BRPI0923175A2 - estimativa de sicronização para adaptar a taxa de transmissão de dados em um sistema de comunicação - Google Patents

Abstract

ESTIMATIVA DE SINCRONIZAÇÃO PARA ADAPTAR A TAXA DE TRANSMISSÃO DE DADOS EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO. A invenção refere-se a um aparelho de comunicação que se comunica com outro aparelho de comunicação conectado com um canal de transmissão e compartilhando uma banda de comunicação. O aparelho de comunicação inclui: uma unidade de recepção que recebe, através do canal de transmissão, dados incluindo informação de tempo baseada em um tempo de transmissão quando um sinal síncrono é transmitido para o canal de transmissão a partir de um aparelho de transmissão de sinal síncrono em um dado ciclo, o sinal síncrono para sincronizar vários aparelhos de comunicação; uma unidade de trans-missão que transmite dados para o canal de transmissão; e uma unidade de controle de transmissão que estima um período de não existência de sinal síncrono no qual não existe sinal síncrono no canal de transmissão baseada na informação de tempo recebida pela unidade de recepção e no dado ciclo, e controla a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período de não existência de sinal síncrono estimado.

Description

V 1/29 Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "ESTIMATIVA »

DE SINCRONIZAÇÃO PARA ADAPTAR A TAXA DE TRANSMISSÃO DE " DADOS EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO". A presente invenção refere-se a um método de comunicação, a 5 um aparelho de comunicação e a um sistema de comunicação para comuni- cação entre vários aparelhos de comunicação utilizando um canal de trans- missão comum por compartilhar uma banda de comunicação- Técnica Anterior Em sistemas de comunicação utilizando as comunicações por li- lO nha de energia (PLC) ou LAN (Rede de Área Local) sem uso de fios, vários aparelhos de comunicação se comunicam uns com os outros utilizando um canal de transmissão comum por compartilhar uma banda de comunicação. m Por consequência, quando os vários aparelhos de comunicação simultane- y amente transmitem sinais para o canal de transmissão, ocorre interferência 15 e, assim, é difícil executar a comunicação. Portanto, é necessário evitar tal colisão de acesso a partir dos vários aparelhos de comunicação para o canal de transmissão. Como um dos métodos para evitar tal colisão de acesso, o CSMN CA (Acesso Múltiplo por Percepção de Portadora 'com Evitação de Colisão) 20 tem sido conhecido. No CSMNCA, cada aparelho de comunicação reconhe- ce a utilização de um canal de transmissão, e transmite um sinal durante um período no qual outros aparelhos de comunicação não estão utilizando o canal de transmissão. Especificamente, o aparelho de comunicação detecta se existe ou não uma portadora (sinal portador) do sinal transmitido pelo ou- 25 tro aparelho de comunicação. Quando o aparelho de comunicação detecta a portadora, o aparelho de comunicação aguarda até que a comunicação exe- cutada pelo outro aparelho de comunicação seja completada. Enquanto isso, se o aparelho de comunicação não detectar a portadora, o aparelho de co- municação tenta transmitir um sinal após adicionalmente aguardar por um 30 tempo de espera chamado de tempo de espera aleatório. Por determinar o tempo de espera aleatório baseado em um valor aleatório ou coisa parecida, mesmo quando vários aparelhos de comunicação compartilham o mesmo

. canal de transmissão, é possÍvel reduzir a frequência de ocorrência de coli- sões e adicionalmente aumentar a eficiência de uso do canal de transmis- " são. Como uma técnica conhecida relacionada com a comunicação 5 utilizando o CSMNCA, é conhecido executar a multiplexação de quadros para melhorar a eficiência da transmissão dos quadros (por exemplo, veja a PTL 1). Em adição, uma técnica para permitir que o CSMA e o TDMA (Aces- so Múltiplo por Divisão de Tempo) coexistam no mesmo canal de transmis- são é conhecida (por exemplo, veja a ptl 2)- 10 Lista de Citação Literatura de Patente PTL 1: JP-A-2006-246035

W PTL 2: JP-A-2007-166104 W Sumário da lnvenção 15 Problema Técnico Uma rede de comunicação conectada com o aparelho de comu- nicação por linha de energia executando a comunicação por linha de energia conhecida inclui um ou mais aparelhos de comunicação por linha de energia como escravos, e aparelhos de comunicação por linha de energia como 20 mestres, para gerenciar os mesmos. Existe um limite superior no número total dos aparelhos de comunicação por linha de energia como mestres e de aparelhos de comunicação por linha de energia como escravos que podem ser conectados com uma rede de comunicação ou com um canal de trans- missão comum, por exemplo, Iimitado a 255. Em ad ição, é importante permi- 25 tir aparelhos de comunicação por linha de energia com velocidade relativa- mente baixa, os quais não precisam de dados e comandos de controle de alta velocidade, coexistirem com conhecidos aparelhos de comunicação por linha de energia de alta velocidade sem ter uma influência sobre a perfor- mance dos aparelhos de comunicação por linha de energia de alta velocida- 30 de. Entretanto, de acordo com aplicações utilizadas, existe um caso onde um processo desejado não pode ser executado na faixa de número

. limitado de aparelhos de comunicação por linha de energia em tal rede de comunicação. " Por exemplo, os conhecidos aparelhos de comunicação por linha de energia como mestre ou escravos precisam detectar sinais de orientação 5 periodicamente transmitidos a partir dos aparelhos de comunicação por linha de energia como os mestres, ou cada escravo precisa corretamente reco- nhecer um intervalo de tempo designado para ele próprio.

Por consequência, um microcomputador com alta taxa de transmissão efetiva do processo ou com um circuito lógico de alta performance é necessário para executar o 10 controle da comunicação.

Tal microcomputador com alta performance de processo ou coisa parecida é caro.

Se for necessário adicionalmente instalar mais aparelhos de co- . municação por linha de energia, é preferível que o aparelho de comunicação

, por Iinha de energia possa ser adicionalmente instalado o mais econômico 15 possÍvel.

Neste caso, a colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros aparelhos de comunicação por Iinha de energia tem que ser necessariamen- te evitada da mesma maneira que com os conhecidos aparelhos de comuni- cação por Iinha de energia como mestre ou escravos.

SoIução para o Problema 20 Um objetivo da invenção é proporcionar de forma não onerosa um método de comunicação, um aparelho de comunicação e um sistema de comunicação capazes de evitarem colisão de sinal com sinais transmitidos a partir de outros aparelhos de comunicação.

De acordo com um aspecto da invenção, é proporcionado um 25 aparelho de comunicação se comunicando com outro aparelho de comuni- cação conectado com um canal de transmissão e compartilhando uma ban- da de comunicação, o aparelho de comunicação incluindo: uma unidade de recepção que recebe, através do canal de transmissão, dados incluindo in- formação de tempo baseada em um tempo de transmissão quando um sinal 30 sÍncrono é transmitido para o canal de transmissão a partir de um aparelho de transmissão de sinal sÍncrono em um dado ciclo, o sinal sÍncrono para sincronizar vários aparelhos de comunicação; uma unidade de transmissão

. que transmite dados para o canal de transmissão; e uma unidade de contro- le de transmissão que estima um período de não existência de sinal sÍncrono " no qual não existe sinal sÍncrono no canal de transmissão baseada na infor- mação de tempo recebida pela unidade de recepção e no dado ciclo, e con- 5 trola a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período de não existência de sinal sÍncrono estimado. De acordo com o aparelho de comunicação, um período no qual um sinal síncrono, tal como um sinal de orientação, aparece no canal de transmissão, é estimado, e é possÍvel transmitir dados em um tempo exceto 10 para este período. Ou seja, mesmo em um caso de um aparelho de comuni- cação que não pode reconhecer um sinal sÍncrono, é possÍvel evitar colisão com um sinal síncrono para executar a comunicação. Por consequência, é > possÍvel realizar de forma não onerosa um aparelho de comunicação capaz

W de evitar colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros aparelhos de 15 comunicação- No aparelho de comunicação, a unidade de controle de trans- missão pode estimar o período de não existência de sinal sÍncrono baseada em uma duração quando o sinal síncrono é transmitido, e controlar a unida- de de transmissão para transmitir dados dentro do período estimado de não 20 existência de sinal sÍncrono. De acordo com o aparelho de comunicação, o período de não existência de sinal sÍncrono no canal de transmissão é estimado baseado no tempo, no período e na duração, quando o sinal sÍncrono é transmitido, e assim, é possÍvel adicionalmente corretamente sincronizar mesmo quando a 25 habilidade de reconhecer um sinal sincrono é baixa. No aparelho de comunicação, a unidade de recepção pode re- ceber, através do canal de transmissão, os primeiros dados incluindo a pri- meira informação de tempo baseada em um primeiro tempo de transmissão quando um primeiro sinal sÍncrono é transmitido para o canal de transmissão 30 a partir de um aparelho de transmissão de primeiro sinal sÍncrono em um dado primeiro ciclo, o aparelho de comunicacão e o aparelho de transmissão e de primeiro sinal sÍncrono incluídos em uma primeira rede, e receber os se-

