JP2001060899A - 電力線通信についての方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配電線路を通して情報を伝送する装置を線路
網の資源を最適使用するように再プログラムする。 【解決手段】 伝送装置のモデム２は、配電線路網１と
の間に送受される被変調波を処理する変復調回路２１を
含む。搬送波周波数及び変調の形式がメモリ２２の内容
によって定義される。メモリ２２の内容は、制御ユニッ
ト２３によって決定される。配電線路網１上の或る決ま
った搬送周波数がもはや利用可能でないか又は他の搬送
波周波数が利用可能になっていると、制御ユニット２３
は、例えば、線路網供給者４から命令信号を受信しかつ
それに従ってメモリ２２の内容を変更する。したがっ
て、配電線路網１の資源の利用度が変化してもモデム２
を交換しなくて済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配電線路網の線路
（電力線）上の通信についての方法及び装置に関する。

【０００２】電子通信、すなわち、種々の情報及びデー
タの電子伝送に対する要望が着実に増えている。したが
って、適正な伝送媒体及びチャネルの必要が高まりつつ
ある。

【０００３】１つのこのような媒体は、ほとんど全世界
に広がって設置されているかつ現代の人々にとってアク
セス容易な配電線路網（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）であ
る。欧州電気標準委員会、すなわち、ＣＥＮＥＬＥＣ
（Ｃｏｍｉｔｅ Ｅｕｒｏｐｅｅｎ ｄｅ Ｎｏｒｍａ
ｌｉｓａｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ）の規格ＥＮ ５００６５は、この線路網の低圧部分
（中央ヨーロッパでは２３０Ｖ、５０Ｈｚ、他の国々で
は、例えば、１２０Ｖ、６０Ｈｚ）上での情報伝送用に
１４８．５ｋＨｚまでの周波数領域でいくつかの異なっ
た周波数帯域を提供する。この規格内でのデータ伝送用
在来システムがＳＧＳトムスン社（ＳＧＳ−Ｔｈｏｍｐ
ｓｏｎ ｃｏｍｐａｎｙ）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓ
ｔ．ｃｏｍ．のアップリケーション・ノートＡＮ ６５
５に開示されている。このシステムは、約１３１ｋＨｚ
及び約１３３ｋＨｚの固定周波数での周波数変調によっ
て伝送されるデータを発生しかつ受信するモデムを含
む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】実時間での高精細度ビ
デオ信号用又は高速インターネット・アクセス用高速デ
ータ伝送は、１Ｍビット／ｓ以上の領域でのデータ伝送
速度を要求する。実際上は、これらのデータ伝送速度
は、高雑音レベルと大きな信号減衰を伴う配電線路網に
対しては上の規格内で要求された信頼度を以て実現する
ことができない。

【０００５】したがって、本発明者達は、１５０ｋＨｚ
から約３０ＭＨｚまでの周波数範囲を考慮してきてい
る。このようなかなり高い周波数範囲での配電線路網上
通信に対して明確に許容信号レベルを決定する一般規格
又は規則は、現在存在しない。これらの範囲を使用する
機器を一般に設置すると、それと同じ周波数範囲で動作
する認可を取っている現在の無線サービスを妨害する危
険を増す。

【０００６】０．１５から３０ＭＨｚの周波数範囲は、
多数の無線サービスによって現在占められており、これ
らのサービスの各々がこの範囲全体の小部分を割り当て
られている。認可無線サービスと干渉する電子機器の動
作は、電気通信の規制に携わる政府当局が禁止すること
ができる。現在の周波数割り当ては前以て長期にわたり
告知された場合に限り変更することができるから、考慮
する対象としては無線サービスによってほとんど又は全
く使用されないと規制当局が知っている周波数範囲の
「条件付き解放（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｒｅｌｅａ
ｓｅ）」である。このことは、或る無線サービスがその
周波数範囲で妨害されるや否や解放を取り消されるおそ
れがあることを意味する。

