專利名稱：操作plc系統(tǒng)的方法、plc調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及plc系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及操作電力線通信(PLC)系統(tǒng)的方法，其中，與PLC系統(tǒng)用于通信的干線(mains)相連接的阻抗調(diào)制設(shè)備對PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜造成干擾。本發(fā)明進(jìn)一步涉及相應(yīng)的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和相應(yīng)的PLC系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力線通信(PLC)也稱為干線通信、電力線傳輸(PLC)、寬帶電力線(BPL)、電力帶或電力線網(wǎng)絡(luò)(PLN)，是描述使用配電線進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)分配的方法的術(shù)語。通過在標(biāo)準(zhǔn)的50Hz或60Hz交流(AC)上疊加模擬信號，載波可傳送語音和數(shù)據(jù)。針對室內(nèi)應(yīng)用而言，PLC設(shè)備可將家庭電力線用作傳輸介質(zhì)。
為了避免干擾業(yè)余無線電或者其他無線電業(yè)務(wù)或其他外部業(yè)務(wù)，對這些業(yè)務(wù)所使用的頻率進(jìn)行陷頻(notch)，即，不將這些頻率用于電力線通信。然而，PLC系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備之間的電力線通信可能受到阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾，阻抗調(diào)制設(shè)備在PLC系統(tǒng)外面，但是被連接到同一根電力線，例如，作為例如移動(dòng)電話充電器、筆記本電源或節(jié)能電燈泡的非線性設(shè)備和小型開關(guān)電源。阻抗調(diào)制設(shè)備可引起頻率互調(diào)，造成載波間干擾，從而相對于電力線通信本身降低傳輸質(zhì)量或者減小吞吐率并且影響PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜。具體而言，在未用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的頻帶內(nèi)可以提高傳輸信號電平。因此，與阻抗調(diào)制設(shè)備未造成干擾時(shí)相比，執(zhí)行上述陷頻的效率更低。比如，David Lauder 于 2010 年 2 月在 EMC, Radcom 的“Powerline Ethernet Adaptors-how welldoes' notching' of amateur bands work in practice ，，中描述了這種效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種操作PLC系統(tǒng)的方法,該方法有效地防止與PLC系統(tǒng)用于通信的干線相連接的阻抗調(diào)制設(shè)備造成的對PLC系統(tǒng)本身內(nèi)的電力線通信以及外部業(yè)務(wù)的干擾。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及執(zhí)行該方法的PLC系統(tǒng)。由根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的所要求內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)以上目的。在從屬權(quán)利要求內(nèi)定義了其他的實(shí)施例。結(jié)合考慮附圖和隨后的描述，本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)將變得清楚明白。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟；圖2a、2b示出了阻抗調(diào)制設(shè)備的整流器組件的電路圖；圖3a、3b示出了當(dāng)分別存在圖2a或圖2b的阻抗調(diào)制設(shè)備時(shí)，電壓-時(shí)間關(guān)系的示意圖；圖4示出了分別存在或不存在阻抗調(diào)制設(shè)備時(shí)，PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜；
圖5示出了 PLC系統(tǒng)的示例性通信功能，其中，對傳輸頻率進(jìn)行掃描(swe印)；圖6示出了針對在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)受到阻抗調(diào)制設(shè)備干擾的傳輸頻率，PLC系統(tǒng)的示例性通信功能；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備的示意方框圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PLC系統(tǒng)的示意方框圖。