. gundos dados incluindo a segunda informação de tempo baseada em um segundo tempo de transmissão quando um segundo sinal sÍncrono é trans- " mitido para o canal de transmissão a partir de um aparelho de transmissão de segundo sinal síncrono em um segundo dado ciclo, o aparelho de trans- 5 missão do segundo sinal síncrono e outro aparelho de comunicação, exceto para o aparelho de comunicação incluído em uma segunda rede, podem es- timar um período de não existência de sinal sÍncrono no qual não existe pri- meiro sinal sÍncrono e segundo sinal sÍncrono no canal de transmissão ba- seados na primeira informação de tempo, ria segunda informação de tempo, 10 no primeiro dado ciclo, e no segundo dado ciclo, os quais são recebidos pela unidade de recepção, e controlar a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período estimado de não existência de sinal sÍncrono. b De acordo com o aparelho de comunicação, mesmo em um sis-

V tema de comunicação no qual existem várias redes com diferentes sinais 15 sÍncronos, é possÍvel executar a comunicação sem colisão com os sinais sÍncronos utilizados nas redes. No aparelho de comunicação, a unidade de controle de trans- missão pode estimar o período de não existência de sinal sÍncrono baseada em uma primeira duração, quando o primeiro sinal sÍncrono é transmitido e 20 em uma segunda duração quando o segundo sinal sÍncrono é transmitido, e controlar a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período estimado de não existência de sinal sÍncrono. De acordo com o aparelho de comunicação, mesmo em um sis- tema de comunicação no qual existem várias redes com diferentes sinais 25 sÍncronos, o período de não existência de sinal síncrono no canal de trans- missão é estimado baseado no tempo, no período, e na duração quando o sinal sÍncrono é transmitido, e, assim, é possível adicionalmente corretamen- te sincronizar, mesmo sem a habiiidade de reconhecer um sinal sÍncrono. O aparelho de comunicação pode adicionalmente incluir uma u- 30 nidade de armazenamento que previamente armazena informação do dado ciclo e informação sobre a duração. No aparelho de comunicação, a unidade de recepção pode re-

b ceber dados incluindo informação sobre o dado ciclo e informação sobre a duração em adição à informação de tempo. . De acordo com o aparelho de comunicação, mesmo em um apa- relho de comunicação econômico que não pode reconhecer um sinal sÍncro- 5 no, é possÍvel conhecer a informação de um período regular e uma duração do sinal sÍncrono, e assim é possível evitar colisão com o sinal sÍncrono na hora de transmitir dados.

No aparelho de comunicação, a unidade de controle de trans- missão pode inserir informação sobre tempo de transmissão dos dados a 10 serem transmitidos pela unidade de transmissão nos dados a serem transmi- tidos, baseada na primeira informação de tempo recebida pela unidade de recepção. b

De acordo com o aparelho de comunicação, mesmo quando um

. aparelho de comunicação, que é um alvo da comunicação, não pode reco- 15 nhecer um sinal sÍncrono, é possÍvel transmitir o tempo atual baseado no sinal sÍncrono como padrão.

Em adição, quando a comunicação é executada entre redes com diferentes sinais sÍncronos e o aparelho de comunicação é operado como um dispositivo de retransmissão, é possÍvel transmitir infor- mação síncrona da rede na qual o aparelho de comunicação está incluído, 20 para o aparelho de comunicação como o dispositivo de retransmissão da outra rede.

Por consequência, mesmo quando várias redes estão em um estado assíncrono, é possÍvel executar comunicação entre as redes enquan- to evitando o tempo de transmissão dos sinais sÍncronos das redes pela noti- ficação da informação sÍncrona. 25 No aparelho de comunicação, a linha de energia pode ser utili- zada como o canal de transmissão para executar a comunicação por linha de energia.

De acordo com o aparelho de comunicação, mesmo quando a comunicação por linha de energia é executada, é possÍvel de forma não one- 30 rosa evitar a colisão de sinal com sinais transmitidos por outros aparelhos de comunicação.

Particularmente, é possÍvel evitar a colisão com sinais sÍncro- nos incluindo informação importante, e, assim, é possÍvel evitar comunica-

ção suave. O aparelho de comunicação adicionalmente pode incluir um " temporizador para contar um tempo decorrido a partir de um ponto no tem- po, onde o temporizador é atualizado de acordo com a informação de tempo 5 recebida. No aparelho de comunicação, a informação de tempo pode indi- car um tempo decorrido a partir de um tempo de recepção do sinal sÍncrono até um tempo de transmissão dos dados. De acordo com outro aspecto da invenção, é proporcionado um 10 sistema de comunicação proporcionado com vários aparelhos de comunica- ção conectados com um canal de transmissão e compartilhando uma banda de comunicação, o sistema de comunicação incluindo: um primeiro aparelho

W de comunicação que transmite um sinal sÍncrono para sincronizar os vários , aparelhos de comunicação para o canal de transmissão em um dado ciclo; 15 um segundo aparelho de comunicação que transmite dados incluindo a in- formação de tempo baseada em um tempo de transmissão se o sinal sÍncro- no for transmitido para o canal de transmissão pelo primeiro aparelho de comunicação; e um terceiro aparelho de comunicação que recebe os dados recebidos a partir do segundo aparelho de comunicação como dados de re- 20 cepção, e transmite os dados de transmissão para o canal de transmissão, onde o terceiro aparelho de comunicação estima um período de não existên- cia de sinal sÍncrono no qual não existe sinal sÍncrono no canal de transmis- são baseado na informação de tempo incluída nos dados de recepção e no dado ciclo no qual o sinal sÍncrono é transmitido, e controla os dados de 25 transmissão a serem transmitidos dentro do período estimado de não exis- tência de sinal sÍncrono. De acordo com o sistema de comunicação, o periodo no qual o sinal sÍncrono, tal como um sinal de orientação, aparece no canal de trans- missão, é estimado, e, assim, é possÍvel transmitir dados em um tempo, ex- 30 ceto para o período. Ou seja, mesmo em um caso de um aparelho de comu- nicação que não pode reconhecer um sinal síncrono, é possÍve! executar a comunicação enquanto evitando colisão com sinais sÍncronos. Por conse-

. quência, é possÍvel realizar de forma não onerosa um aparelho de comuni- cação capaz de evitar a colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros " aparelhos de comunicação.

No sistema de comunicação, a linha de energia pode ser utiliza- 5 da como o canal de transmissão para executar a comunicação por linha de energia.

De acordo com o sistema de comunicação, mesmo quando a comunicação por Iinha de energia é executada, é possÍvel evitar de forma não onerosa a colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros apare- lO lhos de comunicação.

Particularmente, é possÍvel evitar a colisão com sinais sÍncronos incluindo informação importante, e, assim, é possÍvel realizar a comunicação harmoniosa. - Ainda de acordo com outro aspecto da invenção, é proporciona- + do um método de comunicação para comunicação entre vários aparelhos de 15 comunicação conectados com um canal de transmissão e compartilhando uma banda de comunicação, o método de comunicação incluindo: uma eta- pa de recepção para receber, através do canal de transmissão, dados de recepção incluindo informação de tempo baseada em um tempo de trans- missão quando um sinal sÍncrono é transmitido para o canal de transmissão 20 a partir do aparelho de transmissão de sinal sÍncrono em um dado ciclo, o sinal sÍncrono para sincronizar os vários aparelhos de comunicação; uma etapa de controle de transmissão para estimar um período de não existência de sinal sÍncrono no qual não existe sinal síncrono no canal de transmissão baseado na informação de tempo incluída nos dados de recepção e no dado 25 ciclo, e controlando os dados de transmissão a serem transmitidos dentro do período estimado de não existência de sinal sÍncrono; e uma etapa de transmissão para transmitir os dados de transmissão para o canal de trans- missão.

De acordo com o método de comunicação, o período no qual o 30 sinal síncrono, tal como um sinal de orientação, aparece no canal de trans- missão, é estimado, e assim, é possÍvel transmitir dados no tempo, exceto para o período.

