ES2566180T3 - Control de amplitud en un entorno de carga variable - Google Patents

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ES2566180T3
ES2566180T3 ES12774108.0T ES12774108T ES2566180T3 ES 2566180 T3 ES2566180 T3 ES 2566180T3 ES 12774108 T ES12774108 T ES 12774108T ES 2566180 T3 ES2566180 T3 ES 2566180T3
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Bryce JOHNSON
Paul VIRDEN
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Abstract

Un sistema, que comprende: un generador de símbolos (105) que incluye: un generador de formas de onda (202) configurado para emitir formas de onda a una pluralidad de frecuencias fundamentales (214) seleccionables y con un ciclo de trabajo seleccionable; y un filtro paso banda (204) que tiene una banda de paso que está dentro de un canal de comunicaciones de una red de comunicaciones de líneas de potencia (101); un aparato de procesamiento de datos operable para interactuar con el generador de símbolos y para llevar a cabo operaciones que comprenden: determinar que al menos un número umbral de puntos extremos (102) que reciben símbolos del generador de símbolos (105) están experimentando el mismo tipo de error de transmisión; y en respuesta a la determinación, hacer que el generador de formas de onda (202) ajuste la frecuencia fundamental donde la frecuencia fundamental se ajusta a una frecuencia que no está dentro de la banda de paso y que tiene un armónico que está dentro de la banda de paso.

Description

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DESCRIPCION
Control de amplitud en un entorno de carga variable Documento de patente relacionado
Este documento de patente reivindica prioridad de la solicitud de patente estadounidense n° 13/091,409 presentada el 21 de abril de 2011.
Antecedentes
Esta memoria se refiere a comunicaciones de datos.
Los proveedores de servicios utilizan redes distribuidas para proporcionar servicios a clientes en grandes areas geograficas. Por ejemplo, las compares de comunicaciones utilizan una red de comunicaciones distribuida para proporcionar servicios de comunicacion a los clientes. Similarmente, las compares de suministro de energfa electrica utilizan una red de lmeas de potencia, contadores y otros elementos de red para proporcionar energfa electrica a clientes situados en una region geografica y para recibir datos acerca del uso de esa energfa.
Estos proveedores de servicios dependen del funcionamiento adecuado de sus respectivas redes para suministrar servicios a los clientes y recibir datos relativos a los servicios proporcionados. Por ejemplo, el proveedor de servicios puede desear acceso a informes de uso diario para facturar eficientemente a sus clientes por los recursos consumidos o utilizados por los clientes. Los proveedores de servicios tambien pueden transmitir datos tales como comandos de software, actualizaciones de firmware, y otra informacion a los elementos de la red para facilitar el funcionamiento adecuado de los elementos de la red. Por tanto, es importante que los datos que se transmiten a traves de la red sean recibidos de manera fiable por los elementos de red.
En redes de comunicacion por lmea de potencia (PLC, Power Line Communications), una subestacion de potencia puede incluir un aparato de control de punto extremo que envfa datos a puntos extremos (por ejemplo, contadores, interruptores de control de carga, interruptores de servicio remotos, y otros puntos extremos) de la red. Por ejemplo, el aparato de control de punto extremo puede transmitir datos que especifican asignaciones de canal de comunicaciones actualizadas, datos de sincronizacion, y/o firmware actualizado a los puntos extremos en la red PLC. Si la amplitud segun la cual se transmiten los datos es demasiado baja, los puntos extremos pueden no recibir los datos transmitidos por el aparato de control de punto extremo. Sin embargo, si la amplitud a la que se transmiten los datos es demasiado alta, los datos pueden ser recibidos por puntos extremos vecinos que se asignan a otro aparato de control de punto extremo, que puede interferir con el funcionamiento adecuado de los puntos extremos vecinos.
Los siguientes documentos describen tecnica anterior de interes.
El documento WO02/080401 A2 describe un procedimiento y aparato para un control de potencia que habilita servicios de punto-a-multipunto en una infraestructura existente de un sistema de telefoma celular inalambrica. Para permitir los servicios de comunicacion punto-a-multipunto en una infraestructura de sistema de comunicacion celular existente, cada estacion de suscriptor afiliada, es decir, una estacion de suscriptor que participa en tal servicio, recibe un canal compartido de enlace directo, y en ciertos modos de realizacion adicionalmente un canal dedicado de enlace directo. Como la transmision en los canales de enlace directo desde sectores vecinos presenta interferencia a la transmision desde el sector que sirve a la estacion de suscriptor, es deseable controlar la potencia de transmision del canal de enlace directo para que sea la potencia minima aceptable. Adicionalmente, una transmision desde cada estacion de suscriptor afiliada a traves de un canal de enlace inverso (108) presenta interferencia con otras estaciones de suscriptor. Por tanto, es deseable controlar la transmision del canal de enlace inverso para que tenga el mmimo nivel de serial.
El artfculo “Pulse-density modulation for RF applications: the radio-frequency power amplifier (RF PA) as a power converter” de Slauth, J.T. et al (Power Electronics Specialists Converence, 2008, PESC 2008, paginas 3563-3568), esboza la implementacion de un amplificador de potencia de clase D para aplicaciones RF en bandas de frecuencia a bajos GHz. Se describen los motivos para usar modulacion por densidad de pulsos (PDM, Pulse Density Modulation) para conseguir una modulacion de amplitud lineal de un amplificador de potencia de conmutacion nominalmente no lineal. El amplificador descrito en este documento consigue una linealidad adecuada para estandares inalambricos de banda ancha, con una eficiencia de pico del 43,5% a 1,95 GHz y hasta 20 dBm de potencia de salida. El sistema descrito genera formas de onda de amplitud modulada con una anchura de banda de envolvimiento de hasta 20 MHz, demostrando la validez de este procedimiento para estandares de comunicacion modernos.
El artfculo “Class-D power amplifier with RF pulse-width modulation” de RAAB, F.H. (Microwave Symposium Digest (MMT), 2010 IEEE MTT-S International, paginas 924-927) describe amplificadores de potencia (PAs) de extremo unico (monopolar) y push-pull (bipolar) basados en PAs de clase-D complementarios. En el artfculo, la forma de
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onda de frecuencia de onda con modulacion por anchura de pulsos (RFPWM, Radio Frequency Pulse Width Modulation) descrita se produce mediante software y se descarga en un generador de formas de onda programable. Los PAs operan a 500 kHz y producen salidas pico de 100 W (monopolar) y 187 W (bipolar) con una eficiencia de 85 por ciento. Estos amplificadores presentan una gran linealidad; los productos IM para Am de tono unico y senales de dos tonos estan unos 40 dB por debajo de las bandas laterales deseadas. Se mantiene una alta eficiencia a lo largo de un rango dinamico de 13 hasta 15 dB. Esto da como resultado unas eficiencias medias del 84 por ciento par senales con relaciones pico-a-media de hasta 6 dB y 80 por ciento para relaciones de pico-a-media de 10 dB. RFPWM tambien produce un espectro de salida limpio en el que los productos espurios se eliminan de la senal deseada.
Resumen
La presente invencion proporciona un sistema segun se establece en la reivindicacion 1, y un procedimiento llevado a cabo por un aparato de procesamiento de datos segun se establece en cada una de las reivindicaciones 8 y 14. Las reivindicaciones dependientes establecen caractensticas opcionales.
Breve descripcion de las figuras
La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de entorno de red en el que un aparato de control de punto extremo se comunica con puntos extremos.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un aparato de control de punto extremo e ilustra un ajuste de amplitud de sfmbolo.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo de un ejemplo de proceso para variar la amplitud de sfmbolo.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo de otro ejemplo de proceso para variar la amplitud de sfmbolo.
La FIG. 5 es un diagrama de bloques de un ejemplo de sistema que puede utilizarse para facilitar la variacion de la amplitud de sfmbolo
Numeros de referencia y designaciones similares en los diferentes dibujos indican elementos similares.
Descripcion detallada
A continuacion se describe un sistema que incluye un generador de sfmbolos que incluye un generador de formas de onda configurado para emitir formas de onda a una pluralidad de frecuencias fundamentales seleccionables y de acuerdo con un ciclo de trabajo seleccionable. El generador de sfmbolos tambien puede incluir un filtro paso banda que tiene una banda de paso que corresponde a un canal de comunicaciones de una red de comunicacion. El sistema tambien puede incluir un aparato de procesamiento de datos operable para interaccionar con el generador de sfmbolos y operable ademas para determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos que reciben sfmbolos del generador de sfmbolos estan experimentando un mismo tipo de error de transmision. En respuesta a la determinacion, el aparato de procesamiento de datos puede provocar que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo de las formas de onda. La frecuencia fundamental puede ajustarse a una frecuencia que tiene un armonico que esta dentro de la banda de paso. Otros modos de realizacion de este aspecto incluyen procedimientos, aparatos y programas de ordenador correspondientes, configurados para llevar a cabo las acciones de los procedimientos codificados en dispositivos de almacenamiento de ordenador.
El aparato de procesamiento de datos puede ser ademas operable para llevar a cabo operaciones que incluyen: recibir datos de calidad de transmision que especifican una tasa de error de bit para sfmbolos que fueron generados por el generador de sfmbolos y recibidos por los puntos extremos. Determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos esta experimentando un mismo tipo de error de transmision puede incluir determinar que al menos el numero umbral de puntos extremos esta detectando una tasa de error de bit que supera un umbral de tasa de error de bit.
El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para ajustar al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda aumente la frecuencia fundamental en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos esta detectando la tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit. El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para hacer que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda aumente tanto la frecuencia fundamental como el ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos esta detectando la tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit.
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El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para hacer que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o el ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de ondas aumente el ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos esta detectando la tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit.
El aparato de procesamiento de datos puede ademas ser operable para llevar a cabo operaciones que incluyen la recepcion de datos de calidad de transmision que especifican que un numero de puntos extremos vecinos con los que una subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido con relacion a un numero de puntos extremos vecinos con los que la subestacion vecina debe comunicarse. Determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos estan experimentando un mismo tipo de error de transmision puede incluir determinar que al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos con los que los puntos extremos vecinos se estan comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para hacer que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda disminuya la frecuencia fundamental en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos con los que se estan comunicando los puntos extremos vecinos ha disminuido mas que una cantidad umbral. El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para hacer que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda disminuya tanto la frecuencia fundamental como el ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos con los que se estan comunicando los puntos extremos vecinos ha disminuido mas que una cantidad umbral.
El aparato de procesamiento de datos puede ser operable para hacer que el generador de formas de onda ajuste al menos uno de entre la frecuencia fundamental o un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda disminuya el ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos con los que los puntos extremos vecinos se estan comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
Se describen otros procedimientos que incluyen las acciones de seleccionar una primera frecuencia fundamental para sfmbolos que se transmiten a puntos extremos en un sistema de comunicaciones, seleccionandose la primera frecuencia fundamental de modo que un armonico de lmea de base de la primera frecuencia fundamental esta dentro de un canal aguas abajo a traves del cual se transfieren datos desde una subestacion a los puntos extremos, siendo el armonico de lmea de base al menos un segundo armonico de la primera frecuencia fundamental; recibir datos de estado de los puntos extremos, especificando los datos de estado para cada punto extremo un numero de errores de bit que han sido detectados por el punto extremo; determinar que los datos de estado de al menos un numero umbral de puntos extremos especifica un numero de errores de bit que supera un numero umbral de errores de bit; y ajustar la primera frecuencia fundamental a una segunda frecuencia fundamental que es mayor que la primera frecuencia fundamental, siendo la segunda frecuencia fundamental una frecuencia a la que un armonico mas bajo que el armonico de lmea de base esta dentro del canal aguas abajo. Tambien se describen sistemas, aparatos, y programas de ordenador correspondientes, configurados para llevar a cabo las acciones de los procedimientos, codificados en dispositivos de almacenamiento de ordenador.