具體實(shí)施例方式下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。重要的是注意，可用任何方式組合下面所描述的所有實(shí)施例及其性能和技術(shù)特征，即，除非另外明確規(guī)定，否則并不限制所描述的某些實(shí)施例、性能和技術(shù)特征不能與其他實(shí)施例、性能和技術(shù)特征組合。而且，應(yīng)注意的是，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號表示相同或相似的元件。
要理解的是，可使用其他實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)上或邏輯上的變化。因此，以下詳細(xì)描述并不具有限制性的意義，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求定義。圖I為用于操作包括多個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備的PLC系統(tǒng)的方法的示意流程圖。在步驟SlOl中，檢測對PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或?qū)LC系統(tǒng)的傳輸頻譜的干擾。檢測出的干擾是由與PLC系統(tǒng)用于通信的干線相連接的阻抗調(diào)制設(shè)備的影響而造成的。在以下描述中，術(shù)語“阻抗調(diào)制設(shè)備”描述了具有時(shí)變阻抗的設(shè)備，比如，具有工頻周期(linecycle)周期性時(shí)變阻抗的設(shè)備。這種阻抗調(diào)制設(shè)備可為比如小型電源，這種電源并未嵌入重型電力變壓器。這種電源通常用在例如移動(dòng)電話充電器、筆記本電源或節(jié)能電燈泡內(nèi)。它們包括橋式整流器二極管和用于直接從AC干線傳送DC電力的阻塞電容器(blockingcapacitor)。開關(guān)元件生成用于電壓變換的交流。圖2a和2b示出了上述阻抗調(diào)制設(shè)備的整流器組件的電路圖。在圖2a中，整流器組件包括一個(gè)整流器二極管10和一個(gè)阻塞電容器11，而圖2b中所示的整流器組件包括四個(gè)整流器二極管21到24以及一個(gè)阻塞電容器25。圖3a、3b示出了如果分別存在包括圖2a或2b的整流器組件的阻抗調(diào)制設(shè)備，電力線上的電壓Ua的相應(yīng)的時(shí)間相關(guān)性。在電容器11或25各自的充電周期內(nèi)，整流器二極管10或者21到24分別進(jìn)行導(dǎo)電。取決于橋式整流器二極管之后的電路的阻抗，電力線通信的高頻信號可能發(fā)生短路。如果整流器二極管10或者21到24分別進(jìn)行阻塞，那么阻抗調(diào)制設(shè)備具有高輸入阻抗。因此，對于干線上的交流(AC)的每個(gè)工頻周期時(shí)段，干線的阻抗改變兩次或四次，比如在50Hz的裝置中每20ms在兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)值之間改變兩次或四次。如上所述的阻抗調(diào)制設(shè)備或工頻周期周期性時(shí)變阻抗可以不同的方式干擾電力線通信。電力線通信本身會(huì)受到干線的不同阻抗值的影響?？蛇x擇不同的通信條件(比如，通信信道、頻帶、傳輸增益等等)用于準(zhǔn)靜態(tài)時(shí)間間隔。然而，在阻抗調(diào)制設(shè)備進(jìn)行切換的時(shí)間段期間的電力線通信信號的傳輸可能造成數(shù)據(jù)的不可校正的損失。而且，阻抗調(diào)制設(shè)備可能影響PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜，使得由于被發(fā)送的信號的互調(diào)，未用于PLC傳輸?shù)念l率處的信號能量可能明顯增大。然而，并非所有用于電力線通信的頻率都同等地受到阻抗調(diào)制設(shè)備的影響。存在受到低等級影響的PLC傳輸頻率，而其他PLC傳輸頻率受到嚴(yán)重影響，造成嚴(yán)重的載波間干擾。而且，由阻抗調(diào)制設(shè)備造成的頻率互調(diào)是在特定的時(shí)間而并非永久性地被生成，并且在阻抗切換的時(shí)間段內(nèi)尤其嚴(yán)重。因此，在根據(jù)本發(fā)明的用于操作PLC系統(tǒng)的方法的步驟S102內(nèi)，在檢測出這種干擾的情況下，阻抗調(diào)制設(shè)備對其造成了干擾的頻率被選擇以便被陷頻而不用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信，和/或阻抗調(diào)制設(shè)備處于切換模式時(shí)的時(shí)間段被選擇以避免用于發(fā)送PLC信號。也就是說，受影響的傳輸頻率可以在所有時(shí)間段內(nèi)或者僅僅在阻抗進(jìn)行切換的時(shí)間段內(nèi)被陷頻而不用于電力線通信。而且，可以在所選時(shí)間段期間避免PLC信號的所有傳輸。為了檢測由互調(diào)造成的干擾，根據(jù)本方法的一個(gè)實(shí)施例，在未包含在用于電力線通信的頻率范圍內(nèi)的頻率處監(jiān)測由PLC系統(tǒng)的發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備所發(fā)送的以及由接收設(shè)備所接收的信號，同時(shí)對用于電力線通信的頻率范圍內(nèi)的傳輸頻率進(jìn)行掃描。發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以PLC系統(tǒng)的傳輸帶所包含的頻率發(fā)送信號。