CN101682368A - 电力线通信方法、电力线通信设备以及电力线通信系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电力线通信方法、电力线通信设备、以及电力线通信系统，即使当改变电力线的状况时，其也能够以高通信效率进行通信。在步骤S101中，与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地执行噪声检测处理。在步骤S102中，基于在步骤S101中检测到的噪声状况来执行生成时域中的通信信道的通信信道判定处理。在步骤S103中，为在步骤S102中生成的通信信道准备音调映射。当结束音调映射的准备时，将音调映射发射到目的地PLC，并且通过使用同一音调映射来在发射侧PLC与接收侧PLC之间发射和接收数据(步骤S104)。

Description

电力线通信方法、电力线通信设备以及电力线通信系统
技术领域
本发明涉及使用电力线作为通信介质来进行多载波通信的电力线通信方法、电力线通信设备以及电力线通信系统。
背景技术
众所周知，在电力线中存在与AC电源周期同步的噪声。相应地，当使用电力线作为通信介质进行通信时，可能通过与AC电源的周期同步地发射和接收分组来进行有效的通信。图25示出了传统电力线通信中的音调映射(tone map)分配过程的示例。图25(a)示出了与AC电源1的周期同步的分组列，其中，交替地发射数据分组DP和确认分组AK。图25(b)示出了作为通信介质的电力线的噪声水平，其中，该噪声与AC电源1的周期同步。图25中所示的系统与AC电源的半周期同步地发射和接收三个分组。在半周期中具有附图标记的数据分组DPx、DPy和DPz是与根据噪声水平的音调映射TMx、TMy和TMz相对应的分组。例如，分组DPx的频带是100Mbps，分组DPy的频带是20Mbps，并且分组DPz的频带是10Mbps。噪声水平在分组DPy和DPz的时间段中较大。因此，当使用音调映射来进行通信时，不会发生错误或者错误很小。在专利文献1中描述了一种掌握通信介质的特性、准备音调映射、以及进行映射载波通信的电力线通信技术。
然而，电力线不如其它通信线路稳定，并且由于连接到电学仪器等而导致在特性方面具有很大的变化。图26示出了在图25示出的电力线通信系统中的电力线的状况中的变化。如图26(b)中所示，当加宽包括大噪声水平的范围并且发射图26(a)中示出的分组DPx、DPy和DPz时，具有比假定水平的更高水平的噪声被施加到分组DPz，从而大大地劣化了吞吐量。
[专利文献1]JP-A-2006-333046
发明内容
技术问题
鉴于上述情况而设计了本发明。本发明的目的在于提供一种电力线通信方法、电力线通信设备以及电力线通信系统，即使当改变电力线的状况时，其也能够以高通信效率进行通信。
技术解决方案
根据本发明的一方面，提供了一种电力线通信方法，所述电力线通信方法使用电力线作为通信介质来执行与通信设备的多载波通信，所述电力线通信方法包括：噪声检测步骤，其与跟电力线的电源周期同步的时段相对应地检测通信介质中的噪声状况；通信信道判定步骤，其基于在所述噪声检测步骤中所检测到的噪声状况根据所述噪声状况与预定值的比较结果来生成时域中的多个通信信道；音调映射准备步骤，其准备与在所述通信信道判定步骤中所生成的所述多个通信信道相对应的音调映射；以及通信步骤，其基于在所述音调映射准备步骤中所准备的音调映射来发射和接收数据，其中，在执行所述通信步骤之后再次执行所述通信信道判定步骤和所述音调映射准备步骤。
根据本发明的所述方面，即使当电力线的状况变化时，也能够以高吞吐量执行电力线通信，其中，消除了电力线的周期性噪声的影响。
根据本发明的另一方面，提供了一种电力线通信设备，所述电力线通信设备用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信设备包括：接收部分，所述接收部分通过电力线接收从接收侧电力线通信设备发送的通信介质中的噪声状况；发射部分，所述发射部分通过电力线来发射信号；以及控制部分，所述控制部分与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测由所述接收部分接收到的通信介质中的噪声状况，基于所述通信介质中的噪声状况来生成时域中的多个通信信道，并且使用与所述多个通信信道相对应的音调映射来控制所述发射部分发射数据。
根据本发明的又一方面，提供了一种电力线通信设备，所述电力线通信设备用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信；所述电力线通信设备包括：接收部分，所述接收部分从所述电力线接收信号；发射部分，所述发射部分通过所述电力线向发射侧电力线通信设备发射通信介质中的噪声状况；控制部分，所述控制部分基于由所述接收部分接收到的信号与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测通信介质中的噪声状况，准备与由所述发射侧电力线通信设备基于所述噪声状况生成的时域中的多个通信信道中的每一个相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述接收部分接收数据。
根据本发明的又一方面，提供了一种电力线通信系统，所述电力线通信系统用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信系统包括：第一电力线通信设备，所述第一电力线通信设备包括：接收部分，所述接收部分通过电力线来接收从接收侧电力线通信设备发送的通信介质中的噪声状况；发射部分，所述发射部分通过电力线来发射信号；以及控制部分，所述控制部分与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测由所述接收部分接收到的通信介质中的噪声状况，基于所述通信介质中的噪声状况来生成时域中的多个通信信道，并且使用与所述多个通信信道相对应的音调映射来控制所述发射部分发射数据；以及第二电力线通信设备，所述第二电力线通信设备包括：接收部分，所述接收部分从所述电力线接收信号；发射部分，所述发射部分通过所述电力线向发射侧电力线通信设备发射通信介质中的噪声状况；控制部分，所述控制部分基于由所述接收部分接收到的信号与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测通信介质中的噪声状况，准备与由所述发射侧电力线通信设备基于所述噪声状况生成的时域中的多个通信信道中的每一个相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述接收部分接收数据。
根据本发明的又一方面，提供了一种集成电路，所述集成电路用于使用电力线作为通信介质的多载波通信，所述集成电路包括：噪声检测部分，所述噪声检测部分被连接到与所述电力线对接的耦合器，以便与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地通过所述耦合器来检测通信介质中的噪声状况；音调映射准备部分，所述音调映射准备部分准备与基于所述噪声状况生成的时域中的通信信道相对应的音调映射；以及通信控制部分，所述通信控制部分使用由所述音调映射准备部分所准备的音调映射来控制通信部分发射和接收数据。
根据本发明的又一方面，提供了一种电路模块，所述电路模块用于使用电力线作为通信介质的多载波通信，所述电路模块包括：耦合器，所述耦合器与所述电力线对接；以及控制部分，所述控制部分与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地通过所述耦合器来检测通信介质中的噪声状况，准备与基于所述噪声状况生成的时域中的通信信道相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述通信部分发射和接收数据。
