專利名稱：多載波通信方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用諸如電力線的平衡傳輸線的多載波通信方法和系統(tǒng)、以及組合于其中的通信裝置。
背景技術(shù)：
隨著智能家用電器的迅速發(fā)展，人們的注意力已經(jīng)指向電力線通信(以下簡稱為“PLC”)，其允許將現(xiàn)有的電力線用作傳輸線，以便控制每個家庭中的智能家用電器，而不用敷設(shè)新的電纜。
在近期有望進(jìn)一步發(fā)展的寬帶PLC系統(tǒng)中，主要使用諸如OFDM(正交頻分復(fù)用)的多載波系統(tǒng)作為PLC-調(diào)制方法。根據(jù)該多載波系統(tǒng)，開發(fā)了所謂的信道估計方法(信道評估方法)以實現(xiàn)高速傳輸。該信道估計方法設(shè)置每個載波的調(diào)制方法，以便僅使用具有較小誤碼率的載波，而不是具有較大誤碼率的載波。
下面參照圖8來討論現(xiàn)有技術(shù)。圖8是示出現(xiàn)有技術(shù)信道估計方法的描述性圖示。在圖8中，水平軸表示示出每個載波位置的頻率軸，而垂直軸表示在發(fā)送和接收之間的每個載波的SN-比。圖8中的SN-比包絡(luò)線40將載波的SN-比相互連接。在SN-比包絡(luò)線40中，距水平軸的更大距離提供了每個對應(yīng)載波的更好的SN-比。
在圖8中，64QAM-閾值51表示使用64QAM-調(diào)制方法(QAM是正交幅度調(diào)制的縮寫)所需的最小SN-比。16QAM-閾值52表示使用16QAM-調(diào)制方法所需的最小SN-比。QPSK-閾值53表示使用QPSK-調(diào)制方法(正交相位調(diào)制方法)所需的最小SN-比。BPSK-閾值54表示使用BPSK-調(diào)制方法(二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制方法)所需的最小SN-比。
在以上方法的每一個中，在每個SN-比等于或大于其預(yù)定閾值時，增加適當(dāng)?shù)腻e誤校正位使得可以校正在傳輸線中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)錯誤。每個根據(jù)所述調(diào)制方法的閾值通常具有約6dB的SN-比差。
這些調(diào)制方法具有按照64QAM-、16QAM-、QPSK-和BPSK-調(diào)制方法的順序而使之更大的多值。因此，按照相同的順序使每單位時間可傳送的信息量更大。同時，需要按照相同順序使之更大的SN-比。
現(xiàn)有技術(shù)信道估計方法選擇具有每個載波的SN-比所允許的較大多值的調(diào)制方法，并因此當(dāng)作為整體來看時能夠更高效地傳送信息。
例如，圖8中的載波C1、C2和C3中的每一個都具有等于或大于QPSK-閾值53但小于16QAM-閾值52的SN-比。假設(shè)載波C1、C2和C3中的每一個都使用16QAM-調(diào)制方法，則由于這些載波中每一個的SN-比都不夠，因此存在可能發(fā)生不可校正的數(shù)據(jù)錯誤的增大的可能性。因此，以上載波的每一個都選擇其SN-比足夠的QPSK-調(diào)制方法。載波C4具有大于16QAM-閾值52、但小于64QAM-閾值51的SN-比，并因此選擇16QAM-調(diào)制方法。類似地，載波C31到C34選擇64QAM-調(diào)制方法。
存在實現(xiàn)高效多載波傳輸方法的另一現(xiàn)有技術(shù)，現(xiàn)在將參照圖8在下面對其進(jìn)行描述。
如上所述，圖8中的載波C1、C2和C3選擇了QPSK-調(diào)制方法，而載波C4選擇了16QAM調(diào)制方法。載波C2、C3的每一個都具有顯著大于QPSK-閾值53的SN-比。這就意味著可以將載波C2、C3的傳輸功率減少到其SN-比略微超過QPSK-閾值53的程度?？梢詫鬏敼β实臏p少量分給載波C4，以便將載波C4的傳輸功率增加一對應(yīng)量。作為結(jié)果，載波C4具有大于64QAM-閾值51的SN-比，并有可能選擇具有更大多值的64QAM-調(diào)制方法。
簡言之，傳輸載波功率控制方法是在整個傳輸功率恒定的條件下通過控制每個載波的傳輸功率來以提高的效率傳送信息的技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)信道估計方法和傳輸載波功率控制方法特征在于載波只根據(jù)它們的SN-比來進(jìn)行選擇。然而，PLC具有使用室內(nèi)電力線作為傳輸線的特性，并因此具有由以上特性引起的傳輸功率泄漏或有害輻射發(fā)射的問題。對于期望在將來發(fā)展的高頻帶PLC而言，這是更為嚴(yán)重的問題。因此，在多載波系統(tǒng)中，必須考慮有害輻射發(fā)射的抑制和SN-比來選擇載波。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明的目的在于提供一種多載波通信方法和系統(tǒng)、以及與其相關(guān)的技術(shù)，其中，該多載波通信方法和系統(tǒng)可用于使用諸如電力線的平衡傳輸線的多載波通信中，以便根據(jù)傳輸線的SN-比和平衡(balancing)來選擇更大數(shù)量的載波和更大數(shù)量的、具有更大多值的調(diào)制方法，并抑制有害的輻射發(fā)射。
本發(fā)明的第一個方面提供了一種使用將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備相互連接的平衡傳輸線的多載波通信方法，該多載波通信方法包括測量平衡傳輸線的平衡；以及根據(jù)已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來控制通信模式。
以上方法實現(xiàn)了這樣的多載波通信，其可用來以各種方式實現(xiàn)通信模式控制，例如要在通信中使用的載波的選擇、載波功率控制，以及基于平衡傳輸線的平衡測量值的調(diào)制方法選擇。
本發(fā)明的第二方面提供了一種使用將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備互相連接的平衡傳輸線的多載波通信方法，該多載波通信方法包括測量平衡傳輸線的平衡和SN-比；以及根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來控制通信模式，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過測量而獲得。
以上方法實現(xiàn)了這樣的多載波通信，其可用來以各種方式實現(xiàn)通信模式控制，例如要在通信中使用的載波的選擇、載波功率控制、以及基于平衡傳輸線的平衡和SN-比的測量值進(jìn)行的調(diào)制方法選擇。
本發(fā)明的第三方面提供了如在第一方面中限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來選擇要在通信中使用的載波。
如上面給出的方法實現(xiàn)了基于平衡的測量值來選擇要使用的載波的多載波通信。
本發(fā)明的第四方面提供了如在第二方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來選擇要在通信中使用的載波，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
根據(jù)該方法，有可能實現(xiàn)基于平衡和SN-比的測量值來選擇要使用的載波的多載波通信。
本發(fā)明的第五方面提供了如在第四方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的SN-比，將具有小于預(yù)定參考值的SN-比的任何載波排除在通信之外。
遵照以上方法，將明顯具有差SN-比和許多比特錯誤的任何載波排除在通信之外。因此，可實現(xiàn)高度可靠的多載波通信。
本發(fā)明的第六方面提供了如在第四方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括依照頻率從最高到最低的順序來選擇載波。
遵照以上方法，選擇更大數(shù)量的、與低噪聲相關(guān)的高頻帶載波，并采用更大數(shù)量的、具有更大多值的調(diào)制方法。因此，實現(xiàn)了高效傳輸。
本發(fā)明的第七方面提供了如在第三方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括允許發(fā)送端設(shè)備選擇要在通信中使用的載波。
以上方法實現(xiàn)了在發(fā)送端設(shè)備中選擇要使用的載波的多載波通信。
