CN112673604A - 传送信息的方法，对应的设备、系统、操作方式和信号 - Google Patents

传送信息的方法，对应的设备、系统、操作方式和信号 Download PDF

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Abstract

一种例如用于诸如太阳能电池板发电系统、房屋监控系统、交通监控系统或智能街道照明系统的系统中的通信的方法可以包括：提供通信电路(例如调制解调器10)，用于传送传递信息消息的信号，通信电路(10)支持采用例如S‑FSK调制的第一通信协议(101)，以及采用例如PSK或QAM调制的第二通信协议(102)；在所传送的信号中包括传递第一信息消息的第一信号和传递第二信息消息的第二信号，其中，第一信息消息包括具有固定重复内容的重复消息，并且第二信息消息包括具有可变内容的非重复消息；以及经由通信电路分别使用用于第一重复信号的第一通信协议(101)和用于第二非重复信号的第二通信协议(102)传输第一信号和第二信号。

Description

传送信息的方法，对应的设备、系统、操作方式和信号
技术领域
本说明书涉及通信技术。
一个或多个实施例可应用于物理层通信协议。
背景技术
通信在当今世界的影响是令人印象深刻的。通信技术和设备的广泛使用为人们提供了前所未有的互联机会，物联网和通信的新时代刚刚开始：为此，物联网(IoT)这一名称已经被创建，并且通常用于指示通信段，其中对象是被配置为交换数据的网络的一部分。这些对象可以属于不同的应用，并且所交换的数据量可以因应用而异。
数据可以是敏感的，并且使用技术的人有权保护私人性质的数据，这一原则正日益被确认为人类层面的优先事项。例如，为此目的，欧洲联盟于2018年5月通过了一套将由成员国通过和适用的规则，称为《一般数据保护条例》。
数据还可以携带有助于应用的正确操作的信息，例如用于提供服务、授予人类安全和用于其他目的。
在这个框架中，通信行为的一个主要功能，即成功地将消息从发送者传递到接收者是一个重要的追求目标。
为了便于在不同的应用场景中有效地发送和接收信息，已经提出并使用了各种物理通信介质：无线通信、电力线通信、同轴电缆通信、声波通信是这些通信介质的示例。
对于物理通信介质，通信信道和期望发送者和接收者操作的相关联的噪声场景的知识在设计通信协议中起着重要的作用，该通信协议能够根据需要促进在物理层级的成功通信。
物理通信协议可以在设备中实现--数字或模拟--并且包括发送器(发射器)TX和接收器RX功能中的一个或两者。这类设备通常称为调制解调器。
通信信道和噪声场景可为通信设计者所知。由于各种原因，情况往往并非如此。
例如，调制解调器可以是通用调制解调器(不是针对特定信道“定制”的)。
此外，虽然物理通信介质本身可以是已知的，但操作场景不能被预测。
作为示例，可以考虑电力线通信场景，其中连接到电力线的负载可以是多样的并且在一天中可能多次改变。
在这些情况下，调制解调器设计者可以依赖现有的知识，并根据他或她的经验和分析来选择物理通信协议的特征，目的是以简单的设计提供尽可能广泛的预期场景的覆盖范围。
随着通信技术的改进，包括在特定时间实现特定物理通信协议的调制解调器的通信网络可以向包括支持至少一个不同物理通信协议的调制解调器的通信网络演进，不同物理通信协议被认为在一般环境中提供更可靠的通信。如果网络是大型网络，则用支持“新”协议的网络替换支持“旧”协议的网络可能需要时间。此外，可能涉及一个过渡阶段，即旧协议和新协议这两种协议应共存。
发明内容
尽管在该领域开展了广泛的活动，但需要进一步改进的解决方案。
一个或多个实施例的目的是有助于提供这种改进的解决方案。
根据一个或多个实施例，这样的目的可以通过具有所附权利要求中阐述的特征的方法来实现。
一个或多个实施例可涉及相应的设备(例如调制解调器)。
一个或多个实施例可涉及相应的通信系统。
一个或多个实施例可涉及操作这样的通信系统的方法。
一个或多个实施例可涉及相应的信号。
权利要求是本文提供的关于实施例的技术教导的组成部分。
一个或多个实施例可提供支持(至少)两个物理协议的通信系统：用于重复消息的第一物理协议和用于非重复消息的第二物理协议。
在一个或多个实施例中，第一物理协议可包括第一调制(例如S-FSK调制)，并且第二物理协议可包括第二调制(例如PSK或QAM调制)。
在一个或多个实施例中，第一物理协议的最长消息长度可以短于第二通信协议的最长消息长度。
在一个或多个实施例中，能够采用第一物理协议的可能消息的数量可以低于能够采用第二物理协议的消息的数量。
在一个或多个实施例中，仅使用第一物理协议的消息的一部分是该重复消息的集合的一部分。
在一个或多个实施例中，第一物理协议可以包括单载波协议，并且第二物理协议可以包括多载波协议。
在一个或多个实施例中，重复消息可以作为预定周期的函数而被传输。
在一个或多个实施例中，两个物理协议可以在时分复用(TDM)方案中共存。
在一个或多个实施例中，非重复性消息可以在重复性消息之间(例如交错到重复性消息)传输。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述一个或多个实施例，其中：
图1是包括两个物理协议的帧格式的表示；
图2是双协议调制解调器的表示；
图3和图4是实施例的可能应用场景的示例；
图5和图6是实施例的可能应用场景的示例；
图7和图8是实施例的可能应用场景的示例；并且
图9和图10是实施例的可能应用场景的示例。