Recibir datos de estado puede ademas incluir recibir, desde cada uno de los puntos extremos, datos de estado que son indicativos de la identidad del punto extremo. Determinar que los datos de estado de al menos un numero umbral de los puntos extremos especifican un numero de errores de bit que supera un numero umbral de errores de bit puede incluir identificar, basandose en los datos de estado, los puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse; y determinar que los datos de extremo para al menos el numero umbral de los puntos extremos identificados especifican un numero de errores de bit que supera el numero umbral de errores de bit. Identificar los puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse puede incluir identificar los puntos extremos que tienen identificadores unicos que estan incluidos en un conjunto de identificadores de red para los puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse.
Los procedimientos pueden ademas incluir las acciones de determinar que los datos de estado se estan recibiendo desde al menos un numero umbral de puntos extremos vecinos, siendo cada punto extremo vecino un punto extremo con el que la subestacion no tiene asignado comunicarse; y ajustar la primera frecuencia fundamental a una tercera frecuencia fundamental, siendo la tercera frecuencia fundamental una frecuencia a la que un armonico superior al armonico de lmea de base esta dentro del canal aguas abajo.
Determinar que los datos de estado se estan recibiendo desde al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos puede incluir recibir datos indicando que un numero de puntos extremos con los que una subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido con relacion a un numero de puntos extremos con los que la subestacion vecina tiene asignado comunicarse; y determinar que el numero de puntos extremos con los que la subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido mas de una cantidad umbral.
Los procedimientos pueden incluir ademas las acciones de transmitir los sfmbolos a los puntos extremos, teniendo
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los s^bolos una frecuencia fundamental inicial que esta dentro del canal aguas abajo y siendo transmitidos segun un primer factor de amplificacion; y determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos vecinos esta recibiendo los s^bolos, siendo cada punto extremo vecino un punto extremo con el que la subestacion no tiene asignado comunicarse. Seleccionar la primera frecuencia fundamental puede incluir reducir la frecuencia fundamental inicial a una frecuencia reducida a la que un armonico de la frecuencia fundamental esta dentro del canal aguas abajo; determinar que los sfmbolos se estan recibiendo desde un numero menor que el numero umbral de puntos extremos vecinos; y seleccionar la frecuencia reducida para que sea la primera frecuencia fundamental.
Los procedimientos tambien pueden incluir las acciones de transmitir los sfmbolos a los puntos extremos segun el primer factor de amplificacion, generandose los sfmbolos a la primera frecuencia fundamental. Los procedimientos tambien pueden incluir las acciones de, despues del ajuste de la primera frecuencia fundamental, ajustar un ciclo de trabajo de la segunda frecuencia fundamental hasta que una amplitud del sfmbolo esta dentro de un rango de amplitud objetivo.
Tambien se describen en este documento procedimientos que incluyen las acciones de transmitir sfmbolos desde una subestacion a puntos extremos en una red de comunicaciones, transmitiendose los sfmbolos segun una primera frecuencia y amplificandose segun un factor de amplificacion, siendo la primera frecuencia un armonico de una frecuencia fundamental para los sfmbolos, estando el armonico en un canal aguas abajo a traves del cual la subestacion se comunica con los puntos extremos; recibir datos de calidad de transmision que especifican una medida de la calidad de la transmision para los sfmbolos; determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos de la red de comunicacion esta experimentando un mismo tipo de error de transmision; ajustar la frecuencia fundamental basandose en el tipo de error de transmision, ajustandose la frecuencia fundamental de manera que un armonico diferente de la frecuencia fundamental ajustada esta dentro del canal aguas abajo; y transmitir los sfmbolos a traves del canal aguas abajo, generandose los sfmbolos a la frecuencia fundamental y amplificandose segun el factor de amplificacion. Tambien se describen sistemas, aparatos, y programas de ordenador correspondientes, configurados para llevar a cabo las acciones de los procedimientos, codificados en dispositivos de almacenamiento de ordenador.
Tambien se describen procedimientos que incluyen las acciones de generar un primer sfmbolo a una primera frecuencia fundamental; filtrar el primer sfmbolo con un filtro que tiene una banda de paso que incluye una frecuencia armonica de la primera frecuencia fundamental; amplificar el primer sfmbolo filtrado segun un factor de amplificacion; determinar que al menos un numero umbral de errores de comunicacion se estan produciendo en puntos extremos a los que se estan transmitiendo los primeros sfmbolos filtrados; generar un segundo sfmbolo a una segunda frecuencia fundamental que es diferente de la primera frecuencia fundamental, teniendo la segunda frecuencia fundamental un armonico que esta dentro de la banda de paso; filtrar el segundo sfmbolo con el filtro; y amplificar el segundo sfmbolo filtrado segun el factor de amplificacion. Tambien se describen sistemas, aparatos, y programas de ordenador correspondientes, configurados para llevar a cabo las acciones de los procedimientos, codificados en dispositivos de almacenamiento de ordenador.
Pueden implementarse modos de realizacion particulares de la materia descrita en esta memoria para conseguir una o mas de las siguientes ventajas. La amplitud a la que se transmiten los datos a traves de una red puede ajustarse de manera remota sin ajustar la amplitud de salida del transmisor que esta transmitiendo los datos. La fiabilidad de las comunicaciones de datos a traves de una red que tiene una carga variable puede incrementarse (con relacion a transmisiones de amplitud constante) mediante el ajuste de la amplitud a la que se transmiten los datos en respuesta a cambios en la carga. La fiabilidad de las comunicaciones de datos a traves de una red que tiene una carga variable puede incrementarse (con relacion a transmisiones de amplitud constante) mediante el ajuste de la amplitud segun la cual se transmiten los datos en respuesta a la deteccion de un umbral de perdida de paquetes. Los detalles de uno o mas de los modos de realizacion de la materia descrita en esta memoria se describen en los siguientes dibujos y la descripcion posterior. Otras caractensticas, aspectos, y ventajas de la materia seran evidentes a partir de la descripcion, las figuras y las reivindicaciones.
Las redes de comunicaciones por lmea de potencia (PLC), asf como muchas otras redes de comunicaciones cambian a lo largo del tiempo ya que pueden anadirse y/o quitarse elementos de red de la red a lo largo del tiempo. Por ejemplo, en una red PLC, pueden anadirse o quitarse de la red a lo largo del tiempo puntos extremos adicionales (por ejemplo, contadores de potencia), puntos de servicio (por ejemplo, casas o negocios), interruptores y/o bancos de condensadores. Estos cambios en la red hacen que la carga de la red cambie a lo largo del tiempo, lo que dificulta la comunicacion a traves de la red. Por ejemplo, a medida que la carga de la red cambia, puede ser necesario ajustar la amplitud de las senales de comunicaciones que se estan transmitiendo a traves de la red. Sin embargo, muchos amplificadores que se utilizan para transmitir datos a traves de las redes de comunicaciones, tales como una red PLC, pueden tener parametros de amplificacion seleccionables manualmente (por ejemplo, factores de amplificacion), y estos amplificadores pueden estar situados en areas remotas, de modo que la modo de realizacion de ajustes en los parametros de amplificacion requiere de tiempo y es potencialmente costosa.
Como se describe con mayor detalle a continuacion, los datos que se transmiten a traves de una red de comunicaciones pueden transmitirse a traves de uno o mas canales de comunicacion, y las formas de onda que representan los datos pueden filtrarse para eliminar componentes espectrales que estan fuera del canal de
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comunicaciones. Como se filtran los componentes espectrales que estan “fuera-del-canal”, la forma de onda que se utiliza para representar los datos puede no requerir tener una frecuencia fundamental que pasa a traves del filtro, siempre que la forma de onda tenga componentes armonicos que se hacen pasar a traves del filtro.
A ciertos ciclos de trabajo (por ejemplo, ciclo de trabajo 50%), la amplitud de los componentes espectrales armonicos es inversamente proporcional al “orden” del armonico. Por ejemplo, cuando la frecuencia fundamental se transmite segun un ciclo de trabajo del 50%, un armonico de tercer orden (es decir, el tercer armonico) de la frecuencia fundamental tendra una amplitud mayor que el armonico de quinto orden (es decir, el quinto armonico) de la misma frecuencia fundamental. Por tanto, la frecuencia fundamental de una senal de comunicaciones puede variar para modificar el armonico de la frecuencia fundamental que pasa a traves del filtro que, a su vez, ajustara la amplitud del sfmbolo que se transmite a traves de la red de comunicaciones. Los elementos de la red de comunicaciones que generan formas de onda que representan datos pueden generalmente ajustarse remotamente, de modo que se puede especificar de manera remota la frecuencia fundamental a la que estos elementos generan formas de onda. Por tanto, la amplitud de las formas de onda que se transmiten a traves de la red puede controlarse de manera remota mediante el ajuste de la frecuencia fundamental a la que estos elementos generan formas de onda.
La siguiente descripcion describe el ajuste de las amplitudes de senales que se estan transmitiendo a traves de una red PLC. Sin embargo, los aparatos y procedimientos que se describen a continuacion pueden implementarse en otras redes de comunicaciones y otros entornos de computacion.
La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de entorno de red en el que un aparato de control de punto extremo 105 se comunica con los puntos extremos 102a-102f (a los que se hace referencia colectivamente como “puntos extremos 102”). El entorno de red 100 incluye una red de servicio 101 en la que los puntos extremos 102 estan acoplados (por ejemplo, acoplados en comunicacion) a las subestaciones 104a, 104b (a las que se hace referencia colectivamente como “subestaciones 104”). Las subestaciones 104 son sistemas que facilitan la distribucion de potencia a los puntos extremos 102. Las subestaciones 104 pueden incluir cada una un aparato de control de punto extremo 105a, 105b (a los que se hace referencia colectivamente como “aparatos de control de punto extremo 105”) que transmite datos a los puntos extremos 102, como se describe con mayor detalle mas adelante.
La red 101 incluye un aparato de gestion de red 112. En algunas implementaciones, el aparato de gestion de red 112 es un aparato de procesamiento de datos que procesa comunicaciones recibidas de subestaciones 104 y/o controla aspectos de la red de servicio 101 basandose, al menos en parte, en informacion extrafda de los sfmbolos 106 que se recibieron de las subestaciones 104.
Por ejemplo, en una red PLC, el aparato de gestion de red 112 puede recibir datos de las subestaciones 104 que indican que el uso de potencia es significativamente mayor en una porcion particular de una red de potencia que en otras porciones de la red de potencia. Basandose en estos datos, el aparato de gestion de red 112 puede asignar recursos adicionales a esa porcion particular de la red (es decir, balance de carga) o proporcionar datos especificando que hay un aumento del uso de potencia en la porcion particular de la red de potencia.
En algunas implementaciones, el aparato de gestion de red 112 proporciona datos a los dispositivos de usuario 118 a los que puede acceder, por ejemplo, el operador de red, personal de mantenimiento y/o clientes. Por ejemplo, pueden proporcionarse datos que identifican el aumento de uso de potencia descrito anteriormente a un dispositivo de usuario 118 accesible por el operador de la red que puede, a su vez, determinar una accion apropiada con relacion al aumento de uso. Adicionalmente, tambien se pueden proporcionar datos que identifican una medida de tiempo-de-uso y/o una medida de demanda pico al dispositivo de usuario 118. Similarmente, si se ha producido un corte de potencia, el aparato de gestion de red 112 puede proporcionar datos a los dispositivos de usuario 118 que son accesibles por los clientes para proporcionar informacion relativa a la existencia del corte y potencialmente proporcionar informacion acerca de la duracion estimada del corte.
