vidal |
| Co-Advisor: | Lima Netto, Sérgio |
| Referee Member: | Corripio, Francisco Javier Canete |
| Referee Member: | Yacoub, Michel Daoud |
| Referee Member: | Cerqueira, Augusto Santiago |
| Referee Member: | Nóbrega, Rafael Antunes |
| Resumo: | Essa tese de doutorado apresenta, inicialmente, uma metodologia a ser empregada para a caracterização de redes de energia elétrica para fins de comunicação de dados. Esta metodologia engloba todos os procedimentos e ferramentas de processamento de sinais necessárias para a estimação de características importantes para a avaliação de canais de comunicação de dados. Em seguida, são apresentados resultados da aplicação de tal metodologia em dados provenientes de uma campanha de medição realizada em ambientes internos em residências brasileiras. Algumas características importantes desses canais, tais como ganho médio, banda de coerência, tempo de coerência, o valor quadrático médio do espalhamento de atraso, capacidade do canal e densidade espectral de potência do ruído, são analizadas considerando três bandas de frequência: de 1,7 até 30 MHz, de 1,7 até 50 MHz e de 1,7 até 100 MHz. Comparando os resultados de canais power line communication (PLC) em ambientes residenciais brasileiros com aqueles medidos em outros países, tais como Espanha, Estados Unidos, França e Itália, podemos notar que canais PLC brasileiros apresentam, em geral, menores atenuações, são menos seletivos em frequência e possuem menores espalhamentos de atraso. Por fim, um novo meio de comunicação baseada nas tecnologias PLC e sem fio é apresentada e definida como híbrido PLC-sem fio o qual permite a comunicação física e à distância com a rede de energia elétrica para fins de comunicação de dados. Tal canal de comunicação é avaliado em residências brasileiras e importantes características são extraídas e discutidas. Embora o canal híbrido PLC-sem fio tenha se mostrado mais adverso que o canal PLC para a comunicação de dados, a introdução da mobilidade, de uma forma que é impossível de se obter em sistemas puramente PLC, constitui sua principal vantagem. Essa mobilidade é um importante atrativo que coloca sistemas híbridos em uma posição privilegiada dentre os candidatos para compor a infraestrutura de telecomunicações em redes inteligentes (smart grids), ou para ser usada como uma ferramenta para promover a inclusão digital da população carente de países pobres ou em desenvolvimento. |
| Abstract: | This work outlines initially a methodology to be applied to the characterization of electric power grids for data communication purposes. This methodology englobes all the procedures and required signal processing tools for a reliable estimation of features that allow the suitability of a media for data communication. Next, PLC (power line communication) channel results provided by the use of such methodology in a data set obtained from a measurement campaing in in-home Brazilian places are presented. The analyzed channel features are the average channel gain, the coherence bandwidth, the coherence time, the root mean squared delay spread, the channel capacity and the noise power spectral density by considering the following frequency bands: from 1.7 up to 30 MHz, from 1.7 up to 50 MHz and from 1.7 up to 100 MHz. Comparisons among the results for in-home Brazilian PLC channels with other provided for other countries such as Spain, United States, France and Italy showed that, in general, in-home Brazilian PLC channels present smaller attenuation, are less frequency selective and showed smaller delay spread than these countries. Finally, a new medium to provide data communication is presented and defined as hybrid PLC-wireless, in which PLC and wireless technologies are combined. Such novel communication channel is characterized in in-home Brazilian places and important channel features are estimated and discussed. Though the hybrid PLC-wireless channel has been shown more adverse than the PLC channel, the introduction of mobility is its main advantage, something that is impossible in traditional PLC technologies. Thus, this mobility is an important issue that puts hybrid PLC-wireless technologies in a privileged position among the candidates to form the communication infrastructure for smart grids, or to be used as a too to solve the digital divide problem that is more accentuated in poor and in developing countries. |
| Keywords: | PLC Híbrido PLC-sem fio Estimação Resposta em frequência Power line communication Hybrid wireline-wireless channel Estimation Frequency response |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Access Type: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/940 |
| Issue Date: | 24-Mar-2015 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Elétrica (Teses) |
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