專利名稱：電力線通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電力網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備。
背景技術(shù)：
“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(wǎng)的電線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這類電力線通信的優(yōu)點(diǎn)主要在于以下事實(shí)，在或多或少每個家庭，屬于電力網(wǎng)的線路實(shí)際上存在于每個房間。這使不需要重新布線就實(shí)現(xiàn)不同房間的應(yīng)用裝置互聯(lián)成為可能。同時，在這方面，根據(jù)過時的法令規(guī)定，迄今在電力線的信號傳輸只有小的頻率范圍被允許，這些限制在將來將被突破，使超過10Mbit/s的數(shù)據(jù)率成為可能。這里，電力線通信不僅能被用于作為通過電力網(wǎng)接入因特網(wǎng)的所謂“最后一英里”的主要接入方式，而且也能作為設(shè)立家庭網(wǎng)的主要方式。運(yùn)用以上所提及的高速率，將能夠?qū)崿F(xiàn)，比如不用另加電纜即可從起居室的錄像機(jī)直接發(fā)送信號給不同房間的電視機(jī)。
然而，使用電力線的數(shù)據(jù)通信遇到了一些技術(shù)方面的問題，比如因?yàn)榫€路安裝的繞路導(dǎo)致的高衰減(也有一些情況下插座相互靠的太近)。
在電力網(wǎng)不同相線間不當(dāng)?shù)膫鬏?。根?jù)現(xiàn)有技術(shù)，無源的相耦合器被用在配電柜中以用于不同相線間的傳輸，然而，傳輸功率在不同相線間分配，因而被減小。
無數(shù)干擾源的存在，原理上包括各種電子設(shè)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(jù)WO 00/21212已知，轉(zhuǎn)發(fā)器被沿著電力網(wǎng)的一個相線排列，相互隔開，該轉(zhuǎn)發(fā)器能通過一個接收器接收相線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號，對其進(jìn)行解碼，隨后通過傳送器將放大后的數(shù)據(jù)信號回傳到相線上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)這個背景，本發(fā)明的目的是提供一種方法和一種設(shè)備，該方法和設(shè)備使得帶有多個相線的電力網(wǎng)中的電力線通信能夠改進(jìn)。
本發(fā)明的該目的是通過具有如權(quán)利要求1中請求保護(hù)的特征的方法，和通過具有在權(quán)利要求6中請求保護(hù)的特征的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。這些實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在附加權(quán)利要求中描述。
在依照本發(fā)明的一種用于在電力網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?所謂電力線通信)中，在電力網(wǎng)中一個相線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收，然后重新傳送。本方法的特征在于以下事實(shí)，即數(shù)據(jù)在至少一條不同于它被接收時的相線的另一條相線上被重新傳送。數(shù)據(jù)的重新傳送最好在最大允許功率進(jìn)行。
這種方法通過主動將在一個相線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳遞到至少一個不同相線上，保護(hù)了在電力網(wǎng)不同相線間的數(shù)據(jù)傳輸。特別的，由于據(jù)此可以對一個信號進(jìn)行放大，通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)將最大衰減減少達(dá)一半，并且使每相線的有效傳輸功率達(dá)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(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)發(fā)器的功能，該轉(zhuǎn)發(fā)器的功能導(dǎo)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(shù)據(jù)能隨后在電力網(wǎng)的所有相線上重新傳送，最好是以最大允許傳輸功率(“標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)發(fā)器”)。數(shù)據(jù)的這種轉(zhuǎn)發(fā)，在所有相線上有著同樣的強(qiáng)度，需要最小量的控制。
根據(jù)這種方法的擴(kuò)展，數(shù)據(jù)也可以只在電力網(wǎng)的初始信號強(qiáng)度弱的相線上被重新傳輸，也就是說信號強(qiáng)度低于某個閥值。這樣，“自適應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器”能被獲得，該自適應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器只在仍然沒有可能接收的相線上重發(fā)信號。
根據(jù)這種方法的另一個擴(kuò)展，數(shù)據(jù)也可以只在特定數(shù)據(jù)的地址被連到的電力網(wǎng)某相線上被重新傳輸。在這類“智能轉(zhuǎn)發(fā)器”的情況下，必須知道哪個相線連接到哪個應(yīng)用裝置，例如通過對有關(guān)響應(yīng)信號的分析。如果其中的一個應(yīng)用裝置隨后被電力網(wǎng)的一個相線上地數(shù)據(jù)尋址，這個數(shù)據(jù)能具體地被傳遞到被訪地址(應(yīng)用裝置)所在的相線上。
