CN1205760C - 传送设备、接收设备以及接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于经由电力线传输网络接收数据的接收设备，包括：接收装置，用于从所述网络的特定信道上提取叠加在交流电上的数据，从而接收所述数据；定时器装置，用于在通信信道由所述接收装置用于接收数据期间，测量信道使用周期；存储装置，对于每个通信信道，用于存储由所述定时器装置测量的信道使用周期；计算装置，用于根据存储在所述存储装置中的信道使用周期，计算每个通信信道的平均信道使用周期；控制装置，用于控制所述存储装置以便存储每个通信信道的、由所述定时器装置测量的信道使用周期，并且用于控制所述接收装置，以便根据由所述计算装置计算的各个通信信道的平均信道使用周期来选择用于接收数据的通信信道，并且利用所选择的信道接收所述数据。

Description

传送设备、接收设备以及接收方法
技术领域
本发明涉及经电力线传输网络接收数据的接收设备和接收方法，该电力线传输网络并行地经由多个通信信道，以相同的定时传送相同的数据，其中数据叠加在交流电上，并且根据对相应通信信道测量的信道使用周期选择用于接收数据的通信信道。
本发明还涉及一种用于传送数据的传送方法，从而通过把输入数据转换成分组并且重复多次输出每个相同的分组来产生传输数据，并且借助于交流电上的叠加经多个信道传送传输数据。
背景技术
在最近几年，已经提出和实施了电力线传输/接收系统，以便经用于给家中房间分配工业交流电力的电力线传送/接收诸如声频或视频信号之类的信息。电力线传输技术的一个例子公开在于1999年2月11日提出的美国专利申请No.09/247,943中，该专利通过参考包括在这里。例如在这样一种电力线系统中，传输信号通过调制声频信号或视频信号产生，并且把生成的传输信号叠加在经电力线分配的工业电力上。在接收设备中，提取并且然后解调叠加在工业交流电上的传输信号分量，由此再现原始声频信号或视频信号。
一般地，不仅电力线传输/接收系统而且诸如电灯和各种类型的电子设备连接到电力线上。在电力线传输/接收系统，因此，有相当高的可能性，从连接到电力线上的电子设备产生的噪声干扰传输/接收。
在电力线传输/接收系统中避免以上问题的一种已知技术是经多个信道传送相同的信息。在这种技术中，使用具有不同频率的多个载波调制相同的声频或视频信号，并且经与载波频率相对应的不同信道传送。就是说，经以上述方式得到的多个信道从传送设备传送相同的信息。
在接收设备中，从多个信道选择提供最好接收即具有最高信道质量的信道，并且用于信息的传输。
在其中经多个信道传送相同信息的这种技术中，即使当具有某一频率的信道受到由另一个设备产生的噪声的影响时，接收设备也能通过选择一个具有另一个频率不受噪声影响的信道在良好状态下接收信息。
信道选择可以手动地由用户进行。在先有技术中还知道这样构造接收设备，从而当检测到当前信道状态的变坏时，自动切换信道而不需要手动操作。
图1表明在具有这样一种自动信道切换能力的接收设备中切换信道的方式的一个例子。
在图1中表示的该例子中，使用三个信道#1、#2、和#3进行传输。
当信道#1用于接收时，如果检测到接收误差，就是说，如果信道#1的接收状态变得比允许级差，则接收设备自动地把接收信道切换到信道#2。如果在使用信道#2的接收期间检测到接收误差，则把接收信道切换到信道#3。
如果在使用信道#的接收期间检测到另外的接收误差，则把接收信道切换到最初使用的信道#1。
就是说，每当接收误差出现时，按预定固定顺序切换信道，如#1→#2→#3→#1...。
然而，参照图1描述的常规信道切换技术具有如下问题。
当响应接收误差的检测把信道切换到另一个信道时，不保证在新信道中得到良好的接收状态。如果新信道没有提供良好的接收，则把信道进一步切换到另一个信道，直到得到良好的接收状态。因而，在一些情况下，需要很长时间到达良好信道。就是说，在相当长的时间段上可能常常出现通信误差或差的通信状态。
这里，让我们假定现在正在使用提供最好接收质量的信道，而所有其他信道在恒定的差接收状态下。
具有最好接收质量的当前信道由于突然噪声暂时落入差接收状态中。然而，在这种情况下，不应该把信道切换到另一个信道，而应该保持当前信道。
然而，在图1中表示的信道切换技术中，接收误差的检测总是引起从当前信道到预定下个信道的切换，并因而，在该特定例子中，把提供最好接收的当前信道切换到恒定处于差状态中的下个信道，及进一步到另一个差的信道。因而，需要较长时间返回最好信道。
如上所述，常规技术具有按固定顺序的简单信道切换不允许依据相应信道的实际接收状态适当切换信道的问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于经由电力线传输网络接收数据的接收设备，所述电力线传输网络并行地经由多个通信信道，以相同的定时传送相同的数据，其中所述数据叠加在交流电上，所述接收设备包括：
接收装置，用于从所述网络的特定信道上提取叠加在交流电上的数据，从而接收所述数据；
定时器装置，用于在通信信道由所述接收装置用于接收数据期间，测量信道使用周期；
存储装置，对于每个通信信道，用于存储由所述定时器装置测量的信道使用周期；
计算装置，用于根据存储在所述存储装置中的信道使用周期，计算每个通信信道的平均信道使用周期；及
