EP1114525A2 - Arrangement and method for forming an overall signal, device and method for forming a current signal and a first communication signal, communication system and method for transmitting a first overall signal and a second overall signal - Google Patents

Arrangement and method for forming an overall signal, device and method for forming a current signal and a first communication signal, communication system and method for transmitting a first overall signal and a second overall signal

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Publication number
EP1114525A2
EP1114525A2 EP99969193A EP99969193A EP1114525A2 EP 1114525 A2 EP1114525 A2 EP 1114525A2 EP 99969193 A EP99969193 A EP 99969193A EP 99969193 A EP99969193 A EP 99969193A EP 1114525 A2 EP1114525 A2 EP 1114525A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
communication
frequency range
overall
communication signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99969193A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Askold Meusling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1114525A2 publication Critical patent/EP1114525A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5404—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines
    • H04B2203/5416—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines by adding signals to the wave form of the power source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462—Systems for power line communications
    • H04B2203/5466—Systems for power line communications using three phases conductors

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, as well as an arrangement and a method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, and a communication system and a method for transmitting a first overall signal and a second Total signal in a communication system.
  • Such devices and arrangements as well as such a communication system are known from [1].
  • Such a device has a connection at which an overall electrical signal can be tapped.
  • the overall signal has a current signal (carrier frequency signal) and an electrical signal modulated onto the current signal.
  • the modulated electrical signal is a communication signal.
  • a communication signal is to be understood as an electrical signal which enables transmission of electronic data, for example the transmission of textual data, image data or video data.
  • any type of modulation can be used for modulation, e.g. an amplitude modulation, a frequency modulation or a phase modulation.
  • the device known from [1] has a coupling element which is coupled to the energy supply network.
  • the communication signal is obtained from the overall signal in the coupling element.
  • the communication signal is modulated onto the current signal, whereby the overall signal is formed.
  • a second connection is provided which is connected to the coupling element.
  • the communication signal can be tapped or fed at the second connection, depending on the operating mode of the coupling element.
  • a communication signal to be modulated which represents the communication data, is present at the second connection or is supplied to it.
  • FIG. 2 shows an energy supply network 201 to which a house 202 is connected.
  • a base station 203 known from [3] is connected to the energy supply network 201 via an interface 204.
  • the base station 203 is connected to a communication network 206 via a network interface 205.
  • the base station 203 has a processor 207 which is connected via a bus 208 to data conversion cards 209 which are also known from [3] and which in turn are connected via coaxial lines.
  • gen 210 are connected to the interface 204.
  • a medium-voltage / low-voltage transformer element 211 is also provided in the energy supply network 201.
  • a medium voltage is further understood to mean a voltage of several kilovolts (KV), usually 10 KV, and a low voltage is a normal operating voltage of approximately 230 V.
  • the house 202 is connected to the energy supply network 201 via a house interface 212.
  • the house interface 212 is connected to the known device described above, which is designated 213 in FIG.
  • a low-voltage signal which is transmitted to power lines 214 of the power supply network 201, is modulated onto the base station 203 by a communication signal, hereinafter referred to as the signal to be modulated.
  • the low voltage signal is referred to below as the carrier frequency signal.
  • the carrier frequency signal usually has 220 V and a frequency of 50 Hz.
  • the first signal is fed via the house interface 212 to the device 213 described above.
  • the carrier frequency signal 220 is supplied to an electrical counter 216 in a known manner, and the modulated signal 221, which has been demodulated by the carrier frequency signal, is sent via a coaxial line 217 fed to a first computer 218 and a second computer 219.
  • a disadvantage of this scenario is that the coaxial cable 217 must be laid in the house 202 from the device 213 to each computer unit 218, 219, i.e. In the house 202, new lines have to be laid in every room in which a computer is provided in order to enable data communication via the energy supply network 201. This leads to a considerable additional effort in the planning of the house 202 and it also leads to a considerable inflexibility in the planning and furnishing of the house 202.
  • the communication signal is modulated onto the current signal in a frequency range of a few MHz, usually in the range between 1 MHz and approximately 8 MHz.
  • the limitation of the frequency range is due to the attenuation curve of the transmission medium used. At about 8 MHz, the attenuation of the communication signal is so strong that it is impossible to transmit the communication signal over long distances.
  • a separate transmission medium for example a coaxial cable, is used to transmit a signal that requires a higher bandwidth.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying an arrangement and a method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, and an arrangement and a method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, with which one increased flexibility in planning and furnishing a house as well as an improved use of bandwidth is achieved.
  • the invention is also based on the problem of a communication system and a method for transmitting an Most total signal and a second total signal in a communication system with which an increased flexibility in the planning and furnishing of a house and an improved use of bandwidth is achieved.
  • An arrangement for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal comprises the following features: a) a first connection to which the current signal can be supplied, b) a second connection to which the first communication signal can be supplied, c) an overall connection to which the overall signal can be tapped, d) a coupling element for forming the overall signal from the current signal and the first communication signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the overall connection, e) the coupling element being set up in such a way that at the formation of the overall signal for the first communication signal, a first frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than the second Frequency range.
  • An arrangement for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal comprises the following features: a) a first connection from which the current signal can be tapped, b) a second connection from which the first communication signal can be tapped, c) one Overall connection to which the overall signal can be fed d) a coupling element for forming the current signal and the first communication signal from the overall signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the entire connection, e) the coupling element being set up in such a way that a first is formed when the first communication signal is formed Frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
  • a communication system with a first communication unit, a second communication unit and a power supply network, from which a current signal is made available has the following features: for a first communication signal formed by the first communication unit, which is added to the current signal to form a first overall signal, a first frequency range is provided, for a second communication signal formed by the second communication unit, which is added to the current signal to form a second overall signal, a second frequency range is provided, the first frequency range at least partially comprises a frequency range of higher frequencies than the second frequency range .
  • a first frequency range is provided for the formation of the overall signal for the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, the first frequency range at least partially includes a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
  • a first frequency range is provided for the formation of the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, the first frequency range at least partially includes a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
  • a method for transmitting a first overall signal and a second overall signal in a communication system with a first communication unit, a second communication unit and a power supply network, from which a current signal is made available comprises the following steps: a first communication signal is formed by the first communication unit, which is added to the current signal to form a first overall signal,
  • a first frequency range is provided for the first communication signal in the first overall signal, the first overall signal is transmitted to the second communication unit,
  • a second communication signal is formed by the second communication unit, which is added to the current signal to form a second overall signal, a second frequency range is provided for the second communication signal in the second overall signal,
  • the second overall signal is transmitted to the first communication unit
  • the first frequency range comprises at least partially a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
  • the invention can clearly be seen in the fact that the communication signal is modulated onto the current signal in a frequency range which at least partially contains frequencies which are greater than the frequencies of the frequency range in which the communication signal has been transmitted up to now. It has been recognized that, in particular in the case of a larger house with several residential units within each residential unit, a distance from the respective connection of the residential unit to the power supply network to a computer unit has to be bridged that is sufficiently small so that the damping is not yet so strong is that a transmission of the communication signal would not be possible.
  • the second communication signal in the second frequency range is preferably modulated onto the current signal.
  • a modulation / demodulation unit is provided, which is coupled to the overall connection, with which the first communication signal and / or the second communication signal can be modulated onto the current signal, with which the overall signal is formed or with which the first communication signal and / or the second communication signal can be demodulated by the current signal.
  • the modulation / demodulation unit is preferably coupled to an electrical device, wherein the electrical device can be a computer (computer unit).
  • the electrical device can be a computer (computer unit).
  • Figure 1 is a sketch of a conversion unit according to the embodiment
  • FIG. 2 shows a sketch of an energy supply network with a base station and a house connected to the energy supply network with a device according to the prior art
  • FIG. 3 shows a sketch of an energy supply network with a base station and a house connected to the energy supply network with a device according to the exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a sketch of a diagram with which an attenuation curve of the frequencies used for the modulation of the second communication signal 401 and of the first communication signal 402 is described.
