JP2003244038A - Modem for power line communication - Google Patents

Modem for power line communication

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JP2003244038A
JP2003244038A JP2002035722A JP2002035722A JP2003244038A JP 2003244038 A JP2003244038 A JP 2003244038A JP 2002035722 A JP2002035722 A JP 2002035722A JP 2002035722 A JP2002035722 A JP 2002035722A JP 2003244038 A JP2003244038 A JP 2003244038A
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JP
Japan
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impedance
modem
power line
circuit
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002035722A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kuwabara
雅裕 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MODEM for power line communication capable of taking the best impedance matching with a distribution line at all times so as to maintain the communication quality. <P>SOLUTION: The MODEM includes: a variable impedance circuit 12 capable of varying input output impedance; a band pass filter 16 for transmitting a transmission test signal to extract a component of the transmission signal included in a received signal; and a control circuit 17 for detecting a level of a signal extracted from the band pass filter 16 and controlling the variable impedance circuit 12 to minimize a crosstalk level. Thus, the input output impedance is best set in matching with the impedance of the distribution line. Even when the impedance of the distribution line is temporally changed, the input output impedance of the MODEM is made to follow up the change. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配電線を介した電
力線ネットワークを利用して通信を行う電力線搬送通信
システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power line carrier communication system for performing communication using a power line network via a distribution line.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力線搬送は、電力用配電線を用いて、
データを、一般家庭やオフィスなどのユーザに伝送する
技術である(特開平10-145265号公報参照)。図3は、
電力線搬送通信システムの全体概要図である。高圧配電
線1から柱上トランス3を通して単相三線式の低圧配電
線(以下単に「配電線」という)2がつながれ、それら
の先に複数の需要家8がつながれている。
2. Description of the Related Art Power line carrier uses a power distribution line to
This is a technique for transmitting data to users such as ordinary homes and offices (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-145265). Figure 3
It is an overall schematic diagram of a power line carrier communication system. A single-phase three-wire type low-voltage distribution line (hereinafter simply referred to as “distribution line”) 2 is connected from a high-voltage distribution line 1 through a pole transformer 3, and a plurality of consumers 8 are connected to the ends thereof.

【0003】なお、柱上トランス3の1次側の配電線1
は通常、3相式であり、柱上トランス53の2次側の配
電線2は単相3線式である。このような柱上トランス単
位で、配電線2により構成される電力線ネットワークを
「トランス区間ネットワーク」という(これに対して、
インターネットなどは、より上位のネットワークとな
る)。上位のネットワークから、光ファイバ4(同軸ケ
ーブルでもよい)を通して、光/電気変換装置(O/
E)5、PLTモデム(親モデムという)6が接続さ
れ、親モデム6からトランス区間ネットワークに接続さ
れる。
The distribution line 1 on the primary side of the pole transformer 3
Is usually a three-phase type, and the distribution line 2 on the secondary side of the pole transformer 53 is a single-phase three-wire type. A power line network composed of distribution lines 2 in units of such pole transformers is called a "transformer section network" (in contrast,
Internet, etc. will be higher-level networks). An optical / electrical converter (O /
E) 5, a PLT modem (referred to as a parent modem) 6 is connected, and the parent modem 6 is connected to the trans section network.

【0004】各トランス区間ネットワークの端末となる
家庭やオフィスでは、PLTモデム(端末モデムとい
う)9を通してパソコン、テレビなどの情報端末機器が
接続されている。
In homes and offices that serve as terminals of each transformer section network, information terminal devices such as personal computers and televisions are connected through a PLT modem (referred to as a terminal modem) 9.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】端末モデムの入出力イ
ンピーダンスは、配電線の特性インピーダンスに合わせ
るのが望ましい。ところが電力線搬送通信システムは、
データ通信を行うために線路が設計されていないため、
配電線の特性インピーダンスが一定値をとらないことが
多い。また、家庭内で電気機器をつないだり、スイッチ
の入切をしたりしてもインピーダンスが変化する。その
変化の範囲は数Ω〜数百Ωにわたる。
The input / output impedance of the terminal modem is preferably matched with the characteristic impedance of the distribution line. However, the power line communication system
Because the track is not designed for data communication,
The characteristic impedance of distribution lines often does not have a constant value. In addition, the impedance changes even if electrical equipment is connected at home or the switch is turned on or off. The range of the change ranges from several Ω to several hundred Ω.

