Grupo de Trabajo en Comunicaciones por la Red Eléctrica

Los canales de la red eléctrica interior pueden modelarse, como se muestra en la figura adjunta, por medio de un filtro lineal y periodicamente variante con el tiempo (LPTV-Linear and periodically time-varying) y un ruido cicloestacionario (ver [1] al final de la sección). El ruido está compuesto por tres componentes: ruido de fondo, ruido impulsivo e interferencias de banda estrecha [3]. En esta sección se pueden descargar los elementos necesarios para realizar simulaciones de técnicas de transmisión conforme a este modelo.

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En los siguientes enlaces puede descargar la segunda versión de un paquete software que contiene un generador de canales de la red eléctrica interior y su correspondiente guía de usuario (en inglés). Los fundamentos del generador de canales se describen en [2].

El paquete software contiene un conjunto de funciones en MATLAB© que proporcionan la respuesta en frecuencia de canales realistas de la red eléctrica interior de viviendas y pequeñas oficinas con una topología simple. La guía de usuario explica el procedimiento para generar canales de un modo determinista y aleatorio. A modo de ejemplo, las figuras adjuntas muestran la respuesta en frecuencia de un canal LTI (a) y otro LPTV (b) obtenidos con el generador.

La guía de usuario proporciona los valores para obtener los tres canales LTI representativos que se muestran en la figura inferior y que están etiquetados como bueno, intermedio y malo. Sus respuestas en frecuencia pueden descargarse del fichero .mat que figura debajo.

En los enlaces inferiores puede encontrar la densidad espectral de potencia (DEP) instantanea del ruido de fondo y algunas de las componentes de ruido impulsivo medidas en tres escenarios distintos (apartamento, casa independiente y despachos y laboratorios universitarios). Ambos elementos se han obtenido con el procedimiento descrito en [3].

Cada uno de los ficheros MATLAB© adjuntos contiene una matriz “psdn” con 15 “fotografías” equiespaciadas (en los 20 ms del ciclo de red) de la DEP instantánea del ruido de fondo muestreada con 32469 puntos en la banda entre 0 y 25 MHz. Las unidades de “psdn” son dBm/kHz. La figura adjunta muestra sus valores.

Cada uno de los tres ficheros Matlab© inferiores contiene la forma de onda de una componente de ruido impulsivo muestreada a 50 MHz. La primera de ellas corresponde a un ruido impulsivo periódico síncrono, mientras las otras dos corresponden a ruidos impulsivos periódicos asíncronos. Todas las amplitudes están en voltios. El impulso de ruido periódico síncrono aparece una vez por ciclo de red. Por su parte, el impulso periódico asíncrono 1 se repite con una frecuencia de 26.3 kHz y el asíncrono 2 con 48.93 kHz. Este último tipo de impulsos (asíncrono 2) está presente durante todo el ciclo de red, sin embargo, los impulsos asíncronos 1 sólo aparecen durante los instantes que se muestran con las zonas rayadas en la figura adjunta.

Las interferencias de banda estrecha pueden generarse de forma sencilla a partir de señales moduladas en amplitud o frecuencia. Una descripción detallada de sus principales características puede consultarse en [3].

[1] F. J. Cañete, J. A. Cortés, L. Díez, and J. T. Entrambasaguas, “Analysis of the cyclic short-term variation of indoor power line channels,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 24, no. 7, pp. 1327–1338, 2006.

[2] F. J. Cañete, J. A. Cortés, L. Díez and J. T. Entrambasaguas, ”A Channel Model Proposal for Indoor Power Line Communications”, IEEE Communications Magazine, Vol. 49, Issue 12, December 2011, pp. 166-174.

[3] J. A. Cortés, L. Díez, F. J. Cañete, and J. J. Sánchez-Martínez, “Analysis of the Indoor Broadband Power-Line Noise Scenario,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Vol. 52, No. 4, Nov. 2010, pp. 849-858.