  • FIG. 3 shows, like FIG. 2, using the same reference numerals for the same components, the base station 203, which is connected to the energy supply network 201 via the interface 204. Furthermore, the house 202 is connected to the energy supply network 201 via the house connection 212.
  • FIG. 3 shows the house 202 with a first residential unit 301 and a second residential unit 310.
  • a first computer 302 is present in the first residential unit 301 and a second computer 311 is present in the second residential unit 310.
  • the first computer 302 is connected via a communication cable 303 with a first modulation / Demodulation unit 304 connected.
  • the first modulation / demodulation unit 304 is connected to a first conversion unit 306, which is also described below, via a second power cable 305.
  • the second computer 311 is connected via a third power cable 312 to a second modulation / demodulation unit 313 described in the following, the second modulation / demodulation unit 313 being configured in the same way as the first modulation / demodulation unit
  • the second modulation / demodulation unit 313 is connected to a second conversion unit 315, which is also described below, the second conversion unit 315 being configured in the same way as the first conversion unit 306.
  • the structure of the first conversion unit 306, 100 is shown in FIG. 1.
  • the first conversion unit 306, 100 has a first connection 101, to which a current signal 102 can be fed or tapped depending on the operating mode.
  • a second communication signal is modulated onto the current signal 102 as a carrier frequency signal in a first operating mode.
  • the communication described below takes place from the energy supply network 201 or the communication network 206 to the first computer 302. Furthermore, the first conversion unit 306, 100 has a second connection 103, to which, depending on the operating mode, a first communication signal 104 can be fed or tapped.
  • the first conversion unit 306, 100 has an overall connection 105, to which an overall signal 106 can be fed or tapped depending on the operating mode.
  • the overall signal 106 contains the current signal 102 as a carrier frequency signal and the second communication signal modulated onto the current signal 102.
  • the second communication signal is modulated onto the current signal 102 in a second frequency range from approximately one to approximately four to eight MHz.
  • FIG. 4 shows in a sketch a diagram 400 with which an attenuation curve 403 of the modulation frequencies of the second communication signal 401 and of the first communication signal 402 is described with an increasing frequency 404.
  • the diagram 400 shows the transmission properties of the energy distribution network 201, 305, 314 in the frequency domain, with the greater distances in the network 201 for the second
  • Communication signal 401 due to the attenuation only modulation frequencies up to approximately 1 to 8 MHz can be used and, in addition, transmission of a second communication signal is no longer possible.
  • modulation frequencies up to approximately 20 to 30 MHz can be used, which means that significantly more band width is available for the first communication signal 402. This is described by the attenuation curve of the first communication signal 402.
  • the attenuation increases in this First occurs in a range of approximately ten to twenty MHz and only becomes so strong at twenty MHz that the modulation frequencies of the first communication signal 401 can no longer be transmitted.
  • the range of approximately ten to twenty Mbps (megabits per second) is referred to below as the first frequency range.
  • the first conversion unit 306 is set up in such a way that the overall signal 106 in the second operating mode has the current signal 102 as carrier frequency signal and the first communication signal 402, 104 modulated onto the current signal 102.
  • the first communication signal 402, 104 is modulated onto the current signal 102 in the first frequency range, i.e. for the transmission of the first communication signal 402 within a residential unit, a frequency range is used that contains frequencies that are greater than the frequencies of the second frequency range.
  • the first conversion unit 306 also has a coupling element 107 coupled to the first connection 101, the second connection 103 and the overall connection 105.
  • the coupling element 107 contains a circuit arrangement 108 which is set up in such a way that in the first operating mode the first communication signal 104, 402 is modulated onto the current signal 102 in the first frequency range, thus forming the overall signal 106.
  • the coupling element 107 is set up such that the second communication signal in the second operating mode 401, which is modulated onto the current signal 102 in the second frequency range, is fed via a network to a converter / demodulator unit 203 which is connected to the central connection 320.
  • the first communication signal 402 and the second communication signal 401 are combined in a manner known per se and fed to the communication network 206.
  • the first computer 302 sends a request message 330 using the Transport Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP).
  • TCP / IP Transport Control Protocol / Internet Protocol
  • the request message 330 information from the Internet, in which the communication network 206 is configured, is requested.
  • the request message 330 is fed to the first modulation / demodulation unit 304.
  • the request message 330 is modulated onto the current signal 102 as a second communication signal 401, which forms the overall signal 506. The modulation takes place in the second frequency range.
  • the overall signal 506 is fed from the first modulation / demodulation unit 304 via the second power cable 305 to the overall connection 105 of the first conversion unit 306, 100.
  • the overall signal 106 is connected via the first connection 101 as a current signal 102 with a modulated second communication signal 401, a first connecting cable 340 to an energy supply network according to FIG. 2 and within this energy supply network as the second signal modulated on the current signal Communication signal transmitted.
  • a device 203 which demodulates the second communication signal modulated onto the current signal and feeds the request message 330 to the central connection 320.
  • the request message 330 is fed to the communication network 206.
  • the request message 330 is sent to further computers 360, 361, 362, 363, to which it is directed according to the unique Internet address (IP address), in this example to a first further computer 360 which is set up as an Internet server .
  • IP address unique Internet address
  • the first further computer 360 After receiving the request message 330, the first further computer 360 forms a response message 370, which contains the information requested by the first computer 302.
  • the first further computer 360 sends the response message 370 to the first computer 302.
  • the response message 370 is fed to the central connection 320 via the communication network 206.
  • the response message 370 is fed from the central connection 320 via a second connection cable 350 to the first conversion unit 306, which is likewise connected to the second connection cable 350, as the first communication signal 402.
  • the first communication signal 402 is modulated onto the current signal 102, which forms the overall signal 106.
  • the first communication signal 402 is modulated in the first frequency range.
  • the overall signal 106 is fed to the first modulation / demodulation unit 304.
  • the response message 370 is demodulated as the first communication signal 402 from the overall signal 106 and fed to the first computer 302.
  • Any communication protocol can be used for data, ie the methods and arrangements are not limited to the communication protocol according to the TCP-IP standard.

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Abstract

A first frequency range is provided for a first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal that can be modulated on the first communication signal, whereby an overall signal is formed and -he first frequency range at least partially consists of a frequency range with frequencies that are higher than those of the second frequency range.

Description

Beschreibungdescription
Anordnung und Verfahren zur Bildung eines Gesamtsignals , Anordnung und Verfahren zur Bildung eines Stromsignals und ei- nes ersten Kommunikationssignals, KommunikationsSystem und Verfahren zur Übertragung eines ersten Gesamtsignals und eines zweiten GesamtsignalsArrangement and method for forming an overall signal, arrangement and method for forming a current signal and a first communication signal, communication system and method for transmitting a first overall signal and a second overall signal
Die Erfindung betrifft eine Anordnung μnd ein Verfahren zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Stromsignal und einem ersten Kommunikationssignal sowie eine Anordnung und ein Verfahren zur Bildung eines Stromsignals und eines ersten Kommunikationssignals aus einem Gesamtsignal sowie ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zur Übertragung eines ersten Gesamtsignals und eines zweiten Gesamtsignals in einem Kommunikationssystem.The invention relates to an arrangement and a method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, as well as an arrangement and a method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, and a communication system and a method for transmitting a first overall signal and a second Total signal in a communication system.
Solche Vorrichtungen und Anordnungen sowie ein solches Kommunikationssystem sind aus [1] bekannt. Eine solche Vorrichtung weist einen Anschluß auf, an dem ein elektrisches Gesamtsignal abgreifbar ist. Das Gesamtsignal weist ein Stromsignal (Trägerfrequenzsignal) sowie ein dem Stromsignal aufmoduliertes elektrisches Signal auf. Das aufmodulierte elektrische Signal ist ein Kommunikationssignal.Such devices and arrangements as well as such a communication system are known from [1]. Such a device has a connection at which an overall electrical signal can be tapped. The overall signal has a current signal (carrier frequency signal) and an electrical signal modulated onto the current signal. The modulated electrical signal is a communication signal.
