BR112013027100B1

BR112013027100B1 - Sistema e método executado por aparelho de processamento de dados para comunicar dados através de uma rede de energia elétrica

Info

Publication number: BR112013027100B1
Application number: BR112013027100-0A
Authority: BR
Inventors: Bryce Johnson; Paul Virden
Original assignee: Landis+Gyr Technologies, Llc
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2022-01-11
Also published as: EP2700175B1; EP2700175A4; US8619846B2; EP2700175A1; US20120269244A1; MX2013012303A; CA2833788C; BR112013027100A2; ES2566180T3; WO2012145094A1; CA2833788A1

Abstract

controle de amplitude em um ambiente de carga variável. para transmitir dados por meio de uma rede de energia elétrica, métodos, sistemas e aparelho, incluindo programas de computador codificados em uma mídia de armazenamento de computador, para variar amplitude de símbolo são fornecidos. em um aspecto, um sistema inclui um gerador de símbolos tendo um gerador de formas de onda configurado para produzir formas de onda em uma pluralidade de frequências fundamentais selecionáveis e com um ciclo de trabalho solucionável. o gerador de símbolos também pode incluir um filtro passa-banda tendo uma banda de passagem que corresponde a um canal de comunicações de uma rede de comunicações. o sistema também pode incluir aparelho de processamento de dados operável para interagir com o gerador de símbolos e para determinar que pelo menos um número limite de pontos finais que recebem símbolos do gerador de símbolos está sofrendo de um mesmo tipo de erro de transmissão. em resposta à determinação, o aparelho de processamento de dados pode fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho das formas de onda.

Description

DOCUMENTO DE PATENTE RELACIONADO

Este documento de patente reivindica prioridade para o pedido de patente US 13/091.409 depositado em 21 abril de 2011, cujo conteúdo está incorporado na sua totalidade pela referência.

ANTECEDENTES

Este relatório descritivo diz respeito a comunicações de dados.

Provedores de serviços utilizam redes distribuídas para fornecer serviços para clientes em grandes áreas geográficas. Por exemplo, empresas de comunicações utilizam uma rede de comunicações distribuída para fornecer serviços de comunicações para clientes. De forma similar, empresas de fornecimento de energia utilizam uma rede de linhas de energia, medidores e outros elementos de rede para fornecer energia para clientes por toda uma região geográfica e para receber dados a respeito do uso de energia.

Estes provedores de serviços dependem da operação apropriada de suas respectivas redes para entregar serviços para os clientes e para receber dados com relação aos serviços fornecidos. Por exemplo, o provedor de serviços pode desejar acesso a relatórios de uso diário para cobrar de forma eficiente de seus clientes pelos recursos que são consumidos ou utilizados de outro modo pelos clientes. Provedores de serviços também podem transmitir dados tais como comandos de software, atualizações de firmware e outra informação para elementos de rede para facilitar operação apropriada dos elementos de rede. Portanto, é importante que dados sendo transmitidos pela rede sejam recebidos com segurança pelos elementos de rede.

Em redes de comunicação por rede elétrica (PLC), uma subestação de energia pode incluir um aparelho de controle de ponto final que envia dados para pontos finais (por exemplo, medidores, comutadores de controle de carga, comutadores de serviços remotos e outros pontos finais) na rede. Por exemplo, o aparelho de controle de ponto final pode transmitir dados especificando designações de canais de comunicações atualizadas, dados de sincronização e/ou firmware atualizado para os pontos finais na rede PLC. Se a amplitude na qual os dados são transmitidos for muito baixa, os pontos finais podem não receber os dados que são transmitidos pelo aparelho de controle de ponto final. Entretanto, se a amplitude na qual os dados são transmitidos for muito alta, os dados podem ser recebidos por pontos finais vizinhos que são designados para um outro aparelho de controle de ponto final, o que pode interferir com funcionamento apropriado dos pontos finais vizinhos.

SUMÁRIO

De uma maneira geral, um aspecto inovador da matéria em questão descrita neste relatório descritivo pode ser incorporado em um sistema incluindo um gerador de símbolos que inclui um gerador de formas de onda configurado para produzir formas de onda em uma pluralidade de frequências fundamentais selecionáveis e com um ciclo de trabalho selecio- nável. O gerador de símbolos também pode incluir um filtro passa-banda tendo uma banda de passagem que corresponde a um canal de comunicações de uma rede de comunicações. O sistema também pode incluir aparelho de processamento de dados operável para interagir com o gerador de símbolos e operável adicionalmente para determinar que pelo menos um número limite de pontos finais que recebem símbolos do gerador de símbolos está sofrendo de um mesmo tipo de erro de transmissão. Em resposta à determinação, o aparelho de processamento de dados pode fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho das formas de onda. A frequência fundamental pode ser ajustada para uma frequência tendo um harmônico que está dentro da banda de passagem. Outras modalidades deste aspecto incluem mé-todos, aparelho e programas de computador correspondentes, configurados para executar as ações dos métodos codificadas em dispositivos de armazenamento de computador.

Cada uma destas e de outras modalidades pode incluir opcionalmente um ou mais dos recursos seguintes. O aparelho de processamento de dados pode ser operável adicionalmente para executar operações incluindo: receber dados de qualidade de transmissão especificando uma taxa de erro de bit quanto aos símbolos que foram gerados pelo gerador de símbolos e recebidos pelos pontos finais. Determinar que pelo menos um número limite de pontos finais está sofrendo de um mesmo tipo de erro de transmissão pode incluir determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando uma taxa de erro de bit que excede uma taxa de erro de bit limite.

O aparelho de processamento de dados pode ser operável para ajustar pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda aumente a frequência fundamental em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando a taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite. O aparelho de processamento de dados pode ser operável para fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda aumente tanto a frequência fundamental quanto o ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando a taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite.

O aparelho de processamento de dados pode ser operável para fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda aumente o ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando a taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite.

O aparelho de processamento de dados pode ser operável adicionalmente para executar operações incluindo receber dados de qualidade de transmissão especificando que um número de pontos finais vizinhos com os quais uma subestação vizinha está se comunicando diminuiu em relação a um número de pontos finais vizinhos com os quais a subestação vizinha está designada para se comunicar. Determinar que pelo menos um número limite de pontos finais está sofrendo de um mesmo tipo de erro de transmissão pode incluir determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

O aparelho de processamento de dados pode ser operável para fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda diminua a frequência fundamental em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite. O aparelho de processamento de dados pode ser operável para fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda diminua tanto a frequência fundamental quanto o ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

O aparelho de processamento de dados pode ser operável para fazer com que o gerador de formas de onda ajuste pelo menos um de a frequência fundamental ou um ciclo de trabalho ao ser configurado para fazer com que o gerador de formas de onda diminua o ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

De uma maneira geral, um outro aspecto da matéria em questão descrita neste relatório descritivo pode ser incorporado em métodos que incluem as ações de selecionar uma primeira frequência fundamental para símbolos que são transmitidos para pontos finais em um sistema de comunicações, a primeira frequência fundamental sendo selecionada de maneira que um harmônico de linha de base da primeira frequência fundamental esteja dentro de um canal de fluxo de descida no qual dados são transferidos de uma subestação para os pontos finais, o harmônico de linha de base sendo pelo menos um segundo harmônico da primeira frequência fundamental; receber dados de status dos pontos finais, os dados de status para cada ponto final especificando um número de erros de bits que tenham sido detectados pelo ponto final; determinar que os dados de status de pelo menos um número limite dos pontos finais especificam um número de erros de bits que excede um número limite de erros de bits; e ajustar a primeira frequência fundamental para uma segunda frequência fundamental que é maior que a primeira frequência fundamental, a segunda frequência fun-damental sendo uma frequência na qual um harmônico menor que o harmônico de linha de base está dentro do canal de fluxo de descida. Outras modalidades deste aspecto incluem sistemas, aparelho e programas de computador correspondentes configurados para executar as ações dos métodos codificadas em dispositivos de armazenamento de computador.

Cada uma destas e de outras modalidades pode incluir opcionalmente um ou mais dos recursos seguintes. Receber dados de status pode incluir adicionalmente receber, de cada um dos pontos finais, dados de status que são indicativos de identidade de ponto final. Determinar que dados de status de pelo menos um número limite dos pontos finais especificam um número de erros de bits que excede um número limite de erros de bits pode incluir identificar, com base nos dados de status, os pontos finais com os quais a subestação está designada para se comunicar; e determinar que os dados de status para pelo menos o número limite dos pontos finais identificados especificam um número de erros de bits que excede o número limite de erros de bits. Identificar os pontos finais com os quais a subestação está designada para se comunicar pode incluir identificar os pontos finais tendo identificadores únicos que estão incluídos em um conjunto de identificadores de rede para pontos finais com os quais a subestação está designada para se comunicar.

Métodos podem incluir adicionalmente as ações de determinar que dados de status estão sendo recebidos de pelo menos um número limite de pontos finais vizinhos, cada ponto final vizinho sendo um ponto final com o qual a subestação não está designada para se comunicar; e ajustar a primeira frequência fundamental para uma terceira frequência fundamental, a terceira frequência fundamental sendo uma frequência na qual um harmônico maior que o harmônico de linha de base está dentro do canal de fluxo de descida.

Determinar que dados de status estão sendo recebidos pelo menos do número limite de pontos finais vizinhos pode incluir receber dados indicando que um número de pontos finais com os quais uma subestação vizinha está se comunicando diminuiu em relação a um número de pontos finais com os quais a subestação vizinha está designada para se comunicar; e determinar que o número de pontos finais com os quais a subestação vizinha está se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

Métodos podem incluir adicionalmente as ações de transmitir os símbolos para os pontos finais, os símbolos tendo uma frequência fundamental inicial que está dentro do canal de fluxo de descida e sendo transmitidos em um primeiro fator de amplificação; e determinar que pelo menos um número limite de pontos finais vizinhos está recebendo os símbolos, cada ponto final vizinho sendo um ponto final com o qual a subestação não está designada para se comunicar. Selecionar a primeira frequência fundamental pode incluir reduzir a frequência fundamental inicial para uma frequência reduzida na qual um harmônico da frequência reduzida está dentro do canal de fluxo de descida; determinar que os símbolos es- tão sendo recebidos de menos que o número limite de pontos finais vizinhos; e selecionar a frequência reduzida para ser a primeira frequência fundamental.

Métodos podem incluir adicionalmente as ações de transmitir os símbolos para os pontos finais no primeiro fator de amplificação, os símbolos sendo gerados na primeira frequência fundamental. Métodos podem incluir adicionalmente as ações de, após o ajuste da primeira frequência fundamental, ajustar um ciclo de trabalho da segunda frequência fundamental até que uma amplitude do símbolo esteja dentro de uma faixa de amplitudes alvo.