【０００７】この状況で、エネルギー分配線路網（ｅｎ
ｅｒｇｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒ
ｋ）を通す高速電気通信は技術的に及び経済的に考慮す
るに値するが、しかしこのような通信サービスの提供者
（ｐｒｏｖｉｄｅｒ）又は適当なシステムの供給者（ｓ
ｕｐｐｌｉｅｒ）はそのサービス又はシステムが認可無
線サービスを妨害すると云う理由で提供者又は供給者の
サービス又はシステムを規制当局によって禁止されるお
それがある危険に直面しなければならない。したがっ
て、かなり広い応用は、その提供者及び供給者にとって
高く付くリコール訴訟（ｒｅｃａｌｌ ａｃｔｉｏｎ）
に帰結しかねない。

【０００８】したがって、配電線路網にわたる高速かつ
効率的通信についての方法及び装置を提供することが本
発明の目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は、本願の特許
請求の範囲の請求項１の方法及び請求項９の装置によっ
て解決される。従属請求項は、本発明の好適実施の形態
に関する。

【００１０】本発明は、配電線路網の利用度に従って伝
送装置を再プログラムすることによって配電線路網の資
源の最適使用を許す。したがって、例えば、それらの装
置が他のサービスを妨害する又はそれらの装置自体が妨
害されると云う理由で或る決まった周波数範囲がもはや
利用可能でないとき、又は妨害が既に除去されている又
は他のサービスがもはや妨害されると感じないと云う理
由で個々の周波数範囲が利用可能になるときそれらの装
置を全体的に交換する必要はない。実際上は、再プログ
ラムされるのは、典型的に、装置内の変調手段及び復調
手段又はそれらのどちらかである。

【００１１】好適には、再プログラムすること、すなわ
ち、再プログラミングは、下記の処置の少なくとも１つ
を伴う。 ・ １つ以上の搬送波周波数の位置を再定義する。 ・ 変調の形式、例えば、変調方法、変調深度（ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）又は変調指数を変更す
る。 ・ 個々の搬送波又は全ての搬送波の振幅を再定義す
る。 ・ マイクロプロセッサ制御変調手段又は同復調手段内
で、マイクロプロセッサのソフトウェアの部分又は全体
を交換する。 ・ 変調手段又は復調手段内のディジタル・フィルタの
周波数応答を再定義する。 ・ 新データ伝送速度を設定する。 ・ 個々の搬送波又は全ての搬送波に対する新データ伝
送方向を設定する。 ・ 伝送媒体としての配電線路網の資源の使用に影響す
る変調手段又は復調手段の機能を変更する。 ・ 例えば、或る決まった遠隔端末であってそれらの位
置又は使用搬送波周波数が原因で他と干渉する遠隔端末
との通信に対する権利を再定義する。 ・ 変調手段又は復調手段を全面的に又は或る決まった
時間間隔にわたって鎖錠（ｌｏｃｋｉｎｇ）又は解除
（ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ）する。

【００１２】配電線路網の利用度を検出することは、好
適には、その網の１つ以上の伝送チャネルの特性の測定
に依存する。測定及び再プログラミングは、干渉に対す
る反応においてもまた再プログラミングを安全に実施す
ることができるように、妨害によってほとんど影響され
ない堅牢な形式の変調で以て好適には実施される。

【００１３】本願の特許請求の範囲の従属請求項２及び
４又は６は、上に記載した好適再プログラミング処置の
個々の１つに関する。

【００１４】請求項３の実施の形態は、装置を配電線路
網から分離しないで、特に装置を製造業者又はサービス
に送らないで、再プログラミングを経済的に行うことが
できると云う利点を有する。好適には、装置は、請求項
７に従って、命令信号を受信することを通して配電線路
網の資源の利用度の変化を検出する。それゆえ、例え
ば、線路網提供者からの命令信号の伝送が装置の遠隔再
プログラミングを開始させる。装置の好適実施の形態が
請求項１０に記載されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好適実施の形態を図面を
参照して説明する。単独の図１は、配電線路網を使用す
るデータ伝送回路を概略的に示す。

【００１６】図１に示すように、端末３、３′及び線路
網提供者４（サーバ）が配電線路網１に各々結合されて
いる。結合は、それぞれのモデム２、２′、２″及びイ
ンタフェース５、５′、５″によって達成される。

