Proyectos
Simulación de transmisión OFDM con adaptación de canal en la red eléctrica
Resumen
Se presenta como propuesta de trabajo el desarrollo de una interfaz gráfica en Matlab para simular la transmisión de datos mediante Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) con adaptación de canal de la red eléctrica en la banda de 500kHz a 20MHz. Inicialmente, se simulará la transmisión OFDM con cada una de las modulaciones consideradas (BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM y 256-QAM). Luego a la simulación de la transmisión OFDM se le adicionan los principales efectos correspondientes a PLC. Posteriormente, se realiza la simulación con los algoritmos: waterfilling para la adaptación de canal y bit-loading para la selección de esquema de modulación. Con lo anterior, se obtendrán los resultados que comparan el error en la transmisión contra el estado del ruido del canal. Más tarde se validan los resultados, de ser necesario se itera todo el procedimiento hasta que sean coherentes con investigaciones anteriores. Finalmente se realiza la interfaz gráfica que permite variar los parámetros modificables. La modulación OFDM es la más usada en PLC, en la cual se envían los símbolos a través de varias sub-portadoras en frecuencia, pero debido al comportamiento de la red eléctrica, ocurre atenuación selectiva que afecta de forma diferente a cada una. Una de las formas de contrarrestar el problema mencionado es la adaptación de canal con el algoritmo waterfilling, que consiste básicamente en distribuir la potencia a cada sub-portadora dependiendo de su estado. Además de la adaptación de canal, se realiza con el algoritmo bit-loading la selección del esquema de modulación de las portadoras dependiendo de su SNR. Al emplear PLC se encuentran obstáculos debido a que esta red no fue diseñada para transmisión de información, trayendo consigo nuevas características que hacen más complejo el análisis. Entre las características más importantes se encuentran, la propagación multi-trayecto selectivo en frecuencia, comportamiento lineal periódico variante en el tiempo (LPTV) y estocástico debido al uso por parte de las personas. Además, el ruido en la red eléctrica cambia en comparación con otros medios de propagación,  ésta es afectada tanto por ruido AWGN, como por ruido impulsivo causado por la conexión y desconexión de equipos eléctricos por los usuarios [1]. Aplicaciones como acceso a internet de banda ancha, televisión o voz IP se pueden implementar con una tasa de datos de aproximadamente 1Gbps [1]. Para lograr la tasa de datos mencionada, en PLC se utiliza el sistema de comunicación OFDM, con el que se puede enviar un mayor número de bits por símbolo que con otros sistemas de modulación, disminuyendo el ancho de banda necesario. La comunicación por  red eléctrica (PLC) ha tenido un gran crecimiento en los últimos años, debido a las ventajas que ofrece. Ésta aprovecha la infraestructura de transmisión eléctrica ya construida,  permitiendo así tener control de servicios, como los es la medición de consumo, el corte o suministro automático, sistemas prepago, adquisición de datos IP, entre otros [1],[2]. También, cuenta con una cobertura amplia en comparación a las redes de internet y telefonía, además, los costos son reducidos hasta en un 50%  en la implementación respecto a otros sistemas de comunicación [1]. Simular los algoritmos waterfilling para la adaptación de canal y bit-loading para la selección de esquemas de modulación en sistemas OFDM, con los principales efectos que tiene PLC, es importante porque se pueden realizar predicciones acerca del rendimiento del sistema y tener referencias para comparar frente a otros métodos. Los procedimientos realizados y resultados obtenidos en la simulación son útiles para decidir sobre la implementación de este sistema, además de servir como base para probar modificaciones mediante una interfaz gráfica que permite un uso más eficiente.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 3. Proyectos desarrollados mediante trabajos de grado
Responsable