De uma maneira geral, um outro aspecto da matéria em questão descrita neste relatório descritivo pode ser incorporado em métodos que incluem as ações de transmitir símbolos de uma subestação para pontos finais em uma rede de comunicações, os símbolos sendo transmitidos em uma primeira frequência e amplificados em um fator de amplificação, a primeira frequência sendo um harmônico de uma frequência fundamental para os símbolos, o harmônico estando dentro de um canal de fluxo de descida no qual a subestação se comunica com os pontos finais; receber dados de qualidade de transmissão especificando uma medida de qualidade de transmissão para os símbolos; determinar que pelo menos um número limite de pontos finais na rede de comunicações está sofrendo de um mesmo tipo de erro de transmissão; ajustar a frequência fundamental com base no tipo de erro de transmissão, a frequência fundamental sendo ajustada de maneira que um harmônico diferente da frequência fundamental ajustada esteja dentro do canal de fluxo de descida; e transmitir os símbolos pelo canal de fluxo de descida, os símbolos sendo gerados na fre-quência fundamental e amplificados no fator de amplificação. Outras modalidades deste aspecto incluem sistemas, aparelho e programas de computador correspondentes configurados para executar as ações dos métodos codificadas em dispositivos de armazenamento de computador.

De uma maneira geral, um outro aspecto da matéria em questão descrita neste relatório descritivo pode ser incorporado em métodos que incluem as ações de gerar um primeiro símbolo em uma primeira frequência fundamental; filtrar o primeiro símbolo com um filtro tendo uma banda de passagem que inclui uma frequência harmônica da primeira frequência fundamental; amplificar o primeiro símbolo filtrado em um fator de amplificação; determinar que pelo menos um número limite de erros de comunicações está ocorrendo em pontos finais para os quais os primeiros símbolos filtrados estão sendo transmitidos; gerar um segundo símbolo em uma segunda frequência fundamental que é diferente dessa primeira frequência fundamental, a segunda frequência fundamental tendo um harmônico que está dentro da banda de passagem; filtrar o segundo símbolo com o filtro; e amplificar o segundo símbolo filtrado no fator de amplificação. Outras modalidades deste aspecto incluem sistemas, aparelho e programas de computador correspondentes configurados para executar as ações dos métodos codificadas em dispositivos de armazenamento de computador.

Modalidades particulares da matéria em questão descrita neste relatório descritivo podem ser implementadas a fim de alcançar uma ou mais das vantagens indicadas a seguir. A amplitude na qual dados são transmitidos por meio de uma rede pode ser ajustada remotamente sem ajustar a amplitude de saída do transmissor que está transmitindo os dados. A confiabilidade das comunicações de dados por meio de uma rede tendo uma carga variável pode ser aumentada (em relação às transmissões de amplitude constante) ao ajustar a amplitude na qual dados são transmitidos em resposta a mudanças em carga. A confiabilidade das comunicações de dados por meio de uma rede tendo uma carga variável pode ser aumentada (em relação às transmissões de amplitude constante) ao ajustar a amplitude na qual dados são transmitidos em resposta a detectar uma perda de pacote limite. Os detalhes de uma ou mais modalidades da matéria em questão descrita neste relatório descritivo estão expostos nos desenhos anexos e na descrição a seguir. Outros recursos, aspectos e vantagens da matéria em questão se tornarão aparentes a partir da descrição, dos desenhos e das reivindicações.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 é um diagrama de blocos de um ambiente de rede de exemplo no qual um aparelho de controle de ponto final se comunica com pontos finais.

A figura 2 é um diagrama de blocos de um aparelho de controle de ponto final de exemplo e ilustra ajuste de amplitude de símbolo.

A figura 3 é um fluxograma de um processo de exemplo para variar amplitude de símbolo.

A figura 4 é um fluxograma de um outro processo de exemplo para variar amplitude de símbolo.

A figura 5 é um diagrama de blocos de um sistema de exemplo que pode ser usado para facilitar variação de amplitude de símbolo.

Números e designações de referência iguais nos vários desenhos indicam elementos iguais.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Redes de comunicações por rede elétrica (PLC), assim como muitas outras redes de comunicações mudam ao longo do tempo já que elementos de rede podem ser acrescentados e/ou removidos da rede ao longo do tempo. Por exemplo, em uma rede PLC, pontos finais adicionais (por exemplo, medidores de energia), pontos de serviço (por exemplo, residências ou negócios), comutadores e/ou bancos de capacitores podem ser adicionados à rede ou removidos dela ao longo do tempo. Estas mudanças na rede fazem com que a carga da rede mude ao longo do tempo, o que pode tornar difícil a comunicação pela rede. Por exemplo, à medida que a carga da rede muda, pode ser necessário ajustar a amplitude de sinais de comunicações que estejam sendo transmitidos pela rede. Entretanto, muitos ampli- ficadores que são usados para transmitir dados por meio de redes de comunicações, tais como uma rede PLC, podem ter parâmetros de amplificação selecionáveis manualmente (por exemplo, fatores de amplificação), e estes amplificadores podem estar localizados em áreas remotas, de tal maneira que fazer ajustes nos parâmetros de amplificação é demorado e potencialmente caro.

Tal como descrito com mais detalhes a seguir, os dados que são transmitidos por meio de uma rede de comunicações podem ser transmitidos em um ou mais canais de comunicações, e as formas de onda que representam os dados podem ser filtradas para remover componentes espectrais que estejam fora do canal de comunicações. Por causa de os componentes espectrais “fora de canal” serem filtrados, a forma de onda que é usada para representar os dados pode não necessitar ter uma frequência fundamental que passe pelo filtro, desde que a forma de onda tenha componentes harmônicos que são passados pelo filtro.

Em certos ciclos de trabalho (por exemplo, ciclo de trabalho de 50%), a amplitude de componentes espectrais harmônicos é inversamente proporcional à “ordem” do harmônico. Por exemplo, quando a frequência fundamental é transmitida com um ciclo de trabalho de 50%, um harmônico de terceira ordem (isto é, o terceiro harmônico) da frequência fundamental terá amplitude maior que a do harmônico de quinta ordem (isto é, o quinto harmônico) da mesma frequência fundamental. Assim, a frequência fundamental de um sinal de comunicações pode ser variada para mudar o harmônico da frequência fundamental que passa pelo filtro, o que, por sua vez, ajustará a amplitude do símbolo que é transmitido por meio da rede de comunicações. Os elementos da rede de comunicações que geram formas de onda representando dados de uma maneira geral são capazes de ser ajustados remotamente, de tal maneira que a frequência fundamental na qual estes elementos geram formas de onda pode ser especificada remotamente. Assim, a amplitude das formas de onda que são transmitidas pela rede pode ser controlada remotamente ao ajustar a frequência fundamental na qual estes elementos geram formas de onda.

A descrição que segue descreve ajuste de amplitudes de sinais sendo transmitidos por meio de uma rede PLC. Entretanto, o aparelho e métodos descritos a seguir podem ser implementados em outras redes de comunicações e em outros ambientes de computação.

A figura 1 é um diagrama de blocos de um ambiente de rede de exemplo no qual o aparelho de controle de ponto final 105 se comunica com os pontos finais (EPs) 102a-102f (referidos coletivamente como “pontos finais 102”). O ambiente de rede 100 inclui uma rede de serviços 101 na qual os pontos finais 102 estão acoplados (por exemplo, conectados comunicativamente) às subestações 104a, 104b (referidas coletivamente como “subestações 104”). As subestações 104 são sistemas que promovem distribuição de energia para os pontos finais 102. Cada uma das subestações 104 inclui um aparelho de controle de pon- to final 105a, 105b (referidos coletivamente como “aparelho de controle de ponto final 105”) que transmite dados para os pontos finais 102, tal como descrito com mais detalhes a seguir.

A rede 101 inclui um aparelho de gerenciamento de rede 112. Em algumas imple-mentações, o aparelho de gerenciamento de rede 112 é um aparelho de processamento de dados que processa comunicações que são recebidas das subestações 104 e/ou controla aspectos da rede de serviços 101 com base, pelo menos em parte, em informação extraída dos símbolos 106 que foram recebidos das subestações 104. Por exemplo, em uma rede PLC, o aparelho de gerenciamento de rede 112 pode receber dados das subestações 104 indicando que uso de energia é significativamente maior em uma parte particular de uma rede de energia do que em outras partes da rede de energia. Com base nestes dados, o aparelho de gerenciamento de rede 112 pode alocar recursos adicionais para essa parte particular da rede (isto é, balanceamento de carga) ou fornecer dados especificando que existe uso de energia aumentado na parte particular da rede de energia.

Em algumas implementações, o aparelho de gerenciamento de rede 112 fornece dados para os dispositivos de usuário 118 que podem ser acessados, por exemplo, pelo operador de rede, pessoal de manutenção e/ou clientes. Por exemplo, dados identificando o uso de energia aumentado descrito anteriormente podem ser fornecido para um dispositivo de usuário 118 acessível pelo operador de rede, o qual, por sua vez, pode determinar uma ação apropriada com relação ao uso aumentado. Adicionalmente, dados identificando uma medida de tempo de uso e/ou uma medida de demanda de pico também podem ser fornecidos para o dispositivo de usuário 118. De forma similar, se tiver existido uma falta de energia, o aparelho de gerenciamento de rede 112 pode fornecer dados para os dispositivos de usuário 118 que são acessíveis por clientes para fornecer informação com relação à existência da falta e potencialmente fornecer informação estimando duração da falta de energia.

A rede de dados 110 pode ser uma rede de área estendida (WAN), rede de área local (LAN), a Internet ou qualquer outra rede de comunicações. A rede de dados 110 pode ser implementada como uma rede com fio ou sem fio. Redes com fio podem incluir quaisquer redes de mídias restringidas incluindo, mas não limitadas a isto, redes implementadas usando condutores de fios metálicos, materiais de fibra ótica ou guias de onda. Redes sem fio incluem todas as redes de propagação livre no espaço incluindo, mas não limitadas a isto, redes implementadas usando onda de rádio e redes óticas livres no espaço. Embora somente as duas subestações 104a, 104b e um aparelho de gerenciamento de rede 112 estejam mostrados, a rede de serviços 101 pode incluir muitas subestações 104 diferentes em que cada uma pode se comunicar com milhares de pontos finais 102, e muitos aparelhos de gerenciamento de rede 112 diferentes em que cada um pode se comunicar com múltiplas subestações 104.