Ou seja, mesmo em um caso de um aparelho de comunica-

. ção que não pode reconhecer um sinal sÍncrono, é possÍvel executar comu- nicação enquanto evitando colisão com sinais sÍncronos.

Por consequência, " é possÍvel realizar de forma não onerosa um aparelho de comunicação ca- paz de evitar a colisão de sinal com sinais transmitidos por outros aparelhos 5 de comunicação.

No método de comunicação, a linha de energia pode ser utiliza- da como o canal de transmissão para executar a comunicação por Iinha de energia.

De acordo com o método de comunicação, mesmo quando a 10 comunicação por linha de energia é executada, é possÍvel evitar de forma não onerosa colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros aparelhos de comunicação.

Particularmente, é possÍvel evitar a colisão com sinais sÍn- . cronos incluindo informação importante, e, assim, é possÍvel realizar comu-

« nicação harmoniosa. 15 Efeitos Vantajosos da lnvenção De acordo com a invenção, é possÍvel de forma não onerosa evi- tar colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros aparelhos de comu- nicação.

Por exemplo, um aparelho de comunicação como um subescravo não possuindo função de recepção de um sinal de orientação e um aparelho 20 de comunicação como um escravo possuindo uma função de recepção de um sinal de orientação, são conectados com um canal de transmissão co- mum para configurar um sistema de comunicação- Por consequência, é pos- sivel reduzir drasticamente o custo de um aparelho de comunicação como um subescravo, e impedir a colisão entre um sinal transmitido pelo aparelho 25 de comunicação como o subescravo e o sinal de orientação.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista em perspectiva extema ilustrando uma frente de um modem PLC de acordo com uma modalidade da invenção.

A figura 2 é uma vista em perspectiva externa ilustrando uma 30 traseira do modem PLC de acordo com a modalidade da invenção.

A figura 3 é um diagrama ilustrando um exemplo de hardware do modem PLC de acordo com a modalidade da invenção.

A figura 4 é um diagrama para expíicar um processo de sinal di- . gital do modem PLC de acordo com a modalidade da invenção. " A figura 5 é um diagrama de blocos ilustrando um exemplo de uma configuração de um sistema de comunicação por Iinha de energia de 5 acordo com a modalidade da invenção.

A figura 6 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma tabela de gerenciamento de escravo proporcionada em um modem PLC (mestre) de acordo com a modalidade da invenção.

A figura 7 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma tabela 10 de gerenciamento de subescravo em um modem PLC (escravo) de acordo com a modalidade da invenção- A figura 8 é um diagrama de série de tempo ilustrando um e- . xemplo de dados transmitidos para uma linha de energia de acordo com a modalidade da invenção. - 15 A figura 9 é um fluxograma ilustrando um exemplo de uma ope- ração no tempo de transmissão de dados do modem PLC (escravo) de acor- do com a modalidade da invenção.

A figura 10 é um fluxograma ilustrando um exemplo de uma ope- ração na hora da transmissão de dados do modem PLC (subescravo) de 20 acordo com a modalidade da invenção.

A figura 11 é um diagrama de blocos ilustrando um exemplo de uma configuração de um sistema de comunicação por linha de energia pos- suindo várias redes de comunicação por linha de energia de acordo com a modalidade da invenção. 25 A figura 12 é um fluxograma ilustrando um exemplo de uma ope- ração na hora da transmissão de dados do modem PLC (subescravo), de acordo com a modalidade da invenção.

A figura 13 é um diagrama de série de tempo ilustrando um e- xemplo de dados transmitidos para uma linha de energia de acordo com a 30 modalidade da invenção.

Descrição das Modalidades Daqui para frente, um método de comunicação, um aparelho de a comunicação e um sistema de comunicação de acordo com uma modalidade da invenção serão descritos com referência aos desenhos. e A figura 1 é uma vista em perspectiva externa ilustrando uma frente de um modem PLC (Comunicação por Linha de Energia) 100 como 5 um exemplo de um aparelho de comunicação por linha de energia, e a figura 2 é uma vista em perspectiva extema ilustrando uma traseira do modem PLC 100. O modem PLC 100 apresentado na figura 1 e na figura 2 possui uma caixa 101, e uma unidade de exibição 105, tal como um LED (Diodo de Emissão de Luz), como apresentado na figura 1, é proporcionada em uma 10 frente da caixa 101. Como apresentado na figura 2, um conector com a fonte de e- nergia 102, uma tomada modular 103 para uma LAN (Rede de Área Local), tal como RJ45, e um interruptor 104 para trocar um modo de operação, são . proporcionados em uma traseira da caixa 101. 15 Um botão 106 é proporcionado em uma parte de cima da caixa

101. O botão 106 possui uma função de botão de configuração para iniciar um processo (processo de registro) para o modem PLC 100 ficar em um es- tado comunicável. O botão 106 é proporcionado na parte de cima da caixa 101 como um exemplo, mas não está limitado à posição. 20 O conector da fonte de energia 102 está conectado com um ca- bo da fonte de energia (não apresentado) e a tomada modular 103 está co- nectada com um cabo LAN (não apresentado). O modem PLC 100 pode adi- cionalmente ser proporcionado com um conector Dsub (D-subminiatura) pa- ra conexão com um cabo Dsub. 25 O modem PLC 100 é exemplificado como um exemplo de apare- lho de comunicação por linha de energia, mas um dispositivo elétrico propor- cionado com um modem PLC no mesmo pode ser utilizado como o aparelho de comunicação por linha de energia. Como o dispositivo elétrico, por exem- plo, existem utensílios domésticos, tais como televisões, telefones, decodifi- 30 cadores de vÍdeo, caixas decodificadoras, e máquinas de escritório, tais co- mo computadores pessoais, fax, e impressoras. O modem PLC 100 está conectado com a linha de energia 700

. para constituir um sistema de comunicação por linha de energia junto com o outro modem PLC 100. . A seguir, a figura 3 principalmente apresenta um exemplo de uma configuração de hardware do modem PLC 100. O modem PLC 100 5 possui um módulo de circuito 200 e uma fonte de energia comutada 300. A fonte de energia comutada 300 fornece vários tipos (por exemplo, +1,2 V, +3,3 V, +12 V) de tensão elétrica para o módulo de circuito 200, por exem- pIo, e é configurada por incluir um transformador de comutação e um con- versor CD-CD (todos não apresentados). 10 O módulo de circuito 200 é proporcionado com um lC (Circuito lntegrado) principal 210, com um AFE-IC (Circuito lntegrado de Front End Analógico) 220, um PHY-IC (Circuito lntegrado de Camada Física) Ethernet (marca registrada) 230, uma memória 240, um filtro de passa-baixa (LPF) e 251, um lC do controlar 252, um filtro de banda de passagem (BPF) 260, um 15 acoplador 270, um IC do AMP (amplificador) 281, e um lC do ADC (conver- são AD) 282. A fonte de energia comutada 300 e o acoplador 270 são co- nectados com o conector da fonte de energia 102, e são adicionaimente co- nectados com a linha da fonte de energia 700 através de um cabo de forne- cimento de energia 600, de um plugue de fomecimento de energia 400 e de 20 uma tomada elétrica 500. Em adição, o lC principal 210 serve como um cir- cuito de controle para executar a comunicação por linha de energia.

O lC principal 210 inclui uma CPU (Unidade Central de Proces- samento) 211, um bloco PLC MAC (Camada de Controle de Acesso a Mídia de Comunicação por Linha de Energia) 212, e um bloco PLC-PHY (Comuni- 25 cação por Linha de Energia - Camada Física) 213. A CPU 211 é proporcionada com o processador RlSC (Compu- tador com Conjunto Reduzido de Instruções) na mesma.

