Arquitectura para Comunicaciones PLC de Banda Ancha basada en un AnalogFront-End

Abstract

Las comunicaciones PLC (Power-Line Communications) son una importante línea de investigación hoy en día debido a la creciente importancia que han ido adquiriendo en ciertos ámbitos, como el Internet-of-Things (IoT) o las Smart Grids. Su relevancia se debe también en parte al amplio despliegue actual de la red eléctrica, de forma que, al realizar las comunicaciones por medio de este canal, se evita la implementación de otra red de comunicación paralela con las ventajas que esto conlleva. Las comunicaciones PLC de banda ancha, como cualquier otra, requieren en su capa de acceso al medio de la implementación de modulaciones multi-portadora, y otras técnicas (sincronismo, estimación e igualación de canal, etc.), normalmente de una elevada complejidad computacional. A esto se une la necesidad de disponer de los correspondientes conversores analógico/digital, y viceversa, así como las necesarias etapas de acondicionamiento, normalmente englobados en los módulos Analog Front-End (AFE). En este sentido, este trabajo propone una arquitectura capaz de realizar comunicaciones PLC de banda ancha, empleando como técnica de acceso al medio una modulación multi-portadora basada en banco de filtros (FBMC, Filter-Bank Multi-Carrier) y un sincronismo basado en secuencias piloto. Dicha arquitectura, diseñada en un dispositivo FPGA (Field-Programmable Gate Array) e integrada en un SoC (Systemon- Chip), realiza el control y gestión digital del correspondiente módulo AFE. La propuesta ha sido verificada satisfactoriamente mediante un conjunto de pruebas experimentales, validando la funcionalidad prevista.