DE60312839T2 - Erkennung von Rundfunksignalen für die Definition von brauchbaren Frequenzbändern für die Powerlinekommunikation - Google Patents

Erkennung von Rundfunksignalen für die Definition von brauchbaren Frequenzbändern für die Powerlinekommunikation

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DE60312839T2 DE2003612839 DE60312839T DE60312839T2 DE 60312839 T2 DE60312839 T2 DE 60312839T2 DE 2003612839 DE2003612839 DE 2003612839 DE 60312839 T DE60312839 T DE 60312839T DE 60312839 T2 DE60312839 T2 DE 60312839T2
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    • H04B2203/5495Systems for power line communications having measurements and testing channel

Description

  • Gebiet und Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Stromleitungs-Kommunikationssystemen (PLC-Systemen). Sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Bestimmen verwendbarer Frequenzbänder für ein PLC-System, bei dem eine AC- oder DC-Stromversorgungsleitung (Fahrzeuganwendungen, usw.) eines Stromversorgungsnetzwerks verwendet wird, bei dem eine Anzahl von PLC-Knoten miteinander verbunden sind, so dass elektromagnetische Emissionen, welche durch PLC-Signale erzeugt werden, welche über die Stromversorgungsleitungen übertragen werden, sich nicht mit RF-Rundfunksignalen stören, welche in den gleichen Frequenzbändern abgestrahlt werden.
  • Gemäß dem PLC-Verfahren werden Stromversorgungsleitungen als Übertragungskanal für Daten verwendet (1). Stromleitungskommunikation bietet Endbenutzern ein breites Spektrum von Anwendungen und Diensten, die unter anderem Breitband-Internet-Zugriff, Internet-Telefonie (VoIP), Multimediadienste, Hausautomatisierung und Energieverwaltung umfassen.
  • Das traditionelle Gebiet für Stromleitungslösungen ist die Hausautomatisierung, die Anwendungen umfasst, wo ein einfacher Einschalte-Ausschaltezustand oder eine Zustandsänderungsfunktionalität die Primäraufgabe von Stromleitungseinrichtungen ist. Traditionelle drahtlose Heimnetzwerksysteme, wie in 2a gezeigt ist, werden üblicherweise im Rahmen der Sichtlinie, bei Infrarot-Anwendungen, bei Einrichtungsanwendungen, bei Handsteuerungsanwendungen, beispielsweise zum Fernsteuern von Videokassettenrekordern, Haussicherheits- oder Alarmsystemen angewandt. Ein Beispiel für die abschließende Netzwerkaufbereitung eines solchen Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerks ist in 2b gezeigt.
  • Da jedoch traditionelle Stromversorgungsnetzwerke nicht für Kommunikationszwecke ausgebildet sind, zeigt ein PLC-Kanal üblicherweise ungünstige Übertragungseigenschaften, d.h. eine frequenzselektive Übertragungsfunktion, Dämpfung, welche mit der Frequenz ansteigt, ernsthafte Schmalbandinterferenz und Impulsstörungen.
  • Wie in 3 gezeigt ist, können zusätzliche Störungen in einem Breitband-Stromleitungs-Kommunikationskanal in fünf Klassen unterteilt werden:
    • – Farbhintergrundstörungen: diese Art an Störungen hat eine relativ niedrige Stromspektraldichte, welche mit der Frequenz variiert: sie wird hauptsächlich durch Addierung von zahlreichen Störungsquellen mit niedriger Leistung verursacht.
    • – Schmalbandstörungen: diese Art von Störungen wird hauptsächlich durch Sinussignale mit modulierten Amplituden gebildet. Sie wird durch Eintreten von Rundfunkstationen in das Medium und bei SW-Rundfunkbändern verursacht. Der Empfangspegel variiert üblicherweise mit der Tageszeit.
