電力線通信系統的轉發器的製作方法
2023-06-13 07:14:41 1
專利名稱：電力線通信系統的轉發器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在電力網中進行數據傳輸的方法和設備。
背景技術：
「電力線通信」(PLC)涉及大家公知的一種方法，利用這種方法，通過本來是意在供電的電力網的電線進行數據傳輸。這類電力線通信的優點主要在於以下事實，在或多或少每個家庭，屬於電力網的線路實際上存在於每個房間。這使不需要重新布線就實現不同房間的應用裝置互聯成為可能。同時，在這方面，根據過時的法令規定，迄今在電力線的信號傳輸只有小的頻率範圍被允許，這些限制在將來將被突破，使超過10Mbit/s的數據率成為可能。這裡，電力線通信不僅能被用於作為通過電力網接入網際網路的所謂「最後一英裡」的主要接入方式，而且也能作為設立家庭網的主要方式。運用以上所提及的高速率，將能夠實現，比如不用另加電纜即可從起居室的錄像機直接發送信號給不同房間的電視機。
然而，使用電力線的數據通信遇到了一些技術方面的問題，比如因為線路安裝的繞路導致的高衰減(也有一些情況下插座相互靠的太近)。
在電力網不同相線間不當的傳輸。根據現有技術，無源的相耦合器被用在配電櫃中以用於不同相線間的傳輸，然而，傳輸功率在不同相線間分配，因而被減小。
無數幹擾源的存在，原理上包括各種電子設備。
低的允許傳輸功率。
為了解決以上所概述的部分問題，根據WO 00/21212已知，轉發器被沿著電力網的一個相線排列，相互隔開，該轉發器能通過一個接收器接收相線上傳輸的數據信號，對其進行解碼，隨後通過傳送器將放大後的數據信號回傳到相線上。
發明內容
根據這個背景，本發明的目的是提供一種方法和一種設備，該方法和設備使得帶有多個相線的電力網中的電力線通信能夠改進。
本發明的該目的是通過具有如權利要求1中請求保護的特徵的方法，和通過具有在權利要求6中請求保護的特徵的設備實現的。這些實施方案的優點在附加權利要求中描述。
在依照本發明的一種用於在電力網中進行數據傳輸的方法(所謂電力線通信)中，在電力網中一個相線上傳輸的數據被接收，然後重新傳送。本方法的特徵在於以下事實，即數據在至少一條不同於它被接收時的相線的另一條相線上被重新傳送。數據的重新傳送最好在最大允許功率進行。
這種方法通過主動將在一個相線上傳輸的數據傳遞到至少一個不同相線上，保護了在電力網不同相線間的數據傳輸。特別的，由於據此可以對一個信號進行放大，通過這種方法，可以實現將最大衰減減少達一半，並且使每相線的有效傳輸功率達到三倍。這樣，電力通信的可靠性得到確保。
使用這種方法，從第一相線上接收的數據能在至少一個不同的相線上重新傳輸，而且還附加地在該第一相線上傳輸。這樣，在第一相線上就實現了轉發器的功能，該轉發器的功能導致微弱信號的放大。特別的，利用這種方法，從第一相線上接收的數據能隨後在電力網的所有相線上重新傳送，最好是以最大允許傳輸功率(「標準轉發器」)。數據的這種轉發，在所有相線上有著同樣的強度，需要最小量的控制。
根據這種方法的擴展，數據也可以只在電力網的初始信號強度弱的相線上被重新傳輸，也就是說信號強度低於某個閥值。這樣，「自適應的轉發器」能被獲得，該自適應的轉發器只在仍然沒有可能接收的相線上重發信號。
根據這種方法的另一個擴展，數據也可以只在特定數據的地址被連到的電力網某相線上被重新傳輸。在這類「智能轉發器」的情況下，必須知道哪個相線連接到哪個應用裝置，例如通過對有關響應信號的分析。如果其中的一個應用裝置隨後被電力網的一個相線上地數據尋址，這個數據能具體地被傳遞到被訪地址(應用裝置)所在的相線上。
另外，運用這個方法，如果其中數據在被重新傳輸前被準備的線路管理也被採用的話，那就很有利了。特別地，所述準備可以包含信道均衡和信道匹配。為達此目的，後期補救不如先前採取信道分析。
本發明進一步涉及一種用於在電力網中傳輸數據的設備(電力線通信)，該設備包含一個用於接收電力網第一相線上傳輸的數據的接收器，和一個用於在電力網第二相線上發送數據的發送器。本設備的特徵在於該第一和第二相線是不同的。這意味著利用該設備，在第一相線上傳輸和被接收器接收的數據能通過傳送器被傳遞到一個不同的(第二)相線，因此本設備，如上述解釋的方法的內容所示，造成了不同相線的一種耦合。
從而所述設備最好對電力網每個相線都包含接收器和發送器，其中所有接收器和發送器通過該設備的控制單元耦合在一起。如此，有可能從任一個相線上接收數據，並將其傳遞到至少一個其它相線上。
本設備和/或它的控制單元也可以如此被設定，使得該設備能執行上述類型的方法。這意味著它能執行，特別是，上述標準轉發器的各種功能，自適應轉發器、智能轉發器和/或線路管理器的功能。
此外，本設備可以最好包含一個(大批)用於在電力網相線上傳輸的數據的臨時存貯器。通過這個存貯設備的幫助，通過對該設備的控制單元的適當編程，本設備可能集中操作去實現連接到電力網的所有裝置備用功能，使得這些功能可以被完全切斷。
此外，本設備可以裝備附加的傳輸和接收模塊，使得能夠與其它傳輸方法和網絡進行連接與通信。如此，本設備能作為在不同傳輸網絡之間的通用或可適應耦合模塊進行操作。
此外，本設備可以裝備一個附加的網絡過濾器，以提高將「家庭網」與「接入網」的分離，例如，這樣能確保接入網際網路，和因而增加在家庭裡的可能數據束率。從而，一個更進一步的傳送器和接收器可以優選被集成在接入端，選擇的數據可以被路由經過該過濾器。