本發(fā)明的第八方面提供了如在第四方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括允許接收端設(shè)備選擇要在通信中使用的載波，并將載波選擇結(jié)果通知給發(fā)送端設(shè)備。
遵照以上方法，接收端設(shè)備選擇要用于通信的載波，并隨后將載波選擇結(jié)果通知給發(fā)送端設(shè)備；并且發(fā)送端設(shè)備在接收到來自接收端設(shè)備的通知時，基于載波選擇結(jié)果確定可用載波。因而，多載波通信是切實可行的。
本發(fā)明的第九方面提供了如在第四方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的SN-比來選擇每個載波的調(diào)制方法。
以上方法基于SN-比來選擇載波選擇方法，并且可以實現(xiàn)總是有效的多載波通信。
本發(fā)明的第十方面提供了如在第四方面限定的多載波通信方法，其中，以預(yù)定時間間隔測量平衡和SN-比，并且其中控制通信模式包括每次在執(zhí)行平衡和SN-比的測量時都選擇要在通信中使用的新載波。
以上方法有可能與具體地說在如家庭電力線中明顯觀察到的那樣、噪聲發(fā)生達(dá)到頻繁變化的程度的環(huán)境中的逐個瞬間的情況無關(guān)地選擇載波。因此，可以實現(xiàn)總是適合于裝置(installation)環(huán)境的成功的多載波通信。
本發(fā)明的第十一方面提供了如在第一方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來控制要在通信中使用的載波的傳輸功率。
以上方法允許基于平衡測量值、按照抑制盡可能多的有害輻射發(fā)射的方法來控制可用載波的傳輸功率。作為結(jié)果，實現(xiàn)了考慮到減少有害輻射發(fā)射的環(huán)境友好的多載波通信。
本發(fā)明的第十二方面提供了如在第一方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括在測量平衡傳輸線的平衡時，減小表現(xiàn)出最低平衡的載波的傳輸功率，或者控制通信模式包括將該載波排除在通信之外。
根據(jù)該方法，有可能通過減小最低平衡載波的傳輸功率或?qū)⒃撦d波排除在通信之外來抑制有害輻射發(fā)射。
本發(fā)明的第十三方面提供了如在第二方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來控制要在通信中使用的載波的傳輸功率，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
以上方法允許基于平衡和SN-比的測量值、按照抑制盡可能多的有害輻射發(fā)射這樣的方式來控制可用載波的傳輸功率。作為結(jié)果，實現(xiàn)了考慮到SN-比和有害輻射發(fā)射的環(huán)境友好且高效率的多載波通信。
本發(fā)明的第十四方面提供了如在第二方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比，進(jìn)行要在通信中使用的載波的選擇和對載波傳輸功率的控制，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
以上方法允許根據(jù)SN-比和平衡的測量值來進(jìn)行要使用的載波的選擇和對其傳輸功率的控制。因此，可獲得環(huán)境友好且高度可靠的多載波通信。
本發(fā)明的第十五方面提供了如在第十三方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括將均已經(jīng)通過測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的平衡和所測量的SN-比分別與預(yù)定的第一和第二參考值相比較，第一參考值是與平衡有關(guān)的參考值，第二參考值是與SN-比有關(guān)的參考值，并且其中，(a)使用具有等于或大于第一參考值的平衡和等于或大于第二參考值的SN-比的載波，而不改變載波的傳輸功率；(b)使用具有等于或大于第一參考值的平衡和小于第二參考值的SN-比的載波，并增大載波的傳輸功率，或者將該載波排除在通信之外；(c)使用具有小于第一參考值的平衡和等于或大于第二參考值的SN-比的載波，并減小載波的傳輸功率；以及(d)將具有小于第一參考值的平衡和小于第二參考值的SN-比的載波排除在通信之外。
本發(fā)明的第十六方面提供了如在第十五方面限定的多載波通信方法，其中，根據(jù)平衡傳輸線中的輻射發(fā)射來確定第一參考值，根據(jù)基于調(diào)制方法的誤碼率來確定第二參考值。
以上方法提供了良好的控制，以便根據(jù)SN-比和平衡的測量值來抑制盡可能多的有害輻射發(fā)射。作為結(jié)果，實現(xiàn)了考慮到SN-比和有害輻射發(fā)射的環(huán)境友好且高度可靠的多載波通信。
本發(fā)明的第十七方面提供了如在第十六方面限定的多載波通信方法，其中，控制通信模式包括對為每個波段劃分的若干載波，共同(collectively)執(zhí)行載波選擇和對載波傳輸功率的控制中的至少一種。
遵照以上方法，將可用波段劃分成子波段，其每一個是例如1Mz，從而共同控制在這些子波段中的若干載波。作為結(jié)果，實現(xiàn)了簡便且高效的多載波通信。
本發(fā)明的第十八方面提供了如在第一方面限定的多載波通信方法，其中，測量平衡傳輸線的平衡包括允許發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的至少一個來測量該平衡。
遵照以上方法，在使用發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備兩者的時候，利用其上施加了較輕負(fù)荷的、發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的任一個來測量平衡。作為結(jié)果，可以獲得高效多載波通信。
本發(fā)明的第十九方面提供了如在第二方面限定的多載波通信方法，其中，測量平衡傳輸線的平衡和SN-比包括允許發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的至少一個測量平衡，并允許接收端設(shè)備測量SN-比。
遵照以上方法，在使用發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備兩者的時候，利用其上施加了較輕負(fù)荷的、發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的任一個來測量平衡。作為結(jié)果，對測量SN-比的接收端設(shè)備解除了施加在其上的負(fù)荷。
本發(fā)明的第二十方面提供了如在第一方面限定的多載波通信方法，其中，測量平衡傳輸線的平衡包括測量作為表征平衡的參數(shù)的縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗中的至少一個。
遵照以上方法，測量縱向轉(zhuǎn)換損耗或縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗，以便估計來自平衡傳輸線的有害輻射發(fā)射。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)高效多載波通信，其中，根據(jù)縱向轉(zhuǎn)換損耗或縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗的測量值來抑制有害輻射發(fā)射。
本發(fā)明的第二十一方面提供了一種多載波通信裝置，用來在第一用戶終端和第二用戶終端之間通過平衡傳輸線來提供多載波通信，該多載波通信裝置包括載波-選擇單元，用于選擇要在通信中使用的載波；發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元，用于向第二用戶終端傳送調(diào)制載波；接收機(jī)信號-解調(diào)單元，用于接收來自第二用戶終端的信號；以及耦合器單元，連接到平衡傳輸線，其中，載波-選擇單元根據(jù)平衡傳輸線的平衡和SN-比中的至少一個來選擇要在通信中使用的載波。
遵照以上結(jié)構(gòu)，基于平衡傳輸線的平衡和SN-比的測量值來選擇要用于通信的載波。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)同時考慮SN-比和有害輻射發(fā)射的抑制的多載波通信裝置。