    • – Periodische Impulsstörungen (asynchron zu Netzfrequenz): diese Impulse haben in den meisten Fällen eine Wiederholungsrate zwischen 50 kHz und 200 kHz, was ein diskretes Spektrum zur Folge hat, mit einem Frequenzabstand gemäß der Wiederholungsrate. Diese Art von Störungen wird hauptsächlich durch schaltende Stromversorgungen verursacht.
    • – Periodische Impulsstörungen (synchron zur Netzfrequenz): diese Impulse haben eine Wiederholungsrate von 50 Hz oder 100 Hz und sind synchron zur Netzperiode. Sie haben eine kurze Dauer (einige Mikrosekunden) und eine Stromspektraldichte, welche mit der Frequenz abnimmt. Diese Art von Störungen wird durch Stromversorgungen verursacht, die synchron mit der Netzperiode arbeiten.
    • – Asynchrone Impulsstörungen: diese Art von Störungen wird durch Umschaltübergänge im Netzwerk verursacht. Die Impulse haben eine Dauer von wenigen Mikrosekunden bis zu wenigen Millisekunden mit einem Zufallsankunftsintervall. Die Stromspektraldichte dieser Art von Störungen kann Werte von mehr als 50 dB über die Hintergrundstörungen erreichen.
  • Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung insbesondere jedoch nicht ausschließlich Probleme zum Ziel hat, welche in Verbindung mit den Schmalbandstörungen auftreten.
  • Während die ersten drei Störungsarten üblicherweise stationär für Sekunden oder Minuten verbleiben und daher als Hintergrundstörungen zusammengefasst werden können, sind die letzten beiden Störungsarten zeitvariant in Bezug auf Mikrosekunden oder Millisekunden. Während des Auftretens von solchen Impulsstörungen wird die Stromspektraldichte wahrnehmbar höher und kann Bit- oder Burst-Fehler bei der Datenübertragung verursachen.
  • Ein Verfahren zur Datenübertragung über Stromleitungen ist das orthogonale Frequenzmultiplexen (OFDM). Die Grundsatzidee von OFDM ist die, das verfügbare Spektrum in mehrere schmalbandige Niederigdatenraten-Hilfsträger zu unterteilen. In dieser Hinsicht ist diese eine Art diskreter Multitonmodulation (DMT). Jeder Schmalband-Hilfsträger kann unter Verwendung verschiedner Modulationsformate moduliert werden. Durch Auswählen des Hilfsträgerabstands Δf, so, dass dieser klein ist, reduziert sich die Kanalübertragungsfunktion auf eine einfache Konstante innerhalb der Bandbreite jedes Hilfsträgers. Auf diese Weise wird ein frequenz-selektiver Kanal in mehrere schwächer-werdende Hilfskanäle unterteilt, was die Notwendigkeit auf hochwertige Entzerrer beseitigt. OFDM mildert die Effekte der Zeit-Dispersion und minimiert den Effekt der Schmalband-Interferenz im Band. Außerdem hat es einen hohen Bandbreitenwirkungsgrad und ist auf hohe Datenraten skalierbar. OFDM ist flexibel, kann adaptiv gemacht werden und besitzt eine ausgezeichnete Interkanal-Interferenz-Leistung (ICI), so dass komplexe Kanalentzerrung nicht erforderlich ist.
  • Kurzbeschreibung des Standes der Technik
  • Die WO 01/93449 A1 gehört zu einem PLC-System, welches die folgenden Elemente der Reihe nach aufweist, um Fehlfunktionen während des Datenaustausches zwischen unterschiedlichen Benutzern zu verhindern, während eine hohe Übertragungskapazität beibehalten wird. Zusätzlich zu einer Anzahl von Arbeitskanälen (sogenannte "Schlöte (Kamine)"), welche für den Datenaustausch zwischen Benutzern verantwortlich sind, die miteinander kommunizieren wollen (siehe 4), dient ein spezieller Einrichtungssendekanal, der allgemeinen Zugriff für Benutzer bereitstellt, die miteinander zu kommunizieren wünschen, dazu, eine Verbindung zwischen diesen Benutzern einzurichten oder zu löschen und Kommunikation miteinander zu synchronisieren.