La red de datos 110 puede ser un area de area amplia (WAN, Wide Area Network), una red de area local (LAN, Local Area Network), internet, o cualquier otra red de comunicacion. La red de datos 110 puede implementarse con una red cableada o inalambrica. Las redes cableadas pueden incluir cualquier red limitada a un medio, incluyendo, sin limitacion, redes implementadas utilizando conductores de cable metalico, materiales de fibra optica, o grnas de onda. Las redes inalambricas incluyen todas las redes de propagacion libre por el espacio, incluyendo, sin limitacion, redes implementadas usando ondas de radio y redes opticas por el espacio libre. Aunque solo se muestran dos subestaciones 104a, 104b y un aparato de gestion de red 112, la red de servicio 101 puede incluir muchas subestaciones 104 diferentes que pueden comunicarse cada una con miles de puntos extremos 102 y muchos aparatos de gestion de red 112 diferentes que pueden comunicarse cada uno con multiples subestaciones 104.
Los puntos extremos 102 pueden ser cualquier dispositivo capaz de transmitir y/o recibir datos en el entorno de red 100. Por ejemplo, los puntos extremos 102 pueden ser contadores con puntos extremos en una red de servicios, dispositivos de computacion, terminales de television o telefonos que transmiten datos en la red de servicio 101. La descripcion que sigue se refiere a los puntos extremos 102 como contadores de potencia en una red de distribucion.
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Sin embargo, la descripcion que sigue es aplicable a otros tipos de puntos extremos 102 en redes de servicios y otras redes. Por ejemplo, la descripcion que sigue es aplicable a contadores de gas y contadores de agua que estan respectivamente instalados en redes de distribucion de gas y agua.
Los puntos extremos 102 pueden implementarse para monitorizar y reportar varias caractensticas operativas de la red de servicio 101. Por ejemplo, en una red de distribucion de energfa electrica, los contadores pueden monitorizar caractensticas relativas al uso de la energfa electrica en la red. Ejemplos de caractensticas relativas al uso de la energfa electrica en la red incluyen el consumo de energfa total o medio, subidas de potencia, cafdas de potencia y cambios de carga, entre otras caractensticas. En redes de distribucion de gas y agua, los contadores pueden medir caractensticas similares relativas al uso de gas y agua (por ejemplo, el flujo total o la presion).
Cada una de las subestaciones incluye un aparato de control de punto extremo 105 (ECA, Endpoint Control Apparatus). El aparato de control de punto extremo 105 es un aparato de procesamiento de datos que transmite datos aguas abajo de los puntos extremos 102. El aparato de control de punto extremo 105 puede incluir, por ejemplo, un generador de ondas que puede generar varios tipos de ondas (por ejemplo, ondas cuadradas, ondas senoidales, y/o formas de onda con otras formas) a un rango de frecuencias fundamentales (por ejemplo, 50 Hz - 10000 Hz). El aparato de control de punto extremo 105 puede tambien incluir un amplificador de salida que puede amplificar formas de onda a una o mas amplitudes de salida seleccionables (por ejemplo, 0,10 - 1,0 V). El aparato de control de punto extremo 105 recibe datos que se van a transmitir a los puntos extremos 102, y puede generar una forma de onda que representa los datos y/o codifica los datos para la transmision a los puntos extremos 102.
Las subestaciones 104 y los puntos extremos 102 se comunican unos con otros a traves de canales de comunicacion. Los canales de comunicacion son porciones de espectro a traves de los que se transmiten los datos. La frecuencia central y el ancho de banda de cada canal de comunicaciones pueden depender del sistema de comunicacion en el que se implementan. En algunas implementaciones, los canales de comunicaciones para contadores de servicios (por ejemplo, contadores de energfa electrica, gas y/o agua) pueden implementarse en redes de comunicacion por lmea de potencia (PLC) que asignan dinamicamente ancho de banda disponible de acuerdo con una tecnica de asignacion de espectro de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal (OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access) u otra tecnica de asignacion de canal (por ejemplo, Acceso Multiple por Division de Tiempo, Acceso Multiple por Division de Codigo, y otras tecnicas de Acceso Multiple por Division de Frecuencia).
En algunas implementaciones, los puntos extremos 102 pueden configurarse para recibir datos desde los ECAs 105 de las subestaciones 104 a traves de uno o mas canales “aguas abajo”, mientras que la transmision de datos a las subestaciones 104 se lleva a cabo a traves de un canal “aguas arriba” diferente. Por ejemplo, cada uno de los puntos extremos 102 puede estar configurado para recibir “mensajes de emision” (es decir, datos que estan pensados para ser recibidos por todos los puntos extremos 102, o un subconjunto adecuado de los mismos) a traves de un mismo canal “aguas abajo” como los otros puntos extremos, mientras que cada punto extremo individual (por ejemplo, 102a) puede asignarse a un canal “aguas arriba” diferente (por ejemplo, 104a). Segun se utiliza en este documento, un canal “aguas abajo” es un canal a traves del cual se transfieren datos desde una subestacion (u otro elemento de red) hasta un punto extremo, mientras que un canal “aguas arriba” es un canal a traves del cual se transfieren datos desde un punto extremo hasta una subestacion (u otro elemento de red).
Los datos transmitidos desde las subestaciones 104 a los puntos extremos 102 (es decir, datos aguas abajo) pueden incluir, por ejemplo, datos que especifican ajustes de configuracion para los puntos extremos 102, asignaciones de canal para comunicaciones “aguas arriba” o “aguas abajo”, datos de sincronizacion (por ejemplo, informacion de sincronizacion de temporizacion), y/o actualizaciones de firmware.
Los datos transmitidos desde los puntos extremos 102 hasta las subestaciones 104 (es decir, datos aguas arriba) pueden incluir, por ejemplo, datos de reporte que especifican, por ejemplo, medidas de consumo de potencia total, consumo de potencia a lo largo de un penodo de tiempo especificado, consumo de potencia pico, tension instantanea, tension de pico, tension minima y otras medidas relacionadas con el consumo de potencia y la gestion de la potencia (por ejemplo, informacion de carga). Cada punto extremo (por ejemplo, 102a) puede tambien transmitir datos de estado que especifican un estado del punto extremo (por ejemplo, operando en un modo de operacion normal, un modo de error, un modo de potencia de emergencia, u otro estado tal como un estado de recuperacion subsiguiente a un corte de potencia).
Los datos de estado transmitidos por un punto extremo (por ejemplo, 102a) tambien pueden especificar un identificador de punto extremo para el punto extremo y/o un numero (o tasa) de errores de sfmbolo (o errores de bit) que el punto extremo ha detectado en datos recibidos desde la subestacion 104. En algunas implementaciones, el identificador de punto extremo se infiere basandose en el canal a traves del cual se reciben los datos de estado (por ejemplo, cuando cada punto extremo tiene asignado comunicarse a traves de un canal unico). Los datos de estado tambien pueden especificar una medida de senal a ruido para sfmbolos que estan siendo recibidos por el punto 102 de extremo, u otras medidas de la calidad de la transmision.
En algunas implementaciones, los datos transmitidos a traves de la red 101 son formateados como sfmbolos 106 (es
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dedr, formas de onda que representan uno o mas bits y que persisten en un canal de comunicaciones durante un penodo de tiempo fijo). En algunas implementaciones, los s^bolos 106 son transmitidos de manera continua o intermitente a lo largo de un intervalo unidad especificado. Un intervalo unidad es un penodo de tiempo a traves del cual se transmite un sfmbolo particular. Un intervalo unidad para cada sfmbolo puede ser menor que o igual que el intervalo de tiempo (es decir, 1/tasa de actualizacion) segun el cual se requiere el envfo de datos actualizados.
Por ejemplo, supongamos que se requiere que el punto extremo 102a transmita datos de estado actualizados a la subestacion 104a cada 20 minutos (es decir, la tasa de actualizacion especificada para el punto extremo). En este ejemplo, el punto extremo 102a puede transmitir un sfmbolo que representa un primer conjunto de datos de estado actualizados durante veinte minutos, y luego transmitir otro sfmbolo que representa un conjunto siguiente de datos de estado actualizados durante unos veinte minutos subsiguientes. La tasa de actualizacion y/o intervalo unidad para un punto extremo puede ser especificada por un administrador de red basandose, por ejemplo, en los tipos y cantidad de datos que se reciben desde el punto extremo, preferencias de un cliente (por ejemplo, una empresa de suministro de energfa electrica) al que se proporcionan los datos, y/o caractensticas de canal del canal a traves del cual se estan transmitiendo los datos. A modo de ejemplo, se utiliza una tasa de actualizacion de 20 minutos, aunque pueden utilizarse otras tasas de actualizacion (por ejemplo, 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos, 1 hora o 1 dfa).
Los datos que las subestaciones 104 transmiten aguas abajo hacia los puntos extremos 102 tambien pueden transmitirse utilizando sfmbolos que se transmiten a traves de intervalos unidad de un modo similar al modo en que los puntos extremos transmiten datos a las subestaciones 104. El intervalo unidad a traves del cual una subestacion (por ejemplo, 104a) transmite un sfmbolo a los puntos extremos (por ejemplo, 102a-102c) puede basarse, por ejemplo, en una amplitud con la cual el sfmbolo es transmitido a los puntos extremos. Por ejemplo, a medida que aumenta la amplitud de un sfmbolo (por ejemplo, con relacion al ruido de fondo del canal a traves del cual se esta transmitiendo el sfmbolo), el tiempo a lo largo del cual debe acumularse energfa del sfmbolo para recuperar el sfmbolo (por ejemplo, con menos de un numero umbral de errores de bits o menos de un umbral de tasa de error de bit) generalmente disminuye. Por tanto, sfmbolos que se transmiten a mayores amplitudes pueden transmitirse generalmente a traves de intervalos unidad mas cortos que sfmbolos que se transmiten a amplitudes mas bajas. Las tasas de error de bit para los sfmbolos que se transmiten a amplitudes mayores (por ejemplo, con relacion al ruido de fondo) tambien son generalmente mas bajas que las tasas de error de bit para sfmbolos que se transmiten a amplitudes mas bajas. Por tanto, la fiabilidad segun la cual son recuperados los sfmbolos por los puntos extremos 102 generalmente aumenta a medida que aumenta la amplitud con la cual los sfmbolos son transmitidos por la subestacion 104 (es decir, con relacion al ruido de fondo).
Aunque la fiabilidad segun la cual los sfmbolos son recuperados por los puntos extremos 102 puede aumentarse mediante el aumento de la amplitud con la que se transmiten los sfmbolos, sfmbolos que son transmitidos a mayores amplitudes tienen mas probabilidad de interferir con el funcionamiento adecuado de los puntos extremos vecinos (es decir, puntos extremos que estan configurados para comunicarse con una subestacion diferente). Por ejemplo, supongamos que la red 101 esta configurada de modo que la subestacion 104a es responsable de la comunicacion con los puntos extremos 102a-102c, mientras que la subestacion 104b es una subestacion vecina (es decir, con relacion a la subestacion 104a) que es responsable de la comunicacion con los puntos extremos 102d-102f vecinos. En este ejemplo, es posible que a medida que aumenta la amplitud de las transmisiones desde la subestacion 104a, que estas transmisiones sean recuperadas por uno o mas de los puntos extremos 102d-102f vecinos, de modo que estos puntos extremos comienzan a comunicarse con la subestacion 104a en lugar de con la estacion 104b. Por tanto, la amplitud con la cual los sfmbolos son transmitidos por una subestacion (por ejemplo, 104a) se selecciona en general de modo que los sfmbolos son recuperados de manera fiable por los puntos extremos (por ejemplo, 102a-102c) con los que la subestacion (por ejemplo, 104a) tiene asignado comunicarse, a la vez que se limita la probabilidad de que las transmisiones sean recuperadas por puntos extremos vecinos.
