CN1822518A - 配电线载波传输装置 - Google Patents

Abstract

即便是用于通信的频带可变以适应例如频分通信的配电线载波传输装置，也可通过依据该频带切换使用的滤波器消除噪声影响，进行稳定的通信。解决此课题的通信用频带可变的配电线载波传输装置中，具有从接收信号衰减不用于通信的频带的信号用的多个滤波器、以及根据来自外部接口的指令从所述多个滤波器中选择规定的滤波器的选择手段。

Description

配电线载波传输装置

技术领域

本发明涉及用于通信的频带可变以适应例如频分通信的配电线载波传输装置。

背景技术

图11是示出例如专利文献1(日本国专利公开2001-308755号公报，第6页、图1)所示的已有配电线载波传输装置中使干扰并妨碍通信的高电平噪声衰减的滤波器使用方法的框图。图11中，1是作为配电线载波传输线路的工频电源配电线；2是包含微处理器的控制电路，控制该传输装置的各部。3是耦合电路，在传输装置与配电线1之间使高频通信信号通过，并阻止工频信号。输入输出的一方通过耦合电路3连接配电线1，另一方连接未示出的输入输出装置。传输装置内包含发送处理系统和接收处理系统。

首先，说明发送处理系统的组成。4是使来自输入输出装置的数字发送数据形成发送格式的成帧电路；5是初级调制器，进行将形成格式的发送数据载到载波上用的加工。6是选择载波的频率选择器；7是反快速傅立叶变换电路(IFFT电路)，将输入的数据加以反傅立叶变换后，产生为与载波频率合成的发送数据。8是将发送数据从并行变换成串行的并—串变换电路(P/S变换电路)；9是数—模变换电路(D/A变换电路)，将数字发送数据变换成模拟数据。将变换成模拟数据的发送数据通过耦合电路3发送到配电线1。

其次，说明接收系统的组成。11是对通过耦合电路3输入的模拟接收数据进行数字变换的模—数变换电路(A/D变换电路)；12是串—并变换电路(S/P变换电路)，将输入的配电信号变换成并行数据。13是快速傅立叶变换电路(FFT电路)，对输入的数字数据进行傅立叶变换，将其分解成单个频率分量。14是频率选择器，选择分解后的接收数据的单个频率，并将频率值传到控制电路2。15是初级解调器，用频率选择器14选择的载频解调受调制的数据。16是解帧电路，将来自初级解调器15的解调数据加工成接收格式后，作为接收数据输出到输入输出装置。

接着，说明使高电平噪声衰减的滤波器电路。30是全通电路，可从控制电路2控制是否能导通，在能导通时完全没有滤波器功能，使整个频带的频率原样通过。31是使配电线载波传输使用的多个配电载波信号频率中最低频率f1以下的频率电压减小的高通滤波器(HPF)，32是使频率最低的配电载波信号频率f1与下一配电载波信号频率f2之间的频率分量衰减的第1带阻滤波器(BEF)，33是使配电载波信号频率f2与频率第2高的配电载波信号频率f3之间的频率电压分量衰减的第2带阻滤波器(BEF)，34是使配电载波信号频率中最低频率内频率最高的配电载波信号频率f3以上的频率分量衰减的低通滤波器(LPF)，35是利用来自控制电路2的控制对上述多个滤波器31～34和全通电路30的运作进行控制的选择器。将各滤波器31～34和全通电路30分别并联在耦合电路3与A/D变换电路4之间。

接收信号时，根据噪声电压决定A/D变换电路11的变换宽度。最高信号电平不在通信中使用信号的频带，而是在外来噪声时，由于根据噪声电压决定A/D变换电路11的变换宽度，在A/D变换电路11前设置滤波器，以阻断这些噪声电压，并且最大电平的信号为信号载波中使用的频率以外时，滤除该频带，仅在最大电平信号为信号载波中使用的频率时进行译码处理。