本發(fā)明的第二十二方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括選擇結(jié)果通知單元，用于把載波-選擇單元進(jìn)行的選擇的結(jié)果通知給第二用戶終端。
遵照以上結(jié)構(gòu)，例如，接收端允許載波-選擇單元選擇要在通信中使用的載波，并隨后把選擇結(jié)果通知給發(fā)送端，利用此結(jié)果，在發(fā)送端中，基于來自接收端的通知確定實際要使用的載波。
本發(fā)明的第二十三方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，該包括平衡測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種多載波通信裝置，其中，SN-比-測量單元測量平衡傳輸線的SN-比，從而提供有助于選擇載波的測量結(jié)果。
本發(fā)明的第二十四方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括平衡測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡；以及平衡通知單元，用于把平衡的測量值通知給第二用戶終端。
遵照以上結(jié)構(gòu)，例如，接收端中的多載波通信裝置有可能測量接收端中的平衡，并把測量結(jié)果通知給發(fā)送端。
本發(fā)明的第二十五方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括平衡獲取單元，用于獲取由第二用戶終端通知的平衡的測量值。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種多載波通信裝置，其中，例如，平衡獲取單元獲取由接收端測量的平衡，從而從中提供有助于選擇載波的結(jié)果。
本發(fā)明的第二十六方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括SN-比-測量單元，用于測量平衡傳輸線的SN-比。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種多載波通信裝置，其中，SN-比-測量單元測量平衡傳輸線的SN-比，從而提供有助于選擇載波的測量結(jié)果。
本發(fā)明的第二十七方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括SN-比-測量單元，用于測量平衡傳輸線的SN-比；以及SN-比通知單元，用于把SN-比的測量值通知給第二用戶終端。
遵照以上結(jié)構(gòu)，例如，接收端中的多載波通信裝置有可能測量接收端中的SN-比，并把測量結(jié)果通知給發(fā)送端。
本發(fā)明的第二十八方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括SN-比獲取單元，用于獲取由第二用戶終端通知的SN-比的測量值。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種多載波通信裝置，其中，例如，SN-比-測量單元獲取由接收終端測量的SN-比，從而從中提供有助于選擇載波和調(diào)制方法二者的結(jié)果。
本發(fā)明的第二十九方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括選擇結(jié)果獲取單元，用于獲取第二用戶終端中的載波選擇結(jié)果，并選擇第一用戶終端處要用于通信的載波。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種多載波通信裝置，其中，例如，接收端設(shè)備進(jìn)行SN-比測量和載波選擇，從而將其通知給發(fā)送端設(shè)備；并且在發(fā)送端設(shè)備中，選擇結(jié)果獲取單元在接收到通知時選擇要用于通信的載波。
本發(fā)明的第三十方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括調(diào)制方法-選擇單元，用于為根據(jù)平衡傳輸線的平衡和SN-比選擇的每個載波選擇可用調(diào)制方法。
遵照以上結(jié)構(gòu)，可以基于平衡傳輸線的SN-比和平衡來選擇要應(yīng)用到每個載波上的總是最好的調(diào)制方法。
本發(fā)明的第三十一方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其還包括電功率-設(shè)置單元，用于設(shè)置根據(jù)平衡傳輸線的SN-比和平衡選擇的載波的傳輸功率。
遵照以上所述，可以根據(jù)平衡傳輸線的SN-比和平衡來設(shè)置可施加到載波上的傳輸功率。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)考慮到有害輻射發(fā)射的、環(huán)境友好且高效的多載波通信裝置。
本發(fā)明的第三十二方面提供了如在第二十一方面限定的多載波通信裝置，其中，使用縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗之一作為表征平衡的參數(shù)。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種高效多載波通信裝置，其中，測量縱向轉(zhuǎn)換損耗或縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗，以便估計來自平衡傳輸線的有害輻射發(fā)射，從而根據(jù)該估計來抑制有害輻射發(fā)射。
本發(fā)明的算三十三方面提供了一種調(diào)制解調(diào)器，用于在第一用戶終端和第二用戶終端之間通過平衡傳輸線提供多載波通信，該調(diào)制解調(diào)器包括測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡和SN-比二者；載波-選擇單元，用于根據(jù)由測量單元測量的平衡和SN-比來選擇要在通信中使用的載波；發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元，用于在向第二用戶終端傳送由載波-選擇單元選擇的載波之前調(diào)制該載波；接收機(jī)信號-解調(diào)單元，用于接收來自第二用戶終端的信號；以及耦合器單元，連接到平衡傳輸線。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種適應(yīng)多載波通信的調(diào)制解調(diào)器，用于根據(jù)SN-比和平衡的測量值來選擇要在通信中使用的載波和最佳調(diào)制方法，并進(jìn)一步抑制有害輻射發(fā)射。
本發(fā)明的第三十四方面提供了一種使用平衡傳輸線的多載波通信系統(tǒng)，該多載波通信系統(tǒng)包括測量單元，用于測量將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備相互連接的平衡傳輸線的平衡和SN-比二者；以及載波-選擇單元，用于根據(jù)由測量單元測量的平衡和SN-比來選擇要在通信中使用的載波；以上結(jié)構(gòu)提供了一種載波通信系統(tǒng)，用于根據(jù)SN-比和平衡的測量值來選擇要在通信中使用的載波和最佳調(diào)制方法，并進(jìn)一步抑制有害輻射發(fā)射。
本發(fā)明的第三十五方面提供了如在第三十四方面限定的多載波通信系統(tǒng)，其中，采用縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗之一作為表征平衡的參數(shù)。
以上結(jié)構(gòu)提供了一種高效多載波通信系統(tǒng)，其中，測量縱向轉(zhuǎn)換損耗或縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗，以估計來自平衡傳輸線的有害輻射發(fā)射，從而根據(jù)該估計來抑制有害輻射發(fā)射。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LCL-測量方法的描述性圖示；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的發(fā)送端設(shè)備的方框圖；圖3是示出根據(jù)第一實施例的接收端設(shè)備的方框圖；圖4是示出根據(jù)第六實施例的調(diào)制解調(diào)器的方框圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制-確定方法(LCL和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。
