用于電力線通信的方法和設備的制作方法

文檔序號：7635907閱讀：155來源：國知局

專利名稱：用于電力線通信的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠容易地檢測到從使用不同通信方法并連接于相同電力線的其他通信設備輸出的信號，并可以在不執(zhí)行相關的復雜的調制和其他處理就可以避免信號間的干擾的通信設備、集成電路和通信方法。
背景技術：
隨著通信技術的最近發(fā)展，PLC (電力線通信)已經(jīng)得到關注。PLC是一種使用安裝在室內的電力線作為傳輸線，在多個終端設備之間執(zhí)行多載波通信的技術，并且使用OFDM (正交頻分復用)系統(tǒng)(例如日本特開平第2000 —165304號專利)。OFDM是一種用于多載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{制方法，多個載波通過該方法在頻率軸上以復用方式傳輸。OFDM使用FFT (快速傅立葉變換) 或DWT (離散小波變換變換)以使多載波的頻率間隔變窄，并以使它們部分重疊而又彼此不干擾的方式緊密地設置(space)多個載波。因此0FDM能夠通過有效使用窄頻譜而進行寬帶傳輸。
對于諸如電力線通信的多載波通信，已經(jīng)提出了一種以相位矢量使修平 (flatten)時間波形電平(time waveform level)以防止顯著峰值的發(fā)生的方式抑制干擾的技術。在該技術中，當時間波形沒有顯著峰值時，各子載波的相位使用默認的的相位矢量進行旋轉。但是，當檢測到顯著峰值時，則改變相位矢量直到發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生波形峰值的相位矢量為止，并且各子載波的相位因此根據(jù)變化的相位矢量而被旋轉(Denis J.G Mestdagh and Paul M.R Spmyt," A Method to Reduce the Probability of Clipping in DMT隱Based Transceivers(—種降低基于DMT的收發(fā)器中的削波的概率的方法)"，正EE Transactions on Communications, Vol.44，No.l0，pp，1234國1238,1996)。該抑制峰值的技術可以減小用于多載波通信的電力放大的設計難度。
通常，當使用相同通信方法的規(guī)范時，即使在使用網(wǎng)絡密鑰形成不同邏輯網(wǎng)絡等的情況下，與各網(wǎng)絡相連的通信設備的規(guī)范通常是相同的。因此，
通信設備可以在通信設備的物理層級別(level)上檢測(載波偵聽)在不同網(wǎng)絡之間傳輸?shù)男盘枺⑶铱梢允褂肅SMA(載波偵聽多路訪問)防止信號之間的干擾，從而即使對于相對接近布置的不同網(wǎng)絡也可以迸行順利通信。
但是，不同生產(chǎn)商對于通信方法，例如通信協(xié)議，調制方式和頻帶使用不同的規(guī)范。該通信技術很可能被用于在同一地址混合存在多個類型通信方法的環(huán)境。例如，在諸如公寓或住宅單元的集合住宅的用戶(通信設備使用者)不必使用相同生產(chǎn)商的通信設備(例如調制解調器)。在這種情況下，由多個生產(chǎn)商獨立制造的多個類型的通信設備可以同時連接到共同的電力線。
當多種類型的通信設備與共同的電力線相連時，通信設備不能解調從使用不同類型通信方法的不同通信設備傳輸來的信號。因此，該信號只能被確認為噪音。因此，雖然多種類型的通信設備使用相同頻帶，即使存在其他通信設備也得不到確認。這導致從多種類型通信設備傳輸來的信號之間的干擾，因此導致通信錯誤。換言之，多種類型的通信設備有時不能共存在共同的電力線上。
另一方面，當設置各通信設備執(zhí)行調制時，從其他通信設備傳輸來的信號可以被區(qū)分。但是，處理為允許多種類型通信設備共存而執(zhí)行的調制處理會帶來增加工作負荷的負面效果。

發(fā)明內容
下面說明的實施方式的目的為了提供一種通信設備、集成電路裝置和通信方法，它們即使當使用不同通信方法的多種類型的通信設備連接到共同的傳輸線時，也能在處理容易地檢測到從其他通信設備輸出的信號而不需要執(zhí) 行復雜的調制和其它處理。
實施方式中說明的第一通信設備為能夠連接到至少連接有第一通信設備和第二通信設備的電力線的通信設備。第一通信設備能夠與所述通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。第二通信設備不能與所述通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。該通信設備包括接收器、載波檢測器、信道設置單元和傳輸器。接收器接收來自第二通信設備的信號。載波檢測器檢測信號中的預定數(shù)據(jù)。當載波檢測器檢測到預定數(shù)據(jù)時，信道設置單元至少設定用于第一通信設備的時隙或頻帶之一，第一通信設備使用的時間或頻帶與第二通信設備使用的時間或頻帶不同。傳
輸器以第一通信設備使用的時間和頻帶至少之一與第一通信設備進行數(shù)據(jù) 傳輸。
實施方式中說明的集成電路裝置為能夠連接到至少連接有第一通信設備和第二通信設備的電力線的集成電路裝置。第一通信設備能夠與所述集成電路裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。第二通信設備不能與所述集成電路裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。集成電路裝置包括接收器、載波檢測器、信道設置單元和傳輸器。接收器接收來自第二通信設備的信號。載波檢測器檢測信號中的預定數(shù)據(jù)。當載波檢測器檢測到預定數(shù)據(jù)對，信道設置單元至少設置用于第一通信設備的時間或頻帶之一，第一通信設備使用的時間或頻帶與第二通信設備使用的時間或頻帶不同。傳輸器以第一通信設備使用的時間和頻帶至少之一與第一通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。
實施方式中說明的通信方法為控制數(shù)據(jù)通信的通信方法，該數(shù)據(jù)通信是通信設備通過至少與第一通信設備和第二通信設備相連的電力線來執(zhí)行的。第一通信設備能夠與所述通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。第二通信設備不能與所述通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。通信方法包括接收來自第二通信設備的信號；檢測信號中的預定數(shù)據(jù)；當載波檢測器檢測到預定數(shù)據(jù)時，至少設定用于第一通信設備的時間或頻率之一，第一通信設備使用的時間或頻帶與第二通信設備使用的時間或頻帶不同；以及以第一通信設備利用的時間和頻帶的至少之一中與第一通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖1為根據(jù)第一實施方式的通信系統(tǒng)的結構示意圖。
圖2 (a)為調制解調器的正面的外部透視圖。
圖2 (b)為調制解調器的后面的外部透視圖。
圖3為說明構成第一實施方式的調制解調器的硬件示例的框圖。
圖4為PLC PHY模塊的功能框圖。
圖5表示OFDM信號的信號格式。
圖6顯示OFDM信號的信號圖譜。
圖7 (a)為使用時分的時序圖。
圖7 (b)為使用時分的另一個示例的時序圖。
圖7 (c)為使用頻分和時分的時序圖。
圖8 (a)表示電力線上衰減-頻率特性的示例。
圖8 (b)表示電力線上噪音電平-頻率特性的示例。
圖9表示與在控制階段期間所傳輸?shù)恼埱笮盘枌臅r隙。
圖10為說明調制解調器之間交換控制信號的時序圖。
圖11為說明構成第二實施方式的調制解調器的硬件示例的框圖。
圖12 (a)為使用頻分的時序圖。
圖12 (b)為使用頻分和時分的時序圖。
圖13為說明當傳輸不同請求信號時，多個調制解調器的操作示例的時序圖。
圖14為說明當一些通信方法與同步信號不同步時，多個調制解調器的操作示例的時序圖。
圖15為說明構成第三實施方式的調制解調器的硬件示例的框圖。圖16為子IC的PLC PHY模塊的功能框圖。
圖17為根據(jù)第三實施方式的多個調制解調器的操作示例的時序圖。
圖18為說明檢測請求信號的處理的流程圖。
圖19表示根據(jù)第四實施方式與請求信號對應的時隙。
圖20為說明根據(jù)第四實施方式檢測請求信號的處理的流程圖。
圖21為說明根據(jù)第五實施方式的多個調制解調器的操作示例的時序圖。
圖22為說明根據(jù)第五實施方式修正相位矢量的處理的流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖1 附圖22說明第一至第四實施方式。
第一實施方式
下面參照附圖1 附圖IO說明第一實施方式。
圖1為根據(jù)第一實施方式的通信系統(tǒng)100的結構示意圖。如圖1所示，通信系統(tǒng)100包括使用電力線2作為傳輸線的網(wǎng)絡。電力線2包括電桿7 上(power pole)的電力傳輸電纜，設置于戶外；通過變壓器4與電力傳輸電纜相連接的引入電纜(pull-in cable);以及住所內的內部布線。包括電力傳輸電纜的電力線2通過包括引入電纜的電力線2與電力分配板6相連。與ISP (因特網(wǎng)服務提供商/未圖示)等相連的光纖電纜8通過作為通信設備
的調制解調器10C3與電力分配板6相連。
與電力分配板6相連的電力線2與安裝于住所1內的多個插座5相連。使用不同種類通信方法的多個調制解調器通過插頭3和電力線2 (例如'VVF 電纜)與插座5相連。電力線2為各電器設備提供商用AC電壓(例如100V， 60Hz (或50Hz))，同樣也可以使用IOOV， 60Hz以外的其他值。例如，在美國使用120V， 60Hz的AC電壓，而在中國使用110/220V， 50Hz的AC電壓等。
如圖1所示，調制解調器10A1， 10A2和10A3使用通信方法A;調制解調器10B1和10B2使用通信方法B;調制解調器10C1， 10C2和10C3使用通信方法C。所有的調制解調器都安裝于住所l內。各種電器設備通過LAN電纜9與各調制解調器相連。具體而言，內部通信系統(tǒng)109與調制解調器10A1 相連，帶有顯示器的電話107和107分別與調制解調器10A2和10A3相連。電視102與調制解調器10B1相連，服務器1.05與調制解調器10B2相連。便攜式個人電腦(下面簡稱為PC) 101與調制解調器10C1相連；并且電視106 與調制解調器10C2相連。