控制装置，用于控制所述存储装置以便存储每个通信信道的、由所述定时器装置测量的信道使用周期，并且用于控制所述接收装置，以便根据由所述计算装置计算的各个通信信道的平均信道使用周期来选择用于接收数据的通信信道，并且利用所选择的信道接收所述数据。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于经由电力线传输网络，在多个通信信道上传送输入数据的传送设备，其中数据叠加在交流电上，所述传送设备包括：
A/D转换器，用于将模拟输入数据转换为数字数据；
压缩装置，用于压缩所述数字数据，并且生成压缩数据；
分组转换装置，用于将所述压缩数据转换为多个分组，其中每个所述分组具有预定长度的压缩数据，并且用于基于所述压缩装置的压缩比，重复地多次连续输出每个分组；
传送装置，用于通过多个不同的载波频率，调制由所述分组转换装置转换为分组并输出的数据，其中所述载波频率的数量等于信道的数量，并且用于在所述多个通信信道上，同时传送相同的调制后的数据。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于经由电力线传输网络接收数据的接收方法，所述电力线传输网络并行地经由多个通信信道，以相同的定时传送相同的数据，其中所述数据叠加在交流电上，所述接收方法包括步骤：
从所述网络的特定信道上提取叠加在交流电上的数据，从而接收所述数据，并且在通信信道用于接收所述数据期间，测量信道使用周期；
当在所述数据接收期间检测到通信失效时，根据在当前接收操作期间所测量的信道使用周期以及过去测量的所述特定信道的信道使用周期，计算所述特定信道的平均信道使用周期；
根据所计算的平均信道使用周期以及对于其他各个通信信道计算的平均信道使用周期，选择将被使用的通信信道。
附图说明
图1是示意图，表明根据常规技术的自动信道切换操作；
图2是示意图，表明根据本发明一个实施例的传送和接收系统的一般配置的一个例子；
图3是方块图，表明服务器内部配置的一个例子；
图4是方块图，表明客户机内部配置的一个例子；
图5是示意图，表明通过由服务器进行的编码过程产生编码数据的格式，并且也表明由窗户机进行的解码过程产生解码数据；
图6A和6B是时间图，表明根据本发明实施例的信道切换操作的一个特定例子；
图7是示意图，表明与图6中表示的自动信道切换操作相对应的历史表的内容的变化；
图8是流程图，表明根据本发明实施例的自动信道切换操作；及
图9是流程图，表明确定初始信道的操作。
具体实施方式
下面按如下顺序描述本发明的最佳实施例：
1.系统配置
1.1 一般配置
1.2 服务器
1.3 客户机
2.信道切换
2.1 具体例子
2.2 过程
1.系统配置
1.1 一般配置
根据本发明的接收设备用作传输/接收系统中的客户机，以便经电力线传送/接收从AV(声频视频)设备输出的声频或视频信号。首先描述本实施例的传输/接收系统的配置。
图2表明本实施例系统一般配置的一个例子。
如图2中所示，本实施例的系统包括至少两个电子设备，即一个用作传送设备的服务器100和一个用作接收设备的客户机200。一个用作AV设备的CD(紧致盘(TM))唱机300连接到服务器100上。记录在CD上的声频信号由CD唱机300读出，并且输入到服务器100。
服务器100经一个出口3连接到电力线2上，从而服务器100的操作所需的工业交流电力1供给到服务器100。服务器100如以后描述的那样，对从CD唱机300接收的声频信号进行诸如调制之类的信号处理，并且把生成信号叠加到电力线上，由此把信号传送到客户机200。
客户机200也经出口3连接到电力线2上，从而把客户机200的操作所需的工业交流电力1供给到客户机200。
客户机200能够接收和调制从服务器100经电力线2传送的声频信号。生成的声频信号从客户机200输出，并且供给到一个连接在客户机200上的扬声器400。因而，记录在CD上的声频信号从服务器100传送，并且从扬声器400输出对应的声频声音。
当在家中使用这样一种系统时，可以把服务器100和客户机200放在不同的房间。例如，用作服务器100的声频装置放在起居室中，而客户机200可以放在卧室中，从而由用作服务器的声频装置重放的声频声音在卧室中经客户机200能听到。
1.2 服务器
图3表明服务器100的内部配置的一个例子。
在这个例子中，服务器100带有一个为通用多样性目的设计成接收模拟声频信号的外部声频输入终端101。CD唱机300的模拟声频信号输出终端连接到外部声频输入终端101上，从而从CD唱机300输出的声频信号输入到服务器100。
从CD读出和经外部声频输入终端101输入的模拟声频信号，首先供给到一个A/D转换器102。
一个数字声频信号(数字声频数据)从A/D转换器102输出，并且施加到一个缓冲存储器103上。A/D转换器102也输出与从模拟声频信号转换的数字声频数据同步的时钟CLK。时钟CLK输入到一个定时发生器108。基于时钟CLK，定时发生器108产生一个用于控制缓冲存储器103和一个压缩电路104的操作定时的时钟，这在以后描述。产生的时钟供给到缓冲存储器103和压缩电路104。
缓冲存储器103暂时存储输入的数字声频数据。数字声频数据然后从缓冲存储器103读出，并且供给到压缩电路104。压缩电路104根据预定方案压缩接收的声频数据，并且把生成的压缩数据输出到一个编码器105。按照预定方案，编码器105把一个误差检测代码和一个同步图案添加到压缩声频数据上，并且把声频数据编码成适用于在电力线上传输的形式。