La potencia con la que una subestacion (por ejemplo, 104a) transmite sfmbolos a los puntos extremos (por ejemplo, 104a-104c) puede necesitar ajustarse en respuesta a cambios en la carga (por ejemplo, la impedancia total de los elementos de la red) en la red de servicio a lo largo del tiempo, ya que estos cambios pueden provocar que cambien las amplitudes de los sfmbolos que se van a recibir en los puntos extremos. Por ejemplo, cuando se anaden puntos extremos adicionales a la red 101, la carga de la red 101 puede aumentar, y provocar que las amplitudes de los sfmbolos recibidos por los puntos extremos 102 se reduzcan. Esta reduccion de amplitud puede provocar unas tasas de error de bit mas altas para los puntos extremos 102, de modo que la fiabilidad con la que se recuperan los sfmbolos transmitidos por la subestacion 104a disminuye. Por tanto, puede ser necesario aumentar la potencia de salida del ECA 105a que esta transmitiendo los sfmbolos a los puntos extremos 102a-102c para disminuir las tasas de error de bit y aumentar la fiabilidad con la que los sfmbolos son recuperados por los puntos extremos 102a-102c.
En otro ejemplo, si uno o mas de los puntos extremos (u otros elementos de la red) se quitan de la red, la carga de la red 101 puede reducirse. Esta reduccion de carga puede provocar que las amplitudes de los sfmbolos transmitidos por la subestacion 104a sean recuperadas por los puntos extremos vecinos 102d-102f, de modo que los puntos extremos 102d-102f vecinos pueden comenzar la comunicacion con la subestacion 104a en lugar de la subestacion 104b. En este ejemplo, puede ser necesario reducir la potencia con la que la subestacion 104a transmite sfmbolos (o aumentar la potencia con la que la subestacion 104b transmite sfmbolos) de modo que los puntos extremos 102d-102f vecinos retomen las comunicaciones con la subestacion 104b.
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Como se ha descrito anteriormente, los ECAs 105 pueden configurarse para tener un amplificador de salida variable que es capaz de transmitir las frecuencias fundamentals a varias amplitudes. Sin embargo, ajustes en la amplitud de salida del ECA 105a (o ECA 105b) pueden requerir que un tecnico viaje a la subestacion 104a (104b), y ajuste manualmente la amplitud de salida del ECA 105a. Por tanto, el ajuste de la amplitud de salida del ECA 105a puede requerir tiempo y/o ser intensivo en recursos.
El entorno 100 incluye un aparato de regulacion de amplitud 120 que facilita la variacion remota de las amplitudes con las que los sfmbolos son transmitidos a traves de la red 101. En algunas implementaciones, el aparato de regulacion de amplitud 120 ajusta la amplitud con la que los sfmbolos son transmitidos a traves de la red 101 en respuesta a la recepcion de datos que son indicativos de un cambio de carga en la red 101.
Por ejemplo, el aparato de gestion de red 112 puede recibir de la subestacion 104a datos de tasa de error de bit que especifican una medida de la tasa de error de bit (por ejemplo, una media (u otra medida de tendencia central) de la tasa de error de bit para un conjunto de puntos extremos o tasas de error de bit individual) que estan
experimentando los puntos extremos 102a-102b, y proporcionar estos datos de tasa de error al aparato de
regulacion de amplitud 120. El aparato de regulacion de amplitud 120 determina si la tasa de error de bit medida
supera un umbral de tasa de error de bit (por ejemplo, una tasa de error de bit maxima aceptable especificada por el
administrador de la red). Si la tasa de error de bit supera el umbral de tasa de error de bit, entonces el aparato de regulacion de amplitud 120 puede proporcionar instrucciones a la subestacion 104a que hacen que aumente la amplitud de los sfmbolos que se transmiten a los puntos extremos 102a-102c. Como se describe con referencia a la FIG. 2, la amplitud de los sfmbolos puede ajustarse sin ajustar un factor de amplificacion del ECA 105. En lugar de ello, en un modo de realizacion de la presente invencion, la amplitud de los sfmbolos se modifica ajustando la frecuencia fundamental a la que el ECA 105 transmite los sfmbolos y, opcionalmente, tambien el ciclo de trabajo de las formas de onda que se utilizan para generar los sfmbolos.
En algunas implementaciones, en lugar (o ademas) de proporcionar las instrucciones descritas anteriormente a la subestacion 104a, el aparato de regulacion de amplitud 120 puede proporcionar datos de alerta que provocan la presentacion de una indicacion de que las amplitudes de los sfmbolos necesitan ajustes. Por ejemplo, los datos de alerta pueden proporcionarse a un dispositivo de usuario 118 que es accesible por el administrador de la red 101. A su vez, el aparato de regulacion de amplitud 120 puede esperar realimentacion del dispositivo de usuario solicitando el ajuste de las amplitudes de los sfmbolos. Una vez se recibe la realimentacion, el aparato de regulacion de amplitud 120 puede proporcionar a la subestacion 104a instrucciones que provocan el ajuste de la amplitud de los sfmbolos sin ajustar la amplitud de la frecuencia fundamental que esta siendo emitida por el ECA 105.
El aparato de regulacion de amplitud 120 se muestra en la FIG. 1 en comunicacion con el aparato de gestion de red 112. Sin embargo, el aparato de regulacion de amplitud 120 tambien puede implementarse como un elemento del aparato de gestion de red 112 o como un elemento de una subestacion (por ejemplo, 104a). El aparato de regulacion de amplitud 120 tambien puede implementarse para estar en comunicacion directa con una o mas subestaciones 104.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo de ECA 105 e ilustra un ajuste de amplitud de sfmbolo. En algunas implementaciones, el ECA 105 incluye un generador de formas de onda 202, un filtro 204, y un amplificador de salida 206. La configuracion del generador de formas de onda 202, el filtro 204, y el amplificador 206 se proporciona a modo de ilustracion, y el ECA 105 puede implementarse de acuerdo con diferentes configuraciones. Por ejemplo, las posiciones del filtro 204 y el amplificador 206 pueden cambiar de modo que la salida del generador de formas de onda 202 se emita al amplificador 206, y la salida del amplificador se filtre entonces usando el filtro 204.
Como se ha descrito anteriormente, el generador de formas de onda 202 puede configurarse para generar una variedad de diferentes formas de onda en un rango de frecuencias fundamentales. Por ejemplo, el generador de formas de onda 202 puede configurarse para generar una onda cuadrada que tiene frecuencias fundamentales de entre 50 Hz y 10000 Hz. El generador de formas de onda 202 puede tambien configurarse para generar formas de onda que tengan diferentes ciclos de trabajo (por ejemplo, formas de onda con ciclos de trabajo que oscilan desde 10% hasta 90%).
Las formas de onda emitidas por el generador 202 de ondas son formas de onda en las que se codifican datos 208 de sfmbolo. Los datos 208 de sfmbolo pueden ser datos tales como asignaciones de canal de comunicaciones actualizadas, datos de sincronizacion, y/o firmware actualizado que se proporciona a los puntos extremos a los que esta asignado el ECA 105.
Como se ilustra en la FIG. 2, las formas de onda que se utilizan para representar los datos 208 de sfmbolo pueden ser un conjunto de ondas cuadradas 210. Si el conjunto de ondas cuadradas 210 tiene un ciclo de trabajo del 50%, entonces el conjunto de ondas cuadradas 210 tendra un espectro armonico que incluye componentes espectrales diferentes de cero para la frecuencia fundamental del conjunto de ondas cuadradas y armonicos impares de la frecuencia fundamental, como se ilustra en el grafico espectral 212. Por ejemplo, de acuerdo con el grafico espectral
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212, la frecuencia fundamental 214 es el componente espectral que tiene la maxima potencia, mientras que el tercer armonico 216 es un componente espectral de menor potencia que la frecuencia fundamental 214, y el quinto armonico 218 es un componente espectral de menor potencia que el tercer armonico. Mientras tanto, el segundo armonico 220 y el cuarto armonico 222 (asf como otros armonicos pares) seran componentes espectrales de amplitud cero.
El ECA 105 incluye un filtro 204 que restringe los componentes espectrales transmitidos a los puntos extremos. En modos de realizacion de la presente invencion, el filtro es un filtro paso banda que restringe los componentes espectrales transmitidos a los puntos extremos a aquellos componentes espectrales incluidos en la “banda de paso” del filtro (por ejemplo, definida por una frecuencia superior de corte (“fu”) y una frecuencia inferior de corte (“fl”)). Como se ilustra mediante el grafico 224 de respuesta de filtro, cuando se implementa el filtro 204 en un filtro paso banda, la frecuencia central (“cf”) 226 de la banda de paso (por ejemplo, con relacion a las frecuencias superior e inferior de corte) puede estar dentro de un umbral de distancia espectral de la frecuencia central del canal a traves del cual el ECA 105 se comunica con los puntos extremos.
Por ejemplo, si los puntos extremos estan configurados para comunicarse con el ECA 105 a traves de un canal que esta centrado en 400 Hz, entonces el filtro 204 puede configurarse para que tenga una frecuencia central 226 de 400 Hz. Suponiendo, en este ejemplo, que la banda de paso del filtro es 30 Hz, la frecuencia superior de corte sera de 415 Hz y la frecuencia inferior de corte sera de 385 Hz, de modo que componentes espectrales mayores de 415 Hz o menores de 385 Hz seran sustancialmente filtrados, evitandose su transmision a los puntos extremos. Por tanto, si la frecuencia fundamental 214 esta entre 385 Hz y 415 Hz, entonces la frecuencia fundamental 214 se transferira al amplificador con sustancialmente la misma potencia con la que fue emitida del generador de formas de onda 202. Sin embargo, en este ejemplo, los armonicos de orden alto (por ejemplo, los armonicos 2°, 3°, 4° y 5°) de la frecuencia fundamental 214 seran sustancialmente atenuados (por ejemplo, tendran una amplitud sustancialmente de cero) en la salida del filtro 204.
El amplificador 206 recibe las formas de onda filtradas del filtro 204, y amplifica las formas de onda filtradas para generar un sfmbolo de salida 228 que es transmitido a traves de la red a los puntos extremos. El amplificador 206 puede ajustarse para variar la amplitud de los sfmbolos de salida. Sin embargo, el amplificador 206 puede estar configurado de modo que el ajuste de amplitud remoto sea diflcil. Por ejemplo, el amplificador puede tener un interruptor mecanico que se debe accionar para seleccionar un factor de amplificacion del amplificador. En otro ejemplo, puede que sea diffcil transmitir las instrucciones necesarias para ajustar de manera remota el factor de amplificacion del amplificador a un amplificador situado en una subestacion de potencia. Por tanto, el ajuste del factor de amplificacion para el amplificador 206 puede requerir la visita de un tecnico a la subestacion en la que esta instalado el amplificador 206.
Como se ha descrito anteriormente, el generador de formas de onda 202 puede ser capaz de transmitir formas de onda dentro de un rango de diferentes frecuencias fundamentales y que tienen un rango de ciclos de trabajo seleccionable. Como cada una de estas formas de onda tiene componentes espectrales armonicos conocidos, que tienen cada uno amplitudes conocidas (es decir, con relacion a la amplitud de la frecuencia fundamental), es posible ajustar la amplitud de los sfmbolos de salida 226 mediante el ajuste de la frecuencia fundamental 214 y/o ciclo de trabajo de la formas de onda emitidas por el generador de formas de onda 202.