【0006】このような配電線に対して、端末モデムを
接続してその入出力インピーダンスを一定値に固定する
と、前述したように家庭内の電気機器構成の変化などに
より、配電線のインピーダンスが時間的に変化するの
で、インピーダンスのミスマッチが生じ、信号の反射が
起こる。そこで、本発明は、配電線との間で、常に最良
のインピーダンスマッチングがとれ、通信品質を維持す
ることのできる電力線搬送通信用モデムを実現すること
を目的とする。
When a terminal modem is connected to such a distribution line and the input / output impedance thereof is fixed to a constant value, the impedance of the distribution line changes with time due to changes in the electrical equipment configuration in the home as described above. Change in impedance, impedance mismatch occurs and signal reflection occurs. Therefore, it is an object of the present invention to realize a power line carrier communication modem capable of always obtaining the best impedance matching with a distribution line and maintaining communication quality.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
電力線搬送通信用モデムは、送信器と、受信器と、入出
力インピーダンスを変化させることのできるインピーダ
ンス調整回路と、前記受信器によって受信される受信信
号に含まれる、前記送信器から送信する送信信号の成分
を取り出す抽出回路と、前記抽出回路の抽出信号レベル
を検出して、漏話レベルが最小になるように前記インピ
ーダンス調整回路を制御する制御手段とを備えるもので
ある(請求項1)。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention A power line carrier communication modem according to the present invention includes a transmitter, a receiver, an impedance adjusting circuit capable of changing input and output impedances, and a receiver for receiving. An extraction circuit for extracting a component of a transmission signal to be transmitted from the transmitter, which is included in the received signal to be detected, and an extraction signal level of the extraction circuit is detected to control the impedance adjustment circuit so as to minimize a crosstalk level. And a control means for performing the operation (claim 1).

【0008】送信器から送信する送信信号であって、受
信器に回り込む成分を検出して、そのレベルが最小にな
るようにモデムの入出力インピーダンスを調整すること
ができる。これによって、配電線のインピーダンスに合
わせて、モデムの入出力インピーダンスを最良の値にセ
ットすることができる。配電線のインピーダンスが時間
的に変化しても、モデムの入出力インピーダンスをそれ
に追従させることもできるので、常にインピーダンスマ
ッチングがとれ、通信品質を維持することができる。
The input / output impedance of the modem can be adjusted so that the level of the transmission signal transmitted from the transmitter and sneaking into the receiver is minimized. As a result, the input / output impedance of the modem can be set to the best value according to the impedance of the distribution line. Even if the impedance of the distribution line changes with time, the input / output impedance of the modem can be made to follow it, so that impedance matching can always be obtained and communication quality can be maintained.

【0009】上り、下り信号の周波数帯域を分割した周
波数分割複信方式通信を行う場合、前記抽出回路は、前
記送信器から送信する送信信号の周波数成分を通過させ
るバンドパスフィルタであってもよい(請求項2)。
When performing frequency division duplex communication in which the frequency bands of the upstream and downstream signals are divided, the extraction circuit may be a bandpass filter that passes the frequency components of the transmission signal transmitted from the transmitter. (Claim 2).

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、需要家
内の電力線搬送通信システム図である。柱上トランスの
2次側の配電線2が、宅内に引き込まれている。宅内の
電気コンセントに、端末モデム9が接続されている。端
末モデム9と配電線2との接続形態を詳しく言うと、通
信回線に単相3線式の電圧線H及び中性線Cを用いるの
なら、端末モデム9は、当該電圧線H及び中性線Cに接
続される。単相3線式の両電圧線H,Hを用いるのな
ら、端末モデム9は、当該両電圧線H,Hに接続され
る。図1では、通信回線に電圧線H及び中性線Cを使用
する例を図示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram of a power line carrier communication system in a customer. The distribution line 2 on the secondary side of the pole transformer is drawn into the house. The terminal modem 9 is connected to an electric outlet in the house. To describe the connection mode between the terminal modem 9 and the distribution line 2 in detail, if the single-phase three-wire type voltage line H and neutral line C are used for the communication line, the terminal modem 9 uses the voltage line H and neutral line. Connected to line C. If both voltage lines H, H of the single-phase three-wire type are used, the terminal modem 9 is connected to the both voltage lines H, H. FIG. 1 shows an example in which the voltage line H and the neutral line C are used for the communication line.