有利效果
从以上描述可以明显地看出，能够提供一种电力线通信方法、电力线通信设备以及电力线通信系统，即使当改变电力线的状态时，其也能够以高通信效率进行通信。
附图说明
图1是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统的构造的图。
图2是图示根据本发明的第一实施例的PLC调制解调器的外观的图。
图3是图示根据本发明的第一实施例的PLC调制解调器的硬件的示例的图。
图4是图示根据本发明的第一实施例的PLC调制解调器中的数字信号处理的示例的图。
图5是示意地图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统的操作流程的图。
图6是图示根据本发明的第一实施例的接收侧PLC调制解调器的接收单元的框图。
图7是图示根据本发明的第一实施例的均衡器输出信号的散布的图。
图8是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的噪声检测分组发射定时的示例的图。
图9是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的噪声检测分组的结构的图。
图10是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的噪声检测分组发射定时的另一示例的图。
图11是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的音调映射分配过程的示例的图。
图12是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的音调映射分配过程的另一示例的图。
图13是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的发射侧电力线通信设备的操作的示例的流程图。
图14是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的接收侧电力线通信设备的操作的示例的流程图。
图15是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的发射侧电力线通信设备的操作的另一示例的流程图。
图16是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的发射侧电力线通信设备的操作的又一示例的流程图。
图17是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的信标发射时间的图。
图18是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的信标发射操作的流程图。
图19是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的通信频带集中管理操作的流程图。
图20是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的时隙结构的图。
图21是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的噪声检测分组发射定时的示例的图。
图22是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的接收侧电力线通信设备的操作的示例的流程图。
图23是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的接收侧电力线通信设备的操作的另一示例的流程图。
图24是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的噪声传输格式的示例的图。
图25是图示在传统的电力线通信系统中的音调映射分配过程的示例的图。
图26是图示在传统的电力线通信系统中的电力线的状态中的改变的影响的图。
附图标记的解释说明：
100：PLC调制解调器
100M：PLM调制解调器(主)
100T：PLM调制解调器(从)
100T1～100TN：PLM调制解调器(从)
101：机壳
102：电源连接器
103：模块插孔
104：开关
105：显示单元
200：电路模块
210：主IC
211：CPU
212：PLC MAC块
213：PLC PHY块
220：AFE IC
221：DA转换器(DAC)
222：AD转换器(ADC)
223：可变增益放大器(VGA)
230：以太网PHY IC
251：低通滤波器
252：驱动器IC
260：带通滤波器
270：耦合器
271：线圈变压器
272a、272b：耦合电容器
300：切换电源
400：电源插头
500：插座
600：电源电缆
900：电力线
10：转换控制器
11：符号映射器
12：串并行转换器
13：小波逆变换器
14：小波变换器
15：串并行转换器
16：解映射器
1：AC电源
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图1是示意性地图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统的构造的图。图1中所示的电力线通信系统包括被连接到电力线900的多个PLC(电力线通信)调制解调器100M、100T1、100T2、100T3、...、100TN。在图1中示出了五个PLC调制解调器，但是连接的调制解调器的数目是任意的。PLC调制解调器100M用作主终端，并且用于管理用作从终端的PLC调制解调器100T1、...、100TN的连接状态(链接状态)。然而，用作主终端的PLC调制解调器不是必须的。
在下面的描述中，主终端和特定的从终端被描述为PLC调制解调器100M、100T1、100T2、100T3、...、100TN，并且一般的从终端被描述为PLC调制解调器100T。PLC调制解调器不限于主终端，并且从终端被简单地描述为PLC调制解调器100。
在图1中将电力线900示作一条线，而不是两条或者多条线。PLC调制解调器100被连接到两条线。
图2是图示PLC调制解调器100的外观的图，其中，图2(a)是图示前侧的外部立体图，图2(b)是前视图，并且图2(c)是后视图。图2中所示的PLC调制解调器100包括机壳101，并且如图2(a)和图2(b)中所示，包括LED(发光二极管)105A、105B和105C的显示单元105被布置在机壳101的前表面中。如图2(c)中所示，电源连接器102、诸如RJ45的LAN模块插孔103、以及用于切换操作模式的开关104等等被布置在机壳101的后表面中。将电源电缆(图2中未示出)连接到电源连接器102，并且将LAN电缆(图2中未示出)连接到模块插孔103。PLC调制解调器100可以进一步包括用于连接到Dsub电缆的Dsub(D微型)连接器。
图3是图示PLC调制解调器100的硬件的示例的框图。PLC调制解调器100包括如图3中所示的切换电源300和电路模块200。切换电源300用于将各种电压(例如，+1.2V、+3.3V、以及+12V)提供给电路模块200，并且包括，例如，开关变压器和DC-DC转换器(未示出)。
电路模块200包括主IC(集成电路)210、AFE IC(模拟前端集成电路)220、以太网PHY IC(物理层集成电路)230、存储器240、低通滤波器(LPF)251、驱动器IC 252、带通滤波器(BPF)260、以及耦合器270。将切换电源300和耦合器270连接到电源连接器102，并且通过电源电缆600、电源插头400、以及插座500连接到电力线900。主IC 210用作用于执行电力线通信的控制电路。