  • In der US 6 006 071 ist ein drahtloses RF-Kommunikationssystem, welches in der Anwesenheit einer Wiederholungsinterferenzquelle arbeitet (beispielsweise einem Mikroofen), der durch eine Wechselstromleitung mit Strom versorgt wird, offenbart. Das System verwendet redundante Übertragung, welche mit der Stromleitung synchronisiert ist, um genaue Wiederholung durch zumindest eine Einrichtung sicherzustellen. Das RF-Kommunikationssystem besitzt eine erste Einrichtung, welche über eine Wechselstromleitung mit Strom versorgt wird, welche außerdem die Wiederholungs-RF-Interferenzquelle mit Strom versorgt. Die erste Einrichtung wiederum weist vorzugsweise einen RF-Übertrager zur Übertragung in einem Frequenzband der Wiederholungs-RF-Interferenzquelle, einen Stromleitungssensor, und eine Datenübertragungssteuerung auf. Die Datenübertragungssteuerung erzeugt mehrere Datenpakete, wobei jedes Datenpaket einen Fehlerermittlungsbereich aufweist. Die Datenübertragungssteuerung betätigt außerdem den RF-Übertrager, um wiederholte erste und zweite Übertragungen des gleichen Datenpakets als Antwort auf den Stromleitungssensor zu erzeugen. Folglich tritt zumindest eine der beiden Übertragungen während einer OFF-Periode der Wiederholungs-RF-Interferenzquelle auf. Die zweite Einrichtung weist außerdem vorzugsweise eine Datenempfangssteuerung zum Empfangen der wiederholten ersten und zweiten Übertragung des gleichen Datenpakets auf und zum Auswählen einer auf Basis der Fehlerermittlungsbereiche davon, um Interferenz, welche durch die Wiederholungs-RF-Interferenzquelle verursacht wird, zu vermeiden.
  • Probleme der bekannten Lösungen
  • Die bekannten PLC-Systeme stehen einem Hauptproblem gegenüber, bei dem elektromagnetische Signale an die Umgebung emittiert werden, welche den Empfang von Rundfunksignalen innerhalb des gleichen Frequenzbands stören. Üblicherweise arbeitet PLC in einem Frequenzband bis beispielsweise zu 50 MHz oder höher, und der AM-Rundfunk verwendet ein Frequenzband im Bereich von LW (150 kHz) über MW bis zu SW (150 kHz ... 30 MHz). Ein herkömmliches Stromkabel, welches zum Weiterleiten von PLC-Signalen verwendet wird, emittiert über seine nicht abgeschirmten Abschnitte gewisse Störungen, welches potentiell den Empfang von AM- und Digital-Radio-Rundfunksignalen (DRM) durch Drahtlosempfänger stören könnten, welche im gleichen Bereich sich befinden. Andere Arten von Vorrichtungen, welche mit einem Stromversorgungsnetzwerk verbunden sind, zeigen zusätzliche Störungsquellen. Außerdem beschränken Einschränkungen, welche der Verwendung von verschiedenen Frequenzbändern im Stromleitungsspektrum auferlegt werden, die verfügbaren Datenraten.
  • Allgemein emittieren PLC-Systeme soviel Störungen auf einem breiten Frequenzspektrum, dass das Empfangen von SW-Funk innerhalb eines Bereichs in der Nähe des PLC-Modems beschränkt ist. Es gibt die Besorgnis, dass elektromagnetische Emissionen, welche durch PLC-Systeme erzeugt werden, eine signifikante Qualitätsverschlechterung von Drahtlosdiensten zur Folge haben könnten.