本发明的特征在于，编码器105按照图5A中所示的时间进行声频数据重新排列。
更具体地说，如图5A中所示，把声频数据划分成多个分组，并且按顺序D1→D1→D2→D2→D2→D3→D3等排列分组。分组数据D1、D2、和D3每个包括与回放时间的预定长度相对应的声频数据的固定长度。如果按顺序D1→D2→D3级连多个分组，则得到的声频数据按照时间成为正确连续的。
编码器105连续地把声频数据的每个相同分组传送两次，从而传送具有相同内容的这种连续的两个分组。
编码器105能连续地把声频数据的每个相同分组传送两次的原因在于，由编码器105进行的声频数据的压缩导致传输所需时间的减小。依据由编码器105进行的压缩过程的压缩率确定包括相同内容的分组的数量。例如，如果数据由编码器105压缩到是原始数据大小的五分之一的数据大小，则能经每个信道以改进五倍的传输效率传送压缩数据。这意味着在单位时间的4/5期间没有使用每个信道。因此，压缩数据的相同分组能连续传送多次，只要传送每个相同分组的重复次数等于或小于压缩率的倒数，就是说，在该特定例子中等于或小于5。就是说，根据由编码器105压缩的数据的压缩率确定传送相同分组的重复次数。
当客户机200接收按图5A中所示排列的数据时，客户机200通过选择包括相同内容的两个连续分组之一进行解码。然后如图5B中所示串联选择的分组。
在这个特定例子中，按图5A中所示的顺序D1→D1→D2→D2→D2→D3→D3传送数据。首先选择位于分组D1和D1序列的第一位置处的分组D1。然后选择在分组D2和D2序列的第二位置处的分组D2。而且，选择在分组D3和D3序列的第一位置处的分组D3。选择的分组D1、D2、和D3然后以该顺序结合，以便根据时间对应于原始声频信号，得到放置在正确位置处的一系列分组。
依据在其下接收分组的接收条件进行关于应该选择具有相同内容的哪两个连续分组的确定。更具体地说，例如，依据接收信号的质量进行选择。如果具有相同内容的两个连续分组的第一分组在信号质量方面较好，则采用第一分组。相反，如果第二分组较好，则采用第二分组。
其中传送和接收数据的上述方式使得有可能把数据保持在正确的时间序列中，即使当在正常操作期间切换接收信道时也是如此，如在以后详细描述的那样。
一个调制器106调制从编码器105输出的编码数据。
在本实施例中，把三个载波发生器107a、107b、和107c连接到调制器106上。载波发生器107a、107b、和107c产生具有不同频率f1、f2、和f3的载波。
调制器106按照从编码器105输出的编码数据，调制由这些载波发生器107a、107b、和107c产生的载波。
因为调制信号是数字信号，所以是数字调制方案之一的FSK(频移键控)用作用于由调制器106进行的调制的调制方法。根据FSK方法使用载波频率f1、f2、和f3调制的三种数据以多路复用方式传送。
就是说，在本实施例中，经三个信道传送相同的数据。更具体地说，经三个信道同时传送按图5A中所示编码的相同数据。
由调制器106进行的调制可以根据除FSK之外的方法进行。例如，也可以采用PSK(相移键控)、频谱扩展调制、或其他数字调制技术。而且，调制信号可以是模拟信号。在这种情况下，可以采用频率调制或振幅调制。
由调制器106调制的数据信号叠加在电力线2上，从而传送数据信号作为电力信号。
一个包括微计算机、ROM、及RAM的控制器112控制服务器的各种功能电路的操作。
一个控制命令输入单元113包括用于把各种命令输入到服务器100的各种命令按钮。从控制命令输入单元113输出的命令施加到控制器112上。响应接收的命令，控制器112进行控制操作。
一个显示器114在控制器112的控制下显示与当前操作状态相对应的信息。
1.3客户机
图4表示客户机200的内部配置的一个例子。
经电力线2接收的电力线信号施加到一个信道选择器214上。在本实施例中，如上所述，经三个信道并行地接收相同的声频数据。信道选择器214在一个控制器210的控制下选择三个信道之一。
对于以上目的，通道选择器214包括一个其通带能在控制器210的控制下在三个载波频率f1、f2、和f3中切换的带通滤波器(未表示)，切换带通滤波器的通带，从而仅通过载波频率f1、f2、和f3之一，由此选择希望的信道。
由信道选择器214选择的信道的接收信号然后施加到一个RF放大器201。RF放大器201提取叠加在电力信号上的信号分量。生成的信号然后由一个检测器202检测，并因而提取数据信号。在本实施例中，从服务器100传送到客户机的数据信号是声频数据。然而，在实际中，也传送各种命令信号和控制信息。把声频数据施加到一个解码器203上，同时把命令信号施加到控制器210上。
从检测器输出的声频数据也供给到一个定时发生器208。定时发生器208例如检测添加到声频数据上的同步图案，并且根据检测到的同步图案产生时钟。产生的时钟输出到一个解码器203、一个缓冲存储器204、及一个解压缩电路205，这些将在以后描述，由此控制解码器203、缓冲存储器204、及解压缩电路205的操作定时。