发明内容

最高信号电平为噪声电压时，A/D变换电路11的变换宽度受噪声支配，性能变差，因而具有最高信号电平的必须是原来的信号。已有的配电线载波传输装置中，如图12那样，同时使用称为f1、f2、f3的多个频带进行通信，并且在不使用的频带具有高电平信号时，判断为噪声。然而，需要多条通信频道以构成网络，为了实现使用已有配电线的通信，由于通信线路不能分离，只要不分频就只能备有一条通信频道。即，为了用配电线实现网络通信，必须划分频带进行使用。因此，其它节点上需要使通信频带的信号衰减，所以每一使用的频带需要使用适当的滤波器。这点在频分中继装置中尤其重要。如图9所示，中继装置在调制解调装置A—调制解调装置B之间和调制解调装置C—调制解调装置D之间进行配电线通信，调制解调装置B—调制解调装置C之间用以太网(注册商标)等别的通信手段进行通信。这时，希望在调制解调装置B接收从调制解调装置A发送的信号，在调制解调装置D接收从调制解调装置C发送信号，但如图10所示，可看到这时对调制解调装置B来讲，调制解调装置C发送的信号大于调制解调装置A发送的信号。然而，调制解调装置B要通信的对端是调制解调装置A，为了能用频带F1通信，需要用滤波器衰减成调制解调装置B不接收频带F2的信号。这样，需要根据通信中使用的频带滤除别的通信中使用的频带。

为了适应这点，可用以下方法：在装置的外部安装使特定通信频带衰减的滤波器，并依据通信中使用的频带替换滤波器，从而适应通信中使用的频带可变的情况。然而，该装置的设置场所设在设置在电线杆上的变压器附近或埋在地内的变压器附近等不能方便地替换滤波器的地方，而且难以对设置的设备逐一替换滤波器。

本发明是为解决上述课题而完成的，其目的为：提供一种配电线载波传输装置，即便是通信用的频带可变的配电线载波传输装置，也可通过依据其频带切换使用的滤波器，消除噪声的影响，进行稳定的通信。

本发明在用于通信的频带可变以适应例如频分通信的配电线载波传输装置中，具有从接收信号有选择地衰减不用于通信的频带的信号的多个滤波器、以及根据来自外部接口的指令从所述多个滤波器中选择规定的滤波器的选择手段。

根据本发明的配电线载波传输装置，能按照来自外部接口的指示从接收信号选择用于通信的频带的滤波器，因而又可例如用配电线和光纤等连接到中心，并使用配电线通信或以太网(注册商标)通信，以遥控方式更改滤波器的频带，又可使用遥控器等从装置附近以遥控操作更改滤波器的频率。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的组成的框图。

图2是示出实施方式1中用于通信的频带和滤波器的例子的图。

图3是说明本发明实施方式1的运作的流程图。

图4是本发明实施方式2的通信频率分配的说明图。

图5是示出本发明实施方式2的组成的框图。

图6是示出本发明实施方式3的组成的框图。

图7是示出本发明实施方式4的组成的框图。

图8是示出本发明实施方式5的组成的框图。

图9是示出配电线载波传输方式的中继装置的作用的说明图。

图10是配电线载波传输方式的中继装置中的调制解调装置接收的信号的说明图。

图11是已有配电线载波传输装置的框图。

图12是已有配电线载波传输装置的通信频率分配的说明图。

附图中，1是配电线，2是控制电路，3是耦合电路，40是全通电路，41是低通滤波器(LPF)，42是带通滤波器(BPF)，43是高通滤波器(HPF)，45是选择器，50是外部接口，51是滤波器控制信号用带通滤波器(BPF)，52是滤波器控制信号用解调电路，60、65是全通电路，61、62、63是低通滤波器(LPF)，65、66、67是高通滤波器(HPF)，70是频率可变滤波器，80是信号频率移位电路，81是带通滤波器(BPF)。

具体实施方式

实施方式1

下面，根据图1说明本发明的实施方式1。

1至16与图11中的相同。40是全通电路，可从控制电路2控制是否能导通，而且在能导通时使整个频带的频率原样通过，完全没有滤波器功能。41是配电线载波传输中使用最低频带时让使用频带外的高频带端的电压减小的低通滤波器(LPF)，42是配电线载波传输中使用中间频带时让使用频带外的低频带端和高频带端的电压减小的带通滤波器(BPF)，43是配电线载波传输中使用最高频率的频带时让使用频带外的低频带端的电压减小的高通滤波器(HPF)，45是根据控制电路2的控制对所述多个滤波器41～43和全通电路40的运作进行控制的选择器。分别将各滤波器41～43和全通电路40分别并联在耦合电路3与A/D变换电路4之间。50是表示称为配电线、以太网(注册商标)接口、无线接口等的外部接口(I/F)，可利用使用配电线的通信、以太网(注册商标)通信、从遥控器遥控操作的无线通信等，通过控制电路2使选择器45运作。