在下面的說明中，在沒有必要特別區(qū)別調制解調器10A1， 10A2， 10A3, 讓，薦2， 10Cl， 10C2和10C3時，均簡稱為"調制解調器10"。本實施方式中所描述的調制解調器為通信設備10的一例。也可以使用除了調制解調器以外的具有通信功能的任何設備。例如，具有調制解調功能的電器設備(具體而言，圖1所示的各種電器設備101， 102， 103，……)也可以使用。
在本說明書中，僅在室內，例如住所和集體公寓，以及其他例如工廠和建筑物等結構中使用的電力線通信稱為"室內通信"；用于戶外電力線傳輸電纜和光纖電纜的電力線通信(包括在使用這種電力線通信建筑物內使用的通信方法)稱為"接入通信"。下面，通過室內通信的通信系統(tǒng)簡稱為"室內系統(tǒng)"，通過接入通信的通信系統(tǒng)簡稱為"接入系統(tǒng)"。在圖1中，包括調制解調器10A1， 10A2, 10A3, 10B1和10B2的通信系統(tǒng)屬于室內系統(tǒng)；包括調制解調器10Cl， 10C2和10C3的通信系統(tǒng)屬于接入系統(tǒng)。
圖2 (a)為調制解調器的正面的外部透視圖。圖2 (b)為調制解調器的后面的外部透視圖。調制解調器10如圖2所示具有殼體11。諸如LED (發(fā) 光二極管)的顯示器16設置在殼體11的正面。電源連接器12,諸如RJ45 的LAN (局域網(wǎng))模塊插座(modular jack) 13，以及D—sub接口 15設置于殼體11的背面。諸如平行電纜的電力線2與電源連接器12相連。LAN電
纜9與模塊插座13相連。D—sub電纜(未圖示)與D — sub接口 15相連。
圖3為說明根據(jù)第一實施方式的構成調制解調器IO的硬件示例的框圖。如圖3所示，調制解調器10包括電路模塊20和轉換調節(jié)器(switching regulator) 50。轉換調節(jié)器50為電路模塊20提供各種電平的電壓(例如， + 1. 2V，+3. 3V,+12V)。電路模塊20包括主IC (集成電路)22、 AFE IC (模擬前端IC) 23、帶通濾波器25、驅動器IC26、耦合器27、帶通濾波器29、 AMP (放大器)IC30、帶通濾波器31、 ADC (AD轉換器)IC32、存儲部33和以太網(wǎng)PHY IC12。電源連接器12通過插頭3和插座5與電力線2相連。
主IC22包括CPU (中央處理器)22A、 PLC MAC (電力線通信媒體訪問控制層)模塊22C和PLC PHY (電力線通信物理層)模塊22B。 CPU22A裝配有32比特的RISC (精簡指令集計算機)處理器。PLC MAC模塊22C控制MAC 層；PLC PHY模塊22B控制PHY層。AFE IC23包括DA轉換器(DAC) 23A、可變增益放大器(VGAs) 23B和23C、以及AD轉換器(ADC) 32D。耦合器27 包括線圈變壓器27A和耦合電容器27B和27C。
電路模塊20還包括子IC42、 AFE IC43、帶通濾波器45、驅動器IC46 和帶通濾波器49。子IC42包括PLC MAC模塊42C和PLC PHY模塊42B。 AFE IC43包括DA轉換器(DAC) 43A、可變增益放大器(VGAs) 43B和43C以及 AD轉換器(ADC) 43D。
如同調制解調器一樣的主IC22是對數(shù)據(jù)通信執(zhí)行包括基礎控制和調制/ 解調的信號處理的電路(LSI)。 g卩，主IC22調制從諸如PC的通信終端輸出的所接收數(shù)據(jù)，并作為所傳輸信號輸出到AFE IC23。主IC22也解調通過AFE IC22從電力線2輸入的所傳輸數(shù)據(jù)，并作為所接收信號(數(shù)據(jù))輸出到諸如 PC的通信設備。主IC22還在數(shù)據(jù)通信前輸出預定的通信請求信號到子IC42，以確認電力線22是否可以使用。
驅動器IC26用作在主IC22和電力線2之間阻斷/導通傳輸和接收信號的開關。即，驅動器IC26用作數(shù)字信號處理電路和電力線之間的接口；并且數(shù)據(jù)通信可以由打開/關閉驅動器IC26來控制。驅動器IC26可以采用任何形式的結構，只要具有允許/拒絕數(shù)據(jù)通信的控制能力即可。例如，驅動器IC26可以設置有開關，例如模擬開關，可以通過外部信號進行打開/關閉控制。
提供第一信號輸出單元、第二信號輸出單元和相位矢量設定單元分別作
為子IC42的PLC PHY模塊42B。提供數(shù)據(jù)通信范圍設定單元作為PLC PHY 模塊22B以及帶通濾波器25和29。提供數(shù)據(jù)通信部作為PLC PHY模塊22B 和AFE IC23。 PLC PHY模塊42B為接收器、載波檢測器和傳輸器的一例。
圖4為子IC42的PLC PHY模塊42B的功能框圖。首先，參照附圖4說明相位設定處理，其對于多載波信號調制使用逆小波變換。
PLC PHY模塊42B，如圖4的下部所示，包括碼元映射器(symbol mapper ) 406，將所傳輸數(shù)據(jù)作為串行數(shù)據(jù)映射在復坐標平面上；S/P轉換器407，將對應于各多載波的子載波的串行數(shù)據(jù)轉換為并行數(shù)據(jù)；相位旋轉器408，對并行數(shù)據(jù)的每個相位進行旋轉；逆小波變換器410，通過對經(jīng)相位旋轉的并行數(shù)據(jù)執(zhí)行逆小波變換以執(zhí)行多載波調制；控制器405，控制經(jīng)相位旋轉器 408旋轉的相位矢量；相位矢量為顯示與在多載波信號中的各子載波信號對應的相位的一組值。該相位矢量為用于修平(flatten)時間波形電平以防止出現(xiàn)顯著峰值的一組值。所有的子載波的信號相位為隨機設置，從而時間波形電平不會出現(xiàn)峰值。因此，由于各子載波信號的相位是隨機的，因此時間波形電平得以修平，從而不出現(xiàn)峰值。
碼元映射器406通過將全部M-l個子載波映射到復坐標系平面來執(zhí)行第一調制，其中以比特數(shù)據(jù)形式的已傳輸數(shù)據(jù)被轉換為碼元數(shù)據(jù)。S/P轉換器 407把由第一調制產(chǎn)生的、依次將被輸入的輸入串行數(shù)據(jù)(傳輸碼元)，依次轉換為對應于多載波信號中的各子載波的并行數(shù)據(jù)。然后，相位旋轉器408 旋轉所輸入的并行數(shù)據(jù)的相位。在這種情況下，第(2n-1) (n為正整數(shù))次輸入被認為復合數(shù)據(jù)(complexdata)的同相分量，而第2n次輸入被認為復合數(shù)據(jù)的正交分量(假設l蕓n^M/2-1)。子載波的數(shù)目為0 M-1。復合子載波由子載波對組成，并且各子載波的相位被旋轉。在該示例中，要被相位旋轉的并行數(shù)據(jù)(子載波的數(shù)目)的最大數(shù)目為M/2-1。逆小波變換器410 通過各子載波的相位旋轉后的并行數(shù)據(jù)的逆小波變換，來執(zhí)行多載波調制，該逆小波變換在多載波中產(chǎn)生所傳輸信號。S/P轉換器可以用于在碼元映射器之前。
控制器405為相位旋轉器408提供控制相位矢量的信號(下面簡稱為"矢量控制信號")，控制相位矢量的設定和變化。在該示例中，控制器405可以包括隨機值發(fā)生器。隨機值發(fā)生器使用例如PN (偽隨機噪聲)序列產(chǎn)生隨機值，并將該隨機值提供給相位旋轉器408作為矢量控制信號，以在各目標子
載波上執(zhí)行相位旋轉。如上述的隨機值，產(chǎn)生兩個值例如o和n (或一1)。
或者，控制器405可包括循環(huán)移位指定器，從而發(fā)生用以循環(huán)移位操作的矢量控制信號(相移值)；矢量控制信號提供給相位旋轉器405;并且在各用以通信的子載波上執(zhí)行相位旋轉。
如上所述，由于相位基于PN序列旋轉，可以設置具有較少時間關聯(lián)的相位矢量，從而第一和第二信號可以更準確地區(qū)分。特別地，使用M序列作為PN序列可以設定具有相干的自相關的相位矢量(相干相)，因此獲得更準確的區(qū)分。任何序列均可用以執(zhí)行相位旋轉，只要其自相關敏感并且互相關不敏感。例如，諸如M序列的PN序列和Gold序列可以用以執(zhí)行相位旋轉。
除了每次旋轉各目標子載波，也可以在每次產(chǎn)生矢量控制信號時，在例如存儲器的媒介中，預存來自相位旋轉器408或逆小波變換器410的輸出信號本身，并從存儲器中提取(retrieve)信號作為給定數(shù)據(jù)信號，以輸出生成的矢量控制信號作為矢量控制信號。或者，也可以每次在相位矢量變化時提取給定數(shù)據(jù)，并輸出給定數(shù)據(jù)作為矢量控制信號。
下面說明相位再旋轉處理，其使用小波變換以調制多載波信號。PLCPHY 模塊42B如圖4上部所示，還包括小波變換器401，通過已接收信號的小波變換來執(zhí)行多載波解調；相位旋轉器402，旋轉對應于各調制后的子載波并行數(shù)據(jù)的相位；和P/S轉換器403，將與每個被相位再旋轉后的子載波相對應的并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)。
小波變換器401通過已接收信號的小波變換來解調多載波信號，并且產(chǎn) 生與多載波中的各子載波相對應的并行數(shù)據(jù)。相位旋轉器402通過旋轉輸入并行數(shù)據(jù)的相位，以個別地再旋轉并行數(shù)據(jù)。然后，P/S轉換器403將其各分組對應于多載波中的各子載波的輸入并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)以獲得已接收數(shù)據(jù)。改變相位旋轉器402和P/S旋轉器403的順序不會有操作困難。
控制器405通過為相位旋轉器402提供矢量控制信號來控制相位矢量的設定和改變。與上述的相位設定處理一樣處理，控制器405包括隨機值發(fā)生器，例如使用PN (偽隨機噪聲)序列產(chǎn)生隨機值，并且將所產(chǎn)生的隨機值作為矢量控制信號提供給相位旋轉器40'2，以旋轉各目標子載波。作為如上所述的隨機值，可以產(chǎn)生例如O和n兩個值。或者，控制器405可以包括循環(huán) 移位指定器，從而可以產(chǎn)生用以循環(huán)移位操作的矢量控制信號(移相值)；矢量控制信號提供給相位旋轉器402;并且在要用于通信的各子載波上執(zhí)行