具体实施方式
在随后的描述中，示出了一个或多个具体细节，旨在提供对本说明书的实施例的示例的深入理解。可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者通过其它方法、部件、材料等来获得实施例。在其它情况下，未详细说明或描述已知的结构、材料或操作，使得实施例的某些方面不会被模糊。
在本说明书的框架中对“实施方式(实施例)”或“一个实施方式(实施例)”的提及旨在指示关于实施方式描述的特定配置、结构或特征包括在至少一个实施方式中。因此，在本说明书的一个或多个点中可能存在的诸如“在实施方式”或“在一个实施方式”的短语不一定指的是一个且相同的实施方式。此外，特定构象、结构或特征可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式组合。
本文使用的参考仅仅是为了方便而提供的，并且因此并不限定实施例的保护程度或范围。
通过对示例性实施例的详细描述的介绍，可以参考如US 8 743 908 B2所公开的解决方案，其提供在同一帧F中两个物理协议的可能的共存，即用于帧前导的“旧”协议OP和“新”分组协议NP。两者共存的基础是新协议NP将旧协议的同步信息前置于(即添加到开头)其分组。在HomePlug AV电力线标准(例如，参见https：//en.wikipedia.org/wiki/ HomePlug)中采用了类似的方法，以混合模式，允许与旧的HomePlug 1.0.1设备共存。
根据图1所示方案的基础概念，作为检测到前置同步信息的结果，旧协议(OP)调制解调器将忙于尝试解码它们无法理解的分组，并为新协议(NP)调制解调器腾出物理通信介质。从本质上说，图1所示的方案的基础概念涉及通过逐渐用新协议替换旧协议来使用新协议。这种办法可以有助于在过渡期间两种协议并存，从长远来看，新协议将完全取代旧协议。
当考虑两个不同的物理通信协议时，例如，协议1和协议2，两个协议中的一个可能通常比另一个“更好”：例如，协议2可能通常比协议1更好。然而，在某些应用场景中，协议1可能比协议2更好，因为协议1具有特定的特性：即，虽然在一般情况下，协议2可能比协议1更好，但在协议1可能比协议2更好的情况下，可能存在受限的场景部分。
通过解释的方式，作为示例，可以考虑：
-基于频移键控(FSK)的第一通信协议，例如扩频键控，S-FSK：如本领域技术人员已知的，S-FSK是涉及间隔很宽的频率的FSK方案，
-基于另一种调制(如相移键控(PSK)调制或正交幅度调制(QAM))的第二通信协议。
目前，普遍承认并期望--在一般环境中-PSK或QAM调制将提供更好的性能。通过采用PSK和/或QAM调制的通信规范的数量来提供对这一点的间接确认。
规范，例如：
-整个IEEE 802.11系列(无线LAN)，
-用于移动的长期演进(LTE)无线，
-IEEE 802.15.4(Zigbee)，
-G3-PLC、PRIME、HomePlug AV和HomePlug AV2标准(电力线通信)，
-IEC 14443(RFID)，
-蓝牙
是通信专家选择PSK和/或QAM调制的趋势的示例。
另一方面，注意到使用S-FSK调制的协议在特定情况下，例如在存在带内窄带干扰的情况下，可能具有受关注的鲁棒性特性。
例如，在使用两个频率的单载波S-FSK系统的情况下，如果干扰源落在两个S-FSK频率之一的信号频带中，则S-FSK接收机可以使用未损坏的频率来促进正确接收消息，即使干扰源比信号本身强得多。相反，在基于PSK或QAM的单载波系统的情况下，落在信号频带中的强窄带干扰可能导致PSK或QAM接收机暴露于数据损坏。
上面讨论的S-FSK调制的优点(仅)在特定场景中(例如两个音调内的不平衡SNR)可以被感知和理解。这解释了为什么保持两个协议有效可能是不合理的，至少乍一看是这样的：一个先验，不能期望能够知道有利于S-FSK调制的情况在什么时候发生。此外，可以预测和估计噪声的技术引入起来可能很麻烦。
因此，上面提到的S-FSK调制的示例证明了同时使用两个通信协议的可能性，并且利用两者的优点仍然是值得研究的领域。
在下文中，将以非限制性示例的方式考虑两个不同通信协议(即协议1和协议2)的一般情况，否则应理解，该讨论(以及实施例)可扩展到两个以上的协议。
此外，为了简单和易于解释，两个协议中的一个协议(下文称为协议2)可以被认为“通常”优于另一个协议(下文称为协议1)，另外可以理解，在某些特定的应用场景中，协议1可以优于协议2。
这些情况可以发生在可以理解与实施例相关联的优点的不同应用场景中。
否则，本领域技术人员将理解，本文讨论的场景仅仅是示例性的，并且不限制实施例的范围；而且，它们是非常不同的，而且--先验地--彼此之间没有联系。
在后一方面，应当理解，结合这些示例性场景中的每一个所讨论的特征和/或元件可以转置到其他场景，使得结合这些场景中的某一个所讨论的某一特征和/或元件不应当被理解为(仅)以必要的方式链接到该场景。
例如，实施例可应用的第一可能应用场景(如下面结合图3和图4讨论的)是太阳能发电系统。
这样的太阳能系统可以包括几个(光伏-PV)太阳能电池板SP1、SP2、…、SPk和逆变器I。逆变器I和电池板SP1、SP2、…、SPk可以各自包括通信单元，该通信单元包含调制解调器。调制解调器可以是DC电力线调制解调器，该调制解调器能够通过重新使用底层DC电压线或经由不同的物理介质来传送信号。
