JP2009510867A - Multiple broadband communications over power lines - Google Patents

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ジョナサン, エフライム, デイヴィッド ハーウィッツ,
フアン カルロス, リヴェイロ インスア,
ニルス, ハカン フォウレン,
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ギグル セミコンダクター リミテッド
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Abstract

電力線を通じて通信するシステム及び方法は、複数の広帯域周波数範囲を通じて実質的に同時に通信するように構成されている。通信ノードから2つの異なる周波数において信号を同時に通信することができる。これらの信号を複数の異なるノードと交換することができ、これらの信号は独立しているデータを含んでいることができる。いくつかの実施形態においては、広帯域周波数範囲のいくつかが30MHzより高い。
【選択図】 図3
Systems and methods for communicating over power lines are configured to communicate substantially simultaneously over multiple broadband frequency ranges. Signals can be communicated simultaneously at two different frequencies from the communication node. These signals can be exchanged with a plurality of different nodes, and these signals can contain independent data. In some embodiments, some of the wideband frequency range is higher than 30 MHz.
[Selection] Figure 3

Description

発明の分野Field of Invention

本発明は、電力線通信のシステム及び方法に関し、詳細には、広帯域電力線通信のシステム及び方法に関する。   The present invention relates to systems and methods for power line communication, and more particularly to systems and methods for broadband power line communication.

発明の背景Background of the Invention

デジタルコンテンツ(例えば、MP3オーディオ、MPEG4ビデオ、デジタル写真)の利用が拡大するに伴って、デジタル通信システムを改良する必要性が広く認識されている。電力線通信(PLC)は、データを信号に符号化し、既存の電力線を通じて、電気の供給に使用されていない周波帯域においてその信号を送信する技術である。従って、PLCは、広く普及している既存の配電網を利用して広範なネットワークカバレッジを提供する。更に、PLCでは、従来の電気コンセントからデータにアクセスすることができるため、建物(又は建物内の様々な部分)に新たな配線を敷設する必要がない。従って、PLCは、導入コストが低いという更なる利点を提供する。   As the use of digital content (eg, MP3 audio, MPEG4 video, digital photographs) expands, the need to improve digital communication systems is widely recognized. Power line communication (PLC) is a technology that encodes data into a signal and transmits the signal through an existing power line in a frequency band that is not used to supply electricity. Accordingly, the PLC provides a wide network coverage by using an existing power distribution network that is widely spread. Furthermore, in PLC, since data can be accessed from a conventional electrical outlet, it is not necessary to lay new wiring in a building (or various parts in the building). Thus, PLC offers the further advantage of low installation costs.

図1を参照し、家庭10は、一般に、幹線配電システムを備えており、このシステムは、1つ以上の環状配電系と、いくつかのスタブと、接続箱12に戻る配電系とから構成されている。一例として、いま、家庭10が4つの部屋14,16,18,20を備えているとする。部屋14〜20のそれぞれは、異なる数のコンセント及びその他の幹線接続部を有することができる。例えば、部屋14が1つのみの接続部22を有し、部屋16が2つの接続部24,26を有し、部屋18が3つの接続部28,30,32を有し、部屋20が6つの接続部34,36,38,40,42,44を有することができる。   With reference to FIG. 1, a home 10 generally includes a trunk power distribution system, which is composed of one or more annular power distribution systems, several stubs, and a power distribution system that returns to the junction box 12. ing. As an example, now assume that the home 10 includes four rooms 14, 16, 18, and 20. Each of the rooms 14-20 can have a different number of outlets and other trunk connections. For example, the room 14 has only one connection 22, the room 16 has two connections 24, 26, the room 18 has three connections 28, 30, 32, and the room 20 has 6 There can be two connections 34, 36, 38, 40, 42, 44.

従って、家庭10の中の複数の異なる電気コンセントの間に、様々な距離及び経路が存在する。具体的には、互いの距離が最も近いコンセントは、マルチプラグにおけるコンセントであり、互いの距離が最も遠いコンセントは、異なる環状配電系のスタブの端部におけるコンセント(例えば物置及び屋根裏のコンセント)である。互いの距離が最も遠いこれらのコンセントの間の通信は、一般に接続箱12を通る。しかしながら、特定の用途(例えばホームシアター)に関連付けられるコンセントのほとんどは、互いに比較的近くに位置している。   Accordingly, there are various distances and paths between different electrical outlets in the home 10. Specifically, the outlets that are closest to each other are outlets in a multi-plug, and the outlets that are farthest away from each other are outlets at the ends of stubs in different circular distribution systems (eg, storage and attic outlets). is there. Communication between these outlets that are furthest from each other generally passes through the junction box 12. However, most outlets associated with a particular application (eg, home theater) are located relatively close to each other.

電力線及び接続部のチャネル容量は、特に送信信号の周波数に応じて減衰するため、現在の世代のPLCシステムは、比較的低い周波数(すなわち30MHz以下)において信号を送信することにより適切な送信距離が得られるように構築されている。しかしながら、このような低い送信周波数を使用しているため、PLCシステムにおいて達成可能な最大データスループットが制限されている。   Since the channel capacity of the power line and the connection is attenuated particularly according to the frequency of the transmission signal, the current generation PLC system has a suitable transmission distance by transmitting a signal at a relatively low frequency (that is, 30 MHz or less). It is built to be obtained. However, using such a low transmission frequency limits the maximum data throughput that can be achieved in a PLC system.

アナログ信号を受信するプロセスと、変調した信号を注入するプロセスは、異なるPLC規格によって別々に扱われている。現在の方法では、信号経路に対して何らかのアナログ処理(analog conditioning)を実行する(例えば、アンチエイリアスや平滑化のための低域通過フィルタリング、或いは幹線の低周波[<<1KHz]高電圧成分を取り除くためのAC結合)。しかしながら、同時に機能することのできる2つ以上の広帯域PLC技術を組み合わせるアナログシステムは存在しない。   The process of receiving an analog signal and the process of injecting a modulated signal are handled separately by different PLC standards. Current methods perform some analog conditioning on the signal path (eg, low-pass filtering for anti-aliasing or smoothing, or remove the mains low-frequency [<< 1 KHz] high-voltage component. AC coupling for). However, there are no analog systems that combine two or more broadband PLC technologies that can function simultaneously.

複数の電力線通信規格が定義されている。具体的には、「Homeplug 1.0/1.1」規格、「Homeplug AV」規格、CEPCA規格、「Digital Home Standard」が挙げられる。   A plurality of power line communication standards are defined. Specifically, “Homeplug 1.0 / 1.1” standard, “Homeplug AV” standard, CEPCA standard, and “Digital Home Standard” are listed.

ほとんどの通信システムと同様に、従来技術のPLCシステムにおける主たる問題の1つは、既存の技術との互換性を維持しながら、妥当な実施コストにおいて高いスループット及び広いカバレッジを得ることである。現在、数百MBit/秒の送信速度を提供するPLCシステムがいくつか市販されているが、これらのシステムは、bps/Hzが高い(すなわち約10bps/Hz)変調方式を使用しているため実施コストが高く、この変調方式では、高精度のデータコンバータと極めて高い線形性のインタフェースエレクトロニクスとを必要とし、変調の計算が複雑であるためデジタル実装のコストが増大する。   As with most communication systems, one of the main problems in prior art PLC systems is obtaining high throughput and wide coverage at reasonable implementation costs while maintaining compatibility with existing technologies. There are currently several commercially available PLC systems that provide a transmission rate of several hundred MBit / second, but these systems are implemented because they use modulation schemes with high bps / Hz (ie, about 10 bps / Hz). The cost is high and this modulation scheme requires a highly accurate data converter and extremely high linearity interface electronics, and the complexity of the modulation calculations increases the cost of digital implementation.

従って、上記及びその他の問題を克服する改良されたPLCシステムのニーズが存在している。   Accordingly, there is a need for an improved PLC system that overcomes these and other problems.