另外，運(yùn)用這個方法，如果其中數(shù)據(jù)在被重新傳輸前被準(zhǔn)備的線路管理也被采用的話，那就很有利了。特別地，所述準(zhǔn)備可以包含信道均衡和信道匹配。為達(dá)此目的，后期補(bǔ)救不如先前采取信道分析。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于在電力網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備(電力線通信)，該設(shè)備包含一個用于接收電力網(wǎng)第一相線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的接收器，和一個用于在電力網(wǎng)第二相線上發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送器。本設(shè)備的特征在于該第一和第二相線是不同的。這意味著利用該設(shè)備，在第一相線上傳輸和被接收器接收的數(shù)據(jù)能通過傳送器被傳遞到一個不同的(第二)相線，因此本設(shè)備，如上述解釋的方法的內(nèi)容所示，造成了不同相線的一種耦合。
從而所述設(shè)備最好對電力網(wǎng)每個相線都包含接收器和發(fā)送器，其中所有接收器和發(fā)送器通過該設(shè)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(shù)據(jù)，并將其傳遞到至少一個其它相線上。
本設(shè)備和/或它的控制單元也可以如此被設(shè)定，使得該設(shè)備能執(zhí)行上述類型的方法。這意味著它能執(zhí)行，特別是，上述標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)發(fā)器的各種功能，自適應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器、智能轉(zhuǎn)發(fā)器和/或線路管理器的功能。
此外，本設(shè)備可以最好包含一個(大批)用于在電力網(wǎng)相線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的臨時存貯器。通過這個存貯設(shè)備的幫助，通過對該設(shè)備的控制單元的適當(dāng)編程，本設(shè)備可能集中操作去實(shí)現(xiàn)連接到電力網(wǎng)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(shè)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(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接與通信。如此，本設(shè)備能作為在不同傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的通用或可適應(yīng)耦合模塊進(jìn)行操作。
此外，本設(shè)備可以裝備一個附加的網(wǎng)絡(luò)過濾器，以提高將“家庭網(wǎng)”與“接入網(wǎng)”的分離，例如，這樣能確保接入因特網(wǎng)，和因而增加在家庭里的可能數(shù)據(jù)束率。從而，一個更進(jìn)一步的傳送器和接收器可以優(yōu)選被集成在接入端，選擇的數(shù)據(jù)可以被路由經(jīng)過該過濾器。


本發(fā)明參考附圖中所示的一個實(shí)施例進(jìn)一步描述，然而本發(fā)明并不限于該實(shí)施例。
附圖中示意性示出利用依照本發(fā)明的用于耦合不同相線的設(shè)備的電力線通信結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
附圖的上部分顯示一個基于電力線通信的家庭網(wǎng)絡(luò)，其中不同的應(yīng)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(yīng)用裝置例如可以是在第一個相線11上的電視20，錄像機(jī)21和硬盤(HD)錄像機(jī)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(jī)24和其它應(yīng)用裝置25。在這類的配置中，可能發(fā)生連接到不同相線11，12上的兩個應(yīng)用裝置(比如錄像機(jī)21和PC 23)之間的通信問題。
為了解決這個問題，依照本發(fā)明，一種轉(zhuǎn)發(fā)器1被連接到相線11，12和13，其中轉(zhuǎn)發(fā)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柜中。然而，唯一重要考慮的是轉(zhuǎn)發(fā)器1能被安裝在一個位置，在該位置存在與建筑或住宅中的電力網(wǎng)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。
對于每個相線11，12，13，轉(zhuǎn)發(fā)器1包含電力線收發(fā)器3，4，5，每個有一個從相線上接收數(shù)據(jù)的接收器，和一個用于在(相同)相線上傳送數(shù)據(jù)的傳送器。如圖所示，收發(fā)器3連到相線11，收發(fā)器4連到相線12，收發(fā)器5連到相線13。