主IC 210包括CPU(中央处理单元)211、PLC MAC(电力线通信媒体访问控制层)块212和PLC PHY(电力线通信物理层)块213。CPU 211包括32位RSIC(精简指令集计算机)处理器。PLC MAC块212用于管理发射/接收信号的MAC层，并且PLC PHY块213用于管理发射/接收信号的PHY层。AFE IC 220包括DA转换器(DAC)221、AD转换器(ADC)222以及可变增益放大器(VGA)223。耦合器270包括线圈变压器271和耦合电容器272a和272b。CPU 211通过使用存储在存储器211中的数据来控制PLC MAC块212和PLC PHY块213的操作，并且还控制PLC调制解调器100的全部操作。
如下地示意性地执行使用PLC调制解调器100的通信。从模块插孔103输入的数据通过以太网PHY IC 230被发送到主IC 210，并且通过执行数字信号处理来生成数字传输信号。该生成的数字传输信号由AFE IC 220的DA转换器(DAC)221转换成模拟信号，并且通过低通滤波器251、驱动器IC 252、耦合器270、电源连接器102、电源电缆600、电源插头400以及插座500被输出到电力线900。
从电力线900接收到的信号通过耦合器270被发送到带通滤波器260，通过AFE IC 220的可变增益放大器(VGA)223调整其增益，并且然后由AD转换器(ADC)222将得到的信号转换成数字信号。该转换的数字信号被发送到主IC 210，并且通过对其执行数字信号处理被转换成数字数据。通过以太网PHY IC 230从模块插孔103输出该转换的数字数据。
现在描述由主IC 210执行的数字信号处理的示例。PLC调制解调器100使用OFDM(正交频分复用)方法等中的多个子载波进行多载波通信。将发射数据转换成OFDM发射信号以及将OFDM接收信号转换成接收数据的数字处理主要由PLC PHY块213来执行。
图4是图示当执行使用小波变换的OFDM传输时由PLC PHY块213执行的数字信号处理的示例的功能框图。如图4中所示，PLC PHY块213用作转换控制器10、符号映射器11、串并行转换器(S/P转换器)12、小波逆变换器13和小波变换器14、串并行转换器(P/S转换器)15、以及解映射器16。
符号映射器14用于通过按比特数目来将要发射的比特数据转换成能够通过要描述的符号来发射的符号数据，并且用于基于该符号数据来执行符号映射(例如，PAM调制)。S/P转换器12用于将映射的串行数据转换成并行数据。小波逆变换器13用于将并行数据小波逆变换成时间轴中的数据，并且用于生成指示传输符号的采样值序列。将该数据发送到AFE IC 220的DA转换器(DAC)221。
小波变换器14用于对从AFE IC 220的AD转换器(ADC)222获得的接收到的数字数据(以与发射相同的采样率采样的采样值序列)进行离散小波变换成为频率轴上的值。P/S转换器15用于将频率轴上的并行数据转换成串行数据。解映射器16用于通过计算子载波的幅度并且确定接收信号来获取接收数据。
图5是示意性地图示根据本发明的实施例的的电力线通信系统中的包括音调映射准备操作的操作的流程图。在步骤S101中，执行噪声检测处理。通过将用于检测通信介质中的噪声状况的分组从发射侧PLC调制解调器发射到接收侧PLC调制解调器并且基于由接收侧PLC调制解调器接收到的分组的接收状态检测噪声状况来执行该处理。
首先，描述通信信道估计处理。图6是图示根据本发明的第一实施例的接收侧PLC调制解调器的接收单元的框图。
在图6中，附图标记310表示将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器，附图标记320表示通过对接收信号进行小波变换来生成同相信号和正交信号的复小波变换器，附图标记330表示检测从发射设备发送的发射信号的载波检测器，附图标记340表示使信号与接收信号同步的同步电路，附图标记350表示纠正由于对其连接电子仪器的通信介质的影响而失真的信号的均衡器360，附图标记360表示使用从复小波变换获得的信号来检测子载波频带中的窄带噪声的噪声检测器，附图标记370表示使用从均衡器350输出的信号和通信介质的噪声信息来确定在发射设备的符号映射器的子载波中所使用的基本调制方法的通信信道估计器，并且附图标记380表示使用从均衡器350输出的信号来进行确定的确定单元。噪声检测器360可以被省略。
这里，A/D转换器310与ADC 222相对应，并且复小波变换器320、载波检测器330、同步电路340、均衡器350、噪声检测器360、通信信道估计器370和确定单元380与包括PLC PHY 213和CPU 211的主IC相对应。
现在参考图6和图7来描述具有上述构造的接收设备的操作。
图7是图示从均衡器输出的信号的散布的图。
在图6中，A/D转换器310将接收信号从模拟信号转换成数字信号，复小波变换器320以小波方式对接收到的数字信号进行变换，载波检测器330检测从发射设备发送的信号，同步电路340使用前导信号来调整复小波变换器320的小波变换时间，以便与接收信号同步，均衡器350消除通信介质的影响，噪声检测器360检测在已使用的频带中存在的窄带噪声，通信信道估计器370估计通信介质中的状况并且确定在发射设备中所使用的符号映射器的基本调制方法，并且确定单元380使用从均衡器350输出的信号进行确定。
图7示出了当发射设备的符号映射器选择全子载波2PAM时来自接收设备的均衡器(与全子载波相对应)的输出的散布。通常，当建立通信信道时，从发射设备发射用于估计通信信道的已知帧(稍后将会描述)，并且接收设备的通信信道估计器370使用作为噪声量的信号点排列中的差异(2PAM中的±1)来测量CINR(载波与(干扰+噪声)比)。使用在子载波中的测量的CINR来选择在子载波中使用的基本调制方法(例如，16PAM或者8PAM)，并且向发射设备通知该基本调制方法。这是通常由发射和接收设备执行的通信信道估计过程。
音调映射使调制方法、错误纠正等等按时间并且按频率记录在其中。在音调映射中，根据各个子载波的基本调制来确定的通信速率(每子载波的比特量)与该子载波相对应。
在通信信道估计处理中发射和接收的数据是在发射侧PLC调制解调器和接收侧PLC调制解调器中预定的比特数据。例如，比特数据能够使用M序列随机数序列的一部分。使用预定的调制方法(例如，ALL2PAM)来发射用于估计通信信道的数据。这时，用于计算子载波的CINR的最小单位是符号，并且可以通过将预定的阈值与一个符号中的各个子载波的CINR作比较来准备每个符号的音调映射。通过将另一个预定的阈值与多个符号中的子载波的CINR的平均值作比较，可以准备多个符号的音调映射。
由于包括多个符号的帧包括符号序列，该符号序列包括在发射侧和接收侧中预定的随机数序列，所以通信信道估计帧对发射侧和接收侧也是已知的。通过将从接收侧的确定单元获得的确定信号用作已知信号，发射侧PLC调制解调器和接收侧PLC调制解调器无需提前预定比特数据。
图8示出了噪声检测分组发射定时的示例。如图8(a)中所示，噪声检测分组TP1具有与AC电源1的半周期相对应的长度(例如，8.3ms)，其中，多个符号是连续的。在噪声检测分组TP1之后，发射分组AK1+CE1，该分组AK1+CE1包括来自接收侧PLC调制解调器的确认(Ack)和作为通信信道估计(CE(信道估计))结果的音调映射。该CE结果指示在噪声检测分组发射步骤中基于分组的接收状态来检测的噪声检测结果，并且还指示噪声的位置或其中通信信道的环境由于噪声而大大变化的分段。通过测量变化，诸如载波功率与(干扰功率加噪声功率)的比或信号与噪声的比(信噪比(SNR))中的变化或错误数目(错误率)或发射数据的重新传输的次数或重新传输的速率中的变化，CE结果可以指示噪声的位置或其中通信信道的环境由于噪声而大大变化的分段。在图8(b)中所示的噪声水平的情况下，例如，在图8(c)中示出了CE结果。在图8(c)中，用两个值来表达噪声信息，但不限于两个值。Ack和CE结果可以通过同一分组来发射，但可以通过独立分组来发射。当通过独立分组来发射Ack和CE结果时，独立分组包括响应于分组TP1的Ack分组、CE结果分组、以及响应于该CE结果分组的Ack分组。
