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Papers by Antonio Picorone

Research paper thumbnail of Cálculo Do Dano Acumulado Por Fadiga Em Dutos Flexíveis No Transporte De Petróleo Offshore

Anais do Congresso Internacional de Engenharia Mecânica e Industrial, 2022

Research paper thumbnail of Levantamento das características das redes de energia elétrica para uso de sistemas Power Line Communication: Survey PLC

Research paper thumbnail of Comunicação digital em canais PLC: técnicas de transmissão, detecção e caracterização de canais PLC outdoor brasileiros

Esta tese discute a medicao e a caracterizacao das redes de distribuicao de energia eletrica de b... more Esta tese discute a medicao e a caracterizacao das redes de distribuicao de energia eletrica de baixa tensao (RDE-BT) e externa (outdoor) como meio de comunicacao de dados para sistemas power line communication (PLC). Sao apresentados e discutidos diversos parâmetros obtidos a partir de uma campanha de medicao realizada na RDE-BT de uma concessionaria brasileira. Dentre os parâmetros analisados destacam-se o tempo de coerencia, banda de coerencia, espalhamento do atraso, comprimento da resposta ao impulso do canal e capacidade do canal, quando se considera as bandas de frequencias de 1,7 a 30 MHz, 1,7 a 50 MHz e 1,7 a 100 MHz. As analises estatisticas evidenciam o potencial da rede de energia eletrica como meio de comunicacao e discute os limites dessa potencialidade. Alem disso, sao propostos modelos de densidade espectral de potencia dos ruidos, caracterizacao esparsa de canais PLC e proposto um modelo para geracao de canais PLC variantes no tempo, cujo tempo de coerencia entre as...

Research paper thumbnail of Measurement Campaign of Rural Overhead MV Power Distribution Networks for PLC Systems

Anais do XXXIX Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2021

This paper investigates the suitability of the inductive coupling-based narrowband power line com... more This paper investigates the suitability of the inductive coupling-based narrowband power line communication systems in overhead medium-voltage power distribution networks. Relying on raw data obtained from a measurement campaign, which was carried out in rural circuits in the South of Brazil, it is shown that power line channel impulse responses associated with these distribution networks can be modeled as time-invariant systems while the additive noise can be modeled as a white Gaussian random process. Also, reasonable achievable data rates are noted.

Research paper thumbnail of The wireless signal propagation in hybrid PLC-wireless channels: A first analysis

Anais de XXXVIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2020

This work advances the study of indoor hybrid PLC-wireless channels when the frequency band delim... more This work advances the study of indoor hybrid PLC-wireless channels when the frequency band delimited by 1.7 MHz and 100 MHz is taken into account. In this sense, a measurement campaign was carried out in a building facility to investigate the wireless signal propagation of these kind of channels. Based on the collected measures of PLC-wireless channels and additive noises, it is reported a agreement with previous works, in terms of average channel gain, power spectral density of additive noise and achievable data rates. Also, numerical results show that wireless signal propagation part of PLC-wireless channels can offer several hundreds of Mbps if a wireless device is located up to 6 meters from the power lines. Also, they show that PLC-wireless systems can be powerful tools to benefit wireless communication inside an office.

Research paper thumbnail of Measurement and Characterization of an MV Distribution Network for Data Communication

Anais de XXXVII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2019

This study discusses a measurement campaign carried out over medium-voltage distribution networks... more This study discusses a measurement campaign carried out over medium-voltage distribution networks, covering the frequency band 100-500 kHz. From the obtained data set, magnitude of channel frequency responses, average channel attenuation, additive noise power spectral density, and achievable data rate are investigated. A numerical analysis shows that the magnitude of the channel frequency response presents a low level of frequency selectivity in the analyzed frequency band. Also, the measured channels can achieve data rates over 3 Mbps.

Research paper thumbnail of Channel characterization of low voltage electric power distribution networks for PLC applications based on measurement campaign

International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2020

This paper focuses on the findings outputted by a comprehensive measurement campaign carried out ... more This paper focuses on the findings outputted by a comprehensive measurement campaign carried out for characterizing and modeling Brazilian outdoor and low-voltage electric power grids for data communication purposes. In this regard, the statistics of average channel attenuation, root-mean-square delay spread, coherence time, coherence bandwidth and achievable data-rate are analyzed by considering the frequency band from 1.7 MHz up to 100 MHz, and thereof statistical models for some channel features are recommended. The periodic variation of these outdoor and low-voltage electric power grids is quantified and presented as a temporal function of the average channel attenuation. Also, mathematical models based on only two parameters representing the power spectral density of both background and impulsive noises are proposed. The results obtained from numerical analyses offer important information about Brazilian outdoor and low-voltage electric power grids for data communication purposes. Also, they constitute an opportunity for increasing the knowledge about this kind of data communication media and for assisting the design of new generations of effective and reliable power line communication systems.