Unter einem Kommunikationssignal ist ein elektrisches Signal zu verstehen, welches eine Übertragung elektronischer Daten ermöglicht, beispielsweise die Übertragung textueller Daten, Bilddaten oder Videodaten.A communication signal is to be understood as an electrical signal which enables transmission of electronic data, for example the transmission of textual data, image data or video data.
Es kann grundsätzlich zur Modulation jede Modulationsart eingesetzt werden kann, z.B. eine Amplitudenmodulation, eine Frequenzmodulation oder auch eine Phasenmodulation.In principle, any type of modulation can be used for modulation, e.g. an amplitude modulation, a frequency modulation or a phase modulation.
Auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung eines üblichen Energieversorgungsnetzes, welches eine beliebige Zahl von Abnehmern beispielsweise mit einer 3-Phasen- Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz versorgt, auch elektronische Daten zur Kommunikation (Kommunikationssignal) zu übertragen, wodurch der Einsatz eines Energieversorgungsnetzes im Bereich der Datenübertragung ermöglicht wird.In this way it is possible, using a conventional power supply network, which can supply any number of customers, for example with a 3-phase AC voltage supplied with a frequency of 50 Hz, also to transmit electronic data for communication (communication signal), which enables the use of an energy supply network in the field of data transmission.
Die aus [1] bekannte Vorrichtung weist ein Koppelelement auf, welches mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelt ist. In dem Koppelelement wird in einem ersten Betriebsmodus das Kommunikationssignal aus dem Gesamtsignal gewonnen. In einem zweiten Betriebsmodus wird das Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert, wodurch das Gesamtsignal gebildet wird.The device known from [1] has a coupling element which is coupled to the energy supply network. In a first operating mode, the communication signal is obtained from the overall signal in the coupling element. In a second operating mode, the communication signal is modulated onto the current signal, whereby the overall signal is formed.
Ferner ist ein zweiter Anschluß vorgesehen, der mit dem Koppelelement verbunden ist. An dem zweiten Anschluß ist das Kommunikationssignal abgreifbar beziehungsweise zuführbar, je nach Betriebsmodus des Koppelelements.Furthermore, a second connection is provided which is connected to the coupling element. The communication signal can be tapped or fed at the second connection, depending on the operating mode of the coupling element.
Somit liegt ein die Kommunikationsdaten repräsentierendes zu modulierendes Kommunikationssignal an dem zweiten Anschluß an beziehungsweise wird diesem zugeführt.Thus, a communication signal to be modulated, which represents the communication data, is present at the second connection or is supplied to it.
Ferner ist es aus [2] bekannt, eine solche Vorrichtung in einem in Fig.2 dargestellten Szenario einzusetzen.Furthermore, it is known from [2] to use such a device in a scenario shown in FIG.
Fig.2 zeigt ein Energieversorgungsnetz 201, an welches ein Haus 202 angeschlossen ist.2 shows an energy supply network 201 to which a house 202 is connected.
Ferner ist eine aus [3] bekannte Basisstation 203 über eine Schnittstelle 204 mit dem Energieversorgungsnetz 201 verbun- den.Furthermore, a base station 203 known from [3] is connected to the energy supply network 201 via an interface 204.
Die Basisstation 203 ist über eine Netzwerkschnittstelle 205 mit einem Kommunikationsnetz 206 verbunden.The base station 203 is connected to a communication network 206 via a network interface 205.
Die Basisstation 203 weist einen Prozessor 207 auf, der über einen Bus 208 mit ebenfalls aus [3] bekannten Datenumsetzkar- ten 209 verbunden ist, welche ihrerseits über Koaxialleitun- gen 210 mit der Schnittstelle 204 verbunden sind. Ferner ist ein Mittelspannungs-/Niederspannungs-Tranformatorelement 211 in dem Energieversorgungsnetz 201 vorgesehen.The base station 203 has a processor 207 which is connected via a bus 208 to data conversion cards 209 which are also known from [3] and which in turn are connected via coaxial lines. gen 210 are connected to the interface 204. A medium-voltage / low-voltage transformer element 211 is also provided in the energy supply network 201.
Unter einer Mittelspannung ist im weiteren eine Spannung von mehreren Kilovolt (KV) , üblicherweise 10 KV, unter einer Niederspannung eine übliche Betriebsspannung der Größe von ca. 230 V zu verstehen.A medium voltage is further understood to mean a voltage of several kilovolts (KV), usually 10 KV, and a low voltage is a normal operating voltage of approximately 230 V.
Das Haus 202 ist über eine Hausschnittstelle 212 mit dem Energieversorgungsnetz 201 verbunden.The house 202 is connected to the energy supply network 201 via a house interface 212.
Die Hausschnittstelle 212 ist mit der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung, die in Fig.2 mit 213 bezeichnet ist, verbunden.The house interface 212 is connected to the known device described above, which is designated 213 in FIG.
Von der Basisstation 203 wird einem Niederspannungssignal, welches auf Energieleitungen 214 des Energieversorgungsnetzes 201 übertragen wird, ein Kommunikationssignal, im weiteren als zu modulierendes Signal bezeichnet, aufmoduliert.A low-voltage signal, which is transmitted to power lines 214 of the power supply network 201, is modulated onto the base station 203 by a communication signal, hereinafter referred to as the signal to be modulated.
Das Niederspannungssignal wird im weiteren als Trägerfrequenzsignal bezeichnet. Das Trägerfrequenzsignal weist üblicherweise 220 V und eine Frequenz von 50 Hz auf.The low voltage signal is referred to below as the carrier frequency signal. The carrier frequency signal usually has 220 V and a frequency of 50 Hz.
Somit wird dem Haus 202 über die Leitungen 214 ein erstes Signal 215, welches das Trägerfrequenzsignal 220 und ein dem Trägerfrequenzsignal aufmoduliertes Kommunikationssignal 221, welches von der Basisstation 203 generiert wird, zugeführt.Thus, a first signal 215, which carries the carrier frequency signal 220 and a communication signal 221 modulated onto the carrier frequency signal and which is generated by the base station 203, is fed to the house 202 via the lines 214.
Das erste Signal wird über die Hausschnittstelle 212 der oben beschriebenen Vorrichtung 213 zugeführt.The first signal is fed via the house interface 212 to the device 213 described above.
In der Vorrichtung 213 wird in bekannter Weise das Trägerfre- quenzsignal 220 einem elektrischen Zähler 216 zugeführt, und das modulierte Signal 221, welches von dem Trägerfrequenzsignal demoduliert worden ist, wird über eine Koaxialleitung 217 einem ersten Rechner 218 sowie einem zweiten Rechner 219 zugeführt .In the device 213, the carrier frequency signal 220 is supplied to an electrical counter 216 in a known manner, and the modulated signal 221, which has been demodulated by the carrier frequency signal, is sent via a coaxial line 217 fed to a first computer 218 and a second computer 219.
Nachteilig an diesem Szenario ist, daß in dem Haus 202 ab der Vorrichtung 213 jeweils das Koaxialkabel 217 zu jeder Rechnereinheit 218, 219 gelegt werden muß, d.h. in dem Haus 202 müssen neue Leitungen gelegt werden in jedem Raum, in dem ein Rechner vorgesehen ist, um eine Datenkommunikation über das Energieversorgungsnetz 201 zu ermöglichen. Dies führt zu ei- nem erheblichen zusätzlichen Aufwand bei der Planung des Hauses 202 und es führt ferner zu einer erheblichen Inflexibilität bei der Planung und Einrichtung des Hauses 202.A disadvantage of this scenario is that the coaxial cable 217 must be laid in the house 202 from the device 213 to each computer unit 218, 219, i.e. In the house 202, new lines have to be laid in every room in which a computer is provided in order to enable data communication via the energy supply network 201. This leads to a considerable additional effort in the planning of the house 202 and it also leads to a considerable inflexibility in the planning and furnishing of the house 202.
