Contribution à la modélisation du réseau électrique domestique en vue de la caractérisation du canal de propagation CPL

par Djamel Guezgouz

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Jean-Charles Le Bunetel.

Soutenue le 13-12-2010

à Tours , dans le cadre de Santé, Sciences,Technologies , en partenariat avec SST/EA 3246 Laboratoire de microélectronique de puissance (équipe de recherche) et de Polytech'Tours (laboratoire) .

Le président du jury était Mohamed Machmoum.

Le jury était composé de Yves Raingeaud.

Les rapporteurs étaient Nadir Idir, Khalil El Khamlichi Drissi.


  • Résumé

    Le réseau électrique s'utilise aujourd'hui comme support de transmission des signaux Ethernet. C’est le concept des courants porteurs en ligne. Cette technique de transmission permet d’obtenir des débits supérieurs au Wifi. Cependant, la complexité des réseaux électriques et l'environnement électromagnétique domestique peuvent dégrader les performances de cette technologie. L’environnement électrique de l'habitat avec ses appareils électroménagers divers en font un milieu difficilement maitrisable. L’objectif est d’appréhender et de modéliser cet environnement et le comportement des équipements qui y sont déployés. Pour cela, ce mémoire présente plusieurs méthodes pour modéliser les lignes électriques dans l'habitat. Les modélisations existantes sont difficilement généralisables à un réseau électrique quelconque. Nous proposons une modélisation de type circuit électrique.Son intérêt réside dans la simplicité de l'outil de simulation d'un réseau électrique, réalisé parla mise en cascade de plusieurs blocs intégrés à la librairie SPICE. Les blocs SPICE proposés prennent en compte la dépendance fréquentielle des paramètres des quadripôles. Une étape de caractérisation expérimentale est développée pour implémenter ces blocs. Un réseau expérimental de test, constitué de différentes technologies de câble, a été caractérisé en termes de bruit, d'impédance et de pertes d'insertion. Le rayonnement émis lors d'une transmission CPL a également été mesuré.

  • Titre traduit

    Contribution to the indoor power line grid modeling to characterize the PLC propagation channels


  • Résumé

    The power line grid is used for data transmission by means of the broad band powerline communication systems (BPLC) The main advantage of this technology consists in providing an existing infrastructure of wires and wall sockets that are easy to access throughout a building and offering physical data rates comparable with other existing communication technologies such as Wi-Fi. Nevertheless, the power line grid complexity, the various connected household appliances and the housing electromagnetic environment,impact the PLC transmission performances. As results the housing environment is not a controllable medium. The objective of the current thesis is to study the electromagnetic environment of the Indoor power line network, and to model the potential impacts of both the power line grid topology and the household devices on the PLC physical layer. The existing modeling approaches require a deduction of theirs parameters from the measurements and cannot be generally applied. We propose a new model based on circuitry approach. Its main interest consists in the simplicity of the simulation tool of power line grid which is based on series symmetric SPICE circuit integrated to SPICE library. To this aim, the characterization of the power cable, of the electrical accessories and household devices is necessary. The impedance of powered household devices is measured according to simple measurement protocol. The proposed model takes into account the variation of the whole primary parameters of the electrical cable as function of frequency. An experimental characterizationof the so called PLC READY test bench was carried out in terms of noise, impedance and insertion loss. The radiated electromagnetic field during a PLC communication is measured.

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