O bloco PLC-MAC 212 gerencia uma camada MAC (Controle de Acesso a Mídia) de sinais de transmissão e de recepção, e o bloco PLC-PHY 213 gerencia uma camada 30 PHY (Camada Física). O lC do AFE 220 inclui um conversor DA (DAC: Con- versor D / A) 221, um conversor AD (ADC: Conversor A / D) 222, e um am- plificador variável (VGA: Amplificador 'de Ganho Variável) 223. O acoplador

. 270 inclui um transformador da bobina 271 e os capacitores de acoplamento 272a e 272b. A CPU 211 controla as operações do bloco PLC-MAC 212 e do

W bloco PLC-PHY 213 utilizando dados armazenados na memória 240, e con- 5 trola todo o modem PLC 100. A comunicação pelo modem PLC 100 é executada esquemati- camente como dito a seguir. Os dados informados a partir da tomada modu- Iar 103 são transmitidos para o lC principal 210 através do PHY-IC Ethernet 230, e um sinal de transmissão digital é gerado pela execução de um pro- lO cesso de sinal digital. O sinal de transmissão digital gerado é convertido em um sinal analógico pelo conversor DA (DAC) 221 do AFE-IC 220, e é emitido para a linha de transmissão de força 700 através do filtro passa-baixa 251, - do lC do controlador 252, do acoplador 270, do conector da fonte de energia H 102, do cabo da fonte de energia 600, do plugue da fonte de energia 400 e 15 da tomada elétrica 500. O sinal recebido a partir da Iinha de energia 700 é transmitido para o filtro de faixa de passagem 260 através do acoplador 270, um ganho do sinal é ajustado pelo amplificador variável (VGA) 223 do AFE-IC 220, e então, o sinal é convertido para um sinal digital pelo conversor AD (ADC) 20 222. O sinal digital convertido é transmitido para o lC principal 210 e é con- vertido para dados digitais pela execução de um processo de sinal digital. Os dados digitais convertidos são emitidos a partir da tomada modular 103 atra- vés do Ethernet PHY-IC 230. Um exemplo do processo de sinal digital executado pelo lC prin- 25 cipal 210 será descrito. O modem PLC 100 utiliza sinais com múltiplas por- tadoras, tal como sinais OFDM (Multiplexação Ortogonal por Divisão de Fre- quência) gerados utilizando várias subportadoras. O modem PLC 100 con- verte os dados de um alvo da transmissão em sinais de transmissão com múltiplas portadoras, tais como sinais OFDM, emite os sinais, processa os 30 sinais de recepção com múltiplas portadoras, tais como sinais OFDM, e con- verte os mesmos em dados de recepção. O processo de sinal digital para estas conversões é executado principalmente no bloco PLC-PHY 213.

Um exemplo de uma configuração funcional necessária para e- . xecutar o processo de sinal digital executado pelo bloco PLC-PHY 213 é a- presentado na figura 4. O exemplo apresentado na figura 4 apresenta uma configuração de um caso de execução da transmissão OFDM utilizando a 5 conversão de ondaleta.

Como apresentado na figura 4, o bloco PLC-PHY 213 possui funções de uma unidade de controle de conversão 10, de um mapeador de sÍmbolo 11, de um conversor de serial para paralelo (S / P) 12, de um conversor inverso de ondaleta 13, de um conversor de ondaleta 14, de um conversor de paralelo para serial (P / S) 15 e de um demapeador 16. 10 O mapeador de sÍmbolo 11 converte dados de bit a serem transmitidos para dados de sÍmbolo, e executa o mapeamento de sÍmbolo (por exemplo, modulação PAM) de acordo com cada dado de símbolo.

O n conversor de serial para paralelo 12 informa os dados seriais mapeados,

. converte os dados para dados paralelos, e emite os dados paralelos.

O con- 15 versor inverso de ondaleta 13 executa a conversão inversa de ondaleta dos dados paralelos para dados no eixo geométrico do tempo, e gera uma série de valores de amostragem representando um sÍmbolo de transmissão.

Estes dados são transmitidos para o conversor DA (DAC) 221 do AFEJC 220. O conversor de ondaleta 14 executa a conversão discreta de 20 ondaleta dos dados digitais de recepção (série de valores de amostragem amostrados na mesma taxa de amostragem que na hora da transmissão) obtidos a partir do conversor AD (ADC) 222 do AFE-IC 220 no eixo geomé- trico de frequência.

O conversor de paralelo para serial 15 reorganiza os da- dos paralelos informados como os dados no eixo geométrico de frequência, 25 converte os mesmos para dados seriais, e emite os dados seriais.

O dema- peador 16 calcula um valor de amplitude de cada subportadora para obter dados de recepção por executar a determinação de um sinal de recepção- O bloco PLC-PHY 213, o DAC 221, o LPF 251, e o lC do contro- lador 252 apresentados na figura 3 possuem uma função de uma unidade de 30 transmissão que transmite vários dados.

O bloco PLC-PHY 213, o ADC 222, o VGA 223, e o BPF 260 possuem uma função de uma unidade de recepção que recebe vários dados.

O lC principal 210 possui uma função de uma uni-

. dade de controle de transmissão que controla a transmissão e dados pela unidade de transmissão. " A seguir, a figura 5 é um diagrama de blocos de configuração de um sistema de comunicação por linha de energia como um exemplo de um 5 sistema de comunicação.

O sistema de comunicação por linha de energia apresentado na figura 5 é proporcionado com um modem PLC IOOA, com os modem PLC 1008 (modems PLC 10081, 1OOB2, ...), com os modems PLC lOOC (modems PLC 1OOC1, 1OOC2, 1OOC3, ...), e com um aparelho de ge- renciamento 150. O número de modems PLC realmente conectados pode 10 ser aumentado e diminuído à medida que necessário.

Na figura 5, o modem PLC IOOC está conectado somente com o modem PLC 10082, mas o mo- dem PLC lOOC pode ser conectado com outro modem PLC 1008. r

Daqui para frente, detalhes comuns para todos os modems PLC

- serão descritos meramente com o modem PLC 100. Detalhes comuns para 15 os modems PLC 10081 e 10082 serão descritos meramente como o modem PLC 1008. Detalhes comuns para os modems PLC 1OOC1, 1OOC2 e 1OOC3 serão descritos meramente como o modem PLC lOOC.

No sistema de comunicação apresentado na figura 5, os mo- dems PLC 100 são conectados com a linha de energia comum 700, e com- 20 partilham a linha de energia comum 700 como um canal de transmissão para comunicação.

Em adição, o método CSMA / CA é empregado como o con- trole básico de comunicação, e assim, o sistema de comunicação por linha de energia é controlado para reduzir a frequência quando vários modems PLC 100 simultaneamente transmitem sinais.

O modem PLC 100 comparti- 25 lha uma banda de comunicação.

O modem PLC IOOA possui uma função de operar como um mestre, e gerencia o modem PLC 1008 conectado com o mesmo e ope- rando como um escravo.

Por exemplo, como uma operação específica, o modem PLC IOOA transmite um sinal de controle como um sinal de orienta- 30 ção para a Iinha de energia 700. Em adição, o modem PLC IOOA designa um ID de acesso para permitir ao modem PLC 1008 transmitir dados para a linha de energia 700. Um contador de segmento para reconhecer o ID do

. segmento atual é mantido, por exemplo, pelo PLC-MAC 212 apresentado na figura 3 na hora de transmitir dados para a linha de energia 700. O modem PLC IOOA armazena a informação de identificação 0

(por exemplo, endereço MAC) do modem PLC 1008 como um alvo de ge- 5 renciamento em uma tabela de gerenciamento de escravo.

A tabela de ge- renciamento de escravo é armazenada, por exemplo, na memória 240 apre- sentada na figura 3. Na tabela de gerenciamento de escravo, um ID de a- cesso pode ser registrado por associar o mesmo com a informação de identi- ficação do modem PLC 1008. Em adição, as outras informações necessá- lO rias podem ser armazenadas.

A figura 6 é um exemplo da tabela de gerenci- amento de escravo.

O modem PLC 1008 possui a função de operar como um escra- . vo, e gerencia o modem PLC lOOC conectado com o mesmo e operando como um subescravo.

Por exemplo, como uma operação específica, o mo- . 15 dem PLC 1008 detecta um sinal de controle, tal como um sinal de orientação transmitido para a linha de energia 700 pelo modem PLC IOOA e sincroniza com o mesmo.

O modem PLC IOOB reconhece um ID de acesso designado para ele próprio pelo modem PLC IOOA.

Em adição, o modem PLC IOOB controla a transmissão de dados por um processo apresentado na figura 9 a 20 ser descrito posteriormente.

Em adição, o mesmo contador de segmento que o do modem PLC IOOA é mantido, por exemplo, pelo PLC-MAC 212. O modem PLC 1008 armazena a informação de identificação (por exemplo, endereço MAC) do modem PLC lOOC como um alvo de ge- renciamento 100 em uma tabela de gerenciamento de subescravo.

Em adi- 25 ção, outras informações podem ser armazenadas.

A tabela de gerenciamen- to de subescravo é armazenada, por exemplo, na memória 240 apresentada na figura 3. A figura 7 é um exemplo da tabela de gerenciamento de subes- cravo.

O modem PLC lOOC (1OOC1, 1OOC2, 1OOC3, ...) possui uma 30 função de operar como um subescravo.