实施例可应用的另一示例性应用场景(如下面结合图5和图6讨论的)是房屋监控系统。该系统可包括本地单元LU、中心单元CU和若干监控点HM1、HM2、…、HMn。
监控点可以放置在家庭HP或室外。监控点HM1、HM2、…、HMn可以包括摄像机或传感器和通信单元。每个监控点的通信单元可以包括调制解调器，该调制解调器将经由与监控点HM1、HM2、…、HMn相关联的传感器获得的信息传送到放置在本地单元LU中的调制解调器。这些调制解调器可以是AC电力线调制解调器，其能够通过重新使用家庭中的电线或经由不同的物理介质来传送信号。
在远程监控的情况下，中央单元CU可以与本地单元LU重合，或者可以位于其他地方；在这种情况下，本地单元可以将从监控单元收集的部分或全部信息转发给中央单元。
实施例可应用的另一示例性应用场景(如下面结合图7和图8所讨论的)是交通监控系统。
该系统可包括一系列观测点1、2、…、S。每个观测点可装备有不同的传感器或摄像机和通信单元。观测点1、2、…、S可以连接到收集交通信息的中央单元C，并且观测点中的通信单元可以包括与中央单元C中的调制解调器通信交通信息的调制解调器。调制解调器可以是无线调制解调器或电力线调制解调器。
实施例可应用的另一示例性应用场景(如下面结合图9和图10讨论的)是“智能”城市照明系统。该系统可以包括一系列灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn和照明控制器IC。照明控制器IC和灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn两者可以包括通信单元，并且至少对于灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn中的某些灯柱，可以包括传感器组。通信单元可以包括调制解调器，调制解调器可以使用连接不同灯柱的可用AC电力线骨干或不同的物理介质。
一个或多个实施例可以基于这样的认识，即某些类型的通信--例如在前面讨论的示例性场景中可能发生的通信--可以包括重复的消息的子集，即多次传递相同信息。
这样的消息可以是“一切正常”或“继续做”或“我在这里”或“保持同步”的形式。当然，可以设想具有不同语义的其他重复消息，这种消息主要是确认性消息，其信息内容(熵)基本上发送(和接收)消息确认某一情况/条件持续存在和/或不改变这一事实有关。
例如，在上面讨论的第一示例性应用场景(太阳能电池板系统)中，逆变器I可以周期性地向电池板SP1、SP2、…、SPk发送“电力生产活动(power production active)”这种重复消息，其可以被发送用于启动和继续发电。如果周期性地发送消息，则在某一时间段之后没有重复消息可指示应停止电力生产。
相反，非重复性消息在时间上可能是可变的，因为它们可以传递随时间变化的内容。例如，这些消息可包括面板温度统计、面板电压或面板倾斜度以改善太阳能功率捕获或可在白天以不同粒度变化几次的类似量。从本质上说，非重复消息传递信息内容，而不仅仅是消息的发送/接收这一事实。
在前面讨论的第二示例性应用场景(房屋监控系统)中，重复消息可以是“一切正常，没有房屋入侵”。同样，这是一个消息，其信息内容本质上与消息被实际发送(和接收)的事实相关。
在房屋监控系统中，非重复性消息在时间和内容上可以更加可变。这种非重复性消息可以传递信息内容，而不仅仅是发送/接收消息的事实，例如通过传递关于外部和/或内部房屋大气监测(温度、压力)的信息，以用于例如室内空调、土壤水分监测以向外部花园提供适当灌溉、内部控制和家用电器的使用。同样，在这里，非重复消息传递的信息内容不仅仅是消息被发送/接收的事实。
在前面讨论的第三示例性应用场景(交通监控系统)中，重复消息可以是“无车祸”或“交通单元(例如交通灯)按预期操作”或“交通单元激活”。同样，这些消息的信息内容本质上与它们被发送(和接收)的事实相关。
非重复性消息在时间上也可以是更可变的消息，其内容可涉及例如噪声水平参数(例如城市交通监测区域中的汽车集中指数)或该区域的污染水平，包括污染物质的表征或道路特性(冰的存在等)。再一次，非重复性消息传递的信息内容不仅仅是消息被发送/接收的事实。
在前面讨论的第四示例性应用场景(是“智能”路灯照明系统)中，照明控制器IC可以向灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn发送形式为“照明打开”的重复消息，其中可能发送用于激活和维持路灯照明的相同消息。同样，如果消息是周期性地发送的，则在某一时间段之后没有重复消息可能指示应该关闭照明。同样，这些是信息内容本质上与它们被发送(和接收)的事实相关的消息。
相反，非重复消息可以是时间和内容可变的，并且包括例如环境光监测和行驶通过街道的汽车的感测，以便优化光功率和照明能量消耗。再一次，非重复性消息传递的信息内容不仅仅是消息被发送/接收的事实。
一个或多个实施例可以包括如图2所例示的“双协议”调制解调器电路，并且包括：
-第一电路部分101，被配置为使用第一物理通信协议(例如，协议1)来发送和/或接收重复消息，以及
-第二电路部分102，被配置为使用第二物理通信协议(例如，协议2)来发送和/或接收非重复消息。
这样的双协议调制解调器10(包括用第一协议(协议1)操作的第一部分101和用第二协议(协议2)操作的第二部分102)可以基于如本文所提供的示例性实施例的公开，通过依赖本领域技术人员本身已知的原理和标准来设想、设计和实现。这使得本文没有必要提供更详细的描述。
