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Previous issue date: 2015-03-24 / 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. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/940 |
| Date | 24 March 2015 |
| Creators | Oliveira, Thiago Rodrigues |
| Contributors | Ribeiro, Moisés Vidal, Lima Netto, Sérgio, Corripio, Francisco Javier Canete, Yacoub, Michel Daoud, Cerqueira, Augusto Santiago, Nóbrega, Rafael Antunes |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, UFJF, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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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