相位旋轉。因此，該循環(huán)移位操作能夠以相對較輕的工作負荷對大量的子載波進行相位旋轉。
在第一實施方式中，OFDM信號被用作數(shù)據(jù)信號或控制信號(如后所述)。圖5所示為OFDM信號的信號格式。圖6所示為OFDM信號的信號圖譜。OFDM 信號以和前同步信號(preamble signal)同樣方式構成，所述前同步信號通常被用于載波檢測和同步處理。前同步信號包括預定數(shù)據(jù)。例如，控制器405 lr入作為預定數(shù)據(jù)的、用于各子載波的一系列相同值(例如用于各子載波的形式為1， 1， 1……的信號)到相位旋轉器408;使各子載波旋轉合適的相位矢量；并在逆小波變換器410處通過頻率-時間變換產(chǎn)生時間信號。作為一個實際OFDM信號，例如可以使用碼元長度約為IOOIJS (例如，56個波) 的多音(multi-tone)信號。
雖然上述說明的情況為相位矢量通過小波變換被旋轉，但是其他旋轉方法，例如也可以使用傅立葉變換等。PLC PHY模塊22B的相位設定和再旋轉處理可以與PLC PHY模塊42B的相同，并省略其說明。
圖7 (a)為使用時分的時序圖；圖7 (b)為使用另一種時分的時序圖；圖7 (c)為使用頻分和時分的時序圖。
在第一實施方式中，電力線2上的頻帶如圖7所示被分為控制信號頻帶 BW1和數(shù)據(jù)信號頻帶BW2?？刂菩盘栴l帶BW1為傳輸控制信號的頻帶。控制信號用以控制調制解調器10之間的通信，包括同步信號SS和請求信號RS，所述同步信號SS表示各調制解調器10的同步時序，所述請求信號RS表明各調制解調器10開始數(shù)據(jù)通信。所述請求信號RS為第一信號的示例，而所述同步信號SS為第二信號的示例。
數(shù)據(jù)信號頻帶BW2是用以傳輸數(shù)據(jù)信號的頻帶。數(shù)據(jù)信號包括各種信息，例如在分組的有效數(shù)據(jù)(payload)中指明的視頻圖像、聲音和文本數(shù)據(jù)。當用于電力線通信的頻帶為2到30MHz之間時，例如分配2-3MHz的頻帶為控制信號頻帶BW1，并且分配3 — 30MHz的頻帶為數(shù)據(jù)信號頻帶BW2。雖然可以選擇任意頻帶作為控制信號頻帶BW1，但是因為低頻可以降低采樣頻率，從而使得調制解調器可以由簡單電路構成。
圖8 (a)所示為電力線上衰減-頻率特性的示例；圖8 (b)所示為電力線上噪音電平-頻率特性的示例。如圖8 (a)所示，信號衰減在頻帶2 — 3MHz 中較高，導致圖8 (b)所示的較高的噪音電平。為了獲得高速傳輸，優(yōu)選地
通信使用盡量寬的頻帶。但是，如上所述，噪音電平伴隨著2-3腿z的頻帶中的衰減程度而增高，并且S/N (信噪比)因此而降低，從而對于高速傳輸貢獻非常有限。因此，可以通過將頻帶2-3MHz作為控制信號頻帶BW1排他地分配給協(xié)商(negotiatum)，從而將傳輸速度的降低減為最小值。這也確保使用相對較高頻帶用于數(shù)據(jù)通信，從而提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
下面說明由圖3所示的子IC42的PLC PHY模塊42B執(zhí)行的具體控制操作，該控制操作允許多個調制解調器共存于共同的電力線2上。
在第一實施方式中，使用控制信號的相同規(guī)范(例如采樣頻率和碼元長度)的兩個或更多不同種類的相位矢量，被用作共用于多種類型的調制解調器10的控制信號。例如，根據(jù)需要，可使用諸如排他地用于同步信號SS的相位矢量和排他地用于請求信號RS的相位矢量的不同類型的相位矢量，以控制多個類型的調制解調器。
具體而言，子IC42的PLC PHY模塊42B將預定信號傳輸?shù)津寗悠鱅C26，從而驅動器IC26在主IC22處阻止數(shù)據(jù)通信。當驅動器IC26關閉時，PLCPHY 模塊42B通過AFE IC43、帶通濾波器45和驅動器IC46輸出同步信號SS。同步信號SS被耦合器27疊加到(superimpose) AC電源，并通過連接器12、插頭3和插座5輸出到電力線2。設定同步信號SS被設置成在各預定時間階段輸出；并且PLC PHY模塊42B在各預定周期中反復輸出同步信號SS。
如圖7 (a)所示，使用通信方法B的調制解調器10B1的PLC PHY模塊 42B (見圖1)在時間U, t9， tll， t20， t30…輸出同步信號SS。如上所述，由于使用兩個或更多類型的相位矢量，各調制解調器10在其預定的存儲器 (未圖示)中，存儲與控制信號的相位矢量相關的數(shù)據(jù)(各子載波的兩個值，例如O和n)，例如同步信號SS和請求信號RS。因此，各調制解調器10的 PLC PHY模塊42B，從其存儲器中提取與該相位矢量相關的數(shù)據(jù)，并且在相位旋轉器402和控制器405處執(zhí)行上述的相位再旋轉處理后，檢測同步信號 SS。通過檢測同步信號SS，各調制解調器10設置控制階段Tl， T2， T3， T4，...，各階段將預定周期(例如ms順序)定義為一個周期。用于傳輸控制信號的一個階段，如上所述，是指"控制階段Tc"。
圖9所示的是與在控制階段Tc中所傳輸?shù)恼埱笮盘栂鄬臅r隙(time slot)。各調制解調器10的PLC PHY模塊42B被配置成基于在檢測到同步信號SS的情況下，在經(jīng)過了與其自身的通信方法相對應的階段后，輸出請求
{言號RS。相位旋轉器408和控制器405執(zhí)行上述相位設定處理，從而請求信號RS的相位矢量與同步信號SS的不同。
如圖9所示，例如，假設調制解調器10B1在時間tl和t2之間輸出同步信號SS。在這種情況下，使用通信方法A的各IOAI， 10A2和10A3的調制解調器，在經(jīng)過時間從tl到t2后輸出請求信號RS。使用通信方法B的調制解調器10B1和10B2，在經(jīng)過時間從tl到t3后輸出請求信號RS。使用通信方法C的調制解調器10C1和10C2，在經(jīng)過時間從tl到t4后輸出請求信號 RS。即，在控制階段Tc，設定與通信方法A， B， C相對應的時滕T12， T13， T14,…，T18。為各時隙所設定的階段不必為相等的間隔。
各調制解調器10在其預定的存儲器中存儲與請求信號RS的相位矢量相關的數(shù)據(jù)。因此，與同步信號SS的情況一樣，各調制解調器10從其存儲器提取與相位矢量相關的數(shù)據(jù)，并且在相位旋轉器402和控制器405處執(zhí)行相位再旋轉處理后檢測請求信號RS。請求信號RS如前所述，由相位旋轉器408 設定，從而其相位矢量與同步信號SS的不同。因此各調制解調器10可以基于相位矢量的不同而區(qū)分請求信號RS和同步信號SS。
當相同相位矢量用于同步信號SS和請求信號RS，并且使用從小波變換器401輸出的信號，例如使用載波之間的相關性和頻率域中相關值的分布進行載波檢測時，兩個信號均可接收，因此不能分辨是同步信號SS或是請求信號RS已經(jīng)傳輸。但是，電力線通信設備是操作控制器405來使用用于同步信號SS的相位矢量而執(zhí)行載波檢測，并且使用用于請求信號RS的相位矢量而執(zhí)行載波檢測。因此，兩個不同的相位矢量用于兩個不同的信號，并且不可能在頻率域中同時為多個信號執(zhí)行載波檢測。從而使得可以區(qū)分出同步信號SS和請求信號RS，這種區(qū)分使得各調制解調器10能確認控制信號表示什么。
各調制解調器10在其預定調制解調器(未圖示)中存儲與時隙和通信方法之間相關性相關的數(shù)據(jù)。基于該相關性，可以檢測在一個控制階段Tc 中請求信號RS在哪個時隙輸出，并且可以得知已經(jīng)聲明數(shù)據(jù)傳輸開始的調制解調器的通信方法的數(shù)目(即通信方法類型的數(shù)目)。
如上所述，由于各請求信號RS在其相應的時隙T12， T13，…，T18中輸出，因此可以避免請求信號RS之間的干擾。因此，各調制解調器10可以可靠地檢測從其他調制解調器10輸出的請求信號RS。當時隙和通信方法之
間的相關性預定時，輸出請求信號RS的順序不限于A—B—C—，…，該順序可以根據(jù)需要變換。時隙T12; T13,…，T18也不需要為相等的間隔。
另外，當控制信號在控制階段Tc輸出到各時隙時，對于各時隙任何功能性含義都是可能的。例如，可以在控制階段Tc使用特定時隙(例如時隙 T18)作為用于使多個調制解調器可以通過使用頻分而共存的專門的時隙。
下面參照圖l， 3， 7 (a)， 9和IO說明由根據(jù)第一實施方式的調制解調器10執(zhí)行的具體操作的示例。圖10所示為說明調制解調器10之間控制信號交換的時間表。在本示例中，使用通信方法B的調制解調器10B1輸出同步信號。為了便于理解本實施方式，僅提供來自調制解調器10A1, 10B1和 10C1的控制信號進行傳輸?shù)恼f明。
如圖7 (a)， 9和10所示，調制解調器10B1在時間tl輸出同步信號SS 到電力線2。各調制解調器10的PLC PHY模塊42B在控制階段Tc監(jiān)控所有時隙，例如T12， T13，…，T18的狀態(tài)，因此其他調制解調器10A1和10C1 檢測從調制解調器10B1輸出的同步信號SS。此處假設由內部通信系統(tǒng)109 (見圖l)所捕獲的視頻圖像的信號通過LAN電纜9傳輸?shù)秸{制解調器10A1。調制解調器10A1在時間t2輸出請求信號RS到電力線2,以通過調制解調器 10A2輸出所接收的視頻圖像信號到顯示電話103 (見圖1)。其他調制解調器 10B1和10C1檢測從調制解調器10A1輸出的請求信號RS。傳輸?shù)秸{制解調器10A2的請求信號.RS和同步信號SS在圖10中未作描述。
使用通信方法B的調制解調器10B1和10B2,以及使用通信方法C的調制解調器IOCI， 10C2和10C3在時間t3和t9之間不執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，因此如圖7 (a)和9所示不輸出請求信號RS。由于調制解調器10A1在時隙T12, T13，…，T18中監(jiān)控請求信號RS，并且沒有檢測到請求信號RS，因此調制解調器10Al使用下述的全部控制階段Tc (T2)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。