Os pontos finais 102 podem ser quaisquer dispositivos capazes de transmitir e/ou receber dados no ambiente de rede 100. Por exemplo, os pontos finais 102 podem ser medidores com pontos finais em uma rede de utilidade, dispositivos de computação, terminais conversores de sinais de televisão ou telefones que transmitem dados na rede de serviços 101. A descrição a seguir se refere aos pontos finais 102 como medidores de energia em uma rede de distribuição de energia. Entretanto, a descrição que se segue é aplicável a outros tipos de pontos finais 102 em redes de utilidades ou em outras redes. Por exemplo, a descrição que se segue é aplicável para medidores de gás e medidores de água que são instalados respectivamente em redes de distribuição de gás e de água.

Os pontos finais 102 podem ser implementados para monitorar e relatar várias ca-racterísticas de operação da rede de serviços 101. Por exemplo, em uma rede de distribuição de energia, medidores podem monitorar características relacionadas com uso de energia na rede. Características de exemplo relacionadas com uso de energia na rede incluem consumo de energia médio ou total, surtos de energia, quedas energia e mudanças de carga, entre outras características. Em redes de distribuição de gás e de água, medidores podem medir características similares que estejam relacionadas com uso de gás e água (por exemplo, fluxo total e pressão).

Cada uma das subestações 104 inclui um aparelho de controle de ponto final (ECA) 105. O aparelho de controle de ponto final 105 é um aparelho de processamento de dados que transmite dados no fluxo de descida para os pontos finais 102. O aparelho de controle de ponto final 105 pode incluir, por exemplo, um gerador de formas de onda que pode gerar várias formas de onda (por exemplo, ondas quadradas, ondas senoidais e/ou formas de onda tendo outras formas) em uma faixa de frequências fundamentais (por exemplo, 50 Hz - 10.000 Hz). O aparelho de controle de ponto final 105 também pode incluir um amplificador de saída que pode amplificar formas de onda em uma ou mais amplitudes de saída selecionáveis (por exemplo, 0,10 - 1,0 V). O aparelho de controle de ponto final 105 recebe dados que são para ser transmitidos para os pontos finais 102, e pode gerar uma forma de onda representando os dados e/ou pode codificar os dados para transmissão para os pontos finais 102.

As subestações 104 e os pontos finais 102 se comunicam uns com os outros por meio de canais de comunicações. Canais de comunicações são partes de espectro por meio dos quais dados são transmitidos. A frequência central e largura de banda de cada canal de comunicações pode depender do sistema de comunicações no qual eles são implementados. Em algumas implementações, os canais de comunicações para medidores de utilidades (por exemplo, medidores de energia, gás e/ou de água) podem ser implementados em redes de comunicação por rede elétrica (PLC) que alocam dinamicamente largura de banda disponível de acordo com uma técnica de alocação de espectro de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) ou uma outra técnica de alocação de canal (por exemplo, Acesso Múltiplo Por Divisão de Tempo, Acesso Múltiplo por Divisão de Código e outras técnicas de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência).

Em algumas implementações, os pontos finais 102 podem ser configurados para receber dados dos ECAs 105 das subestações 104 por meio de um ou mais canais de “fluxo de descida”, enquanto transmitindo dados para as subestações 104 por meio de um canal de “fluxo de subida” diferente. Por exemplo, cada um dos pontos finais 102 pode ser configurado para receber “mensagens de difusão” (isto é, dados que são pretendidos para serem recebidos por todos os pontos finais 102, ou por um subconjunto apropriado dos mesmos) em um mesmo canal de “fluxo de descida” tal como os outros pontos finais, enquanto que a cada ponto final individual (por exemplo, 102a) pode ser designado um canal de “fluxo de subida” diferente (tal como descrito anteriormente) pelo qual o ponto final (EP) transmite dados para a subestação (por exemplo, 104a). Tal como usado por todo o este documento, um “canal de fluxo de descida” é um canal pelo qual dados são transferidos de uma subestação (ou de um outro elemento de rede) para um ponto final, enquanto que um “canal de fluxo de subida” é um canal pelo qual dados são transferidos de um ponto final para uma subestação (ou para um outro elemento de rede).

Os dados que são transmitidos das subestações 104 para os pontos finais 102 (isto é, dados de fluxo de descida) podem incluir, por exemplo, dados que especificam arranjos de configuração para os pontos finais 102, designações de canais de comunicações de “fluxo de subida” ou de “fluxo de descida” atualizadas, dados de sincronização (por exemplo, informação de sincronização de distribuição), e/ou atualizações de firmware.

Os dados que são transmitidos dos pontos finais 102 para as subestações 104 (isto é, dados de fluxo de subida) podem incluir, por exemplo, dados de relatório que especificam, por exemplo, medidas de consumo de energia total, consumo de energia durante um período de tempo especificado, consumo de energia de pico, tensão instantânea, tensão de pico, tensão mínima e outras medidas relacionadas com consumo de energia e gerenciamento de energia (por exemplo, informação de carga). Cada ponto final (por exemplo, 102a) também pode transmitir dados de status que especificam um status do ponto final (por exemplo, operando em um modo de operação normal, modo de erro, modo de energia de emergência, ou em um outro estado tal como um estado de recuperação seguinte a uma falta de energia).

Os dados de status que são transmitidos por um ponto final (por exemplo, 102a) também podem especificar um identificador de ponto final para o ponto final e/ou um número (ou taxa) de erros de símbolos (ou erros de bits) que o ponto final tenha detectado em dados que são recebidos da subestação 104. Em algumas implementações, o identificador de ponto final é inferido com base no canal pelo qual os dados de status são recebidos (por exem- plo, quando cada ponto final é designado para se comunicar por meio de um canal exclusivo). Os dados de status também podem especificar uma medida de sinal para ruído para símbolos que estejam sendo recebidos pelo ponto final 102, ou outras medidas de qualidade de transmissão.

Em algumas implementações, os dados que são transmitidos por meio da rede 101 são formatados como os símbolos 106 (isto é, formas de onda representando um ou mais bits e que persistem em um canal de comunicações por um período de tempo fixado). Em algumas implementações, os símbolos 106 são transmitidos continuamente ou de forma intermitente em um intervalo de unidade especificado. Um intervalo de unidade é um período de tempo no qual um símbolo particular é transmitido. Um intervalo de unidade para cada símbolo pode ser igual ou menor que o intervalo de tempo (isto é, 1/taxa de atualização) no qual é exigido que dados atualizados sejam fornecidos.

Por exemplo, assumir que é exigido do ponto final 102a transmitir dados de status atualizados para a subestação 104a a cada 20 minutos (isto é, a taxa de atualização especificada para o ponto final). Neste exemplo, o ponto final 102a pode transmitir um símbolo representando um primeiro conjunto de dados de status atualizados para vinte minutos, e então transmitir um outro símbolo representando um próximo conjunto de dados de status atualizados para os vinte minutos subsequentes. A taxa de atualização e/ou intervalo de unidade para um ponto final podem ser especificados por um administrador de rede com base, por exemplo, nos tipos e quantidades de dados que estejam sendo recebidos do ponto final, preferências de um cliente (por exemplo, uma empresa de energia) para quem os dados estão sendo fornecidos, e/ou características de canal do canal pelo qual os dados estão sendo transmitidos. Uma taxa de atualização de 20 minutos é usada para propósitos de exemplo, mas outras taxas de atualização (por exemplo, 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos, 1 hora, ou 1 dia) podem ser usadas.

Os dados que as subestações 104 transmitem em fluxo de descida para os pontos finais 102 também podem ser transmitidos usando símbolos que são transmitidos em intervalos de unidades em um modo similar àquele pelo qual os pontos finais transmitem dados para as subestações 104. O intervalo de unidade no qual uma subestação (por exemplo, 104a) transmite um símbolo para os pontos finais (por exemplo, 102a-102c) pode ser baseado, por exemplo, em uma amplitude na qual o símbolo é transmitido para os pontos finais. Por exemplo, à medida que a amplitude de um símbolo é aumentada (por exemplo, em relação ao piso de ruído do canal pelo qual o símbolo está sendo transmitido), o tempo durante o qual energia do símbolo deve ser acumulada a fim de recuperar o símbolo (por exemplo, com menos que um número limite de erros de bits ou menos que uma taxa de erro de bit limite) de uma maneira geral diminui. Assim, símbolos que são transmitidos em maiores amplitudes de uma maneira geral podem ser transmitidos em intervalos de unidades menores que os de símbolos que são transmitidos em amplitudes menores. As taxas de erro de bits para símbolos que são transmitidos em maiores amplitudes (por exemplo, em relação ao piso de ruído) de uma maneira geral também são menores que as taxas de erro de bits para símbolos que são transmitidos em amplitudes menores. Assim, a confiabilidade com a qual símbolos são recuperados pelos pontos finais 102 de uma maneira geral aumenta à medida que a amplitude na qual os símbolos são transmitidos pela subestação 104 é aumentada (isto é, em relação ao piso de ruído).

Embora a confiabilidade com a qual símbolos são recuperados pelos pontos finais 102 possa ser aumentada ao aumentar a amplitude na qual os símbolos são transmitidos, símbolos que são transmitidos em maiores amplitudes são mais prováveis de interferir com operação apropriada de pontos finais vizinhos (isto é, pontos finais que são configurados para se comunicar com uma subestação diferente). Por exemplo, assumir que a rede 101 é configurada de tal maneira que a subestação 104a é responsável pela comunicação com os pontos finais 102a-102c, enquanto que a subestação 104b é uma subestação vizinha (isto é, em relação à subestação 104a) que é responsável pela comunicação com os pontos finais vizinhos 102d-102f. Neste exemplo é possível que, à medida que a amplitude das transmissões da subestação 104a é aumentada, estas transmissões sejam recuperadas por um ou mais dos pontos finais vizinhos 102d-102f, de tal maneira que estes pontos finais começarão a se comunicar com a subestação 104a em vez de com a subestação 104b. Assim, a amplitude na qual símbolos são transmitidos por uma subestação (por exemplo, 104a) de uma maneira geral é selecionada de maneira que símbolos sejam recuperados com segurança por pontos finais (por exemplo, 102a-102c) com os quais a subestação (por exemplo, 104a) está designada para se comunicar, enquanto limitando a probabilidade de que as transmissões serão recuperadas por pontos finais vizinhos.

A energia na qual uma subestação (por exemplo, 104a) transmite símbolos para pontos finais (por exemplo, 104a-104c) pode necessitar ser ajustada em resposta às mudanças na carga (por exemplo, a impedância total dos elementos de rede) da rede de serviços ao longo do tempo, já que estas mudanças podem fazer com que as amplitudes dos símbolos que são recebidos pelos pontos finais mudem. Por exemplo, quando pontos finais extras são adicionados à rede 101, a carga da rede 101 pode aumentar e resultar nas amplitudes dos símbolos recebidos pelos pontos finais 102 serem reduzidas. Esta redução em amplitude pode causar maiores taxas de erro de bits para os pontos finais 102, de tal maneira que a confiabilidade com a qual símbolos sendo transmitidos pela subestação 104a são recuperados diminui. Assim, pode ser necessário aumentar a energia de saída do ECA 105a que está transmitindo os símbolos para os pontos finais 102a-102c a fim de diminuir as taxas de erro de bits e aumentar a confiabilidade com a qual os símbolos são recuperados pelos pontos finais 102a-102c.

