專利名稱：在電力線通信系統(tǒng)中檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入的方法和電力線通信調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及在電力線通信系統(tǒng)中檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入(ingress) 的方法。本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及電力線通信調(diào)制解調(diào)器。
背景技術(shù)：
電力線通信(PLC)又稱干線通信、電力線傳輸或電力線電信(PLT)、寬帶電力線 (BPL)、電力帶或電力線聯(lián)網(wǎng)(PLN)，該術(shù)語描述將電力分配導(dǎo)線用于數(shù)據(jù)同時(shí)分配的若干 不同系統(tǒng)。載波能通過疊加標(biāo)準(zhǔn)的50或60Hz交流電(AC)模擬信號(hào)來傳達(dá)語音和數(shù)據(jù)。對(duì) 于室內(nèi)應(yīng)用，PLC設(shè)備能將家庭電力線路用作傳輸介質(zhì)。這種技術(shù)例如用于家庭聯(lián)網(wǎng)或者 在家庭自動(dòng)化中用于照明設(shè)備和家用電器的遠(yuǎn)程控制，而不要安裝附加線路。在標(biāo)準(zhǔn)PLC系統(tǒng)中以差模(DM)方式發(fā)射和接收信號(hào)。差模信號(hào)化是一種在導(dǎo)線 對(duì)上傳輸信息的方法。在DM信號(hào)化中，一個(gè)導(dǎo)線攜帶一個(gè)信號(hào)，另一個(gè)導(dǎo)線攜帶其反信號(hào)， 因此兩個(gè)導(dǎo)線上與地之間的電壓的總和總是取為零。因此為了通信目的，PLC調(diào)制解調(diào)器 在家庭電力線網(wǎng)絡(luò)的出口的中性線與相線之間引入DM信號(hào)。另一 PLC調(diào)制解調(diào)器可在另 一出口接收這種DM信號(hào)，并利用DM信號(hào)控制與接收PLC調(diào)制解調(diào)器相關(guān)聯(lián)的家用電器。但是，在內(nèi)部電力線網(wǎng)絡(luò)中，在相線與中性線之間有非對(duì)稱元件，例如光源開關(guān)、 電流閘、保險(xiǎn)盒、支路等等。在這些非對(duì)稱元件中，PLC調(diào)制解調(diào)器引入的DM信號(hào)被轉(zhuǎn)換為 共模(CM)信號(hào)。為了提高PLC系統(tǒng)的覆蓋范圍，多輸入多輸出PLC調(diào)制解調(diào)器可利用不同 的信道，特別是還可利用共模信號(hào)。固定無線電廣播或其他外部傳輸可能對(duì)電力線通信有干擾。PLC調(diào)制解調(diào)器可具 有固定陷波(notch)濾波器，用于業(yè)余無線電波段。例如像ETSI TS102578中指定的動(dòng)態(tài) 或靈敏陷波的概念使得PLC調(diào)制解調(diào)器能夠描述固定無線電廣播站的進(jìn)入。電力線通信應(yīng) 當(dāng)忽略已經(jīng)檢測(cè)到無線電站的頻率。為了在PLC發(fā)射器中實(shí)現(xiàn)這種忽略，可使用適應(yīng)性陷 波濾波器，用于將傳輸信號(hào)抑制在預(yù)定頻帶。對(duì)于檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入，需要進(jìn)一步 的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入的方法和檢測(cè)進(jìn)入的 能力更強(qiáng)的電力線通信調(diào)制解調(diào)器。通過根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的方法和電力線通信調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)了該目的。通過考慮附圖和后面的描述，本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)將變得顯而易見。


附圖被包括以提供對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部 分。附圖示出實(shí)施例并與描述一起用于說明實(shí)施例的原理。其他實(shí)施例和實(shí)施例的很多期望優(yōu)點(diǎn)將是易于鑒別的，因?yàn)橥ㄟ^參考后面的詳細(xì)描述，它們變得更好理解。附圖的元件不 一定相對(duì)彼此成比例。相同的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的相似部件。圖1示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖，圖2示出本發(fā)明另一實(shí)施例的示意性流程圖，圖3示出本發(fā)明又一實(shí)施例的示意性流程圖，圖4示出電力線通信調(diào)制解調(diào)器的一個(gè)實(shí)施例，以及圖5示出電力線通信調(diào)制解調(diào)器的另一實(shí)施例。
