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자동 원격검침을 위한 전력선 통신 시스템에서의 등화 기법 연구
Performance of Equalizer Schemes in Power Line Communication Systems for Automatic Metering Reading 원문보기

한국인터넷방송통신학회 논문지 = The journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, v.11 no.1, 2011년, pp.29 - 34  

김요철 (광운대학교 전파공학과) ,  배정남 (광운대학교 전파공학과) ,  김진영 (광운대학교 전파공학과)

초록
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본 논문에서는 자동 원격검침을 위한 전력선 통신에서의 등화기 기법인 zero-forcing (ZF)와 minimum mean square error (MMSE) 기법을 제안하고 분석하였다. 전력선 통신을 이용한 효율적인 AMR 시스템 구현을 위해서 임펄스 노이즈와 다중경로 채널의 영향들은 완화되어야 한다. 이러한 영향들을 극복하기 위해, 앞서 말한 등화기 기법들을 사용하였다. 시스템 성능은 비트오류율 (BER)에 의해서 평가되어진다. 모의실험 결과로부터 등화기가 전력선 통신 시스템의 BER 성능을 현저하게 향상시키고 MMSE가 ZF보다 더 나은 성능을 제공함을 확인하였다. 본 논문의 실험 결과는 AMR 시스템뿐만 아니라, 다양한 스마트 그리드 서비스에도 적용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose and analyze the equalizer schemes, zero-forcing (ZF) and minimum mean square error (MMSE) in power line communication (PLC) system for automatic meter reading (AMR). For efficient implementation of AMR system with PLC, effects of impulsive noise and multipath channel should...

주제어

#Automatic meter reading   #Minimum mean square error   #Power line communication   #Smart grid   #Zero-forcing  

AI 본문요약
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제안 방법

  • In this paper, to compensate the channel effects and mitigate impulsive noise, we employ two linear equalizer schemes, zero-forcing (ZF) and minimum mean square error (MMSE). The ZF applies inverse of the channel to the received signal and restores the signal before the channel, but in noisy channel, this scheme may amplify the noise greatly.
  • In this paper, we proposed and analyzed the equalizer schemes, ZF and MMSE, in PLC system for AMR. The PLC was considered as the most promising technique for AMR system because it mainly connected with power line and had many advantages such as low cost, easy access, national-wide network, and so on.
  • It was also verified that the MMSE scheme can provide better BER performance than ZF scheme. The results of this paper can be applied to design and implement efficient and robust AMR system with PLC.

이론/모형

  • As an impulsive noise model, we employ Middleton Class A noise model[8]. For this model, the observed process is assumed to have two independent components:
  • In this paper, we employ the multipath model proposed by M. Zimmermann and K. Dostert[7]. In order to simplify the model, the terminals and lines connecting directly are assumed to be matched.
  • However, PLC suffered from channel effectc (ISI) and impulsive noise. To overcome these issues, in this paper, the equalizer schemes were employed. From the simulation results, it is confirmed that the equalizer improved BER performance in PLC system.
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참고문헌 (8)

  1. J. Y. Kim, Power Line Communication Systems, GS Intervision Publisher, Seoul, Korea, 2009. 

  2. B. S. Park, D. H. Hyun, S. K. Cho, "Implementation of AMR system using power line communication" Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002: Asia Pacific. vol. 1 pp. 18 - 21, 2002. 

  3. B. Sivaneasan, E.Gunawan, P. L. So, "Modeling and Performance Analysis of Automatic Meter-Reading Systems Using PLC Under Impulsive Noise Interference," IEEE Trans. Power Delivery, vol. 25, issue 3, pp. 1465-1475, 2010. 

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  4. M. S. Yousuf and M. El-Shafei, "Power line communications: an overview - part I," in Proc. 4th Int` Conf. Innovations in Information Technology 2007, pp. 218-222, Nov. 2007. 

  5. M. Zimmermann and K. Dostert, "Analysis and modeling of impulsive noise in broad-band powerline communications," IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, vol. 44, no. 1, pp. 249-258, Feb. 2002. 

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  6. M. Gotz, M. Rapp, and K. Dostert, "Power line channel characteristics and their effect on communication system design," IEEE Commun. Magazine, vol. 42, pp. 78-86, 2004. 

  7. M. Zimmermann and K. Dostert, "A multipath model for the powerline channel," IEEE Trans. Commun., vol. 50, no. 4, pp. 553-559, Apr. 2002. 

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  8. D. Middleton, "Statistical-physical model of electromagnetic interference," IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, vol. EMC-19, no. 3, pp. 106-126, Aug. 1977. 

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