Ferner ist es bekannt, daß das Kommunikationssignal dem Stromsignal in einem Frequenzbereich von einigen MHz, üblicherweise im Bereich zwischen 1MHz bis etwa 8 Mhz aufmoduliert wird.Furthermore, it is known that the communication signal is modulated onto the current signal in a frequency range of a few MHz, usually in the range between 1 MHz and approximately 8 MHz.
Die Begrenzung des Frequenzbereichs ist in dem Dämpfungsver- lauf des benutzten Übertragungsmediums begründet. Bei etwa 8 MHz ist die Dämpfung des Kommunikationssignals so stark, daß die Übertragung des Kommunikationssignals über größere Entfernungen unmöglich wird. Zur Übertragung eines Signals, das eine höhere Bandbreite benötigt, wird ein eigenes Übertra- gungsmedium, beispielsweise ein Koaxialkabel, eingesetzt.The limitation of the frequency range is due to the attenuation curve of the transmission medium used. At about 8 MHz, the attenuation of the communication signal is so strong that it is impossible to transmit the communication signal over long distances. A separate transmission medium, for example a coaxial cable, is used to transmit a signal that requires a higher bandwidth.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Stromsignal und einem ersten Kommunikationssignal sowie eine Anordnung und ein Verfahren zur Bildung eines Stromsignals und einem ersten Kommunikationssignal aus einem Gesamtsignal anzugeben, mit der bzw. mit dem eine erhöhte Flexibilität bei der Planung und Einrichtung eines Hauses sowie eine verbesserte Nutzung von Bandbreite erreicht wird.The invention is therefore based on the problem of specifying an arrangement and a method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, and an arrangement and a method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, with which one increased flexibility in planning and furnishing a house as well as an improved use of bandwidth is achieved.
Ferner liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Kommunikationssystem sowie ein Verfahren zur Übertragung eines er- sten Gesamtsignals und eines zweiten Gesamtsignals in einem Kommunikationssystem mit der bzw. mit dem eine erhöhte Flexibilität bei der Planung und Einrichtung eines Hauses sowie eine verbesserte Nutzung von Bandbreite erreicht wird.The invention is also based on the problem of a communication system and a method for transmitting an Most total signal and a second total signal in a communication system with which an increased flexibility in the planning and furnishing of a house and an improved use of bandwidth is achieved.
Das Problem wird durch die Anordnungen und Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The problem is solved by the arrangements and methods according to the features of the independent claims.
Eine Anordnung zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Ξtromsignal und einem ersten Kommunikationssignal, umfaßt folgende Merkmale: a) einen ersten Anschluß, dem das Stromsignal zuführbar ist, b) einen zweiten Anschluß, dem das erste Kommunikationssignal zuführbar ist, c) einen Gesamtanschluß, an dem das Gesamtsignal abgreifbar ist, d) ein Koppelelement zur Bildung des Gesamtsignals aus dem Stromsignal und dem ersten Kommunikationssignal, welches Koppelelement mit dem ersten Anschluß, dem zweiten An- Schluß sowie dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, e) wobei das Koppelelement derart eingerichtet ist, daß bei der Bildung des Gesamtsignals für das erste Kommunikationssignal ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.An arrangement for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal comprises the following features: a) a first connection to which the current signal can be supplied, b) a second connection to which the first communication signal can be supplied, c) an overall connection to which the overall signal can be tapped, d) a coupling element for forming the overall signal from the current signal and the first communication signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the overall connection, e) the coupling element being set up in such a way that at the formation of the overall signal for the first communication signal, a first frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than the second Frequency range.
Eine Anordnung zur Bildung eines Stromsignals und eines ersten Kommunikationssignals aus einem Gesamtsignal, umfaßt folgende Merkmale: a) einen ersten Anschluß, an dem das Stromsignal abgreifbar ist, b) einen zweiten Anschluß, an dem das erste Kommunikations- signal abgreifbar ist, c) einen Gesamtanschluß, dem das Gesamtsignal zuführbar ist, d) ein Koppelelement zur Bildung des Stromsignals und des ersten Kommunikationssignals aus dem Gesamtsignal, welches Koppelelement mit dem ersten Anschluß, dem zweiten Anschluß sowie dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, e) wobei das Koppelelement derart eingerichtet ist, daß bei der Bildung des ersten Kommunikationssignals ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.An arrangement for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal comprises the following features: a) a first connection from which the current signal can be tapped, b) a second connection from which the first communication signal can be tapped, c) one Overall connection to which the overall signal can be fed d) a coupling element for forming the current signal and the first communication signal from the overall signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the entire connection, e) the coupling element being set up in such a way that a first is formed when the first communication signal is formed Frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
Ein Kommunikationssystem mit einer ersten Kommunikationsein- heit, einer zweiten Kommunikationseinheit und einem Energieversorgungsnetz, von dem ein Stromsignal zur Verfügung gestellt wird, weist folgende Merkmale auf: für ein von der ersten Kommunikationseinheit gebildetes erstes Kommunikationssignal, welches dem Stromsignal hinzuge- fügt wird zur Bildung eines ersten Gesamtsignals, ist ein erster Frequenzbereich vorgesehen, für ein von der zweiten Kommunikationseinheit gebildetes zweites Kommunikationssignal, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines zweiten Gesamtsignals, ist ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen, der erste Frequenzbereich umfaßt zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen als der zweite Frequenzbereich.A communication system with a first communication unit, a second communication unit and a power supply network, from which a current signal is made available, has the following features: for a first communication signal formed by the first communication unit, which is added to the current signal to form a first overall signal, a first frequency range is provided, for a second communication signal formed by the second communication unit, which is added to the current signal to form a second overall signal, a second frequency range is provided, the first frequency range at least partially comprises a frequency range of higher frequencies than the second frequency range .
Bei einem Verfahren zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Stromsignal und einem ersten Kommunikationssignal, sind bei der Bildung des Gesamtsignals für das erste Kommunikationssignal ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.In a method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, a first frequency range is provided for the formation of the overall signal for the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, the first frequency range at least partially includes a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
Bei einem Verfahren zur Bildung eines Stromsignals und eines ersten Kommunikationssignals aus einem Gesamtsignal, sind bei der Bildung des ersten Kommunikationssignals ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.In a method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, a first frequency range is provided for the formation of the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, the first frequency range at least partially includes a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
Ein Verfahren zur Übertragung eines ersten Gesamtsignals und eines zweiten Gesamtsignals in einem Kommunikationssystem mit einer ersten Kommunikationseinheit, einer zweiten Kommunikationseinheit und einem Energieversorgungsnetz, von dem ein Stromsignal zur Verfügung gestellt wird, umfaßt folgende Schritte : - von der ersten Kommunikationseinheit wird ein erstes Kommunikationssignal gebildet, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines ersten Gesamtsignals,A method for transmitting a first overall signal and a second overall signal in a communication system with a first communication unit, a second communication unit and a power supply network, from which a current signal is made available, comprises the following steps: a first communication signal is formed by the first communication unit, which is added to the current signal to form a first overall signal,
- für das erste Kommunikationssignal ist in dem ersten Gesamtsignal ein erster Frequenzbereich vorgesehen, - das erste Gesamtsignal wird zu der zweiten Kommunikationseinheit übertragen,a first frequency range is provided for the first communication signal in the first overall signal, the first overall signal is transmitted to the second communication unit,
- von der zweiten Kommunikationseinheit wird ein zweites Kommunikationssignal gebildet, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines zweiten Gesamtsignals, - für das zweite Kommunikationssignal ist in dem zweiten Gesamtsignal ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen,a second communication signal is formed by the second communication unit, which is added to the current signal to form a second overall signal, a second frequency range is provided for the second communication signal in the second overall signal,
- das zweite Gesamtsignal wird zu der ersten Kommunikationseinheit übertragen,the second overall signal is transmitted to the first communication unit,
- der erste Frequenzbereich umfaßt zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen als der zweite Frequenzbereich. Anschaulich ist die Erfindung darin zu sehen, daß das Kommunikationssignal dem Stromsignal in einem Frequenzbereich aufmoduliert wird, welcher zumindest zum Teil Frequenzen enthält, die größer sind als die Frequenzen des Frequenzbe- reichs, in dem bisher das Kommunikationssignal übertragen worden ist. Dabei ist erkannt worden, daß insbesondere bei einem größeren Haus mit mehreren Wohneinheiten innerhalb jeder Wohneinheit eine Entfernung von dem jeweiligen Anschluß der Wohneinheit an das Energieversorgungsnetz zu einer Rech- nereinheit zu überbrücken ist, die ausreichend gering ist, so daß die Dämpfung noch nicht derart stark ist, daß nicht doch eine Übertragung des Kommunikationssignals möglich wäre.- The first frequency range comprises at least partially a frequency range of higher frequencies than the second frequency range. The invention can clearly be seen in the fact that the communication signal is modulated onto the current signal in a frequency range which at least partially contains frequencies which are greater than the frequencies of the frequency range in which the communication signal has been transmitted up to now. It has been recognized that, in particular in the case of a larger house with several residential units within each residential unit, a distance from the respective connection of the residential unit to the power supply network to a computer unit has to be bridged that is sufficiently small so that the damping is not yet so strong is that a transmission of the communication signal would not be possible.