接着，说明运作。控制电路2接收来自外部接口的指令，决定用于通信的频带。这时，依据用于通信的频带，切换使用的滤波器，使通信频带外的信号衰减。例如，考虑图2那样用f1～f2、f2～f3、f3～f4、f1～f4的4种频带实施通信。这时，设具有使f2以下的频带的通信通过的LPF、使f2～f3之间的频带的通信通过的BPF、使f3以上的频带的通信通过的HPF。用图3的流程图说明这时的运作。首先，控制电路2决定用于通信的频带(步骤101)。然后，使用f1～f2频带时，切换到LPF，使f2以下的频带通过，并使f2以上的频带衰减(步骤102)。同样，使用f2～f3频带时，切换到BPF，使f2以下和f3以上的频带衰减，仅使f2与f3之间的频带的信号通过(步骤103)。又，使用f3～f4频带时，切换到HPF，使f3以上的频带的信号通过，并使f3以下的频带衰减(步骤104)。在选择f1～f4频带时那样不能使用规定的滤波器的情况下，选择全通电路(步骤105)。选择滤波器后更改进行通信的频带时，也同样重新选择使用的滤波器。

至此，根据本实施方式，通信用的频带可变配电线载波传输装置中，具有从接收信号有选择地使不用于通信的频带的信号衰减的多个滤波器、以及根据来自外部接口的指令从所述多个滤波器中选择规定的滤波器的选择手段，以依据通信中使用的频带更改滤波器，改变通带、阻带，因而能方便地适应频分通信。而且，由于能根据来自外部接口的指令，更改用于通信的频带和滤波器，又可例如用配电线和光纤等连接到中心，并使用配电线通信或以太网(注册商标)通信，以遥控方式更改滤波器的频带，又可使用遥控器等，从装置附近以遥控操作更改滤波器的频带。因此，不以实体方式替换滤波器主体就能更改通信频带，所以设置设备后也能灵活地更改网络组成。

又，本实施方式中，在耦合电路3与A/D变换电路11之间插入滤波器，但插入在耦合电路3与配电线1之间也能获得同样的效果。

实施方式2

实施方式1中，用配电线通信实现滤波器切换，但使用相同配电线通信的方法中，也有图4那样准备与通常的通信频带不同的频带用于滤波器控制的方法。本实施方式中，外部接口50是配电线通信接口，并且图5那样从耦合电路3分支，设置滤波器控制信号专用的带通滤波器51和滤波器控制用信号专用的解调电路52，在f1至f2的频带是通常的通信频带时，如f3至f4的频带那样使用与f1至f2频带不同的频带，进行滤波器控制专用通信。

本实施方式中，收到滤波器控制信号时，在滤波器控制用信号专用电路、即带通滤波器51、解调电路52，而不是在处理通常的配电线通信信号的电路11～16，处理该信号。在带通滤波器51使滤波器控制信号以外的频带的信号衰减，在解调电路52对信号进行解调。将其结果传到控制电路2，根据该结果进行滤波器41～43的控制。由此，即便在用于别的通信的信号的电压电平大于已经在通信中使用的信号的电压电平，使用通常的频带的通信不能进行时，也能利用配电线通信控制滤波器。

实施方式3

实施方式1中，依据用于通信的频带，从低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器和全通电路中选择一个，但有组合多级高通滤波器和低通滤波器作为滤波器的方法。根据图6说明其实施方式3。图6的61～63分别是与不同的频带对应的低通滤波器，66～68分别是与不同的频带对应的高通滤波器。60、65是全通电路。

本实施方式中，根据来自外部接口50的指示，操作选择器45，分别从高通滤波器60～63选择一种，从低通滤波器65～68选择一种。由此，可从8种滤波器实现适应16种频带的滤波器。即，利用此方法，能实现适应种类为电路中安装的滤波器数量以上的频带的滤波器。

