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Previous issue date: 2012-09-27 / A presente contribuição apresenta investigações e análises da comunicação cooperativa e em diversidade para melhorar a cobertura e o desempenho de sistemas power line communication (PLC) em redes de distribuição de energia elétrica externas e de baixa tensão. Neste contexto, o desempenho dos protocolos de cooperação amplificar e retransmitir (amplify and forward - AF); amplificar, equalizar e retransmitir (amplify, equalize, and forward - AEF) e decodificar e retransmitir (decode and forward - DF) é analisado quando existe um nó de retransmissão ou de cooperação entre os nós de origem e destino. Os esquemas orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) e single carrier with cyclic prefix (SC-CP); a modulação coerente 4-QAM, o canal PLC modelado como linear e invariante no tempo, ruído aditivo modelado additive white Gaussian noise (AWGN) e additive impulsive Gaussian noise (AIGN) constituem os esquemas de modulação adotados e o meio de comunicação de dados. Os resultados indicam que a cooperação traz benefícios para sistemas PLC e, portanto, é de grande interesse a sua introdução nas novas gerações de transceptores PLC. Além disso, considerando o esquema OFDM, modulação 4-QAM e cenário de simulação baseado nas mesmas premissas adotadas para avaliar a comunicação cooperativa, a comunicação em diversidade, baseada na seleção das sub-portadoras, foi analisada visando, sobretudo, verificar os ganhos que podem ser obtidos em relação a robustez e confiabilidade de transceptores PLC, os quais são voltados para o atendimento dos requisitos de qualidade de serviços de aplicações smart grid communication, tal como smart metering. Os resultados numéricos, obtidos através de simulações computacionais, confirmam que o aumento da diversidade melhora a confiabilidade dos sistemas PLC, mas reduz a vazão do mesmo. Assim sendo, comunicação em diversidade é promissora para smart metering, posto que, para esta aplicação, confiabilidade e robustez são requisitos de maior importância do que elevada vazão. / This thesis aims at investigating and analyzing cooperative communication as well as communication with diversity to improve the coverage and the performance of power line communication (PLC) systems in outdoor and low-voltage distribution electric grids. In this context, the performance of cooperative protocols, such as amplify and forward (AF); amplify, equalize, and forward (AEF); and decode and forward (DF), are analyzed when only one relay, between the source node and destination node, is considered. The orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and single carrier with cyclic prefix (SC-CP) schemes; 4-QAM coherent modulation; linear and time invariant PLC channels, additive noise modeled as additive white Gaussian noise (AWGN) and additive impulsive Gaussian noise (AIGN) constitute the end-to-end communication link for performance evaluation. The performance results show that cooperation can offer benefits to PLC systems and, as a consequence, its introduction in new generations of PLC transceivers could be beneficial. Additionally, by taking into account the OFDM scheme, 4-QAM coherent modulation and the same constraints applied to analyze the cooperative communication, the communication with diversity, in which a subcarrier selection criterion is adopted, was also investigated and analyzed. The purpose of addressing diversity is to highlight what kind of gains can be obtained to improve the reliability and robustness of PLC transceivers, in order to fulfill the requirements of smart grid communication, such as smart metering. The numerical results verify that diversity can indeed increase the reliability and robustness of PLC transceivers, however it reduces the throughput. For smart metering, communication with diversity seems to be promising because reliability and robustness are much more important requirement than higher throughput.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/4148 |
| Date | 27 September 2012 |
| Creators | Fernandes, Daniel Leocádio |
| Contributors | Ribeiro, Moises Vidal, Campos, Marcello Luiz Rodrigues de, Cerqueira, Augusto Santiago, Finamore, Weiler Alves |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, UFJF, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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