Por ejemplo, supongamos que el filtro 204 tiene una banda de paso de 385 Hz-415 Hz y que el generador de formas de onda 202 inicialmente emite una onda cuadrada que tiene un ciclo de trabajo del 50% y una frecuencia fundamental de 400 Hz. Como se ha descrito anteriormente, la frecuencia fundamental de 400 Hz pasara a traves del filtro 204, y sera amplificada por el amplificador 206 para generar unos sfmbolos de salida 226. Supongamos ahora que se reduce la carga de la red, de modo que la amplitud de los sfmbolos de salida 226 deba ser reducida para evitar la interferencia con puntos extremos vecinos. En este ejemplo, puede reducirse la frecuencia fundamental emitida por el generador de formas de onda 202 para reducir la amplitud de los sfmbolos de salida 226 (suponiendo que el amplificador 206 no este ajustado).
En un ejemplo particular, si la frecuencia fundamental 214 emitida por el generador 202 de ondas esta ajustada a 133,33 Hz, la frecuencia fundamental 214 no pasara ya a traves del filtro 204 porque 133,33 Hz no esta dentro de la banda de paso del filtro 204. Sin embargo, el tercer armonico 216 de la frecuencia fundamental 214 (por ejemplo, ~400 Hz) pasara ahora a traves del filtro 204, como se ilustra mediante el grafico espectral 230, mientras que todos los armonicos superiores (por ejemplo, los armonicos 5°, 7° y 9°) seran eliminados por el filtro 204. Por tanto, la amplitud de la forma de onda filtrada sera la amplitud del 3° armonico, que en este ejemplo sera aproximadamente 1/3 de la amplitud de la frecuencia fundamental. Por tanto, si se mantiene constante el factor de amplificacion del amplificador 206, la amplitud del sfmbolo de salida 226 se reducira ~66% mediante el ajuste de la frecuencia fundamental 214 para que el 3° armonico pase a traves del filtro 204. Se puede conseguir una mayor reduccion de amplitud mediante el ajuste de la frecuencia fundamental 214 de modo que los armonicos superiores (es decir, los armonicos superiores al 3° armonico) pasen a traves del filtro 204.
En lugar de (o ademas de) cambiar la frecuencia fundamental, puede ajustarse la amplitud de los sfmbolos de salida 226 mediante el ajuste del ciclo de trabajo de las formas de onda emitidas por el generador de formas de onda 202.
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Por ejemplo, suponiendo que la frecuencia fundamental permanece igual, puede reducirse la amplitud de los s^bolos de salida 226 aproximadamente un 30% mediante el ajuste del ciclo de trabajo de las formas de onda del 50% al 25%. Similarmente, cambiar el ciclo de trabajo de la frecuencia fundamental del 50% al 17% dara como resultado una reduccion de amplitud de aproximadamente el 50%.
A medida que se ajusta el ciclo de trabajo de las formas de onda, las amplitudes de los armonicos tambien vanan, de modo que pueden utilizarse cambios tanto en el ciclo de trabajo como en la frecuencia fundamental para modificar la amplitud de los sfmbolos de salida 226. Por ejemplo, la amplitud de los sfmbolos de salida 226 puede reducirse aproximadamente un 50% mediante el ajuste del ciclo de trabajo desde el 50% hasta el 25% y el ajuste de la frecuencia fundamental de modo que solo el segundo armonico pase a traves del filtro 204.
Los sistemas de comunicaciones por lmea de potencia son entornos de comunicaciones trifasicos. En algunas implementaciones, la seleccion de la frecuencia fundamental y/o la seleccion del ciclo de trabajo puede realizarse segun la fase, por ejemplo, basandose en el rendimiento de las comunicaciones que se observa en cada fase. Por ejemplo, si solo se estan produciendo errores en las comunicaciones en una unica fase de la red, la frecuencia fundamental utilizada para la comunicacion en esa fase puede ajustarse mientras que no se ajustan las frecuencias fundamentales utilizadas para la comunicacion en las otras fases.
Adicionalmente, como las redes PLC son entornos trifasicos, puede ser necesario ajustar la diferencia de fase entre las formas de onda que representan los sfmbolos cuando se ajustan las frecuencias fundamentales. Por ejemplo, cuando la misma frecuencia fundamental pasa a traves del filtro 204 en cada fase de la red, la diferencia de fase entre las formas de onda generadas por el generador de formas de onda 202 generalmente sera de 120 grados. Supongamos que la frecuencia fundamental de cada fase se ajusta de modo que el tercer armonico de la frecuencia fundamental pasa a traves del filtro y se transmite a los puntos extremos. En este ejemplo, la diferencia de fase entre las formas de onda generadas por el generador de formas de onda 202 debena ser de 40 grados, porque la diferencia de fase entre los terceros armonicos transmitidos a los puntos extremos sera de 120 grados.
En algunas implementaciones, el ECA 105 tambien puede generar componentes espectrales adicionales segun desplazamientos espectrales conocidos (“componentes espectrales desplazados”). Por ejemplo, en una red PLC tfpica, el ECA 105 puede tambien generar un componente espectral desplazado que esta alejado 120 Hz de la frecuencia fundamental. En un ejemplo particular, si el generador de formas de onda 202 esta emitiendo una onda cuadrada de 300 Hz con un ciclo de trabajo del 50%, el componente espectral desplazado estara situado en 420 Hz. El componente espectral desplazado puede tener caractensticas de amplitud conocidas con relacion a la amplitud de la frecuencia fundamental, de modo que este componente espectral desplazado pueda utilizarse para modificar la amplitud del sfmbolo de un modo similar a aquel segun el cual se utilizan los componentes espectrales armonicos.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo de un proceso 300 de ejemplo para variar la amplitud de sfmbolo. El proceso 300 es un proceso mediante el cual se selecciona una primera frecuencia fundamental para sfmbolos que se transmiten a puntos extremos en una red de comunicacion. Los datos de estado son recibidos desde los puntos extremos, y se realiza una determinacion basada en los datos de estado acerca de si el numero de errores de bit detectado por los puntos extremos supera un umbral del numero de errores de bit. En respuesta a la determinacion de que el numero de errores de bit supera el numero umbral de errores de bit, se ajusta la primera frecuencia fundamental, y se generan los sfmbolos a la frecuencia ajustada.
El proceso 300 puede implementarse, por ejemplo, mediante el aparato de regulacion de amplitud 120, las subestaciones 104, y/o el aparato 112 de gestion de la red de la FIG. 1. En algunas implementaciones, un aparato de procesamiento de datos incluye uno o mas procesadores que estan configurados para llevar a cabo acciones del proceso 300. En otras implementaciones, un medio legible por ordenador puede incluir instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, provocan que el ordenador lleve a cabo las acciones del proceso 300.
Se selecciona una primera frecuencia fundamental para sfmbolos transmitidos a los puntos extremos en un sistema de comunicaciones (302). Se selecciona la primera frecuencia fundamental de modo que un armonico de lmea de base de la primera frecuencia fundamental este dentro de un canal aguas abajo a traves del cual se transfieren datos desde una subestacion a los puntos extremos. En algunas implementaciones, la primera frecuencia fundamental se selecciona de manera que el armonico de lmea de base sea un segundo armonico (o un armonico de un orden superior) de la frecuencia fundamental.
Por ejemplo, supongamos que el canal aguas abajo tiene una frecuencia central de 400 Hz. En este ejemplo, puede seleccionarse la primera frecuencia fundamental de 133,33 Hz de modo que el tercer armonico de la primera frecuencia fundamental (es decir, 3 * 133,33 Hz) sea sustancialmente igual a la frecuencia central del canal aguas abajo. Como se ha descrito con referencia a la FIG. 2, si se utiliza un filtro paso banda para restringir los componentes espectrales que se transmiten a los puntos extremos, este filtro paso banda puede tener una banda de paso que incluye el espectro que define el canal aguas abajo. Continuando con el ejemplo anterior, si el canal aguas abajo tiene un ancho de banda del canal de 30 Hz, entonces el filtro paso banda podra tener una banda de paso de 30 Hz centrada en 400 Hz. En este ejemplo, solo el tercer armonico de la primera frecuencia fundamental pasara a traves del filtro paso banda para su transmision a los puntos extremos.
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En algunas implementaciones, puede seleccionarse la primera frecuencia fundamental para que sea la frecuencia fundamental mas alta a la que un numero menor que un numero umbral de puntos extremos vecinos recibe los sfmbolos, y a la que un armonico de la frecuencia fundamental esta dentro del canal aguas abajo. Por ejemplo, los sfmbolos pueden generarse inicialmente a una frecuencia fundamental inicial que esta dentro del canal aguas abajo. Estos sfmbolos pueden amplificarse segun un primer factor de amplificacion (por ejemplo, utilizando un multiplicador de amplitud maxima), y ser transmitidos a los puntos extremos.
Cuando los sfmbolos tienen una frecuencia fundamental inicial que esta dentro del canal aguas abajo y son transmitidos a la maxima potencia, es probable que cada uno de los nodos con los que un punto extremo tiene asignado comunicarse reciba los sfmbolos con precision. Sin embargo, tambien es posible que los puntos extremos vecinos (es decir, los puntos extremos con los que la subestacion no tiene asignado comunicarse) reciban los sfmbolos, lo que puede interferir con las comunicaciones adecuadas entre los puntos extremos vecinos y una subestacion vecina con la que los puntos extremos vecinos debenan comunicarse.
En algunas implementaciones, se reciben datos indicativos del numero de nodos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos. Los datos pueden especificar que el numero de puntos extremos vecinos con los que una subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido con relacion a un numero total de puntos extremos vecinos con los que la subestacion vecina tiene asignado comunicarse. Si el numero de puntos extremos vecinos que estan en comunicacion con la subestacion vecina ha disminuido mas que una cantidad umbral (por ejemplo, un numero absoluto de puntos extremos vecinos o un porcentaje de los puntos extremos vecinos totales), puede determinarse que se debena reducir la amplitud con la que se estan transmitiendo los sfmbolos.
Por ejemplo, si los datos especifican que el numero de puntos extremos vecinos con los que la subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido desde 45 a 30, puede suponerse que 15 puntos extremos vecinos estan recibiendo los sfmbolos. Supongamos en este ejemplo que la amplitud de los sfmbolos se debena reducir si se determina que mas de 5 nodos vecinos estan recibiendo los sfmbolos. Por tanto, en este ejemplo, la amplitud de los sfmbolos debena reducirse.
En respuesta a la determinacion de que la amplitud a la que se estan transmitiendo los sfmbolos debena reducirse, puede reducirse la frecuencia fundamental hasta una frecuencia fundamental a la que un armonico (por ejemplo, el armonico de orden segundo o superior) de la frecuencia reducida esta dentro del canal aguas abajo. Suponiendo que no todos los armonicos (por ejemplo, solo un armonico) de la frecuencia reducida estan dentro del canal aguas abajo (y/o una banda de paso de un filtro tal como el filtro 204 de la FIG. 2), la amplitud del sfmbolo que se esta transmitiendo a traves del canal aguas abajo se reducira con relacion a la amplitud del sfmbolo cuya frecuencia fundamental estaba dentro del canal aguas abajo. Por tanto, el sfmbolo sera recibido por un numero menor de puntos extremos vecinos.
