Sistemas de comunicación robustos para infraestructuras avanzadas de medición de energía implementadas sobre PLC (power line communications)

Abstract

Las Infraestructuras Avanzadas de Medición son una aplicación específica de los sistemas y redes de telecomunicaciones al campo de la medición de la energía eléctrica. Si bien algunos sistemas comerciales existentes hacen uso de la radiofrecuencia para interconectar los contadores en una red local, un medio de comunicación muy atractivo por su ubicuidad es la misma red eléctrica, mediante la tecnología PLC (Power Line Communications). Sin embargo, la red eléctrica no está diseñada como un mediocomunicación, por lo que presenta muchas características no ideales, y sufreinfluencia de variadas fuentes de ruido que afectan la información. vi de la La tesis consiste en el desarrollo de un modelo de simulación para el canal PLC a partir de los parámetros físicos de la red y sus cargas, y el ruido impulsivo, su tipo más incidente. Utilizando una herramienta de amplia difusión como Matlab/Simulink®, se obtiene un modelo adaptable a distintas configuraciones de la red. Con la misma aplicación, se desarrolla un modelo de capa física de un transceptor basado en el estándar PRIME. Con él, se simula la comunicación en la banda de frecuencias NB-PLC (PLC de banda estrecha), obteniendo tasas de error de bit para diferentes configuraciones del modelo de canal y ruido. El modelo de transceptor desarrollado puede modificarse con relativa sencillez para utilizar otros tipos de modulaciones o técnicas alternativas para el procesado de la señal, como la transformada discreta wavelet (DWT). Finalmente, se propone una técnica de codificación de información basada en el método ARQ híbrido o HARQ, empleado en estándares inalámbricos como WiMAX y LTE. Mediante ella, se procura proveer robustez a la comunicación en contextos de canal adversos, sin disminuir significativamente el rendimiento. Programada en Matlab, la simulación para varios escenarios de ruido impulsivo muestra que se logra un esquema adaptativo a las condiciones del canal, en el que se obtienen ventajas en cuanto a tasas de error de símbolo y latencia, comparados con las técnicas de codificación fija como las utilizadas en los estándares actuales.