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，下面的全部所述實(shí)施例可以以任何方 式組合，即，沒有限制的是，某些所述實(shí)施例不一定與其他實(shí)施例組合。此外要注意，全部附 圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件。要理解，可利用其他實(shí)施例，并且可做出結(jié)構(gòu)或邏輯變化，而不脫離本發(fā)明的范 圍。因此下面的詳細(xì)描述不是在限制性含義上做出，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。要理解，除非另有特別表示，否則這里所述不同實(shí)施例的特點(diǎn)可相互組合。圖1中描述在電力線通信中檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入的方法的示意性流程圖。在步驟S100，在電力線通信系統(tǒng)的某一頻率在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的 時(shí)間段期間，確定在該頻率的共模信號(hào)的強(qiáng)度。因?yàn)樵陔娏€通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信，所 以在該頻率的共模信號(hào)表示在該頻率出現(xiàn)外源或一些噪聲。在此應(yīng)用背景下術(shù)語“頻率”也 可以理解為“頻帶”，用于在電力線通信系統(tǒng)中進(jìn)行通信。共模信號(hào)的強(qiáng)度可以是在該頻率的信號(hào)的幅度或信號(hào)的功率。在步驟S102，確定共模信號(hào)的強(qiáng)度是否超過預(yù)定閾值。如果該強(qiáng)度超過預(yù)定閾值， 則檢測(cè)到進(jìn)入(S104)，否則確定沒有進(jìn)入。與差模信號(hào)(DM)相比，共模信號(hào)(CM)以更大的數(shù)量攜帶短波無線電廣播信號(hào)的 進(jìn)入信息。因此，與利用差模(DM)信號(hào)相比，利用共模信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的可靠性更高。與DM 信號(hào)相比，CM信號(hào)會(huì)顯示更高的電平，因?yàn)镈M模式信號(hào)由于電力線網(wǎng)絡(luò)的不對(duì)稱性而被轉(zhuǎn) 換。在識(shí)別有效廣播服務(wù)的進(jìn)入時(shí)錯(cuò)誤檢測(cè)會(huì)更少。通過比較差模信號(hào)與共模信號(hào)，可將電 力線不要的噪聲源從無線電廣播進(jìn)入中分離。通常家用電器將差模中的噪聲饋入電力線。對(duì)于不同的頻率或頻帶，可使用不同的預(yù)定閾值。因此，當(dāng)在各個(gè)不同頻率在電力 線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間確定在這各個(gè)頻率的共模信號(hào)的各個(gè)強(qiáng)度，比較 這各個(gè)強(qiáng)度與相應(yīng)閾值，并且通過這各個(gè)強(qiáng)度的至少其中之一超過相應(yīng)閾值來檢測(cè)到進(jìn)入 時(shí)，可以識(shí)別出出現(xiàn)進(jìn)入的不同頻率。在圖2中描述另一實(shí)施例的流程圖。在S104檢測(cè)到進(jìn)入之后，在電力線通信系統(tǒng) 中，在電力線通信信號(hào)的傳輸過程中，進(jìn)入的頻率被陷波(S106)。例如通過不利用會(huì)影響 進(jìn)入的頻率的頻率載波來將頻率陷波。因此，當(dāng)使用電力線通信系統(tǒng)時(shí)，對(duì)外部短波無線電 信號(hào)沒有干擾影響。因此，電力線通信系統(tǒng)與短波無線電信號(hào)或廣播無線電信號(hào)可以共存。 如果在多個(gè)不同頻率或頻帶檢測(cè)到進(jìn)入，則在電力線通信網(wǎng)絡(luò)的通信期間可將對(duì)應(yīng)的多個(gè) 不同頻率陷波。