當調制解調器10B1在時間t9輸出同步信號SS到電力線2時，調制解調器10A1的主IC22 (見圖3)輸出通信請求信號到子IC42 (見圖3)。接收通信請求信號之后，子IC42傳輸預定信號到驅動器IC26，并且允許所傳輸和所接收信號通過。在這種情況下，如圖10所示調制解調器10A1傳輸從內部通信系統(tǒng)109接收的視頻信號的數(shù)據(jù)信號DS到調制解調器10A2。
接收到數(shù)據(jù)信號DS之后，調制解調器10A2傳輸ACK (確認回復 (acknowledgementreply)到調制解調器IOAI。接收到ACK之后，調制解調
器10A1傳輸下述數(shù)據(jù)信號DS。調制解調器10A2通過LAN電纜9傳輸已接收的數(shù)據(jù)信號DS到電話103。從而，由內部通信系統(tǒng)109捕獲的視頻圖像顯示在電話103的顯示器上。如上所述，由于數(shù)據(jù)通信是在數(shù)據(jù)信號頻帶BW2中執(zhí)行的，因此使用室內通信方法A的數(shù)據(jù)通信是如圖7 (a)所示，在控制階段Tc (T2)期間在頻帶3 — 30腿z中執(zhí)行的。
在時間t9，假設用戶操作TV102 (見圖l)以再現(xiàn)存儲于服務器105中的動作數(shù)據(jù)(見圖1)。 TV102于是通過LAN電纜9向調制解調器10B1傳輸請求動作數(shù)據(jù)的信號。接收到信號后，調制解調器10B1如圖7 (a)所示，就在時間tlO輸出請求信號RS到電力線2。在控制階段Tc (T2)中的時間 t9和tl0之間，其他調制解調器10不輸出請求信號RS。因此，調制解調器 10B1檢測不到來自其他調制解調器10的請求信號RS，因此使用隨后的全部控制階段Tc (T3)執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。在時間tll，調制解調器10B1輸出同步信號SS，然后通過調制解調器10B2傳輸請求動作數(shù)據(jù)的信號到服務器105。接收到請求信號后，服務器105就傳輸視頻信號的數(shù)據(jù)信號DS到調制解調器10B1，然后將存儲在服務器105中的動作圖片在TV102上顯示。即如圖7 (a)所示，與通信方法A的情況一樣，在控制階段Tc (T3)期間，在頻帶 3 —30MHz中執(zhí)行使用室內通信方法B的數(shù)據(jù)通信d
然后，假設PCIOI (見圖1)傳輸請求例如HTML (超文本標志語言)數(shù) 據(jù)的信號到ISP (未圖示)。一接收到來自PC101的請求信號并檢測到在時間 tll輸出的同步信號SS，調制解調器10C1就在時間t14輸出請求信號RS到電力線2。由于其他調制解調器10沒有輸出請求信號RS，調制解調器10C1 f吏用全部隨后的控制階段Tc (T4)執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。在調制解調器10C1傳輸 i青求信號到調制解調器10C3后，調制解調器10C3請求ISP的Web (萬維網(wǎng)) 服務器(未圖示)通過光纖電纜8 (見圖1)傳送HTML數(shù)據(jù)。一接收到HTML 數(shù)據(jù)，調制解調器10C3就通過調制解調器10C1發(fā)送HTML數(shù)據(jù)到PCIOI，其后在PC101上顯示HTML數(shù)據(jù)。即如圖7 (a)所示，與通信方法A和B的情 7兄一樣，使用通信方法C的數(shù)據(jù)通信是在控制階段Tc (T4)期間在頻帶3 — 30MHz中執(zhí)行的。
在時間t20，調制解調器10B1輸出同步信號SS。但是，在控制階段Tc (T4)期間，沒有調制解調器10輸出請求信號RS。因此，從時間t30起在控制階段Tc階段不執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。調制解調器10B1在各控制階段Tc期間
車俞出同步信號SS。當任何調制解調器10輸出請求信號RS，調制解調器10B1 之一用隨后的控制階段Tc執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
如上所述，在第一實施方式中，不同相位矢量用于同步信號SS和請求 {言號RS。因此，各調制解調器10可以基于同步信號SS容易地檢測從另一個調制解調器10輸出的請求信號RS，而不需要執(zhí)行相對繁瑣的調制和其他處理。這允許在共同的電力線2上使用不同通信方法的多個調制解調器10容易地共存。特別是，對于在時間軸上具有大量相關性噪音的電力線通信，各通信設備可以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，同時避免信號間的干擾。
在上述的第一實施方式中，如圖9所示的已經(jīng)說明了時隙數(shù)目為8的情 7兄。但是，該數(shù)目不必須為8，可以為2或大于2的任意值。同樣，說明了各時隙被預分配給相應通信方法的情況。但是，相應的相關性不必須為預定的。當調制解調器新安裝到網(wǎng)絡時，例如可以監(jiān)控請求信號RS的輸出狀態(tài)；并且當檢測到空閑(vacant)時隙時(例如當檢測到?jīng)]有請求信號RS輸出的時隙時)，可以使用撿測到的時隙。
如第一實施方式所述，己經(jīng)說明了在一個控制階段Tc期間使用一種通《言方法執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的情況。但是，數(shù)據(jù)通信也可以在一個控制階段Tc期間使用多種通信方法執(zhí)行。
參考圖7 (b)說明了在一個控制階段Tc期間使用多種通信方法，通過使用時分執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的情況。在圖7 (b)中的時間tl和tll之間的操作與圖7 (a)中所說明的相同，并且省略其說明。調制解調器10A1在時間t12 車俞出請求信號RS;并且調制解調器10B1在時間U3輸出請求信號RS。各調制解調器10根據(jù)在一個控制階段Tc期間所檢測到的請求信號RS,檢測執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的調制解調器10的通信方法的數(shù)目。具體而言，調制解調器10A1 和10B1檢測在對應于通信方法A (見圖9)的時隙T12內請求信號RS，以及在對應于通信方法B的時隙T13內的請求信號RS。另一方面，在其他時隙 T14， T15，…，T18中，調制解調器10A1和IOBI沒有檢測到請求信號RS。因此，調制解調器10A1和IOBI檢測通信方法的數(shù)目為二，即通信方法A和 B。
各調制解調器10的PLC PHY22B基于通信方法的數(shù)目，在控制階段Tc ,月間為數(shù)據(jù)通信劃分時域。在該示例中，被劃分的時域的順序設定為通信方、法A—B。因此，調制解調器10A1的PLCPHY22B設定其時域，從而其數(shù)據(jù)通
信在時間t20和t21之間執(zhí)行。另一方面，調制解調器10B1的PLC PHY22B 設定其時域，從而其數(shù)據(jù)通信在時間t21和t30之間執(zhí)行。因此，如圖7 (b) ^f示，使用通信方法A的數(shù)據(jù)通信和使用通信方法B的數(shù)據(jù)通信在控制階段 Tc (T4)期間基于時分而被執(zhí)行。
下面參照圖7 (c)說明在一個控制階段Tc期間使用多個通信方法，通過使用頻分來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的情況。在圖7 (c)中，時間tl到tll之間的操作與圖7 (a)的相同，并省賂其說明。調制解調器10B1在時間tl3輸出請求信號RS;并且調制解調器10C1在時間U4輸出請求信號RS。另一方面，在控制階段Tc (T4)期間，其他調制解調器10不輸出請求信號RS。因此，調制解調器10B1和10C1檢測通信方法的數(shù)目為二，即通信方法B和C。
各調制解調器10的PLC PHY22B基于通信方法的數(shù)目，在控制階段Tc 期間為數(shù)據(jù)通信劃分頻域。在該示例中，室內系統(tǒng)被設定在數(shù)據(jù)通信頻帶BW2 中的高頻帶中，并且接入系統(tǒng)被設定在數(shù)據(jù)通信頻帶BW2中的低頻帶中。因此，調制解調器10B1的PLCPHY22B設定其頻域，從而其數(shù)據(jù)通信通過帶通濾波器25和29在數(shù)據(jù)通信頻帶BW2中的高頻帶中執(zhí)行。另一方面，調制解調器10C1的PLC PHY22B設定其頻域，從而其數(shù)據(jù)通信通過帶通濾波器25 和29在數(shù)據(jù)通信頻帶BW2中的低頻帶中執(zhí)行。因此通過通信方法B的數(shù)據(jù) 通信和通過通信方法C的數(shù)據(jù)通信基于頻分在控制階段Tc (T4)期間執(zhí)行，如圖7 (c)所示。對于諸如具有較長傳輸線的接入(access)系統(tǒng)的系統(tǒng)，在高頻帶中的成分具有較高的衰減。因此通過給接入系統(tǒng)分配低頻帶可以更有效地使用整個頻譜。
如上所述，用于數(shù)據(jù)通信的時域或頻域的至少之一基于通信方法的數(shù)目被設定，并且使用設定的域來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。因此各調制解調器10可以執(zhí) fi^數(shù)據(jù)通信，同時避免數(shù)據(jù)信號之間的干擾。
第二實施方式
下面參照圖1，圖2和圖11到14說明第二實施方式。根據(jù)第二實施方式的通信系統(tǒng)IOO與第一實施方式中所說明的相同，因
此省略其說明。根據(jù)第二實施方式的通信設備與第一實施方式中所說明的相
同，也省略其說明。
圖11為說明構成第二實施方式的調制解調器10的硬件示例的框圖。調
制解調器10,如圖11所示缺少圖3說明的子IC42。如圖11所示，調制解調器10還缺少AFE IC43、帶通濾波器45和40、以及驅動器IC46 (下面稱為圖3中說明的"AFE電路")。即，調制解調器IO除了刪除的子IC42和AFE 電路之外，其他部件與第一實施方式說明的相同，并省略其說明。圖11的主IC22也具有圖3的子IC42的功能。因此，主IC22的PLC PHY模塊22B 具有圖4所說明的各部件，并省略其說明。
下面參照圖11和圖12說明第二實施方式的調制解調器10的具體操作的示例。圖12 (a)為使用頻分的時序圖；圖12 (b)為使用頻分和時分的時序圖。