Research paper thumbnail of On the statistical characterization of hybrid PLC-wireless channels

Electric Power Systems Research, 2018

This work aims to increase the understanding and bring the attention to the use of the so-called ... more This work aims to increase the understanding and bring the attention to the use of the so-called hybrid power line communication-wireless (PLC-wireless) channel, which is here defined as the equivalent channel that results from the concatenation of PLC and wireless channels, for data communication purposes. In this regard, we discuss about statistical modeling of average channel attenuation, root mean squared delay spread, coherence bandwidth and coherence time, which are among the main features used to characterize data communication channels. Based on a set of measured PLC-wireless channels in in-home facilities, which cover distances lower than 2 m and between 2 m and 6 m, and frequency band between 1.7 MHz and 100 MHz, statistical modeling of the aforementioned set of features is analyzed and compared when several statistical distributions are taken into account. Based on four well-established information criteria, we show the statistical distributions offering the best fits. Furthermore, we show that for the majority of these features, the best two statistical distributions for each of them achieve very similar performance in terms of the chosen information criteria and, as a consequence, both of them may be adopted to statistically model these features.

Research paper thumbnail of Characterization of Brazilian in-home power line channels for data communication

Electric Power Systems Research, 2017

This paper focuses on the characterization of Brazilian in-home power line channels for data comm... more This paper focuses on the characterization of Brazilian in-home power line channels for data communication when a sounding-based approach is applied. Based on a measurement campaign carried out in seven Brazilian residences, a statistical characterization of frequency response magnitude, average channel gain, coherence bandwidth, root mean squared delay spread, coherence time, achievable data rate, additive noise and access impedance are presented, considering the frequency bands from 1.7 up to 30, 50 and 100 MHz. Comparative analysis considering previous contributions show disparities and similarities among typical in-home power line channels measured in different countries. The attained results reveal that average channel gain in Brazil is higher than in other countries, the linear relationship between average channel gain and root mean squared delay spread and the inverse relation between coherence bandwidth and root mean squared delay spread are confirmed. Moreover, these results show that coherence bandwidth in Brazil is wider than in European countries, root mean squared delay spread in Brazil is shorten than in US and European countries and coherence time in Brazil is shorter than what is previously reported in the literature.

Research paper thumbnail of Characterization of Hybrid Communication Channel in Indoor Scenario

Journal of Communication and Information Systems, 2016

This work focuses on the characterization of indoor hybrid power line communication (PLC)-wireles... more This work focuses on the characterization of indoor hybrid power line communication (PLC)-wireless channels in the frequency band between 1.7 and 100 MHz. These hybrid channels allow the simultaneous exploitation of the ubiquitous PLC channel and the mobility benefits offered by the wireless signals radiating from and being induced into power cables. A comprehensive study and analysis was conducted based on: (i) coherence time, (ii) additive noise power spectral density, (iii) coherence bandwidth, (iv) delay spread, (v) average channel gain, (vi) channel frequency response and (vii) channel capacity. Based on the reported analysis, the magnitude responses of hybrid PLC-wireless channels can be assumed to be symmetrical and significantly frequency selective. Also, we reveal that additive noise power spectral density and, consequently, channel capacity differ considerably in the PLC-to-wireless and wireless-to-PLC transmission directions. Finally, we show that the measured PLCwireless channels present a channel capacity of up to hundreds mega bits per second.