分组TP1具有例如图9中所示的结构。在图9中，横轴表示时间轴并且垂直轴表示频率(或载波数目)。在图9(a)和9(b)中，在报头之后发射用于检测通信信道的噪声状况的预定数据(例如已知符号数据SY)。图9(a)示出了分组通过预定频率来发射导频载波PC1并且该分组通过其它频率来发射已知符号数据。图9(b)示出了分组每预定时间段地发射导频符号PS1并且该分组在另一时间段中发射已知符号数据。这样，通过插入导频载波PC1或导频符号PS1，发射侧和接收侧之间的同步可以从由于噪声等导致的不同步中快速地恢复。因此，当如图8中所示地发射长分组时，这特别有效。在图8中使用具有与AC电源1的半周期相对应的长度的分组TP1，但是该长度可以与AC电源1的全周期相对应。
分组TP1可以不是用于发射用于检测通信信道的噪声的已知符号数据的专用分组。通常可以发射数据并且可以检测错误发生的时间段。在该情况下，可以插入导频载波或导频符号。
在图9(c)所示的分组PT1中，在报头之后的分组的净荷被划分成块PB11到PB16。例如，该块包括将FEC(前向纠错)用作单位的块(里德所罗门(RS)块、Turbo块、以及低密度奇偶校验码(LDPC)块)和使用PHY或MAC中的处理单位的块(符号块或片段块)。在该情况下，以块为单位检测错误或平均SNR。在分组中，将前导PR和帧控制数据FC添加到报头。当通过比较预定阈值和错误检测结果来用两个值“1”或“0”表达以块为单位的错误检测结果(噪声状况)时，用于发射检测结果的载荷被减小。
图10示出了噪声检测分组发射定时的另一示例。如图10中所示，噪声检测分组TP21到TP23具有小于AC电源1的半周期的长度(例如，1ms)。发射多个分组以覆盖AC电源1的整个半周期。在图10(a)中，三个分组TP21到TP23覆盖了AC电源1的半周期。在TP21和TP22之后发射Ack分组AK21和AK22，并且在TP23之后发射分组AK23+CE2。这里，与TP21相对应的AK21是其中噪声信息被划分并且在TP2的第一半和第二半中被发送的示例。分组AK23+CE2与图8中所示的AK1+CE1相同，并且因此省略其描述。
在图10(b)中所示的噪声水平的情况下，例如，CE结果在图10(c)中示出。在图10(c)中，用三个值来表达噪声信息，但不限于三个值，并且可以与图8(c)类似地用两个值来表达。
这样，当使用比AC电源的半周期短的短分组TP21到TP23时，如图10(a)所示，可以与AC电源的半周期同步地以恒定间隔来发射短分组TP21到TP23。然而，只要覆盖了AC电源的半周期，对于同一半周期就无需发射所有的分组。在图10(a)中，短分组TP21到TP23不覆盖由于Ack分组AK21和AK22而导致的AC电源的半周期的非常短的时间。可以基于前后时间段的状态来内插细微的间隙，并且因此不引起问题。在图10(a)中，覆盖了AC电源1的半周期，但是可以如图10(d)中所示的涵盖AC电源1的全周期。
这里，要发射的分组TP21到TP23可能不是用于发射用于检测通信信道的噪声的已知随机数据的专用分组。可以通过发射普通数据来检测数据出错(depart)的时间段。在该情况下，可以插入导频载波或导频符号。
再次参考图5，在步骤S102中，基于在步骤S101中所检测到的噪声状况来执行生成通信信道的通信信道判定处理。在将由接收侧PLC调制解调器检测到的噪声状况发射到发射侧PLC调制解调器之后，由发射侧PLC调制解调器执行该处理。
在步骤S103中，准备在步骤S102中生成的通信信道的音调映射。图11示出了信道和音调映射的分配的示例。在图11(c)所示的噪声水平的情况下，如图11(a)所示，信道A被分配给具有良好噪声状况的分段，并且信道B被分配给不具有良好噪声状况的分段。在分段中分别准备分组DP31A到DP34A和分组DP31B到DP34B。这里，例如，当CINR等于或大于预定阈值时，基于每个符号数据SY的噪声状况来确定信道A，该符号数据SY是指示分段的最小单位。类似地，当CINR小于该预定阈值时，基于每个符号数据SY的噪声状况来确定信道B。
随后，准备音调映射以与分组相对应。图12示出了信道和音调映射分配的另一示例。图12中所示的示例类似于图11中所示的示例，除了对信道A分配两个分组，而在图11中对信道A分配一个分组。
当结束音调映射的准备时，将音调映射发射到目的地PLC调制解调器，并且使用相同的音调映射在发射侧PLC调制解调器与接收侧PLC调制解调器之间发射数据(步骤S104)。
图13示出了根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的发射侧电力线通信(PLC)设备的操作示例，并且图14示出了根据本发明的第一实施例的电力线通信设备中的接收侧电力线通信(PLC)设备的操作示例。由图3中所示的主IC 210来执行该操作。
在步骤S201中，将噪声检测分组发射到另一电力线通信设备以与之通信。该噪声检测分组具有图9中所示的结构，并且在图8或图10中所示的时间处被发射。
参考图14，当在步骤301中接收到噪声检测分组时，记录该分组的接收状态(步骤S302)。然后，确定是否记录了必要时间段(至少AC电源的半周期)的接收状态(步骤S303)。当记录了必要时间段的接收状态时，执行步骤S304的处理。当没有记录接收状态时，重复地执行步骤S301的处理及其后续处理。
在步骤S304中，将接收状态的测量结果发射到已经发射了噪声检测分组的PLC设备。
参考图13，在步骤S202中，从另一电力线通信设备接收噪声检测结果以与之通信。然后，在步骤S203中，使用该接收到的噪声状况来生成通信介质中的通信信道。在该情况下，当从噪声状况获得的信道的宽度小于预定宽度时，该分段不被用于通信。
接下来，在步骤S204中和在图14中所示的步骤S305中执行的通过通信对手来检测通信介质中的状况的通信信道估计处理。特定地，向接收PLC设备发射CE分组，并且已经接收到该CE分组的接收侧PLC设备基于接收状态来估计通信信道。然后，基于通信介质的通信信道估计的状态(CE结果)来为每个信道准备音调映射(步骤S306)。该音调映射按时间并且按频率包括调制方法、错误纠正等等。随后，在步骤S307中，将准备的音调映射发射到发射侧PLC设备。
发射侧PLC设备在图13中所示的步骤S205中接收音调映射，并且在步骤S206中和图14中所示的步骤S308中执行信道测试。信道测试是确定先前构造的信道是否合适。例如，通过将重新传输速率或错误数目的变化与预定阈值作比较来相互执行确定。当测试结果是OK时(步骤S207)，使用准备的音调映射来开始通信(步骤S208)。类似地，接收侧PLC设备也开始通信(步骤S309)。当测试结果不是OK时，在步骤S203中再次生成信道。
步骤S206和S308的信道测试不是必需的，而是可以被省略的。
图15示出了根据本发明的第一实施例的电力通信系统中的发射侧电力线通信设备的操作的另一示例。在该示例中，根据开始通信之后的通信介质中的状况(变化)，再次执行噪声检测处理或信道判定处理。
步骤S401到S405的处理与图13中所示的步骤S201到S205相同，并且因此省略其描述。由于在图15中省略了信道测试，所以在步骤S406中开始通信(可以不执行信道测试)。然后，在步骤S407中确定是否正在与不同的PLC设备通信。当不通信时，停止该程序。
当正在通信时，从发射侧PLC设备接收通信介质中的状况的测量结果(步骤S408)。该接收到的测量结果使用重新传输速率或错误率、错误的数目、以及SNR中的变化或差异来指示通信介质中的状况是否变化。当状态中的劣化没有被确定为接收到的测量结果时，在步骤S407中继续通信。
当在步骤S409中通信状况不好时，执行信道判定处理或噪声检测处理。当再次执行信道判定处理时，再次执行步骤S403的处理及其后续处理。然后，生成新的信道，并且准备其音调映射。当再次执行噪声检测处理时，在步骤S401中再次发射噪声检测分组。然后，接收噪声检测结果，并且执行生成新的信道和准备音调映射的处理。