即，發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備不以如下頻率來發(fā)送信號，該頻率由業(yè)余無線電或者其他無線電業(yè)務(wù)或其他PLC系統(tǒng)使用并且因此必須保持不用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的PLC傳輸。接收設(shè)備測量確切地位于必須保持不 被使用的、未用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的PLC的頻率處的所發(fā)送信號。例如，發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以23MHz的頻率發(fā)送，而接收設(shè)備測量21MHz和25MHz的頻率處的信號，這些是通常保持不用于無線電業(yè)務(wù)的頻率。如果所測量的用于以特定傳輸頻率傳輸?shù)男盘栐谖赐ㄟ^PLC系統(tǒng)傳輸信號的情況下大于噪音，那么確定存在針對此特定傳輸頻率的干擾。接收設(shè)備可以是PLC系統(tǒng)的任何PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，甚至為發(fā)送設(shè)備本身，或者是能夠監(jiān)測信號的任何其他設(shè)備，例如，網(wǎng)絡(luò)或頻譜分析儀。接收設(shè)備可無線地接收信號(比如，通過天線)，或者可通過與干線或者與發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備相連接的電線來接收信號。圖4圖示了阻抗調(diào)制設(shè)備對PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜的影響。示出了兩個(gè)傳輸頻譜，其中，TSl (非虛線)為阻抗調(diào)制設(shè)備未與干線連接時(shí)PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜，并且其中，TS2 (虛線)為存在阻抗調(diào)制設(shè)備時(shí)同一個(gè)PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜。X軸表示在OMHz到40MHz的范圍內(nèi)進(jìn)行變化的頻率，并且每個(gè)分格為4MHz的標(biāo)度。y軸表示使用每個(gè)分格IOdB的標(biāo)度的所接收信號電平?？梢?，用于PLC傳輸?shù)念l帶內(nèi)的信號電平在-15dB和-25dB之間，并且僅僅受到阻抗調(diào)制設(shè)備的很少影響。然而，傳輸帶外的(例如，在小于2MHz或者大于28MHz的頻率處并且在陷頻內(nèi)的)信號電平大幅增大。尤其是無線電業(yè)務(wù)所使用的3. 5、7、14、18、21以及25MHz處的陷頻內(nèi)的增大較嚴(yán)重，并且可能降低對這些無線電業(yè)務(wù)的保護(hù)水平。使用本發(fā)明方法的上述提到的實(shí)施例，使信號電平在陷頻內(nèi)或傳輸帶外如此增大的傳輸頻率可以被選出，并且可在PLC系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)一步的電力線通信中被避開。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，可通過使用分配給用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的傳輸帶的載波頻率觀察PLC信號的載波間干擾(ICI)來檢測干擾?？稍诜峙浣o傳輸帶的一個(gè)載波頻率上、多個(gè)載波頻率上或者所有載波頻率上發(fā)送PLC信號。接收設(shè)備在發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備發(fā)送這種PLC信號的情況下測量所接收的信號，并且在發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備未發(fā)送這種PLC信號的時(shí)間段內(nèi)測量噪音。如果接收設(shè)備針對各個(gè)接收頻率監(jiān)測到增大的噪音，那么檢測出阻抗調(diào)制設(shè)備的存在。比如可通過接收設(shè)備執(zhí)行的計(jì)算來確定受頻率互調(diào)影響的并且造成在各個(gè)接收頻率處監(jiān)測到的載波間干擾的發(fā)送頻率。所確定的發(fā)送頻率可被選出以便被陷頻而不用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信。
而且，可在比PLC系統(tǒng)所使用的干線的工頻周期大的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)發(fā)送PLC信號。接收設(shè)備可記錄對于PLC信號的各個(gè)頻率信噪比發(fā)生變化的時(shí)間。由于這些時(shí)間對應(yīng)于阻抗調(diào)制設(shè)備切換的時(shí)間，并且由于下一個(gè)切換事件的時(shí)間是可預(yù)測的，所以可以選擇避免發(fā)送PLC信號的時(shí)間段?？捎缮鲜鲈O(shè)備接收和測量所接收PLC信號。根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，可通過在用于電力線通信的頻率范圍中掃描傳輸頻率時(shí)，確定針對特定傳輸頻率的PLC系統(tǒng)的通信功能的最大值和最小值，并且通過確定針對每個(gè)傳輸頻率的最大值和最小值之間的差值，來檢測阻抗調(diào)制設(shè)備造成的干擾。如果針對特定傳輸頻率的差值大于預(yù)定值，那么確定該特定傳輸頻率存在干擾。預(yù)定值可由用戶預(yù)先定義或者可由如下設(shè)備確定，該設(shè)備比如是網(wǎng)絡(luò)或頻譜分析儀或者PLC系統(tǒng)的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備之一。在預(yù)先定義或確定預(yù)定值時(shí)，可考慮PLC系統(tǒng)以及其他業(yè)務(wù)的不同參數(shù)。例如，可考慮其他業(yè)務(wù)(比如，業(yè)余無線電)所希望免受電力線通信造成的干擾的保護(hù)水平或者PLC系統(tǒng)內(nèi)所希望的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移能力，并且可通過定義預(yù)定值對其進(jìn)行平衡。