Em um outro exemplo, se um ou mais pontos finais (ou outros elementos de rede) forem removidos da rede, a carga da rede 101 pode ser reduzida. Esta redução de carga pode resultar nas amplitudes dos símbolos sendo transmitidos pela subestação 104a sendo recuperados pelos pontos finais vizinhos 102d-102f, de tal maneira que os pontos finais vizinhos 102d-102f podem começar a se comunicar com a subestação 104a em vez de com a subestação 104b. Neste exemplo, pode ser necessário reduzir a energia na qual a subestação 104a transmite símbolos (ou aumentar a energia na qual a subestação 104b transmite símbolos) de maneira que os pontos finais vizinhos 102d-102f recomecem comunicações com a subestação 104b.

Tal como descrito anteriormente, os ECAs 105 podem ser configurados para ter um amplificador de saída variável que é capaz de transmitir frequências fundamentais em várias amplitudes. Entretanto, ajustes para a amplitude de saída do ECA 105a (ou ECA 105b) podem exigir que um técnico se desloque para a subestação 104a (ou 104b), e ajuste manualmente a amplitude de saída do ECA 105a. Assim, ajuste da amplitude de saída do ECA 105a pode ser demorado e/ou intensivo em recursos.

O ambiente 100 inclui um aparelho de regulação de amplitude 120 que facilita variação remota das amplitudes nas quais símbolos são transmitidos por meio da rede 101. Em algumas implementações, o aparelho de regulação de amplitude 120 ajusta a amplitude na qual símbolos são transmitidos por meio da rede 101 em resposta a receber dados que são indicativos de uma mudança de carga na rede 101.

Por exemplo, o aparelho de gerenciamento de rede 112 pode receber da subestação 104a dados de taxa de erro de bit que especificam uma medida de taxa de erro de bit (por exemplo, uma taxa de erro de bit média (ou outra medida de tendência central) para um conjunto de pontos finais ou taxas de erro de bits individuais) que está sendo suportada pelos pontos finais 102a-102c, e pode fornecer estes dados de taxa de erro de bit para o aparelho de regulação de amplitude 120. O aparelho de regulação de amplitude 120 determina se a medida de taxa de erro de bit excede uma taxa de erro de bit limite (por exemplo, uma taxa de erro de bit aceitável máxima tal como especificada pelo administrador de rede). Se a taxa de erro de bit exceder a taxa de erro de bit limite, então o aparelho de regulação de amplitude 120 pode fornecer instruções para a subestação 104a que façam com que a amplitude dos símbolos sendo transmitidos para os pontos finais 102a-102c seja aumentada. Tal como discutido com referência à figura 2, a amplitude dos símbolos pode ser ajustada sem ajustar um fator de amplificação do ECA 105. Em vez disto, a amplitude dos símbolos pode ser variada ao ajustar a frequência fundamental na qual o ECA 105 transmite os símbolos e/ou o ciclo de trabalho das formas de onda que são usadas para gerar os símbolos.

Em algumas implementações, em vez de (ou além de) fornecer as instruções descritas anteriormente para a subestação 104a, o aparelho de regulação de amplitude 120 pode fornecer dados de alerta que causem apresentação de uma indicação de que as amplitudes dos símbolos necessitam ajuste. Por exemplo, os dados de alerta podem ser fornecidos para um dispositivo de usuário 118 que seja acessível pelo administrador da rede 101. Por sua vez, o aparelho de regulação de amplitude 120 pode esperar retorno do dispositivo de usuário solicitando que as amplitudes dos símbolos sejam ajustadas. Uma vez que o retorno seja recebido, o aparelho de regulação de amplitude 120 pode fornecer para a subestação 104a instruções que façam com que a amplitude dos símbolos seja ajustada sem ajustar a amplitude da frequência fundamental que está sendo produzida pelo ECA 105.

O aparelho de regulação de amplitude 120 está representado na figura 1 como estando em comunicação com o aparelho de gerenciamento de rede 112. Entretanto, o aparelho de regulação de amplitude 120 também pode ser implementado como um elemento do aparelho de gerenciamento de rede 112 ou como um elemento de uma subestação (por exemplo, 104a). O aparelho de regulação de amplitude 120 também pode ser implementado para ficar em comunicação direta com uma ou mais subestações 104.

A figura 2 é um diagrama de blocos de um ECA de exemplo 105 e ilustra ajuste de amplitude de símbolo. Em algumas implementações, o ECA 105 inclui um gerador de formas de onda 202, um filtro 204 e um amplificador de saída 206. A configuração do gerador de formas de onda 202, do filtro 204 e do amplificador 206 é fornecida para propósitos de ilustração, e o ECA 105 pode ser implementado com configurações diferentes. Por exemplo, as localizações do filtro 204 e do amplificador 206 podem ser mudadas de maneira que a saída do gerador de formas de onda 202 seja enviada para o amplificador 206, e a saída do amplificador é então filtrada usando o filtro 204.

Tal como descrito anteriormente, o gerador de formas de onda 202 pode ser configurado para gerar uma variedade de formas de onda diferentes em uma faixa de frequências fundamentais. Por exemplo, o gerador de formas de onda 202 pode ser configurado para gerar uma onda quadrada tendo frequências fundamentais entre 50 Hz e 10.000 Hz. O gerador de formas de onda 202 também pode ser configurado para gerar formas de onda tendo vários ciclos de trabalho diferentes (por exemplo, formas de onda tendo ciclos de trabalho variando de 10% a 90%).

As formas de onda que são produzidas pelo gerador de formas de onda 202 são formas de onda nas quais dados de símbolo 208 são codificados. Os dados de símbolo 208 podem ser dados tais como designações de canais de comunicações atualizadas, dados de sincronização e/ou firmware atualizado que são para ser fornecidos para os pontos finais para os quais o ECA 105 está designado.

Tal como ilustrado pela figura 2, as formas de onda que são usadas para representar os dados de símbolo 208 podem ser um conjunto de ondas quadradas 210. Se o conjunto de ondas quadradas 210 tiver um ciclo de trabalho de 50%, então o conjunto de ondas quadradas 210 terá um espectro harmônico que inclui componentes espectrais diferentes de zero para a frequência fundamental do conjunto de ondas quadradas e harmônicos ímpares da frequência fundamental, tal como ilustrado pelo gráfico espectral 212. Por exemplo, de acordo com o gráfico espectral 212, a frequência fundamental 214 é o componente espectral tendo a energia mais alta, enquanto que o terceiro harmônico 216 é um componente espectral de energia menor que a da frequência fundamental 214, e o quinto harmônico 218 é um componente espectral de energia menor que a do terceiro harmônico. Entretanto, o segundo harmônico 220 e o quarto harmônico 222 (assim como outros harmônicos pares) serão componentes espectrais de amplitude zero.

O ECA 105 inclui um filtro 204 que restringe os componentes espectrais que são transmitidos para os pontos finais. Em algumas implementações, o filtro é um filtro passa- banda que restringe os componentes espectrais que são transmitidos para os pontos finais àqueles componentes espectrais que estão incluídos na “banda de passagem” do filtro (por exemplo, tal como definida por uma frequência de corte superior (“fu”) e uma frequência de corte inferior (“fl”)). Tal como ilustrado pelo gráfico de respostas de filtro 224, quando o filtro 204 é implementado como um filtro passa-banda, a frequência central (“cf”) 226 da banda de passagem (por exemplo, em relação às frequências de corte superior e inferior) pode estar dentro de uma distância espectral limite da frequência central do canal pelo qual o ECA 105 se comunica com os pontos finais.

Por exemplo, se os pontos finais forem configurados para se comunicar com o ECA 105 por meio de um canal que é centralizado em 400 Hz, então o filtro 204 pode ser configurado para ter uma frequência central 226 de 400 Hz. Assumindo, para propósitos de exemplo, que a banda de passagem do filtro é de 30 Hz, a frequência de corte superior será de 415 Hz, e a frequência de corte inferior será de 385 Hz, de tal maneira que componentes espectrais maiores que 415 Hz ou menores que 385 Hz serão substancialmente filtrados da transmissão para os pontos finais. Assim, se a frequência fundamental 214 estiver entre 385 Hz e 415 Hz, então a frequência fundamental 214 será transferida para o amplificador substancialmente na mesma energia tal como foi produzida pelo gerador de formas de onda 202. Entretanto, neste exemplo, harmônicos de maior ordem (por exemplo, segundo, terceiro, quarto e quinto harmônicos) da frequência fundamental 214 estarão substancialmente atenuados (por exemplo, terão amplitude substancialmente zero) na saída do filtro 204.

O amplificador 206 recebe as formas de onda filtradas pelo filtro 204, e amplifica as formas de onda filtradas para gerar um símbolo de saída 226 que é transmitido por meio da rede para os pontos finais. O amplificador 206 pode ser ajustado para variar a amplitude dos símbolos de saída. Entretanto, o amplificador 206 pode ser configurado de tal maneira que ajuste de amplitude remoto pode ser difícil. Por exemplo, o amplificador pode ter um comutador mecânico que tem que ser comutado a fim de selecionar um fator de amplificação para o amplificador. Em um outro exemplo, instruções exigidas para ajustar remotamente o fator de amplificação do amplificador podem ser difíceis de transmitir para um amplificador que esteja localizado em uma subestação de energia. Portanto, ajuste do fator de amplificação para o amplificador 206 pode exigir que um técnico visite a subestação na qual o amplificador 206 está instalado.

Tal como discutido anteriormente, o gerador de formas de onda 202 pode ser capaz de transmitir formas de onda dentro de uma faixa de frequências fundamentais diferentes e tendo uma faixa de ciclos de trabalho selecionáveis. Por causa de cada uma destas formas de onda ter componentes espectrais harmônicos conhecidos e de cada uma ter amplitudes conhecidas (isto é, em relação à amplitude da frequência fundamental), é possível ajustar a amplitude dos símbolos de saída 226 ao ajustar a frequência fundamental 214 e/ou ciclo de trabalho das formas de onda que são produzidas pelo gerador de formas de onda 202.