一个或多个实施例可以基于以下认识：
-重复消息旨在并且被配置为随着时间的推移以相同的形式或内容重复：如上所述，这些消息所传递的信息主要与这些消息的发送/接收(或未发送/接收)有关；
-非重复消息旨在并且被配置为随着时间的推移采取不同的形式或传递不同的内容：如上所述，这些消息传递的信息主要与由此传递的实际内容/信息有关。
在这方面，应当理解，即使是非重复消息也可以连续多次(临时)以相同的内容发送：这可以是例如，参数(例如，温度)在相关联的非重复消息的两次或更多次后续传输上保持恒定，或者在通信不成功的情况下重新传输相同的非重复消息的情况。也就是说，本文所考虑的消息的非重复性主要由这种消息随时间传递不同的、可变的信息内容的能力决定。
另有说明：
-重复消息作为不变的、随时间推移(始终)相同的消息被重复发送，
-非重复的是作为可变消息发送的，适应(和预期)随时间变化。
同样，如本文所使用的，“协议”符合https：//www.britannica.com/technology/ protocol-computer-science提供的常规“经典”定义，其是用于在诸如计算机的电子设备之间发送数据的一组规则或过程。
在示例性实施例的整个描述中，为了简单和易于解释协议(协议1、协议2)，参考了基本上由于所采用的调制(例如分别是S-FSK和PSK或QAM)而彼此识别和区分的协议(协议1和协议2)。
否则，本领域技术人员将理解，在一个或多个实施例中，协议1和协议2可被标识并彼此区分(仅或还)用于其他特征，例如-仅以示例方式提及两个特征-字长度和/或编码。
在一个或多个实施例中，第二物理通信协议(协议2)可以是在一般情况下被认为特别适合于在特定环境中使用的协议(例如，因为它提供一般更好的通信性能、更灵活等)。
相反地，在一个或多个实施例中，第一物理通信协议(协议1)可以是这样的协议，该协议虽然被定制为支持重复消息，但通常性能较差(较弱的通信特性)或较不灵活(例如，因为它仅支持有限数量比特的传输)。然而，在特定情况下(前面讨论的带内窄带干扰源的S-FSK能力可以是恰当的情况)，第一物理通信协议(协议1)与协议2相比可以提供明显的优点。
在图3至图10中所示的各种操作环境中--仅通过可能的示例--采用预期的“性能较差”的协议1用于重复消息可以通过提供交换重复消息(使用协议1)和非重复消息(使用协议2)的整个过程的改进的性能而结束，与协议2相比，协议1的假定缺点或限制以某种方式被吸收。
即使不希望在这方面受到任何特定理论的约束，其可能的原因可能在于消息重复可以以某种方式缓和协议1的缺点/限制，从而改进协议1的性能水平。
通过试探性的解释，可以考虑对通过通信信道发送的信息进行编码的常见做法。
信道编码是一种过程，其中，为了保护消息不受信道衰减、选择性和噪声的影响，发送器向消息添加受控冗余。
例如，信道编码可以由下式表示：
I＝(b0,b1,…bn)＝>C＝(c0,c1,…,cm)
其中：
-I是要传输的原始信息，并且bj是位，j＝0,1,…,n，
-C是编码信息，其中ck是依赖于I的位，并且k＝0,1,…,m且m>n。
在接收机处，增加的冗余度用于校正信道和噪声引入的误差。
如本领域技术人员所公知的，存在许多添加冗余的方法，例如C的元素可以是I的一些元素的线性组合。添加冗余的简单方法是考虑重复码，该重复码可以通过以下方法获得
I＝(b0,b1,…bn)＝>C＝(b0,b1,…bn,b0,b1,…bn,…,b0,b1,…bn)
即信息I按照一定的重复因子r重复多次。
编码的益处可以例如根据SNR增益(即，在接收机处处理较低信噪比的能力)来测量。例如，在具有加性高斯白噪声(AWGN)的平坦信道中的重复码可以表现出SNR增益，该SNR增益随着重复因子r的增加而增加：
如果r＝2，则SNR增益为3dB
如果r＝4，则SNR增益为6dB。
一般而言，
如果r＝m，则SNR增益为10*log10(m)dB
其中log10是以10为基数的对数。
另一方面，重复编码--就其本身而言，通常而言--可能被认为是(很大程度上)低效的，因为它可能会大幅降低吞吐量。
至少在某种程度上，一个或多个实施例可被视为利用重复来使通常较不稳健的协议(协议1)至少与另一协议(协议2)一样稳健。例如，基于S-FSK调制的协议1可能变得甚至比基于PSK或QAM的协议2更稳健。
然而，如上所述，由于可能的吞吐量降低，重复编码本身是低效的。
本文所例示的一个或多个实施例通过注意到一下事实而以某种方式违背了这样的一般理解，在图3至图10中所示的各种操作环境中--仅通过可能的示例--通过对本身重复的消息(即作为随时间变化的(总是)相同的信号重复发送的消息)使用执行较差的协议，即协议1，来包含(即“吸收”)与重复代码有关的低效率。
例如，知道这些消息是相同地重复的(例如，作为连续条件或状态的确认性消息)可能有助于“协议1”接收机通过组合重复接收的(相同的)信息的各种出现来提高接收机鲁棒性--特别是如果这些消息以特定的固定周期重复的话。
例如，在以给定周期发生重复的情况下，接收机可在该周期上进行同步--通过诉诸已知技术，例如PLL跟踪--并在特定时间窗期间(仅)搜索预期信息。
而且，重复消息随时间作为不变的、相同的信号重复发送的事实可能有助于接收机操作：接收机实际上可能已经知道这样的重复信号(预期是从包括很少信号的集合中选择的，甚至可能只有一个信号)“将是什么样子”，随之而来的是采用例如匹配滤波器处理等的可能性。
因此，协议1接收机可以免除消息与其重复之间的不必要活动的负担。
