PLC Networks with In-Band Full-Duplex Relays

Electromagnetic compatibility regulations impose strict transmit power spectral density limitations on power line communication (PLC) that limits the coverage it can provide.As a consequence, PLC networks, especially those used in smart grid neighborhood area networks, employ one or more repeaters/relays for coverage enhancement. In this paper, we analyze the use of in-band full-duplex (IBFD) operation in relaying for power line networks. We present analyses and numerical results to demonstrate the superior operating performance of IBFD-based relay-aided networks over the legacy half-duplex ones, and contrast the extent of performance enhancement we achieve over using direct links. To estimate such performance,we focus on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, which are standard in PLC. We investigate both decode-and-forward and amplify-and-forward schemes of relaying fordual-hop power line links, and quantify the performance in terms of the attainable data rate under diverse realistic power linechannel and noise conditions. The fundamental analyses provided in this work guide the design of future IBFD relay-aided PLC networks across application scenarios.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Understanding the impact of line-of-sight in the ergodic spectral efficiency of cellular networks

In this paper we investigate the impact of lineof-sight (LoS) condition in the ergodic spectral efficiency of cellular networks. To achieve this goal, we have considered the kappa-mu shadowed model, which is a general model that provides an excellent fit to a wide set of propagation conditions. To overcome the mathematical complexity of the analysis, we have split the analysis between large and small-scale effects. Building on the proposed framework, we study a number of scenarios that range from heavily-fluctuating LoS to deterministic-LoS. Finally, we shed light on the interplay between fading severity and spectral efficiency by means of the amount of fading.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Impacto de las características de la red eléctrica en canales MIMO PLC domésticos

The recent release of indoor Power Line Communications (PLC) specifications with Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) capabilities has significantly increased the bit rates achieved in these channels. However, the performance reached by the use of these methods may differ from one location to another due to the heterogeneous nature of the domestic power grid. In this work, a closer look at the relation between channel performance and the power grid cabling is taken. To that end, some channel features like attenuation, spatial correlation and capacity are analyzed by means of a set of 50 simulated channel topologies in the frequency band from 1 to 80 MHz.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Sistema OFDM para canales acústicos subacuáticos.

En este artículo se presenta el desarrollo de un sistema de modulación multiportadora de baja complejidad para comunicaciones acústicas subacuáticas de banda ancha en el rango ultrasónico, concretamente entre 32 kHz y 128 kHz. Los canales acústicos submarinos están reconocidos entre los canales de comunicación más hostiles debido a su fuerte selectividad temporal y frecuencial, haciendo que el diseño de sistemas de altas prestaciones sea un reto difícil de resolver actualmente con la tecnología más avanzada. El propósito de este sistema es alcanzar un régimen binario, de entre 40 y 50 Kbps, sobre estos canales permitiendo, por ejemplo, la transmisión de señales de vídeo de calidad limitada. Se describe un prototipo de modem OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) con una configuración de parámetros y un diseño específico adaptado a la naturaleza del canal. Para ello, se han utilizado medidas reales en el mar Mediterráneo, en aguas someras, para evaluar el rendimiento del sistema y optimizar su diseño. Se presenta un análisis del sistema con varias configuraciones OFDM que conduce a la selección de la modulación QPSK (quadri-phase shift keying) diferencial y no diferencial como buenas candidatas.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Caracterización y modelado de redes eléctricas interiores como medio de transmisión de banda ancha

En este trabajo se presentan medidas realizadas sobre redes reales en distintas localizaciones:laboratorios, entornos de oficinas y viviendas. En las medidas se evalúan parámetros de las redes eléctricas vistas como un sistema de transmisión completo y del comportamiento de muchos de los aparatos que se conectan a ellas. En las primeras se analiza la respuesta de los canales,las características estadísticas del ruido presente y la variación temporal de ambas. Mientras que de los aparatos se estudia la impedancia de carga que presentan hacia la red, el ruido que emiten y la dependencia de estos parámetros con la tensión de red. Por otra parte, se propone un modelo para representar las propiedades de estas redes como canales de comunicación

Estudio de la severidad del fading para el modelo kappa-mu shadowed

La severidad del fading (Amount of Fading, AoF, en inglés) es un parámetro de prestaciones que permite cuantificar el desvanecimiento en un canal inalámbrico. Para caracterizar escenarios de propagación de ondas radio, así como de ondas acústicas en entornos subacuáticos (UAC), el reciente modelo estadístico de fading "kappa-mu shadowed" ha arrojado muy buenos resultados. En este trabajo se presenta la expresión de AoF para este modelo y se estudia la dependencia con sus parámetros. A partir de ella, se derivan las correspondientes expresiones de AoF de las distribuciones que dicho modelo incluye, como son Rice, Rice shadowed o kappa-mu, entre otras. Para validar las expresiones obtenidas, se utilizan medidas de canales UAC, contrastando los valores de AoF medidos con los obtenidos utilizando los modelos kappa-mu shadowed y Rice, este último como ejemplo de distribución clásica.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Impact of Sampling Frequency Offset on PRIME 1.4 PLC Systems Performance

In this paper, the impact of an uncorrected sampling frequency offset (SFO) on the frame error rate (FER) of a PRIME 1.4 system is studied. It is also discussed the need of new algorithms to estimate and correct that SFO or to adopt more simpler strategies that mitigate somehow this problem, like applying in the receiver a shift to the fast-Fourier transform window towards the cyclic prefix part of the symbol.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech