JP2005318494A - 電力線を利用した多元接続装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外部電力線モデル1、分電盤2、室内電力線モデル3から構成され、室内電力線モデル3は、低周波数の電力信号の正弦波を遮断するコンデンサを通して、電力線に接続し、端末局5と基地局4がコンセントを介し電力線通信を行い、端末局5は、屋内電力線モデル3に設置した電化製品等の制御および管理を行う、そして、電力線に接続した端末局5と基地局4は、回線を介しインターネットと接続し、基地局4は外部データバスと接続するメディア変換器7とデータリンク制御器8を有し、情報信号及び同期信号の送信、受信を制御する電力線通信制御器9を有し、端末局5は、情報信号及び同期信号の送信、受信を制御する電力線通信制御器9を有することで、電力線通信を行う装置と方法である。
【選択図】 図1
Description
的単純な制御信号の伝送や音声などのアナログ信号、あるいはPCM方式によるデジタル信号の伝送に用いられている。そして、この方式に用いる信号重畳装置の多くは、伝送路としての交流電力線との間に結合トランスを介在させて電力信号に情報信号を重畳する構成を採用している。そのため、この結合トランスと交流電力線とにより形成されるある種のフィルタによって情報信号の位相などが変化し、重畳した情報信号に波形歪みを与えることがわかっている。
号に、電圧信号と電流信号を独立して、情報信号として重畳する通信を行う電力線通信装置において、基地局は、上記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、上記トランスTの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の端末局と電力線通信をする手段と、上記基地局は、外部通信網とも交信を行う手段と、上記各端末局は、上記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、上記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の上記基地局とグランド付電力線を介し交信し、上記基地局から上記端末局へのダウンリンクをする手段と、上記端末局から上記基地局へのアップリンクをする手段と、上記端末局は、上記端末局と通信可能な装置を制御する手段と、上記基地局と上記各端末局が上記グランド付電力線を介し交信する手段は、上記グランド付電力線と上記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定する手段と、上記情報信号に重畳した同期信号を分離する手段を具備することを特徴とする。
請求項5に記載の上記端末局は、インピーダンスを有する素子と上記情報信号を重畳する電力線通信制御器は直列に接続し、一方の上記グランド付電力線とグランドの間に接続し、他方の上記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、上記端末局と通信可能な装置より取得した情報に基づき、上記基地局を制御する手段を具備することを特徴とする。
請求項8に記載の上記端末局は、上記基地局を用いることも可能であり、上記端末局に上記外部通信網と交信する手段を付加することで上記基地局となることを特徴とする。
請求項10に記載の上記インピーダンスを有する素子は、低周波を遮断し、インピーダンスを有する、回路であることを具備することを特徴とする。
請求項19に記載の上記端末局は、インピーダンスを有する素子と上記情報信号を重畳する電力線通信制御器は直列に接続し、一方の上記グランド付電力線とグランドの間に接続し、他方の上記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、上記端末局と通信可能な装置より取得した情報に基づき、上記基地局を制御することを特徴とする。
請求項22に記載の上記端末局は、上記基地局を用いることも可能であり、上記端末局に上記外部通信網と交信する方法を付加することで上記基地局となることを特徴とする。
請求項24に記載の上記インピーダンスを有する素子は、低周波を遮断し、インピーダンスを有する、回路であることを特徴とする。
変圧トランスの電気的特性は、L1を変圧トランスの一次側自己インダクタンス、L2を二次側自己インダクタンス、Mを相互インダクタンス、e0を変圧トランスの一次側電圧、e1を二次側電圧、i0を変圧トランスの一次側電流、i1を二次側電流とすると、一般的に次式の数1で表すことができる。
ね合わせとして与えられることがわかる。つまり、相互インダクタンスMの項と自己インダクタンスL2の項とにより二次側電圧e1、すなわち、屋内の電圧が決まる。したがって、二次側電流i1 に情報信号を与えることによって、e1=[正弦波電力信号]+[情報信号]から、二次側電圧e1に情報信号が重畳できることになる。そして、屋内の配線は並列接続であることから、屋内配線回路の各端末局の両端の端子電圧ek はe1=e
2=e3,・・・,ekで与えられるため、交流電力線の電力信号を搬送波としこれに情報信号を重畳する電力線搬送方式による通信が成立することになる。
上記メディア変換器7は、データリンク制御器8とCATVケーブル、光ケーブル、ADSLモデム、無線LAN等でインターネットまたは、外部LAN(Local Area Network)等と常時接続する機能または、外部データバスと接続する機能を有し、例えば、OSI7層構造モデルの階層番号2のデータリンク層(隣接した外部LANまたは外部データバスのノードと基地局4に1ビットを転送する)または、規格IEEE802.3,イーサネットII(登録商標以下同様)を有する。(IEEE:Institute of Electronicand Electric Engineers 米国電気電子技術者協会)尚、上記接続する機能は特に限定するものではない。
4に1ビットを転送する)または規格IEEE802.3,イーサネットIIを有する。尚、上記機能は特に限定するものではない。
図6は電圧モニタ24で測定した信号を、同期信号を抽出するためのバンドパスフィルタ(BPF)を通し、同期信号を抽出する。次のリミッタブロックで抽出した同期信号を、設定した閾値により同期信号であるか判断する。その後、同期信号は周波数を電圧に変換し、例えば、8MHz→3.3Vに変換する。そして、コンパレータにより電圧変換された周波数とリファレンス値を比較して、その後スイッチ23(通信速度に応じたスイッチの切換が可能なデバイス)は切換えを行う。尚、同期信号の抽出はARXモデル等を利用しても抽出することができるし、通常無線で利用するプリアンブル信号を用いたクロック再生回路等により同期信号を再生してもかまわない。
、同期信号であれば、S4でvb(vk)=VCDMAとして従属電圧源から送信をする。NOであればS5でvb(vk)=VSとして従属電圧源から送信をする。
図8〜12は図1の等価回路で、電力線通信における、CDMAの1対多、多対1及び多対多の同時接続通信体系(各chへの入力がわかる電流源回路図、基地局となる情報端末のネットワーク接続図)のグランド付き電力線通信に関する回路図である。図8はグランド付き電力線通信路に注目した等価回路で、図8を順次図9、図10、図11、図12に変形する。
デバイスを用いて実現する。
各コンセントの端末局から基地局へのアップリンクを行う場合、グランド付電力線において電圧信号と電流信号が独立に重畳できる性質を用いて、各コンセントの端末局から基地局へのアップリンク(uplink)は電流信号で行い、各端末局の信号はキルヒホッフの電流側によって重ね合わせをし、符号多重信号を形成し、基地局で各端末局の情報を復調する。このとき、電圧信号によって同期信号が重畳し、各端末局はこの同期信号によってうまく符号多重信号を作れるように制御する。
図13にデジタル信号処理(DSP)実現用符号分割多重(CDMA)のシミュレーションを行うためのモデルで、送信部と受信部は1つの回線で接続した例である。実際の回線においては、電力線に限らず回線にはノイズ成分が存在し、通信に影響を与える。
図14は、符号分割多重(CDMA)送信部内部モデルを示した図で、図13のTXCODE131の内部構成を示した図である。図14のCH1〜CH4はCDMA信号をそれぞれ生成し、in1〜in4より同期信号を入力し、生成した信号のゲイン等を調整し、各出力CH1(−1)、CH1(1)、CH2(−1)、CH2(1)、CH3(−1)、CH3(1)、CH4(−1)、CH4(1)からそれぞれ送信する。上記ゲインを調整するブロックは141や142で示した三角形によって示し、四角形144は定数を示し、四角形143は加算器を示している。
図15は符号分割多重(CDMA)受信部内部モデルを示した図である。本モデルにおいては、受信側のクロック再生は行わず同期信号をパルスジェネレータにより生成している。また、RXCODE136でコードを生成し、RXCODE136の信号と前記ノイズ成分を含む合成された送信信号との相関を求めて復調を行う。RXCODE136の信号と前記ノイズ成分を含む合成された送信信号は乗算器151で乗算され、ブロック152により区間演算をし、S/Hブロック153でCLKからの同期信号を逓倍器155でクロックアップ(クロックアップを必ずする必要はない)し、その信号を基にサンプルホールドし、正負判定ブロック154で正負の判定を行い出力する。
図17は、図12のCDMAモデルの回線に、電力線モデルを配置したモデルである。そして、本モデルは、電力線インピーダンス環境と電流信号重畳型符号分割多重通信(アクセス)シミュレーションに電力線の分布定数の影響も考慮し、基地局に対する、各コンセントの端末局からのアップリンク(uplink)接続を可能とする、同時刻符号多重分割通信の原型モデルである。
次に、18Cに示す波形は、1番上の波形は、電力線インピーダンス環境で歪まされた符号分割多重信号波形であり、図17の同期信号再生ブロックで再生を行い、2番目、3番目、4番目はそれぞれ、基地局から発信された同期信号、電力線インピーダンス環境に重畳された同期信号を、分離復調した同期信号を表している。これは、同期信号の重畳と復調がうまくいっていることを示している。(数11〜数13に記載)
(実施例3)
図19は、電力線インピーダンス環境と電圧信号重畳型符号分割多重通信(アクセス)シミュレーションモデルでこれが、基地局から、各端末局へのダウンリンク接続である。(本例では電力線の分布定数的影響は考慮していない、また同期信号は簡略モデルを使用している)
アップリンクの時と同様に、本モデルの変圧トランスの一次側に交流電源を接続し、電力信号(例えば100V、50Hzまたは60Hz等)を供給する。本モデルにおける端末局は、TXCODEの各チャンネルから送信された信号を電力線に電圧信号を重畳するモデルDVP191と電圧モニタ信号変換ブロック192と電流モニタ信号変換ブロック193とコンデンサ194から構成され、本例においてはTXCODEから送信信号をDVP191を介し端末局へ送信する。
(実施例4)
図21は、電力線インピーダンス環境における、電圧と電流信号同時重畳型符号分割多重通信(アクセス)シミュレーションでこれが、基地局から、各コンセントの端末局へのダウンリンク接続と、基地局に対する、各コンセントの端末局からのアップリンク接続の同時刻混合型である。(本例では電力線の分布定数的影響は考慮していない、また同期信号は簡略モデルを使用している)
本例は図17と図19で説明したモデルより構成され、図22は電力線インピーダンス環境における、電圧と電流信号同時重畳型符号分割多重通信シミュレーション結果で、同図の22aの1番上は、電力線インピーダンス環境で歪まされた符号分割多重信号波形であり、2番目、3番目、4番目、5番目は、それぞれ、CH1、CH2、CH3、CH4にそれぞれ、電流信号として、−1、 −1、−1、1信号を入れた場合の復号の結果を示している。その次の図22bにおいて、図の1番上は、電力線インピーダンス環境で歪まされた符号分割多重信号波形であり、2番目、3番目、4番目、5番目は、それぞれ、CH1、CH2、CH3、CH4にそれぞれ、電圧信号として、1、−1、1、1信号を入れた場合の復号の結果を示している。これは、エラーを含んでいる。
符号多重信号及び同期信号を重畳、復調するために電力線の環境インピーダンスを推定して重畳、復号する方法は、各コンセントから電流信号でキルヒホッフの電流則を利用して、各チャンネルが独立に発信して符号多重信号を基地局で形成するためには、基地局以外の電力線の環境インピーダンス要素の影響を考慮しなければならない。そこで、図24のモデル方式を考案した。
図26は、環境インピーダンスの推定をARXモデルを用いて行う場合の電力線モデル例で、直列RLCはそれぞれ1Ω、1mH、1μF、AC電圧は100ボルト60Hzとした時の例である。
また、多変数システムにおけるARXモデルは数23のように離散多項式として示される。
実際に電力線を介しての通信を想定し、送信側、受信側の双方に電力線の60(Hz)成分を除去するためのフィルタを構成する。またこのとき、電流源回路は出力最大を取るように調整した状態とする。この状態で負荷抵抗RLを変化させ、RLの両端に現れる電圧を観測する。その時の測定系を図32に示し、電流源回路の回路図に関し図33に示す。同様にフィルタの回路図に関し図34に示す。但し、回路に記載した定数および回路構成はこれに限定されるものではない。
また、受信側の抵抗RLの抵抗値と、抵抗RLの両端に現れる電圧波形の振幅(受信側電圧波形振幅とする)、電圧波形の振幅とRLの抵抗値から求められる。受信側の電流振幅(受信側電流振幅とする)について表1にまとめる。
また、受信側の抵抗RLの抵抗値と、抵抗RLの両端に現れる電圧波形の振幅(受信側電圧波形振幅とする)、電圧波形の振幅とRLの抵抗値から求められる、受信側の電流振幅(受信側電流振幅とする)についての表2にまとめる。
製作した電流源回路を用い送信側、受信側の双方に電力線の60(Hz)成分を除去するためのフィルタを構成した上で、電力線へ接続し、更に電力線へ電化製品(オシロスコープ)を接続した状態で1対1の通信を、図54に示す測定系にて実験した。
電流源回路の回路図に関し図33に示す。同様にフィルタの回路図に関し図34に示す。
実験の結果、観測された送信側の電流源回路の入力信号波形、受信側の電圧波形について、図55〜図63に示す。
製作した電流源回路を用い信号発生源(送信側)1台から方形波(クロックパルス)を出力し、受信側で信号波形を観測する。また、同時に電力線通信モジュールで通信を行い、それぞれ独立して通信できるかどうかを確認する。図64に示す測定系で実験を行った。
1)電流源回路から電流信号を出力しない場合、2)周波数1(MHz)の矩形波電流信号を出力(電流源回路は出力最大を取るように調整した状態とする)している状態で同時に前回製作した電力線通信モジュールで通信を行う場合の2つの条件を比較することで、電流信号が電力線通信モジュールの通信へ与える影響を調べる。
電流源回路の回路図に関し図33に示す。同様にフィルタの回路図に関し図34に示す。
実験結果、電流源回路での通信に関して、電流検出用抵抗RLを変化させて実験した結果、観測された送信側電流源回路の入力信号波形、受信側電流検出用抵抗RLの両端に現れる信号波形について、電力線へ電化製品を接続しなかった場合の波形を図65〜図82に、接続した場合の波形を図83〜図100に示す。
電力線を通る情報内容として、音声情報、画像情報、制御情報、機器管理情報等があり、店内で使用する機器の稼動状況、故障状況を監視管理をし、遠隔操作による復旧も可能とする。
そして、店舗管理情報として店内照明、外部看板照明、出入り口ドア施錠、空調、火災、盗難、いたずら給水ポンプ、ガスメータ、在室人数などの状況を把握し、管理できる。
利用者管理情報は、洗濯機や乾燥機の利用者を画像処理や指紋照合、プリペイドカードIDなどにより特定し、利用状況を取得する。曜日、時間帯、気温、天候などと、利用状況との関係を分析し、販売促進にやくだてる。
メンテナンス要員管理情報は、店舗清掃、機器清掃、集金、補充、修理などをおこなうメンテナンス要員の活動状況、集金金額、修理履歴などを管理する。
利用者とのコミュニケーションのための情報は、機器の利用方法、クレーム、要望などをテレビ電話などの機器を用いて、遠隔地のオペレータとコミュニケーションをとり、利用者の満足度を高める。オペレータとは別に、利用者の質問をアンサー装置により答える。
上記式9、式17を変形したARXモデルの実施例について説明する。(パラメトリックなモデルの実施例の説明)
例えば、西日本においては電力会社から屋外電力線200V、60Hzで送電され、通常、配電トランスにより100V、60Hzに変換され一般家庭に引き込まれる。
配電トランスは、中性線(グランド線付き等)をもつ2線の電力線を用いる。また、配電トランスは1.5kVA用100V−200Vで、L1=143.5mH,L2=38.7mH,M=74.5mHのような特性を有したものを使用する。なお、本例では配電トランスの一次側に交流電源をAC200V−60Hzとした。
C6=5000000pF、C7=10000pF(例えば、送信機の全てのチャンネルが1で、同期パルスパラメータが振幅を1、周期4(μs)、パルス幅は周期の12.5%、パルス間隔4(μs))のときの端末から基地局に送信する多重通信シミュレーション結果を図111と図112に示す。
C6=1000(μF)、C7=1000(pF)(例えば、送信機の全てのチャンネルが1で、同期パルスパラメータは振幅を1、周期4(μs)、パルス幅は周期の12.5%、パルス間隔4(μs))のときの基地局から端末に送信する多重通信シミュレーション結果を図114と図115に示す。
マーカー付きコードによる同期法について説明する。
実施例16で示したように、コードとその同期リセットインプットシグナルは電圧と電流のように異なる量のシグナルである。
まず、マーカーシグナルを送信機の周期信号の前または後ろに加える。次に、正負の2値バイポーラ情報信号−1または1を各々のチャンネルのマーカー付き信号に乗じた信号を受信機に送る。
以下では、マーカー信号はマーカーシグナルはM系列符号のチップタイムの間の8MHzの正弦波とする。
配電トランスは、中性線(グランド線付き等)をもつ2線の電力線を用いる。また、配電トランスは1.5kVA用100V−200Vで、L1=143.5mH,L2=38.7mH,M=74.5mHのような特性を有したものを使用する。なお、本例では配電トランスの一次側に交流電源をAC200V−60Hzとした。
同期用パルスのパラメータは振幅を1、周期を4μs、パルス幅を周期の12.5%とし、パルスの初期遅れが4μsの条件のもとで、図116の基本的な電力線モデルのコンセント端末局で測定された電圧信号から8MHzの正弦波のマーカー信号を分離するARXMSを導出する。
2 分電盤
3 屋内電力線モデル
4 基地局
5 端末局(ch1〜chn)
6 家電製品等
7 メディアコンバータ
8 データリンク制御器
9 電力線通信制御器
10 電力線インピーダンスモデル
21 従属電流源
22 従属電圧源
23 切換えスイッチ
24 電圧モニタ
25 電流モニタ
131 TXCODE
132 スイッチ付き加算器(送受信制御器を含む)
133 ノイズ生成器(帯域制限付白色ノイズ)
134、137 離散化器
135 加算器
136 RXCODE
138 パルス生成器
139 復調器(demodulation)
1310 スコープ
141、142 ゲイン
143 加算器
144 固定値
151 乗算器
152 区間演算器
153 サンプルホールド
154 正負判定ブロック
155 逓倍器
171 電圧モニタ信号変換ブロック
172 コンデンサ
173 復調器(demodulation)
174 RXCODE
191 従属電圧源
192 電圧モニタ信号変換ブロック
193 電流モニタ信号変換ブロック
194 コンデンサ
195 電圧モニタ信号変換ブロック
196 コンデンサ
197 コンデンサ
198 スコープ
211 スコープ
Claims (29)
- 外部より電力線を介し供給される電力信号を、トランスの一次側を介し、前記トランスの二次側のグランド付電力線に供給される電力信号に、電圧信号と電流信号を独立して、情報信号として重畳する通信を行う電力線通信装置において、
基地局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスTの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の端末局と電力線通信をする手段と、
前記基地局は、外部通信網とも交信を行う手段と、
前記各端末局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の前記基地局とグランド付電力線を介し交信し、前記基地局から前記端末局へのダウンリンクをする手段と、
前記端末局から前記基地局へのアップリンクをする手段と、
前記端末局は、前記端末局と通信可能な装置を制御する手段と、
前記基地局と前記各端末局が前記グランド付電力線を介し交信する手段は、前記グランド付電力線と前記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定する手段と、
前記情報信号に重畳した同期信号を分離する手段と、
を具備することを特徴とする電力線通信装置。 - 前記基地局は、インピーダンスを有する素子と前記情報信号を重畳する電力線通信制御器を直列に接続し、一方の前記グランド付電力線とグランドの間に接続し、
他方の前記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、
前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき、前記各端末局を制御する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の電力線通信装置。 - 前記基地局は、従属電圧源と従属電流源と、前記従属電圧源と前記従属電流源を切換える手段と、
前記従属電圧源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳する手段と、
前記従属電流源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1または2に記載の電力線通信装置。 - 前記基地局は、符号分割多重アクセス型の同時接続を行う手段を具備することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の電力線通信装置。
- 前記端末局は、インピーダンスを有する素子と前記情報信号を重畳する電力線通信制御器は直列に接続し、一方の前記グランド付電力線とグランドの間に接続し、
他方の前記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、
前記端末局と通信可能な装置より取得した情報に基づき、前記基地局を制御する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1または2に記載の電力線通信装置。 - 前記端末局は、従属電圧源と従属電流源と、前記従属電圧源と前記従属電流源を切換える手段と、
前記従属電圧源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳する手段と、
前記従属電流源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1、2、5のいずれか1項に記載の電力線通信装置。 - 前記端末局は、符号分割多重アクセス型の同時接続を行う手段を具備することを特徴とする請求項1、2、5、6いずれか1項に記載の電力線通信装置。
- 前記端末局は、前記基地局を用いることも可能であり、前記端末局に前記外部通信網と交信する手段を付加することで前記基地局となることを特徴とする請求項1、2、5、6、7いずれか1項に記載の電力線通信装置。
- 前記インピーダンスを有する素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項2または5に記載の電力線通信装置。
- 前記インピーダンスを有する素子は、低周波を遮断し、インピーダンスを有する、回路であることを具備することを特徴とする請求項2または5に記載の電力線通信装置。
- 前記アップリンクは、前記基地局の前記従属電圧源により同期信号を生成し、前記グランド付電力線に重畳する手段と、
前記各端末局の前記従属電流源により情報信号を生成し、キルヒホッフの電流則により重ね合わせて、符号分割多重アクセス信号を形成し、前記同期信号のタイミングに基づき前記グランド付電力線に重畳する手段と、
前記基地局は、前記各端末局で重畳した前記符号分割多重信号から前記情報信号を復調する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1記載の電力線通信装置。 - 前記ダウンリンクは、前記端末局の前記従属電流源により同期信号を生成し、前記グランド付電力線に重畳する手段と、
前記各基地局の前記従属電圧源により情報信号を生成し、符号分割多重アクセス信号を形成し、前記同期信号のタイミングに基づき前記グランド付電力線に重畳する手段と、
前記各端末局は、前記基地局で重畳した前記符号分割多重信号から前記情報信号を復調する手段と、
を具備することを特徴とする請求項1記載の電力線通信装置。 - 前記グランド付電力線と前記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定する手段は、
前記符号分割多重信号及び前記同期信号の重畳、復調のために電力線のインピーダンスを推定し、パラメトリックなモデルを利用して推定できる手段と、
を具備することを特徴とする請求項1記載の電力線通信装置。 - 前記同期信号を分離する手段は、パラメトリックなモデルを利用して推定をすることで、電圧信号または、電流信号を重畳信号から抽出することができる手段を具備することを特徴とする請求項1項に記載の電力線通信装置。
- 外部より電力線を介し供給される電力信号を、トランスの一次側を介し、前記トランスの二次側のグランド付電力線に供給される電力信号に、電圧信号と電流信号を独立して、情報信号として重畳する通信を行う電力線通信方法において、
基地局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスTの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の端末局と電力線通信をし、
前記基地局は、外部通信網とも交信を行い、
前記各端末局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の前記基地局とグランド付電力線を介し交信し、前記基地局から前記端末局へのダウンリンクをし、
前記端末局から前記基地局へのアップリンクをし、
前記端末局は、前記端末局と通信可能な装置を制御し、
前記基地局と前記各端末局が前記グランド付電力線を介し交信し、前記グランド付電力線と前記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定し、
前記情報信号に重畳した同期信号を分離することを特徴とする電力線通信方法。 - 前記基地局は、インピーダンスを有する素子と前記情報信号を重畳する電力線通信制御器を直列に接続し、一方の前記グランド付電力線とグランドの間に接続し、
他方の前記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、
前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき、前記各端末局を制御することを特徴とする請求項15に記載の電力線通信方法。 - 前記基地局は、従属電圧源と従属電流源と、前記従属電圧源と前記従属電流源を切換えをし、
前記従属電圧源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳し、
前記従属電流源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳することを特徴とする請求項15または16に記載の電力線通信方法。 - 前記基地局は、符号分割多重アクセス型の同時接続を行うことを特徴とする請求項15〜17いずれか1項に記載の電力線通信方法。
- 前記端末局は、インピーダンスを有する素子と前記情報信号を重畳する電力線通信制御器は直列に接続し、一方の前記グランド付電力線とグランドの間に接続し、
他方の前記グランド付電力線とグランドの間にインピーダンスを有する素子を接続し、
前記端末局と通信可能な装置より取得した情報に基づき、前記基地局を制御することを特徴とする請求項15または16に記載の電力線通信方法。 - 前記端末局は、従属電圧源と従属電流源と、前記従属電圧源と前記従属電流源を切換えをし、
前記従属電圧源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳し、
前記従属電流源は、前記外部通信網と交信を行い、取得した情報に基づき生成した情報信号を重畳することを特徴とする請求項15、16、19のいずれか1項に記載の電力線通信方法。 - 前記端末局は、符号分割多重アクセス型の同時接続を行うことを特徴とする請求項15、16、19、20いずれか1項に記載の電力線通信方法。
- 前記端末局は、前記基地局を用いることも可能であり、前記端末局に前記外部通信網と交信する方法を付加することで前記基地局となることを特徴とする請求項15、16、19、20、21いずれか1項に記載の電力線通信方法。
- 前記インピーダンスを有する素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項2または5に記載の電力線通信方法。
- 前記インピーダンスを有する素子は、低周波を遮断し、インピーダンスを有する、回路であることを特徴とする請求項16または19に記載の電力線通信方法。
- 前記アップリンクは、前記基地局の前記従属電圧源により同期信号を生成し、前記グランド付電力線に重畳し、
前記各端末局の前記従属電流源により情報信号を生成し、キルヒホッフの電流則により重ね合わせて、符号分割多重アクセス信号を形成し、前記同期信号のタイミングに基づき前記グランド付電力線に重畳し、
前記基地局は、前記各端末局で重畳した前記符号分割多重信号から前記情報信号を復調することを特徴とする請求項15記載の電力線通信方法。 - 前記ダウンリンクは、前記端末局の前記従属電流源により同期信号を生成し、前記グランド付電力線に重畳し、
前記各基地局の前記従属電圧源により情報信号を生成し、符号分割多重アクセス信号を形成し、前記同期信号のタイミングに基づき前記グランド付電力線に重畳し、
前記各端末局は、前記基地局で重畳した前記符号分割多重信号から前記情報信号を復調することを特徴とする請求項15記載の電力線通信方法。 - 前記グランド付電力線と前記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定し、
前記符号分割多重信号及び前記同期信号の重畳、復調のために電力線のインピーダンスを推定し、パラメトリックなモデルを利用して推定できることを特徴とする請求項15記載の電力線通信方法。 - 前記同期信号を分離は、パラメトリックなモデルを利用して推定をすることで、電圧信号または、電流信号を重畳信号から抽出することができることを特徴とする請求項15項に記載の電力線通信方法。
- 外部より電力線を介し供給される電力信号を、トランスの一次側を介し、前記トランスの二次側のグランド付電力線に供給される電力信号に、電圧信号と電流信号を独立して、情報信号として重畳する通信を行う電力線通信システムに使用するプログラムであって、
基地局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスTの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の端末局と電力線通信する機能と、
前記基地局は、外部通信網とも交信を行う機能と、
前記各端末局は、前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続され、
前記トランスの二次側のグランド付電力線間に接続する少なくとも1つ以上の前記基地局とグランド付電力線を介し交信し、前記基地局から前記端末局へのダウンリンクを行う機能と、
前記端末局から前記基地局へのアップリンクを行う機能と、
前記端末局は、前記端末局と通信可能な装置を制御を行う機能と、
前記基地局と前記各端末局が前記グランド付電力線を介し交信し、前記グランド付電力線と前記電力線通信装置の回路要素から決まるインピーダンスを推定する機能と、
前記情報信号に重畳した同期信号を分離する機能と、
を少なくともコンピュータで実行可能なプログラム。
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