所測量的PLC系統(tǒng)的通信功能可選自傳輸信號的衰減、信噪比或誤差率、信道容量或噪音的組。其可由與PLC系統(tǒng)的兩個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備之間的測試信道相連接的網(wǎng)絡(luò)或頻譜分析儀來測量，或由PLC系統(tǒng)的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備測量，甚至由發(fā)送信號本身的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備測量。圖5示出了在所有傳輸頻率上測得的PLC系統(tǒng)的示例性通信功能。該示例性通信功能為傳輸信號的衰減，并且由使用每個(gè)分格5dB標(biāo)度的y軸表示。X軸表示在OMHz到30MHz的范圍內(nèi)進(jìn)行變化的傳輸頻率，并且每個(gè)分格為3MHz的標(biāo)度。Max線(非虛線)表示針對每個(gè)頻率所測量到的最大值，其中，Min線(虛線)表示針對每個(gè)頻率所測量的最小值?？梢?，僅針對小于18MHz或者大于24MHz并小于28MHz的頻率而言，最大值和最小值之間的差值很小，而針對18MHz和24MHz之間的頻率而言，該差值較大，其最大的差值在21MHz處大于20dB。如果網(wǎng)絡(luò)分析儀的PLC接收器監(jiān)測該信道上的這種行為，那么會(huì)檢測到存在阻抗調(diào)制設(shè)備?？扇Q于上述考慮因素來確定最后選擇哪些傳輸頻率被陷頻而不用于電力線通信。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可以在用于電力線通信的頻率范圍中掃描傳輸頻率時(shí)，通過測量對于特定傳輸頻率的PLC系統(tǒng)的通信功能來檢測阻抗調(diào)制設(shè)備所造成的干擾。在比PLC系統(tǒng)所使用的干線的工頻周期大的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)來測量通信功能。如果通信功能在干線的交流的工頻周期時(shí)段內(nèi)針對特定傳輸頻率而周期性地變化，那么確定該特定傳輸頻率存在干擾。所測量的PLC系統(tǒng)的通信功能可如上所述地被選擇并且可由如上所述設(shè)備進(jìn)行測量。圖6示出了對于在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所測量的受阻抗調(diào)制設(shè)備影響的傳輸頻率，PLC系統(tǒng)的示例性通信功能。示例性通信功能為頻率為23MHz的傳輸信號的衰減，并且由使用每個(gè)分格5dB標(biāo)度的y軸表示。X軸表示在O到50ms的范圍內(nèi)變化的測量時(shí)間，并且每個(gè)分格為5ms的標(biāo)度。負(fù)載線(非虛線)表示針對與阻抗調(diào)制設(shè)備的次級側(cè)相連接的高負(fù)載(比如，電池處于充電模式的移動(dòng)電話)所測得的衰減。充滿線(虛線)表示針對與阻抗調(diào)制設(shè)備的次級側(cè)相連接的低負(fù)載(比如，電池充滿電的移動(dòng)電話)所測得的衰減?？梢?，通信功能與50Hz的工頻周期同步地變化?？捎涗浵伦杩拐{(diào)制設(shè)備的整流器二極管的開關(guān)發(fā)生的時(shí)間。下一個(gè)開關(guān)事件的時(shí)間是可預(yù)測的。因此，可在切換時(shí)間段內(nèi)避免PLC信號的傳輸。要注意的是，相對于圖5和圖6所描述的所測量的通信功能取決于PLC系統(tǒng)的配置以及所使用的信道、用于測量的電線長度，以及阻抗調(diào)制設(shè)備的特性。由于PLC系統(tǒng)的配置以及阻抗調(diào)制設(shè)備的存在或不存在和/或該設(shè)備的特性可隨著時(shí)間發(fā)生變化，所以有利的是，重復(fù)地執(zhí)行檢測干擾，并且根據(jù)檢測到的干擾也重復(fù)地選擇要陷頻的頻率和/或要避免用于傳輸?shù)臅r(shí)間段。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示意方框圖。PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100被配置成用在操作上述PLC系統(tǒng)的方法中，該調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100包括PLC接口 101，其用于將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備并且從PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備中接收信號。通過PLC信道102來傳輸所接收信號Rx以 及所發(fā)送信號Tx。PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100進(jìn)一步包括檢測單元103，其用于檢測對PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或?qū)LC系統(tǒng)的傳輸頻譜的干擾，其中，所述干擾由連接到PLC系統(tǒng)用于通信的干線的阻抗調(diào)制設(shè)備的影響造成。檢測單元103可從PLC接口 101或者從與天線105連接的天線接口 104來接收用于評估阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾是否存在的信號。因此，PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備可無線或有線地接收要評估的信號。檢測單元103可被配置成監(jiān)測由PLC系統(tǒng)的發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以特定傳輸頻率所發(fā)送的信號，其中，所述信號在未被包含在用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的頻率范圍內(nèi)的頻率處被監(jiān)測。檢測單元103被配置成如果該信號在未經(jīng)過PLC系統(tǒng)傳輸信號的情況下大于噪音，那么將特定傳輸頻率標(biāo)記為受到阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，檢測單元103可被配置成監(jiān)測PLC系統(tǒng)的發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備所發(fā)送的信號，其中，所發(fā)送的信號包括被分配給用于PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的傳輸帶的載波頻率，并且其中，檢測單元103被配置成在信號被發(fā)送時(shí)以及在信號未被發(fā)送的時(shí)間段內(nèi)，測量針對每個(gè)接收頻率的噪音。檢測單元103被配置成確定與在信號被發(fā)送時(shí)噪音增大的特定接收頻率相對應(yīng)的特定發(fā)送頻率，并且將該特定發(fā)送頻率標(biāo)記為受到阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。所發(fā)送信號可包括分配給傳輸頻帶的一些或所有載波頻率。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，檢測單元103可被配置成確定針對特定傳輸頻率的PLC系統(tǒng)的通信功能的最大值和最小值，確定最大值和最小值之間的差值，并且如果針對特定傳輸頻率該差值大于預(yù)定值，那么將該特定傳輸頻率標(biāo)記為受到阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，檢測單元103可被配置成在比PLC系統(tǒng)所使用的干線的工頻周期大的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)測量針對特定傳輸頻率的PLC系統(tǒng)的通信功能，并且如果通信功能在該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)周期性地變化，那么將該特定傳輸頻率標(biāo)記為受到阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和包括檢測單元103的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100可為同一個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100進(jìn)一步包括選擇單元106，其用于選擇阻抗調(diào)制設(shè)備對其造成干擾并且被陷頻而不用于電力線通信的頻率，和/或用于選擇阻抗調(diào)制設(shè)備在其期間處于切換模式并且要被避免用于發(fā)送PLC信號的時(shí)間段。選擇單元106可進(jìn)一步被配置成生成傳輸信號Tx，其用于給PLC系統(tǒng)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備提供描述所選擇的頻率和/或所選擇的時(shí)間段的數(shù)據(jù)。然而，還存在將這些數(shù)據(jù)提供給PLC系統(tǒng)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備的其他可能性，比如，由PLC系統(tǒng)的用戶或管理員讀出數(shù)據(jù)并且通過作為各個(gè)其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備一部分的用戶接口將數(shù)據(jù)提供給其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100可進(jìn)一步包括陷頻單元107或傳輸同步單元108中的至少一個(gè)，該陷頻單元107用于將選擇單元106所選擇的頻率陷頻以免用于使用電力線通信的傳輸，該傳輸同步單元108用于避免在選擇單元106所選擇的時(shí)間段內(nèi)傳輸PLC信號。本發(fā)明的方法和本發(fā)明的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備可以用于PLC系統(tǒng)的不同操作制式，比如ΜΜ0(多輸入多輸出)、0FDM(正交頻分復(fù)用)、小波傳輸?shù)取?