实施方式4

实施方式1至3中，依据用于通信的频带切换使用的滤波器，但有依据用于通信的频带使滤波器特性变化的方法。根据图7说明其实施方式4。70是能使频带变化的频率可变滤波器。这可通过按来自外部的指示改变频率可变滤波器内部部件的常数使滤波器特性变化。

本实施方式中，从外部接口50操作选择器45，更改频率可变滤波器70的值，以获得希望的滤波器特性。为了改变频率可变滤波器70内的部件的常数，例如在部件是可变电阻时，可做成准备电动机和接触式调压器，按照选择器的指示，用电动机使接触式调压器的位置移动从而使电阻的接点位置变化。利用此方法，不具有多个滤波器也能适应多个频带的通信。上述例子中，说明了频率可变滤波器的数量为一个的例子，但也可准备多个频率可变滤波器，并且同时组合滤波器切换和滤波器特性更改。

实施方式5

实施方式1至4中，依据用于通信的频带切换使用的滤波器，但有依据装置具有的滤波器使通过滤波器的信号的频带移位的方法。根据图8说明其实施方式5。80是信号频率移位电路，频率可按照控制任意移位。81是仅使某特定频带的信号通过的带通滤波器。

本实施方式中，装置利用配电线1接收信号时，从控制电路2对信号频率移位电路80指示通信信号的频率移位宽度，使该信号的频带正好与带通滤波器81的通带一致。信号频率移位电路80按照指示进行通信信号的频率移位。此方法中，使通信信号方符合滤波器的频率，因而不准备多个滤波器就能使任意频带的通信信号通过，并使该频带外的频率的信号衰减。图8中，只有一个带通滤波器，因而不能适应选用多个带宽的通信方式，但对通信中使用的各带宽准备带通滤波器，能按照通信信号的带宽选择使用的滤波器，从而可适应。

上述实施方式1和3至5中，即使外部接口50是双列直插式封装开关、滑动按钮、立体按钮等人工操作的接口，若依据其操作使选择器45运作，进行滤波器切换，也能获得同样的效果。这不必能遥控操作滤波器，但不是在出厂时而是在设置装置处，决定使用什么滤波器的情况下有效。

Claims (11)

1、一种配电线载波传输装置，该装置中用于通信的频带可变，其特征在于，包含

有选择地衰减接收信号中不用于通信的频带的信号的多个滤波器、以及

根据来自外部接口的指令从多个滤波器中选择规定的滤波器的选择单元。

2、如权利要求1中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，该多个滤波器包含减小使用频带外的高频带端的电压的低通滤波器、减小使用频带外的低频带端和高频带端的电压的带通滤波器、以及减小使用频带外的低频带端的电压的高通滤波器。

3、如权利要求1或2中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，通过按照来自外部接口的指令进行工作的控制电路控制该选择单元。

4、如权利要求1或2中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，外部接口是配电线、以太网接口和无线接口中的一个。

5、如权利要求1或2中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，外部接口是双列直插式封装开关、滑动按钮和立体按钮中的一个，并且能人工操作。

6、如权利要求1或2中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，外部接口是配电线，并且将与通信用的频带不同的频带用于滤波器控制。

7、如权利要求1或2中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，将高通滤波器和低通滤波器组合成多级配置，用作多个滤波器。

8、一种配电线载波传输装置，该装置中用于通信的频带可变，其特征在于，包含

有选择地衰减接收信号中不用于通信的频带的信号的至少一个频率可变滤波器、以及

根据来自外部接口的指令并根据用于通信的频带改变该频率可变滤波器的滤波器特性的单元。

9、一种配电线载波传输装置，该装置中用于通信的频带可变，其特征在于，包含

衰减特定频带的信号的至少一个滤波器、

使供给该滤波器的前级的通信信号频带移位的电路、以及

按照来自外部接口的指令将通信信号的频带移位后用该滤波器衰减通信频带外的信号的单元。

10、如权利要求8或9中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，外部接口是配电线、以太网接口和无线接口中的一个。

11、如权利要求8或9中所述的配电线载波传输装置，其特征在于，外部接口是双列直插式封装开关、滑动按钮和立体按钮中的一个，并且能人工操作。

Images