同样，如前所述，协议1与协议2相比，在某些情况下，例如带内干扰源，可以表现出某些固有的优点，从而协议1实际上也可以用于重要消息(重复的)。
这是因为通过受益于消息重复，协议1可以看到其鲁棒性与协议2相比得到改进，同时还可能在特定场景中保留某些原始优点。同时，协议2的原始优点在发送非重复性消息时被保留，只要它们不受对重复性消息采用协议1的影响。
一个或多个实施例可便于对重复消息使用不涉及要发送的大带宽和/或高信号功率的协议(协议1)，特别是与协议2相比涉及要发送的较窄带宽和/或较低信号功率的协议，这在通信资源方面(甚至很大程度上)是有益的。例如，在一个或多个实施例中，协议1可被选择为涉及低功率的协议，从而减少功率吸收，其可适合于例如来自经由收获器电路供电的传感器的传输。
这还通过考虑到，在诸如本文所例示的那些场景中，重复消息/信号可能比非重复消息/信号占优势(甚至很大程度上)，因为重复消息/信号可能在大部分时间(例如以彼此相对较短的间隔)被传输，而非重复消息/信号可能不太频繁地(例如以彼此相对较长的间隔)被传输，如果不是很少或几乎没有的话。
例如，在一个或多个实施例中，协议1可以是单载波协议(即，涉及在单载波上进行信号传输的协议)，而协议2可以是多载波协议(即，涉及在两个或多个载波上进行信号传输的协议)。
此外，在一个或多个实施例中，协议1(用于重复性消息)和协议2(用于非重复性消息)可以通过求助于本领域技术人员已知的各种解决方案在同一载波或系统上共存-即可以均被支持：时分多路复用(TDM)或频分多路复用(FDM)是这种解决方案的示例。
再次转到图3至图10，在前述考虑的第一示例性应用场景中(以本身已知的方式包括逆变器I和多个太阳能电池板SP1、SP2、……、SPk的光伏发电系统)协议1可由逆变器I中的通信单元中的“双协议”调制解调器10I使用，以周期性地向光伏电池板SP1、SP2、……、SPk中的调制解调器10SP1、10SP2、……、10SPk发送语义为“电力生产活动”的重复消息，如图3中示意性地表示的。
这样的重复消息可以同样地发送用于开始和继续电力生产，停止电力生产的方向(命令)可以通过中断该信号的周期性传输来传递。
当然，这样的重复性消息可以用从可能选项的范围中选择的不同安排(如“电源注入未被中断”)来传递相同的语义。
如图4中示意性地表示的，协议2可由逆变器调制解调器10I和面板调制解调器10SP1、10SP2、…、10SPk用于交换例如面板温度统计、面板电压数据或面板倾斜度，以优化太阳能功率捕获或在白天以不同粒度变化数次且值得监控的类似量。
在一个或多个实施例中，协议1可以具有固定数量的发送比特，而协议2可以更“通用”，例如具有可变粒度的发送比特的数量。
此外，协议1可以具有一组有限的可能消息/消息长度，其中可以选择重复消息。
在一个或多个实施例中，协议2可以是更复杂的协议，允许多种可能的非重复消息可供选择，可能具有可变的消息长度。
例如，协议1可以基于第一调制，例如S-FSK调制，并且协议2可以基于第二调制，例如PSK或QAM调制。
此外，协议1可以被设计成用于单向通信(例如，仅从逆变器调制解调器10I到面板调制解调器10SP1、10SP2、…、10SPk)。
相反地，协议2可以被设计成用于双向通信，例如与面板调制解调器10SP1、10SP2、…、10SPk的双向通信，面板调制解调器10SP1、10SP2、…、10SPk能够应答来自逆变器10I的请求或仅仅确认逆变器消息的接收。同样，如图4中示意性地表示的，协议2可便于使消息的交换具有选择性，例如来自逆变器调制解调器I10I的消息单独(仅)发送到面板调制解调器中的选定的面板调制解调器，例如10SP3和10SPk。
如所指出的，协议1和协议2消息都可以通过从太阳能电池板到逆变器的DC电力线来传送。
在前面讨论的第二示例性应用场景包括房产HP的房屋监控系统，该房屋监控系统包括-以本身已知的方式-房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn以及房屋中的本地单元LU，该本地单元LU可能与中央单元CU通信，例如在警察局或(私人)监控中心SC处。
在一个或多个实施例中，这些单元可以配备相应的“双协议”调制解调器(为了简单起见在图中未明确可见)。
例如，如图5所示，房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn中的调制解调器可以使用协议1向本地单元LU中的调制解调器发送重复消息，该重复消息例如可以具有语义“一切正常，未检测到房屋入侵”。
例如，如果使用在发送器和在接收器处均已知的周期性来发送消息，则如果在预期时间(对于不同的房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn，预期时间可能不同)未接收到消息，则本地单元LU中的接收器可以检测到某些事情不正常。
本地单元LU中的调制解调器可以使用协议1来与运行与中央单元CU中的调制解调器类似的重复消息通信。如所指出的，中央单元CU可以位于警察局或私人监控中心，因此便于生成实时警报(如图5所示)。
如图6所示，协议2可以代替地与随时间变化的其它消息结合使用，并且可以用于传送信息内容，包括但不限于外部和/或内部房屋气压监测(温度、压力)。该时变信息可用于例如支持房屋空调或促进土壤水分监测，以向外部花园提供适当的灌溉、家用电器的内部控制和使用。