顯然，PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100可包括圖7中未示出的其他組件，例如，微處理器、
顯示器、存儲器單元等。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的PLC系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意方框圖。PLC系統(tǒng)包括第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和至少一個(gè)第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。至少第一或第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備為根據(jù)本發(fā)明的、包括檢測單元和選擇單元的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備均包括PLC接口，其用于將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備并且用于從PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備接收信號。在圖8的實(shí)施例中，第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100為根據(jù)本發(fā)明的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，包括第一 PLC接口 101、檢測單元103和選擇單元106。第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100可包括相對于圖7所述的其他組件。通過PLC信道102與第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100連接的第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備200包括第二 PLC接口 201，并且可包括后文中詳細(xì)描述的其他組件。第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備200可通過PLC信道102發(fā)送信號，而如上所述，第一PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100檢測對PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或傳輸頻譜的干擾。如上所述，第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100選擇要從電力線通信被陷頻的頻率和/或要避免用于發(fā)送PLC信號的時(shí)間段。然后，例如使用發(fā)送信號Tx將所選擇的頻率和/或時(shí)間段提供給第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備200。該P(yáng)LC系統(tǒng)可包括其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備300、400和500。PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備300和400可分別通過PLC信道130和140直接與第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100進(jìn)行通信，而PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備500可通過PLC信道450僅直接與PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備400進(jìn)行通信。PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備300、400和500的每個(gè)分別包括PLC接口 301、401或501，這些接口被配置成至少從PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備接收信號。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，包括檢測單元和選擇單元的第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備或第二PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備被配置成將所選擇的頻率和/或所選擇的時(shí)間段發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)所有其他的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。而且，PLC系統(tǒng)內(nèi)所有其他的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備被配置成將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，并且包括陷頻單元或傳輸同步單元中的至少一個(gè)，該陷頻單元用于使選擇單元所選擇的頻率被陷頻以免用于傳輸，該傳輸同步單元用于避免在選擇單元所選擇的時(shí)間段內(nèi)傳輸PLC信號。
關(guān)于圖8，所有描繪的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備200、300、400和500被配置成將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。它們分別包括陷頻單元207、307、407或507，和/或傳輸同步單元208、308、408或508，以便使信號的傳輸適合于由如上所述的第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備100提供的所選頻率和/或時(shí)間段。如果PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備未被配置成將信號發(fā)送給其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，那么該P(yáng)LC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備不需要包括陷頻單元和/或傳輸同步單元。根據(jù)本發(fā)明的方法、PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及PLC系統(tǒng)可以通過對受到阻抗調(diào)制 設(shè)備影響的并造成載波間干擾的頻率進(jìn)行陷頻和/或通過避免在阻抗調(diào)制設(shè)備處于交換模式的時(shí)間段內(nèi)傳輸PLC信號，來有效地減少對PLC系統(tǒng)本身內(nèi)的電力線通信的干擾以及對無線電業(yè)務(wù)或其他PLC系統(tǒng)的干擾。