图16示出了根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的发射侧电力线通信设备的操作的示例。在该示例中，当检测到通信介质的状态中的变化，并且在该步骤中检测到通信介质中的状况的变化大于预定值时，改变关于通信步骤中的电源周期的发射分组的发射时间。发射时间的改变可以与噪声检测处理或信道判定处理一起执行。
图16中的步骤S501到S508的处理与图15中的步骤S401到S408相同，并且因此省略其描述。通过两个步骤来确定接收到的测量结果。当在步骤S509中确定通信状况劣化时，在步骤S510中进一步确定该状况有多坏。当没有产生劣化时，在步骤S507中继续通信。当通信状况比步骤S510的阈值坏时，与图15类似地执行噪声检测处理(步骤S501)或信道判定处理(步骤S503)。当通信状态劣化但劣化很小时，在步骤S511中改变发射数据的分组发射定时(或减小分组的长度)。
发射中的改变或分组长度中的减小使得确定噪声的范围由于通信状态的劣化而被移动或增大，由此希望在那个时候发射分组来避免噪声。
当劣化的程度很小并且在改变发射时间之后存在劣化时，可以在步骤S501或S503中再次执行噪声检测处理或信道判定处理。
在上述电力线通信系统中，发射侧电力线通信设备生成通信信道并且接收侧电力线通信设备准备音调映射。然而，可以由发射侧PLC设备和接收侧PLC设备中的任何一个来执行通信信道判定处理和音调映射准备处理。其中之一可以执行通信信道判定处理和音调映射准备处理二者。
在电力线通信中，可以从用作主终端的PLC设备发射信标。该信标必需应由所有PLC设备接收。图17示出了根据本发明的第一实施例的电力线通信系统的信标发射时间。在图17(a)中，使用在主PLC设备与特定的从PLC设备)之间生成的信道(具有高通信速率的信道和具有低通信速率的信道)中具有高通信速率的信道来发射信标BC，并且插入与另一时间段和信道的速率相对应的分组DP51到DP58和Ack分组AK51到AK58。当在与快速信道相对应时间向所有从PLC设备发射信标时，从终端可以可靠地使用该信标。
图17(c)示出了从主PLCA 100M到从PCLB 100T1的通信速率、从主PLCA 100M到从PLCC 100T2的通信速率、以及从主PLCA 100M到从PLCD 100T3的通信速率。从主PLCA到从PLCB的信道的通信速率用A--＞B来表达，从主PLCA到从PLCC的信道的通信速率用A--＞C来表达，并且从主PLCA到从PLCD的信道的通信速率用A--＞D来表达。当信道的通信速率不恒定时，有必要在附图中所示的时间处发射信标。在图17(c)中，在分段中发射信标，在该分段中，在从主PLCA到从PLCB、从主PLCA到从PLCC、以及从主PLCA到从PLCD的分段中可以确保具有高通信速率的信道。
由图3中所示的主IC 210所包含的信标管理单元包括确定信标发射时间的信标发射部分，并且如下确定信标发射时间。也就是说，使用与所有其它PLC设备之间的通信信道来确定信标发射时间。
图18是图示根据本发明的第一实施例的电力线通信系统中的信标发射操作的流程图。在步骤S601中，在与所有从PLC设备之间的通信信道上执行噪声检测处理。该过程与图5中的步骤S101相同。随后，基于检测的噪声状况来判定与所有从PLC设备之间的通信信道(步骤S602)。该过程也与图5中的步骤S102相同。
这时，由于可以掌握图17(c)中所示的通信信道的状态，所以其中可以向所有从PLC设备发射信标的区域被分配为信标发射区域(步骤S603)。然后，在具有预定时间间隔的信标发射区域中，发射信标(步骤S604)。通过以该方法来发射信标，可以可靠地向从终端发射信标。
图19是图示根据本发明的第一实施例的集中地管理电力线通信系统中的通信频带的操作的流程图。在该示例中，由主PLC设备执行集中控制系统中的TDMA控制。组成电力线通信系统的所有PLC设备检测对应于与其它PLC设备的通信介质的电源周期的噪声状况。
在步骤S701中，主PLC设备检测由其它PLC设备掌握的噪声的状态。特定地，主PLC设备检测从终端之间以及主终端与从终端之间的通信状况(诸如实际通信介质中的通信速率)。当在步骤S702中从特定的PLC设备接收到通信频带请求时，开始通信频带的分配(步骤S703)。
然后，在步骤S704中，确定诸如VoIP或流的业务是否需要QoS。当需要QoS时，首先对其分配具有优良通信介质特性的信道(步骤S705)。首先对不需要QoS的业务分配具有不良通信介质特性的信道。通过以该方法来执行信道分配，作为整个系统能够有效地发射数据。
虽然在该实施例中已描述了在发射中执行小波逆变换并且在接收中执行小波变换的小波OFDM调制和解调，但可以通过使用在发射中执行傅立叶逆变换并且在接收中执行傅里叶变换的FFT OFDM调制和解调来执行相同的处理。
(第二实施例)
在根据上述第一实施例的电力线通信系统中，在不考虑通信时隙的情况下已经检测到通信介质中的噪声状况。相反，在根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中，以与AC电源的周期同步的时隙为单位来检测噪声状况。根据第二实施例的电力线通信系统仅在该点上不同于根据第一实施例的电力线通信系统，因此省略其它构造的描述。
图20示出了根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的时隙的构造。图20(a)示出了与AC电源1同步的分组发射定时，其中图20(a1)示出了分组，并且图20(a2)示出了时隙列。在图20中所示的系统中，关于与AC电源1的周期同步的时隙SL(只对图20中的一个时隙添加附图标记)来执行数据的发射和接收。也就是说，与时隙SL同步地发射报头H、数据分组DP、以及Ack分组AK。
各个时隙SL的宽度非常小，与FEC块、片段块、或符号块的宽度相对应，并且最后等于单位符号的宽度。在该实施例中，以时隙为单位执行通信信道估计处理(通信介质中的在电源上叠加的噪声的噪声检测处理)。
图21示出了根据本发明的第二实施例的用于检测电力线通信系统中的噪声状况的分组发射定时的示例。如图21(a)中所示，噪声检测分组TP3的净荷具有与AC电源1的半周期相对应的长度(例如，8.3ms)。在噪声检测分组TP3之后，发射指示来自接收侧PLC设备的Ack和CE结果的分组AK3+CE3。如图21的上部的放大视图中所示，以与时隙结构相同的单位来划分分组TP3的净荷，并与时隙结构同步地发射和接收该净荷。这时，以时隙为单位来执行用于检测噪声状况的通信信道估计处理，并且将估计结果(关于通信介质中的噪声状况的信息)通知给发射侧。为了使用适合于时隙的音调映射，执行用于判定用于时隙的音调映射的通信信道估计处理。将估计结果(关于用于时隙的音调映射的信息)发射到发射侧。与时隙同步地发射和接收普通数据分组或控制分组，并且使用适合于时隙的音调映射来发射和接收分组。换言之，以符号块为单位来改变音调映射以供进行通信。虽然在图21中使用具有与AC电源1的半周期相对应的长度的分组TP3，但该分组可以具有与AC电源1的全周期相对应的长度。可以使用具有小于或等于AC电源1的半周期的长度的多个分组。
可以通过仅进行一次通信信道估计来同时获取关于噪声检测的信息和关于用于时隙的音调映射准备的信息。当时隙的单位充分小于噪声变化分段时，能够仅通过改变以时隙为单位的音调映射来保持足够的性能，而不执行用于检测噪声状况的通信信道估计处理。当稍微降低精确度，但增大时隙的单位时，能够简化整个处理(例如，处理时间的减少和处理负载的减少)。
在CSMA(载波侦听多址：Carrier Sense Multiple Access)通信中，因为节流单位和退避单位(back-off unit)彼此不同步或者时隙单位和退避单位具有最小公倍数的关系，所以可以认为发射时间出于退避的目的而与时隙不同步。通过根据退避量来精确地调整净荷中的块位置，能够应对这样的情况。
