OFDM TABANLI DAR BAND PLC PROTOKOLLERİ ( OFDM BASED NARROWBAND PLC PROTOCOLS)

PRIME (Powerline-Related Intelligent Metering Evolution)

PRIME protokolü PRIME Birliği (Alliance) tarafından geliştirilmiş ve 1.3.6 versiyonu 2012 yılında ITU-TG.9904 adı ile uluslararası bir standart halini almıştır.

PRIME protokolü ile ilgili genel özelliklere bakacak olursak;

• 42 – 89kHz bandında çalışmaktadır,
• Belirtilen frekans bandında toplam 96 OFDM alt taşıyıcı kullanmaktadır,
• DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying), DQPSK (Differential Quater-nary Phase Shift Keying), D8PSK (Differential Eight Phase Shift Keying) opsiyonel olarak kullanılabilir,
• Fiziksel katman için veri hızı en fazla 128 kbit/s olabilir (CENELEC-A bandında D8PSK için geçerlidir ),
• Opsiyonel hata düzeltme kodu kullanılabilir (½ Convolutional Code),
• IPv4 paket yapısını destekler.

PRIME ağ mimarisi ağaç (TREE) topolojisini kullanmaktadır. Kurulum yapılan bölgede kök düğüm (base node) ve servis düğümleri (service node) oluşturulur. Ağ kaynaklarının yönetiminden, kanal seçiminden kök düğüm sorumludur.

G3-PLC

G3-PLC protokolü PRIME'a benzer şekilde G3-PLC Birliği tarafından geliştirilmiş ve 2012 yılında ITU-TG.9903 adı ile uluslararası bir standart halini almıştır. Yapısı ve uygulaması PRIME'a göre daha maliyetli ve karmaşık olmasına rağmen şebekede bulunan yüklerden kaynaklı elektriksel gürültülere karşı daha dayanıklıdır.

• G3-PLC ile ilgili genel özelliklere bakılacak olursa;
• CENELEC, ARIB, FCC bantlarında çalışmak üzere ayarlanabilir (10 – 490 kHz),
• DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying), DQPSK (Differential Quater-nary Phase Shift Keying), D8PSK (Differential Eight Phase Shift Keying) opsiyonel olarak kullanılabilir,
• İleri doğru hata düzeltme (FEC) yöntemi kullanılmaktadır (Reed - Solomon Kodları),
• Fiziksel katman veri hızı en fazla 300 kbit/s'a çıkabilmektedir,
• IPv6 paket yapısını destekler.

Şu an için G3-PLC protokolü ile PRIME'dan daha az sayıda saha kurulumu yapılsa da bünyesinde barındırdığı özellikler ile önümüzdeki günlerde en çok tercih edilen PLC protokolü olması beklenmektedir.

IEEE 1901.2 ve ITU-T G.hnem

IEEE 1901.2 protokolü OFDM tabanlı dar bant PLC teknolojilerinin hepsi ile uyumlu olarak çalışabilecek yeni bir haberleşme standardı oluşturulması amacı ile ortaya çıkartılmıştır. ITU-T G.hnem ise akıllı şebeke gereksinimleri doğrultusunda geliştirilmektedir. Örneğin fiyatlandırma bilinci, yük kontrolü ve talep yanıtları gibi akıllı sayaç okuma gereksinimlerinin yapının içerisinde tanımlı olması düşünülmektedir.

G3-PLC ve PRIME Protokollerinin Karşılaştırılması

G3 ve PRIME protokolleri temel olarak aynı modülasyon  tekniklerini kullanmakta ve aynı donanım üzerinde çalışabilmektedir. Bununla birlikte kullandıkları haberleşme bantları, sinyal örnekleme sayıları, kullanılan hata düzeltme kodları gibi birçok alanda farklılıklar göstermektedirler.

Yapılan testler ışığında bu iki protokol ile ilgili ilk aşamada aşağıdaki sonuçlara erişilebilmektedir.

• G3-PLC, PRIME protokolüne göre daha fazla gürültü bağışıklığına sahiptir ve daha uzun haberleşme mesafelerini desteklemektedir.
• PRIME, G3-PLC protokolüne göre daha kolay ve hızlı bir uygulama süreci sağlamaktadır.
• G3-PLC protokolünün desteklediği örgüsel ağ (Mesh Network) özelliği ile genişlemeye ve düzensiz şebeke alanları için kuruluma daha uygun olduğu görülmektedir.
• PRIME protokolü yapısı gereği düzenli ve düşük gürültülü şebeke alanlarında kullanılabilir.

Bu test çıktıları ışığında genel kullanımlar için G3-PLC protokolonün tercih edilmesinin daha başarılı sonuçlar ortaya çıkaracağı sonucuna varılmıştır. Fakat bu iki protokolün de kendine has özelliklerinden dolayı birlikte çalışabilecekleri bir yapı kurulması sistem performansını artırabilir. Bunun gerçekleştirilebilmesi için geliştirilmesine devam edilen IEEE 1901.2 ve ITU-T G.hnem protokolleri yakından takip edilmelidir. Bu iki protokolün birlikte çalışması gerçekleştirilebilir ise aynı donanımda çalışabilme özelliklerinden faydalanılarak dinamik olarak protokoller arasında geçiş yapılabilir ve ortam şartlarına en uygun yapı tercih edilerek sistemin daha başarılı bir performans ortaya koyması sağlanabilir.