Research paper thumbnail of Interface microcontrolada para validação do tempo de propagação de comando de abertura em sistemas de proteção

Research paper thumbnail of Statistical Modeling of Brazilian In-Home PLC Channel Features

Journal of Communication and Information Systems, 2019

This paper deals with the statistical modeling of key features of power line communication (PLC) ... more This paper deals with the statistical modeling of key features of power line communication (PLC) channels that are necessary for designing data communication systems that operate over theses channels. The key features are average channel attenuation, root mean squared delay spread, coherence bandwidth and coherence time. All these features were estimated from in-home PLC channels measured in seven distinct Brazilian residences. Assuming that each feature is a random variable, four criteria (i.e., maximum likelihood estimate and three different information criteria) are used to select the statistical distribution that fits best to the data. The symmetry and asymmetry of the histogram associated with each feature is pointed out. The reported results focus on three frequency bands, namely: 1.7-30 MHz, 1.7-50 MHz and 1.7-100 MHz, which are in accordance with the standards used in Europe, North America and Brazil. The values obtained to Brazilian PLC channel features are different from those related to US and Europe channels reported in literature. Thus, the presented statistical models constitute an important tool to better design practical PLC systems that are suitable for Brazilian and in-home electric power grids.

Research paper thumbnail of UMA DISCUSSÃO SOBRE OS REQUISITOS DE COMUNICAÇÃO DE DADOS PARA SUPERVISÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS BASEADA NAS EXIGÊNCIAS DO ONS

RESUMO Esse trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para super... more RESUMO

Esse trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hidrelétricas exigidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Tais requisitos, embora descritos no procedimento de rede em seu submódulo 13.2, não são apresentados de forma clara. Além disso, o submódulo indica como referências bibliográficas normas desatualizadas. De uma forma geral, esse trabalho discute os requisitos de comunicação exigidos pelo ONS, tais como disponibilidade, latência, BER e jitter, considerando a descrição desses parâmetros conforme utilizado frequentemente em sistemas de comunicação digital. Finalmente, esse trabalho sugere que, caso se opte pela contratação dos serviços de comunicação junto às operadoras de comunicação, é altamente recomendado que as exigências de nível de serviço estejam bem definidas e que o agente proprietário da hidrelétrica obtenha acesso aos indicadores da rede de comunicação que lhe atende.

ABSTRACT

The goal of this work is to discuss the requirements of data communication to supervision of hydroelectric power plant required by the Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Such requirements, although described in the network procedure on submodule 13.2, are not presented clearly. Furthermore, the submodule indicates as references outdated standards. In a general way, this work discusses the requirements of communication required by the ONS, such as availability, latency, BER and jitter, considering the description of these parameters like frequently used in digital communication systems. Finally, this work suggests that, if they choose to hire the services of communication with operators of communication, it is highly recommended that the service level requirements are well defined and that the owner agent of the hydroelectric get access to indicators of network communication that it attends.

Research paper thumbnail of Caracterização da Impedância de Acessò a Rede de Energia Elétrica Residencial para Uso em Sistemas Power Line Communications

Resumo-Este trabalho tem como objetivo discutir a caracterização da impedância de acesso residenc... more Resumo-Este trabalho tem como objetivo discutir a caracterização da impedância de acesso residencial em redes de energia elétrica no Brasil para subsidiar o desenvolvimento adequadosà realidade Brasileira do sistema Power Line Communication -(PLC).É descrita de forma breve uma campanha de medição realizada para medir a impedância de acesso considerando a faixa de frequências entre 2 e 500 MHz. Em seguida, são apresentadas as análises estatísticas que levam em conta o comportamento típico das redes de energia elétrica nos lares brasileiros, considerando três faixas de frequências importantes para aplicações do sistema PLC em banda larga. Finalmente, mostra-se que os resultados obtidos proporcionam informações muito importante para projetar circuitos casadores de impedância que sãoúteis para melhorar o desempenho dos sistemas PLC em banda larga.

Research paper thumbnail of Projeto e Caracterização de Acopladores para Power Line Communications

Power Line Communications (PLC) capacitivos com frequências de 9 kHz a 500 kHz e de 1,7 a 500 MHz... more Power Line Communications (PLC) capacitivos com frequências de 9 kHz a 500 kHz e de 1,7 a 500 MHz para redes de baixa tensão.É proposta a utilização da técnica Microstrip para o projeto das placas de circuito impresso além de outras escolhas pertinentes ao projeto. Os resultados obtidos baseados nessas escolhas indicam que as sugestões discutidas neste trabalho podem ser aplicadas com bons resultados quanto aos requisitos de segurança e os resultados obtidos na caracterização dos acopladores PLC.