  • Die US-A 5 245 633 beschreibt ein Kommunikationssystem, welches zur Anwendung unmittelbar für ein nationales Elektrizitätsnetz geeignet ist und einen Übertrager aufweist, um Daten über mehrere Frequenzbänder zu übertragen, einen Empfänger, um Information über eines der Frequenzbänder zu empfangen, eine Einrichtung, um die Übertragungsqualität jedes der Frequenzbänder auszuwerten, und einen Weg, das System zur Übertragung und zum Empfang über das Frequenzband, welches optimale Übertragungsqualität hat, anzupassen. Das System der Erfindung kann insbesondere auf das Fernabfragen von Elektrizitätsmessgeräten angewandt werden.
  • Gemäß der US-A 4 479 215 wird die Betriebsfrequenz eines Multistations-Stromleitungs-Trägerkommunikationssystems automatisch geändert, um Schmalbandinterferenz zu vermeiden. Jede der mehreren Stationen im System kann einen Befehl initialisieren, um die Betriebsfrequenz zu verschieben, wenn der Kommunikationssignalempfang sich unter ein vorher festgelegtes Kriterium verschlechtert. Ein störendes Signal selbst kann eine Verschiebung der Betriebsfrequenz initialisieren, wenn die Eigenschaft des störenden Signals ausreichend ist, um Kommunikation auf einer existierenden Betriebsfrequenz zu verschlechtern.
  • Die EP-A 1 014 640 beschreibt ein orthogonales Frequenzmultiplex-Kommunikationssystem (OFDM), welches eine Kommunikationsstation aufweist. Die Kommunikationsstation weist einen OFDM-Übertrager auf, der einen Codierer umfasst, um Digitalinformation zu codieren, eine Übertragungseinrichtung, um die Information zu übertragen, und eine Subband-Zuordnungseinrichtung, die eingerichtet ist, Subbänder zuzuordnen, wobei sie aus einem Satz vorher festgelegter Parameter ausgewählt werden.
  • Die US 5 377 222 beschreibt ein schnelles Frequenzspreiz-Spektrum-Funksystem, bei dem ein schneller Frequenzempfänger verwendet wird, der adaptiv lernt, welche Frequenzen zu vermeiden sind, wenn diese besetzt oder gestört werden. Der Übertrager sendet redundante Übertragung auf breit getrennten Pseudozufalls-Trägerfrequenzen, um gestörte Kanäle zu überwinden. Eine codierte Präambel wird verwendet, eine stark verbesserte Hybridform des Zeitmultiplex/Frequenzzugriffs zur Koexistenz und zur Frequenzwiederverwendung mit nahen Systemen bereitzustellen. Antistörungsgrenzen von 60 bis 90 dB können preiswert erlangt werden, welche weit die traditionellen Direkt-Sequenzsysteme übersteigen. Der Empfänger sucht das Funkspektrum ab, identifiziert besetzte Bereiche, speichert Information über diese besetzten Bereiche, überspringt die besetzten Bereiche für eine festgesetzte Zeitdauer, während Funksignale abgesucht werden, ermittelt einen Wiederholungs-Präambelcode in einem empfangenen Funksignal, hält die Frequenz des empfangenen Funksignals und empfängt und decodiert Informationsdaten im Empfangsfunksignal.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung
  • Im Hinblick auf die Probleme in Verbindung mit dem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ermitteln potentieller Interferenzen zwischen einem PLC-System und Sendesignalen, welche in den gleichen Frequenzbändern abgestrahlt werden, zu ermitteln.
  • Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen definiert. Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung, welche folgt, deutlich.
  • Überblick über die Erfindung
  • Die Erfindung richtet sich grundsätzlich auf ein Verfahren zum Definieren verwendbarer Frequenzbänder für ein Stromleitungs-Kommunikationssystem (PLC) in einer Weise, dass elektromagnetische Emissionen, welche durch PLC-Signale erzeugt werden, welche über die Stromversorgungsleitungen übertragen werden, sich nicht mit den RF-Sendesignalen stören, welche in den gleichen Frequenzbändern abgestrahlt werden. Zu diesem Zweck suchen PLC-Knoten, welche in einer PLC-Sitzung teilnehmen, den gesamten Frequenzbereich ab, der für die Stromleitungskommunikation bestimmt ist, um Frequenzbänder zu ermitteln, welche durch Rundfunkdienste besetzt sind.