首先，說明圖12 (a)所示的操作示例。在該示例中，操作與第一實施方式中所說明的不同。相同的頻帶作為共享的頻帶BW1， BW21， BW2被使用，既用以傳輸控制信號也用以執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。當用以執(zhí)行電力線通信的頻帶設定在例如2到30MHz之間時，共享頻帶BW1， BW2設定在2到30MHz之間。共享頻帶BW1， BW2可以變換為不同于使用頻帶。
在時間t41，調制解調器10B1的PLC PHY模塊22B通過帶通濾波器25 輸出同步信號SS到電力線2，同步信號SS被設定在共享頻帶BW1， BW2中。在時間t42，調制解調器10A1的PLC PHY模塊22B使用帶通濾波器25輸出請求信號RS，與同步信號SS—樣，請求信號RS被設定在共享頻帶BW1,BW2 中。在時間t43，和調制解調器10A1—樣，調制解調器10B1的PLC PHY模塊22B輸出請求信號RS，該請求信號RS被設定在共頻帶BW1， BW2中。
和第一實施方式一樣，在第二實施方式中，兩個相鄰同步信號SS之間的階段被設定為一個周期。但是，如圖12所示，一個周期被分為控制階段 Tc (T21)和其后的數(shù)據(jù)階段Td。即，控制信號和數(shù)據(jù)信號被時分，這與第一實施方式不同。而且，如圖12 (a)所示的示例，數(shù)據(jù)階段Td被時分為多個數(shù)據(jù)階段T22， T23, T24，…。
具體而言，調制解調器10A1在第一數(shù)據(jù)階段T22期間在共享頻帶BW1， BW2中，在時間t49和t50之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信；并且調制解調器10B1在共享頻帶BW1， BW2中在時間t50和t51之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。調制解調器10A1在第二數(shù)據(jù)階段T23期間在時間t51和t52之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并且調制解調器10B1在時間t52和t53之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。調制解調器10A1在第三數(shù)據(jù) i價段T24期間，在時間t53和t54之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信；并且調制解調器10B1
在時間t54和t55之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
如上所述，在第二實施方式中，相同頻帶被用于傳輸控制信號和執(zhí)行數(shù) 據(jù)通信。因此，如第一實施方式的圖3所述，子IC42和AFE電路可以被省
略。該結構使得可以避免大規(guī)模電路改造，從而可以使多個調制解調器10 共存于共同的電力線2上。
盡管在上述第二實施方式中說明了時分，但是使用頻分也可以。時分和頻分也可以組合使用。下面參照圖12 (b)說明時分和頻分組合的情況。
例如，當各調制解調器10在控制階段Tc檢測到只有來自室內系統(tǒng)的請求信號時，與圖12 (a) —樣，數(shù)據(jù)通信是利用在不同通信方法之間的時分來執(zhí)行的。然后，如圖12 (b)所示，當各調制解調器10檢測到通信方法A， B和C，即檢測到來自室內系統(tǒng)和接入系統(tǒng)的請求信號RS時，室內通信方法 A和B通過使用時分執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并且接入通信方法C通過使用頻分執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。在這種情況下，使用室內系統(tǒng)的調制解調器10A1和10B1通過將用于傳輸控制信號的2 — 30MHz的頻帶變窄為例如3 — 30MHz頻帶以執(zhí)行數(shù)據(jù) 通信，從而數(shù)據(jù)通信可以在被變窄的頻帶中獲得。另一方面，使用接入系統(tǒng) 的調制解調器10C1在空閑頻帶2—3MHz中執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。這種情況下，由于使用不同頻帶傳輸控制信號和數(shù)據(jù)信號DS，因此各調制解調器可能具有圖 3說明的硬件結構。
另外，圖12 (b)僅為時分和頻分組合的示例，并且也可以使用不同的組合。例如，當有多個使用接入系統(tǒng)的通信方法時，數(shù)據(jù)通信可以通過在使用該接入系統(tǒng)的通信方法之間使用時分以執(zhí)行。也可以使用時分作為用于室內和接入系統(tǒng)的多接入方法，同時在各室內和接入系統(tǒng)中使用頻分。而且，也可以基于要使用的時隙來確定是使用時分還是頻分作為通信方法。
而且，在上述第二實施方式中，說明了控制信號全部在相同頻帶中傳輸的情況。但是也可以使用不同的頻帶傳輸不同的控制信號。圖13為說明當傳輸不同請求信號時，多個調制解調器10的操作示例的時序圖。在這種情況下，用于室內系統(tǒng)的控制信號使用頻帶2 — 30MHz,并且用于接入系統(tǒng)的控制信號使用2 — 3MHz頻帶。室內數(shù)據(jù)通信使用3 — 30MHz頻帶，不同于傳輸控制信號使用的頻帶。另一方面，接入數(shù)據(jù)通信使用2 — 3MHz頻帶，與傳輸控制信號的頻帶相同。這樣(例如為了減小電路規(guī)模)，僅使用窄頻帶的通信方法可以防止電路規(guī)模變大。
在上述第一和第二實施方式中，已經(jīng)說明了所有通信方法都與同步信號
SS同步的情況。但是，也可以一些通信方法不同步。圖14為說明當一些通信方法不與同步信號同步時，多個調制解調器10的操作示例。
圖14的示例中，有必要傳輸/接收與同步信號SS不同步的請求信號RS。其他通信方法需要檢測通信方法C的請求信號RS的載波，請求信號RS與同步信號SS不同步地被傳輸/接收。當檢測到載波時，必須將用于同步信號SS 和請求信號RS的頻帶變窄，從而使兩信號均不與通信方法C發(fā)生干涉。與同步信號SS同步的通信方法可以辨認在各個時隙中，是哪個通信方法以何種形式在使用電力線2。
可以通過接收不同步請求信號辨認彼此不同步的通信方法。但是，考慮到圖8 (b)所說明的傳輸線的狀況，可能會無法辨認在用于通信方法(可以在接收模式中)的寬頻帶中的請求信號RS看來像是受到傳輸線特性的影響而集中在低頻帶中，還是所述請求信號僅僅是原來就設定在較低頻帶中。為了防止這種情況，用于同步共存的請求信號RS的相位矢量和用于不同步共存的請求信號RS的相位矢量設定不相同，從而可以分辨出是寬頻帶中的請求信號RS還是原來窄頻帶中的請求信號RS。通過不同步通信依然不能分辨出與同步信號SS同步的通信方法。但是即使在不能分辨出同步通信方法時，不同步通信方法也可以通過采用利用頻分的共存方法而共存。
受作為電力線2的傳輸線的影響，即使在寬頻帶中的請求信號RS和窄頻帶中的請求信號RS不能被區(qū)分，也已經(jīng)說明了兩個信號能夠通過使用不同相位矢量而被區(qū)分。但是，可以通過判定，對應于同步和不同步類型，請求信號RS是否被同步檢測到而區(qū)分兩個信號。
在上述第一和第二實施方式中，同步信號SS可以以任何形式被生成，只要在預定階段被重復輸出即可。例如，在電力線2上的商用交流電壓AC (或電流)可以被用于產(chǎn)生同步信號SS。在這種情況下，例如檢測到商用交流電壓AC的零交叉(zero cross),并且使用檢測到的零交叉的點作為參考時間來產(chǎn)生同步信號SS (例如，由矩形波構成的脈沖波形)。當商用交流電壓 AC為例如IOOV， 60Hz時，同步信號SS以60Hz為參考頻率而產(chǎn)生。在這種 '瞎況下，包括比較器等并與電力線2相連(直接或間接)的零交叉電路可以如圖3或11所示安裝在調制解調器10中。代表零交叉的多個參考時間的平均值可以用作參考時間。即使在零交叉變化時，也可以設定穩(wěn)定參考時間。
在上述第一和第二實施方式中，已經(jīng)說明使用通信方法B的調制解調器 10B1輸出同步信號SS的情況。但是，使用通信方法A和C的調制解調器10 也能輸出同步信號SS，只要至少一個調制解調器10輸出同步信號SS即可。車俞出同步信號SS的調制解調器10既可以在固定模式也可以在可變模式中設定，而且，當選擇可變模式時，既可以手動也可以自動設置。
對于固定設定，例如，使用特定通信方法的調制解調器IO可以設定為默認值的以輸出同步信號SS。對于手動可變設定，用戶可以在調制解調器 IO中提供可以控制是否輸出同步信號SS的接口 (例如開關)。另一方面，對于自動可變設定，調制解調器10在至少一個控制階段Tc期間搜索(偵聽) 同步信號SS (或請求信號)。當檢測到同步信號SS時，調制解調器10自身不輸出同步信號SS。另一方面，當沒有檢測到同步信號SS時，調制解調器 IO輸出同步信號SS。這樣，將優(yōu)先權賦予從在電力線2上已經(jīng)執(zhí)行電力線通信的調制解調器10傳輸來的同步信號SS。因此，即使在調制解調器10 不與電力線2連接時，其他調制解調器10中的一個也自動輸出同步信號SS。
在上述第一和第二實施方式中，已經(jīng)說明同步信號SS和請求信號RS的相位矢量不同但是請求信號RS的相位矢量均相同的情況，。但是也可以根據(jù) 各不同通信方法為請求信號RS設置不同的相位矢量。例如，當傳送傳輸完成信號(完成信號)時，新的不同相位矢量可以用于完成信號。從而可以建立一種其中調制解調器10可以共存的更加靈活的環(huán)境。即，即使請求信號
RS隨機輸出(即無論時隙如何)，各調制解調器10也可以彼此識別。這減少了輸出請求信號RS所需的時間(即控制階段Tc)，并提高請求信號RS的通
信效率。
第三實施方式
下面參照圖15到圖17說明第三實施方式。
根據(jù)第三實施方式的通信系統(tǒng)100與在第一實施方式中說明的相同，并省略其說明。如圖2所示，第三實施方式的通信設備與第一實施方式的調制角軍調器相同，也省略其說明。
圖15為說明構成第三實施方式的調制解調器10的硬件示例的框圖。在圖15所示的電路構成中，零交叉電路63設置于圖3所示的調制解調器10 中。除了零交叉電路63和子IC42的PLCPHY模塊42D (后述)夕卜，如圖15 戶萬示的電路構成與圖3所說明的相同。因此，相同部件使用相同的附圖標記，
并省略其說明。