在圖3中描述又一流程圖。在步驟S100，在電力線通信系統(tǒng)的某一頻率在電力線 通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信時(shí)，確定在該頻率的共模信號(hào)的強(qiáng)度。在步驟S300，確定背景噪聲。通過測(cè)量與用于無線電廣播的頻帶相鄰的頻帶中的 噪聲電平，可確定背景噪聲，例如在ETSI TS 102578中對(duì)此有更詳細(xì)的說明。如果該強(qiáng)度是超過背景噪聲的預(yù)定值(S302)，則在電力線通信信號(hào)的傳輸期間將 對(duì)應(yīng)的頻帶陷波(S304)。只將共模信號(hào)的強(qiáng)度處于超過背景噪聲的預(yù)定值的頻帶陷波進(jìn)一 步提高了可用頻帶的數(shù)量。不必陷波背景噪聲強(qiáng)的頻帶，因?yàn)樵谶@種情況下不可能接收足 夠質(zhì)量的短波無線電廣播信號(hào)，即使沒有并行的電力線通信系統(tǒng)工作。預(yù)定值例如可以為 14dB。在圖4中描述電力線通信調(diào)制解調(diào)器400。電力線通信調(diào)制解調(diào)器400包括接收 器402和檢測(cè)器404，接收器402配置為在電力線通信系統(tǒng)的某一頻率在電力線通信系統(tǒng)中 沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確定該頻率以及共模信號(hào)的強(qiáng)度，檢測(cè)器404配置為如果共 模信號(hào)的強(qiáng)度超過預(yù)定閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。接收器402連接到電力線網(wǎng)絡(luò)的三條線保護(hù)性接地線PE、相線P和中性線N。在圖5中描述另一實(shí)施例的電力線通信調(diào)制解調(diào)器500。除了接收器402和檢測(cè) 器404之外，電力線通信調(diào)制解調(diào)器500還包括噪聲確定單元406，噪聲確定單元406配置 為確定在該頻率的背景噪聲。此外，電力線通信調(diào)制解調(diào)器500還包括發(fā)射器408，發(fā)射器 408也連接到保護(hù)性接地線PE、相線P和中性線N。發(fā)射器408配置為在電力線通信信號(hào)的 傳輸期間，陷波共模信號(hào)的強(qiáng)度處于超過背景噪聲的預(yù)定值的頻率或多個(gè)頻率或頻帶。接收器402具有接收相線P與中性線N之間、相線P與保護(hù)性接地線PE之間、中性 線N與保護(hù)性接地線PE之間的差模①M(fèi))信號(hào)以及共模CM的能力。共模信號(hào)攜帶比差模 信號(hào)更響亮的(louder)無線電廣播信號(hào)的進(jìn)入的信息。因此，電力線通信調(diào)制解調(diào)器400、 500能訪問共模信號(hào)并通過靈敏性更低的模擬前端(AFE)或者以更高的可靠性檢測(cè)進(jìn)入。多輸入多輸出(MIMO)電力線通信調(diào)制解調(diào)器可具有測(cè)量共模信號(hào)的能力。這種 能力可以重新使用，以識(shí)別短波無線電廣播的存在。當(dāng)將在電力線通信系統(tǒng)的某一頻率在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段 期間在該頻率相線與中性線之間、相線與保護(hù)性接地線之間、中性線與保護(hù)性接地線之間 的至少一個(gè)差模信號(hào)的強(qiáng)度與共模信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行比較時(shí)，還可以識(shí)別出由連接到干線的 任何裝置引入的不期望噪聲。這降低了動(dòng)態(tài)適應(yīng)性陷波中錯(cuò)誤檢測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。通常，引入干 線的所有不期望噪聲具有比共模信號(hào)更強(qiáng)的差模信號(hào)。通過上述方法和電力線通信調(diào)制解調(diào)器，實(shí)現(xiàn)了更好的動(dòng)態(tài)(或靈敏或適應(yīng)性) 陷波。雖然這里示出和描述了具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，多種超級(jí)網(wǎng) 絡(luò)和/或等同實(shí)施方式可代替所示和所述的具體實(shí)施例而不脫離所述實(shí)施例的范圍。本申 請(qǐng)希望覆蓋這里討論的具體實(shí)施例的所有改型或變型。因此，希望本發(fā)明只受權(quán)利要求及 其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種在電力線通信系統(tǒng)中檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入的方法，包括在電力線通信系統(tǒng)的一個(gè)頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確 定在該頻率處的共模信號(hào)的強(qiáng)度；以及如果所述共模信號(hào)的強(qiáng)度超過預(yù)定閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在各個(gè)不同頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確定在該時(shí)間段 