供给到解码器203的声频数据首先经受由误差检测电路203a进行的误差检测。然后进行FSK解码过程。解码数据暂时存储在缓冲存储器204中，并且然后输出到解压缩电路205。从解码器输出的解码数据具有以上参照图5B描述的形式。就是说，在声频数据的情况下，得到正确时间序列形式的压缩声频数据。
如果在误差检测过程期间由误差检测电路203a检测的差错率大于一个预定水平，则误差检测电路203a确定发生误差，并且向控制器210输出一个指示误差出现的误差通知信号Ser。响应误差信号Ser，控制器210进行将在以后详细描述的自动信道切换操作。
提供给解压缩电路205的数据被解压缩，并且得到的数据被提供给D/A转换器206。
D/A转换器206把施加的声频数据转换成模拟声频信号，并且把生成的信号输出到一个放大器207。放大器207放大接收的声频信号，并且把放大声频信号输出到一个扬声器。
控制器210包括例如一个微计算机、一个ROM、及一个RAM，并且控制客户机各部分的操作。
在本实施例中，提供有一个由控制器210使用的历史表211。如以后详细描述的那样，表示关于信道接收状态的历史的信道质量信息记录在历史表211中。响应在正常操作期间接收信道的切换，控制器210更新在历史表211中描述的信道质量信息。当误差出现时，控制器210根据历史表211的内容选择一个信道，并且把接收信道切换到选择的信道。
历史表211可以存储在控制器210中RAM的具体存储器区域中。
一个控制命令输入单元213包括用于把各种命令输入到客户机200的各种命令按钮。一个显示器213在控制器210的控制下显示与当前操作状态对应的信息。
2.信道切换
2.1 特定例子
在根据本实施例的传输/接收系统中，如上所述，使用多个信道，例如三个信道，传送信息。用作客户机200的接收设备选择多个信道之一，并且经选择信道接收信息。通过从多个信道选择具有高信道质量的一个信道，接收设备变得有可能基本上总是输出高质量声频或视频信号。
在本实施例中，用作客户机200的接收设备建造成根据相应信道的接收状态自动切换信道，由此使得有可能保持比由其中以固定顺序简单切换信道的常规技术能达到的更好的接收状态。
图6A和6B是时间图，表明由客户机200进行的信道切换操作的特定例子。
在本实施例中，自动信道切换操作包括当启动客户机200时首先选择的用于确定初始信道的操作、和在初始信道确定之后进行的操作。
图6A表明用于确定初始信道的操作。在如下描述中，相应三个信道由信道号区分，并且表示为象信道#1、信道#2、及信道#3。
在图6A中的时间t0处，接通客户机200的电力，并因而开始客户机200的操作。客户机200首先在预定时间段例如一秒期间，选择例如信道#1，并且计数在其中选择信道#1的时段期间发生的误差数量。根据参照图4早先描述的从误差检测电路203a接收的误差通知信号Ser，由控制器210进行关于是否已经出现误差的决定。
从在时间t0选择信道#1通过一秒时间之后的时间t1，在从t1至t2具有相同时间长度一秒的时段期间选择信道#2，并且计数在该时间段期间出现的误差数量。
类似地，在时间t2，在从t2至t3具有相同时间长度一秒的时段期间选择信道#3，并且计数在该时间段期间出现的误差数量。
因而，在时间t3，对于相应信道#1、#2、和#3得到关于在相同时间长度一秒期间的误差数量的信息。在本实施例中，比较在信道中误差出现的数量，并且把具有最小误差发生数量的信道用作初始信道。
具有最小误差发生数量的信道的采用等效于选择一个按照接收状态当前最好的信道，即选择一个具有最高信道质量的信道。
根据本实施例的初始信道的选择提供如下优点。
在实际中，由一般连接到电力线上的设备产生的噪声依据设备的类型，具有限制在具体固定频带中的频率分量。在这种情况下，仅固定信道受噪声的影响和变坏。
因此，一旦把具有最好初始信道质量的信道用作初始信道，则在多种情况下，在初始信道的确定之后的操作期间不必把信道切换到另一个信道。
在本实施例中，在正常操作期间，依据按照误差出现的状态，自动切换信道，如以后将描述的那样。如果使用预定信道开始正常操作而不进行上述的初始信道选择，则到达高质量信道用较长时间，并且高质量接收是不可能的，直到到达高质量信道。相反，如果以参照图6A在以上描述的方式选择初始信道，则有可能开始在良好接收状态下开始正常操作。
即使在选择初始信道之后的正常操作期间，有这样一种可能性：信道的接收状态，即信道质量，由于环境变化或设备本身操作状态的变化或者由于其他因素而变化。在本实施例中，为了处理这种变化，在正常操作期间切换信道，如在以后详细描述的那样。
在正常操作期间信道切换时，根据历史表211的内容确定下面要采用的信道。
历史表211的内容变化的一个例子表示在图7A至7H中。下面参照图6B和图7A至7H描述正常操作的一个例子。
这里让我们假定把信道#1选择为参照图6A在以上描述的操作中的初始信道。
当在图6B中的时间t11开始正常操作时，把初始信道#1也用作用于接收的信道。控制器在连续使用当前选择的信道(当前信道)期间开始信道使用周期的长度测量。
立即在图6B中的时间t11的正常操作开始之后，在历史表211中没有描述历史信息。
让我们假定当从时间t11已经过去5秒时在时间t12出现误差。当在正常操作期间第一次误差出现时，把当前信道切换到另一个信道。
当误差出现时，测量信道使用周期在历史表211中描述，并且存储在一个存储器中。历史表211在时间t2的内容表示在图7A中。下面描述历史表211的映象结构。