Por exemplo, assumir que o filtro 204 tem uma banda de passagem de 385 Hz - 415 Hz e que o gerador de formas de onda 202 produz inicialmente uma onda quadrada tendo um ciclo de trabalho de 50% e frequência fundamental de 400 Hz. Tal como descrito anteriormente, a frequência fundamental de 400 Hz passará pelo filtro 204, e será amplificada pelo amplificador 206 para gerar os símbolos de saída 226. Assumir agora que a carga da rede é reduzida de tal maneira que a amplitude dos símbolos de saída 226 necessita ser reduzida para impedir interferência com pontos finais vizinhos. Neste exemplo, a frequência fundamental sendo produzida pelo gerador de formas de onda 202 pode ser reduzida para diminuir a amplitude dos símbolos de saída 226 (assumindo que o amplificador 206 não é ajustado).

Em um exemplo particular, se a frequência fundamental 214 sendo produzida pelo gerador de formas de onda 202 for ajustada para ser de 133,33 Hz, a frequência fundamental 214 não mais passará pelo filtro 204 uma vez que 133,33 Hz não está dentro da banda de passagem do filtro 204. Entretanto, o terceiro harmônico 216 da frequência fundamental 214 (por exemplo, ~400 Hz) agora passará pelo filtro 204, tal como ilustrado pelo gráfico espectral 230, enquanto todos os harmônicos maiores (por exemplo, quinto, sétimo e nono harmônicos) serão filtrados pelo filtro 204. Assim, a amplitude da forma de onda filtrada será a amplitude do terceiro harmônico, a qual neste exemplo será aproximadamente 1/3 da amplitude da frequência fundamental. Assim, se o fator de amplificação do amplificador 206 for mantido constante, a amplitude do símbolo de saída 226 será reduzida por ~66% ao ajustar a frequência fundamental 214 de maneira que o terceiro harmônico passe pelo filtro 204. Redução de amplitude adicional pode ser alcançada ao ajustar a frequência fundamental 214 de maneira que harmônicos maiores (isto é, harmônicos maiores que o terceiro harmônico) sejam passados pelo filtro 204.

Em vez de (ou além de) mudar a frequência fundamental, a amplitude dos símbolos de saída 226 pode ser ajustada ao ajustar o ciclo de trabalho das formas de onda que são produzidas pelo gerador de formas de onda 202. Por exemplo, assumindo que a frequência fundamental permanece a mesma, a amplitude dos símbolos de saída 226 pode ser reduzida por aproximadamente 30% ao ajustar o ciclo de trabalho das formas de onda de 50% para 25%. De forma similar, mudar o ciclo de trabalho da frequência fundamental de 50% para 17% resultará em uma redução de amplitude de aproximadamente 50%.

À medida que o ciclo de trabalho das formas de onda é ajustado, as amplitudes dos harmônicos também variam, de tal maneira que mudanças tanto no ciclo de trabalho quanto na frequência fundamental podem ser usadas para mudar a amplitude dos símbolos de saída 226. Por exemplo, a amplitude dos símbolos de saída 226 pode ser reduzida por aproximadamente 50% ao ajustar o ciclo de trabalho de 50% para 25% e ajustar a frequência fundamental de tal maneira que somente o segundo harmônico passa pelo filtro 204.

Sistemas de comunicações por rede elétrica são ambientes de comunicações de três fases. Em algumas implementações, seleção de frequência fundamental e/ou seleção de ciclo de trabalho podem ser feitas em uma base por fase, por exemplo, com base no desempenho de comunicações que está sendo observado em cada fase. Por exemplo, se erros de comunicações estiverem ocorrendo somente em uma única fase da rede, a frequência fundamental usada para comunicar nessa fase pode ser ajustada enquanto as frequências fundamentais usadas para comunicar nas outras duas fases não são ajustadas.

Adicionalmente, por causa de redes PLCs serem ambientes de três fases, a diferença de fase entre as formas de onda que representam os símbolos pode necessitar ser ajustada quando as frequências fundamentais são ajustadas. Por exemplo, quando a mesma frequência fundamental passa pelo filtro 204 para cada fase da rede, a diferença de fase entre as formas de onda que são geradas pelo gerador de formas de onda 202 de uma maneira geral será de 120 graus. Assumir que a frequência fundamental em cada fase é ajustada de tal maneira que o terceiro harmônico da frequência fundamental passa pelo filtro e é transmitido para os pontos finais. Neste exemplo, a diferença de fase entre as formas de onda que são geradas pelo gerador de formas de onda 202 deve ser de 40 graus, porque a diferença de fase entre os terceiros harmônicos que serão transmitidos para os pontos finais será de 120 graus.

Em algumas implementações, o ECA 105 também pode gerar componentes espectrais adicionais em offsets espectrais conhecidos (“componentes espectrais deslocados”). Por exemplo, em uma rede PLC típica, o ECA 105 também pode gerar um componente espectral deslocado que está 120 Hz distante da frequência fundamental. Em um exemplo particular, se o gerador de formas de onda 202 estiver produzindo uma onda quadrada de ciclo de trabalho de 50% em 300 Hz, o componente espectral deslocado ficará localizado em 420 Hz. Este componente espectral deslocado pode ter características de amplitude co- nhecidas em relação à amplitude da frequência fundamental, de tal maneira que este componente espectral deslocado pode ser usado para variar amplitude de símbolo em um modo similar àquele pelo qual os componentes espectrais harmônicos são usados.

A figura 3 é um fluxograma de um processo de exemplo 300 para variar amplitude de símbolo. O processo 300 é um processo pelo qual uma primeira frequência fundamental é selecionada para símbolos que são transmitidos para pontos finais em uma rede de comunicações. Dados de status são recebidos dos pontos finais, e uma determinação é feita com base nos dados de status para definir se o número de erros de bits sendo detectado pelos pontos finais excede um número limite de erros de bits. Em resposta à determinação de que o número de erros de bits excede o número limite de erros de bits, a primeira frequência fundamental é ajustada, e símbolos são gerados na frequência ajustada.

O processo 300 pode ser implementado, por exemplo, pelo aparelho de regulação de amplitude 120, pelas subestações 104 e/ou pelo aparelho de gerenciamento de rede 112 da figura 1. Em algumas implementações, um aparelho de processamento de dados inclui um ou mais processadores que são configurados para executar ações do processo 300. Em outras implementações, uma mídia legível por computador pode incluir instruções que quando executadas por um computador fazem com que o computador execute ações do processo 300.

Uma primeira frequência fundamental é selecionada para símbolos que são transmitidos para pontos finais em um sistema de comunicações (302). A primeira frequência fundamental é selecionada de maneira que um harmônico de linha de base da primeira frequência fundamental esteja dentro de um canal de fluxo de descida no qual dados são transferidos de uma subestação para os pontos finais. Em algumas implementações, a primeira frequência fundamental é selecionada de maneira que o harmônico de linha de base é um segundo harmônico (ou um harmônico de ordem maior) da frequência fundamental.

Por exemplo, assumir que o canal de fluxo de descida tem uma frequência central de 400 Hz. Neste exemplo, a primeira frequência fundamental pode ser selecionada para ser de 133,33 Hz de maneira que o terceiro harmônico da primeira frequência fundamental (isto é, 3*133,33 Hz) seja substancialmente igual à frequência central do canal de fluxo de descida. Tal como descrito com referência à figura 2, se um filtro passa-banda for usado para restringir os componentes espectrais que são transmitidos para os pontos finais, este filtro passa-banda pode ter uma banda de passagem que inclui o espectro que define o canal de fluxo de descida. Continuando com o exemplo acima, se o canal de fluxo de descida tiver uma largura de banda de canal de 30 Hz, então o filtro passa-banda pode ter uma banda de passagem de 30 Hz que é centralizada em 400 Hz. Neste exemplo, somente o terceiro harmônico da primeira frequência fundamental passará pelo filtro passa-banda para transmissão para os pontos finais.

Em algumas implementações, a primeira frequência fundamental pode ser selecionada para ser a frequência fundamental mais alta na qual menos que um número limite de pontos finais vizinhos está recebendo os símbolos, e na qual um harmônico da frequência fundamental está dentro do canal de fluxo de descida. Por exemplo, os símbolos podem ser gerados inicialmente em uma frequência fundamental inicial que esteja dentro do canal de fluxo de descida. Estes símbolos podem ser amplificados em um primeiro fator de amplificação (por exemplo, usando um multiplicador de amplitude máxima) e transmitidos para os pontos finais.

Quando os símbolos têm uma frequência fundamental inicial que está dentro do canal de fluxo de descida e são transmitidos em energia máxima, é provável que cada um dos nós com os quais um ponto final está designado para se comunicar receberá exatamente os símbolos. Entretanto, também é possível que pontos finais vizinhos (isto é, pontos finais com os quais a subestação não está designada para se comunicar) também receberão os símbolos, o que pode interferir com comunicações apropriadas entre os pontos finais vizinhos e uma subestação vizinha com a qual os pontos finais vizinhos devem estar se comunicando.

Em algumas implementações, dados indicativos do número de nós vizinhos que estão recebendo os símbolos são recebidos. Os dados podem especificar que o número de pontos finais vizinhos com os quais uma subestação vizinha está se comunicando diminuiu em relação a um número total de pontos finais vizinhos com os quais a subestação vizinha está designada para se comunicar. Se o número de pontos finais vizinhos que estão em comunicação com a subestação vizinha diminuiu mais que uma quantidade limite (por exemplo, um número absoluto de pontos finais vizinhos ou uma porcentagem dos pontos finais vizinhos totais), pode ser determinado que a amplitude na qual os símbolos estão sendo transmitidos deve ser reduzida.

Por exemplo, se os dados especificarem que o número de pontos finais vizinhos com os quais a subestação vizinha está se comunicando diminuiu de 45 para 30, pode ser assumido que 15 pontos finais vizinhos estão recebendo os símbolos. Assumir para este exemplo que a amplitude dos símbolos deve ser reduzida se for determinado que mais que 5 nós vizinhos estão recebendo os símbolos. Assim, neste exemplo, a amplitude dos símbolos deve ser reduzida.

Em resposta a determinar que a amplitude na qual os símbolos estão sendo transmitidos deve ser reduzida, a frequência fundamental inicial pode ser reduzida para uma frequência reduzida na qual um harmônico (por exemplo, segundo ou harmônico de ordem maior) da frequência reduzida está dentro do canal de fluxo de descida. Assumindo que menos que todos os harmônicos (por exemplo, somente um harmônico) da frequência reduzida estão dentro do canal de fluxo de descida (e/ou de uma banda de passagem de um filtro tal como o filtro 204 da figura 2), a amplitude do símbolo sendo transmitido por meio do canal de fluxo de descida será reduzida em relação à amplitude do símbolo para o qual a frequência fundamental estava dentro do canal de fluxo de descida. Assim, o símbolo será recebido por menos pontos finais vizinhos.