期間在所述各個(gè)頻率處的共模信號(hào)的各個(gè)強(qiáng)度； 比較所述各個(gè)強(qiáng)度與相應(yīng)閾值；以及如果所述各個(gè)強(qiáng)度中的至少一個(gè)超過相應(yīng)閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的方法，還包括 在電力線通信信號(hào)的傳輸期間，陷波檢測(cè)到了進(jìn)入的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的方法，還包括 確定背景噪聲；以及在電力線通信信號(hào)的傳輸期間，陷波所述共模信號(hào)的強(qiáng)度是超過所述背景噪聲的預(yù)定 值的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在電力線通信系統(tǒng)的所述頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確 定在該頻率處相線與中性線之間、相線與保護(hù)性接地線之間以及中性線與保護(hù)性接地線之 間的至少一個(gè)差模信號(hào)的強(qiáng)度，其中，對(duì)進(jìn)入的檢測(cè)基于所述至少一個(gè)差模信號(hào)的強(qiáng)度。
6.一種電力線通信調(diào)制解調(diào)器，包括接收器，配置為在電力線通信系統(tǒng)的一個(gè)頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的 時(shí)間段期間，確定在該頻率處的共模信號(hào)的強(qiáng)度；以及檢測(cè)器，配置為如果所述共模信號(hào)的強(qiáng)度超過預(yù)定閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力線通信調(diào)制解調(diào)器，其中，所述接收器還配置為在各個(gè) 不同頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確定在該時(shí)間段期間在所述 各個(gè)頻率處的共模信號(hào)的各個(gè)強(qiáng)度；以及其中，所述檢測(cè)器還配置為比較所述各個(gè)強(qiáng)度與 相應(yīng)閾值，并且如果所述各個(gè)強(qiáng)度中的至少一個(gè)超過相應(yīng)閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電力線通信調(diào)制解調(diào)器，還包括 發(fā)射器，配置為在電力線通信信號(hào)的傳輸期間，陷波檢測(cè)到了進(jìn)入的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電力線通信調(diào)制解調(diào)器，還包括 噪聲確定單元，配置為確定背景噪聲；以及發(fā)射器，配置為在電力線通信信號(hào)的傳輸期間，陷波所述共模信號(hào)的強(qiáng)度是超過所述 背景噪聲的預(yù)定值的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)所述的電力線通信調(diào)制解調(diào)器，其中，所述電力線通 信調(diào)制解調(diào)器配置為在多輸入多輸出方案中接收和發(fā)射電力線通信信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的電力線通信調(diào)制解調(diào)器，其中，所述接收器還 配置為在電力線通信系統(tǒng)的所述頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間， 確定在該頻率處相線與中性線之間、相線與保護(hù)性接地線之間以及中性線與保護(hù)性接地線 之間的至少一個(gè)差模信號(hào)的強(qiáng)度，并且所述檢測(cè)器還配置為基于所述至少一個(gè)差模信號(hào)的強(qiáng)度來檢測(cè)到進(jìn)入。
全文摘要
描述了在電力線通信系統(tǒng)中檢測(cè)短波無線電信號(hào)的進(jìn)入的方法，該方法包括在電力線通信系統(tǒng)的某一頻率處在電力線通信系統(tǒng)中沒有發(fā)生通信的時(shí)間段期間，確定在該頻率處的共模信號(hào)的強(qiáng)度，以及如果共模信號(hào)的強(qiáng)度超過預(yù)定閾值，就檢測(cè)到進(jìn)入。此外提供了對(duì)應(yīng)的電力線通信調(diào)制解調(diào)器(400，500)。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102119491SQ200980131287
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者安德里亞斯·斯楚瓦格爾 申請(qǐng)人:索尼公司