  • Zusätzlich oder alternativ kann während der Stromleitungskommunikation das Auftreten von RF-Rundfunksignalen regelmäßig geprüft werden, indem der gesamte Frequenzbereich, der für die Stromleitungskommunikation bestimmt ist, gesiebt wird und indem relevante Rundfunkbänder, welche während der Stromleitungskommunikation übergangen werden sollten, ermittelt werden, um Interferenzstörungen zu vermeiden. Danach können schließlich neue Frequenzbänder für die Stromleitungskommunikation innerhalb des Frequenzbereichs zugeteilt werden, vorausgesetzt, dass diese neuen Bänder nicht durch irgendeinen ermittelten Drahtlosdienst belegt sind.
  • RF-Rundfunksignale, welche durch einen drahtlosen RF-Empfänger in der Umgebung des PLC-Systems empfangen werden können, können automatisch durch das PLC-System ermittelt werden, ohne die Notwendigkeit irgendeiner Kommunikationsverbindung zwischen dem drahtlosen RF-Empfänger und dem PLC-System. Mit diesem Verfahren kann der gesamte Frequenzbereich, der zur Stromleitungskommunikation benötigt wird, ohne Unterbrechen der laufenden Stromleitungs-Kommunikationssitzungen gesiebt werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile und vorstellbare Anwendungen der vorliegenden Erfindung resultieren aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung, wie in den folgenden Zeichnungen dargestellt:
  • 1 zeigt ein Beispiel einer typischen Stromleitungs-Kommunikationsumgebung;
  • 2a zeigt ein Beispiel eines heterogenen Heimnetzwerkssystems, welches innerhalb eines Gebäudes installiert ist, wobei eine Anzahl unterschiedlicher Büro-, Haushalts-, Hausunterhaltungs-, Multimedia- und/oder Kommunikationseinrichtungen installiert sind, welche innerhalb des Gebäudes verwendet werden;
  • 2b ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel für die abschließende Aufbereitung des Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerks zeigt;
  • 3 zeigt das Interferenz-Szenario in der Umgebung eines typischen Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerks;
  • 4 ist ein Diagramm ist, welches Spektrallücken zwischen einer Anzahl möglicher Arbeitskanäle (PLC-Kamine) zeigt, die für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Benutzern verantwortlich sind, die wünschen, über ein Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren;
  • 5 ist ein Diagramm, welches das Zeitschema einer Prozedur zum Ermitteln und zum Überwachen von Rundfunksignalen in der Umgebung eines Stromleitungs-Kommunikationssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6a ist ein Diagramm, welches eine Anzahl zeitlicher Lücken zeigt, welche in den Zeitrahmen eines Zeitmultiplex-Übertragungssystems (TDM) eingefügt sind, welches zur Übertragung von Datenpaketen über ein Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerk verwendet wird, wobei die Lücken die Zeitschlitze zeigen, welche während der Stromleitungskommunikation übergangen werden sollten, um Interferenzstörungen zu vermeiden; und
  • 6b ist ein Diagramm, welches eine Spektrallücke zeigt, welche in den Frequenzbereich des Frequenzmultiplex-Übertragungssystems (FDM) eingefügt ist, welches verwendet wird, Datenpakete über ein Stromleitungs-Kommunikationsnetzwerk zu übertragen, wobei die Lücke einen Hilfskanal zeigt, der während der Stromleitungs-Kommunikation übergangen werden sollte, um Interferenzstörungen zu vermeiden.
  • Ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Nachfolgend soll eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den 5 bis 6b gezeigt ist, ausführlich erläutert werden. Die Bedeutung der Symbole, welche mit Bezugszeichen bezeichnet sind und die Zeichen in 1 bis 6b können aus der beigefügten Tabelle entnommen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet jeder Knoten 302, 306, der bei einer Stromleitungs-Kommunikationssitzung teilnimmt, seine Empfangseinrichtung und das PLC-Kabel als Detektor zum Prüfen/Hören, ob es empfangbare Sendesignale in der Umgebung des jeweiligen Knotens (302 oder 306) gibt, welche nicht durch elektromagnetische Emissionen gestört werden sollten, die durch PLC-Signale (s(t)) erzeugt werden, welche über Stromversorgungsleitungen des PLC-Systems 101 übertragen werden und deren Frequenzbänder während der Stromleitungskommunikation übergangen werden müssen. Wie in 5 gezeigt ist, kann die Ermittlung von existierenden Rundfunksignalen optional oder zusätzlich in zwei Phasen sein:
    • 1. Anfängliches Absuchen: ein anfängliches Absuchen des gesamten anwendbaren Frequenzbands wird verwendet, existierende Drahtlosdienste vor dem Starten eigener PLC-Aktivitäten zu ermitteln. Die anfängliche Kenntnis der Belastung der verfügbaren Frequenzquelle bietet den Vorteil, eine Störung existierender Drahtlosdienste vom äußersten Anfang her zu vermeiden: Wenn das PLC-System schon existierende Dienste von dessen Anfangsabsuchen erkennt, kann dies die betroffenen Frequenzbänder ausschließen. Daher wird ein negativer Einfluss des PLC-Systems 101 bezüglich laufender Drahtlosdienste niemals auftreten.
    • 2. Überwachung während des Dienstes: Um das Auftreten von Rundfunksignalen während des Normalbetriebs des PLC-Systems 101 zu prüfen, kann eine PLC-Signalstruktur (Frequenz und/oder Zeit) in einer Weise bestimmt werden, dass es eine Lücke 602a/b im Zeitrahmen (siehe 6a) oder im Frequenzband (siehe 6b) gibt, während der die PLC-Knoten 302 und 306 auf belegte Rundfunkbänder filtern ("hören") können, die während der Stromleitungs-Kommunikation übergangen werden sollten, um jegliche Art an Interferenzstörungen n(t) zu vermeiden. Beispielsweise können bei TDMA-Systemen ("stille") Zeitschlitzspalte schon für andere Zwecke existieren, beispielsweise die, bei denen diese Zeitschlitze nicht die Gesamtleistung des PLC-Systems vermindern werden. Insbesondere können Frequenzlücken lediglich zum Herausfiltern/Hören eingeführt werden. Die ermittelte Information von jedem Knoten wird in betracht gezogen, um den nächsten Frequenzzuteilungsschritt des PLC-Systems 101 zu definieren. Da die PLC-Übertragung üblicherweise synchron ist, könnte die Lücke 602a auch synchron sein, was bedeutet, dass es real eine kurze Zeitperiode gibt, wo es Stille gibt, um das Übertragungsband zu sieben. In Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der verwendeten Rundfunkempfänger sollte die Prozedur zum Sieben der Rundfunkübertragungsbänder während der Lücke 602a/b, was durch das PLC-System 101 durchgeführt wird, entweder durch Anwenden einer preiswerten Lösung unter Verwendung der Empfangseinrichtungen des PLC-Systems 101 oder durch spezielle Empfangseinrichtungen getätigt werden. Dadurch wird eine saumlose Konfiguration des gesamten PLC-Systems 101 benötigt. Außerdem sollte das Zuteilen neuer Frequenzbänder möglich sein, ohne die Datenübertragung des PLC-Systems 101 zu unterbrechen. Unter der Annahme, dass es mehr als ein aktives PLC-System gibt, werden diese Systeme synchronisiert, solange sie sich einander erkennen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung basiert die Übertragung der PLC-Signale s(t), welche über Stromversorgungsleitungen des Stromversorgungsnetzwerks 104a zu übertragen sind, auf einem Zeitmultiplexverfahren (TDM), und der TDM-Übertragungskanal wird in Rahmen aufgespalten, welche aus einer vorher festgelegten Anzahl zyklisch wiederholter Zeitschlitze besteht, welche zum Liefern unterschiedlicher Steuer- und Verkehrskanäle verwendet werden, um Mehrfachdatenströme simultan zu übertragen. Dadurch können zeitliche Lücken 602a bereitgestellt oder eingefügt werden (S4a), wobei die Lücken, die nicht für die PLC-Datenübertragung verwendet werden, für die Sieb-/Hörprozedur verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung basiert die Übertragung von PLC-Signalen s(t), welche über Stromversorgungsleitungen des Stromversorgungsnetzwerks 104a übertragen werden sollen, auf einem Frequenzmultipiexverfahren (FDM), und der FDM-Übertragungskanal wird in eine vorher festgelegte Anzahl von Hilfskanälen aufgespalten, welche zur simultanen Übertragung von Mehrfachdatenströmen verwendet werden. Dadurch kann zumindest eine Spektrallücke 602b für die Sieb-/Hörprozedur reserviert werden.