Dados indicativos do número de nós vizinhos que estão recebendo os símbolos podem ser recebidos de novo, e o número de pontos finais vizinhos que estão se comunicando com a subestação vizinha pode ser analisado de novo para determinar se o número de nós vizinhos que estão recebendo os símbolos está dentro de uma faixa aceitável (por exemplo, menos que um número limite de nós vizinhos). Se o número de nós vizinhos que estão recebendo os símbolos não estiver dentro da faixa aceitável, a frequência reduzida pode ser diminuída adicionalmente, tal como descrito anteriormente. Se o número de nós vizinhos que estão recebendo os símbolos estiver dentro da faixa aceitável, a frequência reduzida pode ser selecionada como a primeira frequência fundamental que será usada para gerar os símbolos. Os símbolos que são gerados na primeira frequência fundamental podem ser filtrados, tal como descrito com referência à figura 2, e amplificados usando o primeiro fator de amplificação antes de serem transmitidos para os pontos finais. Os símbolos filtrados e amplificados que são gerados na primeira frequência fundamental terão amplitude menor que a dos símbolos que foram gerados na frequência fundamental inicial, tal como descrito com referência à figura 2. Assim, menos pontos finais vizinhos receberão os símbolos.

Dados de status são recebidos dos pontos finais (304). Em algumas implementações, os dados de status para cada ponto final especificam um número de erros de bits que tenham sido detectados pelo ponto final. Por exemplo, cada ponto final pode ser configurado para computar uma taxa de erro de bit (ou uma taxa de erro de símbolo) para os símbolos usando, por exemplo, técnicas de correção antecipada de erros ou outras técnicas de verificação de dados. Os pontos finais podem transmitir estes dados de volta para a subestação da qual o símbolo foi recebido para prover a subestação com uma indicação de qualidade de transmissão.

Em algumas implementações, a identidade de um ponto final do qual os dados de status são recebidos é determinada com base em um canal pelo qual os dados de status foram recebidos. Por exemplo, para cada ponto final pode ser designado um canal de fluxo de subida separado pelo qual o ponto final deve transmitir dados para a subestação. A subestação pode manter um índice de canais de fluxo de subida e um identificador para o ponto final que tenha sido designado para se comunicar com a subestação por meio de cada um dos canais de fluxo de subida. Assim, quando a subestação recebe dados de status por meio de um canal particular, a subestação pode determinar, com base no índice, a identidade do ponto final que transmitiu os dados de status.

Em algumas implementações, os dados de status incluem dados que são indicativos de identidade de ponto final. Por exemplo, os dados de status podem incluir dados es- pecificando um identificador único (por exemplo, um número serial ou um outro identificador único) com o que a identidade do ponto final pode ser determinada. O identificador único pode ser comparado a um conjunto de identificadores únicos para pontos finais com os quais a subestação tenha sido designada para se comunicar. Por sua vez, os dados de status que especificam identificadores únicos que estão incluídos no conjunto de identificadores únicos podem ser determinados como tendo sido recebidos de pontos finais com os quais a subestação está designada para se comunicar. Os dados de status que especificam identificadores únicos que não estão incluídos no conjunto de identificadores únicos para a subestação podem ser determinados como sendo de pontos finais vizinhos.

Uma determinação é feita para definir se os dados de status que são recebidos de pelo menos um número limite dos pontos finais especificam um número de erros de bits (por exemplo, um número absoluto de erros de bits ou uma taxa de erro de bit) que excede um número limite de erros de bits (306). O número limite de erros de bits pode ser especificado, por exemplo, por um administrador de rede com base no número máximo de erros de bits que podem ocorrer enquanto ainda recuperando os símbolos com pelo menos um nível especificado de confiança. O número limite de pontos finais de forma similar pode ser especificado pelo administrador de rede com base, por exemplo, em uma análise de dados de erros de bits históricos. Por exemplo, o administrador de rede pode determinar, com base em dados históricos, que amplitude de símbolo não é um contribuidor significativo para erros de bits a não ser que pelo menos 20% dos pontos finais esteja relatando taxas de erro de bits que excedem uma taxa de erro de bit limite. Neste exemplo, o administrador de rede pode estabelecer o número limite de pontos finais para ser 20% dos pontos finais.

Em algumas implementações, o número limite de pontos finais pode ser especificado como um número de todos os pontos finais dos quais dados de status são recebidos. Alternativamente, o número limite de pontos finais pode ser especificado como um número somente daqueles pontos finais que tenham sido identificados (por exemplo, com base nos dados de status ou designações de canais) como sendo pontos finais com os quais a subestação tenha sido designada para se comunicar.

Em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está relatando uma taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite, a primeira frequência fundamental é ajustada para uma segunda frequência fundamental que é maior que a primeira frequência fundamental (308). Em algumas implementações, a segunda frequência fundamental é uma frequência na qual um harmônico de ordem inferior em relação ao harmônico de linha de base está dentro do canal de fluxo de descida. Tal como descrito com referência à figura 2, a amplitude do harmônico de ordem inferior será maior que a amplitude do harmônico de linha de base. Assim, a amplitude do símbolo pode ser aumentada ao gerar símbolos na segunda frequência fundamental (310), e transmitir o harmônico de ordem inferior em vez de no harmônico de linha de base.

Em algumas implementações, a amplitude do símbolo também pode ser aumentada ao ajustar o ciclo de trabalho das formas de onda que são usadas para representar os símbolos (312). Por exemplo, assumir que uma onda quadrada na primeira frequência fundamental está sendo usada para representar os símbolos e que a onda quadrada tem um ciclo de trabalho de 25%. Neste exemplo, se o ciclo de trabalho da onda quadrada for aumentado para 50%, a amplitude dos símbolos pode ser aumentada por aproximadamente 30%. Assim, quando pelo menos o número limite de pontos finais está relatando uma taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite, o ciclo de trabalho pode ser aumentado, e símbolos podem ser gerados usando o ciclo de trabalho aumentado (314).

Tal como discutido anteriormente, ajustar a primeira frequência fundamental ou o ciclo de trabalho pode resultar em mudanças para amplitude de símbolo. Em algumas implementações, tanto a primeira frequência fundamental quanto o ciclo de trabalho são ajustados para alcançar várias amplitudes de símbolos entre 100% da amplitude da primeira frequência fundamental e 0% da primeira frequência fundamental. Por exemplo, a Tabela 1 fornece amplitudes de símbolos de exemplo que podem ser concretizadas ao ajustar a primeira frequência fundamental e/ou o ciclo de trabalho de uma onda quadrada que é usada para representar os símbolos. Tabela 1

Outras combinações de ciclo de trabalho e frequência fundamental podem ser usadas para alcançar outras amplitudes de símbolos. Por exemplo, uma amplitude de símbolo de ~30% da frequência fundamental pode ser alcançada ao primeiro ajustar a frequência fundamental na qual um segundo harmônico da frequência fundamental está dentro do canal de fluxo de descida, e diminuir o ciclo de trabalho até que a amplitude de símbolo seja de aproximadamente 30% da amplitude da frequência fundamental (por exemplo, em ciclo de trabalho de aproximadamente 40%).

A carga de uma rede de comunicações por rede elétrica (ou de uma outra rede de comunicações) pode mudar ao longo do tempo. Portanto, a amplitude na qual símbolos são transmitidos pode necessitar ser ajustada ao longo do tempo para assegurar que os símbolos estão sendo recuperados exatamente pelos pontos finais para os quais os símbolos são pretendidos, enquanto não interferindo com a operação de pontos finais vizinhos. Por exem- plo, a carga pode continuar a aumentar de tal maneira que um número limite dos pontos finais é determinado de novo como estando suportando taxas de erro de bits que excedem uma taxa de erro de bit limite (306). Em resposta a esta determinação, a frequência fundamental pode ser ajustada de novo (312), tal como descrito anteriormente, para aumentar a amplitude na qual os símbolos são transmitidos por meio da rede.

A carga de rede também pode diminuir, o que pode aumentar a probabilidade de que nós vizinhos começarão a receber os símbolos (assumindo amplitude de símbolo constante), de tal maneira que os símbolos podem interferir com operação apropriada dos nós vizinhos. Assim, pode ser necessário diminuir a amplitude na qual os símbolos são transmitidos por meio da rede. Retornando para a etapa 306, se for determinado que menos que o número limite de pontos finais está relatando uma taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite, uma determinação pode ser feita para definir se um número limite de pontos finais vizinhos está recebendo os símbolos (316), tal como descrito anteriormente. Por exemplo, a determinação pode ser baseada em uma determinação de que dados de status estão sendo recebidos pelo menos do número limite de pontos finais vizinhos, ou em receber dados indicativos de um número de pontos finais vizinhos que estão recebendo os símbolos.

Se for determinado que o número limite de pontos finais vizinhos não está recebendo os símbolos, símbolos podem continuar a ser gerados na primeira frequência fundamental (318), e dados de status podem continuar a ser recebidos dos pontos finais (304). Entretanto, se for determinado que o número limite de pontos finais vizinhos está recebendo os símbolos, a amplitude dos símbolos que são transmitidos pode ser reduzida ao ajustar a primeira frequência fundamental para uma frequência mais baixa e/ou ajustar o ciclo de trabalho das formas de onda que representam os símbolos em um modo similar àquele descrito anteriormente. Em algumas implementações, a frequência fundamental e/ou o ciclo de trabalho podem ser ajustados até que a amplitude de símbolo esteja dentro de uma faixa de amplitudes alvo (por exemplo, 27%-30%) em relação à amplitude da frequência fundamental.

A figura 4 é um fluxograma de um outro processo de exemplo 400 para variar amplitude de símbolo. O processo 400 é um processo pelo qual um primeiro símbolo tendo uma primeira frequência fundamental é passado por um filtro tendo uma banda de passagem que inclui uma frequência harmônica da primeira frequência fundamental. O sinal filtrado é amplificado em um fator de amplificação, e uma determinação é feita em que pelo menos um número limite de erros de comunicações está ocorrendo em pontos finais para os quais os símbolos filtrados estão sendo transmitidos. Em resposta a esta determinação, um segundo símbolo tendo uma segunda frequência fundamental é gerado, passado pelo filtro e amplificado no fator de amplificação.

O processo 400 pode ser implementado, por exemplo, pelo aparelho de regulação de amplitude 120, pelas subestações 104 e/ou pelo aparelho de gerenciamento de rede 112 da figura 1. Em algumas implementações, um aparelho de processamento de dados inclui um ou mais processadores que são configurados para executar ações do processo 400. Em outras implementações, uma mídia legível por computador pode incluir instruções que quando executadas por um computador fazem com que o computador execute ações do processo 400.