【００１７】配電線路網１は、低圧の屋内又は屋外線路
網（ｉｎ−ｏｒ ｏｕｔ−ｈｏｕｓｅ ｎｅｔｗｏｒ
ｋ）、又は中圧線路網を含む。この線路網は、端末３、
３′と提供者４との間で被変調波の形でのデータの伝送
に使用される。各インタフェース５、５′、５″は、配
電線路網１上の電源電圧がモデム２、２′、２″に実質
的に及ぶことがない一方、データ伝送に使用される被変
調波は通過できるように、それぞれのモデム２、２′、
２″を配電線路網１から分離するように働く。

【００１８】各モデム２、２′、２″は変復調回路２１
を含み、これらの回路は一方でそれぞれの端末３、３′
又は提供者４に出入するディジタル・データと他方でそ
れぞれのインタフェース５、５′、５″を経由して配電
線路網１に出入する被変調波との間の変換を行う。被変
調波は、０．１５から３０ＭＨｚの領域で１つ以上の周
波数帯域内に存在する。各周波数帯域は１つ以上の搬送
波の周波数（搬送波周波数）を含み、これらの搬送波は
変復調回路２１内で前記ディジタル・データで以て変調
される。変調の型式は、離散マルチトーン直交周波数分
割多重化、すなわち、ＤＭＴ−ＯＦＤＭ（ｄｉｓｃｒｅ
ｔｅ ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ−ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘ）又はこれに代えて多搬送波符号分割多元接続、す
なわち、多搬送波ＣＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅ
ｒ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ
ａｃｃｅｓｓ）である。

【００１９】各モデム２、２′、２″は、使用周波数帯
域をいかなるときにもかつ望むに従い頻繁に変化させる
ことができるように適合している。これが、変更する周
波数割当てへの容易な適合を許す。この目的のために、
モデムは、ＥＥＰＲＯＭとして実現された書換え可能メ
モリ２２及びマイクロプロセッサの形をした制御ユニッ
ト２３を含む。しかしながら、ここに説明したモデム
２、２′、２″の機能をディジタル信号プロセッサ、す
なわ、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌｐｒｏｃ
ｅｓｓｏｒ）又は特定用途向け集積回路、すなわち、Ａ
ＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）によってまた
実現することができる。メモリ２２は、変復調回路２１
によって使用される搬送波周波数を決定するソフトウェ
ア・データを保持する。制御回路２３は、メモリ２２に
ばかりでなく変復調回路２１のディジタル・データ用入
力／出力端子２４に接続されている。それによって、制
御ユニット２３は、ディジタル・データに含まれた命令
信号を受信することができる。命令信号はモデムをプロ
グラム・モードにセットし、このモードでモデムは制御
ユニット２３に命令してメモリ２２内に保持された搬送
波周波数の定義を変更させるので、その後或る決まった
搬送波周波数がもはや使用されないようになる又は他の
搬送波周波数が新に使用されるようになる。それゆえ、
モデム２を、命令信号によって関連端末３から又は提供
者４から遠隔プログラムすることができる。こうして、
モデム２を、製造業者又はサービスへ送らないで現場で
再プログラムすることができる。

【００２０】したがって、モデム２、２′、２″は、命
令信号の受信によって、いままで使用されていた被変調
波に対する、及び搬送波周波数、変調の形式、又は振幅
のような被変調波の個々の特性に対する配電線路網１の
利用度が変化したことを検出する。

【００２１】制御ユニット２３は、命令信号がそれぞれ
のモデム２、２′、２″を個別に指定する一意アドレス
を含むときに限りその命令信号に応答する。それゆえ、
各個々のモデムを再プログラムすることもでき又はいく
つかのモデムを１群として再プログラムすることもでき
る。好適には、メモリ２２の内容を見直すことができる
ようにかつ必要な場合に限り再プログラミングをすれば
よいようにメモリの内容を制御ユニット２３を介して提
供者４又は関連端末３へ読み出すことができる。

【００２２】命令信号は、関連端末３、３′のユーザか
ら予め許しを得て又は得ないで提供者４が形成すること
ができる。ユーザの許しなしで、これを、例えば、提供
者４によって利用可能に作られたインターネット接続の
ようなシステムへのユーザの各アクセスで行うことがで
きる。