圖6(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制-確定方法(LCL和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。
圖6(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制-確定方法(SN-比和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。
圖7是示出根據(jù)第五實施例的可用載波選擇方法的描述性圖示。
圖8是示出現(xiàn)有技術(shù)信道估計方法的說明性圖示。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。這些實施例示出了房屋或建筑物中內(nèi)部鋪設(shè)的電力線作為示例平衡傳輸線，并描述使用內(nèi)部鋪設(shè)的電力線的多載波通信。
另一示例平衡傳輸線可以是雙絞線。
在具體描述這些實施例之前，現(xiàn)在描述LCL(縱向轉(zhuǎn)換損耗)，其充當(dāng)表征平衡傳輸線的平衡的參數(shù)。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LCL-測量方法的描述性圖示。在圖1中，發(fā)送端4通過內(nèi)部鋪設(shè)的第一和第二電力線1、2并且還通過虛擬地線3連接到接收端5。例如，發(fā)送端4和接收端5代表在室內(nèi)配備的、在不同地點處提供的電器插座(socket outlet)。
LCL是表征相對于地的電力線的平衡的參數(shù)。當(dāng)?shù)谝缓偷诙娏€1、2相對于地完全平衡時，則LCL等于零，或者是負(fù)無窮大dB。然而，實際上，第一和第二電力線1、2相對于地面是不平衡的。此外，所述平衡根據(jù)例如電器插座所在的位置而變化。該平衡將在電器插座處測量。
如圖1所示，假設(shè)發(fā)送端4處的第一電力線1的電力線-地電勢以及該處的第二電力線2的電力線-地電勢分別是Vs1和Vs2。假設(shè)接收端5處的第一電力線1的電力線-地電勢以及該處的第二電力線2的電力線-地電勢分別是Vr1和Vr2。
遵照本發(fā)明，將在發(fā)送端4處測量的LCL表示為LCL(s)，將在接收端5處測量的另一LCL表示為LCL(r)。分別用下面的“等式1”和“等式2”來定義LCL(s)和LCL(r)。

LCL(s)=20log10(12Vs1+Vs2Vs1-Vs2)]]>[等式2]LCL(r)=20log10(12Vr1+Vr2Vr1-Vr2)]]>在下面的描述中，有時將LCL(s)和LCL(r)統(tǒng)稱為LCL。
第一實施例圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的發(fā)送端設(shè)備100的方框圖。
根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)的發(fā)送端設(shè)備100包括傳輸控制單元110、發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130、接收機(jī)信號-解調(diào)單元140、發(fā)送端LCL-測量單元150和耦合器單元120。傳輸控制單元110包括調(diào)制方法-選擇單元111、載波-選擇單元112和功率-設(shè)置單元113。
耦合器單元120通過插頭102將發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130、接收機(jī)信號-解調(diào)單元140和發(fā)送端LCL-測量單元150連接到電力線插座(圖1中的發(fā)送端4處的第一和第二電力線1、2)。
傳輸控制單元110連接到發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130、接收機(jī)信號-解調(diào)單元140和發(fā)送端LCL-測量單元150，以便對其進(jìn)行控制。同時，傳輸控制單元110控制其部件，即調(diào)制方法-選擇單元111、載波-選擇單元112和功率-設(shè)置單元113。
接收機(jī)信號-解調(diào)單元140充當(dāng)SN-比獲取單元和平衡獲取單元的組合。
接收機(jī)信號-解調(diào)單元140和載波-選擇單元112分擔(dān)選擇結(jié)果獲取單元的功能，即，獲取第二用戶終端中的載波選擇結(jié)果的功能以及選擇在第一用戶終端處要用于通信的載波的功能。
發(fā)送端LCL-測量單元150代表平衡測量單元。
圖3是圖示根據(jù)第一實施例的接收端設(shè)備200的方框圖。
根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)的接收端設(shè)備200包括接收機(jī)信號-解調(diào)單元240、發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230、接收端LCL-測量單元250、SN-比-測量單元260、接收控制單元210和耦合器單元220。接收控制單元210包括調(diào)制方法-選擇單元211、載波-選擇單元212和功率-設(shè)置單元213。
耦合器單元220通過插頭202將接收機(jī)信號-解調(diào)單元240、發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230、接收端LCL-測量單元250和SN-比-測量單元260連接到電力線插座(圖1中接收端5處的第一和第二電力線1、2)，從而建立到先前討論的發(fā)送端設(shè)備100的傳輸線。
接收控制單元210連接到發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230、接收端LCL-測量單元250和SN-比-測量單元260上，以便對其進(jìn)行控制。同時，接收控制單元210控制其部件，即調(diào)制方法-選擇單元211、載波-選擇單元212和功率-設(shè)置單元213。
接收控制單元210和發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230分擔(dān)選擇結(jié)果通知單元、SN-比通知單元和平衡通知單元的各個功能。選擇結(jié)果通知單元把載波-選擇單元212中的選擇結(jié)果通知給發(fā)送端設(shè)備。SN-比通知單元把來自SN-比-測量單元260的測量值通知給發(fā)送端設(shè)備。平衡通知單元把來自接收端LCL-測量單元250的測量值通知給發(fā)送端設(shè)備。
下面參照圖2和圖3來討論根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)的行為。
遵照本實施例，在傳輸控制單元110的控制下，發(fā)送端設(shè)備100傳送來自發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130的SN-比測量信號。例如，該SN-比測量信號是來自根據(jù)BPSK調(diào)制方法使用隨機(jī)數(shù)據(jù)來調(diào)制要使用的全部載波的過程的結(jié)果。從發(fā)送端設(shè)備100中順次饋送SN-比測量信號。
由接收端設(shè)備200來接收剛剛在上面討論的SN-比測量信號。隨后，SN-比-測量單元260測量每個載波的SN-比，從而提供SN-比測量值。在接收控制單元210的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230將SN-比測量值傳送給發(fā)送端設(shè)備100。
發(fā)送端設(shè)備100通過接收機(jī)信號-解調(diào)單元140來從接收端設(shè)備200接收載波SN-比測量值。
同時，發(fā)送端LCL-測量單元150為每個載波測量如“等式1”定義的LCL(s)，以便提供LCL(s)測量值。該LCL(s)測量值被發(fā)送給傳輸控制單元110。
在傳輸控制單元110中，使用所傳送的載波的SN-比和LCL(s)測量值來允許載波-選擇單元112選擇可用載波，允許調(diào)制方法-選擇單元111決定如何調(diào)制要使用的載波，并允許功率-設(shè)置單元113設(shè)置要施加到每個載波上的傳輸功率。