Um primeiro símbolo é gerado em uma primeira frequência fundamental (402). Em algumas implementações, o primeiro símbolo é gerado usando uma onda quadrada que tem a primeira frequência fundamental, tal como descrito anteriormente. O primeiro símbolo pode ser gerado, por exemplo, pelo gerador de formas de onda 202 da figura 2.

O primeiro símbolo é filtrado com um filtro tendo uma banda de passagem que inclui uma frequência harmônica da primeira frequência fundamental (404). Por exemplo, assumindo que a primeira frequência fundamental é selecionada em um modo similar àquele descrito com referência à figura 3, o filtro pode ter uma banda de passagem que inclui o canal de fluxo de descida por meio do qual uma subestação se comunica com pontos finais, de tal maneira que um harmônico da frequência fundamental passa pelo filtro, e é transmitido para os pontos finais.

O símbolo filtrado é amplificado em um fator de amplificação (406). Por exemplo, tal como descrito anteriormente, o símbolo filtrado pode ser passado por um amplificador, tal como o amplificador 206 da figura 2. O amplificador pode ser ajustado para amplificar o símbolo em um fator de amplificação particular (por exemplo, um fator de amplificação máximo para o amplificador), de tal maneira que a amplitude do símbolo que é produzido pelo amplificador é maior que a amplitude do símbolo que é introduzido no amplificador.

O símbolo amplificado é transmitido por meio do canal de fluxo de descida para os pontos finais, e uma determinação é feita em que pelo menos um número limite de erros de comunicações está ocorrendo nos pontos finais para os quais os símbolos estão sendo transmitidos (408). As comunicações podem incluir, por exemplo, erros de bits que estão sendo suportados por pontos finais, assim como recebimento dos símbolos por pontos finais vizinhos, tal como descrito anteriormente.

Em resposta a determinar que o número limite de erros de comunicações está ocorrendo, um segundo símbolo é gerado em uma segunda frequência fundamental (410). O segundo símbolo pode incluir os mesmos dados (ou diferentes) em relação ao primeiro símbolo. Entretanto, a segunda frequência fundamental diferirá da primeira frequência fundamental. Tal como descrito anteriormente, a segunda frequência fundamental será uma frequência para a qual um harmônico da segunda frequência fundamental está dentro da banda de passagem do filtro.

O segundo símbolo é filtrado com o filtro (412), e amplificado substancialmente no mesmo fator de amplificação do primeiro símbolo (414).

A figura 5 é um diagrama de blocos de um sistema de exemplo 500 que pode ser usado para promover variação de amplitude de símbolo, tal como descrita anteriormente. O sistema 500 inclui um processador 510, uma memória 520, um dispositivo de armazenamento 530 e um dispositivo de entrada/saída 540. Cada um dos componentes 510, 520, 530 e 540 pode ser interligado, por exemplo, usando um barramento de sistema 550. O processador 510 é capaz de processar instruções para execução dentro do sistema 500. Em uma implementação, o processador 510 é um processador de encadeamento único. Em uma outra implementação, o processador 510 é um processador de múltiplos encadeamentos. O processador 510 é capaz de processar instruções armazenadas na memória 520 ou no dispositivo de armazenamento 530.

A memória 520 armazena informação dentro do sistema 500. Em uma implementação, a memória 520 é uma mídia legível por computador. Em uma implementação, a memória 520 é uma unidade de memória volátil. Em uma outra implementação, a memória 520 é uma unidade de memória não volátil.

O dispositivo de armazenamento 530 é capaz de fornecer armazenamento de massa para o sistema 500. Em uma implementação, o dispositivo de armazenamento 530 é uma mídia legível por computador. Em várias implementações diferentes, o dispositivo de armazenamento 530 pode incluir, por exemplo, um dispositivo de disco rígido, um dispositivo de disco ótico, ou algum outro dispositivo de armazenamento de grande capacidade.

O dispositivo de entrada/saída 540 fornece operações de entrada/saída para o sistema 500. Em uma implementação, o dispositivo de entrada/saída 540 pode incluir um ou mais de um dispositivo de interface de rede, por exemplo, uma placa Ethernet, um dispositivo de comunicação serial, por exemplo, uma porta RS-232, e/ou um dispositivo de interface sem fio, por exemplo, um cartão 802,11. Em uma outra implementação, o dispositivo de en- trada/saída pode incluir dispositivos acionadores configurados para receber dados de entrada e enviar dados de saída para outros dispositivos de entrada/saída, por exemplo, teclado, impressora e dispositivos de exibição 560. Outras implementações, entretanto, também podem ser usadas, tais como dispositivos de computação móveis, dispositivos de comunicação móvel, aparelho conversor de sinais televisão dispositivos clientes, etc.

Embora um sistema de processamento de exemplo tenha sido descrito na figura 5, implementações da matéria em questão e as operações funcionais descritas neste relatório descritivo podem ser implementadas em outros tipos de conjunto de circuitos eletrônicos digitais, ou em software de computador, firmware, ou hardware, incluindo as estruturas reveladas neste relatório descritivo e suas equivalências estruturais, ou em combinações de um ou mais deles.

Modalidades da matéria em questão e as operações descritas neste relatório descritivo podem ser implementadas em conjunto de circuitos eletrônicos digitais, ou em software de computador, firmware, ou hardware, incluindo as estruturas reveladas neste relatório descritivo e suas equivalências estruturais, ou em combinações de um ou mais deles. Modalidades da matéria em questão descrita neste relatório descritivo podem ser implementadas como um ou mais programas de computador, isto é, um ou mais módulos de instruções de programa de computador, codificadas em mídia de armazenamento de computador para execução por aparelho de processamento de dados ou para controlar a operação do mesmo. Alternativamente ou além disso, as instruções de programa podem ser codificadas em um sinal propagado gerado artificialmente, por exemplo, um sinal elétrico, ótico ou eletromagnético gerado por máquina, que é gerado para codificar informação para transmissão para aparelho receptor adequado para execução por um aparelho de processamento de dados. Uma mídia de armazenamento de computador pode ser, ou ser incluída em, um dispositivo de armazenamento legível por computador, um substrato de armazenamento legível por computador, uma matriz ou dispositivo de memória de acesso aleatório ou serial, ou uma combinação de um ou mais deles. Além disso, enquanto uma mídia de armazenamento de computador não é um sinal propagado, uma mídia de armazenamento de computador pode ser uma origem ou destino de instruções de programa de computador codificadas em um sinal propagado gerado artificialmente. A mídia de armazenamento de computador também pode ser, ou ser incluída em, um ou mais componentes ou mídias físicas separadas (por exemplo, múltiplos CDs, discos, ou outros dispositivos de armazenamento).

As operações descritas neste relatório descritivo podem ser implementadas como operações executadas por um aparelho de processamento de dados em dados armazenados em um ou mais dispositivos de armazenamento legíveis por computador ou recebidos de outras fontes.

A expressão “aparelho de processamento de dados” abrange todos os tipos de aparelhos, dispositivos e máquinas para processar dados, incluindo a título de exemplo um processador programável, um computador, um sistema em um chip, ou em múltiplos chips, ou combinações dos precedentes. O aparelho pode incluir conjunto de circuitos lógicos de uso especial, por exemplo, uma FPGA (matriz de portas programáveis em campo) ou um ASIC (circuito integrado de aplicação específica). O aparelho também pode incluir, além de hardware, código que cria um ambiente de execução para o programa de computador em questão, por exemplo, código que constitui firmware de processador, uma pilha de protocolos, um sistema de gerenciamento de base de dados, um sistema de operação, um ambiente de tempo de execução compatível com várias plataformas, uma máquina virtual, ou uma combinação de um ou mais deles. O aparelho e ambiente de execução podem concretizar várias infraestruturas modelos de computação diferentes, tais como serviços de rede, com- putação distribuída e infraestruturas de computação em malha.

Um programa de computador (também conhecido como um programa, software, aplicação de software, script ou código) pode ser gravado em qualquer forma de linguagem de programação, incluindo linguagens compiladas ou interpretadas, linguagens declarativas ou processuais, e ele pode ser implementado em qualquer forma, incluindo como um programa autônomo ou como um módulo, componente, sub-rotina, objeto, ou outra unidade adequada para uso em um ambiente de computação. Um programa de computador pode, mas não necessita, corresponder a um arquivo em um sistema de arquivo. Um programa pode ser armazenado em uma parte de um arquivo que retém outros programas ou dados (por exemplo, um ou mais scripts armazenados em um documento de linguagem de marcação), em um único arquivo dedicado para o programa em questão, ou em múltiplos arquivos coordenados (por exemplo, arquivos que armazenam um ou mais módulos, subprogramas ou partes de código). Um programa de computador pode ser implementado para ser executado em um computador ou em múltiplos computadores que estejam localizados em um sítio ou distribuídos em múltiplos sítios e interligados por uma rede de comunicação.

Os processos e fluxos lógicos descritos neste relatório descritivo podem ser executados por um ou mais processadores programáveis executando um ou mais programas de computador para executar ações ao operar em dados de entrada e gerar saída. Os processos e fluxos lógicos também podem ser executados por, e aparelho também pode ser implementado como, conjunto de circuitos lógicos de uso especial, por exemplo, uma FPGA (matriz de portas programáveis em campo) ou um ASIC (circuito integrado de aplicação específica).

Processadores adequados para a execução de um programa de computador incluem, a título de exemplo, microprocessadores tanto de uso geral quanto de uso especial, e qualquer um ou mais processadores de qualquer tipo de computador digital. De uma maneira geral, um processador receberá instruções e dados de uma memória somente de leitura ou de uma memória de acesso aleatório ou de ambas. Os elementos essenciais de um computador são um processador para executar ações de acordo com instruções e um ou mais dispositivos de memória para armazenar instruções e dados. De uma maneira geral, um computador também incluirá, ou será acoplado operacionalmente para receber dados de ou transferir dados para, ou ambos, um ou mais dispositivos de armazenamento de massa para armazenar dados, por exemplo, discos magnéticos, magneto-óticos, ou discos óticos. Entretanto, um computador não necessita ter tais dispositivos.

Dispositivos adequados para armazenar instruções de programa de computador e dados incluem todas as formas de memória não volátil, mídias e dispositivos de memória, incluindo a título de exemplo dispositivos de memória semicondutora, por exemplo, EPROM, EEPROM, e dispositivos de memória flash; discos magnéticos, por exemplo, discos rígidos internos ou discos removíveis; discos magneto-óticos; e discos CD ROM e DVD-ROM. O processador e a memória podem ser suplementados por conjunto de circuitos lógicos de uso especial ou incorporados aos mesmos.