图22是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的接收侧电力线通信设备的操作示例的流程图。当在步骤S801中接收到噪声检测分组时，以时隙为单位来记录分组的接收状态(步骤S802)。然后，确定是否记录了必要时间段(与AC电源的半周期相对应的时间段)的接收状态。当记录了必要时间段的接收状态时，执行步骤S804的处理。当没有记录接收状态时，重复步骤S801及其后续步骤的处理。
在步骤S804中，向发射侧PLC设备发射接收状态的测量结果和噪声检测分组。随后，在步骤S805中，从发射侧PLC设备接收音调映射(TM)判定分组。基于该接收到的音调映射判定分组来准备用于时隙的音调映射(步骤S806)。在步骤S807中，向发射侧PLC设备发射为时隙准备的音调映射，并且在步骤S808中执行信道测试。该信道测试可以被省略。然后，在步骤S809中开始通信。
图23是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的接收侧通信设备的操作的另一示例的流程图，并且图24是图示根据本发明的第二实施例的电力线通信系统中的噪声传输格式的示例的图。当在步骤S901中接收到音调映射准备分组时，以时隙为单位记录分组的接收状态(步骤S902)。因此，例如，如图24所示，向发射侧发射不同于TMC(音调映射状况)的TM。因此，与发射所有TM相比，改善了传输效率，并且减少了要使用的存储器的量。因此，在步骤S903中，彼此比较接收到的分组中的N个块的TM。当它们之间的差等于或小于阈值时，将TMC设置为0(步骤S905)。当该差大于阈值时，将TMC设置为1，并且添加TM(步骤S904)。该信息被发射到发射侧PLC。这里，使用TMC和TM来提高传输效率，但是可以发射TM之间的差(TM(i)和TM(i-1)之间的差：具有不同通信信道估计结果的值和载波编号)以提高效率。
下面陈述这里所描述的主题的各方面。
根据本发明的一方面，提供了一种电力线通信方法，该电力线通信方法使用电力线作为通信介质来执行与通信设备的多载波通信，所述电力线通信方法包括：噪声检测步骤，其与跟电力线的电源周期同步的时段相对应地检测通信介质中的噪声状况；通信信道判定步骤，其基于在所述噪声检测步骤中所检测到的噪声状况根据所述噪声状况与预定值的比较结果来生成时域中的多个通信信道；音调映射准备步骤，其准备与在所述通信信道判定步骤中所生成的所述多个通信信道相对应的音调映射；以及通信步骤，其基于在所述音调映射准备步骤中所准备的音调映射来发射和接收数据。
根据本发明的上述方面，即使当电力线的状态变化时，也能够以高吞吐量执行电力通信，其中，消除了电力线周期性噪声的影响。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，所述噪声检测步骤包括发射用于检测通信介质噪声的分组的噪声检测分组发射步骤，和响应于在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组基于接收到的信号来检测噪声的噪声检测分组接收步骤。根据该构造，能够简单并且快速地检测通信介质中的噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组具有与电力线的电源周期的一半相对应的长度。根据该构造，能够基于与电力线的电源周期的一半相对应的噪声信息来检测周期性噪声状况。还能够减少用于检测噪声状况的时间。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组具有等于或小于电力线的电源周期的一半的长度，并且每当覆盖电力线的整个半电源周期时就发射所述分组。根据该构造，能够基于与电力线的电源周期的一半相对应的噪声信息来检测周期性噪声状况。还能够减少用于检测噪声状况的时间。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组包括其全部净荷上的导频载波。根据该构造，即使当在检测噪声状况时发生同步差时，也能够恢复同步。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组包括其净荷中的导频符号。根据该构造，即使当在检测噪声状况时发生同步差时，也能够恢复同步。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组的净荷被分成块，并且所述噪声检测步骤包括以块为单位检测噪声状况。根据该构造，由于处理单位被划分，所以检测噪声信息的处理得到简化。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，所述噪声检测步骤包括：使用载波与干扰+噪声比和通过通信介质发射的信号的信噪比、发射数据的错误率、发射数据的重新传输次数或重新传输速率、以及发射数据的错误率中的至少一个来检测噪声状况。根据该构造，能够有效地检测取决于通信介质的噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，所述噪声检测步骤包括：以与电力线的电源周期同步的时隙为单位来检测通信介质中的噪声状况。
根据本发明的所述方面的电力线通信方法进一步包括：检测通信介质的状态中的变化的通信介质变化检测步骤。这里，当在所述通信介质状态变化检测步骤中检测到通信介质的状态变化大于预定量时，再次执行噪声检测步骤、通信信道判定步骤、以及音调映射准备步骤。
根据本发明的所述方面的电力线通信方法进一步包括：通信介质状态变化检测步骤，其在通信步骤中与通信设备进行通信期间，从通信设备接收通信介质的测量结果，并且检测通信介质的状态中的变化。这里，当在通信介质状态变化检测步骤中检测到通信介质的状态变化大于预定量时，再次执行通信信道判定步骤和音调映射准备步骤。
根据本发明的所述方面的电力线通信方法进一步包括：通信介质状态变化检测步骤，其在通信步骤中的通信期间检测通信介质的状态中的变化。这里，当在通信介质状态变化检测步骤中检测到通信介质的状态变化大于预定量时，在通信步骤中改变关于电源周期的发射分组的发射时间。
在根据本发明的所述方面的电力线通信方法中，所述音调映射是指示在使用通信信道的通信中所使用的多个载波中的每一个的调制方法的信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种电力线通信设备，所述电力线通信设备用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信设备包括：接收部分，该接收部分通过电力线接收从接收侧电力线通信设备发送的通信介质中的噪声状况；发射部分，该发射部分通过电力线来发射信号；以及