在以上過程之后，在傳輸控制單元110的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130允許將進(jìn)入輸入端101的傳輸數(shù)據(jù)作為多載波通信傳送。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制確定方法(LCL和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。圖5圖示了平衡參數(shù)LCL和載波之間的關(guān)系。在圖5中，為描述方便起見，垂直軸圖示LCL，其隨著與水平軸距離的增加而變得更好(更好的平衡)。例如，圖5的LCL-包絡(luò)線10示出了LCL(s)、或者更確切地說由圖2的發(fā)送端設(shè)備100測量的發(fā)送端LCL。根據(jù)圖5的LCL-包絡(luò)線10，某些載波呈現(xiàn)較差的平衡(如圖5中接近水平軸的值所示)、以及增大的有害輻射發(fā)射。
在圖5中，區(qū)域P2、P5、P7和P8LCL較差，并且這些區(qū)域中的載波未被載波-選擇單元112使用。可替換地，使用在相同區(qū)域P2、P5、P7和P8處的載波，但是由功率-設(shè)置單元113減少其傳輸功率以便改善LCL。
圖6(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制確定方法(LCL和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。如剛剛在上面描述的那樣，圖6(a)是基于圖5的。圖6(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的載波控制確定方法(SN-比和載波之間的關(guān)系)的描述性圖示。
圖6(b)圖示了SN-比和載波之間的關(guān)系，其中，虛線表示SN-比包絡(luò)線20。在圖6(b)中，水平軸是按照與圖6(a)相同的比例繪制的。圖6(b)也圖示了調(diào)制方法所需的SN-比閾值51到54。如圖6(b)所示，SN-比包絡(luò)線20也根據(jù)載波而顯著變化。
遵照本實施例，只根據(jù)圖5的LCL測量結(jié)果(更具體地說，LCL(s)測量結(jié)果)，或者可替換地，根據(jù)圖5的LCL測量結(jié)果和圖6(b)的SN-比測量結(jié)果的組合，來確定無載波使用(non-carrier-employing)的區(qū)域。以這一方式選擇可用載波。在圖6中，陰影區(qū)域P1到P8表示無載波使用的區(qū)域。
如上所述，在圖6中，區(qū)域P2、P5、P7和P8LCL較差，并且這些區(qū)域處的載波沒有被載波-選擇單元112使用，或者可替換地，使用這些載波但是由功率-設(shè)置單元113減小其傳輸功率。
考慮到基于LCL的確定加上基于SN-比的確定，按照下面討論的方式來選擇載波。更具體地說，在圖6中，區(qū)域P1的SN-比較差但LCL良好，并且區(qū)域P1處的載波不便于通信。因此，載波-選擇單元112將區(qū)域P1處的載波確定為不可用。區(qū)域P2和P5的SN比良好但LCL較差。因此，確定由功率-設(shè)置單元113減少這些區(qū)域處的載波的傳輸功率。類似地，區(qū)域P7和P8的SN比和LCL都較差，并且將這些區(qū)域處的載波確定為不可用。區(qū)域P4SN比和LCL都較好，并因此將區(qū)域P4處的載波確定為可用。
如上所述，遵照本實施例，多載波通信系統(tǒng)允許根據(jù)由接收端測量的SN-比測量值、或由發(fā)送端測量的很常見(common)的LCL測量值來選擇可用載波。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)用來抑制通信錯誤的出現(xiàn)并提供較少有害輻射發(fā)射的多載波通信系統(tǒng)。
在根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)中，接收端設(shè)備200可以任選地不含調(diào)制方法-選擇單元211、載波-選擇單元212和接收端LCL-測量單元250。
第二實施例根據(jù)第二實施例的發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200與圖2和3中的那些相同。因此，現(xiàn)在將參考圖2和3來描述本實施例。
根據(jù)本實施例的SN-比測量過程與根據(jù)前一實施例的測量過程相似，并且在此省略與其有關(guān)的描述。
遵照本實施例，接收端設(shè)備200測量平衡參數(shù)LCL。更具體地說，接收端LCL-測量單元250對每個載波測量由“等式2”定義的LCL(r)，以便提供LCL(r)測量值。在接收控制單元210的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230將LCL(r)測量值傳送給發(fā)送端設(shè)備100。
在傳輸控制單元110中，使用所傳送的載波的SN-比和LCL(r)測量值來允許載波-選擇單元112選擇可用載波，并允許調(diào)制方法-選擇單元111決定如何調(diào)制要使用的每個載波。
在以上過程之后，在傳輸控制單元110的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130允許將進(jìn)入輸入端101中的傳輸數(shù)據(jù)作為多載波通信傳送。
遵照本實施例，基于LCL測量結(jié)果(更具體地說，LCL(r)測量結(jié)果)和SN-比測量結(jié)果來選擇可用載波。這種載波選擇過程是以用LCL(r)來代替圖5的LCL和圖6(a)的LCL的過程為基礎(chǔ)的。然而，其它與圖5和6的那些相同，因而在此省略與其有關(guān)的描述。
遵照本實施例，根據(jù)由接收端設(shè)備200測量的SN-比和LCL(更具體地說，LCL(r))測量值來選擇要使用的載波。作為結(jié)果，實現(xiàn)了一種多載波通信系統(tǒng)，其被設(shè)計為在接收端5附近存在較多有害輻射發(fā)射的傳輸電力線中特別有效地發(fā)揮作用。
在根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)中，發(fā)送端設(shè)備100可以任選地不含發(fā)送端LCL-測量單元150，而接收端設(shè)備200可以任選地不含調(diào)制方法-選擇單元211和載波-選擇單元212。
第三實施例根據(jù)第三實施例的發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200與圖2和3的那些相同。因此，現(xiàn)在將參照圖2和3來描述該實施例。
在發(fā)送端設(shè)備100中，在傳輸控制單元110的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130傳送SN-比測量信號。該SN-比測量信號可以與例如根據(jù)第一實施例的信號相同。
由接收端設(shè)備200接收該SN-比測量信號。隨后，SN-比-測量單元260測量每個載波的SN-比，以提供SN-比測量值。將該SN-比測量值發(fā)送給接收控制單元210。
接收端設(shè)備200測量LCL。更具體地說，接收端LCL-測量單元250對每個載波測量由“等式2”定義的LCL(r)，以提供LCL(r)測量值。將該LCL(r)測量值發(fā)送給接收控制單元210。
在接收控制單元210中，使用由SN-比-測量單元260測量的SN-比測量值和由接收端LCL-測量單元250測量的LCL(r)測量值，來允許載波-選擇單元212選擇可用載波，允許功率-設(shè)置單元213設(shè)置要施加到可用載波上的電功率，以及允許調(diào)制方法-選擇單元211決定如何調(diào)制每個載波。接收控制單元210通過發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230將所確定的關(guān)于可用載波、載波功率設(shè)置值和調(diào)制方法的信息發(fā)送給發(fā)送端設(shè)備100。
在發(fā)送端設(shè)備100中，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130在傳輸控制單元110的控制下，基于所傳送的關(guān)于可用載波、載波功率設(shè)置值和調(diào)制方法的信息，允許將進(jìn)入輸入端101的傳輸數(shù)據(jù)作為多載波通信來傳送。