Por exemplo, como uma operação específica, o modem PLC lOOC controla o tempo de transmissão dele pró- prio por um processo apresentado na figura 10 ou na figura 12 a ser descrito

. posteriormente.

O modem PLC lOOC possui uma CPU econômica e de bai- xa performance como a CPU 211, se comparada com os modems PLC IOOA " e 1008. Como descrito acima, a CPU 211 do modem PLC lOOC é relativa- mente simples e leve, e assim, é possível reduzir um custo do dispositivo. 5 O aparelho de gerenciamento 150 possui uma função de geren- ciar todo o sistema de comunicação por linha de energia.

Por exemplo, como uma operação específica, o aparelho de gerenciamento 150 periodicamente coleta a informação sobre o modem PLC lOOC ou transmite um comando para controlar dispositivos conectados com o modem PLC lOOC.

Em adição, 10 o aparelho de gerenciamento 150 executa o gerenciamento do sistema, tal como alteração de uma chave de criptografia.

A seguir, os dados transmitidos para a linha de energia 700 no sistema de comunicação por linha de energia de acordo com a modalidade,

. serão descritos.

A figura 8 é um diagrama de série de tempo dos dados 15 transmitidos para a linha de energia 700. Na figura 8, no caso de t1 = 0, (µs), por exemplo, t3 = 15000 (µs), t6 = 35000 (µs), e t8 = 50000 (µs)- A figura 8 apresenta um sinal de orientação SGbec periodica- mente (para cada dado ciclo) transmitido a partir do modem PLC IOOA para a linha de energia 700, um sinal SGm transmitido a partir do modem PLC 20 1008 para a linha de energia 700, um estado de um temporizador TlMm (não apresentado) proporcionado no modem PLC 1008, um sinal SGS transmitido a partir do modem PLC lOOC para a linha de energia 700, e um estado de um temporizador TIMs (não apresentado) proporcionado no mo- dem PLC lOOC. 25 O sinal de orientação SGbec inclui informação, tal como a infor- mação de designação de segmento (isto é, ID de acesso). Por esta razão, o tempo, quando o sinal de orientação SGbec pode ser transmitido, ou seja, um período com uma duração Tb do sinal de orientação representado a ca- da perlodo de orientação Tbc se torna um período de transmissão impossí- 30 vel proibindo o outro modem PLC 100 de transmitir dados.

Ou seja, o perío- do de transmissão impossível é um período estimado como este no qual o sinal de orientação está no canal de transmissão.

O modem PLC 100 opera

. para executar a transmissão de dados para a linha de energia 700 em um período, exceto para o período de transmissão impossível (período de não existência de sinal sÍncrono).

V Os temporizadores TlMm e TIMs contam um pulso de clock com 5 um perlodo regular (por exemplo, 1 µseg) gerado no modem PLC para con- tar um tempo decorrido a partir de qualquer ponto no tempo. O sinal SGn transmitido a partir do modem PLC 1008 para a linha de energia 700 é transmitido enquanto se evitando o tempo do sinal de orientação transmitido a partir do modem PLC IOOA para a linha de energia 700. Ou seja, o modem 10 PLC 1008 detecta o sinal de orientação e determina o tempo, desse modo executando a transmissão de daclos e um período, exceto para o período de transmissão impossível. . A seguir, uma operação do modem PLC 1008 na hora de trans- mitir dados será descrita. - 15 A figura 9 é um fluxograma ilustrando um exemplo da operação do modem PLC 1008 na hora de transmitir dados. O controle na hora de transmitir dados é executado pelo lC principal 210. Na Etapa S11, o modem PLC 1008 inicia uma operação do tem- porizador TIMm. O temporizador TIMm conta um tempo decorrido a partir 20 deste ponto no tempo, por exemplo, por uma unidade de 1 µseg. Na Etapa S12, o modem PLC 1008 determina se um sinal de o- rientação transmitido a partir do modem PLC IOOA é detectado ou não. No exemplo apresentado na figura 8, um sinal de orientação é transmitido a par- tir do modem PLC IOOA em um período de orientação regular Tbc (por e- 25 xemplo, 50 mseg), e o sinal de orientação está presente na linha de energia 700 no tempo tl até t2 e no tempo t8 até t9. A duração Tb do sinal de orien- tação é fornecida. Quando o sinal de orientação é detectado, o modem PLC 1008 reinicia o temporizador TlMm e recomeça a contagem na Etapa S13. No e- 30 xemplo apresentado na figura 8, o modem PLC 1008 detecta o sinal de ori- entação no tempo tl, e reinicia o temporizador TlMm neste tempo. Por con- sequência, o valor contado pelo temporizador TIMm indica o tempo decorri-

. do a partir do tempo tl.

De forma similar, o modem PLC 1008 detecta o sinal de orientação no tempo t8, e reinicia o temporizador TlMm neste tempo.

Por 4 consequência, o valor contado pelo temporizador TlMm depois disso indica um tempo decorrido a partir do tempo t8. 5 Na Etapa S14, o modem PLC 1008 confirma se a transmissão de um quadro de controle está ou não predisposta.

Quando a transmissão está predisposta, o processo continua para a próxima Etapa S15. Quando a transmissão do quadro de controle está predisposta, o modem PLC 1008 permite que o quadro de controle inclua informação re- lO presentando um valor do temporizador de um tempo de predisposição de transmissão, como uma marca de tempo, na Etapa S15. No exemplo apre- sentado na figura 8, o quadro de controle da transmissão inicial no tempo t3 %

inclui um valor de contagem Tcnt (tempo decorrido a partir do tempo tl re- presentado por t3 - tl) do temporizador TIMm no tempo t3. 15 Na Etapa S16, o modem PLC 1008 transmite o quadro de con- trole incluindo o valor de contagem Tcnt do temporizador TIMm para a linha de energia 700. Quando existe uma diferença de tempo (ATI) até a Etapa S16 ser executada após a Etapa S15 ser executada, é preferivel que um resuitado obtido pela adição da diferença de tempo (ATI) com o valor de 20 contagem Tcnt esteja incluído no quadro de controle.

Por consequência, é possÍvel impedir a ocorrência de erros.

A seguir, uma operação do modem PLC lOOC na hora de trans- mitir dados será descrita.

A figura 10 é um fluxograma ilustrando um exemplo da operação 25 do modem PLC lOOC na hora de transmitir dados.

O controle no tempo de transmitir dados é executado pelo IC principal 210. Na Etapa S21, o modem PLC lOOC determina se o quadro de controle transmitido a partir do modem PLC 1008 gerenciando o modem PLC lOOC é recebido ou não através da linha de energia 700. 30 Quando o quadro de controle é recebido a partir do modem PLC 1008, na Etapa S22, o modem PLC lOOC adquire a marca de tempo como a informação de tempo incluída no quadro de controle recebido na Etapa S21

. e atualiza o temporizador TIMs.

De forma similar ao modem PLC 1008, no modem PLC lOOC, o temporizador TIMs conta um tempo decorrido a partir " de qualquer ponto no tempo, por exemplo, por uma unidade de 1 µseg.

Por exemplo, como apresentado na figura 8, quando o modem PLC lOOC detec- 5 ta o quadro de controle do modem PLC 1008 presente na linha de energia 700 como o sinal SGm no tempo t4, o valor da marca de tempo incluído no mesmo é preestabelecido para o temporizador TIMs continuar a operação do temporizador TIMs.

Em adição, quando existe uma diferença de tempo (AT) entre um tempo (tempo t3 de início de recepção do quadro de controle neste 10 exemplo) correspondendo ao valor da marca de tempo e um tempo de pre- estabelecer o valor do temporizador TIMs, é preferível preestabelecer um resultado obtido pela adição da diferença de tempo (LJT) para o valor da . marca de tempo.

Por consequência, é possível impedir a ocorrência de er-

- ros. 15 Por consequência, no exemplo apresentado na figura 8, o mo- dem PLC lOOC preestabelece "Tcnt + AT" para o temporizador TIMs em consideração à diferença de tempo no tempo t3, e o valor de contagem do temporizador TIMs após o tempo t4 substancialmente coincide (sincroniza) com o tempo decorrido gerenciado pelo temporizador TlMm do modem PLC 20 IOOB.

Por esta razão, o modem PLC lOOC estima um período de transmis- são impossível representado pelo sinal de orientação no próximo tempo pelo valor de contagem do temporizador TIMS baseado no período de orientação Tbc e na duração Tb do sinal de orientação.