Research paper thumbnail of Estimação de Canais PLC Variante no Tempo na Presença de Ruído Impulsivo Aplicado a Sistemas OFDM

Resumo-A presente contribuição tem como objetivo a investigação de técnicas de estimação de canai... more Resumo-A presente contribuição tem como objetivo a investigação de técnicas de estimação de canais baseadas em sinais pilotos para modulação OFDM, quando o sistema multiportadoraé aplicado para a transmissão de dados através de canais PLC (Power Line Communications). As técnicas analisadas foram os algoritmos Least square (LS) e Variable forgetting factor -Recursive Least square (RLS-VFF), interpoladores (nearest neighbour, spline, linear e cubic), equalizadores no domínio da frequência baseados nos critérios Zero forcing (ZF) e Minimum mean square error (MMSE). Resultados computacionais indicam que técnicas de estimação adaptativa combinadas com interpolador linear e equalizador baseado no critério MMSE são as que podem oferecer o melhor desempenho se a alocação dos sinais pilotosé retangular. Além disso, tais resultados evidenciam o fato de que o ruído AIGN (additive impulsive Gaussian noise)é o grande responsável pela redução considerável da capacidade de estimação de tais técnicas.

Research paper thumbnail of Uma discussão sobre os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hidrelétricas baseada nas exigências do ONS

Este trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de... more Este trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hi-drelétricas, exigidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Tais requisitos, embora apresentados no procedimento de rede em seu submódulo 13.2, não são descritos de forma clara. De uma forma geral, este trabalho discute os requisitos de comunica ao exigidos pelo ONS, tais como disponibilidade, latência, BER e jitter, considerando a descriçãoo desses parâmetros conforme utilizado frequentemente em sistemas de comunica ao digital. Finalmente, esse trabalho sugere que, caso se opte pela contratação dos serviços de comunicação junto às operadoras de comunicação é recomendado que as exigências de nível de serviço estejam bem definidas e que o agente proprietário da hidrelétrica obtenha acesso aos indicadores da rede de comunicação que lhe atende.

Research paper thumbnail of Sistema PLC Brasileiro para Aplicações de Telecomunicações e Smart Grids em Redes de Baixa Tensão

Existem diversas iniciativas e testes pilotos voltadas para o emprego da tecnologia PLC ( power l... more Existem diversas iniciativas e testes pilotos voltadas para o emprego da tecnologia PLC ( power line communication), tais como acesso banda larga e infraestrutura de telecomunicações para redes inteligentes. Entretanto, as tecnologias PLC analisadas não foram desenvolvidas a partir das características das redes de distribuição de energia elétrica brasileira e, portanto, os resultados obtidos com essa tecnologia têm sido desanimadores. Visando preencher essa lacuna, a presente contribuição descreve um sistema PLC brasileiro, o qual foi especificado, projetado, desenvolvido e prototipado a partir das características das redes de energia elétrica de baixa tensão brasileiras. O sistema PLC brasileiro desenvolvido oferece taxas de até 450 Mbps na camada física. Testes de campo, nos quais medição eletrônica, VoIP e acesso banda larga foram avaliados e mostraram que essa tecnologia tem o potencial de viabilizar a comunicação de dados nas redes de energia elétrica de baixa tensão para atend...

Research paper thumbnail of Setup de Medição para Caracterização de Redes de Distribuição de Energia Elétrica Externas para Sistemas PLC

A presente contribuição apresenta um setup de medição e caracterização da rede de distribuição de... more A presente contribuição apresenta um setup de medição e caracterização da rede de distribuição de energia elétrica como meio de comunicação de dados a partir da tecnologia power line communication (PLC). Para demonstrar a aplicabilidade desse setup de medição e caracterização, o mesmo é configurado para medir e caracterizar a rede de distribuição de energia elétrica de baixa tensão e externa, considerando a faixa de frequência entre 1,7 e 50 MHz. Medidas do espectro de amplitude da resposta em frequência de canais PLC, ruído aditivo, impedância de acesso, e sinais de rádio, obtidos durante uma campanha de medição mostram que o presente setup pode ser aplicado para realizar uma ampla campanha de medição e caracterização da rede de distribuição de energia elétrica brasileira e, consequentemente, gerar os requisitos e especificações mínimas que as tecnologias PLC devem atender para funcionarem de forma satisfatória no Brasil.