在历史表211中，把行1、2、和3分配给信道#1、#2、和#3，如图7A中所示。按行号的顺序一行一行地描述信道使用周期的长度，每次采用相同的信道。在第四行中，描述从对于每个信道在第一至第三行中当前描述的值计算的平均信道使用周期。就是说，在历史表211中，把对于每个信道最后三次使用的信道使用周期和其平均值，描述成表示接收状态或信道质量的历史的历史信息。
在图6B中所示的例子中，在时间t2处，测量在把信道#1用作初始信道期间的信道使用周期为5秒。因而，在与信道#1对应的列中的第一行中描述5的值，如图7A中所示。在该时刻，对于信道#1在第二和第三行中没有描述有效值。在图7A中，有效值的不存在用符号“-”表示。相同的表示也用在图7B至7H中。在该时刻，信道#1的平均信道使用周期也是5秒，并因而在第四行中描述5的值。在该时刻，已经不使用信道#2和#3，并因而对于信道#2和#3在历史表211中没有描述有效值。
从历史表211的内容不能确定在时间t12后用于操作的信道，因为除信道#1之外的信道还没使用，并且在历史表211中没有描述关于信道#2和#3的信息。由于以上原因，在该时刻，把信道切换到具有紧在当前信道#1后的信道号的信道#2。
这里，让我们假定在从t12经过6秒时间之后的时间t13，误差出现在在时间t12选择的信道#2中。在这种情况下，在历史表211中，对于信道#2在第一行中描述6的值，如图7B中所示，以指示信道#2的测量信道使用周期是6秒，并且与6秒对应的值描述成对于信道#2的平均值。
在该时刻，具有信道#2后的信道号的信道#3保持未使用。因而，把信道切换到信道#3。让我们进一步假定，从选择信道#3的t13经过4秒时间之后，出现误差。响应误差的出现，在历史表211中，对于信道#3在第一行中描述4的值，如图7C中所示，以指示信道#3的测量信道使用周期是4秒，并且与4秒对应的值描述成对于信道#3的平均值。
在该时刻t14，变得能从历史表211得到关于所有信道的平均信道使用周期的信息，如图7C中所示。
因此，在该时刻之后的操作中，根据在历史表211中描述的平均信道使用周期确定要用于下次使用的信道，如下面描述的那样。
平均信道使用周期的较大值指示较好的接收状态或较好的信道质量。相反，平均信道使用周期的较小值指示信道质量较差。因此，在本实施例中，对于下次使用选择在历史表211中具有最大平均信道使用段的信道。
在图7C中表示的例子中，历史表211指示信道#2在该时刻具有最大的平均信道使用周期。因而，在时间t14之后的操作中采用信道#2。
在图6B中，在从选择信道#2的t14过去2秒时间之后的时间t15处出现误差。响应在时间t15处误差的出现，更新历史表211的内容，如图7D中所示。就是说，除在第一行中描述的相应信道的信道使用周期之外，在第二行中描述与对于信道#2从t14至t15的2秒信道使用周期相对应的值2。
在该时刻，对于信道#2在第一和第二行中都描述信道使用周期。因而，在第四行中描述由这两个信道使用周期的值计算的平均值。更具体地说，按(6+2)/2＝4计算平均值，并因而用于信道#2的平均值用4代替。
在图7D中，历史表211指示在所有信道中，信道#1具有最大的平均信道使用周期。因而，在时间t15之后的随后操作中采用信道#1。
在图6B中，在从选择信道#1的t15过去2秒时间之后的时间t16处出现误差。
响应在时间t16处误差的出现，对于信道#1在第二行中描述指示5秒信道使用周期的值5。按(5+5)/2＝5计算信道#1的平均信道使用周期，并因而在用于信道#1的第四行中描述5的值。
在图7E中所示的历史表211指示在该时刻信道#1具有最大的平均信道使用周期。
就是说，图7E中所示的历史表211的内容指示，在以前时间t16的操作中使用的信道#1在信道质量方面仍是最好的。因此，保持信道#1而不切换另一个信道。因而，在图6B中，在时间t16之后的操作中进一步使用信道#1。
在本实施例中，如上所述，当在当前使用信道中出现误差时，如果历史信息指示当前信道在信道质量方面仍是最好的，则保持当前信道的使用。原因在下面进一步详细描述。
例如，当在较长连续时段期间由瞬时噪声造成的误差出现在具有良好接收状态的当前信道中时，进一步保持当前信道的使用而不选择具有较差接收状态的另一个信道能导致较好接收状态的实现。因而，根据本实施例的上述操作能提供较好的接收状态。
让我们假定，在从t16经过2秒时间之后的时间t17处，在时间t16没有切换到另一个信道而进一步使用的信道#1中出现误差。
响应误差的出现，在历史表211中在与信道#1相对应的列的第三行中描述指示2秒信道使用周期的值2，如图7F中所示。按(5+5+2)/3＝4计算平均信道使用周期，并因而在历史表211中的平均信道使用周期用值4代替。
在该时刻，如能从图7F看到的那样，历史表的内容指示所有信道具有相同的平均信道使用周期，即4秒。在这种情况下，有多个具有最大平均信道使用周期的多个信道，并且当前信道是这样的信道之一。
在这种情况下，把当前信道切换到另一个信道。当除具有最大平均信道使用周期的当前信道之外仅有一个信道时，把当前信道切换到该信道。然而，当除当前信道之外有两个或多个这样的信道时，按照预定规则把当前信道切换到这样的信道之一。例如，按信道号的上升顺序可以进行切换。
因而，在该具体例子中，把直到时间t17使用的信道#1切换到信道#2。