Auf diese Weise wird eine erhöhte Flexibilität bei der Pla- nung und Einrichtung eines Hauses sowie eine optimierte Nutzung verfügbarer Bandbreite erreicht.In this way, increased flexibility in planning and furnishing a house and optimized use of available bandwidth is achieved.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Preferred developments of the invention result from the dependent claims.
Bevorzugt ist dem Stromsignal das zweite Kommunikationssignal in dem zweiten Frequenzbereich aufmoduliert.The second communication signal in the second frequency range is preferably modulated onto the current signal.
Ferner ist bei den Anordnungen in einer Weiterbildung eine Modulations-/Demodulationseinheit vorgesehen, die mit dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, mit der das erste Kommunikations- signal und/oder das zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert werden kann, womit das Gesamtsignal gebildet wird oder mit der das erste Kommunikationssignal und/oder das zweite Kommunikationssignal von dem Stromsignal demoduliert werden kann.Furthermore, in the arrangements in a further development, a modulation / demodulation unit is provided, which is coupled to the overall connection, with which the first communication signal and / or the second communication signal can be modulated onto the current signal, with which the overall signal is formed or with which the first communication signal and / or the second communication signal can be demodulated by the current signal.
Die Modulations-/Demodulationseinheit ist bevorzugt mit einem elektrischen Gerät gekoppelt, wobei das elektrische Gerät ein Computer (Rechnereinheit) sein kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im weiteren näher erläutert.The modulation / demodulation unit is preferably coupled to an electrical device, wherein the electrical device can be a computer (computer unit). An embodiment of the invention is shown in the figures and is explained in more detail below.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine Skizze einer Umsetzeinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel;Figure 1 is a sketch of a conversion unit according to the embodiment;
Figur 2 eine Skizze eines Energieversorgungsnetzes mit einer Basisstation und einem an das Energieversorgungsnetz angeschlossenen Haus mit einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik;FIG. 2 shows a sketch of an energy supply network with a base station and a house connected to the energy supply network with a device according to the prior art;
Figur 3 eine Skizze eines Energieversorgungsnetzes mit einer Basisstation und einem an das Energieversorgungsnetz angeschlossenes Haus mit einer Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;FIG. 3 shows a sketch of an energy supply network with a base station and a house connected to the energy supply network with a device according to the exemplary embodiment;
Figur 4 eine Skizze eines Diagramms, mit dem ein Dämp- fungsverlauf der für die Modulation des zweiten Kommunikationssignals 401 sowie des ersten Kommunikationssignals 402 verwendeten Frequenzen beschrieben wird.FIG. 4 shows a sketch of a diagram with which an attenuation curve of the frequencies used for the modulation of the second communication signal 401 and of the first communication signal 402 is described.
Fig.3 zeigt ebenso wie Fig.2 bei Verwendung gleicher Bezugszeichen für die gleichen Komponenten die Basisstation 203, die über die Schnittstelle 204 mit dem Energieversorgungsnetz 201 verbunden ist. Ferner ist das Haus 202 über den Hausanschluß 212 mit dem Energieversorgungsnetz 201 verbunden.3 shows, like FIG. 2, using the same reference numerals for the same components, the base station 203, which is connected to the energy supply network 201 via the interface 204. Furthermore, the house 202 is connected to the energy supply network 201 via the house connection 212.
In Fig.3 ist das Haus 202 mit einer ersten Wohneinheit 301 und einer zweiten Wohneinheit 310 dargestellt. In der ersten Wohneinheit 301 ist ein erster Rechner 302 und in der zweiten Wohneinheit 310 ist ein zweiter Rechner 311 vorhanden.3 shows the house 202 with a first residential unit 301 and a second residential unit 310. A first computer 302 is present in the first residential unit 301 and a second computer 311 is present in the second residential unit 310.
Der erste Rechner 302 ist über ein Kommunikationskabel 303 mit einer im weiteren beschriebenen ersten Modulations- /Demodulationseinheit 304 verbunden. Über ein zweites Stromkabel 305 ist die erste Modulations-/Demodulationseinheit 304 mit einer ebenfalls im weiteren beschriebenen ersten Umsetzeinheit 306 verbunden.The first computer 302 is connected via a communication cable 303 with a first modulation / Demodulation unit 304 connected. The first modulation / demodulation unit 304 is connected to a first conversion unit 306, which is also described below, via a second power cable 305.
Der zweite Rechner 311 ist über ein drittes Stromkabel 312 mit einer im weiteren beschriebenen zweiten Modulations- /Demodulationseinheit 313 verbunden, wobei die zweite Modula- tions-/Demodulationseinheit 313 in der gleichen Weise ausge- staltet ist wie die erste Modulations-/DemodulationseinheitThe second computer 311 is connected via a third power cable 312 to a second modulation / demodulation unit 313 described in the following, the second modulation / demodulation unit 313 being configured in the same way as the first modulation / demodulation unit
304. Über ein viertes Stromkabel 314 ist die zweite Modulati- ons-/Demodulationseinheit 313 mit einer ebenfalls im weiteren beschriebenen zweiten Umsetzeinheit 315 verbunden, wobei die zweite Umsetzeinheit 315 in der gleichen Weise ausgestaltet ist wie die erste Umsetzeinheit 306.304. Via a fourth power cable 314, the second modulation / demodulation unit 313 is connected to a second conversion unit 315, which is also described below, the second conversion unit 315 being configured in the same way as the first conversion unit 306.
Die erste Umsetzeinheit 306, 100 ist in ihrem Aufbau in Fig.1 dargestellt.The structure of the first conversion unit 306, 100 is shown in FIG. 1.
Die erste Umsetzeinheit 306, 100 weist einen ersten Anschluß 101, an dem je nach Betriebsmodus ein Stromsignal 102 zuführbar oder abgreifbar ist, auf. Dem Stromsignal 102 als Trägerfrequenzsignal ist in einem ersten Betriebsmodus ein zweites Kommunikationssignal aufmoduliert .The first conversion unit 306, 100 has a first connection 101, to which a current signal 102 can be fed or tapped depending on the operating mode. A second communication signal is modulated onto the current signal 102 as a carrier frequency signal in a first operating mode.
In dem ersten Betriebsmodus erfolgt eine im weiteren beschriebene Kommunikation von dem ersten Rechner 302 weg hin zu dem Energieversorgungsnetz 201 bzw. dem Kommunikationsnetz 206.In the first operating mode, communication described below takes place away from the first computer 302 towards the energy supply network 201 or the communication network 206.
