استفاده از یک کدگذاری مناسب برای شبکه هوشمند برق
چکیده
امروزه با افزایش جمعیت جهان و پیشرفت تکنولوژی، تقاضا برای دریافت انرژی در حال افزایش بوده و شرکت های برق نیز جهت افزایش تولید به میزان تقاضای مصرف کنندگان با مشکلات زیادی روبرو هستند. اید? اصلی در شبک? هوشمند برق آن است که بتوان با ایجاد یک ارتباط دو طرفه در تمامی محدوده های شبکه، به تولید، توزیع و مصرف بهین? برق دست یافت. بنابراین، برای پیاده سازی شبک? هوشمند، وجود یک شبک? اطلاعاتی دو طرف? مطمئن یک امر ضروری است. با توجه به از پیش در دسترس بودن خطوط برق، از این شبکه به عنوان زیرساخت فیزیکی کانال مخابراتی در شبکه های هوشمند استفاده می شود. به دلیل تغییر شرایط کانال خط برق در طول زمان، استفاده از کدهای با نرخ ثابت ارسال می-تواند منجر به هدر رفتن پهنای باند و یا از دست رفتن اطلاعات شود. همچنین تخمین کانال در فرستنده و ارسال بر اساس این تخمین نیز نیاز به ساختار سخت افزاری و پیش بینی پروتکل های پیچیده ای دارد که استفاده از آن در شبک? هوشمند به دلیل تعدد گره های شبکه، راه حل بهینه ای نمی باشد. در این رساله پس از بررسی و انتخاب یک مدل مناسب برای کانال خط برق، روش هایی برای ارسال اطلاعات با نرخ زیاد و قابلیت اطمینان بالا بر روی این کانال ارائه شده است. برای این منظور، عملکرد کد lt که نوعی از کدهای بدون نرخ می باشد، بر روی کانال خط برق مورد بررسی قرار گرفته است. این دسته از کدها به دلیل متغیر بودن نرخ شان، یک روش کدگذاری مناسب برای کانال هایی با شرایط پویا هستند. همچنین در این رساله با در نظر گرفتن یک گر? میانی در مسیر بین گره های منبع و مقصد، استفاده از کدگذاری شبکه در چند سناریوی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به فرکانس گزین بودن کانال خط برق، استفاده از مدولاسیون ofdm به عنوان روش ارسال در این کانال انتخاب شده است. همچنین با بررسی عملکرد سیستم پیشنهادی تحت شرایط مختلف، تلاش شده است تا ساختار بهین? رله و بهترین محل استقرار آن تعیین شود. از سوی دیگر با توجه به رخ دادن بیشترین خطاها در بیت های پایانی هر فریم ارسالی، استفاده از مدولاسیون تطبیقی در ارسال نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، تأثیر روش کدگذاری پیشنهادی در این رساله بر ارسال اطلاعات از طریق خط برق، با انجام شبیه سازی های کامپیوتری زمان-واقعی به نمایش گذاشته شده است.