Puede recibirse de nuevo datos indicativos del numero de nodos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos, y el numero de puntos extremos vecinos que se estan comunicando con la subestacion vecina puede analizarse de nuevo para determinar si el numero de nodos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos esta dentro de un rango aceptable (por ejemplo, menos que un numero umbral de nodos vecinos). Si el numero de nodos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos no esta dentro del rango aceptable, puede reducirse aun mas la frecuencia reducida, segun se ha descrito anteriormente. Si el numero de nodos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos esta dentro del rango aceptable, puede seleccionarse la frecuencia reducida como la primera frecuencia fundamental que se utilizara para generar los sfmbolos. Los sfmbolos generados a la primera frecuencia fundamental pueden ser filtrados, como se ha descrito con relacion a la FIG. 2, y amplificados utilizando el primer factor de amplificacion antes de su transmision a los puntos extremos. Los sfmbolos filtrados y amplificados generados a la primera frecuencia fundamental tendran una amplitud menor que los sfmbolos que se generaron a la frecuencia fundamental inicial, como se describio con referencia a la FIG. 2. Por tanto, los sfmbolos seran recibidos por un numero menor de puntos extremos.
Se reciben datos de estado de los puntos extremos (304). En algunas implementaciones, los datos de estado para cada punto extremo especifican un numero de errores de bit detectados por el punto extremo. Por ejemplo, cada punto extremo puede estar configurado para calcular una tasa de error de bit (o una tasa de error de sfmbolo) para los sfmbolos que utilizan, por ejemplo, tecnicas de correccion de error adelantado u otras tecnicas de verificacion de datos. Los puntos extremos pueden transmitir estos datos de vuelta a la subestacion desde la cual se recibio el sfmbolo para proporcionar a la subestacion una indicacion de la calidad de la transmision.
En algunas implementaciones, la identidad de un punto extremo desde el que se reciben datos de estado se determina basandose en un canal a traves del cual se recibieron los datos de estado. Por ejemplo, puede asignarse a cada punto extremo un canal aguas arriba separado a traves del cual el punto extremo debe transmitir datos a la subestacion. La subestacion puede mantener un mdice de canales aguas arriba y un identificador para el punto extremo que tiene asignado comunicarse con la subestacion a traves de cada uno de los canales aguas arriba. De este modo, cuando la subestacion recibe datos de estado a traves de un canal particular, la subestacion puede determinar, basandose en el mdice, la identidad del punto extremo que ha transmitido los datos de estado.
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En algunas implementaciones, los datos de estado incluyen datos indicativos de la identidad de un punto extremo. Por ejemplo, los datos de estado pueden incluir datos que especifican un unico identificador (por ejemplo, un numero de serie u otro identificador unico) mediante el cual puede determinarse la identidad del punto extremo. Puede compararse el identificador unico con un conjunto de identificadores unicos para los puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse. A su vez, puede determinarse que los datos de estado que especifican identificadores unicos incluidos en el conjunto de identificadores unicos han sido recibidos desde los puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse. Puede determinarse que los datos de estado que especifican identificadores unicos que no estan incluidos en el conjunto de identificadores unicos para la subestacion son de puntos extremos vecinos.
Se realiza una determinacion acerca de si los datos de estado recibidos desde al menos un numero umbral de los puntos extremos especifican un numero de errores de bit (por ejemplo, un numero absoluto de errores de bit o una tasa de error de bit) que supera un numero umbral de errores de bit (306). El numero umbral de errores de bit puede ser especificado, por ejemplo, por un administrador de la red basandose en el numero maximo de errores de bit que pueden producirse a la vez que se recuperan los sfmbolos con al menos un nivel especificado de confianza. El numero umbral de puntos extremos puede ser especificado de manera similar por el administrador de la red basandose, por ejemplo, en un analisis historico de los datos de error de bit. Por ejemplo, el administrador de la red puede determinar, basandose en datos historicos, que la amplitud de sfmbolo no contribuye significativamente a los errores de bit a no ser que al menos el 20% de los puntos extremos esten reportando tasas de error de bit que superan un umbral de tasa de error de bit. En este ejemplo, el administrador de la red puede establecer el numero umbral de puntos extremos en el 20% de los puntos extremos.
En algunas implementaciones, puede especificarse el numero umbral de puntos extremos como un numero de todos los puntos extremos desde los cuales se reciben datos de estado. Alternativamente, el numero umbral de puntos extremos puede especificarse como un numero de solo aquellos puntos extremos que han sido identificados (por ejemplo, basandose en los datos de estado o asignaciones de canal) como puntos extremos con los que la subestacion tiene asignado comunicarse.
En respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos esta reportando una tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit, la primera frecuencia fundamental se ajusta a una segunda frecuencia fundamental que es mayor que la primera frecuencia fundamental (308). En algunas implementaciones, la segunda frecuencia fundamental es una frecuencia a la que un armonico de orden inferior con relacion a los armonicos de lmea de base esta dentro del canal aguas abajo. Como se ha descrito con referencia a la FIG. 2, la amplitud del armonico de orden inferior sera mayor que la amplitud del armonico de lmea de base. Por tanto, la amplitud del sfmbolo puede aumentarse mediante la generacion de sfmbolos a la segunda frecuencia fundamental (310), y la transmision del armonico de orden inferior en lugar de en el armonico de lmea de base.
En algunas implementaciones, la amplitud del sfmbolo tambien puede aumentarse mediante el ajuste del ciclo de trabajo de las formas de onda que se utilizan para representar los sfmbolos (312). Por ejemplo, supongamos que se esta utilizando una onda cuadrada a la primera frecuencia fundamental para representar los sfmbolos y que la onda cuadrada tiene un ciclo de trabajo del 25%. En este ejemplo, si se aumenta el ciclo de trabajo de la onda cuadrada hasta el 50%, se puede aumentar la amplitud de los sfmbolos en aproximadamente un 30%. Por tanto, cuando al menos el numero umbral de los puntos extremos esta reportando una tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit, puede aumentarse el ciclo de trabajo, y se pueden generar los sfmbolos utilizando el ciclo de trabajo aumentado (314).
Como se ha descrito anteriormente, el ajuste bien de la primera frecuencia fundamental o del ciclo de trabajo puede provocar cambios en la amplitud de sfmbolo. En algunas implementaciones, tanto la primera frecuencia fundamental como el ciclo de trabajo se ajustan para conseguir varias amplitudes de sfmbolo entre el 100% de la amplitud de la primera frecuencia fundamental, y el 0% de la primera frecuencia fundamental. Por ejemplo, la Tabla 1 proporciona ejemplos de amplitudes de sfmbolo que se pueden conseguir mediante el ajuste de la primera frecuencia fundamental y/o del ciclo de trabajo de una onda cuadrada que se utiliza para representar los sfmbolos.
Ciclo de trabajo
Componente espectral que esta dentro del canal aguas abajo Amplitud de sfmbolo (con relacion a la amplitud de la frecuencia fundamental)
50%
Frecuencia fundamental ~100%
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Frecuencia fundamental ~70%
17%
Frecuencia fundamental ~50%
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Segundo armonico ~50%
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Segundo armonico ~0%
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Tercer armonico ~33%
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Se pueden utilizar otras combinaciones de ciclo de trabajo y frecuencia fundamental para conseguir otras amplitudes de sfmbolo. Por ejemplo, se puede conseguir una amplitud de s^bolo de ~30% de la frecuencia fundamental ajustando primero la frecuencia fundamental a la que un segundo armonico de la frecuencia fundamental esta dentro del canal aguas abajo, y disminuyendo el ciclo de trabajo hasta que la amplitud de sfmbolo es aproximadamente el 30% de la amplitud de la frecuencia fundamental (por ejemplo, aproximadamente el 40% del ciclo de trabajo).
La carga de una red de comunicaciones por lmea de potencia (u otra red de comunicaciones) puede cambiar a lo largo del tiempo. Por tanto, la amplitud a la que se transmiten los sfmbolos puede tener que ajustarse a lo largo del tiempo para asegurar que los sfmbolos son recuperados con precision por los puntos extremos a los que estan dirigidos los sfmbolos, al mismo tiempo que no interfieren con el funcionamiento de los puntos extremos vecinos. Por ejemplo, la carga puede continuar aumentando de modo que se determine que un numero umbral de los puntos extremos vuelve a experimentar tasas de error de bit que superan un umbral de la tasa de error de bit (306). En respuesta a esta determinacion, puede ajustarse de nuevo la frecuencia fundamental (312), como se ha descrito anteriormente, para aumentar la amplitud con la que los sfmbolos se transmiten a traves de la red.
La carga de la red tambien puede disminuir, lo que puede aumentar la probabilidad de que nodos vecinos comiencen a recibir los sfmbolos (suponiendo una amplitud de sfmbolo constante), de modo que los sfmbolos puedan interferir con el funcionamiento adecuado de los nodos vecinos. Por tanto, puede ser necesario disminuir la amplitud segun la cual se transmiten los sfmbolos a traves de la red. Volviendo de nuevo al paso 306, si se determina que un numero menor que el numero umbral de puntos extremos esta reportando una tasa de error de bit que supera el umbral de la tasa de error de bit, se puede determinar si un numero umbral de puntos extremos vecinos estan recibiendo los sfmbolos (316), como se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, la determinacion puede basarse en una determinacion acerca de si se estan recibiendo datos de estado desde al menos el numero umbral de puntos extremos, o recibiendo datos indicativos de un numero de puntos extremos vecinos que estan recibiendo los sfmbolos.
Si se determina que el numero umbral de puntos extremos vecinos no esta recibiendo los sfmbolos, puede seguir generandose sfmbolos a la primera frecuencia fundamental (318), y se puede continuar recibiendo los datos de estado de los puntos extremos (304). Sin embargo, si se determina que el numero umbral de puntos extremos vecinos esta recibiendo los sfmbolos, puede reducirse la amplitud de los sfmbolos que se transmiten mediante el ajuste de la primera frecuencia fundamental a una frecuencia inferior y/o ajustando el ciclo de trabajo de las formas de onda que representan los sfmbolos de un modo similar al descrito anteriormente. En algunas implementaciones, la frecuencia fundamental y/o el ciclo de trabajo puede ajustarse hasta que la amplitud de sfmbolo esta dentro de un objetivo de rango de amplitud (por ejemplo, 27%-30%) con relacion a la amplitud de la frecuencia fundamental.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo de otro ejemplo de proceso 400 para variar la amplitud de sfmbolo. El proceso 400 es un proceso mediante el cual un primer sfmbolo que tiene la primera frecuencia fundamental se hace pasar a traves de un filtro que tiene una banda de paso que incluye una frecuencia armonica de la primera frecuencia fundamental. La senal filtrada es amplificada segun un factor de amplificacion, y se realiza una determinacion acerca de si se esta produciendo al menos un numero umbral de errores de comunicacion en los puntos extremos a los que se estan transmitiendo los sfmbolos filtrados. En respuesta a esta determinacion, se genera un segundo sfmbolo que tiene una segunda frecuencia fundamental, se hace pasar a traves del filtro, y se amplifica segun el factor de amplificacion.
El proceso 400 puede implementarse, por ejemplo, mediante el aparato de regulacion de amplitud 120, las subestaciones 104, y/o el aparato de gestion de red 112 de la FIG. 1. En algunas implementaciones, un aparato de procesamiento de datos incluye uno o mas procesadores que estan configurados para llevar a cabo las acciones del proceso 400. En otras implementaciones, un medio legible por ordenador puede incluir instrucciones que, cuando se ejecutan en un ordenador, provocan que el ordenador lleve a cabo las acciones del proceso 400.
Se genera un primer sfmbolo a una primera frecuencia fundamental (402). En algunas implementaciones, el primer sfmbolo se genera utilizando una onda cuadrada que tiene la primera frecuencia fundamental, como se describio anteriormente. El primer sfmbolo puede ser generado, por ejemplo, por el generador de formas de onda 202 de la FIG. 2.