In einem zweiten Betriebsmodus erfolgt die im weiteren beschriebene Kommunikation von dem Energieversorgungsnetz 201 bzw. dem Kommunikationsnetz 206 hin zu dem ersten Rechner 302. Ferner weist die erste Umsetzeinheit 306, 100 einen zweiten Anschluß 103 auf, an dem je nach Betriebsmodus ein erstes Kommunikationssignal 104 zuführbar oder abgreifbar ist.In a second operating mode, the communication described below takes place from the energy supply network 201 or the communication network 206 to the first computer 302. Furthermore, the first conversion unit 306, 100 has a second connection 103, to which, depending on the operating mode, a first communication signal 104 can be fed or tapped.
Weiterhin weist die erste Umsetzeinheit 306, 100 einen Gesamtanschluß 105 auf, an dem je nach Betriebsmodus ein Gesamtsignal 106 zuführbar oder abgreifbar ist.Furthermore, the first conversion unit 306, 100 has an overall connection 105, to which an overall signal 106 can be fed or tapped depending on the operating mode.
Das Gesamtsignal 106 enthält in dem ersten Betriebsmodus das Stromsignal 102 als Trägerfrequenzsignal sowie das dem Stromsignal 102 aufmodulierte zweite Kommunikationssignal. Das zweite Kommunikationssignal ist dem Stromsignal 102 in einem zweiten Frequenzbereich von ungefähr ein bis etwa vier-acht MHz aufmoduliert.In the first operating mode, the overall signal 106 contains the current signal 102 as a carrier frequency signal and the second communication signal modulated onto the current signal 102. The second communication signal is modulated onto the current signal 102 in a second frequency range from approximately one to approximately four to eight MHz.
Fig.4 zeigt in einer Skizze ein Diagramm 400, mit dem ein Dämpfungsverlauf 403 der Modulationsfrequenzen des zweiten Kommunikationssignals 401 sowie des ersten Kommunikations- signals 402 bei ansteigender Frequenz 404 beschrieben wird.4 shows in a sketch a diagram 400 with which an attenuation curve 403 of the modulation frequencies of the second communication signal 401 and of the first communication signal 402 is described with an increasing frequency 404.
Die Dämpfung wird in der Einheit Dezibel (dB) beschrieben.Attenuation is described in decibels (dB).
Das Diagramm 400 zeigt die Übertragungseigenschaften des Energieverteilnetzes 201, 305, 314 im Frequenzbereichwobei durch die größeren Entfernungen im Netz 201 für das zweiteThe diagram 400 shows the transmission properties of the energy distribution network 201, 305, 314 in the frequency domain, with the greater distances in the network 201 for the second
Kommunikationssignal 401 aufgrund der Dämpfung nur Modulationsfrequenzen bis etwa 1 bis 8 MHz verwendet werden können und darüber hinaus keine Übertragung eines zweiten Kommunikationssignal mehr möglich ist. Über eine geringere Entfernung, im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels für den Weg von der ersten Umsetzeinheit 306 bzw. von der zweiten Umsetzeinheit 315 zu dem ersten Rechner 302 bzw. zu dem zweiten Rechner 311 sind Modulationsfrequenzen bis etwa 20 bis 30 MHz nutzbar wodurch wesentlich mehr Band- breite für das erste Kommunikationssignal 402 zur Verfügung steht Dies ist beschrieben durch den Dämpfungsverlauf des ersten Kommunikationssignals 402. Die Dämpfung steigt in diesem Fall erst in einem Bereich von etwa zehn bis zwanzig MHz an und wird erst bei zwanzig MHz so stark, daß eine Übertragung der Modulationsfrequenzen des ersten Kommunikationssignals 401 nicht mehr möglich ist.Communication signal 401 due to the attenuation, only modulation frequencies up to approximately 1 to 8 MHz can be used and, in addition, transmission of a second communication signal is no longer possible. Over a shorter distance, in the context of this exemplary embodiment for the path from the first conversion unit 306 or from the second conversion unit 315 to the first computer 302 or to the second computer 311, modulation frequencies up to approximately 20 to 30 MHz can be used, which means that significantly more band width is available for the first communication signal 402. This is described by the attenuation curve of the first communication signal 402. The attenuation increases in this First occurs in a range of approximately ten to twenty MHz and only becomes so strong at twenty MHz that the modulation frequencies of the first communication signal 401 can no longer be transmitted.
Der Bereich von ungefähr zehn bis zwanzig Mbps (Megabit per second) wird im weiteren als erster Frequenzbereich bezeichnet .The range of approximately ten to twenty Mbps (megabits per second) is referred to below as the first frequency range.
Aufbauend auf dieser Erkenntnis ist die erste Umsetzeinheit 306 derart eingerichtet, daß das Gesamtsignal 106 in dem zweiten Betriebsmodus das Stromsignal 102 als Trägerfrequenzsignal sowie das dem Stromsignal 102 aufmodulierte erste Kommunikationssignal 402, 104 aufweist.Based on this knowledge, the first conversion unit 306 is set up in such a way that the overall signal 106 in the second operating mode has the current signal 102 as carrier frequency signal and the first communication signal 402, 104 modulated onto the current signal 102.
Das erste Kommunikationssignal 402, 104 ist dem Stromsignal 102 in dem ersten Frequenzbereich aufmoduliert, d.h. es wird für die Übertragung des ersten Kommunikationssignals 402 innerhalb einer Wohneinheit jeweils ein Frequenzbereich verwen- det, der Frequenzen enthält, die größer sind als die Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs.The first communication signal 402, 104 is modulated onto the current signal 102 in the first frequency range, i.e. for the transmission of the first communication signal 402 within a residential unit, a frequency range is used that contains frequencies that are greater than the frequencies of the second frequency range.
Damit wird eine optimierte Ausnutzung zur Verfügung stehender Bandbreite erreicht.In this way, an optimized utilization of the available bandwidth is achieved.
Die erste Umsetzeinheit 306 weist ferner ein mit dem ersten Anschluß 101, dem zweiten Anschluß 103 sowie dem Gesamtanschluß 105 gekoppeltes Koppelelement 107 auf.The first conversion unit 306 also has a coupling element 107 coupled to the first connection 101, the second connection 103 and the overall connection 105.
Das Koppelelement 107 enthält eine Schaltungsanordnung 108, die derart eingerichtet ist, daß in dem ersten Betriebsmodus das erste Kommunikationssignal 104, 402 dem Stromsignal 102 in dem ersten Frequenzbereich aufmoduliert wird, womit das Gesamtsignal 106 gebildet wird.The coupling element 107 contains a circuit arrangement 108 which is set up in such a way that in the first operating mode the first communication signal 104, 402 is modulated onto the current signal 102 in the first frequency range, thus forming the overall signal 106.
Ferner ist das Koppelelement 107 derart eingerichtet, daß in dem zweiten Betriebsmodus das zweite Kommunikationssignal 401, welches in dem zweiten Frequenzbereich dem Stromsignal 102 aufmoduliert ist, über ein Netzwerk einer Umset- zer/Demodulatoreinheit 203 zugeführt wird, welche mit dem zentralen Anschluß 320 verbunden ist.Furthermore, the coupling element 107 is set up such that the second communication signal in the second operating mode 401, which is modulated onto the current signal 102 in the second frequency range, is fed via a network to a converter / demodulator unit 203 which is connected to the central connection 320.
In dem zentralen Anschluß 320 werden in an sich bekannter Weise das erste Kommunikationssignal 402 und das zweite Kommunikationssignal 401 zusammengeführt und dem Kommunikationsnetz 206 zugeführt.In the central connection 320, the first communication signal 402 and the second communication signal 401 are combined in a manner known per se and fed to the communication network 206.
Durch die weiteren Ausführungen wird das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten weiter verdeutlicht.The interaction of the individual components is further illustrated by the further explanations.
