fa ظرفیت ارگادیک سیستم مخابره اطلاعات در بستر خطوط شبکه‌های توزیع برق با بکارگیری رله‌ی تقویت و ارسال قدرت Power پژوهشي Research <span style="font-size:14pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black">در این مقاله، یک سیستم مخابره اطلاعات در بستر خطوط برق </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">(PLC)</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> برای کاربرد شبکه‌های توزیع مطالعه می‌شود. برخلاف کاربرد معمول </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">PLC</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> در شبکه‌های فشار قوی، بکارگیری رله‌ها در شبکه توزیع به دلیل مسافت کانال طولانی‌تر و ساختار شبکه‌ای آن ضرورت دارد. بر این اساس، تعیین متوسط ظرفیت سیستم مخابراتی یا به اصطلاح ظرفیت ارگادیک، یک نیاز اساسی در بکارگیری و انتخاب سیستم </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">PLC</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> مناسب در شبکه‌های توزیع</span></span></span></span></b><b> </b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black">می‌باشد. ظرفیت یک سیستم مخابراتی، به عوامل مختلفی از جمله مشخصات کانال، پهنای باند و نویز موجود در شبکه بستگی دارد. در مقایسه با پژوهش‌های انجام‌شده در خصوص تعیین ظرفیت سیستم مخابراتی </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">PLC</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black">، تاکنون مقاله‌ای به مطالعه یک سیستم </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">PLC</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> در حضور رله‌ی تقویت و ارسال و نیز نویز ضربه‌ای نپرداخته ‌است. در این مقاله، با بکارگیری مدل‌های عملی کانال و نویز، ظرفیت ارگادیک به صورت تابعی از نسبت سیگنال به نویز سیگنال ورودی محاسبه می‌شود. در تحلیل‌های صورت گرفته شده، پارامترهای اثرگذار شامل توزیع آماری کانال، فاصله بین منبع و رله، فاصله بین رله و مقصد، توان سیگنال ارسالی و نسبت سیگنال به نویز ضربه‌ای لحاظ می‌شوند. در این راستا، نسبت سیگنال به نویز در گره مقصد با روابط ریاضی فرمول‌بندی شده و با استفاده از قضیه شانون، ظرفیت ارگادیک محاسبه می‌شود. بعلاوه، تأثیر میزان تخصیص توان بین منبع و رله، در مقدار ظرفیت ارگادیک بررسی شده است. در نهایت با شبیه‌سازی یک کانال نمونه، ظرفیت ارگادیک کانال به ازای مقادیر مختلف توان سیگنال ارسالی، نسبت سیگنال به نویز ضربه‌ای و طول کانال محاسبه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که نمودار ظرفیت متوسط با تلفات مسیر به طور خطی تغییر می‌کند؛ به طوری‌که برای </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">SNR=20 dB</span></span></span></b><b><span style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> و در حضور رله با کاهش طول خط از </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">200 m</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black"> به </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">10 m</span></span></span></b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black">، ظرفیت تقریباً به اندازه </span></span></span></span></b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">bits/s/Hz</span></span></span></b><b> </b><b><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="color:black">3.5</span></span></span></b><b> </b><b><span lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" nazanin="" style="font-family:"><span style="color:black">افزایش می‌یابد.</span></span></span></span></b></span></span></span></span></span> <span style="font-size:13pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="font-weight:bold"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">In this paper, the capacity of power line communication (PLC) system in the applications of distribution networks is investigated. Unlike the conventional application of PLC in high-voltage networks, using relays in distribution networks is necessary considering their longer channel lengths and meshed structure. Then, </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">determination of </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">the average maximum capacity of communication system, so-called Ergodic capacity, is necessary demand for </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">selection of appropriate PLC system in distribution network. The capacity of a communication system depends on various factors such as the channel characteristics, the system bandwidth and the noises in the network. In comparison with the studies in the field of PLC system, the PLC system with amplify- and- forward relaying considering the impulsive noises has not been analyzed.</span></span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">In this paper</span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">, using the practical models of channel and noise, </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">the ergodic capacity of channel is calculated a function of input signal&#39; signal to noise ratio. In this proposed scheme, </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">the affecting parameters including statistical channel distribution, distance between source and relay nodes, distance between relay and destination nodes, </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">the transmitted signal power and signal to impulsive noise ratio </span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span style="font-weight:normal">are considered. To do so, the signal to noise ratio in destination node is formulated with mathematical expressions, and then, the ergodic capacity is obtained using the Shannon theorem. Furthermore, the impact of assigned power to the source and relay on the capacity is investigated. Finally, by simulating a sample channel, the ergodic capacity is obtained for the different values of transmitted signal power, impulsive signal to noise ratio and channel length. The simulation results show that the average capacity changes linearly in terms of path losses; such that for SNR=20 dB and in the presence of the relay, by reducing the length of the line from 200 m to 10 m, the capacity increases by approximately 3.5 bits/s/Hz.</span></span></span></span></span></span></span></span> مخابره اطلاعات در بستر خطوط برق, رله تقویت و ارسال‌, ظرفیت ارگادیک, کانال log-normal و نویز ضربه‌ای Power line communication, amplify-and-forward relaying, ergodic capacity, log-normal channel and impulsive noise. 173 181 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-2501-1&slc_lang=fa&sid=1 Faezeh Rajabzadeh فائزه رجب‌زاده rajabzadefaeze99@gmail.com 100319475328460011466 100319475328460011466 No Qom University of Technology دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی قم Ali Kuhestani علی کوهستانی kuhestani@qut.ac.ir 100319475328460011467 100319475328460011467 No Qom University of Technology دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی قم Seyed Fariborz Zarei سیدفریبرز زارعی Zarei@qut.ac.ir 100319475328460011468 100319475328460011468 Yes Qom University of Technology دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی قم