權(quán)利要求
1.一種用于操作PLC系統(tǒng)的方法，所述PLC系統(tǒng)包括至少一個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，所述方法包括 檢測對所述PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或?qū)λ鯬LC系統(tǒng)的傳輸頻譜的干擾，其中，所述干擾是由連接到所述PLC系統(tǒng)用于通信的干線的阻抗調(diào)制設(shè)備的影響造成的；并且 在檢測到這種干擾的情況下，選擇所述阻抗調(diào)制設(shè)備對其造成干擾的頻率以便被陷頻而不用于電力線通信，和/或選擇所述阻抗調(diào)制設(shè)備處于切換模式的時(shí)間段以避免用于發(fā)送PLC信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法， 其中，檢測干擾包括監(jiān)測由所述PLC系統(tǒng)的發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備發(fā)送的并且由接收設(shè)備接收的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在對用于電力線通信的頻率范圍內(nèi)的傳輸頻率進(jìn)行掃描的同時(shí)，在未被包含在用于所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的所述頻率范圍內(nèi)的頻率處監(jiān)測所述信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 所述發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備所發(fā)送的信號包括分配給用于所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的傳輸頻帶的載波頻率； 所述接收設(shè)備測量所述信號被發(fā)送時(shí)針對每個(gè)頻率的噪音以及所述信號未被發(fā)送時(shí)的時(shí)間段內(nèi)的噪音；并且 如果所述信號被發(fā)送時(shí)與特定發(fā)送頻率相對應(yīng)的特定接收頻率處的噪音增大，則確定來自所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾在所述特定發(fā)送頻率處存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法， 其中，所述接收設(shè)備無線地或有線地接收所述信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法， 其中，檢測干擾包括 在對用于所述電力線通信的頻率范圍內(nèi)的傳輸頻率進(jìn)行掃描的同時(shí)，確定針對特定傳輸頻率的所述PLC系統(tǒng)的通信功能的最大值以及最小值；以及 確定所述最大值和所述最小值之間的差值； 其中，如果針對特定傳輸頻率的所述差值大于預(yù)定值，則確定來自所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾在所述特定傳輸頻率處存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法， 其中，檢測干擾包括在比所述PLC系統(tǒng)所使用的干線的工頻周期大的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，在對用于所述電力線通信的頻率范圍內(nèi)的傳輸頻率進(jìn)行掃描的同時(shí)，測量針對特定傳輸頻率的所述PLC系統(tǒng)的通信功能； 其中，如果所述通信功能在所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)周期性地變化，則確定來自所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾在特定頻率處存在。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法， 其中，所述通信功能選自傳輸信號的衰減、信噪比或誤差率、信道容量或噪音的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法， 其中，所述通信功能由連接到所述PLC系統(tǒng)的兩個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備之間的測試信道的網(wǎng)絡(luò)分析儀或頻譜分析儀來測量，或由所述PLC系統(tǒng)的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備來測量。
10.根據(jù)權(quán)利要求I到9中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，重復(fù)地執(zhí)行干擾的檢測。
11.一種PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100)，包括 PLC接口(101)，用于將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備并且用于從所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備接收信號； 檢測單元(103)，用于檢測對所述PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或?qū)λ鯬LC系統(tǒng)的傳輸頻譜的干擾，其中，所述干擾是由連接到所述PLC系統(tǒng)用于通信的干線的阻抗調(diào)制設(shè)備的影響造成的；以及 選擇單元(106)，用于選擇所述阻抗調(diào)制設(shè)備對其造成干擾的并且將被陷頻而不用于電力線通信的頻率，和/或選擇所述阻抗調(diào)制設(shè)備處于切換模式并且將被避免用于發(fā)送PLC信號的時(shí)間段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備， 其中，所述檢測單元(103)被配置成監(jiān)測由所述PLC系統(tǒng)的發(fā)送PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備發(fā)送的信號，并且如果在未經(jīng)過所述PLC系統(tǒng)傳輸信號的情況下所述信號大于噪音，那么將特定傳輸頻率標(biāo)記為受到所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備， 其中，所述信號以特定傳輸頻率被發(fā)送；以及 