遵照本實施例，接收端設(shè)備200測量SN-比和LCL，并進(jìn)而選擇載波。因此，例如，接收端設(shè)備200必須發(fā)送給發(fā)送端設(shè)備100的僅僅是指定給所選載波的數(shù)字、傳輸功率設(shè)置值以及表示調(diào)制方法的數(shù)字。因此，存在較少的要傳送的數(shù)據(jù)，并且更快地完成處理，要不然其將與原來的數(shù)據(jù)通信中的開銷處理(overhead processing)相當(dāng)。
此外，接收端設(shè)備200測量LCL。因此，可以實現(xiàn)一種多載波通信系統(tǒng)，其在接收端5附近存在較多有害輻射發(fā)射的傳輸電力線中有效。
在根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)中，發(fā)送端設(shè)備100可以任選地不含調(diào)制方法-選擇單元111、載波-選擇單元112和發(fā)送端LCL-測量單元150。
第四實施例根據(jù)第四實施例的發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200與圖2和3中的那些相同，并且現(xiàn)在參照圖2和3來描述該實施例。
根據(jù)本實施例的SN-比測量過程與根據(jù)第一實施例的SN-比測量過程相似，并在此省略與其有關(guān)的描述。
遵照本實施例，發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200測量LCL。更具體地說，發(fā)送端LCL-測量單元150對每個載波測量由“等式1”定義的LCL(s)，從而確定LCL(s)的測量值。將所確定的LCL(s)測量值發(fā)送給傳輸控制單元110。由接收端LCL-測量單元250對每個載波測量由等式2定義的LCL(r)，從而確定LCL(r)測量值。在接收控制單元210的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元230向發(fā)送端設(shè)備100發(fā)送所確定的LCL(r)測量值。
在發(fā)送端設(shè)備100中，接收信號解調(diào)單元140在從接收端設(shè)備200接收到關(guān)于LCL(r)的數(shù)據(jù)時將其解調(diào)。將解調(diào)后的LCL(r)數(shù)據(jù)發(fā)送給傳輸控制單元110。
在傳輸控制單元110中，使用所傳送的載波的SN-比、LCL(s)和LCL(r)測量值來允許載波-選擇單元112選擇可用載波，允許功率-設(shè)置單元113設(shè)置要使用的載波的傳輸功率，以及允許調(diào)制方法-選擇單元111決定如何調(diào)制要使用的每個載波。
現(xiàn)在參照圖5，用同時代表LCL(s)和LCL(r)的LCL包絡(luò)線10來說明根據(jù)本實施例的載波選擇和功率設(shè)置過程。更具體地說，LCL(s)和LCL(r)測量值的任何一個小于預(yù)定LCL閾值、并且/或者圖6(b)的SN比測量值小于預(yù)定SN-比閾值的頻率區(qū)域被載波-選擇單元112確定為無載波使用區(qū)域。因此，載波-選擇單元112在其它區(qū)域處選擇可用載波。
在以上過程之后，在傳輸控制單元110的控制下，發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元130允許將進(jìn)入輸入端101的傳輸數(shù)據(jù)作為多載波通信傳送。
遵照本實施例，考慮到當(dāng)從發(fā)送端4來看時的傳輸電力線的平衡和當(dāng)從接收端5來看時的傳輸電力線的平衡二者，可以使用由接收端設(shè)備200測量的SN-比測量值以及由發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200二者測量的LCL測量值來選擇可用載波。作為結(jié)果，可以實現(xiàn)一種多載波通信系統(tǒng)，其被設(shè)計為在傳輸電力線中的有害輻射發(fā)射是特別嚴(yán)重的問題的條件下有效發(fā)揮作用。
在根據(jù)本實施例的多載波通信系統(tǒng)中，接收端設(shè)備200可以任選地不含調(diào)制方法-選擇單元211和載波-選擇單元212。
第五實施例根據(jù)第五實施例的發(fā)送端設(shè)備100和接收端設(shè)備200與圖2和3中的那些相同。根據(jù)本實施例的SN-比測量過程與根據(jù)第一實施例的SN-比測量過程相似。測量平衡參數(shù)LCL的過程可以是根據(jù)第一到第四實施例的LCL測量過程中的任何一個。因此，在此省略與其有關(guān)的描述。參照圖2和3進(jìn)行以下描述。
本實施例主要特征在于在傳輸控制單元110或接收控制單元210中進(jìn)行可用載波選擇和調(diào)制方法選擇的方式。下面參照圖7、根據(jù)傳輸控制單元110選擇可用載波和調(diào)制該載波的方法的情況來概述這種特點。
圖7是示出根據(jù)本實施例的可用載波選擇方法的描述性圖示。在圖8中，圖2的載波-選擇單元112基于如圖6所示的關(guān)于SN-比和LCL的測量數(shù)據(jù)來確定無載波使用區(qū)域P1到P8。在圖7中，為描述方便起見，以可容易觀察的方式、通過在水平軸方向上放大而圖示了可用載波C1到C16。實際上，載波占據(jù)的頻帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于圖7中的頻帶，并且其中提供了大量載波。
如圖7所示，圖2的載波-選擇單元112根據(jù)關(guān)于SN-比和LCL的測量數(shù)據(jù)首先確定無載波使用區(qū)域P1到P8。然后，載波-選擇單元112在低于無載波使用區(qū)域P1的頻率區(qū)域處選擇載波C1到C3。在無載波使用區(qū)域P1和P2之間選擇載波C4。在無載波使用區(qū)域P2和P3之間選擇載波C5和C6。類似地選擇其余載波直到載波C16。
在以上載波選擇中，根據(jù)本實施例的第一系統(tǒng)考慮了SN-比和LCL的測量值，從而按照SN-比和LCL的測量值從最好到最壞的順序來確定可用載波。在此實例中，將適當(dāng)?shù)臋?quán)重添加到考慮SN-比和LCL值的方式上。例如，可以僅在決定無載波使用區(qū)域時才考慮LCL值，而在決定載波選擇順序時可以將其忽略。這一步驟代表了SN-比的權(quán)重和LCL值的權(quán)重分別被設(shè)置為100％和0％的情況。
在此實例中，載波-選擇單元112按照載波C9、C10、C15、C14、C16等的順序來僅僅選擇所需數(shù)量的載波。
隨后，調(diào)制方法-選擇單元111為每個所選載波選擇具有由SN-比允許的最大多值的調(diào)制方法。更具體地說，調(diào)制方法-選擇單元111為載波C9和C10選擇64QAM-調(diào)制方法，并且為載波C15、C14、C16、C8和C7選擇16QAM-調(diào)制方法。類似地為其余載波的每一個選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方法。
根據(jù)本實施例的第一系統(tǒng)提供了可用來充分有效地使用可用頻帶的高效多載波通信系統(tǒng)。
在以上載波選擇中，根據(jù)本實施例的第二系統(tǒng)按照載波頻率從最高到最低的順序在可用載波中確定要使用的載波。這樣的確定方法基于一種經(jīng)驗上的事實，即，在傳輸電力線中，較低頻率區(qū)域通常呈現(xiàn)出較大的噪聲，因此，噪聲隨著頻率的增大而減少。
在圖7的示例中，圖2的載波-選擇單元112根據(jù)關(guān)于SN-比和LCL的測量數(shù)據(jù)確定無載波使用區(qū)域P1到P8。然后，載波-選擇單元112按照頻率從最高到最低的順序選擇載波C16、C15、C14、C13等。隨后，調(diào)制方法-選擇單元111為每個所選載波選擇具有最大多值的調(diào)制方法。
根據(jù)本實施例的第二系統(tǒng)有可能根據(jù)簡單的算法來確定可用載波。
根據(jù)本實施例的第三系統(tǒng)預(yù)先確定第一參考值(與LCL有關(guān)的參考值)和第二參考值(與SN-比有關(guān)的參考值)，以便將它們分別與所測量的LCL和SN-比相比較，從而根據(jù)以下四種情況來選擇載波并控制傳輸功率(a)使用具有等于或大于第一參考值的LCL以及等于或大于第二參考值的SN-比的載波，而不改變傳輸功率；(b)在增大傳輸功率以后，使用具有等于或大于第一參考值的LCL以及小于第二參考值的SN-比的載波，或者將該載波排除在選擇之外；(c)在減小傳輸功率以后，使用具有小于第一參考值的LCL以及等于或大于第二參考值的SN-比的載波；或者(d)不使用具有小于第一參考值的LCL以及小于第二參考值的SN-比的載波。