Research paper thumbnail of A novel power line communication system for outdoor electric power grids

2015 IEEE International Symposium on Power Line Communications and Its Applications (ISPLC), 2015

ABSTRACT

Research paper thumbnail of Cálculo Do Dano Acumulado Por Fadiga Em Dutos Flexíveis No Transporte De Petróleo Offshore

Anais do Congresso Internacional de Engenharia Mecânica e Industrial, 2022

Research paper thumbnail of Levantamento das características das redes de energia elétrica para uso de sistemas Power Line Communication: Survey PLC

Research paper thumbnail of Comunicação digital em canais PLC: técnicas de transmissão, detecção e caracterização de canais PLC outdoor brasileiros

Esta tese discute a medicao e a caracterizacao das redes de distribuicao de energia eletrica de b... more Esta tese discute a medicao e a caracterizacao das redes de distribuicao de energia eletrica de baixa tensao (RDE-BT) e externa (outdoor) como meio de comunicacao de dados para sistemas power line communication (PLC). Sao apresentados e discutidos diversos parâmetros obtidos a partir de uma campanha de medicao realizada na RDE-BT de uma concessionaria brasileira. Dentre os parâmetros analisados destacam-se o tempo de coerencia, banda de coerencia, espalhamento do atraso, comprimento da resposta ao impulso do canal e capacidade do canal, quando se considera as bandas de frequencias de 1,7 a 30 MHz, 1,7 a 50 MHz e 1,7 a 100 MHz. As analises estatisticas evidenciam o potencial da rede de energia eletrica como meio de comunicacao e discute os limites dessa potencialidade. Alem disso, sao propostos modelos de densidade espectral de potencia dos ruidos, caracterizacao esparsa de canais PLC e proposto um modelo para geracao de canais PLC variantes no tempo, cujo tempo de coerencia entre as...

Research paper thumbnail of Measurement Campaign of Rural Overhead MV Power Distribution Networks for PLC Systems

Anais do XXXIX Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2021

This paper investigates the suitability of the inductive coupling-based narrowband power line com... more This paper investigates the suitability of the inductive coupling-based narrowband power line communication systems in overhead medium-voltage power distribution networks. Relying on raw data obtained from a measurement campaign, which was carried out in rural circuits in the South of Brazil, it is shown that power line channel impulse responses associated with these distribution networks can be modeled as time-invariant systems while the additive noise can be modeled as a white Gaussian random process. Also, reasonable achievable data rates are noted.

Research paper thumbnail of The wireless signal propagation in hybrid PLC-wireless channels: A first analysis

Anais de XXXVIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2020

This work advances the study of indoor hybrid PLC-wireless channels when the frequency band delim... more This work advances the study of indoor hybrid PLC-wireless channels when the frequency band delimited by 1.7 MHz and 100 MHz is taken into account. In this sense, a measurement campaign was carried out in a building facility to investigate the wireless signal propagation of these kind of channels. Based on the collected measures of PLC-wireless channels and additive noises, it is reported a agreement with previous works, in terms of average channel gain, power spectral density of additive noise and achievable data rates. Also, numerical results show that wireless signal propagation part of PLC-wireless channels can offer several hundreds of Mbps if a wireless device is located up to 6 meters from the power lines. Also, they show that PLC-wireless systems can be powerful tools to benefit wireless communication inside an office.

Research paper thumbnail of Measurement and Characterization of an MV Distribution Network for Data Communication

Anais de XXXVII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2019

This study discusses a measurement campaign carried out over medium-voltage distribution networks... more This study discusses a measurement campaign carried out over medium-voltage distribution networks, covering the frequency band 100-500 kHz. From the obtained data set, magnitude of channel frequency responses, average channel attenuation, additive noise power spectral density, and achievable data rate are investigated. A numerical analysis shows that the magnitude of the channel frequency response presents a low level of frequency selectivity in the analyzed frequency band. Also, the measured channels can achieve data rates over 3 Mbps.

Research paper thumbnail of Channel characterization of low voltage electric power distribution networks for PLC applications based on measurement campaign

International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2020

This paper focuses on the findings outputted by a comprehensive measurement campaign carried out ... more This paper focuses on the findings outputted by a comprehensive measurement campaign carried out for characterizing and modeling Brazilian outdoor and low-voltage electric power grids for data communication purposes. In this regard, the statistics of average channel attenuation, root-mean-square delay spread, coherence time, coherence bandwidth and achievable data-rate are analyzed by considering the frequency band from 1.7 MHz up to 100 MHz, and thereof statistical models for some channel features are recommended. The periodic variation of these outdoor and low-voltage electric power grids is quantified and presented as a temporal function of the average channel attenuation. Also, mathematical models based on only two parameters representing the power spectral density of both background and impulsive noises are proposed. The results obtained from numerical analyses offer important information about Brazilian outdoor and low-voltage electric power grids for data communication purposes. Also, they constitute an opportunity for increasing the knowledge about this kind of data communication media and for assisting the design of new generations of effective and reliable power line communication systems.