【００２３】上に説明した実施の形態の変形では、モデ
ム２、２′、２″の再プログラミングを、アナログ電話
線、サービス総合ディジタル網接続、すなわち、ＩＳＤ
Ｎ接続、ケーブル・テレビジョン網への接続、無線リン
ク（例えば、移動体通信グローバル・システム、すなわ
ち、ＧＳＭ、汎欧州ディジタル・コードレス電話、すな
わち、ＤＥＣＴ、広帯域ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ブルート
ゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ））を通して、赤外線リン
ク、コンピュータ・インタフェース（例えば、直列イン
タフェース又は並列インタフェース、ＵＳＢコネクタ又
はＰＣＭＣＩＡコネクタ）を経由して、ディジタル・デ
ータ入力デバイス（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ又はフロッピ
ー（登録商標）ディスク・ドライブ）を通して、その際
ＥＰＲＯＭとして実現することができるディジタル・メ
モリ２２を置換することによって、又はなんらかの他の
ディジタル・バスを通して、また達成することができ
る。

【００２４】モデムの動作をいくつかの異なった実例に
関連して説明する。

【００２５】もし提供者４がインターネット・サービス
提供者であるならば、この提供者は、例えば、端末３の
各インターネット・アクセスで、そのアクセスが提供者
自体のモデム２″を通して及びモデム２から配電線路網
１を通して行われることを認識することができる。次い
で、メモリ２２内のソフトウェアのバージョンが制御ユ
ニット２３への命令信号によってポールされ、かつもし
必要ならば、そのソフトウェアが自動的に又は端末３に
おけるユーザによる同意の際に更新される。

【００２６】異なる例では、データ伝送に対する配電線
路網１の資源の利用度が変化したとき、提供者４は、そ
の顧客に、例えば、９センチ・メートル（３．５イン
チ）フロッピー・ディスク上の更新ソフトウェアを配布
する。端末３は、ユーザによってモデム２に接続された
パーソナル・コンピュータである。ユーザは、そのフロ
ッピー・ディスク及びパーソナル・コンピュータを用い
てモデム２を再プログラムする。

【００２７】他の例では、ユーザが提供者４とのそのユ
ーザの契約を変更する。したがって、そのユーザのモデ
ム２は、より高いデータ伝送速度へ、データ伝送サービ
スに対する拡張アクセス権利へ、配電線路網の伝送媒体
を経由して選択可能かつ受信可能なより多数のビデオ・
チャネルへ、又はゲーム、映画等のような得ることが可
能なサービスについての異なった選択へ再プログラムさ
れる。

【００２８】他の実例では、新空港が端末３、３′の区
域に建設される。空港の動作を妨害しないために、いま
まで使用していた個々の周波数範囲を解放させるように
その区域のモデム２、２′を遠隔から再プログラムし、
それであるからそれら個々の周波数範囲はその区域のモ
デム２、２′によってもはや使用されないのに反して他
の周波数範囲が新たにそれらのモデム２、２′に割り当
てられる。

【００２９】更になお他の例では、線路網の個々の負荷
から起こる妨害を遮蔽しかつフィルタするような合目的
処置によって、低圧線路網上の情報伝送に対する信号対
雑音比が改善され、その上で、線路網の全てのモデム
２、２′、２″がいっそう高速型式の変調へ、例えば、
８直交振幅変調、すなわち、ＱＡＭ（ｑｕａｄｒａｔｕ
ｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）か
ら６４ＱＡＭへとスイッチされる。