控制部分，该控制部分与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测由所述接收部分接收到的通信介质中的噪声状况，基于所述通信介质中的噪声状况来生成时域中的多个通信信道，并且使用与所述多个通信信道相对应的音调映射来控制所述发射部分发射数据。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述发射部分发射用于检测通信介质中的噪声状况的分组，所述接收部分接收从已经接收到分组的不同电力线通信设备发射的通信介质中的噪声状况，并且所述控制部分基于所述噪声状况来生成通信信道。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述发射部分发射具有与电力线的电源周期的至少一半相对应的长度的分组。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，每当覆盖电力线的整半个电源周期时，所述发射部分就发射具有等于或小于电力线的电源周期的一半的长度的分组。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述发射部分发射将导频符号包括在其全部净荷上的分组。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述发射部分发射将导频符号包括在其净荷中的分组。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述发射部分发射其净荷被分成块的分组。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，当在从发射部分的发射期间检测到通信介质的状态中的变化时，所述控制部分基于通信介质中的新的噪声状况来生成新的通信信道，并且所述发射部分使用与由所述控制部分所生成的新的通信信道相对应的音调映射来发射数据。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，当在从发射部分的发射期间检测到通信介质的状态中的变化时，所述控制部分基于在准备用于发射的音调映射中所使用的噪声状况来生成新的通信信道，并且所述发射部分使用与由所述控制部分生成的新的通信信道相对应的音调映射来发射数据。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，当在从发射部分的发射期间检测到通信介质的状态中的变化时，所述发射部分关于电源周期改变分组的发射时间。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述发射部分向连接到电力线的不同电力线通信设备发射信标，并且所述控制部分使用所生成的与所有不同通信设备之间的通信信道来确定信标发射时间。
在根据本发明的所述方面的所述电力线通信设备中，所述控制部分管理连接到电力线的所有电力线通信设备之间的通信，并且基于所有电力线通信设备之间的通信信道来在电力线通信设备之间分配通信频带。
根据本发明的又一方面，提供了一种电力线通信设备，所述电力线通信设备使用电力线作为通信介质来进行多载波通信；所述电力线通信设备包括：接收部分，所述接收部分从所述电力线接收信号；发射部分，所述发射部分通过所述电力线向发射侧电力线通信设备发射通信介质中的噪声状况；以及控制部分，所述控制部分基于由所述接收部分接收到的信号与跟电力线的电源周期同步的时域相对应地检测通信介质中的噪声状况，准备与由所述发射侧电力线通信设备基于所述噪声状况所生成的时域中的多个通信信道中的每一个相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述接收部分接收数据。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述控制部分基于接收部分中的来自不同电力线通信设备的噪声检测分组的接收状态来检测噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，用于检测来自不同电力线通信设备的噪声状况的分组的净荷被划分成块，并且所述控制部分以块为单位来检测噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述控制部分存储从不同电力线通信设备接收到的音调映射。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述控制器使用载波与干扰+噪声比和通过通信介质发射的信号的信噪比、发射数据的错误率、发射数据的重新传输次数或重新传输率、以及发射数据的错误率中的至少一个来检测噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述控制部分以与电力线的电源周期同步的时隙为单位来检测通信介质中的噪声状况。
在根据本发明的所述方面的电力线通信设备中，所述音调映射是指示在使用通信信道进行通信中所使用的多个载波中的每一个的调制方法的信息。
工业实用性
本发明作为电力线通信方法、电力线通信设备、以及电力线通信系统是实用的，即使当改变电力线的状态时，也能够以高通信效率来进行通信。

Claims (26)

1.一种电力线通信方法，所述电力线通信方法使用电力线作为通信介质执行与通信设备的多载波通信，所述电力线通信方法包括：
噪声检测步骤，所述噪声检测步骤与跟所述电力线的电源周期同步的时段相对应地检测所述通信介质中的噪声状况；
通信信道生成步骤，所述通信信道生成步骤基于在所述噪声检测步骤中所检测到的噪声状况根据所述噪声状况与预定值的比较结果来生成时域中的多个通信信道；
音调映射准备步骤，所述音调映射准备步骤准备与在所述通信信道判定步骤中所生成的多个通信信道相对应的音调映射；以及
通信步骤，所述通信步骤基于在所述音调映射准备步骤中所准备的音调映射来发射和接收数据，
其中，在执行所述通信步骤之后再次执行所述通信信道判定步骤和所述音调映射准备步骤。
2.根据权利要求1所述的电力线通信方法，其中，所述噪声检测步骤包括：
噪声检测分组发射步骤，所述噪声检测分组发射步骤发射用于检测所述通信介质中的噪声状况的分组；以及
噪声检测分组接收步骤，所述噪声检测分组接收步骤响应于在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组，基于接收到的信号来检测所述噪声状况。
3.根据权利要求2所述的电力线通信方法，其中，与所述电源周期同步地发射在所述噪声检测分组发射步骤中所发射的分组。
4.根据权利要求1到3中的任何一项所述的电力线通信方法，进一步包括：通信介质变化检测步骤，所述通信介质变化检测步骤检测所述通信介质中的状况的变化，
其中，当在所述通信介质变化检测步骤中检测到所述通信介质中的状况变化大于预定量时，再次执行所述噪声检测步骤、所述通信信道生成步骤、以及所述音调映射准备步骤。
5.根据权利要求1到3中的任何一项所述的电力线通信方法，进一步包括通信介质状况变化检测步骤，所述通信介质状况变化检测步骤在所述通信步骤中的与所述通信设备通信期间，从所述通信设备接收所述通信介质中的测量结果并且检测所述通信介质中的状况的变化，
其中，当在所述通信介质状况变化检测步骤中检测到所述通信介质中的状况变化大于预定量时，再次执行所述通信信道判定步骤和所述音调映射准备步骤。
6.根据权利要求1到5中的任何一项所述的电力线通信方法，进一步包括：通信介质状况变化检测步骤，所述通信介质状况变化检测步骤在所述通信步骤中的通信期间检测所述通信介质中的状况的变化，
其中，当在所述通信介质状况变化检测步骤中检测到所述通信介质中的状况变化大于预定量时，在所述通信步骤中改变关于所述电源周期的发射分组的发射时间。
7.根据权利要求1到6中的任何一项所述的电力线通信方法，其中，所述音调映射是指示在使用所述通信介质进行通信中所使用的多个载波中的每一个的调制方案的信息。
8.一种电力线通信方法，所述电力线通信方法使用电力线作为通信介质来执行与通信设备的多载波通信，所述电力线通信方法包括：
噪声检测步骤，所述噪声检测步骤与跟所述电力线的电源周期同步的时段相对应地检测所述通信介质中的噪声状况；
通信信道判定步骤，所述通信信道判定步骤基于在所述噪声检测步骤中所检测到的噪声状况，根据所述噪声状况与预定值的比较结果来生成时域中的多个通信信道；
音调映射准备步骤，所述音调映射准备步骤准备与在所述通信信道判定步骤中所生成的所述多个通信信道相对应的音调映射；以及
通信步骤，所述通信步骤基于在所述音调映射准备步骤中所准备的音调映射来发射和接收数据；以及
通信介质状态变化检测步骤，所述通信介质状态变化检测步骤在所述通信步骤中的与所述通信设备通信期间，从所述通信设备接收所述通信介质的测量结果并且检测所述通信介质的状态中的变化，
其中，当在所述通信介质状况状况检测步骤中检测到所述通信介质中的状况变化大于预定量时，再次执行所述通信信道判定步骤和所述音调映射准备步骤。
9.一种电力线通信设备，所述电力线通信设备使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信设备包括：
接收部分，所述接收部分通过所述电力线接收从接收侧电力线通信设备发送的所述通信介质中的噪声状况；
发射部分，所述发射部分通过所述电力线来发射信号；以及
控制部分，所述控制部分与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地检测由所述接收部分接收到的所述通信介质中的噪声状况，基于所述通信介质中的所述噪声状况来生成时域中的多个通信信道，并且使用与所述多个通信信道相对应的音调映射来控制所述发射部分发射数据。
10.根据权利要求9所述的电力线通信设备，其中，所述发射部分发射用于检测所述通信介质中的所述噪声状况的分组；
其中，所述接收部分接收从接收所述分组的不同电力线通信设备发射的所述通信介质中的所述噪声状况，以及
其中，所述控制部分基于所述噪声状况来生成所述通信信道。
11.根据权利要求10所述的电力线通信设备，其中，所述发射部分发射用于与所述电源周期同步地检测所述通信介质中的噪声状况的分组。
12.根据权利要求9到11中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，当在从所述发射部分的发射期间检测所述通信介质中的状况的变化时，所述控制部分基于所述通信介质中的新的噪声状况来生成新的通信信道，并且所述发射部分使用与由所述控制部分生成的所述新的通信信道相对应的音调映射来发射数据。
13.根据权利要求9到12中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，当在从所述发射部分的发射期间在检测所述通信介质中的状况的变化时，所述控制部分基于在准备用于发射的音调映射中所使用的噪声状况来生成新的通信信道，并且所述发射部分使用与由所述控制部分生成的所述新的通信信道的音调映射来发射数据。
14.根据权利要求9到13中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，当在从所述发射部分的发射期间检测所述通信介质中的状况的变化时，所述发射部分关于所述电源周期改变所述分组的发射时间。
15.根据权利要求9到14中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述发射部分向连接到所述电力线的其它电力线通信设备发射信标，以及
其中，所述控制部分使用所生成的与其它电力线通信设备之间的通信信道来确定信标发射时间。
16.根据权利要求9到15中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述控制部分管理连接到所述电力线的所有电力线通信设备之间的通信，并且基于所有电力线通信设备之间的通信信道来在所述电力线通信设备之间分配通信频带。
17.根据权利要求9到16中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述音调映射是指示在使用所述通信信道进行通信中所使用的多个载波中的每一个的调制方式的信息。
18.一种电力线通信设备，所述电力线通信设备用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信设备包括：
接收部分，所述接收部分从所述电力线接收信号；
发射部分，所述发射部分通过所述电力线向发射侧电力线通信设备发射所述通信介质中的噪声状况；以及
控制部分，所述控制部分基于由所述接收部分接收到的信号与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地检测所述通信介质中的噪声状况，准备与由所述发射侧电力线通信设备基于所述噪声状况生成的时域中的多个通信信道中的每一个相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述接收部分接收数据。
19.根据权利要求18所述的电力线通信设备，其中，所述控制部分基于在所述接收部分中的来自不同电力线通信设备的噪声检测分组的接收状态来检测所述噪声状况。
20.根据权利要求18到19中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述控制部分存储从不同电力线通信设备接收到的音调映射。
21.根据权利要求18到20中的任一项所述的电力线通信设备，其中，所述控制部分使用通过所述通信介质发射的信号的载波功率与干扰功率加噪声功率比、所述信号的载波功率与噪声功率比、发射数据的错误率、所述发射数据的重新传输数目或重新传输速率、以及所述发射数据的错误率中的至少一个来检测所述噪声状况。
22.根据权利要求18到21中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述控制部分以与所述电力线的电源周期同步的时隙为单位来检测通信介质中的噪声状况。
23.根据权利要求18到22中的任何一项所述的电力线通信设备，其中，所述音调映射是指示在使用所述通信信道进行通信中所使用的多个载波中的每一个的调制方案的信息。
24.一种电力线通信系统，所述电力线通信系统用于使用电力线作为通信介质来执行多载波通信，所述电力线通信系统包括：
第一电力线通信设备，包括：
接收部分，所述接收部分通过所述电力线接收从接收侧电力线通信设备发送的所述通信介质中的噪声状况；
发射部分，所述发射部分通过所述电力线来发射信号；以及
控制部分，所述控制部分与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地检测由所述接收部分接收到的所述通信介质中的噪声状况，基于所述通信介质中的噪声状况来生成时域中的多个通信信道，并且使用与所述多个通信信道相对应的音调映射来控制所述发射部分发射数据；以及
第二电力线通信设备，包括：
接收部分，所述接收部分从所述电力线接收信号；
发射部分，所述发射部分通过所述电力线向发射侧电力线通信设备发射所述通信介质中的噪声状况；以及
控制部分，所述控制部分基于由所述接收部分接收到的信号与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地检测所述通信介质中的噪声状况，准备与由所述发射侧电力线通信设备基于所述噪声状况生成的时域中的多个通信信道中的每一个相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制所述接收部分接收数据。
25.一种集成电路，所述集成电路用于使用电力线作为通信介质的多载波通信，所述集成电路包括：
噪声检测部分，所述噪声检测部分被连接到与所述电力线对接的耦合器，以便与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地通过所述耦合器来检测所述通信介质中的噪声状况；
音调映射准备部分，所述音调映射准备部分准备与基于所述噪声状况生成的时域中的通信信道相对应的音调映射；以及
通信控制部分，所述通信控制部分使用由所述音调映射准备部分所准备的音调映射来控制通信部分发射和接收数据。
26.一种电路模块，所述电路模块用于使用电力线作为通信介质的多载波通信，所述电路模块包括：
耦合器，所述耦合器与所述电力线对接；以及
控制部分，所述控制部分与跟所述电力线的电源周期同步的时域相对应地通过所述耦合器来检测所述通信介质中的噪声状况，准备与基于所述噪声状况生成的时域中的通信信道相对应的音调映射，并且使用所准备的音调映射来控制通信部分发射和接收数据。
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