零交叉電路63包括橋接二極管(bridge connection diode) 63a，電阻63b 和63c、 DC電源63e和比較器63d。橋接二極管63a與電阻63b相連，并且被連接的電阻63b與另一個電阻63c串連。兩個電阻63b和63c并聯(lián)到設置在比較器63d中的一端上的輸入端子。DC電源63e的正端與設置在比較器 63d中的另一端上的輸入端子相連。子IC42的PLC MAC模塊42C與設置在比較器63d中的輸出端相連。
圖16為子IC42的PLC PHY模塊42D的功能框圖。PLC PHY42D執(zhí)行作為時間-頻率變換的FFT (快速傅立葉變換)。即，PLC PHY模塊42D包括FFT 變換器411和IFFT (逆傅立葉變換)變換器420，代替圖4中所述的小波變換器401和逆小波變換器410。在圖16中說明的功能模塊中，與圖4相同的部件使用相同的附圖標記，并省略其說明。時間-頻率變換可以不必為FFT 變換，而也可以是第一和第二實施方式中說明的小波變換。
下面參照圖15到圖17說明第三實施方式的調制解調器10的具體操作的示例。圖17為說明多個第三實施方式的調制解調器10的操作示例的時序圖。圖17所示的操作與圖14所示的不同僅在于根據(jù)商用交流電壓AC執(zhí)行同步，并且請求信號RS具有不同的相位矢量。在圖17中，與圖14所示的相同的操作使用相同的附圖標記，并省略其說明。圖17所示的商用交流電壓AC為了便于理解在縱軸(vertical scale)上顯示為"電壓"。下面說明如圖17所示當商用交流電壓AC顯示在時序圖中的情況。而且，在圖17中，用60Hz表示商用交流電壓AC,但是其他電壓值，例如50Hz也可以使用。
在該示例中，各調制解調器10A1， 10A2， 10Bl， 10B2,…具有根據(jù)用于 i青求信號RS的頻帶而不同設定的預定相位矢量。通信方法A和B使用2 — 30MHz的全頻帶(2 —30MHz的)。通信方法C使用2 — 16MHz頻帶(2—3CMHz 的)?？墒褂萌我忸l帶傳輸請求信號RS。
各調制解調器10被設計為，使用零交叉電路63中的商用交流電壓AC 的零交叉點(電壓為OVAC)為參考點，傳輸請求信號RS和執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。這種情況下，2 AC周期被認為是從商用交流電壓AC的零交叉起的一個周期；并且用于輸出請求信號RS的時隙設定依照通信方法A， B和C的順序從零交叉處開始。
在時間t42，調制解調器10A1的零交叉電路63檢測商用交流電壓AC
的零交叉ZC。當零交叉ZC被檢測到時，調制解調器10A1的PLC PHY模塊 42D的控制器405從存儲器33提取與相位矢量相關的數(shù)據(jù)。與相位矢量相關的數(shù)據(jù)表示為相位矢量PV1。具體而言，PV1包括與各子載波對應的由兩個值例如0和n構成的旋轉度系數(shù)或相位移位值，以通過這些系數(shù)循環(huán)移位子載波。PLC PHY模塊42D的相位旋轉器408使構成多載波信號的各子載波的相位矢量旋轉相位矢量PV1 。 PLC PHY模塊42D的IFFT變換器420對相位旋轉的多載波信號執(zhí)行IFFT變換以產(chǎn)生請求信號RS。 IFFT變換器420通過AFE IC43、帶通濾波器45驅動器IC46、耦合器27、電源連接器12和插頭3將生成的請求信號RS輸出到電力線2。
與調制解調器10A1 —樣，調制解調器10B1在時間t42檢測在零交叉電路63中零交叉ZC。當檢測到零交叉ZC時，調制解調器10B1的PLC PHY模塊42D的控制器405從存儲器33提取與相位矢量相關的數(shù)據(jù)。由于通信方法A和B使用相同頻帶傳輸請求信號RS，與所提取的相位矢量相關的數(shù)據(jù)與調制解調器10A1 —樣表示相位矢量PVl。 PLC PHY42D的相位旋轉器408基于所提取的與相位矢量相關的信息，使構成多載波信號的各子載波的相位矢量旋轉與調制解調器10A1 —樣的相位矢量PVl。 PLC PHY模塊42D的IFFT 變換器420對相位旋轉的多載波信號執(zhí)行IFFT變換以生成請求信號RS。在時間t43， IFFT變換器420使用檢測到的零交叉為參照點，在為通信方法B 設定的時隙中輸出所生成的請求信號RS到電力線2。
與調制解調器10A1 —樣，調制解調器10C1在時間t42檢測在零交叉電路63中的零交叉ZC。一檢測到零交叉ZC，調制解調器10C1的PLC PHY模塊42D的控制器405從存儲器33提取與表示為相位矢量PV2的相位矢量相關的數(shù)據(jù)，由于通信方法C使用與通信方法A和B不同的頻帶傳輸請求信號 RS，所以相位矢量PV2與相位矢量PVl不同。與調制解調器10A1和10B1不同，PLC PHY模塊42D的相位旋轉器408基于與提取的相位矢量相關的數(shù)據(jù)，使構成多載波信號的各子載波旋轉相位矢量PV2。 PLC PHY模塊42D的IFFT 變換器420對相位旋轉的多載波信號執(zhí)行IFFT變換，以產(chǎn)生請求信號RS。在時間t44， IFFT變換器420在為通信方法C所設定的時隙中，使用檢測到的零交叉為參照點，輸出生成的請求信號RS到電力線2。
下面參照圖16到圖18說明調制解調器10執(zhí)行的檢測請求信號RS的處理。圖18為說明檢測請求信號RS的處理的流程圖。調制解調器10的PLC PHY
模塊42D的FFT變換器411在接收到的信號上執(zhí)行FFT變換(步驟S11)。PLC PHY模塊42D的控制器405從存儲器33提取與相位矢量PVl相關的數(shù)據(jù)。PLC PHY模塊42D的相位旋轉器402通過參照與相位矢量PVl相關的數(shù)據(jù)以及通過將經(jīng)過FFT變換后的所接收到的信號與相位矢PVl相乘，來旋轉各子載波的相位(步驟S12)。
下面具體說明PLC PHY模塊42D的控制器405在相位旋轉后的子載波上進行象限判定(步驟S13)。在該示例中，假設使用512個子載波，并且在傳輸和接收側的相位矢量為多個系數(shù)，其表示對應于各子載波數(shù)1， 2， 3， 4，…，
512的旋轉度(例如n， o， n， n，…，o)。
請求信號RS包括已知的已傳輸數(shù)據(jù)作為己知數(shù)據(jù)，例如前同步。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對應于子載波數(shù)1， 2， 3， 4，…，512。雖然己知的已傳輸數(shù)據(jù)可為任意，但是所有的數(shù)據(jù)在本示例中設定為"1"。 "1"在復坐標系上代表 (1,0)。因此，已知的數(shù)據(jù)為l、 1、 1、 1、、 l的形式，與子載波數(shù)l、 2、 3、 4、…、512相對。在傳輸側的相位旋轉器408將已知數(shù)據(jù)1、 1、 1、 1、…、
i與相位矢量(n、 o、 n、 n、、 o)相乘，并將具有-1、 i、 -1、 -i、…、
1的請求信號RS作為已傳輸信號輸出到電力線2。
在接收側上的相位旋轉器402分別將已傳輸數(shù)據(jù)-l， 1， -1， -1，…，1
乘以系數(shù)(n， o， n， n，…，o)，各已傳輸數(shù)據(jù)包括在已傳輸請求信號 RS的各子載波中。因此，具有已傳輸數(shù)據(jù)i, i， i， i，…，i形式的已知數(shù)
據(jù)被再旋轉?？刂破?05判定由相位被旋轉的子載波表示的已傳輸數(shù)據(jù)是否為諸如前同步的B知數(shù)據(jù)。在這種情況下，控制器405將己傳輸數(shù)據(jù)相加，并與預定閾值Thl相比較。例如，當閾值Thl為"258"并且假定已傳輸數(shù) 據(jù)為正確時，合成(integration)值SUM為"512 (二l + l + l + l +…+ l)"。因此控制器405判定合成值SUM已超過閾值TH1 (步驟S13:是)。一旦判定該合成值SUM已超過閾值Thl，控制器405就判定具有相位矢量PVl的載波已經(jīng)被檢測到(步驟14)，并終止處理。即，已接收信號為相位矢量為PVl 的多載波信號。另一方面，當合成值SUM沒有超過閾值Thl時，控制器405 判定合成值SUM沒有超過閾值Thl (步驟S13:否)。
一旦判定合成值SUM沒有超過閾值Thl,控制器405從存儲器33提取與相位矢量PV2相關的數(shù)據(jù)。PLC raY42D的相位旋轉器402將經(jīng)由FFT變換的已接收信號乘以相位矢量PV2，并旋轉各子載波的相位(步驟S15)。與步驟
13 —樣，PLC PHY模塊42D的控制器405對相位已旋轉的子載波進行象限判定(步驟S16)。一旦判定合成值SUM有超過閾值Th2 (步驟S16:是)，控制器405判定具有相位矢量PV2的載波已經(jīng)檢測到(步驟S18)，因此終止處理。即，已接收信號為相位矢量為PV2的多載波信號。下面詳細說明象限判定。
另一方面，一旦判定合成值SUM沒有超過閾值Th2 (步驟S16:否)，控制器405就判定已接收到的信號既沒有相位矢量PV1也沒有PV2 (即，信號為相位矢量為PV1和PV2以外的多載波信號，或為噪音)(步驟S17)，并且判定沒有檢測到具有相位矢量PV1和PV2的載波(步驟S18)，因此終止處理。也可以在圖18所示的步驟12和13之前執(zhí)行步驟15和16。相位矢量不必為兩種類型，例如PV1和PV2，也可以為三種或更多。
此處假設例如，電力線的傳輸狀態(tài)已經(jīng)劣化并且在頻帶16—30MHz的增益已經(jīng)較低。在這種情況下，從調制解調器10A1和10B1輸出的請求信號RS 受到在16MHz頻帶或更高頻帶被傳輸?shù)妮d波的較高的S/N比的損害。這使得區(qū)分從調制解調器10A1和10B1輸出的請求信號RS和從調制解調器10C1輸出的請求信號RS比較困難。但是，由于為調制解調器IOAI， 10B1和10C1 設定了不同的相位矢量，當各調制解調器10執(zhí)行上述檢測請求信號RS的處理時，請求信號RS彼此可以順利被區(qū)分。
如上所述，在第三實施方式中，根據(jù)用于請求信號RS的頻帶，使用不同相位矢量。因此，即使在電力線的傳輸狀態(tài)劣化時，也可能區(qū)分請求信號 RS。
第四實施方式
根據(jù)第四實施方式的通信系統(tǒng)ioo與第一實施方式所述的相同，并省略
其說明。根據(jù)第四實施方式的通信設備與圖2所示的根據(jù)第一實施方式的調制解調器10的相同，并省略其說明。根據(jù)第四實施方式的調制解調器10的電路構成與圖15和圖16的相同，并省略其說明。
