K Lab. 高速高信頼性電力線通信システム High Speed and High Reliability Power Line Communication Systems K Lab. K Lab. 広帯域電力線通信システム 測定系 電力線通信ネットワーク : A C 200V : A C 100V 柱上変圧器 ・低圧配電線を用いたアクセス系ネットワーク ・建物内の小規模LAN 分電盤 電力線 光ファイバー 日本では ・周波数帯域：10kHz-450kHz（狭帯域） ・伝送速度:9.6kbps（低速） 海外では 米HomePlugによりIntellonの規格を標準化 ・周波数帯域：4.5MHz-21MHz ・伝送速度：14Mbps 欧州PLC Forumにより標準化検討 ・周波数帯域：アクセス系 1.6MHz-10MHz ホームネットワーク 10MHz-30MHz コンセント(開放) 研究室 電力線モデム 電力線通信の現状 照明(on) 6m コンセント(開放) 信号注入装置 室内エアコン(on) 3.2m 0.5m TV 低圧配電線 電源ケーブル nois e 成分 結合回路 A C 成分 A /D C onverter 電源off 0.6m 分電盤 同軸ケーブル 屋内配電ケーブル 電力メーター PC 14.4m ラスト１マイルネットワーク 屋内小規模L A N 3.6m 測定系 コンセント 電力線モデム 測定諸元 A/Dコンバータ（ELMEC EC-6800） 入力レンジ ：±1V 分解能 ：8bit SPレート ：50Msamples/s 連続測定時間 ：約10.4s 電力線通信ネットワーク 高速・高信頼線を目指した電力線通信の実現には使用周波数帯域の広帯域化が必要 K 通信路として見た電力線 Lab. 通信路として見た電力線の特性 雑音特性 伝搬特性 ・非ガウス性の統計的性質を持つ人工雑音が支配的 ・電力ケーブル ・定常連続雑音 ：モーターなど ・非通信路用平行路線による高周波信号成分の減衰 ・周期的な連続雑音：蛍光灯など ・多数の分岐によるマルチパス ・インパルス性雑音：サイリスタなど ・接続された電気機器 ・特定周波数の雑音：インバータ電源, 各種電子回路 ・雑音障害防止フィルタによる高周波短絡 ・狭帯域では周期定常ガウス過程が提案 ・複雑なRLC回路による共振 ・周期的に分散が変化しそれぞれがガウス分布を持つモデル ・能動素子による共振回路の時間変化 時変(周期定常)・周波数依存性雑音 時変(周期定常)・周波数選択性(フェージング)チャネル 通信システム対する非ガウス性雑音の影響を検討するために広帯域(∼30MHz)における電力線上雑音の統計的性質の把握が必要 K Lab. 雑音の統計的性質 雑音の時間-周波数分布 雑音の時間波形は 各周波数帯で大きく異なる 測定雑音 電源電圧周期(TAC)の 半周期に同期して雑音が変動する 各帯域の雑音の振幅分布(分散1として比較) 雑音成分の振幅分布は各周波数帯で大きく異なる 10kHz-450K Hz 6MHz-7MHz 20MH z-21MHz 各帯域の雑音成分と自己相関 雑音の周期性はどの周波数帯でも見られるが、その相関値の変動は各周波数帯で異なる
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