Ou seja, é possÍvel estimar que o sinal de orientação esteja presente no período a partir do tempo (corres- 25 pondendo a t8) coincidindo com o periodo de orientação Tbc até o tempo (correspondendo a t9) adicionalmente decorrido pela duração regular Tb pe- lo valor de contagem do temporizador TIMs.

O modem PLC lOOC pode anteriormente armazenar o período de orientação Tbc e a duração Tb do sinal de orientação transmitido pelo 30 modem PLC IOOA na memória 240 ou coisa parecida.

Alternativamente, o período de orientação Tbc e a duração Tb no qual o modem PLC IOOB transmitiu para o modem PLC 1008 está incluído no quadro de controle, e

. pode ser transmitido para o modem PLC lOOC através da linha de energia

700. O modem PLC 1008 pode adquirir Tbc e Tb por receber o sinal de ori- . entação. Subsequentemente, na Etapa S23, o modem PLC lOOC deter- 5 mina se o tempo atual está dentro do período de transmissão impossível ou não, por comparar o valor de contagem do temporizador TIMs com Tbc e Tbc + Tb. Quando o tempo atual está dentro do período de transmissão im- possÍvel, o processo continua para a próxima Etapa S24. Quando o tempo atual está dentro do periodo de transmissão 10 impossível, na Etapa S24, o modem PLC lOOC (lC principal 240 do mesmo) notifica para a unidade de processamento de transmissão (inclulda no bloco PLC-MAC 212) dele próprio que o tempo atual está dentro do período de

W transmissão impossível, e aguarda a transmissão do quadro de controle até . que o periodo de transmissão impossível tenha terminado. 15 Quando o tempo atual não está dentro do período de transmis- são impossível, o modem PLC lOOC estima que o sinal de orientação não está presente na linha de energia 700, e transmite o quadro de controle nes- te período (Etapa S25). Por consequência, é possÍvel evitar de forma segura a colisão entre o quadro de controle ou coisa parecida transmitido pelo mo- 20 dem PLC lOOC e o sinal de orientação transmitido pelo modem PLC IOOA. Apesar de não apresentado na figura 10, o modem PLC lOOC pode permitir que o quadro de controle (por exemplo, cabeçalho do quadro de controle) transmitido como o sinal SGS para a linha de energia 700 inclua o valor de contagem do temporizador TIMS correspondendo ao tempo de 25 transmissão do quadro de controle como a marca de tempo. Por exemplo, o quadro de controle transmitido no tempo t6 apresentado na figura 8 pelo modem PLC IOOC inclui o valor de contagem do temporizador TIMS corres- pondendo ao tempo t6. Entretanto, o modem PLC 1008 pode ignorar o con- teúdo da marca de tempo como a informação de tempo do quadro de contro- 30 le transmitido pelo modem PLC 1OOC1. Quando o quadro de controle trans- mitido pelo modem PLC lOOC é recebido pelo outro modem PLC lOOC, é possÍvel reconhecer o tempo do sinal de orientação de acordo com a infor-

. mação de tempo.

De acordo com tal sistema de comunicação por Iinha de energia proporcionado com os modems PLC executando o processo apresentado na + figura 8 até a figura 10, mesmo no caso do modem PLC lOOC não possuin- 5 do função de detectar o sinal de orientação, é possÍvel impedir o sinal transmitido por ele próprio e o sinal de orientação periodicamente transmitido pelo modem PLC IOOA de colidirem um com o outro na linha de energia 700. Por consequência, é possÍvel construir de forma econômica o sistema de comunicação por linha de energia capaz de evitar colisão de sinal com si- lO nais transmitidos pelos modems PLC 100 na linha de energia 700 por adi- cionar o modem PLC lOOC descrito acima para o sistema de comunicação por linha de energia configurado pelos modems PLC IOOA e 1008. Particu- . larmente, existe um limite no número de modems PLC 1008 que podem ser

. registrados para o modem PLC IOOA para gerenciar os modems PLC 1008, 15 e assim, é eficaz no caso de construção de um sistema de comunicação por linha de energia em grande escala.

Na figura 8, o sinal SGm transmitido pelo modem PLC 1008 é o quadro de controle, mas pode ser um quadro de dados geral incluindo a in- formação de tempo e assim por diante. 20 Na figura 8, o período de orientação Tbc e a duração Tb são considerados para conhecer o tempo de transmissão do sinal de orientação, mas a duração Tb pode não ser considerada.

A seguir, um sistema de comunicação por linha de energia pos- suindo várias redes de comunicação por linha de energia será descrito. 25 Considerando o sistema de comunicação por linha de energia apresentado na figura 5 como uma rede de comunicação por linha de ener- gia, o sistema de comunicação por linha de energia apresentado na figura 11 é um sistema possuindo várias redes.

No exemplo apresentado na figura 11, uma primeira rede NWl e uma segunda NW2 são proporcionadas.

A primei- 30 ra rede NWl é proporcionada com um modem PLC 1OOA1 operando como um mestre, um modem PLC 10081 operando como um escravo, e um mo- dem PLC 1OOC1 operando como um subescravo.

A segunda rede NW2 é

. proporcionada com um modem PLC 1OOA2 operando como mestre.

Um mo- dem PLC 10082 operando como um escravo, e um modem PLC 1OOC2 ope- . rando como um subescravo.

O modem PLC 100 da primeira rede NWl e o modem PLC 100 5 da segunda rede NW2 são conectados com uma Iinha de energia 700 como um canal de transmissão comum.

Como apresentado na figura 11, os mo- dems PLC 1OOC1 e 1OOC2 são subescravos Iocalizados a uma curta distân- cia um do outro e operam como uma estação de retransmissão, tal como um repetidor ou uma ponte entre ambas as redes por parâmetros fornecidos 10 (parâmetros de modo repetidor, etc.), e podem conectar as redes uma com a outra.

Na figura 11, o número de redes é 2, mas não está Iimitada a isto.

No sistema de comunicação por linha de energia apresentado na y figura 11, um sinal de orientação (Orientação 1 na figura 11) transmitido pelo modem PLC 1OOA1 da primeira rede NWl é diferente de um sinal de orien- 15 tação (Orientação 2 na figura 11) transmitido pelo modem PLC 1OOA2 da segunda rede NW2. Pode existir um caso onde um modem PLC IOOA não pode reconhecer o sinal de orientação transmitido pelo modem PLC IOOA da outra rede.

Neste caso, a primeira rede NWl e a segunda rede NW2 estão em um estado assincrono. 20 A seguir, uma operação dos modems PLC 1008 e lOOC no sis- tema de comunicaçâo por linha de energia possuindo as várias redes de comunicação por linha de energia, será descrita.

A operação do modem PLC 1008 é a mesma que a operação do modem PLC 1008 apresentado na figura 9. 25 A figura 12 é um fluxograma ilustrando um exemplo de uma ope- ração do modem PLC lOOC operando como um repetidor na hora de trans- missão dos dados.

O controle na hora da transmissão dos dados é executa- do pelo lC principal 210. Os modems PLC lOOC utilizam um temporizador interno TIMSI (não apresentado) do mesmo e um temporizador interno 30 TIMS2 do modem PLC 1OOC2. Aqui, a operação do modem PLC 1OOC1 in- cluido na primeira rede NWI no sistema de comunicação por Iinha de ener- gia apresentado na figura 11 é descrita, mas a operação do modem PLC

. 1OOC2 da segunda rede NW2 é a mesma.

A operação dos outros modems PLC (não apresentados na figura 11) operando como repetidores é a mes- . ma.

Quando o modem PLC 1OOC1 transmite o quadro de controle 5 (correspondendo ao SGS apresentado na figura 8), o quadro de controle in- cIui, como uma marca de tempo, a informação de tempo do temporizador interno TIMsI, como a informação de tempo da rede incluindo ele próprio.

Entretanto, o modem PLC 10081 pode ignorar o conteúdo da marca de tem- po como a informação de tempo do quadro de controle transmitido a partir 10 do modem PLC 1OOC1. Quando o quadro de controle transmitido pelo mo- dem PLC 1OOC1 é recebido pelo modem PLC 1OOC2, é possÍvel reconhecer um tempo do sinal de orientação utilizado na primeira rede NWI de acordo com a informação de tempo.

Na Etapa S31, o modem PLC 1OOC1 determina se o quadro de 15 controle transmitido a partir do modem PLC 10081 gerenciando o modem PLC 1OOC1 é ou não recebido.

Quando o quadro de controle é recebido a partir do modem PLC 10081, na Etapa S32, o modem PLC 1OOC1 adquire a informação de tempo incluída nos quadros de controle recebidos na Etapa S31, e atualiza o tem- 20 porizador interno TIMSI.