此外，所有三個收發(fā)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(shè)計，以實(shí)現(xiàn)不同復(fù)雜度的功能。在最簡單情況中，作為一個標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)發(fā)器，它能夠?qū)囊桓€，例如相線11，接收并且經(jīng)過準(zhǔn)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(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器操作的情況下，經(jīng)過準(zhǔn)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(zhuǎn)發(fā)器操作的情況下，控制器2在相關(guān)響應(yīng)信號的基礎(chǔ)上還另外分析哪個應(yīng)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于其上的相線上進(jìn)行傳輸。最后，在線路管理器的情況下，轉(zhuǎn)發(fā)器1也能同時進(jìn)行信道分析功能，并且可能和需要的話，也進(jìn)行補(bǔ)償和匹配的功能。
轉(zhuǎn)發(fā)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(zhuǎn)發(fā)器1的現(xiàn)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(shù)據(jù)速率，
參考數(shù)字列表1本發(fā)明的轉(zhuǎn)發(fā)器2控制單元3，4，5電力線收發(fā)器6儀表盒10電力線11，12，13相線20電視21錄像機(jī)22HD錄像機(jī)23PC24洗衣機(jī)25應(yīng)用裝置
權(quán)利要求
1.一種在電力網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法，其中，在電力網(wǎng)的一個特定的相線(11)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收，然后被重新傳輸，其特征在于所述數(shù)據(jù)在不同于所述相線(11)的至少一個相線(12，13)被重新傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)在所有相線(11-13)上被重新傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)在原始信號強(qiáng)度低于一個閥值的相線(11-13)上被重新傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)只在與數(shù)據(jù)的被訪地址(20-25)連接的相線(11-13)上被重新傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述重新傳輸之前進(jìn)行一個準(zhǔn)備操作，具體地是信道均衡和信道匹配。
6.一種在電力網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備(1)，包括用于接收在電力網(wǎng)第一相線(11-13)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的接收器(3-5)和一個用于在電力網(wǎng)中第二相線(12-13)上傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)送器(3-5)，其特征在于該第一相線和第二相線是不同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于其對于電力網(wǎng)每個相線(11-13)都包括一個接收器和一個發(fā)送器，并且所有接收器和發(fā)送器通過一個控制單元(2)耦合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于其包括一個存貯設(shè)備，用于在電力網(wǎng)中的相線(11-13)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的臨時存貯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于其裝備附加的傳輸和接收模塊，用于連接到具有不同傳輸方法的其它網(wǎng)絡(luò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于其裝備附加的網(wǎng)絡(luò)過濾器，用于將家庭網(wǎng)絡(luò)從外部網(wǎng)絡(luò)中分離，其中進(jìn)一步的接收器和傳送器最好集成在外部端，并且選擇的數(shù)據(jù)被路由通過該過濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和一種設(shè)備(1)，在電力網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(電力線通信)。設(shè)備(1)最好放在一個配電柜(6)中，配備收發(fā)器(3，4，5)，每個收發(fā)器連接到電力網(wǎng)的一個相線上(11，12，13)，從收發(fā)器上能接收數(shù)據(jù)，通過它們能發(fā)送數(shù)據(jù)。收發(fā)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(shù)據(jù)在經(jīng)過準(zhǔn)備后能被傳送到至少另一條相線上。據(jù)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(qiáng)度或數(shù)據(jù)被訪地址的重傳就能實(shí)現(xiàn)。
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(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
發(fā)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