【００３０】最後に、或る実施の形態で、モデム２の制
御ユニット２３が配電線路網１にわたるデータ伝送にお
ける誤り率に基づいて又は配電線路網の線路の他の特性
の測定に基づいて伝送品質を判定し、かつ伝送品質につ
いて情報をメモリ２２に記憶する。例えば、雑音信号の
周波数スペクトルにおいて線路網又は線路の減衰のよう
な特性を測定しかつ妨害プロトコルとして記憶すること
ができる。記憶情報は、伝送品質を改善するように、提
供者４によって時おり読み出されかつモデム２を再プロ
グラムするために使用される。これは、命令信号をモデ
ム２へ送って、例えば、干渉が起こる周波数領域を不活
性化させかつ低干渉性の新周波数領域を活性化させるこ
とによって行われる。それゆえ、モデム２の制御ユニッ
ト２３は、再プログラミングが必要であることを提供者
４からの命令信号に基づいてのみ認識する。しかしなが
ら、好適には、制御ユニット２３は、妨害プロトコルに
基づいて、伝送誤りがかなり頻繁になる又は干渉が制御
を逸脱さえもすることを自身で認識しかつ自身の再プロ
グラミングを開始する。その際、制御ユニット２３は、
それ自身へ全体的再プログラミングを実施することもあ
り又は提供者４によって命令されたように再プログラミ
ミングを行うために提供者４に上に説明した命令をリク
エストすることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】配電線路網を使用するデータ伝送回路の概略ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 配電線路網 ２、２′、２″ モデム ３、３′ 端末 ４ 線路網提供者 ５、５′、５″ インタフェース ２１ 変復調回路 ２２ 書換え可能メモリ ２３ 制御ユニット ２４ 入力出力端子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月７日（２０００．９．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハラルド ダリツォー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン − ワル デペルラヒ、エイエム バウエルンワルド 13エイ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線路網を経由して伝送装置によって
   情報を伝送する方法であって、 搬送波と変調の形式とを定義するステップと、 変調の定義された形式に従って、伝送される前記情報で
   以て定義された搬送波を変調するステップと、 前記配電線路網にわたり被変調波を伝送するステップ
   と、 被変調波に対する前記配電線路網の利用度を検出するス
   テップと、 検出された利用度に従って前記装置を再プログラムする
   ステップと、 再プログラムされた前記装置で以て前記変調するステッ
   プと前記伝送するステップとを続行するステップとを包
   含する方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記再プ
   ログラムするステップが前記搬送波の周波数と振幅との
   少なくともどちらかを再定義することと変調の形式を再
   定義することとの少なくともどちらかを伴う方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法において、前記再プ
   ログラムするステップが現場で行われる方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、前記定義
   するステップが搬送波の複数の周波数を定義することを
   伴い及び前記再プログラムするステップが前記搬送波の
   少なくとも１つの周波数を除去すること又は付加するこ
   とを伴う方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の方法において、前記再プ
   ログラムするステップが信号対雑音比の減少が予め検出
   されているとき情報伝送速度を低げることで以て及び信
   号対雑音比の増大が予め検出されているとき情報伝送速
   度を上げることで以て変調の前記形式を変更することを
   含む方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法において、前記再プ
   ログラムするステップが前記配電線路網が利用可能にな
   っている場合の新搬送波と変調の形式との少なくともど
   ちらかを含めるように、又は前記配電線路網がもはや利
   用可能でない場合の予め定義された搬送波と変調の形式
   との少なくともどちらかをもはや含めないように搬送波
   と変調の形式との少なくともどちらかを再定義すること
   を含む方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の方法において、前記定義
   するステップが前記装置内で命令信号を受信することを
   含み、前記命令信号が前記再プログラムするステップに
   対する命令を含む方法。
8. 【請求項８】 請求項１記載の方法において、前記変調
   するステップの代わりに又は前記変調するステップに加
   えて、伝送された前記被変調波を復調するステップが前
   記伝送するするステップの後に実施される方法。
9. 【請求項９】 配電線路網にわたり情報を伝送する伝送
   装置が 搬送波と変調の形式とを定義する手段と、 変調の定義された形式に従って、伝送される前記情報で
   以て定義された搬送波を変調し、かつ前記配電線路網に
   わたり被変調波を伝送する手段とを含み、前記伝送装置
   であって、 被変調波に対して配電線路網が利用可能であるかどうか
   検出しかつ利用度の変化か検出されるとき前記装置を再
   プログラムする手段であって、再プログラムされた前記
   装置で以て検出された前記利用度に従って伝送が続行さ
   れるようになる前記検出しかつ再プログラムする手段を
   包含することを特徴とする伝送装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の装置において、前記検
    出しかつ再プログラムする手段が前記搬送波と変調の前
    記形式との少なくともどちらかの定義を変更するために
    前記定義する手段と接続されている装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の装置において、前記変
    調しかつ伝送する手段が、前記変調に代えて又は前記変
    調に加えて、変調の定義された前記形式に従って伝送さ
    れた前記被変調波を復調するように適合している装置。