在一个或多个实施例中，协议1可以具有固定数量的发送比特，而协议2可以是更通用的，例如具有可变粒度的发送比特的数量。
同样，协议1可以具有一组有限的可能的多个消息/消息长度，可从中选择重复消息。
在一个或多个实施例中，协议2可以是更复杂的协议，允许多种可能的非重复消息可供选择，可能具有可变的消息长度。
例如，协议1可以基于第一调制，例如S-FSK调制，并且协议2可以基于第二调制，例如PSK或QAM调制。
此外，协议1可以被设计成用于从房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn到本地单元LU和/或从本地单元LU到中央单元CU的单向通信。
协议2可容纳双向通信，其中房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn和本地单元LU交换例如domotics(家庭自动化)消息。
一个或多个实施例可以考虑将协议1用于从本地单元LU到房屋监控单元HM1、HM2、…、HMn的重复消息，示例是具有语义“监视摄像机有效”的消息，其再次可以用于打开寻址的摄像机并保持其打开。
例如，监控单元HM1、HM2、…、HMn中的调制解调器可以使用家庭内电力线与本地单元LU中的调制解调器通信。
前面考虑的第三示例性应用场景包括交通监控系统，该交通监控系统包括-同样以本身已知的方式-各种交通观测点(例如摄像机)1、2、3、…、S和中央交通监控单元或中心C。
在一个或多个实施例中，这些单元可以配备相应的“双协议”调制解调器(为了简单起见在图中未明确可见)。
在一个或多个实施例中，如图7所示，协议1可由交通观测点1、2、3、…、S中的调制解调器使用，以向中央单元C发送诸如“没有车祸”或“交通单元--例如交通灯--正按预期工作”的重复消息。
在一个或多个实施例中，如图8所例示的，可以通过使用协议2来进行与时间和内容上的可变消息的通信。例如，这些可变消息可以与某些噪声水平参数相关(这些可以指示城市交通监控区域中的汽车集中)或与该区域的污染水平相关，可能包括污染物质的表征或道路特性(冰的存在等)。
再次，在一个或多个实施例中，协议1可以具有固定数量的发送比特，而协议2可以是更通用的，例如具有可变粒度的发送比特的数量。
同样，协议1可以具有一组有限的可能多个消息/消息长度，可从中选择重复消息。
在一个或多个实施例中，协议2可以是更复杂的协议，允许多种可能的非重复消息可供选择，可能具有可变的消息长度。
例如，协议1可以基于第一调制，例如S-FSK调制，并且协议2可以基于第二调制，例如PSK或QAM调制。
此外，协议1可以被设计成用于从交通观测点1、2、…、S到中央单元的单向通信。
协议2可容纳双向通信，例如与中央单元C的双向通信，该中央单元C收集道路和汽车交通参数，并可能发送信息以传送到标志/显示器以帮助驾驶员。
在前面考虑的第四示例性应用场景包括“智能”街道照明系统，其包括-同样以本身已知的方式-多个光辐射源(例如灯柱)LP1、LP2、…、LPk、…、LPn在照明街道、道路、广场等时由照明控制器IC可控。
同样在这种情况下，一个或多个实施例中的光辐射源LP1、LP2、…、LPk、…、LPn和控制器IC可以被配备相应的“双协议”调制解调器(为了简单起见在图中也未明确可见)。
在一个或多个实施例中，如图9所例示，照明控制器IC中的调制解调器可以使用协议1向灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn中的调制解调器发送形式为“光源激活”的重复消息或具有类似语义的消息。
在一个或多个实施例中，这样的消息可以以从一天中确定的小时(例如日落之后)开始的规则时间周期发送。
在一个或多个实施例中，如图10所示，协议2可由照明控制器IC中的调制解调器和灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn中的调制解调器使用。用于交换在时间和内容上可变的消息，并且可以包括环境光监测和行驶通过街道的汽车的感测，以便优化光功率和照明能量消耗。
协议2还可以促进照明控制器IC的选择性通信，甚至与选定的灯柱，例如，如图10所示，通过排除LP1，与LP2进行通信。
再一次，协议1可以具有一组有限的可能多个消息/消息长度，其中可以选择重复消息。
在一个或多个实施例中，协议2可以是更复杂的协议，允许多种可能的非重复消息可供选择，可能具有可变的消息长度。
例如，协议1可以基于第一调制，例如S-FSK调制，并且协议2可以基于第二调制，例如PSK或QAM调制。
此外，协议1可以被设计成用于从照明控制器IC到灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn的单向通信。
相反，协议2可容纳与照明控制器IC和灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn的双向通信。交换更复杂的信息，可能与安装在灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn上的传感器有关。照明控制器IC中的调制解调器和灯柱LP1、LP2、…、LPk、…、LPn中的调制解调器可以使用照明系统的已经存在的电力线主干连接。
在一个或多个实施例中，方法可包括：
-提供用于传输(例如发送和/或接收)传递信息消息的信号的通信电路(例如调制解调器10)，通信电路支持第一通信协议(例如图2中的部分101)和第二通信协议(例如图2中的部分102)，第二通信协议不同于第一通信协议，