El primer sfmbolo es filtrado con un filtro que tiene una banda de paso que incluye una frecuencia armonica de la primer frecuencia fundamental (404). Por ejemplo, suponiendo que la primera frecuencia fundamental se selecciona de un modo similar al descrito con referencia a la FIG. 3, el filtro puede tener una banda de paso que incluye el canal aguas abajo a traves del cual una subestacion se comunica con los puntos extremos, de modo que un armonico de la frecuencia fundamental pasa a traves del filtro, y se transmite a los puntos extremos.
El sfmbolo filtrado es amplificado segun un factor de amplificacion (406). Por ejemplo, como se ha descrito anteriormente, el sfmbolo filtrado puede hacerse pasar a traves de un amplificador, tal como el amplificador 206, de la FIG. 2. El amplificador puede ajustarse para amplificar el sfmbolo segun un factor de amplificacion particular (por ejemplo, un factor de amplificador maximo para el amplificador), de modo que la amplitud del sfmbolo que se emite
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desde el amplificador es mayor que la amplitud del sfmbolo que se introduce en el amplificador.
El s^bolo amplificado es transmitido a traves del canal aguas abajo a los puntos extremos, y se realiza una determinacion de que al menos un numero umbral de errores de comunicacion se esta produciendo en los puntos extremos a los que se estan transmitiendo los sfmbolos (408). Las comunicaciones pueden incluir, por ejemplo, errores de bit que estan experimentando los puntos extremos, asf como una recepcion de los sfmbolos por parte de puntos extremos vecinos, como se ha descrito anteriormente.
En respuesta a la determinacion de que se esta produciendo el numero umbral de errores de comunicacion, se genera un segundo sfmbolo a una segunda frecuencia fundamental (410). El segundo sfmbolo puede incluir los mismos (o diferentes) datos con relacion al primer sfmbolo. Sin embargo, la segunda frecuencia fundamental diferira de la primera frecuencia fundamental. Como se ha descrito anteriormente, la segunda frecuencia fundamental sera una frecuencia para la cual un armonico de la segunda frecuencia fundamental esta dentro de la banda de paso del filtro.
El segundo sfmbolo es filtrado con el filtro (412) y amplificado segun sustancialmente el mismo factor de amplificacion que el primer sfmbolo (414).
La FIG. 5 es un diagrama de bloques de un sistema 500 de ejemplo que puede utilizarse para facilitar la variacion de amplitud de sfmbolo, como se ha descrito anteriormente. El sistema 500 incluye un procesador 510, una memoria 520, un dispositivo de almacenamiento 530, y un dispositivo de entrada/salida 540. Cada uno de los componentes 510, 520, 530, y 540 puede interconectarse, por ejemplo, utilizando un bus 550 de sistema. El procesador 510 es capaz de procesar instrucciones para su ejecucion en el sistema 500. En una implementacion, el procesador 410 es un procesador de hilo unico. En otra implementacion, el procesador 510 es un procesador multi-hilo. El procesador 510 es capaz de procesar instrucciones almacenadas en la memoria 520 o en el dispositivo de almacenamiento 530.
La memoria 520 almacena informacion en el sistema 500. En una implementacion, la memoria 520 es un medio legible por ordenador. En una implementacion, la memoria 520 es una unidad de memoria volatil. En otra implementacion, la memoria 520 es una unidad de memoria no volatil.
El dispositivo de almacenamiento 530 es capaz de proporcionar almacenamiento masivo para el sistema 500. En una implementacion, el dispositivo de almacenamiento 530 es un medio legible por ordenador. En varias implementaciones diferentes, el dispositivo de almacenamiento 530 puede incluir, por ejemplo, un dispositivo de disco duro, un dispositivo de disco optico, u otro dispositivo de almacenamiento de gran capacidad.
El dispositivo de entrada/salida 540 proporciona operaciones de entrada/salida para el sistema 500. En una implementacion, el dispositivo de entrada/salida 540 puede incluir uno o mas dispositivos de interfaz de red, por ejemplo, una tarjeta Ethernet, un dispositivo de comunicacion serie, por ejemplo, y un puerto RS-232, y/o un dispositivo de interfaz inalambrico, por ejemplo una tarjeta 802.11. En otra implementacion, el dispositivo de entrada/salida puede incluir dispositivos de controlador configurados para recibir datos de entrada y enviar datos de salida a otros dispositivos de entrada/salida, por ejemplo teclado, impresora y pantalla 560. Se pueden utilizar, sin embargo, otras implementaciones, tales como dispositivos moviles de calculo, dispositivos moviles de comunicacion, dispositivos de cliente de decodificador de television, etc.
Aunque en la FIG. 5 se ha descrito un ejemplo de sistema de procesamiento, las implementaciones de la materia y las operaciones funcionales descritas en esta memoria pueden implementarse en otros tipos de circuitena electronica digital, o bien en software, firmware o hardware de ordenador, incluyendo las estructuras descritas en esta memoria y sus equivalentes estructurales, o en combinaciones de una o mas de ellas.
Los modos de realizacion de la materia y las operaciones descritas en esta memoria pueden implementarse a traves de circuitena electronica digital, o bien mediante software, firmware, o hardware de ordenador, incluyendo las estructuras descritas en esta memoria y sus equivalentes estructurales, o en combinaciones de una o mas de ellas. Los modos de realizacion de la materia descrita en esta memoria se pueden implementar como uno o mas programas de ordenador, es decir, uno o mas modulos de instrucciones de programa de ordenador, codificados en un medio de almacenamiento de ordenador para su ejecucion por, o para controlar el funcionamiento de, un aparato de procesamiento de datos. Alternativamente, o ademas, las instrucciones de programa pueden codificarse en una senal propagada generada de manera artificial, por ejemplo, una senal de tipo electrico, optico o electromagnetico generada por una maquina, que se genera para codificar informacion para su transmision a un aparato receptor adecuado para su ejecucion por un aparato de procesamiento de datos. Un medio de almacenamiento de ordenador puede ser, o puede incluirse en, un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador, un sustrato de almacenamiento legible por ordenador, un dispositivo o matriz de memoria de acceso serie o aleatorio, o una combinacion de uno o mas de los mismos. Ademas, aunque un medio de almacenamiento de ordenador no es una senal propagada, un medio de almacenamiento de ordenador puede ser un origen o destino de unas instrucciones de programa de ordenador codificadas en una senal propagada generada de manera artificial. El medio de almacenamiento de ordenador tambien puede ser, o puede incluirse en, uno o mas componentes o medios ffsicos separados (por ejemplo, varios CDs, discos, u otros dispositivos de almacenamiento).
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Las operaciones descritas en esta memoria pueden implementarse como operaciones llevadas a cabo por un aparato de procesamiento de datos sobre datos almacenados en uno o mas dispositivos de almacenamiento legibles por ordenador o recibidos desde una o mas fuentes.
El termino “aparato de procesamiento de datos” abarca todos los tipos de aparatos, dispositivos y maquinas para procesar datos, incluyendo a modo de ejemplo un procesador programable, un ordenador, un sistema en un chip, o varios, o combinaciones, de los anteriores. El aparato puede incluir circuitena logica de proposito espedfico, por ejemplo, una FPGA (Matriz de Puertas de Campo Programable, Field Programmable Gate Array) o un ASIC (Circuito Integrado de Aplicacion Espedfica, Application-Specific Integrated Circuit). El aparato tambien puede incluir, ademas de hardware, codigo que crea un entorno de ejecucion para el programa de ordenador en cuestion, por ejemplo, codigo que constituye firmware de procesador, una pila de protocolos, un sistema de gestion de bases de datos, un sistema operativo, un entorno de ejecucion multi-plataforma, una maquina virtual, o una combinacion de uno o mas de los mismos. El aparato y el entorno de ejecucion pueden llevar a cabo diferentes modelos de infraestructura de computacion, tales como servicios web, computacion distribuida e infraestructuras de computacion en red.
Un programa de ordenador (tambien conocido como programa, software, aplicacion de software, script o codigo) puede estar escrito en cualquier forma de lenguaje de programacion, incluyendo lenguajes compilados o interpretados, lenguajes declarativos o de procedimiento, y puede estar dispuesto de cualquier forma, incluyendo un programa autonomo o como un modulo, componente, subrutina, objeto u otra unidad para su uso en un entorno de computacion. Un programa de ordenador puede, aunque no necesariamente, corresponder a un archivo en un sistema. Un programa puede almacenarse en una porcion de un archivo que almacena otros programas o datos (por ejemplo, uno o mas scripts almacenados en un programa de lenguaje de marcas), en un unico archivo dedicado al programa en cuestion, o en multiples archivos coordinados (por ejemplo, archivos que almacenan uno o mas modulos, sub-programas o porciones de codigo). Un programa de ordenador puede estar dispuesto de modo que se ejecute en un ordenador o en multiples ordenadores que esten dispuestos en un lugar o distribuidos en varios lugares e interconectados por una red de comunicacion.
Los procesos y flujos logicos que se describen en esta memoria pueden llevarse a cabo mediante uno o mas procesadores programables que ejecutan uno o mas programas de ordenador para llevar a cabo las acciones operando sobre unos datos de entrada y generando unos datos de salida. Los procesos y flujos logicos pueden llevarse a cabo tambien mediante, y los aparatos tambien pueden implementarse como, circuitena logica de proposito especial, por ejemplo, una FPGA (Matriz de Puertas de Campo Programable, Field Programmable Gate Array) o un ASIC (Circuito Integrado de Aplicacion Espedfica, Application-Specific Integrated Circuit).
Procesadores adecuados para la ejecucion de un programa de ordenador incluyen, a modo de ejemplo, microprocesadores tanto de proposito general como especial, y cualquiera de uno o mas procesadores de cualquier tipo de ordenador digital. Generalmente, un procesador recibira instrucciones y datos de una memoria de solo lectura o una memoria de acceso aleatorio o ambas. Los elementos esenciales de un ordenador son un procesador para llevar a cabo acciones de acuerdo con unas instrucciones y uno o mas dispositivos de memoria para almacenar las instrucciones y datos. En general, un ordenador tambien incluira, o estara operativamente acoplado para recibir datos de, o transferir datos a, o ambos, uno o mas dispositivos de almacenamiento masivo para almacenar datos, por ejemplo, discos magneticos o magnetico-opticos, o discos opticos. Sin embargo, no es imprescindible que un ordenador tenga tales dispositivos.
Dispositivos adecuados para almacenar instrucciones de programa de ordenador y datos incluyen todas las formas de memoria no volatil, medios y dispositivos de memoria, incluyendo a modo de ejemplo dispositivos de memoria de semiconductor, por ejemplo, dispositivos EPROM, EEPROM, y de memoria flash; discos magneticos, por ejemplo, discos duros internos o discos extrafbles; discos magnetico-opticos; y discos CD-ROM y DVD-ROM. El procesador y la memoria pueden estar suplementados por, o incorporados en, circuitena logica de proposito especial.
Para permitir la interaccion con el usuario, los modos de realizacion de la materia descrita en esta memoria pueden implementarse en un ordenador que tiene un dispositivo de visualizacion, por ejemplo, un monitor CRT (Tubo de Rayos Catodicos, Cathode Ray Tube) o LCD (Pantalla de Cristal Lfquido, Liquid Crystal Display), para mostrar informacion al usuario y un teclado y un dispositivo puntero, por ejemplo, un raton o una bola de seguimiento, mediante los cuales el usuario puede introducir entradas en el ordenador. Se pueden utilizar otros tipos de dispositivos para permitir tambien la interaccion con un usuario; por ejemplo, la realimentacion proporcionada al usuario puede adoptar cualquier forma de realimentacion sensible, por ejemplo, realimentacion visual, realimentacion auditiva, o realimentacion tactil; y las entradas del usuario pueden recibirse de cualquier forma, incluyendo entradas acusticas, de voz, o tactiles. Ademas, un ordenador puede interactuar con un usuario mediante el envfo de documentos a, y la recepcion de documentos de, un dispositivo utilizado por el usuario; por ejemplo, enviando paginas web a un navegador web en un dispositivo cliente del usuario en respuesta a solicitudes recibidas del navegador web.