Research paper thumbnail of On the statistical characterization of hybrid PLC-wireless channels

Electric Power Systems Research, 2018

This work aims to increase the understanding and bring the attention to the use of the so-called ... more This work aims to increase the understanding and bring the attention to the use of the so-called hybrid power line communication-wireless (PLC-wireless) channel, which is here defined as the equivalent channel that results from the concatenation of PLC and wireless channels, for data communication purposes. In this regard, we discuss about statistical modeling of average channel attenuation, root mean squared delay spread, coherence bandwidth and coherence time, which are among the main features used to characterize data communication channels. Based on a set of measured PLC-wireless channels in in-home facilities, which cover distances lower than 2 m and between 2 m and 6 m, and frequency band between 1.7 MHz and 100 MHz, statistical modeling of the aforementioned set of features is analyzed and compared when several statistical distributions are taken into account. Based on four well-established information criteria, we show the statistical distributions offering the best fits. Furthermore, we show that for the majority of these features, the best two statistical distributions for each of them achieve very similar performance in terms of the chosen information criteria and, as a consequence, both of them may be adopted to statistically model these features.

Research paper thumbnail of Characterization of Brazilian in-home power line channels for data communication

Electric Power Systems Research, 2017

This paper focuses on the characterization of Brazilian in-home power line channels for data comm... more This paper focuses on the characterization of Brazilian in-home power line channels for data communication when a sounding-based approach is applied. Based on a measurement campaign carried out in seven Brazilian residences, a statistical characterization of frequency response magnitude, average channel gain, coherence bandwidth, root mean squared delay spread, coherence time, achievable data rate, additive noise and access impedance are presented, considering the frequency bands from 1.7 up to 30, 50 and 100 MHz. Comparative analysis considering previous contributions show disparities and similarities among typical in-home power line channels measured in different countries. The attained results reveal that average channel gain in Brazil is higher than in other countries, the linear relationship between average channel gain and root mean squared delay spread and the inverse relation between coherence bandwidth and root mean squared delay spread are confirmed. Moreover, these results show that coherence bandwidth in Brazil is wider than in European countries, root mean squared delay spread in Brazil is shorten than in US and European countries and coherence time in Brazil is shorter than what is previously reported in the literature.

Research paper thumbnail of Characterization of Hybrid Communication Channel in Indoor Scenario

Journal of Communication and Information Systems, 2016

This work focuses on the characterization of indoor hybrid power line communication (PLC)-wireles... more This work focuses on the characterization of indoor hybrid power line communication (PLC)-wireless channels in the frequency band between 1.7 and 100 MHz. These hybrid channels allow the simultaneous exploitation of the ubiquitous PLC channel and the mobility benefits offered by the wireless signals radiating from and being induced into power cables. A comprehensive study and analysis was conducted based on: (i) coherence time, (ii) additive noise power spectral density, (iii) coherence bandwidth, (iv) delay spread, (v) average channel gain, (vi) channel frequency response and (vii) channel capacity. Based on the reported analysis, the magnitude responses of hybrid PLC-wireless channels can be assumed to be symmetrical and significantly frequency selective. Also, we reveal that additive noise power spectral density and, consequently, channel capacity differ considerably in the PLC-to-wireless and wireless-to-PLC transmission directions. Finally, we show that the measured PLCwireless channels present a channel capacity of up to hundreds mega bits per second.