-在所述信号中包括传递第一信息消息的第一信号和传递第二信息消息的第二信号，其中，第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息(例如：“一切正常”、“继续做”、“我在这里”、“保持同步”)，并且第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息(例如，温度、压力、统计数据、浓度指数、在街道上行驶的汽车)，以及
–经由所述通信电路使用用于所述第一信号的所述第一通信协议(101)和用于所述第二信号的所述第二通信协议(102)来传输所述第一信号和所述第二信号。
在一个或多个实施例中，所述第一通信协议和所述第二通信协议可以分别包括针对所述第一信号和所述第二信号的不同调制。
在一个或多个实施例中，所述第一通信协议可以包括FSK调制，可选地S-FSK调制。
在一个或多个实施例中，所述第二通信协议可以包括从PSK调制和QAM调制中选择的调制。
在一个或多个实施例中：
-所述第一通信协议可以具有比第二通信协议的最长消息长度短的最长消息长度，和/或
所述第一通信协议和所述第二通信协议可以分别包括单载波协议和多载波协议，和/或
-所述第一通信协议可以具有比第二通信协议的带宽占用窄的带宽占用。
一个或多个实施例可包括经由所述通信电路传输所述第一信号和所述第二信号，针对所述第一通信协议使用的信号强度低于所述第二通信协议(101)所使用的信号强度。
一个或多个实施例可包括在所述信号中包括所述第一信号的集合和所述第二信号的集合，其中，所述第一信号的集合比所述第二信号的集合数量少。
一个或多个实施例可包括经由所述通信电路经由时域复用和/或频域复用传输所述第一信号和所述第二信号。
在一个或多个实施例中，经由所述通信电路传输所述第一信号和所述第二信号可包括交错所述第一信号和所述第二信号。
一个或多个实施例可以包括经由所述通信电路使用所述第一通信协议以固定重复率发送所述第一信号。
在一个或多个实施例中，设备(例如，诸如调制解调器10)可包括通信电路(例如，见图2的调制解调器10的两个电路部分101和102)被配置为通信-即发送和/或接收-传递第一信息消息的第一信号和传递第二信息消息的第二信号，其中，第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息，并且第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息，通信电路被配置为支持第一通信协议和第二通信协议，第二通信协议不同于第一通信协议，该设备被配置为使用一个或多个实施例的方法操作。
在一个或多个实施例中，设备可以包括调制解调器。
在一个或多个实施例中，通信系统可包括至少一个第一节点(例如，I，LU，C，IC，或分别地，SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn)和至少一个第二节点(例如，SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn，或分别地，I，LU，C，IC)，至少一个第一节点和至少一个第二节点配备有根据一个或多个实施例的设备。
在一个或多个实施例中，根据一个或多个实施例的操作系统的方法可包括：
-使用所述第一通信协议从所述至少一个第二节点向所述至少一个第一节点发送单向第一信号(例如从SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn向I、LU、C、IC，或者反之亦然，从I、LU、C、IC向SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn)，
-使用所述第二通信协议在所述至少一个第一节点和所述至少一个第二节点之间交换双向第二信号。
一个或多个实施例可涉及组合(例如，双协议)通信信号，包括(例如，在频域复用或时域复用方案中，例如通过交错所述第一信号和所述第二信号)传递第一信息消息的第一信号和传递第二信息消息的第二信号，其中，第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息，并且第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息，其中，组合通信信号包括多协议信号，多协议信号包括用于所述第一信号的第一通信协议和用于所述第二信号的第二通信协议，第二通信协议不同于第一通信协议。
在不损害基本原理的情况下，在不偏离保护范围的情况下，细节和实施例可以相对于仅以示例的方式描述的内容变化，甚至显著地变化。
保护范围由所附权利要求确定。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
提供用于传输信号的通信电路(10)，所述信号传递信息消息，所述通信电路(10)支持第一通信协议(101)和第二通信协议(102)，所述第二通信协议(102)不同于所述第一通信协议(101)，
将第一信号和第二信号包括在所述信号中，所述第一信号传递第一信息消息，所述第二信号传递第二信息消息，其中所述第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息，并且所述第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息，以及