下面參照圖19和圖20說明根據(jù)第四實施方式的調制解調器10的具體操作的示例。圖19所示為與根據(jù)第四實施方式的請求信號相對應的時隙；圖20為說明根據(jù)第四實施方式檢測請求信號的處理的流程圖。圖19延伸圖 17所示的控制階段Tc。在第四實施方式中，與第三實施方式不同，為各時隙Tll， T12，， T17設定不同相位矢量。也可以為所使用的不同頻帶和不同時隙使用不同的相位矢量。時隙的數(shù)目為任意，只要為二或以上即可。
下面進行詳細說明。假設各種電器(未圖示)分別與插座5相連，插座 5與調制解調器10A1和10Bl相連。在這種情況下，受到電器的影響(例如阻抗變化)，導致與調制解調器10A1和10B1相連的插座5處的商用交流電壓AC2，與其他調制解調器10C1，…相連的插座5處的商用交流電壓AC1相比，產(chǎn)生時間延遲。圖19 (a)所示為與其他調制解調器10C1相連的插座處的商用交流電壓AC1的波形，而圖19 (b)所示為與調制解調器10A1和10B1 相連的插座處，商用交流電壓AC2的波形。如圖19 (a)和(b)所示，商用交流電壓AC2與商用交流電壓AC1相比延遲時間TD。
在這種情況下，當調制解調器10A1輸出請求信號RSa時，零交叉電路 63檢測商用交流電壓AC2的零交叉ZC。商用交流電壓AC2與商用交流電壓 AC1相比僅延遲時間TD。因此調制解調器10A1在時間t421輸出請求信號 RSa，其從時間t42起僅延遲時間TD。
當調制解調器10Bl輸出請求信號RSb時，與調制解調器10A1相同，零交叉電路63在時間t421檢測商用交流電壓AC2的零交叉ZC。一旦檢測到零交叉ZC，調制解調器10B1就在時間t431輸出請求信號RSb，其從時間t43 起僅延遲時間TD。
在此階段，如圖20所示，調制解調器10C1已經(jīng)執(zhí)行檢測請求信號RS 的處理，并且檢測請求信號RSa和RSb。下面參照圖20說明在時隙T12中載波檢測處理。
調制解調器10C1的PLC PHY模塊42D的FFT變換器411對己接收信號執(zhí)行FFT變換(步驟S21)。然后，PLC PHY模塊42D從存儲器33提取與相位矢量相關的數(shù)據(jù)，以作為與時隙T12相對應的隙數(shù)據(jù)。存儲器33存儲與對應于時隙Tll， T12， T13,…的不同相位矢量相關的數(shù)據(jù)。在該示例中，為通信方法A設定相位矢量PV1;并且為通信方法B設定相位矢量PV2。存儲器33分別存儲與時隙Tll和T12相對應的、與相位矢量PV1和PV2相關的數(shù)據(jù)。
PLCPHY模塊42D輸出在零交叉電路63中的當前隙數(shù)據(jù)。具體而言，調制解調器10C1從零交叉電路3的商用交流電壓AC1中識別零交叉ZC在時間 t42。各調制解調器10包括計數(shù)器(未圖示)并存儲表示該時隙持續(xù)時間的數(shù)據(jù)。因此各調制解調器10可以通過從零交叉ZC起已經(jīng)過的時間和時隙的時間寬度來具體指明在當前時隙和零交叉ZC之間存在多少時隙。
在時間t43，例如，調制解調器10C1的PLCPHY模塊42D識別從零交叉 ZC起的已經(jīng)過時間為每個時隙的持續(xù)時間，并且判定當前時隙為"T12"。因此，PLC PHY模塊42D的控制器405從存儲器33提取對應于時隙T12的與相位矢量PV2相關的數(shù)據(jù)。
然后，PLC PHY模塊42D的相位旋轉器402將經(jīng)過FFT變換的己接收信號乘以相位矢量PV2，以旋轉各子載波的相位(步驟S23)。 PLCPHY模塊42D 的相位旋轉器405與如圖18所示步驟13和15 —樣，對各經(jīng)過相位旋轉的子載波進行象限判定(步驟S24)。步驟S25和S26與步驟S14 (或S17)和 S18相同，并省略其說明。
在時隙T12中，兩個請求信號RSa和RSb的相位矢量如圖19 (a)所示被輸出。但是，如上所述，調制解調器10C1通過相位矢量PV2旋轉子載波的相位，因此僅檢測出請求信號RSb。
如上所述，在第四實施方式中，各調制解調器IO使在該時隙中輸出的 i青求信號RS的子載波的相位旋轉與時隙對應的相位矢量D這可以確保即使在交流電壓AC之間存在時間差時，也可以對各時隙中輸出的請求信號RS進行穩(wěn)定檢測。
如上所述的第四實施方式中，已經(jīng)說明為時隙Tll， T12,…，T17設定不同相位矢量的情況。但是不是必須為各時隙設定不同相位矢量。當具有不同旋轉度的相位矢量(例如PV1和PV2)為至少相鄰時隙(例如Tll和T12) 設定時，相位矢量就可以穩(wěn)定地相區(qū)分p
第五實施方式
根據(jù)第五實施方式的通信系統(tǒng)100與第一實施方式中所說明的相同，并 ^^略其說明。根據(jù)第五實施方式的通信設備與第一實施方式中所說明的調制角軍調器10相同，并省略其說明。根據(jù)第五實施方式的調制解調器10的電路構成與圖15和圖16的相同，并省略其說明。
下面參照圖21和圖22說明根據(jù)第五實施方式的調制解調器10的具體操作的示例。圖21為說明根據(jù)第五實施方式的多個調制解調器10的操作示伊j。圖22為說明根據(jù)第五實施方式的修正相位矢量的處理的流程圖。檢測 i青求信號RS的處理與第四實施方式中參照圖20所說明的相同。
下面說明由調制解調器10A1執(zhí)行的相位矢量修正處理。調制解調器 10A1在控制階段Tc搜索請求信號RS (步驟S31)。例如，假設調制解調器
10A1的PLCPHY模塊42D的控制器405 (見圖16)如圖21所示，在時間t81 在零交叉電路63 (見圖15)中檢測到零交叉ZC。控制器405判定請求信號是否在時間t81和t82之間輸出。載波檢測方法與圖18中所說明的相同，并省略其說明。
在第五實施方式中，在控制階段Tc的各時隙以順序"C"， "A"和"B" 分配給通信方法。當通過通信方法A， B，…執(zhí)行數(shù)據(jù)通信時，數(shù)據(jù)階段Td 被時分為通信方法A， B，…。當通過通信方法A, B，，和C執(zhí)行數(shù)據(jù)通信時，16 —30MHz頻帶分配給通信方法A， B，…；并且2 —16MHz頻帶分配給通信方法C，從而劃分用于電力線通信的頻帶。各調制解調器10的存儲器 33存儲包括各時隙分配、以及當輸出哪個請求信號RS時使用哪個多址方式 (multiple-access scheme )的數(shù)據(jù)。
調制解調器10A1判定所希望的信道是否為空閑(步驟S32)。信道只需要為時間和頻帶的至少一種，并且在該示例中使用頻帶。當調制解調器10A1 希望使用2—30MHz頻帶并且當在時間t81和t82之間沒有輸出請求信號RS 時，由于通信方法C在下述數(shù)據(jù)階段Td (時間t84和t86之間)期間不執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，因此調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D的控制器405判定所希望的信道為空閑(步驟S32:是)，并終止處理。
因此，調制解調器10A1在時間t84使用2—30MHz頻帶執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，而不執(zhí)行相位矢量修正處理。在這種情況下，由于調制解調器10B1在時間 t83輸出請求信號RS，因此調制解調器10A1檢測從調制解調器10B1輸出的請求信號RS;并且調制解調器10A1和10B1在數(shù)據(jù)階段Td期間交替執(zhí)行數(shù) 據(jù)通信。
而且，在圖21中，控制階段Tc的持續(xù)時間和數(shù)據(jù)階段Td的持續(xù)時間與商用交流電壓AC的兩個周期相等。但是，只要超過商用交流電壓AC的1/6 周期即可以是任意的。特別是，優(yōu)選對于單相(single-phase)使用1/2周期；對于三相使用1/6或以上的周期。這是由于它可以消除判斷商用交流電壓AC增高還是降低的需要，即使是當商用交流電壓AC的波形因一對插頭端子的相反插入方向而反相時。
持續(xù)時間不必為數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)劃分而相等劃分。例如，一個持續(xù)時間可以比另一個長。雖然，在圖21中，數(shù)據(jù)通信在一個數(shù)據(jù)階段Td對于一種通信方法執(zhí)行三次，但是執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的次數(shù)也可以是任意的。
在時間t86，調制解調器10A1開始圖22中所說明的處理，并且再一次檢索請求信號RS(步驟S31)。同時，調制解調器IOAI判定所希望的信道(頻帶)是否為空(步驟32)。調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D的控制器 405判定在時間t86和t87之間是否輸出請求信號RS。如圖21所示，由于調制解調器10C1輸出請求信號RS，因此由于通信方法C在時間t84和t86 之間，在下述的數(shù)據(jù)階段Td期間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，控制器405判定所希望的信道不為空。(步驟S32:否)
調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D的控制器405對應于信道(頻帶) 修正相位矢量(步驟S32).在該示例中，存儲器33存儲與對應于2 — 30MHz 頻帶的相位矢量PVl相關的數(shù)據(jù)，以及與16-30MHz頻帶對應的相位矢量PV2 相關的數(shù)據(jù)。而且，相位矢量PV1是調制解調器10A1設定作為時間t81和 t87之間的相位矢量。
在下述數(shù)據(jù)階段Td (時間t86和t89之間)期間，通信方法C執(zhí)行數(shù)據(jù) 通信(由于不能使用2 —16MHz頻帶)，調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D 的控制器405從存儲器33提取與對應于16 — 30MHz頻帶的相位矢量相關的數(shù)據(jù)。即，控制器405從存儲器33提取與相位矢量PV2相關的數(shù)據(jù)；并且調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D的相位旋轉器408修正相位矢量為PV2 (步驟S32)。相位矢量修正處理在第四實施方式中已經(jīng)詳細說明，并且省略其說明。