Research paper thumbnail of Interface microcontrolada para validação do tempo de propagação de comando de abertura em sistemas de proteção

Research paper thumbnail of Statistical Modeling of Brazilian In-Home PLC Channel Features

Journal of Communication and Information Systems, 2019

This paper deals with the statistical modeling of key features of power line communication (PLC) ... more This paper deals with the statistical modeling of key features of power line communication (PLC) channels that are necessary for designing data communication systems that operate over theses channels. The key features are average channel attenuation, root mean squared delay spread, coherence bandwidth and coherence time. All these features were estimated from in-home PLC channels measured in seven distinct Brazilian residences. Assuming that each feature is a random variable, four criteria (i.e., maximum likelihood estimate and three different information criteria) are used to select the statistical distribution that fits best to the data. The symmetry and asymmetry of the histogram associated with each feature is pointed out. The reported results focus on three frequency bands, namely: 1.7-30 MHz, 1.7-50 MHz and 1.7-100 MHz, which are in accordance with the standards used in Europe, North America and Brazil. The values obtained to Brazilian PLC channel features are different from those related to US and Europe channels reported in literature. Thus, the presented statistical models constitute an important tool to better design practical PLC systems that are suitable for Brazilian and in-home electric power grids.

Research paper thumbnail of UMA DISCUSSÃO SOBRE OS REQUISITOS DE COMUNICAÇÃO DE DADOS PARA SUPERVISÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS BASEADA NAS EXIGÊNCIAS DO ONS

RESUMO Esse trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para super... more RESUMO

Esse trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hidrelétricas exigidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Tais requisitos, embora descritos no procedimento de rede em seu submódulo 13.2, não são apresentados de forma clara. Além disso, o submódulo indica como referências bibliográficas normas desatualizadas. De uma forma geral, esse trabalho discute os requisitos de comunicação exigidos pelo ONS, tais como disponibilidade, latência, BER e jitter, considerando a descrição desses parâmetros conforme utilizado frequentemente em sistemas de comunicação digital. Finalmente, esse trabalho sugere que, caso se opte pela contratação dos serviços de comunicação junto às operadoras de comunicação, é altamente recomendado que as exigências de nível de serviço estejam bem definidas e que o agente proprietário da hidrelétrica obtenha acesso aos indicadores da rede de comunicação que lhe atende.

ABSTRACT

The goal of this work is to discuss the requirements of data communication to supervision of hydroelectric power plant required by the Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Such requirements, although described in the network procedure on submodule 13.2, are not presented clearly. Furthermore, the submodule indicates as references outdated standards. In a general way, this work discusses the requirements of communication required by the ONS, such as availability, latency, BER and jitter, considering the description of these parameters like frequently used in digital communication systems. Finally, this work suggests that, if they choose to hire the services of communication with operators of communication, it is highly recommended that the service level requirements are well defined and that the owner agent of the hydroelectric get access to indicators of network communication that it attends.

Research paper thumbnail of Caracterização da Impedância de Acessò a Rede de Energia Elétrica Residencial para Uso em Sistemas Power Line Communications

Resumo-Este trabalho tem como objetivo discutir a caracterização da impedância de acesso residenc... more Resumo-Este trabalho tem como objetivo discutir a caracterização da impedância de acesso residencial em redes de energia elétrica no Brasil para subsidiar o desenvolvimento adequadosà realidade Brasileira do sistema Power Line Communication -(PLC).É descrita de forma breve uma campanha de medição realizada para medir a impedância de acesso considerando a faixa de frequências entre 2 e 500 MHz. Em seguida, são apresentadas as análises estatísticas que levam em conta o comportamento típico das redes de energia elétrica nos lares brasileiros, considerando três faixas de frequências importantes para aplicações do sistema PLC em banda larga. Finalmente, mostra-se que os resultados obtidos proporcionam informações muito importante para projetar circuitos casadores de impedância que sãoúteis para melhorar o desempenho dos sistemas PLC em banda larga.

Research paper thumbnail of Projeto e Caracterização de Acopladores para Power Line Communications

Power Line Communications (PLC) capacitivos com frequências de 9 kHz a 500 kHz e de 1,7 a 500 MHz... more Power Line Communications (PLC) capacitivos com frequências de 9 kHz a 500 kHz e de 1,7 a 500 MHz para redes de baixa tensão.É proposta a utilização da técnica Microstrip para o projeto das placas de circuito impresso além de outras escolhas pertinentes ao projeto. Os resultados obtidos baseados nessas escolhas indicam que as sugestões discutidas neste trabalho podem ser aplicadas com bons resultados quanto aos requisitos de segurança e os resultados obtidos na caracterização dos acopladores PLC.