经由所述通信电路(10)，使用用于所述第一信号的所述第一通信协议(101)和用于所述第二信号的所述第二通信协议(102)传输所述第一信号和所述第二信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一通信协议(101)和所述第二通信协议(102)分别包括针对所述第一信号和所述第二信号的不同调制。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一通信协议(101)包括FSK调制，优选S-FSK调制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第二通信协议(102)包括从PSK调制和QAM调制中选择的调制。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
所述第一通信协议(101)具有比所述第二通信协议(102)的最长消息长度短的最长消息长度，以及/或者
所述第一通信协议(101)和所述第二通信协议(102)分别包括单载波协议和多载波协议，以及/或者
所述第一通信协议(101)具有比所述第二通信协议(102)的带宽占用窄的带宽占用。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：经由所述通信电路(10)传输所述第一信号和所述第二信号，针对所述第一通信协议(101)使用比用于所述第二通信协议(102)的信号强度低的信号强度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：将所述第一信号的集合和所述第二信号的集合包括在所述信号中，其中所述第一信号的集合比所述第二信号的集合数量少。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：经由所述通信电路(10)、经由时域复用和/或频域复用，传输所述第一信号和所述第二信号。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中经由所述通信电路(10)传输所述第一信号和所述第二信号包括：交错所述第一信号和所述第二信号。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括经由所述通信电路(10)，使用所述第一通信协议(101)以固定重复率传输所述第一信号。
11.一种设备(10)，包括通信电路(10)，所述通信电路(10)被配置为传送第一信号和第二信号，所述第一信号传递第一信息消息，所述第二信号传递第二信息消息，其中所述第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息，并且所述第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息，所述通信电路(10)被配置为支持第一通信协议(101)和第二通信协议(102)，所述第二通信协议(102)不同于所述第一通信协议(101)，所述设备(10)被配置为使用权利要求1至10中任一项所述的方法操作。
12.根据权利要求11所述的设备(10)，其中所述设备包括调制解调器(10)。
13.一种通信系统，包括至少一个第一节点(I，LU，C，IC，分别的SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn)和至少一个第二节点(SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn，分别的I，LU，C，IC)，所述至少一个第一节点和所述至少一个第二节点被配备有根据权利要求11或权利要求12所述的设备(10)。
14.一种操作根据权利要求13所述的系统的方法，所述方法包括：
使用所述第一通信协议(101)从所述至少一个第二节点(SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn，分别的I，LU，C，IC)向所述至少一个第一节点(I，LU，C，IC，分别的SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn)发送单向第一信号，
使用所述第二通信协议(102)，在所述至少一个第一节点(I，LU，C，IC，分别的SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn)和所述至少一个第二节点(SP1，SP2，...，SPk；HM1，HM2，...，HMn；1，2，...，S；LP1，LP2，...，LPk，...，LPn，分别的I，LU，C，IC)之间交换双向第二信号。
15.一种组合通信信号，包括第一信号和第二信号，所述第一信号传递第一信息消息，所述第二信号传递第二信息消息，其中所述第一信息消息包括具有固定重复内容的至少一个重复消息，并且所述第二信息消息包括具有可变内容的至少一个非重复消息，其中所述组合通信信号包括多协议信号，所述多协议信号包括用于所述第一信号的第一通信协议(101)和用于所述第二信号的第二通信协议(102)，所述第二通信协议(102)不同于所述第一通信协议(101)。
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