在图6B中所示的例子中，在从开始信道#2的使用的t17过去2秒之后的时间t18处，在信道#2中出现误差。
响应误差的出现，在与信道#2对应的列中的第三行描述与2秒的信道使用周期相对应的值，如图7G中所示。按(6+2+2)/3≈3.3计算信道#2的平均信道使用周期，并因而把信道#2的平均信道使用周期用3.3代替。
在该时刻，如图7G中所示，历史表211指示信道#1和#3都具有4的平均信道使用周期而信道#2具有3.3的平均信道使用周期。
在这种情况下，把信道#2切换到信道#1或#3。在本实施例中，选择具有较小信道号的信道，即信道#1。因而，信道#1在时间t18之后的操作中使用。注意可以选择信道#3而不是信道#1。
在图6B中所示的例子中，在从选择信道#1的t18过去3秒之后的时间t19处，出现误差。响应误差的出现，更新历史表211，如图7H中所示。
在时间t18处，在历史表211的第一至第三列中已经描述了在过去三次使用中的信道#1的信道使用周期的值。在这种情况下，从第一行再次描述该值，并且每当使用该信道时，用于过去使用的该值用一个新值代替。
在图7H中所示的例子中，在与信道#1相对应的列中的第一行中的信道使用周期值用3秒的一个新值代替。在响应中，重新计算信道#1的平均信道使用周期。在该具体例子中，按(3+5+2)/3＝10/3≈3.3计算平均信道使用周期，并因而把信道#1的平均信道使用周期用3.3代替。
在该时刻，图7H中所示的历史表211的内容指示信道#3具有最大的平均信道使用周期.结果，在时间t19之后的使用期间选择信道#3。
在本实施例中，以上述方式自动进行信道切换。
在本实施例中，如上所述，根据指示信道质量的信道使用周期的值进行自动信道切换。这使得有可能根据相应信道的实际信道质量切换信道，以便得到比由其中以预定顺序简单切换信道的常规技术能达到的更好的接收状态。
而且，在本实施例中，存储在过去预定数量次使用(在图7中所示的例子中的三次使用)中的信道使用周期的值，由此使得有可能根据指示相应信道的信道质量的平均信道使用值选择更好的信道。
尽管在上述的具体例子中，把对于每个信道在最后三次使用中的信道使用周期的值存储在历史表中，并且计算在最后三次使用中信道使用周期的平均值，用于计算平均信道使用周期的值的数量不限于三个。
然而，如果信道使用周期的样本数量太小，则由稀少误差造成的信道使用时间段的瞬时减小，能引起平均信道使用周期偏离表示真实信道质量的值。
相反，如果信道使用周期的样本数量太大，则当相应信道的信道质量随时间的过去变化时，需要很长时间得到与真实信道质量正确对应的平均信道使用周期。
因此，考虑到上述因素应该适当地确定信道使用周期的样本数量。
2.2 过程
参照图8和9中所示的流程图，进一步详细描述以上参照图6A和6B及7A至7H描述的根据本实施例的信道切换操作。图8和9中所示的操作由客户机200的控制器210进行。
如果接通客户机200的电力，则在图8的步骤S101开始控制器210的操作。在下个步骤S102，以以上参照图6A描述的方式确定初始信道。
下面参照图9进一步详细地描述用于确定初始信道的步骤102的过程。
在步骤201，设置表示信道号的变量n，从而n＝1。在下个步骤S202，设置表示误差发生数量的变量m，从而m＝0。
在步骤S203，控制信道选择器214，从而选择与变量n的当前值相对应的信道#n。
在下个步骤S204，判定是否已经过去对于每个信道定义为初始信道使用周期的预定时间长度(一秒)。如果在步骤S204的判定是否，则过程转到步骤S205。
在步骤S205，根据从解码器203中的误差检测电路203a输出的误差通知信号Ser判定误差是否已经出现。
如果在步骤S205判定没有误差，则过程返回步骤S204。然而，如果在步骤S205检测到误差，则过程转到步骤S206。在步骤S206，增大变量m，从而m＝m+1，并且然后过程返回步骤S204。
在步骤S204至S206，对于每个信道计数在具有一秒长度的预定信道使用周期期间误差出现的数量。
如果在步骤S204判定已经过去预定时间长度，则过程转到步骤S207。
在步骤S207，对于当前使用的信道#n把变量m的当前值存储为误差发生的次数。更具体地说，把误差发生的次数m存储在内部RAM的预定存储器区域中。在下个步骤S208，确定变量n的当前值是否等于最大允许值。在该特定实施例中，确定是否n＝3。如果在步骤S208的判定是否，则有一个按照误差发生次数评估的信道，并因而过程转到步骤S209。在步骤S209，增大变量n，从而n＝n+1，并且然后过程返回步骤S202。
另一方面，如果在步骤S208的判定是肯定的，则过程转到步骤S210。
在步骤S210，在信道#1至#3中比较表示已经测量和存储在内部RAM中的误差发生次数的m值，并且控制信道选择器214，从而选择具有最小值的信道。因而，在步骤S210，把信道切换到初始信道。
在确定图9中所示过程中的初始信道之后，过程转到图8中的步骤S103，以开始其中按要求切换信道的正常接收操作。就是说，开始是图6B中所示的例子的过程。
在步骤S103，复位布置在控制器210中的定时器，就是说，把定时器时间T复位到初始值，从而T＝0。然后启动定时器。
过程然后在步骤S104等待，直到误差发生。如果在步骤S104检测到误差，则过程转到步骤S105。