本發明參考附圖中所示的一個實施例進一步描述，然而本發明並不限於該實施例。
附圖中示意性示出利用依照本發明的用於耦合不同相線的設備的電力線通信結構。
具體實施例方式
附圖的上部分顯示一個基於電力線通信的家庭網絡，其中不同的應用裝置20-25連接到電力線10的三根相線11，12和13上。這些應用裝置例如可以是在第一個相線11上的電視20，錄像機21和硬碟(HD)錄像機器22，在第二個相線12上的PC 23，在第三個相線13上的洗衣機24和其它應用裝置25。在這類的配置中，可能發生連接到不同相線11，12上的兩個應用裝置(比如錄像機21和PC 23)之間的通信問題。
為了解決這個問題，依照本發明，一種轉發器1被連接到相線11，12和13，其中轉發器1最好安裝在儀表盒6的中央位置或在一個輔助的配電櫃中。然而，唯一重要考慮的是轉發器1能被安裝在一個位置，在該位置存在與建築或住宅中的電力網所有相線的接入口，例如幾乎在每個住宅中都存在的的炊具連接。
對於每個相線11，12，13，轉發器1包含電力線收發器3，4，5，每個有一個從相線上接收數據的接收器，和一個用於在(相同)相線上傳送數據的傳送器。如圖所示，收發器3連到相線11，收發器4連到相線12，收發器5連到相線13。
此外，所有三個收發器3，4，5被耦合到控制單元2，控制單元2可以是不同的設計，以實現不同複雜度的功能。在最簡單情況中，作為一個標準轉發器，它能夠將從一根線，例如相線11，接收並且經過準備的信號均勻地傳遞到全部相線11，12，13。相反，在作為一個自適應轉發器操作的情況下，經過準備的信號只傳遞到原始信號微弱的那些相線，也就是說，還沒有可能接收的相線。在作為一個智能轉發器操作的情況下，控制器2在相關響應信號的基礎上還另外分析哪個應用裝置連接哪個相線上。這樣，重新傳送的信息將只是在特定被訪地址位於其上的相線上進行傳輸。最後，在線路管理器的情況下，轉發器1也能同時進行信道分析功能，並且可能和需要的話，也進行補償和匹配的功能。
轉發器1的中央排列同時解決衰減，相耦合和信噪比的問題。通過更新轉發器1的現有安裝，即使在有問題的情況下，最終也能確保可靠性和高數據速率，
參考數字列表1本發明的轉發器2控制單元3，4，5電力線收發器6儀表盒10電力線11，12，13相線20電視21錄像機22HD錄像機23PC24洗衣機25應用裝置
權利要求
1.一種在電力網中傳輸數據的方法，其中，在電力網的一個特定的相線(11)上傳輸的數據被接收，然後被重新傳輸，其特徵在於所述數據在不同於所述相線(11)的至少一個相線(12，13)被重新傳輸。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述數據在所有相線(11-13)上被重新傳輸。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述數據在原始信號強度低於一個閥值的相線(11-13)上被重新傳輸。
4.根據權利要求1到3中任一項所述的方法，其特徵在於所述數據只在與數據的被訪地址(20-25)連接的相線(11-13)上被重新傳輸。
5.根據權利要求1到4中任一項所述的方法，其特徵在於在所述重新傳輸之前進行一個準備操作，具體地是信道均衡和信道匹配。
6.一種在電力網中傳輸數據的設備(1)，包括用於接收在電力網第一相線(11-13)上傳輸的數據的接收器(3-5)和一個用於在電力網中第二相線(12-13)上傳輸數據的發送器(3-5)，其特徵在於該第一相線和第二相線是不同的。
7.根據權利要求6所述的設備，其特徵在於其對於電力網每個相線(11-13)都包括一個接收器和一個發送器，並且所有接收器和發送器通過一個控制單元(2)耦合在一起。
8.根據權利要求6或7所述的設備，其特徵在於其包括一個存貯設備，用於在電力網中的相線(11-13)上傳輸的數據的臨時存貯。
9.根據權利要求6到8任一項所述的設備，其特徵在於其裝備附加的傳輸和接收模塊，用於連接到具有不同傳輸方法的其它網絡。
10.根據權利要求6到9中任一項所述的設備，其特徵在於其裝備附加的網絡過濾器，用於將家庭網絡從外部網絡中分離，其中進一步的接收器和傳送器最好集成在外部端，並且選擇的數據被路由通過該過濾器。
全文摘要
本發明涉及一種方法和一種設備(1)，在電力網中進行數據傳輸(電力線通信)。設備(1)最好放在一個配電櫃(6)中，配備收發器(3，4，5)，每個收發器連接到電力網的一個相線上(11，12，13)，從收發器上能接收數據，通過它們能發送數據。收發器通過一個控制單元(2)耦合起來，其中控制單元能保證從一個相線上接收的數據在經過準備後能被傳送到至少另一條相線上。據此，用同樣傳送功率重傳到所有相線上，或者匹配特殊信號強度或數據被訪地址的重傳就能實現。
文檔編號H04L12/66GK1640005SQ03805684
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月3日 優先權日2002年3月12日
發明者T·沃爾梅, T·德鮑姆, C·德佩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司