Statistical independence of reflection and transmission coef-ficients on PLT due to system loads

Independencia estadística de los coeficientes de transmisión y reflexión presentes en PLT debido a las cargas del sistema

En este artículo se muestra el desarrollo teórico de la covarianza entre los coeficientes de reflexión y transmisión causados por cargas del sistema presentes en la red eléctrica. Este resultado permite calcular el valor esperado y la covarianza de la respuesta del canal, los cuales pueden ser utilizados como criterios de diseño en redes de telecomunicaciones sobre líneas de potencia en ambientes in-home, y el producto de estas variables es encontrado frecuentemente en la función de transferencia del canal, lo que permite determinar si el cálculo de estos parámetros puede ser simplificado para una trayectoria dada. Para tal fin, el comportamiento aleatorio de la respuesta del canal causado por la actividad humana se representó por medio de un modelo multitrayecto con una adición estocástica, donde cada coeficiente de reflexión es tratado como una variable aleatoria compleja, proveyendo más información en comparación con un espacio real.

Introducción

Las telecomunicaciones por línea eléctrica, también conocidas como línea eléctrica de banda ancha o comunicaciones por línea eléctrica (PLT, BPL y PLC), se definen como el uso de la infraestructura eléctrica para proporcionar servicios de telecomunicaciones. La PLT beneficia a los usuarios y a los proveedores de servicios porque no es necesario construir una nueva infraestructura ni hacer modificaciones en los edificios, lo que reduce los costes y, por tanto, es de gran interés para muchos en el sector de las telecomunicaciones, incluidos los organismos reguladores. Sin embargo, las características de los cables eléctricos no son las mejores para transmitir señales de telecomunicaciones, ya que esta red fue concebida originalmente para transportar energía eléctrica y, por tanto, es hostil a las señales de alta frecuencia.

Como tecnología emergente e importante, la PLT necesita un modelo que represente sus principales características para su aplicación; sin embargo, la mayoría de los modelos son deterministas, lo que provoca dificultades cuando los modelos deben utilizarse en otros escenarios con condiciones diferentes. El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ha tenido en cuenta esta necesidad y ha adoptado un modelo multitrayectoria propuesto por Zimmermann y Dostert, que puede adaptarse a estos requisitos (Tanabe 1012). No obstante, algunas características, como los efectos de la carga sobre la respuesta del canal, están fuera del alcance del modelo. De hecho, ignorar estos efectos puede provocar una disminución del rendimiento del 60% en las comunicaciones de banda ancha (Avril G 2008).

En consecuencia, se ha añadido al modelo multitrayectoria los efectos de las cargas siguiendo un enfoque ascendente, que puede utilizarse de forma determinista. En este caso, una carga debe entenderse como cualquier dispositivo conectado a las líneas eléctricas. Esta adición permite modelar el comportamiento lineal periódicamente variable en el tiempo (LPTV) del canal (Cañete Corripio, et al. 2006), con el modelo de Zimmermann y Dostert.