在步骤S105，把测量定时器时间T用作当前信道的信道使用周期，并且写在历史表211的具体字段中，其中以以上参照图7描述的方式确定字段。
在下个步骤S106，从在历史表211中描述的信道使用周期的值计算当前信道的平均信道使用周期。在下个步骤S107，在历史表211中在与当前信道相对应的字段中写计算的平均值。
在步骤S108，彼此比较在历史表211中描述的相应信道#1至#3的平均信道使用周期的当前值。如果比较指示没有大于当前信道的平均信道使用周期的信道，就是说，如果当前信道具有最大平均信道使用周期，则过程返回步骤S103。在这种情况下，进一步使用当前使用的信道，而不切换到另一个信道，如图6B中在时间t1处的情况那样。
另一方面，当在步骤S108的比较指示如下信道之一时，过程转到步骤S109：1)除具有最大平均信道使用周期的当前信道之外有另一个信道；2)当前信道和另一个信道具有相同的最大平均信道使用周期；及3)有一个还没有使用的信道。在这种情况下，根据在步骤S108中的比较中得到的结果1)至3)把当前信道切换到另一个信道，如下面描述的那样。
如果比较结果是1)，则把当前信道切换到具有最大平均信道使用周期的另一个信道。当除具有最大平均信道使用周期的当前信道之外有多个信道时，按照预定规则选择这样的信道之一。
在2)的情况下，如果除当前信道之外仅有一个具有与当前信道相同的最大信道使用周期的信道，则选择这个信道。当使用三个或多个信道时，如在本实施例中的情况那样，有这样一种可能性，有多个具有与当前信道相同的最大信道使用周期相同的信道。而且在这种情况下，按照预定规则选择这样的信道之一。
在3)的情况下，按照预定规则选择检测到还没有使用的信道之一。
在完成步骤S109之后，过程返回步骤S103。
在正常操作期间重复进行步骤S103至S109，由此响应误差的发生自动切换信道，如早先参照图6B描述的那样。
尽管以上没有描述，但指示当前选择哪个信道的信息可以显示在显示器114上，以便按照信道的使用通知用户当前状态。
在本发明中，自动信道切换操作不限于以上参照特定实施例描述的操作。例如，可以进行早先参照图6A描述的仅确定和选择初始信道的过程，并且可以不进行早先参照图6B描述的自动信道切换操作。在通常的电力线中，因为一般固定具有差质量的信道，所以仅选择初始信道的过程的执行能提供较大好处。
可以按要求改进根据本实施例的自动信道切换操作的细节。例如，当检测到误差时，如果包括当前信道有多个具有相同最大平均信道使用周期的信道，则可以进一步使用当前信道而不切换到另一个信道，或者可以按随机方式选择多个信道，并且可以把当前信道切换到选择的信道。
也可以改进服务器和客户机的细节。例如，服务器可以具有接收能力，并且客户机可以具有传送能力，从而诸如控制数据之类的各类数据可以在服务器与客户机之间传送。
在图4中所示的例子中，放大器布置在客户机内部。要不然，用于以模拟或数字形式输出源信号的输出终端可以提供在客户机和另一个外部放大器上，或者可以把一个声频装置经输出终端联接到客户机，从而从连接到外部放大器或声频设备上的扬声器或监视器设备输出一个声频/视频信号。
而且，从服务器传送的源信号不限于从CD唱机输出的信号。例如，也可以传送从诸如MD(小盘)唱机或DAT(数字声频磁带录音机)之类的另一种类型的数字声频装置输出的信号。也可以传送从常规盒式磁带录音机或调谐器输出的信号。从服务器传送的信号类型不限于声频信号，而是也可以传送诸如视频信号之类的另一种信号。在这种情况下，可以把各种类型的AV设备，如VTR(录象机)、用于重放记录在DVD上的视频信号的DVD唱机、及电视机，连接到服务器上。
在本发明中，如上所述，相同的信息经多个信道(多个不同载波)在电力线上传送，并且接收设备得到表示相应信道的信道质量的信道质量信息，并且根据信道质量信息选择具有最好信道质量的信道。
根据当前接收状态优先选择最好信道的这种能力防止在常规技术中常常出现的长时间接收失效。换句话说，本发明保证在长时间段上的良好接收状态。
根据从当选择信道时的时刻至当信道质量(误差)变坏时的时刻的时段，表示信道质量信息。基于这样一种时间段的信道质量信息的表示使得有可能通过简单处理容易地得到信道质量信息，而不必进行复杂的计算。
通过把信道质量信息存储在一个存储器(存储装置、存储器区域)中，变得有可能当误差发生时，根据信道质量信息的历史把信道适当地切换到一个更好的信道。
使用存储在存储器中的信道质量信息，有可能得到关于用于每个信道的信道质量变化的信息。基于关于信道质量变化的信息，有可能适当地选择当前信道要切换到的信道。这使得有可能以较适当的方式选择信道。
信道质量信息包括关于从选择信道的时刻至由误差生成的信道质量下降发生的时刻的时段的信息，并且由存储在存储器中的时段的值计算平均时段。
从以上平均时段能评估信道质量的变化。根据相应信道的平均时段，选择当前信道要切换到的信道。因而，有可能通过简单地计算平均时段精确地选择适当信道。
根据从存储在存储器中的每个信道的信道质量信息得到的关于过去每个信道的信道质量的信息，确定应该进一步使用当前信道而不切换到另一个信道还是应该把当前信道切换到另一个信道。
在其中瞬时和稀少误差发生在比其他信道的信道质量好的当前信道中的情况下，能保持当前信道的使用而不切换信道质量较差的另一个信道。而且在该意义上，能以较适当的方式选择信道，并且能稳定地得到较好的接收状态。