  • PLC-Modems wenden üblicherweise Mehrfachträger-Modulationsverfahren an, beispielsweise das orthogonale Frequenzmultiplexen (OFDM). Wenn beispielsweise die OFDM-Modulation mit einer inversen schnellen Fourier-Transformation (IFFT) aus 4096-Punkten angewandt wird, werden 4096 gleichmäßig beabstandete Hilfskanäle mit einem Trägerabstand von 7,3 kHz für ein Frequenzband aus 30 MHz erlangt. Um das Frequenzband von Interferenz freizumachen, d.h., für ein DRM- oder AM-Funksignal, müssen zwei oder drei Träger abgeschaltet werden. In gleicher Weise muss das Suchen nach irgendwelchen anderen Diensten, welche eine bestimmte Trägerfrequenz verwenden können, durchgeführt werden, wenn der Hilfskanal, der bei dieser Frequenz liegt, abgeschaltet ist. Ein Signal, welches über diesen Hilfskanal übertragen wird, wird dann auf einem anderen Hilfskanal übertragen.
  • Da die Empfindlichkeit einer Stromleitungsantenne adäquat zum Ermitteln von AM/DRM-Signalen mit niedrigen Feldstärkepegeln ist, hilft eine Lücke 602a/b im Zeitrahmen oder im Frequenzband eines PLC-Signals, welches zu übertragen ist, dazu, empfangbare Rundfunksignale entweder unter Verwendung des PLC-Systems 101 selbst oder einer speziellen Empfangseinrichtung zu ermitteln. Um die Ermittlungsmechanismen zu verbessern, können spezielle Korrelationsverfahren zusätzlich verwendet werden. Unter der Annahme, dass bis zu 100 Rundfunkprogramme in einem normalen Haushalt empfangen werden können, bleibt genug Raum für die Stromleitungs-Kommunikation übrig, da diese Rundfunkprogramme lediglich 1 bis 2 MHz des 25-MHz-Bands besetzen, welches für die PLC-Kommunikation genutzt wird. Tabelle: Bezeichnete Merkmale und deren entsprechende Bezugszeichen
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Claims (7)

  1. Verfahren zum Vermeiden einer Interferenz in drahtlosen Funksystemen, die durch ein Stromleitungs-Kommunikationssystem (101) verursacht wird, das Stromzuführungsleitungen eines Stromversorgungs-Netzwerks (104a) als Signalübertragungsleitungen zum Miteinanderverbinden einer Anzahl von PLC-Knoten (302, 306) benutzt, dadurch gekennzeichet, dass zumindest ein PLC-Knoten (302, 306), der in einer Stromleitungs-Kommunikationssitzung teilnimmt, folgende Schritte durchführt: – vor Starten von Stromleitungs-Kommunikationsaktivitäten des PLC-Systems (101) Absuchen des vollständigen Frequenzbereichs, der zur Stromleitungs-Kommunikation bestimmt ist, und Erfassen von Frequenzbändern, die durch vorhandene drahtlose Dienste besetzt sind, zum Erfassen von Interferenzen zwischen dem Stromleitungs-Kommunikationssystem (101) und den vorhandenen drahtlosen Diensten und – Übergehen der besetzten Frequenzbänder während einer folgenden Stromleitungs-Kommunikation.