Es wird davon ausgegangen, daß unter Verwendung des Trans- port-Control-Protocol/ Internet-Protocol (TCP/IP) der erste Rechner 302 eine Anforderungsnachricht 330 sendet. Mit der Anforderungsnachricht 330 wird Information aus dem Internet, als welches das Kommunikationsnetz 206 ausgestaltet ist, angefordert. Die Anforderungsnachricht 330 wird der ersten Mo- dulations-/Demodulationseinheit 304 zugeführt. In der ersten Modulations-/Demodulationseinheit 304 wird die Anforderungsnachricht 330 als zweites Kommunikationssignal 401 dem Stromsignal 102 aufmoduliert, womit das Gesamtsignal 506 gebildet wird. Die Modulation erfolgt in dem zweiten Frequenzbereich.It is assumed that the first computer 302 sends a request message 330 using the Transport Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP). With the request message 330, information from the Internet, in which the communication network 206 is configured, is requested. The request message 330 is fed to the first modulation / demodulation unit 304. In the first modulation / demodulation unit 304, the request message 330 is modulated onto the current signal 102 as a second communication signal 401, which forms the overall signal 506. The modulation takes place in the second frequency range.
Das Gesamtsignal 506 wird von der ersten Modulations- /Demodulationseinheit 304 über das zweite Stromkabel 305 dem Gesamtanschluß 105 der ersten Umsetzeinheit 306, 100 zugeführt.The overall signal 506 is fed from the first modulation / demodulation unit 304 via the second power cable 305 to the overall connection 105 of the first conversion unit 306, 100.
Von der ersten Umsetzeinheit 306, 100 wird im Rahmen dieses ersten Betriebsmodus das Gesamtsignal 106 über den ersten Anschluß 101 als Stromsignal 102 mit aufmoduliertem zweiten Kommunikationssignal 401 einem ersten Verbindungskabel 340 mit einem Energieversorgungsnetz nach Fig. 2 verbunden und innerhalb dieses Energieversorgungsnetzes als dem Stromsignal aufmoduliertes zweites Kommunikationssignal übertragen. In- nerhalb dieses Energieversorgungsnetzes ist eine Einrichtung 203 angeordnet, welche das dem Stromsignal aufmodulierte zweite Kommunikationssignal demoduliert und die Anforderungsnachricht 330 dem zentralen Anschluß 320 zuführt.From the first conversion unit 306, 100, in the context of this first operating mode, the overall signal 106 is connected via the first connection 101 as a current signal 102 with a modulated second communication signal 401, a first connecting cable 340 to an energy supply network according to FIG. 2 and within this energy supply network as the second signal modulated on the current signal Communication signal transmitted. In- Arranged within this energy supply network is a device 203 which demodulates the second communication signal modulated onto the current signal and feeds the request message 330 to the central connection 320.
In dem zentralen Anschluß 320, der sich an einer beliebigen Stelle des Energieversorgungsnetzes befinden kann, wird die Anforderungsnachricht 330 dem Kommunikationsnetz 206 zugeführt .In the central connection 320, which can be located anywhere in the power supply network, the request message 330 is fed to the communication network 206.
Mit dem Kommunikationsnetz 206 sind weitere Rechner 360, 361, 362, 363, ... verbunden.Further computers 360, 361, 362, 363, ... are connected to the communication network 206.
Die Anforderungsnachricht 330 wird an weiteren Rechner 360, 361, 362, 363 gesendet, an den sie gemäß der eindeutigen Internet-Adresse (IP-Adresse) gerichtet ist, in diesem Beispiel an einen ersten weiteren Rechner 360, der als Internet-Server eingerichtet ist.The request message 330 is sent to further computers 360, 361, 362, 363, to which it is directed according to the unique Internet address (IP address), in this example to a first further computer 360 which is set up as an Internet server .
Nach Empfang der Anforderungsnachricht 330 bildet der erste weitere Rechner 360 eine Antwortnachricht 370, in der die von dem ersten Rechner 302 angeforderte Information enthalten ist .After receiving the request message 330, the first further computer 360 forms a response message 370, which contains the information requested by the first computer 302.
Der erste weitere Rechner 360 sendet die Antwortnachricht 370 an den ersten Rechner 302. Über das Kommunikationsnetz 206 wird die Antwortnachricht 370 dem zentralen Anschluß 320 zugeführt .The first further computer 360 sends the response message 370 to the first computer 302. The response message 370 is fed to the central connection 320 via the communication network 206.
Im Rahmen dieses zweiten Betriebsmodus wird die Antwortnachricht 370 von dem zentralen Anschluß 320 über ein zweites Verbindungskabel 350 der ebenfalls mit dem zweiten Verbindungskabel 350 verbundenen ersten Umsetzeinheit 306 als erstes Kommunikationssignal 402 zugeführt. In der ersten Umsetzeinheit 306 erfolgt eine Modulation des ersten Kommunikationssignals 402 auf das Stromsignal 102, womit das Gesamtsignal 106 gebildet wird.In the context of this second operating mode, the response message 370 is fed from the central connection 320 via a second connection cable 350 to the first conversion unit 306, which is likewise connected to the second connection cable 350, as the first communication signal 402. In the first conversion unit 306, the first communication signal 402 is modulated onto the current signal 102, which forms the overall signal 106.
Die Modulation des ersten Kommunikationssignals 402 erfolgt in dem ersten Frequenzbereich.The first communication signal 402 is modulated in the first frequency range.
Das Gesamtsignal 106 wird der ersten Modulations- /Demodulationseinheit 304 zugeführt. In der ersten Modulati- ons-/Demodulationseinheit 304 wird die Antwortnachricht 370 als erstes Kommunikationssignal 402 von dem Gesamtsignal 106 demoduliert und dem ersten Rechner 302 zugeführt.The overall signal 106 is fed to the first modulation / demodulation unit 304. In the first modulation / demodulation unit 304, the response message 370 is demodulated as the first communication signal 402 from the overall signal 106 and fed to the first computer 302.
Im weiteren wird eine Alternative zu dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellt:An alternative to the exemplary embodiment shown above is shown below:
Als Kommunikationsprotokoll für die Übertragung der digitalenAs a communication protocol for the transmission of digital
Daten kann jedes beliebige Kommunikationsprotokoll eingesetzt werden, d.h. die Verfahren und Anordnungen sind nicht auf das Kommunikationsprotokoll gemäß dem TCP-IP-Standard beschränkt. Any communication protocol can be used for data, ie the methods and arrangements are not limited to the communication protocol according to the TCP-IP standard.
Im Rahmen dieses Dokuments wurden folgende Veröffentlichungen zitiert :The following publications have been cited in this document:
[1] GB 2 272 350 B[1] GB 2 272 350 B
[2] D. Clark, Powerline Communications:[2] D. Clark, Powerline Communications:
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Digital PowerLine: a major new business opportunity for power Utilities worldwide, Communications Digital Power Line, Veröffentlicht 18. März 1998 Digital PowerLine: a major new business opportunity for power Utilities worldwide, Communications Digital Power Line, published March 18, 1998

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Stromsignal und einem ersten Kommunikationssignal, a) mit einem ersten Anschluß, dem das Stromsignal zuführbar ist, b) mit einem zweiten Anschluß, dem das erste Kommunikations- signal zuführbar ist, c) mit einem Gesamtanschluß, an dem das Gesamtsignal abgreif- bar ist, d) mit einem Koppelelement zur Bildung des Gesamtsignals aus dem Stromsignal und dem ersten Kommunikationssignal, welches Koppelelement mit dem ersten Anschluß, dem zweiten Anschluß sowie dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, und e) bei der das Koppelelement derart eingerichtet ist, daß bei der Bildung des Gesamtsignals für das erste Kommunikationssignal ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Fre- quenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.1. Arrangement for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, a) with a first connection to which the current signal can be supplied, b) with a second connection to which the first communication signal can be supplied, c) with an overall connection, on which the overall signal can be tapped, d) with a coupling element for forming the overall signal from the current signal and the first communication signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the overall connection, and e) in which the coupling element is such is set up so that when the overall signal is formed for the first communication signal, a first frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than the second Fri frequency range.