其中，所述檢測單元(103)被配置成在未被包含在所述PLC系統(tǒng)的傳輸頻帶內(nèi)的接收頻率處監(jiān)測所述信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，對應(yīng)于特定接收頻率 其中，所發(fā)送的信號包括分配給用于所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的電力線通信的傳輸頻帶的載波頻率；以及 其中，所述檢測單元(103)被配置成測量所述信號被發(fā)送時(shí)以及所述信號未被發(fā)送的時(shí)間段內(nèi)針對每個(gè)所接收頻率的噪音，并且確定與所述信號被發(fā)送時(shí)所述噪音增大的特定接收頻率相對應(yīng)的特定發(fā)送頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法， 其中，所述PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100)被配置成無線或有線地接收所述信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備， 其中，所述檢測單元(103)被配置成確定針對特定傳輸頻率的所述PLC系統(tǒng)的通信功能的最大值和最小值，確定所述最大值和所述最小值之間的差值，并且如果針對所述特定傳輸頻率的該差值大于預(yù)定值，那么將所述特定傳輸頻率標(biāo)記為受到所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備， 其中，所述檢測單元(103)被配置成在比所述PLC系統(tǒng)所使用的干線的工頻周期大的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)測量針對特定傳輸頻率的所述PLC系統(tǒng)的通信功能，并且如果所述通信功能在該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)周期性地變化，那么將所述特定傳輸頻率標(biāo)記為受到所述阻抗調(diào)制設(shè)備的干擾。
18.根據(jù)權(quán)利要求11到17中任一項(xiàng)所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，進(jìn)一步包括陷頻單元(107)和/或傳輸同步單元(108),所述陷頻單元(107)用于對由所述選擇單元(106)選擇的頻率陷頻而不用于使用電力線通信的傳輸，所述傳輸同步單元(108)用于避免在由所述選擇單元(106)選擇的時(shí)間段內(nèi)傳輸PLC信號。
19.一種電力線通信系統(tǒng)，包括 第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100)和至少一個(gè)第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(200)， 其中，至少所述第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備或所述第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100、200)為根據(jù)權(quán)利要求11所述的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，以及 其中，所述第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備或所述第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100、200)中的另一個(gè)至少包括PLC接口(101、201)，所述PLC接口(101、201)用于將信號發(fā)送給所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備并且用于從所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備接收信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電力線通信系統(tǒng)， 其中，包括所述檢測單元(103)和所述選擇單元(106)的所述第一 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備或所述第二 PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100、200)被配置成將所選擇的頻率和/或時(shí)間段發(fā)送給所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的所有其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備；并且 其中，被配置成向所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的其他PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備發(fā)送信號的所述PLC系統(tǒng)內(nèi)的所有PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備(100、200、300、400、500)包括陷頻單元(107、207、307、.407,507)或傳輸同步單元(108、208、308、408、508)中的至少一個(gè)，所述陷頻單元(107、.207、307、407、507)用于對由所述選擇單元(106)選擇的頻率進(jìn)行陷頻以免用于傳輸，所述傳輸同步單元(108、208、308、408、508)用于避免在由所述選擇單元(106)選擇的時(shí)間段內(nèi)傳輸PLC信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種操作PLC系統(tǒng)的方法，所述PLC系統(tǒng)包括至少一個(gè)PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，其中，檢測對PLC系統(tǒng)的傳輸信號和/或PLC系統(tǒng)的傳輸頻譜的干擾，其中，所述干擾是由連接到PLC系統(tǒng)用于通信的干線的阻抗調(diào)制設(shè)備的影響造成的，并且在檢測到這種干擾的情況下，選擇阻抗調(diào)制設(shè)備對其造成干擾的頻率以便被陷頻而不用于電力線通信，和/或選擇阻抗調(diào)制設(shè)備處于切換模式的時(shí)間段以避免用于發(fā)送PLC信號。也提供了相應(yīng)的PLC調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和相應(yīng)的PLC系統(tǒng)。
文檔編號H04B3/54GK102934368SQ201180027472
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者安德里亞斯·斯楚瓦格爾, 本·伊特爾, 艾爾特弗里德·迪爾利 申請人:索尼公司