  2. Verfahren zum Vermeiden einer Interferenz in drahtlosen Funksystemen, die durch ein Stromleitungs-Kommunikationssystem (101) verursacht wird, das Stromzuführungsleitungen eines Stromversorgungs-Netzwerks (104a) als Signalübertragungsleitungen zum Miteinanderverbinden einer Anzahl von PLC-Knoten (302, 306) benutzt, dadurch gekennzeichet, dass zumindest ein PLC-Knoten (302, 306) folgenden Schritt während einer fortlaufenden Stromleitungs-Kommunikationssitzung durchführt: – periodisches Abschirmen gegen Funksignale während einer Stromleitungs-Kommunikation zum Erfasssen relevanter Funkbänder, die während einer Stromleitungs-Kommunikation übergangen werden sollten, um Interferenzstörungen (n(t)) zu vermeiden, wobei das Abschirmen über den vollständigen Frequenzbereich während einer geräuschlosen Zeit des PLC-Systems oder in einer Frequenzlücke des PLC-Systems ausgeführt wird, und – Übergehen der besetzten Frequenzbänder während einer folgenden Stromleitungs-Kommunikation.
  3. Kommunikations-Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ge kennzeichnet durch einen Schritt zum Zuteilen neuer Frequenzbänder für Stromleitungs-Kommunikationen innerhalb des Frequenzbereichs, vorausgesetzt, dass diese neuen Frequenzbänder nicht durch irgendeinen erfassten drahtlosen Dienst besetzt sind.
  4. Kommunikations-Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Übertragung von PLC-Signalen (s(t)) auf einem Zeitmultiplexen (TDM-Technik) basiert und der TDM-Übertragungskanal in Rahmen aufgeteilt ist, die aus einer vordefinierten Anzahl von sich zyklisch wiederholenden Zeutschlitzen bestehen, die zum Übertragen verschiedener Steuer- bzw. Nachrichtenanäle benutzt werden, um gleichzeitig mannigfaltige Datenströme zu senden, wobei zeitliche Lücken (602a) bei der Zeitrahmenbildung des Übertragungskanals für den Schritt zum Abschirmen reserviert sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Übertragung von PLC-Signalen (s(t)) auf einem Frequenzmultiplexen (FDM-Technik) basiert und der FDM-Übertragungskanal in eine vordefinierte Anzahl von Unterkanälen aufgeteilt ist, wobei zumindest eine spektrale Lücke (602b) in dem Frequenzbereich des Übertragungskanals, der für eine Stromleitungs-Kommunikation benutzt wird, für den Schritt zum Abschirmen reserviert ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei PLC-Sitzungen zwischen einem ersten PLC-Sender (302) und einem ersten PLC-Empfänger (306) sowie zwischen einem zweiten PLC-Sender (302') und einem zweiten PLC-Empfänger (306'), die über Energieversorgungs-Leitungen des Energieversorgungs-Netzwerks (104a) miteinander verbunden sind, gleichzeitig aktiv sind, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Synchronisieren einer Datenübertragung dieser zwei PLC-Sitzungen, solange die zweite PLC-Sitzung durch den ersten PLC-Sender (302) und/oder den ersten PLC-Empfänger (306) erkannt werden kann und die erste PLC-Sitzung durch den zweiten PLC-Sender (302') und/oder den zweiten PLC-Empfänger (306') erkannt werden kann.
  7. Stromleitungs-Kommunikationssystem, das eine Anzahl von miteinander verbundenden PLC-Knoten (302, 302', 306, 306') enthält, wobei die PLC-Knoten (302, 302', 306, 306') dafür ausgebildet sind, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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