Para permitir interação com um usuário, modalidades da matéria em questão descrita neste relatório descritivo podem ser implementadas em um computador tendo um dispositivo de exibição, por exemplo, um monitor CRT (tubo de raios catódicos) ou LCD (tela de cristal líquido), para exibir informação para o usuário e um teclado e um dispositivo indicador, por exemplo, um mouse ou um mouse estacionário, pelos quais o usuário pode fornecer entrada para o computador. Outros tipos de dispositivos podem ser usados para permitir interação com um usuário igualmente; por exemplo, retorno fornecido para o usuário pode ser qualquer forma de retorno sensorial, por exemplo, retorno visual, retorno auditivo ou retorno táctil; e entrada proveniente do usuário pode ser recebida em qualquer forma, incluindo entrada acústica, de fala ou táctil. Além do mais, um computador pode interagir com um usuário ao enviar documentos para um dispositivo que é usado pelo usuário e receber documentos do mesmo; por exemplo, ao enviar páginas de rede para um navegador de rede em um dispositivo cliente do usuário em resposta às solicitações recebidas do navegador de rede.

Embora este relatório descritivo contenha muitos detalhes de implementação específicos, estes não devem ser interpretados como limitações no escopo de quaisquer invenções ou do que pode ser reivindicado, mas em vez disto como descrições de recursos específicos para modalidades particulares de invenções particulares. Certos recursos que são descritos neste relatório descritivo no contexto de modalidades separadas também podem ser implementados em combinação em uma modalidade única. De modo oposto, vários recursos que são descritos no contexto de uma modalidade única também podem ser implementados em múltiplas modalidades separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora recursos possam ter sido descritos anteriormente como agindo em certas combinações e mesmo reivindicados inicialmente como tal, um ou mais recursos de uma combinação reivindicada em alguns casos podem ser removidos da combinação, e a combinação reivindicada pode ser direcionado para uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.

De forma similar, embora operações estejam representadas nos desenhos em uma ordem particular, isto não deve ser entendido como exigindo que tais operações sejam executadas na ordem particular mostrada ou em ordem sequencial, ou que todas as operações ilustradas sejam executado, para alcançar resultados desejáveis. Em certas circunstâncias, processamento de múltiplas tarefas e em paralelo pode ser vantajoso. Além disso, a separação de vários componentes de sistema nas modalidades descritas anteriormente não deve ser entendida como exigindo tal separação em todas as modalidades, e deve ser entendido que os componentes de programa e sistemas descritos de uma maneira geral podem ser integrados conjuntamente em um único produto de software ou compactados em múltiplos produtos de software.

Assim, modalidades particulares da matéria em questão foram descritas. Outras modalidades estão dentro do escopo das reivindicações a seguir. Em alguns casos, as ações relatadas nas reivindicações podem ser executadas em uma ordem diferente e ainda podem alcançar resultados desejáveis. Além do mais, os processos representados nas figuras anexas não exigem necessariamente a ordem particular mostrada, ou ordem sequencial, para alcançar resultados desejáveis. Em certas implementações, processamento de múlti- plas tarefas e em paralelo pode ser vantajoso.

Claims

1. Sistema, compreendendo: um gerador de símbolos (105) incluindo: um gerador de formas de onda (202) configurado para produzir formas de onda em uma pluralidade de frequências fundamentais selecionáveis (214) e com um ciclo de trabalho selecionável; e um filtro passa-banda (204) tendo uma banda de passagem que está dentro de um canal de comunicações de uma rede de comunicações de linhas de energia (101); aparelho de processamento de dados operável para interagir com o gerador de símbolos e para executar operações incluindo: determinar que pelo menos um número limite de pontos finais (102) que recebem símbolos do gerador de símbolos (105) está sofrendo um mesmo tipo de erro de transmissão; e CARACTERIZADO pelo fato de, em resposta à determinação, fazer com que o gerador de formas de onda (202) ajuste a frequência fundamental, em que a frequência fundamental é ajustada para uma frequência que está fora da banda de passagem e tendo um harmônico que está dentro da banda de passagem.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável adicionalmente para executar operações incluindo: receber dados de qualidade de transmissão especificando uma taxa de erro de bit quanto aos símbolos que foram gerados pelo gerador de símbolos (105) e recebidos pelos pontos finais (102), em que determinar que pelo menos um número limite de pontos finais está sofrendo um mesmo tipo de erro de transmissão compreende determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando uma taxa de erro de bit que excede uma taxa de erro de bit limite.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável para ajustar a frequência fundamental (214) sendo configurado para fazer com que o gerador de formas de onda (202) aumente a frequência fundamental (214) em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais está detectando a taxa de erro de bit que excede a taxa de erro de bit limite.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável adicionalmente para executar operações incluindo: receber dados de qualidade de transmissão especificando que um número de pon- tos finais vizinhos (102) com os quais uma subestação vizinha (104) está se comunicando diminuiu em relação a um número de pontos finais vizinhos com os quais a subestação vizinha está designada para se comunicar, em que determinar que pelo menos um número limite de pontos finais está sofrendo um mesmo tipo de erro de transmissão compreende determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável para fazer com que o gerador de formas de onda (202) ajuste a frequência fundamental (214) sendo configurada para fazer com que o gerador de formas de onda (202) diminua a frequência fundamental (214) em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos (102) com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável para fazer com que o gerador de formas de onda (202) ajuste a frequência fundamental (214) sendo configurada para fazer com que o gerador de formas de onda (202) diminua tanto a frequência fundamental (214) quanto um ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos (102) com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de processamento de dados é operável para fazer com que o gerador de formas de onda (202) ajuste um ciclo de trabalho sendo configurado para fazer com que o gerador de formas de onda (202) diminua o ciclo de trabalho em resposta a determinar que pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos (102) com os quais os pontos finais vizinhos estão se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

8. Método executado por aparelho de processamento de dados para comunicar dados através de uma rede de energia elétrica, o método compreendendo: selecionar uma primeira frequência fundamental (214) para símbolos que são transmitidos para pontos finais (102) em um sistema de comunicações para comunicar dados através da rede de energia elétrica, a primeira frequência fundamental (214) sendo selecionada de maneira que um harmônico de linha de base (216) da primeira frequência fundamental (214) esteja dentro de um canal de fluxo de descida no qual dados são transferidos de uma subestação (104) para os pontos finais (102), o harmônico de linha de base (216) sendo pelo menos um segundo harmônico da primeira frequência fundamental; receber dados de status dos pontos finais (102), os dados de status para cada ponto final especificando um número de erros de bits que tenham sido detectados pelo ponto final; determinar que os dados de status de pelo menos um número limite dos pontos finais especificam um número de erros de bits que excede um número limite de erros de bits; e CARACTERIZADO pelo fato de ajustar a primeira frequência fundamental (214) para uma segunda frequência fundamental que é maior que a primeira frequência fundamental (214), a segunda frequência fundamental sendo uma frequência que está fora do canal de fluxo de descida e na qual um harmônico menor que o harmônico de linha de base (216) está dentro do canal de fluxo de descida.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: receber dados de status compreende adicionalmente receber, de cada um dos pontos finais (102), dados de status que são indicativos de identidade de ponto final; e determinar que dados de status de pelo menos um número limite dos pontos finais especificam um número de erros de bits que excede um número limite de erros de bits com-preende: identificar, com base nos dados de status, os pontos finais (102) com os quais a subestação está designada para se comunicar usando identificadores unicamente designados aos pontos finais correspondentes; e determinar que os dados de status para pelo menos o número limite dos pontos finais identificados especificam um número de erros de bits que excede o número limite de erros de bits.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: determinar que dados de status estão sendo recebidos de pelo menos um número limite de pontos finais vizinhos (102), cada ponto final vizinho sendo um ponto final com o qual a subestação (104) não está designada para se comunicar; e ajustar a primeira frequência fundamental (214) para uma terceira frequência fun-damental, a terceira frequência fundamental sendo uma frequência na qual um harmônico maior que o harmônico de linha de base (216) está dentro do canal de fluxo de descida.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que determinar que dados de status estão sendo recebidos de pelo menos o número limite de pontos finais vizinhos compreende: receber dados indicando que um número de pontos finais (102) com os quais uma subestação vizinha (104) está se comunicando diminuiu em relação a um número de pontos finais com os quais a subestação vizinha está designada para se comunicar; e determinar que o número de pontos finais com os quais a subestação vizinha está se comunicando diminuiu mais que uma quantidade limite.

12. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: transmitir os símbolos para os pontos finais (102), os símbolos tendo uma frequência fundamental inicial (214) que está dentro do canal de fluxo de descida e sendo transmitidos em um primeiro fator de amplificação; determinar que pelo menos um número limite de pontos finais vizinhos (102) está recebendo os símbolos, cada ponto final vizinho sendo um ponto final com o qual a subestação (104) não está designada para se comunicar, em que selecionar a primeira frequência fundamental compreende: reduzir a frequência fundamental inicial (214) para uma frequência reduzida na qual um harmônico da frequência reduzida está dentro do canal de fluxo de descida; determinar que os símbolos estão sendo recebidos de menos que o número limite de pontos finais vizinhos; e selecionar a frequência reduzida para ser a primeira frequência fundamental; e transmitir os símbolos para os pontos finais no primeiro fator de amplificação, os símbolos sendo gerados na primeira frequência fundamental.

13. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente, seguinte ao ajuste da primeira frequência fundamental (214), ajustar um ciclo de trabalho da segunda frequência fundamental até que uma amplitude do símbolo esteja dentro de uma faixa de amplitudes alvo.

14. Método executado por aparelho de processamento de dados, o método com-preendendo: transmitir símbolos de uma subestação (104) para pontos finais (102) em uma rede de comunicações de linhas de energia (101), os símbolos sendo transmitidos em uma primeira frequência (216) e amplificados em um fator de amplificação, a primeira frequência sendo um harmônico de uma frequência fundamental (214) para os símbolos, o harmônico estando dentro de um canal de fluxo de descida no qual a subestação (104) se comunica com os pontos finais (102); receber dados de qualidade de transmissão especificando uma medida de qualidade de transmissão para os símbolos; determinar que pelo menos um número limite de pontos finais (102) na rede de co-municações (101) está sofrendo um mesmo tipo de erro de transmissão; CARACTERIZADO pelo fato de ajustar a frequência fundamental (214) com base no tipo de erro de transmissão, a frequência fundamental (214) sendo ajustada para uma frequência que está fora do canal de fluxo de descida e de maneira que um harmônico dife- rente da frequência fundamental ajustada esteja dentro do canal de fluxo de descida; e transmitir os símbolos pelo canal de fluxo de descida, os símbolos sendo gerados na frequência fundamental e amplificados no fator de amplificação.