2. Anordnung nach Anspruch 1, a) bei der dem ersten Anschluß das Stromsignal abgreifbar ist, b) bei der dem zweiten Anschluß das erste Kommunikationssignal abgreifbar ist, und c) bei der dem Gesamtanschluß das Gesamtsignal zuführbar ist.2. Arrangement according to claim 1, a) in which the current signal can be tapped at the first connection, b) in which the first communication signal can be tapped at the second connection, and c) in which the overall signal can be supplied to the overall connection.
3. Anordnung zur Bildung eines Stromsignals und eines ersten Kommunikationssignals aus einem Gesamtsignal, a) mit einem ersten Anschluß, an dem das Stromsignal abgreifbar ist, b) mit einem zweiten Anschluß, an dem das erste Kommunikationssignal abgreifbar ist, c) mit einem Gesamtanschluß, dem das Gesamtsignal zuführbar ist, d) mit einem Koppelelement zur Bildung des Stromsignals und des ersten Kommunikationssignals aus dem Gesamtsignal, welches Koppelelement mit dem ersten Anschluß, dem zweiten Anschluß sowie dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, und e) bei der das Koppelelement derart eingerichtet ist, daß bei der Bildung des ersten Kommunikationssignals ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.3. Arrangement for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, a) with a first connection from which the current signal can be tapped, b) with a second connection from which the first communication signal can be tapped, c) with an overall connection to which the overall signal can be supplied, d) with a coupling element for forming the current signal and the first communication signal from the overall signal, which coupling element is coupled to the first connection, the second connection and the overall connection, and e) in the the coupling element is set up in such a way that when the first communication signal is formed, a first frequency range and for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, a second frequency range are provided, the first frequency range at least partially comprising a frequency range of higher frequencies than that second frequency range.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der dem Stromsignal das zweite Kommunikationssignal aufmoduliert ist in dem zweiten Frequenzbereich.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, in which the current signal, the second communication signal is modulated in the second frequency range.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Modulations-/Demodulationseinheit , die mit dem Gesamtanschluß gekoppelt ist, mit der das erste Kommunikationssignal und/oder das zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert werden kann, womit das Gesamtsignal gebil- det wird oder mit der das erste Kommunikationssignal und/oder das zweite Kommunikationssignal von dem Stromsignal demoduliert werden kann.5. Arrangement according to one of claims 1 to 5, with a modulation / demodulation unit, which is coupled to the overall connection with which the first communication signal and / or the second communication signal can be modulated onto the current signal, whereby the overall signal is formed or with which the first communication signal and / or the second communication signal can be demodulated from the current signal.
6. Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Modulations-/Demodulationseinheit mit einem elektrischen Gerät gekoppelt ist.6. The arrangement according to claim 5, wherein the modulation / demodulation unit is coupled to an electrical device.
7. Anordnung nach Anspruch 6, bei der das elektrische Gerät ein Computer ist.7. The arrangement according to claim 6, wherein the electrical device is a computer.
8. Kommunikationssystem mit einer ersten Kommunikationseinheit, einer zweiten Kommunikationseinheit und einem Energie- Versorgungsnetz, von dem ein Stromsignal zur Verfügung gestellt wird, a) bei dem für ein von der ersten Kommunikationseinheit gebildetes erstes Kommunikationssignal, welches dem Stromsi- gnal hinzugefügt wird zur Bildung eines ersten Gesamtsignals, ein erster Frequenzbereich vorgesehen ist, b) bei dem für ein von der zweiten Kommunikationseinheit gebildetes zweites Kommunikationssignal, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines zweiten Gesamt- Signals, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen ist, c) bei dem der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.8. Communication system with a first communication unit, a second communication unit and an energy Supply network from which a current signal is made available, a) a first frequency range is provided for a first communication signal formed by the first communication unit, which is added to the current signal to form a first overall signal, b) for a second communication signal formed by the second communication unit, which is added to the current signal to form a second overall signal, a second frequency range is provided, c) in which the first frequency range at least partially comprises a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
9. Verfahren zur Bildung eines Gesamtsignals aus einem Stromsignal und einem ersten Kommunikationssignal, bei dem bei der Bildung des Gesamtsignals für das erste Kommunikationssignal ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsi- gnal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.9. A method for forming an overall signal from a current signal and a first communication signal, in which a first frequency range is provided for the formation of the overall signal for the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal are, wherein the first frequency range at least partially comprises a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
10. Verfahren zur Bildung eines Stromsignals und eines ersten Kommunikationssignals aus einem Gesamtsignal, bei dem bei der Bildung des ersten Kommunikationssignals ein erster Frequenzbereich und für ein zweites Kommunikationssignal, welches zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert sein kann, ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen sind, wobei der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich.10. A method for forming a current signal and a first communication signal from an overall signal, in which a first frequency range is provided for the formation of the first communication signal and a second frequency range is provided for a second communication signal, which second communication signal can be modulated onto the current signal, the first Frequency range at least partially includes a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem dem Stromsignal das zweite Kommunikationssignal aufmoduliert ist in dem zweiten Frequenzbereich. 11. The method according to claim 9 or 10, wherein the current signal, the second communication signal is modulated in the second frequency range.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das erste Kommunikationssignal und/oder das zweite Kommunikationssignal dem Stromsignal aufmoduliert wird/werden, womit das Gesamtsignal gebildet wird12. The method according to any one of claims 9 to 11, wherein the first communication signal and / or the second communication signal is / are modulated onto the current signal, whereby the overall signal is formed
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das erste Kommunikationssignal und/oder das zweite Kommunikationssignal von dem Stromsignal demoduliert wird/werden.13. The method according to any one of claims 9 to 11, wherein the first communication signal and / or the second communication signal is / are demodulated by the current signal.
14. Verfahren zur Übertragung eines ersten Gesamtsignals und eines zweiten Gesamtsignals in einem Kommunikationssystem mit einer ersten Kommunikationseinheit, einer zweiten Kommunika- tionseinheit und einem Energieversorgungsnetz, von dem ein Stromsignal zur Verfügung gestellt wird, a) bei dem von der ersten Kommunikationseinheit ein erstes Kommunikationssignal gebildet wird, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines ersten Gesamtsi- gnals, b) bei dem für das erste Kommunikationssignal in dem ersten Gesamtsignal ein erster Frequenzbereich vorgesehen ist, c) bei dem das erste Gesamtsignal zu der zweiten Kommunikationseinheit übertragen wird, d) bei dem von der zweiten Kommunikationseinheit ein zweites Kommunikationssignal gebildet wird, welches dem Stromsignal hinzugefügt wird zur Bildung eines zweiten Gesamtsignals, e) bei dem für das zweite Kommunikationssignal in dem zweiten Gesamtsignal ein zweiter Frequenzbereich vorgesehen ist, f) bei dem das zweite Gesamtsignal zu der ersten Kommunikationseinheit übertragen wird, g) bei dem der erste Frequenzbereich zumindest teilweise einen Frequenzbereich höherer Frequenzen umfaßt als der zweite Frequenzbereich. 14. Method for transmitting a first total signal and a second total signal in a communication system with a first communication unit, a second communication unit and a power supply network, from which a current signal is provided, a) in which a first communication signal is formed by the first communication unit which is added to the current signal to form a first overall signal, b) in which a first frequency range is provided for the first communication signal in the first overall signal, c) in which the first overall signal is transmitted to the second communication unit, d) in which is formed by the second communication unit, a second communication signal which is added to the current signal to form a second overall signal, e) in which a second frequency range is provided for the second communication signal in the second overall signal, f) in which the second total signal is transmitted to the first communication unit, g) in which the first frequency range at least partially comprises a frequency range of higher frequencies than the second frequency range.
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