Desarrollo y simulación de un modelo de transceptor basado en Prime para simulación sobre canal PLC

Abstract

La elección de la técnica de modificación para un sistema de comunicaciones depende en gran medida de la naturaleza y características del medio en el que tiene que operar (Hrasnica et al., 2005). En un sistema PLC (Power Line Communications), las primeras aplicaciones en la banda LDR (orientadas al control de dispositivos), operaban con modulaciones monoportadoras, como ASK, BPSK y FSK. Esto permite bajos costos de implementación, siempre que opere a bajas velocidades de datos y con un sistema de corrección de errores. Está claro que las aplicaciones requieren una mayor velocidad de datos. La técnica de modulación debe superar desafíos tales como la ecualización necesaria por causa de la no linealidad del canal, o evitar los retrasos de propagación y multitrayecto causado por las diferencias de impedancia en las ramificaciones. Asimismo, debe ofrecer flexibilidad y evitar el uso de ciertas frecuencias si están muy alteradas o si están asignadas a otro servicio, y por lo tanto no pueden utilizarse en PLC. En este escenario, una de las técnicas que se ha impuesto a los desarrollos más utilizados en NB-PLC como en BB-PLC ha sido la multiplexación por división de funciones ortogonales (OFDM). Uno de sus aspectos más atractivos desde el punto de vista de su complejidad es la posibilidad de implementar la estructura de su esquema de demodulación y modulación multifrecuencia a través de una simple transformación inversa directa de Fourier (IDFT) y su correspondiente transformación directa (FFT). Basado en esta técnica, se presenta un esquema de transceptor apropiado para operar en un modelo de canal PLC. Este desarrollo implementa la técnica de corrección de errores propuesta para NB-PLC.

The choice of modification technique for a communications system depends to a large extent on the nature and characteristics of the medium in which it must operate (Hrasnica et al., 2005). In a PLC (Power Line Communications) system, the first applications in the LDR band (oriented to the control of devices) operated with monocarrier modulations, such as ASK, BPSK, and FSK. This allows for low implementation costs, provided that it operates at low data rates and with an error correction system. It is clear that applications require a higher data rate. The modulation technique must overcome challenges such as the necessary equalization for the cause of the non-linearity of the channel, or avoid the propagation delays and the multipath caused by the impedance differences in the branches. Likewise, it must offer flexibility and avoid the use of certain frequencies if they are altered or assigned to another service and, therefore, cannot be used in PLC. In this scenario, one of the techniques that have been imposed in the most used developments in NB-PLC as in BB-PLC has been Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). One of its most attractive aspects from the point of view of its complexity is the possibility of implementing the structure of its multifrequency modulation and demodulation scheme through a simple Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) and its corresponding direct transform, Fast Fourier Transform (FFT). Based on this technique, an appropriate transceiver scheme for operating on a PLC channel model was presented. This development implements the error correction technique proposed for NB-PLC.