Aunque esta memoria contiene multiples detalles espedficos de implementacion, estos no deben interpretarse como limitaciones sobre el ambito de cualquier invencion o de lo que se reivindica, sino mas bien como descripciones de
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caractensticas espedficas a modos de realizacion particulares de invenciones particulares. Ciertas caractensticas que se describen en esta memoria en el contexto de modos de realizacion separados tambien pueden implementarse en combinacion en un unico modo de realizacion. Inversamente, varias caractensticas que se describen en el contexto de un unico modo de realizacion tambien pueden implementarse de manera separada en multiples modos de realizacion o en cualquier sub-combinacion adecuada. Ademas, aunque anteriormente pueden describirse caractensticas que actuan en ciertas combinaciones e incluso que inicialmente se reivindican como tales, una o mas caractensticas de una combinacion reivindicada puede en algunos casos ser extrafda de la combinacion, y la combinacion reivindicada puede dirigirse a una sub-combinacion o variacion de una sub-combinacion.
Similarmente, aunque las operaciones se muestran en las figuras de acuerdo con un orden particular, esto no debe interpretarse como un requisito de que tales operaciones se realicen en el orden particular mostrado o en orden secuencial, o de que se realicen todas las operaciones ilustradas, para conseguir los resultados deseados. En ciertas circunstancias, puede ser ventajoso el procesamiento multitarea o en paralelo. Ademas, la separacion de varios componentes del sistema en los modos de realizacion descritos anteriormente no debe interpretarse como un requisito de dicha separacion en todos los modos de realizacion, y se debena interpretar que los sistemas y componentes de programa descritos pueden generalmente integrarse juntos en un unico producto de software o empaquetarse en multiples productos de software.
Por tanto, se han descrito modos de realizacion particulares de la materia. Otros modos de realizacion estan dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. En algunos casos, las acciones descritas en las reivindicaciones pueden llevarse a cabo en un orden diferente e igualmente conseguir resultados deseables. Ademas, los procesos mostrados en las figuras adjuntas no requieren necesariamente el orden particular mostrado, o un orden secuencial, para conseguir resultados deseables. En ciertas implementaciones, puede ser ventajoso el procesamiento multitarea y en paralelo.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema, que comprende:
    un generador de s^bolos (105) que incluye:
    un generador de formas de onda (202) configurado para emitir formas de onda a una pluralidad de frecuencias fundamentales (214) seleccionables y con un ciclo de trabajo seleccionable; y
    un filtro paso banda (204) que tiene una banda de paso que esta dentro de un canal de comunicaciones de una red de comunicaciones de lmeas de potencia (101); un aparato de procesamiento de datos operable para interactuar con el generador de sfmbolos y para llevar a cabo operaciones que comprenden:
    determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos (102) que reciben sfmbolos del generador de sfmbolos (105) estan experimentando el mismo tipo de error de transmision; y en respuesta a la determinacion, hacer que el generador de formas de onda (202) ajuste la frecuencia fundamental donde la frecuencia fundamental se ajusta a una frecuencia que no esta dentro de la banda de paso y que tiene un armonico que esta dentro de la banda de paso.
  2. 2. El sistema de la reivindicacion 1, donde el aparato de procesamiento de datos es ademas operable para llevar a cabo operaciones que incluyen:
    recibir datos de calidad de transmision que especifican una tasa de error de bit para los sfmbolos que fueron generados por el generador de sfmbolos (105) y recibidos por los puntos extremos (102), donde
    determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos estan experimentando un mismo tipo de error de transmision comprende determinar que al menos el numero umbral de puntos extremos estan detectando una tasa de error de bit que supera un umbral de tasa de error de bit.
  3. 3. El sistema de la reivindicacion 2, donde el aparato de procesamiento de datos es operable para ajustar la frecuencia fundamental (214) mediante su configuracion para provocar que el generador de formas de onda (202) aumente la frecuencia fundamental (214) en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos estan detectando la tasa de error de bit que supera el umbral de tasa de error de bit.
  4. 4. El sistema de la reivindicacion 1, donde el aparato de procesamiento de datos es ademas operable para llevar a cabo operaciones que incluyen:
    recibir datos de calidad de transmision que especifican que un numero de puntos extremos (102) vecinos con los que una subestacion (104) vecina se esta comunicando ha disminuido con relacion a un numero de puntos extremos vecinos con los que la subestacion vecina tiene asignado comunicarse, donde
    determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos estan experimentando un mismo tipo de error de transmision comprende determinar que al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos con los que los puntos extremos vecinos se estan comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
  5. 5. El sistema de la reivindicacion 4, donde el aparato de procesamiento de datos es operable para provocar que el generador de formas de onda (202) ajuste la frecuencia fundamental (214) mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda (202) disminuya la frecuencia fundamental (214) en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos (102) vecinos con los que se estan comunicando los puntos extremos vecinos ha disminuido mas que una cantidad umbral.
  6. 6. El sistema de la reivindicacion 5, donde el aparato de procesamiento de datos es operable para provocar que el generador de formas de onda (202) ajuste la frecuencia fundamental (214) mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda (202) disminuya tanto la frecuencia fundamental (214) como un ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos (102) vecinos con los que los puntos extremos vecinos se estan comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
  7. 7. El sistema de la reivindicacion 2, donde el aparato de procesamiento de datos es operable para provocar que el generador de formas de onda (202) ajuste un ciclo de trabajo mediante su configuracion para hacer que el generador de formas de onda (202) disminuya el ciclo de trabajo en respuesta a la determinacion de que al menos el numero umbral de puntos extremos (102) vecinos con los que los puntos extremos vecinos se estan comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
  8. 8. Un procedimiento llevado a cabo por un aparato de procesamiento de datos para comunicar datos a traves de una red de lmeas de potencia, comprendiendo el procedimiento:
    seleccionar una primera frecuencia fundamental (214) para sfmbolos transmitidos a puntos extremos (102) en un sistema de comunicaciones para comunicar datos a traves de la red de lmeas de potencia, seleccionandose la primera frecuencia fundamental (214) de modo que un armonico de lmea de base (216) de la primera frecuencia fundamental (214) esta dentro de un canal aguas abajo a traves del cual se transfieren datos desde una subestacion (104) a los puntos extremos (102), siendo el armonico de lmea de base (216) al menos un segundo armonico de la primera frecuencia fundamental;
    recibir datos de estado de los puntos extremos (102), especificando los datos de estado para cada punto
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    extremo un numero de errores de bit detectados por el punto extremo;
    determinar que los datos de estado de al menos un numero umbral de los puntos extremos especifican un numero de errores de bit que supera un numero umbral de errores de bit; y
    ajustar la primera frecuencia fundamental (214) a una segunda frecuencia fundamental que es mayor que la primera frecuencia fundamental (214) siendo la segunda frecuencia fundamental una frecuencia que no esta dentro del canal aguas abajo y a la cual un armonico inferior al armonico de lmea de base (216) esta dentro del canal aguas abajo.
  9. 9. El procedimiento de la reivindicacion 8, donde:
    recibir datos de estado comprende ademas recibir, de cada uno de los puntos extremos (102), datos de estado que son indicativos de la identidad del punto extremo; y
    determinar que los datos de estado de al menos un numero umbral de los puntos extremos especifican un numero de errores de bit que supera un numero umbral de errores de bit comprende:
    identificar, basandose en los datos de estado, los puntos extremos (102) con los que la subestacion tiene asignado comunicarse mediante el uso de identificadores asignados de manera unica a los correspondientes puntos extremos; y
    determinar que los datos de estado para al menos el numero umbral de los puntos extremos identificados especifican un numero de errores de bit que supera el numero umbral de errores de bit.
  10. 10. El procedimiento de la reivindicacion 8 o reivindicacion 9, que ademas comprende:
    determinar que se estan recibiendo datos de estado de al menos un numero umbral de puntos extremos (102) vecinos, siendo cada punto extremo vecino un punto extremo con el que la subestacion (104) no tiene asignado comunicarse; y
    ajustar la primera frecuencia fundamental (214) a una tercera frecuencia fundamental, siendo la tercera frecuencia fundamental una frecuencia a la que un armonico superior al armonico de lmea de base (216) esta dentro del canal aguas abajo.
  11. 11. El procedimiento de la reivindicacion 10, donde determinar que se estan recibiendo datos de estado de al menos el numero umbral de puntos extremos vecinos comprende:
    recibir datos que indican que un numero de puntos extremos (102) con los que una subestacion (104) vecina se esta comunicando ha disminuido con relacion a un numero de puntos extremos con los que la subestacion vecina tiene asignado comunicarse; y
    determinar que el numero de puntos extremos con los que la subestacion vecina se esta comunicando ha disminuido mas que una cantidad umbral.
  12. 12. El procedimiento de la reivindicacion 8, que ademas comprende:
    transmitir los sfmbolos a los puntos extremos (102), teniendo los sfmbolos una frecuencia fundamental (214) inicial que esta dentro del canal aguas abajo y siendo transmitidos segun un primer factor de amplificacion;
    determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos (102) vecinos estan recibiendo los sfmbolos, siendo cada punto extremo vecino un punto extremo con el que la subestacion (104) no tiene asignado comunicarse, donde
    seleccionar la primera frecuencia fundamental comprende:
    reducir la frecuencia fundamental (214) inicial a una frecuencia reducida a la que un armonico de la frecuencia reducida esta dentro del canal aguas abajo;
    determinar que los sfmbolos se estan recibiendo de un numero menor que el numero umbral de puntos extremos vecinos; y
    seleccionar la frecuencia reducida para que sea la primera frecuencia fundamental; y transmitir los sfmbolos a los puntos extremos segun el primer factor de amplificacion, generandose los sfmbolos a la primera frecuencia fundamental.
  13. 13. El procedimiento de la reivindicacion 8, que ademas comprende, despues del ajuste de la primera frecuencia fundamental (214), ajustar un ciclo de trabajo de la segunda frecuencia fundamental hasta que una amplitud del sfmbolo este dentro de un rango de amplitud objetivo.
  14. 14. Un procedimiento llevado a cabo por un aparato de procesamiento de datos, comprendiendo el procedimiento:
    transmitir sfmbolos desde una subestacion (104) a unos puntos extremos (102) en una red de comunicaciones de lmeas de potencia (101), siendo los sfmbolos transmitidos a una primera frecuencia (216) y amplificados segun un factor de amplificacion, siendo la primera frecuencia un armonico de una frecuencia fundamental (214) para los sfmbolos, estando el armonico dentro de un canal aguas abajo a traves del cual la subestacion (104) se comunica con los puntos extremos (102);
    recibir datos de calidad de transmision que especifican una medida de la calidad de transmision para los sfmbolos;
    determinar que al menos un numero umbral de puntos extremos (102) en la red (101) de comunicaciones estan experimentando un mismo tipo de error de transmision;
    ajustar la frecuencia fundamental (214) basandose en el tipo de error de transmision, ajustandose la
    frecuencia fundamental (214) a una frecuencia que no esta dentro del canal aguas abajo y de modo que un armonico diferente de la frecuencia fundamental ajustada esta dentro del canal aguas abajo; y
    transmitir los sfmbolos a traves del canal aguas abajo, siendo los sfmbolos generados a la frecuencia fundamental y amplificados segun el factor de amplificacion.
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