Research paper thumbnail of Estimação de Canais PLC Variante no Tempo na Presença de Ruído Impulsivo Aplicado a Sistemas OFDM

Resumo-A presente contribuição tem como objetivo a investigação de técnicas de estimação de canai... more Resumo-A presente contribuição tem como objetivo a investigação de técnicas de estimação de canais baseadas em sinais pilotos para modulação OFDM, quando o sistema multiportadoraé aplicado para a transmissão de dados através de canais PLC (Power Line Communications). As técnicas analisadas foram os algoritmos Least square (LS) e Variable forgetting factor -Recursive Least square (RLS-VFF), interpoladores (nearest neighbour, spline, linear e cubic), equalizadores no domínio da frequência baseados nos critérios Zero forcing (ZF) e Minimum mean square error (MMSE). Resultados computacionais indicam que técnicas de estimação adaptativa combinadas com interpolador linear e equalizador baseado no critério MMSE são as que podem oferecer o melhor desempenho se a alocação dos sinais pilotosé retangular. Além disso, tais resultados evidenciam o fato de que o ruído AIGN (additive impulsive Gaussian noise)é o grande responsável pela redução considerável da capacidade de estimação de tais técnicas.

Research paper thumbnail of Uma discussão sobre os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hidrelétricas baseada nas exigências do ONS

Este trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de... more Este trabalho tem como objetivo discutir os requisitos de comunicação de dados para supervisão de usinas hi-drelétricas, exigidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Tais requisitos, embora apresentados no procedimento de rede em seu submódulo 13.2, não são descritos de forma clara. De uma forma geral, este trabalho discute os requisitos de comunica ao exigidos pelo ONS, tais como disponibilidade, latência, BER e jitter, considerando a descriçãoo desses parâmetros conforme utilizado frequentemente em sistemas de comunica ao digital. Finalmente, esse trabalho sugere que, caso se opte pela contratação dos serviços de comunicação junto às operadoras de comunicação é recomendado que as exigências de nível de serviço estejam bem definidas e que o agente proprietário da hidrelétrica obtenha acesso aos indicadores da rede de comunicação que lhe atende.

Research paper thumbnail of Sistema PLC Brasileiro para Aplicações de Telecomunicações e Smart Grids em Redes de Baixa Tensão

Existem diversas iniciativas e testes pilotos voltadas para o emprego da tecnologia PLC ( power l... more Existem diversas iniciativas e testes pilotos voltadas para o emprego da tecnologia PLC ( power line communication), tais como acesso banda larga e infraestrutura de telecomunicações para redes inteligentes. Entretanto, as tecnologias PLC analisadas não foram desenvolvidas a partir das características das redes de distribuição de energia elétrica brasileira e, portanto, os resultados obtidos com essa tecnologia têm sido desanimadores. Visando preencher essa lacuna, a presente contribuição descreve um sistema PLC brasileiro, o qual foi especificado, projetado, desenvolvido e prototipado a partir das características das redes de energia elétrica de baixa tensão brasileiras. O sistema PLC brasileiro desenvolvido oferece taxas de até 450 Mbps na camada física. Testes de campo, nos quais medição eletrônica, VoIP e acesso banda larga foram avaliados e mostraram que essa tecnologia tem o potencial de viabilizar a comunicação de dados nas redes de energia elétrica de baixa tensão para atend...

Research paper thumbnail of Setup de Medição para Caracterização de Redes de Distribuição de Energia Elétrica Externas para Sistemas PLC

A presente contribuição apresenta um setup de medição e caracterização da rede de distribuição de... more A presente contribuição apresenta um setup de medição e caracterização da rede de distribuição de energia elétrica como meio de comunicação de dados a partir da tecnologia power line communication (PLC). Para demonstrar a aplicabilidade desse setup de medição e caracterização, o mesmo é configurado para medir e caracterizar a rede de distribuição de energia elétrica de baixa tensão e externa, considerando a faixa de frequência entre 1,7 e 50 MHz. Medidas do espectro de amplitude da resposta em frequência de canais PLC, ruído aditivo, impedância de acesso, e sinais de rádio, obtidos durante uma campanha de medição mostram que o presente setup pode ser aplicado para realizar uma ampla campanha de medição e caracterização da rede de distribuição de energia elétrica brasileira e, consequentemente, gerar os requisitos e especificações mínimas que as tecnologias PLC devem atender para funcionarem de forma satisfatória no Brasil.

Research paper thumbnail of A novel power line communication system for outdoor electric power grids

2015 IEEE International Symposium on Power Line Communications and Its Applications (ISPLC), 2015

ABSTRACT