De forma similar ao caso do modem PLC 1008, o temporizador TIMSI do modem PLC 1OOC1 conta um tempo decorrido a par- tir de qualquer ponto no tempo, por exemplo, por uma unidade de 1 µseg.

O método para atualizar o temporizador interno TIMsI é o mesmo que na Eta- pa S22 apresentada na figura 10. 25 Na Etapa S33, o modem PLC 1OOC1 determina se o quadro de controle transmitido a partir do modem PLC 1OOC2 operando como um repe- tidor de uma rede (neste documento, segunda rede NW2) que é um parceiro como um destino da comunicação dele próprio, é ou não recebido.

Em adi- ção, o modem PLC 1OOC1 pode identificar se o modem PLC 100 transmitin- 30 do o quadro de controle recebido é ou não o modem PLC 1OOC2 operando como um repetidor que é o destino da comunicação, por registrar informação específica, tal como o endereço MAC, no modem PLC 1OOC1 e comparar o

. endereço de destino da transmissão com a iriformação específica. Quando o quadro de controle é recebido a partir do modem PLC " 1OOC2, na Etapa S34, o modem PLC 1OOC1 adquire a informação de tempo incluída no quadro de controle recebido na Etapa S33, e atualiza o tempori- 5 zador interno TIMS2. O temporizador TIMs2 conta um tempo decorrido a par- tir de qualquer ponto no tempo, por exemplo, por uma unidade de 1 µseg. O método para atualizar o temporizador interno TIMS2 é o mesmo que na Eta- pa S22 apresentada na figura 10. Neste caso, o modem PLC 1OOC1 anteri- ormente armazena um período Tbc2 do sinal de orientação e uma duração 10 Tb2 utilizada pela segunda rede e notifica os mesmos. A informação da marca de tempo como a informação de tempo incluída no quadro de controle transmitida a partir do modem PLC 1OOC2

H que é o destino da comunicação, é inforrnação do tempo decorrido contado . pela sincronização com o sinal de orientação utilizado na segunda rede NW2 15 incluindo o modem PLC 1OOC2, e representa um tempo de transmissão do quadro de controle. Por consequência, o valor de contagem do temporizador TIMs2 do modem PLC 1OOC1 sincroniza com o tempo do sinal de orientação da segunda rede NW2 no ponto no tempo de executar a Etapa S34. Por esta razão, no modem PLC 1OOC1, é possÍvel estimar o pe- 20 ríodo de transmissão impossível no qual o sinal de orientação está presente na Iinha de energia 700 no próximo tempo na primeira rede NWl pelo valor de contagem do teniporizador TIMsI, e é possÍvel estimar o período de transmissão imposslvel no qual o sinal de orientação está presente no pró- ximo tempo na segunda rede NW2 pelo valor de contagem do temporizador 25 TIMs2. Ou seja, é possÍvel estimar que o sinal de orientação está presente em um período a partir do tempo quando os valores de contagem dos tem- porizadores TIMSI e TIMS2 coincidem com os períodos de orientação, Tbc, respectivamente, com o tempo onde a duração regular Tb é adicionalmente decorrida. 30 Subsequentemente, na Etapa S35, o modem PLC 1OOC1 deter- mina se um ponto no tempo de comparação está dentro ou não do período de transmissão impossível por comparar o valor de contagem do temporiza-

. dor TIMsI com o Tbcl (período de orientação da primeira rede NWl) com Tbcl + Tbl (duração do sinal de orientação da primeira rede NWl), e com- . parar o valor de contagem do temporizador TIMS2 com Tbc2 (período de orientação da segunda rede NW2) e Tbc2 + Tb2 (duração do sinal de orien- 5 tação da segunda rede NW2). Ou seja, no caso correspondendo a pelo menos qualquer um dentre um período de expectativa de que o sinal de orientação (Orientação 1) utilizado na primeira rede NWl está presente na linha de energia 700 e um período de expectativa de que o sinal de orientação (Orientação 2) utili- lO zado na segunda rede NW2 está presente na linha de energia 700, a Etapa S36 é executada. No caso do período de transmissão impossível, na Etapa S36, o

W modem PLC 1OOC1 (lC principal 240 do mesmo) notifica para a unidade de . processamento de transmissão (incluída no bloco PLC-MAC 212) do mesmo 15 que o tempo está dentro do período de transmissão impossível, e aguarda para a transmissão do quadro de controle até que o período de transmissão impossível esteja terminado. Enquanto isso, quando o tempo não está dentro do período de transmissão impossível, o modem PLC lOOC estima que este é um periodo 20 no qual o sinal de orientação não está presente na linha de energia 700, e transmite o quadro de controle neste período (Etapa S37). Por consequên- cia, é possÍvel seguramente evitar colisão entre o quadro de controle ou coi- sa parecida transmitido pelo modem PLC 1OOC1 e o sinal de orientação de cada rede no qual o modem PLC 1OOC1 não está incluido. 25 Quando a operação apresentada na figura12 é executada e o sistema de comunicação por Iinha de energia possuindo as várias redes de linha de energia está configurado, o modem PLC 1OOC1 reconhece o tempo do sinal de orientação de um destino de retransmissão (destino de comuni- cação) bem como a rede incluindo cada modem PLC lOOC operando como 30 um repetidor. lsto é possÍvel por estimar tempos desde o tempo em que si- nal de orientação (Orientação 1) é gerenciado pelo temporizador TIMsI e o tempo em que o sinal de orientação (Orientação 2) é gerenciado pelo tempo"

. rizador TIMS2. No exemplo específico apresentado na figura 13, é possÍvel es- ' timar que o sinal de orientação (Orientação 1 ou Orientação 2) está presente no período do tempo tl até t2, no período do tempo t5 até t6, e no período 5 de tempo t9 até tlO, e no perlodo de tempo t13 até t14, e assim, o modem PLC 1OOC1 evita estes períodos e executa a comunicação no período de tempo t3 até t4, no período de tempo t7 até t8 e no período de tempo t11 até t12. Como descrito acima, mesmo quando o sinal de orientação 10 transmitido a partir do modem PLC IOOA de uma rede NW não pode ser re- conhecido pelo modem PLC 100 de outra rede NW, é possível impedir o si- nal transmitido pelo modem PLC lOOC de uma rede e o sinal de orientação - transmitido pelo modem PLC IOOA da outra rede de colidirem um com o ou- tro na linha de energia comum 700, 15 Na figura 12, o caso onde o número de redes por linha de ener- gia é 2 (modem PLC 1OOC1 e um modem PLC 1OOC2 como destino de co- municação) foi assumido por se considerar o sistema de comunicação apre- sentado na figura 11. Entretanto, mesmo quando o número de redes por li- nha de energia é 2 ou mais, os modems PLC lOOC utilizam os temporizado- 20 res internos tanto quanto for o número de redes e assim, é possível executar o processo apresentado na figura 12. A seguir, uma operação quando o modem PLC lOOC operando como um repetidor retransmite a comunicação entre as redes de comunica- ção por linha de energia será descrita.

Aqui, o modem PLC 1OOC1 é descrito 25 a titulo de exemplo, mas uma operação do modem PLC 1OOC2 e de outro modem PLC lOOC operando como um repetidor (não apresentado na figura 11),éa mesma.

Quando o modem PLC 1OOC1 opera como um repetidor e o mo- dem PLC 1OOC1 recebe o quadro de controle a partir do modem PLC 1008 30 da primeira rede NWl incluindo o modem PLC 1OOC1 para a outra rede (por exemplo, segunda rede NW2), o modem PLC 1OOC1 retransmite o quadro de controle e transmite o mesmo para o modem PLC (por exemplojmodem

. PLC 1OOC2) operando como um repetidor da outra rede no tempo exceto para o período de transmissão impossível. O modem PLC 1OOC2 transmite o

O quadro de controle recebido para o modem PLC 10082 gerenciando o mo- dem PLC 1OOC2. 5 Quando o modem PLC 1OOC1 recebe o quadro de controle transmitido a partir do modem PLC 1OOC2 operando como um repetidor na outra rede (por exemplo, segunda rede NW2), o modem PLC 1OOC1 re- transmite o quadro de controle e transmite o mesmo para o modem PLC 10081 da primeira rede NWl incluindo o modem PLC 1OOC1. Quando o mo- lO dem PLC 1OOC1 retransmite o quadro de controle recebido, o modem PLC 1OOC1 atualiza o valor da marca de tempo no quadro de controle recebido, utilizando o valor do temporizador TIMSI ou TIMS2 do modem PLC 1OOC1. . Como descrito acima, mesmo quando o modem PLC 1OOC1 o- . perando como um repetidor retransmite a comunicação entre as redes de 15 comunicação por linha de energia e o sinal de orientação a partir do modem PLC IOOA de uma rede NW não pode ser reconhecido pelo modem PLC 100 da outra rede NW, é possivel executar a comunicação sem colisão de sinal enquanto sincronizando entre as várias redes de comunicação por Iinha de energia. 20 Por consequência, no caso de configurar um sistema de controle tal como uma automação de fábrica, é esperado que o sistema se torne um sistema em grande escala e se torne um sistema de comunicação por linha de energia incluindo várias redes de comunicação por linha de energia. En- tretanto, o modem PLC lOOC retransmite um sinal de controle simples entre 25 as várias redes e assim, é possÍvel executar um controle remoto ou coisa parecida. Na modalidade, os modems PLC 100 (modem PLC IOOA até lOOC) foram descritos, mas a invenção pode ser aplicada para dispositivos elétricos (por exemplo, televisão, forno de micro-ondas, ar condicionado, 30 refrigerador, etc.) proporcionados com modems PLC 100 nos mesmos. Na modalidade, o sistema de comunicação por Iinha de energia utilizando a linha de energia como o canal de transmissão foi descrito como

. um sistema de comunicação, mas a invenção pode ser aplicada, por exem- plo, para um sistema sem uso de fios configurado por um aparelho de co- " municação tal como uma LAN sem uso de fios.

Este pedido é baseado e reivindica o beneflcio de prioridade do 5 Pedido de Patente Japonês N° 2008-324613 depositado em 19 de dezembro de 2008, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.

Aplicabilidade lndustrial A invenção é útil para um método de comunicação, um aparelho 10 de comunicação e um sistema de comunicação capazes de evitar de forma econômica colisão de sinal com sinais transmitidos pelos outros aparelhos de comunicação-

Claims (14)

g REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de comunicação se comunicando com outro apare- " lho de comunicação conectado com um canai de transmissão e comparti- lhando uma banda de comunicação, o aparelho de comunicação compreen- 5 dendo: uma unidade de recepção que recebe, através do canal de transmissão, dados incluindo informação de tempo baseada em um tempo de transmissão se um sinal síncrono é transmitido para o canal de transmis- são a partir de um aparelho de transmissão de sinal síncrono em um dado 10 ciclo, o sinal sÍncrono para sincronizar vários aparelhos de comunicação; uma unidade de transmissão que transmite dados para o canal de transmissão; e . uma unidade de controle de transmissão que estima um período . de não existência de sinal sÍncrono no qual não existe sinal sÍncrono no ca- 15 nal de transmissão baseada na informação de tempo recebida pela unidade de recepção e no dado ciclo, e controla a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período de não existência de sinal sÍncrono esti- mado.

2. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, 20 em que a unidade de controle de transmissão estima o período de não exis- tência de sinal sincrono baseada em uma duração quando o sinal sincrono é transmitido, e controla a unidade de transmissão para transmitir dados den- tro do período estimado de não existência de sina! sÍncrono.

3. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, 25 em que a unidade de recepção recebe, através do canal de transmissão, os primeiros dados incluindo a primeira informação de tempo baseada em um primeiro tempo de transmissão quando um primeiro sinal síncrono é transmi- tido para o canal de transmissão a partir de um aparelho de transmissão de primeiro sinal sÍncrono em um dado primeiro ciclo, o aparelho de comunica- 30 ção e o aparelho de transmissão de primeiro sinal sÍncrono incluídos em uma primeira rede, e recebe os segundos dados incluindo a segunda infor- mação de tempo baseada em um segundo tempo de transmissão quando

. um segundo sinal sÍncrono é transmitido para o canal de transmissão a partir de um aparelho de transmissão de segundo sinal sÍncrono em um segundo " dado ciclo, o aparelho de transmissão do segundo sinal sÍncrono e outro a- parelho de comunicação, exceto para o aparelho de comunicação, incluídos 5 em uma segunda rede, e em que a unidade de controle de transmissão estima um período de não existência de sinal sÍncrono no qual não existem o primeiro sinal sÍn- crono e o segundo sinal sÍncrono no canal de transmissão baseada na pri- meira informação de tempo, na segunda informação de tempo, no primeiro 10 dado ciclo e no segundo dado ciclo, os quais são recebidos pela unidade de recepção, e controla a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período estimado de não existência de sinal sÍncrono.

4. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 3, . em que a unidade de controle de transmissão estima o período de não exis- 15 tência de sinal sÍncrono baseada em uma primeira duração quando o primei- ro sinal sÍncrono é transmitido e em uma segunda duração quando o segun- do sinal sÍncrono é transmitido, e controla a unidade de transmissão para transmitir dados dentro do período estimado de não existência de sinal sÍn- crono. 20

5. Aparelho de comunicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 4, adicionalmente compreendendo uma unidade de ar- mazenamento que previamente armazena informação do dado ciclo e infor- mação sobre a duração.

6. Aparelho de comunicação, de acordo com qualquer uma das 25 reivindicações 1 até 4, em que a unidade de recepção recebe dados incluin- do jnformação sobre o dado ciclo e informação sobre a duração em adição à informação de tempo.

7. Aparelho de comunicação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 até 6, em que a unidade de controle de transmissão insere 30 informação sobre tempo de transmissão dos dados a serem transmitidos pela unidade de transmissão nos dados a serem transmitidos, baseada na primeira informação de tempo recebida pela unidade de recepção.

V

8. Aparelho de comunicação, de acordo com qualquer uma das

N reivindicações 1 até 7, em que a linha de energia é utilizada como o canal de " transmissão para executar a comunicação por linha de energia.

9. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, 5 adicionalmente compreendendo um temporizador para contar um tempo de- corrido a partir de um ponto no tempo, em que o temporizador é atualizado de acordo com a informação de tempo recebida.

10. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, em que a informação de tempo indica um tempo decorrido a partir de um 10 tempo de recepção do sinal sÍncrono até um tempo de transmissão dos da- dos.

11. Sistema de comunicação proporcionado com vários apare- lhos de comunicação conectados com um canal de transmissão e comparti- .. lhando uma banda de comunicação, o sistema de comunicação compreen- 15 dendo: um primeiro aparelho de comunicação que transmite um sinal sÍncrono para sincronizar os vários aparelhos de comunicação com o canal de transmissão em um dado ciclo; um segundo aparelho de comunicação que transmite dados in- 20 cluindo a informação de tempo baseada em um tempo de transmissão se o sinal sÍncrono for transmitido para o canal de transmissão pelo primeiro apa- relho de comunicação; e um terceiro aparelho de comunicação que recebe os dados re- cebidos a partir do segundo aparelho de comunicação como dados de re- 25 cepção, e transmite os dados de transmissão para o canal de transmissão, em que o terceiro aparelho de comunicação estima um período de não exis- tência de sinal síncrono no qual não existe sinal sÍncrono no canal de trans- missão baseado na informação de tempo incluída nos dados de recepção e no dado ciclo no qual o sinal sÍncrono é transmitido, e controla os dados de 30 transmissão a serem transmitidos dentro do período estimado de não exis- tência de sinal síncrono.

12. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 11,

em que a linha de energia é utilizada como o canal de transmissão para e- xecutar a comunicação por linha de energia.

13. Método de comunicação para comunicação entre vários apa- relhos de comunicação conectados com um canal de transmissão e compar- 5 tilhando uma banda de comunicação, o método de comunicação compreen- dendo: uma etapa de recepção para receber, através do canal de transmissão, dados de recepção incluindo informação de tempo baseada em um tempo de transmissão se um sinal sÍncrono é transmitido para o canal de 10 transmissão a partir do aparelho de transmissão de sinal sÍncrono em um dado ciclo, o sinal sÍncrono para sincronizar os vários aparelhos de comuni- cação; uma etapa de controle de transmissão para estimar um período de . não existência de sinal sÍncrono no qual não existe sinal síncrono no canal de 15 transmissão baseado na informação de tempo incluída nos dados de recepção e rio dado ciclo, e controlando os dados de transmissão a serem transmiti- dos dentro do período estimado de não existência de sinal sÍncrono; e uma etapa de transmissão para transmitir os dados de transmis- são para o canal de transmissão. 20

14. Método de comunicação, de acordo com a reivindicação 13, em que uma linha de energia pode é utilizada como o canal de transmissão para executar a comunicação por linha de energia.