在本发明中，进行启动操作，从而以固定间隔一个一个地选择信道，并且评估每个信道的信道质量。根据得到的信道质量信息，把具有最好信道质量的信道选择为初始信道。
上述方式的初始信道选择使得在开始接收操作之后不必选择最好信道，并且使得有可能使用具有最好信道质量的信道开始接收操作。
在实际电力线传输/接收系统中，噪声一般具有限制在具体固定频带中的频率分量。因而，如果初始信道具有良好的信道质量，则在随后操作期间几乎没有必要把信道切换到另一个信道。就是说，立即在开始操作之后在一个长时间段期间能得到良好的接收。

Claims (16)

1、一种用于经由电力线传输网络接收数据的接收设备，所述电力线传输网络并行地经由多个通信信道，以相同的定时传送相同的数据，其中所述数据叠加在交流电上，所述接收设备包括：
接收装置，用于从所述网络的特定信道上提取叠加在交流电上的数据，从而接收所述数据；
定时器装置，用于在通信信道由所述接收装置用于接收数据期间，测量信道使用周期；
存储装置，对于每个通信信道，用于存储由所述定时器装置测量的信道使用周期；
计算装置，用于根据存储在所述存储装置中的信道使用周期，计算每个通信信道的平均信道使用周期；及
控制装置，用于控制所述存储装置以便存储每个通信信道的、由所述定时器装置测量的信道使用周期，并且用于控制所述接收装置，以便根据由所述计算装置计算的各个通信信道的平均信道使用周期来选择用于接收数据的通信信道，并且利用所选择的信道接收所述数据。
2、根据权利要求1所述的接收设备，其中在所使用的通信信道中发生通信失效时，执行通信信道的选择。
3、根据权利要求2所述的接收设备，其中在所检测的差错率等于或者大于预定水平时，确定发生通信失效。
4、根据权利要求1所述的接收设备，其中：
以这种方式执行经由所述网络的数据传输，即数据首先被转换为多个分组，其中每个分组具有预定的数据量，接着多次传送同一个分组；以及
所述接收设备从一序列的相同分组中选择其中一个分组，并且使用所选择的分组。
5、根据权利要求1所述的接收设备，还包括存储控制装置，所述存储控制装置用于控制所述存储装置，以便存储每个通信信道的、由所述计算装置测量的平均信道使用周期。
6、根据权利要求1所述的接收设备，其中执行通信信道的选择，以便评估存储在所述存储装置中的平均信道使用周期，并且选择具有最大平均信道使用周期的通信信道。
7、根据权利要求1所述的接收设备，其中：
所述经由网络传送的数据是压缩数据；
所述接收设备还包括用于对所述压缩数据解压缩的解码装置；及
所述接收设备使用所述解码装置解压缩由所述接收装置接收的压缩数据。
8、根据权利要求1所述的接收设备，其中在经由所述网络开始接收数据之前，对于每个通信信道，所述接收装置测量从选择通信信道的时刻到发生通信失效的时刻的信道使用周期，并且所述接收设备选择具有最大测量信道使用周期的通信信道。
9、根据权利要求1所述的接收设备，其中就时间而言，经由所述网络传送的数据是连续的。
10、一种用于经由电力线传输网络，在多个通信信道上传送输入数据的传送设备，其中数据叠加在交流电上，所述传送设备包括：
A/D转换器，用于将模拟输入数据转换为数字数据；
压缩装置，用于压缩所述数字数据，并且生成压缩数据；
分组转换装置，用于将所述压缩数据转换为多个分组，其中每个所述分组具有预定长度的压缩数据，并且用于基于所述压缩装置的压缩比，重复地多次连续输出每个分组；
传送装置，用于通过多个不同的载波频率，调制由所述分组转换装置转换为分组并输出的数据，其中所述载波频率的数量等于信道的数量，并且用于在所述多个通信信道上，同时传送相同的调制后的数据。
11、根据权利要求10的传送设备，其中从所述传送装置连续地传送具有相同内容的多个所述分组。
12、一种用于经由电力线传输网络接收数据的接收方法，所述电力线传输网络并行地经由多个通信信道，以相同的定时传送相同的数据，其中所述数据叠加在交流电上，所述接收方法包括步骤：
从所述网络的特定信道上提取叠加在交流电上的数据，从而接收所述数据，并且在通信信道用于接收所述数据期间，测量信道使用周期；
当在所述数据接收期间检测到通信失效时，根据在当前接收操作期间所测量的信道使用周期以及过去测量的所述特定信道的信道使用周期，计算所述特定信道的平均信道使用周期；
根据所计算的平均信道使用周期以及对于其他各个通信信道计算的平均信道使用周期，选择将被使用的通信信道。
13、根据权利要求12所述的接收方法，其中在所检测的差错率等于或者大于预定水平时，确定发生通信失效。
14、根据权利要求12所述的接收方法，其中以这种方式执行经由所述网络的数据传输，即数据首先被转换为多个分组，其中每个分组具有预定的数据量，接着多次传送每个分组；以及
所述接收方法还包括从一序列的相同分组中选择其中一个分组。
15、根据权利要求12所述的接收方法，其中在所述通信信道选择步骤中，选择具有最大计算平均信道使用周期的通信信道。
16、根据权利要求12所述的接收方法，还包括步骤：
在经由所述网络开始接收数据之前，对于每个通信信道，测量从选择通信信道的时刻到发生通信失效的时刻的信道使用周期，并且
选择具有对于各个通信信道所测量的信道使用周期中的最大信道使用周期的通信信道。
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