一旦改變相位矢量，調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D的IFFT變換器420就對其相位矢量使用PV2被旋轉的子載波執(zhí)行IFFT變換，以產(chǎn)生已傳輸信號。調制解調器10A1的PLC PHY模塊42D通過控制帶通濾波器45對于已傳輸信號關閉2 —16MHz頻帶。在16—30MHz頻帶中的己傳輸信號被作為請求信號RS通過驅動器IC46、耦合器27、連接器12和插頭3輸出到電力線2。調制解調器10A1在時間t87和t88之間輸出請求信號RS(步驟S33) 并終止處理。調制解調器10B1執(zhí)行相同的處理，并省略其說明。因此，在時間t89處開始的數(shù)據(jù)階段Td，調制解調器10C1在2 —16MHz頻帶中執(zhí)行數(shù) 據(jù)通信，并且調制解調器10A1和10B1在16 — 30腿z頻帶中執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
由于調制解調器10A1根據(jù)請求信號的頻帶修正相位矢量，因此其他調制解調器10B1， IOCI，…可以容易地確定用于請求信號RS的頻帶，即使在傳輸線的狀況劣化時。當任意其他調制解調器區(qū)別請求信號RS時，可以獲
得同樣的效果。
如上所述，在第五實施方式中，根據(jù)用于請求信號RS的頻帶修正相位矢量。因此，盡管傳輸線狀況變化，用于請求信號RS的頻帶也可以順利的指定。因此，即使在傳輸線狀況劣化時，也可以順利分辨相位矢量。
在上述第三到第五實施方式中，己經(jīng)說明了在作為參照點的零交叉相關的時機輸出請求信號RS的情況。但是，該時機不必須參照零交叉。例如，時機可以任意參照，只要是商用交流電壓AC到達預定電壓值(例如10V)處并且在被檢測時間點開始即可。
在上述第一到第五實施方式中，已經(jīng)說明了電力線作為傳輸線的示例執(zhí) 行控制信號的傳輸和數(shù)據(jù)通信的情況。但是，也可以使用電力線以外的其他線。例如，可以使用無線或有線電纜作為傳輸線。對于有線傳輸線而言，例如可以使用同軸電纜，電話線和揚聲器線等各種電纜。
在上述第一到第五實施方式中，相位矢量修正被稱為"旋轉子載波的相位"。這與在復坐標系上旋轉信號點相同。另外，說明書中的"相位矢量" 為表示旋轉度的一系列值，各子載波的信號點在復坐標系上通過旋轉度進行旋轉，各子載波組成例如OFDM信號的多載波信號。因此，"相位矢量"是用以使得多載波信號的時間波形修平的值的組合(已知時間軸上的峰值)。相位矢量具有兩種，例如固定值是預定值的組合，和可變值是根據(jù)預定條件的變化值的組合。預定條件包括循環(huán)移位和任意值。另外，相位矢量也稱為"載波相位"。在該示例中，固定值被稱為"確定的載波相位"；并且可變值被稱為"任意載波相位"。上述請求信號RS也稱為CDFC (—般分布式協(xié)調功能 (Commonly Distributed Coordination Function))信號。
上述第一到第五實施方式為個別說明。但是，如果需要可以組合這些實施方式。
根據(jù)本發(fā)明的通信設備和通信方法，由于當使用不同通信方法的多個通信設備連接到相同電力線時，具有可以避免信號之間的干擾而進行通信的能力，所以對于電力線通信，特別是在集合式住宅例如公寓中和住宅單元中是有用的。
需要指出的是前述實施方式僅為說明的目的而給出，并不構成對本發(fā)明的限定。本發(fā)明參照實施方式做出說明，但是應當理解其中所使用的術語僅為說明和闡述，而不做出限定。在隨附的所述和做出修改的權利要求書的范
圍內，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的范圍內，可以做出變化。雖然本發(fā)明參照特定結構，材料和實施方式予以說明，但是本發(fā)明不意在限定與所特別公開之處，相反，本發(fā)明可以延伸到所有功能相同的結構方法和用途，例如在所附權利要求書的范圍內。
本發(fā)明并不限于前述的實施方式，在不偏離本發(fā)明范圍內可以進行任何修改和變化。
工業(yè)適用性
本發(fā)明可以容易地檢測從其他使用不同方法并連接于相同傳輸線路上的通信設備輸出的信號，并且不需要分別執(zhí)行復雜的調制和其他處理就可以避免信號之間的干擾。
權利要求
1.一種通信設備，其能夠連接于至少連接有第一通信設備和第二通信設備的電力線，所述第一通信設備能夠與所述通信設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，并且所述第二通信設備不能與所述通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸，所述通信設備包括接收器，用以接收來自所述第二通信設備的信號；載波檢測器，用以檢測所述信號中的預定數(shù)據(jù)；信道設置單元，用以當所述載波檢測器檢測到所述預定數(shù)據(jù)設定所述第一通信設備使用的時間和頻帶中至少一者，所述第一通信設備使用的時間或頻帶不同于所述第二通信設備使用的時間或頻帶；以及傳輸器，用于以所述第一通信設備使用的所述時間和所述頻帶的至少一者與所述第一通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的通信設備，其中所述信號為包括多個子載波的多載波信號。
3. 根據(jù)權利要求2所述的通信設備，還包括相位旋轉器，用以使得所述多個子載波的相位旋轉一相位矢量，所述相位矢量表示預定旋轉度，其中，所述載波檢測器檢測在其相位旋轉了所述相位矢量的、包括多個子載波的所述多載波信號中的所述預定數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的通信設備，其中，所述接收器還接收來自所述第一通信設備的多載波信號，所述第一通信設備使用的所述相位矢量與所述第二通信設備使用的相位矢量不同。
5. 根據(jù)權利要求4所述的通信設備，其中，所述第一通信設備使用的頻帶與所述第二通信設備使用的頻帶不同。
6. 根據(jù)權利要求4所述的通信設備，其中，所述第一通信設備使用的所述相位矢量和所述第二通信設備使用的所述相位矢量之間具有PN序列的關系。
7. 根據(jù)權利要求6所述的通信設備，其中，所述PN序列為M序列。
8. 根據(jù)權利要求3所述的通信設備，其中，所述接收器還接收同步信號，并且對應于所述同步信號的所述相位矢量與對應于所述多載波信號的所述相位矢量不同。
9. 根據(jù)權利要求8所述的通信設備，其中，所述同步信號的頻帶與所述多載波信號的頻帶不同。
10. 根據(jù)權利要求8所述的通信設備，其中，在對應于所述同步信號的所述相位矢量和對應于所述多載波信號的所述相位矢量之間具有PN序列的關系。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的通信設備，其中所述PN序列為M序列。
12. 根據(jù)權利要求3所述的通信設備，其中，所述接收器還接收同步信號，所述多載波信號基于所述同步信號在預定時間中被輸出。
13. 根據(jù)權利要求l所述的通信設備，還包括時間點檢測器，用以檢測傳輸?shù)剿鲭娏€的交流電壓到達預定電壓值的時間點，所述多載波信號基于所述時間點在預定時間中被輸出。
14. 一種集成電路裝置，能夠連接于至少連接有第一通信設備和第二通信設備的電力線，所述第一通信設備能夠與所述集成電路裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，并且所述第二通信設備不能夠與所述集成電路裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，所述集成電路裝置包括接收器，用以接收來自所述第二通信設備的信號；載波檢測器，用以檢測在所述信號中的預定數(shù)據(jù)；信道設置單元，用以當所述載波檢測器檢測到所述預定數(shù)據(jù)時，設定所述第一通信設備使用的時間和頻帶中的至少一者，所述第一通信設備使用的時間或頻帶不同于所述第二通信設備使用的時間或頻帶；以及傳輸器，用于以所述第一通信設備使用的所述時間和所述頻帶的至少一者與所述第一通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸。
15. —種通信方法，用以控制通信設備通過至少連接有第一通信設備和第二通信設備的電力線進行的數(shù)據(jù)傳輸，所述第一通信設備能夠與所述通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸，并且所述第二通信設備不能與所述通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸，所述通信方法包括從所述第二通信設備接收信號；在所述信號中檢測預定數(shù)據(jù)；當所述載波檢測器檢測到預定數(shù)據(jù)時，設定用于所述第一通信設備的時間和頻帶中的至少一者，所述第一通信設備使用的時間或頻帶不同于第二通信設備使用的時間或頻帶；以及以所述第一通信設備的所述時間和所述頻帶的至少一者與所述第一通信設備執(zhí)行所述數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
通信設備在預定階段T1，T2，T3，…期間重復輸出第一多載波信號SS，并在基于第一多載波信號SS的預定時機輸出相位矢量與第一多載波信號SS不同的第二多載波信號RS。通信設備還檢測從使用與所述通信設備不同的通信方法的另一個通信設備輸出的第二多載波信號RS。因此，兩個通信設備可以不執(zhí)行相關復雜的調制和其他處理就可以區(qū)分第一多載波信號SS和第二多載波信號RS。
文檔編號H04B3/54GK101107788SQ20068000277
公開日2008年1月16日申請日期2006年10月12日優(yōu)先權日2005年10月12日
發(fā)明者児玉宣貴, 古賀久雄申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社

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