如上所述，根據(jù)本實施例的第三系統(tǒng)在每個載波的LCL和SN-比的測量值的基礎(chǔ)上提供了良好的控制，以便最大可能限度地抑制有害輻射發(fā)射，并提供最大SN-比。作為結(jié)果，可實現(xiàn)考慮到SN-比和有害輻射發(fā)射的、環(huán)境友好和高度可靠的多載波通信。
第六實施例圖4是圖示根據(jù)第六實施例的調(diào)制解調(diào)器300的方框圖。根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300是根據(jù)第一實施例的圖2的發(fā)送端設(shè)備和圖3的接收端設(shè)備的集成。
如圖4所示，根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300包括控制單元310、發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元330、接收機(jī)信號-解調(diào)單元340、測量單元350和耦合器單元320?？刂茊卧?10包括調(diào)制方法-選擇單元311、載波-選擇單元312和功率-設(shè)置單元313。測量單元350包括LCL-測量單元351和SN-比-測量單元352。
在將根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300作為發(fā)射機(jī)來操作時，則控制單元310按照與圖2的傳輸控制單元110相似的方式來工作。此外，在測量單元350中，只操作LCL-測量單元351，以使其按照與圖2的發(fā)送端LCL-測量單元150相似的方式運(yùn)行。此外，按照與圖2的接收機(jī)信號-解調(diào)單元140相似的方式來操作接收機(jī)信號-解調(diào)單元340。
在將根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300作為接收機(jī)來操作時，則控制單元310按照與圖3的接收控制單元210相似的方式來工作。此外，在測量單元350中，LCL-測量單元351按照與圖3的接收端LCL-測量單元250相似的方式工作，而SN-比-測量單元352按照與圖3的SN-比-測量單元260相似的方式工作。
如上所述，根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300可用作多載波通信裝置的發(fā)送和接收端設(shè)備。因此，根據(jù)本實施例的調(diào)制解調(diào)器300有可能與第一到第五實施例相似地操作，并因此提供相似的特征。
盡管已經(jīng)在一個有效方法中描述了本發(fā)明，但是在實施本發(fā)明時存在另一有效方法以預(yù)定時間間隔測量SN-比和LCL，以便隨后重新開始可用載波的選擇和調(diào)制方法的選擇。
也可以將如下面的“等式3”定義的縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗LCL(sr)用作平衡參數(shù)。
LCL(sr)=20log10(12Vr1+Vr2Vs1-Vs2)]]>LCL(sr)也稱為LCTL(縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗)，并被給出為接收端5處的平衡模式電壓(如圖1所示的((vr1+Vr2)/2))和發(fā)送端4處的操作模式電壓(如圖1所示的Vs1-Vs2)])的比，從而代表傳輸線的平衡。
遵照本發(fā)明的上述實施例，為每個載波進(jìn)行載波控制，例如載波選擇、要施加到所選載波上的傳輸功率的設(shè)置、用于調(diào)制每一個所選載波的方法的選擇?？商鎿Q地，可以把要用于多載波通信的波段分成每個帶寬為例如1MHz的子波段，從而共同控制每個子波段中的若干載波。因此，實現(xiàn)了載波控制所需的步驟和時間的節(jié)省，并可獲得方便且高效的多載波通信裝置。
如上所述，在使用諸如電力線的平衡傳輸線作為傳輸線的多載波通信系統(tǒng)中，本發(fā)明主要意圖是在考慮到傳輸線的平衡和傳輸線的SN-比來確定可用載波。因而，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明容許各種修改。
在使用諸如電力線的平衡傳輸線作為傳輸線的多載波通信系統(tǒng)中，本發(fā)明有可能考慮到傳輸線的平衡和傳輸線的SN-比來為每個要使用的載波設(shè)置傳輸功率和選擇調(diào)制方法。因此，提供了一種高效多載波通信方法和系統(tǒng)，其可用來選擇更大數(shù)量的載波和具有更大多值的調(diào)制方法，并進(jìn)而抑制來自傳輸線的有害輻射發(fā)射。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的多載波通信方法和系統(tǒng)以及組合于其中的通信裝置可以用于例如普通家庭中的電力線通信的應(yīng)用領(lǐng)域中。
權(quán)利要求
1.一種使用將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備相互連接的平衡傳輸線的多載波通信方法，該多載波通信方法包括測量平衡傳輸線的平衡；以及根據(jù)已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來控制通信模式。
2.一種使用將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備互相連接的平衡傳輸線的多載波通信方法，該多載波通信方法包括測量平衡傳輸線的平衡和SN-比；以及根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來控制通信模式，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過所述測量而獲得。
3.如權(quán)利要求1所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來選擇要在通信中使用的載波。
4.如權(quán)利要求2所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來選擇要在通信中使用的載波，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
5.如權(quán)利要求4所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的SN-比，將具有小于預(yù)定參考值的SN-比的任何載波排除在通信之外。
6.如權(quán)利要求4所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括按照頻率從最高到最低的順序來選擇載波。
7.如權(quán)利要求3所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括允許發(fā)送端設(shè)備選擇要在通信中使用的載波。
8.如權(quán)利要求4所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括允許接收端設(shè)備選擇要在通信中使用的載波，并將載波選擇結(jié)果通知給發(fā)送端設(shè)備。
9.如權(quán)利要求4所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的SN-比來選擇每個載波的調(diào)制方法。
10.如權(quán)利要求4所述的多載波通信方法，其中，以預(yù)定時間間隔進(jìn)行所述平衡和SN-比的測量，以及其中，所述控制通信模式包括每次在執(zhí)行平衡和SN-比的測量時都選擇要在通信中使用的新載波。
11.如權(quán)利要求1所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡而獲得的所測量的平衡來控制要在通信中使用的載波的傳輸功率。
12.如權(quán)利要求1所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括在所述測量平衡傳輸線的平衡時，減小表現(xiàn)出最低平衡的載波的傳輸功率，或者所述控制通信模式包括將該載波排除在通信之外。
13.如權(quán)利要求2所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比來控制要在通信中使用的載波的傳輸功率，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