【0011】この電力線搬送通信システムでは、親局と
各端末モデム2との通信は、上り、下り信号の周波数帯
域を分割した周波数分割複信(FDD;Frequency Divi
sionDuplex)による全二重方式を採用している。図2
は、端末モデム9の内部構成を示すブロック図である。
電気コンセントにつながる回線は、コンデンサC0を通
して、可変インピーダンス回路12に接続されている。
可変インピーダンス回路12は、回線に並列に接続され
た可変抵抗器で構成される。制御回路(後述)からこの
可変抵抗器の抵抗値を変えることにより、端末モデム9
の入出力インピーダンスを変化させることができる。
In this power line carrier communication system, communication between the master station and each terminal modem 2 is performed by frequency division duplex (FDD) in which the frequency bands of the upstream and downstream signals are divided.
sionDuplex) is used for full duplex. Figure 2
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the terminal modem 9.
The line connected to the electrical outlet is connected to the variable impedance circuit 12 through the capacitor C0.
The variable impedance circuit 12 is composed of a variable resistor connected in parallel to the line. By changing the resistance value of this variable resistor from a control circuit (described later), the terminal modem 9
The input / output impedance of can be changed.

【0012】なお、可変抵抗器に代えて、複数の固定抵
抗器を接続して、スイッチで切り換えることにより入出
力インピーダンスを段階的に変化させてもよい。端末モ
デム9には、ハイブリッド回路13、送信増幅器14、
受信増幅器15、及び送受信信号の処理を行うモデム本
体18が備えられている。さらに、受信増幅器15の出
力端(入力端でもよい)に、送信信号の通過周波数帯域
を持ったバンドパスフィルタ16が接続され、そのバン
ドパスフィルタ16を通した信号が制御回路17に入力
されている。
Incidentally, instead of the variable resistor, a plurality of fixed resistors may be connected and switched by a switch to change the input / output impedance stepwise. The terminal modem 9 includes a hybrid circuit 13, a transmission amplifier 14,
A reception amplifier 15 and a modem main body 18 that processes a transmission / reception signal are provided. Further, a bandpass filter 16 having a pass frequency band of a transmission signal is connected to the output end (or the input end) of the reception amplifier 15, and the signal passed through the bandpass filter 16 is input to the control circuit 17. There is.

【0013】制御回路17は、マイクロコンピュータ、
入出力インターフェイス、メモリなどを含む構成を有す
る。制御回路17から出力される制御信号は、可変イン
ピーダンス回路12に供給される。制御回路17の機能
は、親モデム6からの信号が来ていないときに、モデム
本体18から既知のレベルで送出され、送信増幅器14
で増幅された送信信号のうち、ハイブリッド回路13を
回り込んで受信増幅器15に入り、バンドパスフィルタ
16で抽出される周波数成分のレベルを検出して、その
レベルが最小になるように、可変インピーダンス回路1
2のインピーダンスを調節することである。
The control circuit 17 is a microcomputer,
It has a configuration including an input / output interface and a memory. The control signal output from the control circuit 17 is supplied to the variable impedance circuit 12. The function of the control circuit 17 is that the signal is sent from the modem main body 18 at a known level when the signal from the parent modem 6 is not received, and the transmission amplifier 14
Of the transmission signal amplified in step 1, the hybrid circuit 13 is circulated to enter the reception amplifier 15, the level of the frequency component extracted by the bandpass filter 16 is detected, and the variable impedance is adjusted to minimize the level. Circuit 1
2 is to adjust the impedance.

【0014】配電線とハイブリッド回路13のインピー
ダンスが整合している場合は、前記送信信号は、配電線
に伝送され、受信側に回り込む割合は少なくなる。配電
線とハイブリッド回路13のインピーダンスが整合して
いない場合は、受信側に回り込む割合が多くなり、受信
側へのノイズ源になる。そこで、モデム本体18から既
知のレベルで信号を送出し、受信側に回り込む信号レベ
ルを制御回路17で検出し、このレベルが最小になるよ
うに可変インピーダンス回路12のインピーダンスを調
節することによって、配電線と端末モデム9とのインピ
ーダンス整合をとることができる。
When the impedance of the distribution line and the impedance of the hybrid circuit 13 are matched, the transmission signal is transmitted to the distribution line, and the proportion of the transmission signal circling to the receiving side is reduced. When the impedance of the distribution line and the impedance of the hybrid circuit 13 are not matched, the ratio of the power sneaking into the receiving side increases, and it becomes a noise source to the receiving side. Therefore, a signal is sent from the modem main body 18 at a known level, the control circuit 17 detects the signal level sneaking into the receiving side, and the impedance of the variable impedance circuit 12 is adjusted so that this level is minimized. Impedance matching between the electric wire and the terminal modem 9 can be achieved.

【0015】なお、前記モデム本体18から送出する信
号は、端末モデム9が自己調整に用いる信号であり、こ
れを受信した親モデム6が、端末モデム9のテストであ
ることを認識できるように、特別の意味をもつ符号を重
畳しておくとよい。配電線のインピーダンスは、他の電
気機器の接続や切り離しで変化するので、制御回路17
の前記調整動作は、一日のうち、1回〜複数回行うこと
が好ましい。例えば、一日の決められた時刻に行うよう
にしてもよく、数十分〜数時間ごとに行ってもよい。
The signal sent from the modem main body 18 is a signal used by the terminal modem 9 for self-adjustment, and the parent modem 6 receiving this signal can recognize that it is a test of the terminal modem 9. It is advisable to superimpose a code having a special meaning. Since the impedance of the distribution line changes when connecting or disconnecting other electric devices, the control circuit 17
It is preferable to perform the adjusting operation of 1 to a plurality of times in a day. For example, it may be performed at a fixed time of the day, or may be performed every tens of minutes to several hours.

【0016】以上で、本発明の実施の形態を説明した
が、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内において種々の変更を施すことが
可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】需要家内の電力線搬送通信システム図である。FIG. 1 is a diagram of a power line carrier communication system in a customer.

【図2】端末モデム9の内部構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a terminal modem 9.

【図3】電力線搬送通信システムの全体概要図である。FIG. 3 is an overall schematic diagram of a power line carrier communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高圧配電線 2 配電線(二次側) 3 柱上トランス 4 光ファイバ 5 O/E変換装置 6 親モデム 8 需要家 9 端末モデム 12 可変インピーダンス回路 13 ハイブリッド回路 14 送信増幅器 15 受信増幅器 16 バンドパスフィルタ 17 制御回路 18 モデム本体 1 High voltage distribution line 2 distribution lines (secondary side) 3 pole transformer 4 optical fiber 5 O / E converter 6 parent modem 8 consumers 9 terminal modem 12 Variable impedance circuit 13 Hybrid circuit 14 Transmitter amplifier 15 Receiver amplifier 16 bandpass filter 17 Control circuit 18 modem body

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】配電線を介した電力線ネットワークを利用
して通信を行う電力線搬送通信システムに用いられる電
力線搬送通信用モデムであって、 入出力インピーダンスを変化させることのできるインピ
ーダンス調整回路と、 受信信号に含まれる、送信信号の成分を取り出す抽出回
路と、 前記抽出回路の抽出信号レベルを検出して、漏話レベル
が最小になるように前記インピーダンス調整回路を制御
する制御手段とを備えることを特徴とする電力線搬送通
信用モデム。
1. A power line carrier communication modem used in a power line carrier communication system for performing communication using a power line network via a distribution line, comprising: an impedance adjusting circuit capable of changing input / output impedance; An extraction circuit for extracting the component of the transmission signal included in the signal, and a control means for detecting the extraction signal level of the extraction circuit and controlling the impedance adjustment circuit so that the crosstalk level is minimized. A power line carrier communication modem.
【請求項2】上り、下り信号の周波数帯域を分割した周
波数分割複信方式通信を行う請求項1記載の電力線搬送
通信用モデムであって、 前記抽出回路は、送信信号の周波数成分を通過させるバ
ンドパスフィルタであることを特徴とする電力線搬送通
信用モデム。
2. The modem for power line carrier communication according to claim 1, wherein the frequency division duplex communication is performed by dividing the frequency band of the upstream and downstream signals, wherein the extraction circuit passes the frequency component of the transmission signal. A power line carrier communication modem characterized by being a bandpass filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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