14.如權(quán)利要求2所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括根據(jù)所測量的平衡和所測量的SN-比，進(jìn)行要在通信中使用的載波的選擇和對載波傳輸功率的控制，所測量的平衡和所測量的SN-比已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得。
15.如權(quán)利要求13所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括將均已經(jīng)通過所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比而獲得的所測量的平衡和所測量的SN-比分別與預(yù)定的第一和第二參考值相比較，第一參考值是與平衡有關(guān)的參考值，第二參考值是與SN-比有關(guān)的參考值，并且其中，(a)使用具有等于或大于第一參考值的平衡和等于或大于第二參考值的SN-比的載波，而不改變載波的傳輸功率；(b)使用具有等于或大于第一參考值的平衡和小于第二參考值的SN-比的載波，并增大載波的傳輸功率，或者將其排除在通信之外；(c)使用具有小于第一參考值的平衡和等于或大于第二參考值的SN-比的載波，并減小載波的傳輸功率；以及(d)將具有小于第一參考值的平衡和小于第二參考值的SN-比的載波排除在通信之外。
16.如權(quán)利要求15所述的多載波通信方法，其中，根據(jù)平衡傳輸線中的輻射發(fā)射來確定第一參考值，并根據(jù)基于調(diào)制方法的誤碼率來確定第二參考值。
17.如權(quán)利要求16所述的多載波通信方法，其中，所述控制通信模式包括對為每個波段劃分的若干載波，共同執(zhí)行載波選擇和對載波傳輸功率的控制中的至少一種。
18.如權(quán)利要求1所述的多載波通信方法，其中，所述測量平衡傳輸線的平衡包括允許發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的至少一個測量平衡。
19.如權(quán)利要求2所述的多載波通信方法，其中，所述測量平衡傳輸線的平衡和SN-比包括允許發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備中的至少一個測量平衡，并允許接收端設(shè)備測量SN-比。
20.如權(quán)利要求1所述的多載波通信方法，其中，所述測量平衡傳輸線的平衡包括測量作為表征平衡的參數(shù)的縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗中的至少一個。
21.一種用于在第一用戶終端和第二用戶終端之間通過平衡傳輸線提供多載波通信的多載波通信裝置，該多載波通信裝置包括載波-選擇單元，用于選擇要在通信中使用的載波；發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元，用于向第二用戶終端傳送調(diào)制載波；接收機(jī)信號-解調(diào)單元，用于從第二用戶終端接收信號；耦合器單元，連接到平衡傳輸線，其中，所述載波-選擇單元根據(jù)平衡傳輸線的平衡和SN-比中的至少一個來選擇要在通信中使用的載波。
22.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括選擇結(jié)果通知單元，用于把由所述載波-選擇單元所作的選擇結(jié)果通知給第二用戶終端。
23.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括平衡測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡。
24.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括平衡測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡；以及平衡通知單元，用于把平衡的測量值通知給第二用戶終端。
25.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括平衡獲取單元，用于獲取由第二用戶終端通知的平衡的測量值。
26.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括SN-比-測量單元，用于測量平衡傳輸線的SN-比。
27.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括SN-比-測量單元，用于測量平衡傳輸線的SN-比；以及SN-比通知單元，用于把SN-比的測量值通知給第二用戶終端。
28.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括SN-比獲取單元，用于獲取由第二用戶終端通知的SN-比的測量值。
29.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括選擇結(jié)果獲取單元，用于獲取第二用戶終端中的載波選擇結(jié)果，并選擇第一用戶終端處要用于通信的載波。
30.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括調(diào)制方法-選擇單元，用于為根據(jù)平衡傳輸線的平衡和SN-比選擇的每個載波選擇可用調(diào)制方法。
31.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，還包括功率-設(shè)置單元，用于設(shè)置根據(jù)平衡傳輸線的平衡和SN-比選擇的載波的傳輸功率。
32.如權(quán)利要求21所述的多載波通信裝置，其中，將縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗之一用作表征平衡的參數(shù)。
33.一種用于在第一用戶終端和第二用戶終端之間通過平衡傳輸線提供多載波通信的調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器包括測量單元，用于測量平衡傳輸線的平衡和SN-比；載波-選擇單元，用于根據(jù)由所述測量單元測量的平衡和SN-比來選擇要在通信中使用的載波；發(fā)射機(jī)信號-調(diào)制單元，用于在向第二用戶終端傳送由所述載波-選擇單元選擇的載波之前調(diào)制該載波；接收機(jī)信號-解調(diào)單元，用于接收來自第二用戶終端的信號；耦合器單元，連接到平衡傳輸線。
34.一種使用平衡傳輸線的多載波通信系統(tǒng)，該多載波通信系統(tǒng)包括測量單元，用于測量將發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備相互連接的平衡傳輸線的平衡和SN-比二者；以及載波-選擇單元，用于根據(jù)由所述測量單元測量的平衡和SN-比選擇要在通信中使用的載波。
35.如權(quán)利要求34所述的多載波通信系統(tǒng)，其中，將縱向轉(zhuǎn)換損耗和縱向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗之一用作表征平衡的參數(shù)。
全文摘要
在使用諸如電力線的平衡傳輸線的多載波通信中，提供了一種用于根據(jù)傳輸線的SN－比和平衡來選擇載波的多載波通信方法。根據(jù)平衡傳輸線的平衡來選擇可用載波，其中，在發(fā)送端或接收端之一或者它們二者處測量平衡，并在發(fā)送端和接收端之間測量SN－比。更具體地說，將具有較差平衡和較差SN－比的任何頻率區(qū)域當(dāng)作無載波使用區(qū)域，并因此在其它頻率區(qū)域處選擇可用載波。此外，為每個載波選擇具有最大可允許多值的調(diào)制方法。根據(jù)SN－比和平衡、或者按照頻率從最高到最低的順序來選擇載波?？刂泼總€載波的傳輸功率以便抑制輻射發(fā)射。以預(yù)定時間間隔測量SN－比和平衡，以便重新開始載波的選擇和調(diào)制方法的選擇。
文檔編號H04L27/26GK1795653SQ20048001425
公開日2006年6月28日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者脅坂俊幸, 牧昌弘, 古賀久雄, 井形裕司, 市原文夫, 山下昭裕, 花田恒弘, 大石睦彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社