発明の概要Summary of the Invention

様々な実施形態は、複数の広帯域周波数範囲を通じてデータを同時に送信する、若しくは同時に受信する、又はその両方を行うことによって、電力線を通じて通信するシステム及び方法、を含んでいる。様々な実施形態は、複数の広帯域周波数範囲を使用するように構成されている少なくとも1つの電力線通信装置を備えている電力線通信ネットワーク、を含んでいる。   Various embodiments include systems and methods for communicating over a power line by simultaneously transmitting and / or receiving data over multiple broadband frequency ranges. Various embodiments include a power line communication network comprising at least one power line communication device configured to use multiple broadband frequency ranges.

いくつかの実施形態は、電力線を通じて通信するシステムであって、電力線を通じて通信する装置と、電力線に接続するシステムと、装置からのデータを適切なアプリケーションに送信する、又はアプリケーションからのデータを装置に送信するシステムと、を備えている、システム、を含んでいる。   Some embodiments are systems that communicate over a power line, devices that communicate over the power line, systems that connect to the power line, send data from the device to the appropriate application, or send data from the application to the device. A system comprising: a system for transmitting.

いくつかの実施形態においては、本電力線通信装置は、同時に、若しくは独立して、又は同時且つ独立して動作することのできる複数の独立している広帯域周波帯域(wideband frequency band)にデータの送信を拡張することによって、電力線ネットワークのスループット/カバレッジ/コストパフォーマンスの間でのトレードオフが、現在の世代のPLCネットワークと比較して改良されるように構成されている。   In some embodiments, the power line communication device transmits data in multiple independent wideband frequency bands that can operate simultaneously, independently, or simultaneously and independently. Is designed to improve the trade-off between power line network throughput / coverage / cost performance compared to current generation PLC networks.

更に、本電力線通信装置は、オプションとして、周波帯域のうちの1つ以上を使用して、以前の電力線技術を使用しているノードとの通信を容易にすることによって、相互運用性を促進する。このようにして、本電力線通信装置は、以前の技術のノードが、パフォーマンスを損なうことなく新しい世代の電力線技術と一緒に機能する、ネットワークのスケーラブルな実施形態を構築する方法を提供する。   Further, the power line communication device optionally promotes interoperability by facilitating communication with nodes using previous power line technology using one or more of the frequency bands. . In this way, the power line communication device provides a way to build a scalable embodiment of the network where the nodes of the previous technology work with the new generation of power line technology without compromising performance.

より詳細には、本電力線通信装置では、現在の世界的なEMC規制及びEMC規格への適合を維持しながら、30MHzを超える周波数の使用が可能である。これは、(電力線の規格若しくは規制、又はその両方において現在使用されている)30MHzより低い周波数の信号と、30MHzより高い周波数の少なくとも1つの別の信号とを使用することによって、信号のパフォーマンスが干渉によって低下することなしに達成される。   More specifically, the power line communication apparatus can use a frequency exceeding 30 MHz while maintaining conformity with the current worldwide EMC regulations and EMC standards. This is because signal performance is reduced by using a signal at a frequency lower than 30 MHz (currently used in power line standards and / or regulations) and at least one other signal at a frequency higher than 30 MHz. Achievable without degradation due to interference.

この結果として、新規のPLCシステムでは、広帯域における(現時点では1MHz〜30MHzの周波数範囲における)既存の電力線通信技術との相互運用性が促進され、大幅に高い新しい広帯域(例えば、30MHz〜1GHzの間の周波数)にシステムを拡張することができる。結果としての通信システムでは、全体的なスループットが高まり、その一方で、特定の1つの広帯域の実施形態が単純化される。   As a result, the new PLC system facilitates interoperability with existing power line communication technologies in the wideband (currently in the frequency range of 1 MHz to 30 MHz) and significantly higher new wideband (e.g., between 30 MHz and 1 GHz). System) can be extended to The resulting communication system increases the overall throughput, while simplifying one particular broadband embodiment.

本電力線通信装置は、アナログ信号分離デバイス(例えばアナログフィルタ)を使用しているネットワークインタフェースを備えており、アナログ信号分離デバイスは、電力線から受信される複数の異なる広帯域信号の経路を、これらの信号がそれぞれのデジタル表現に変換される前に分離する。更に、このアナログ信号分離デバイスは、電力線を通じて送信される複数の異なる広帯域信号の経路を、(デジタル表現から変換された後に)分離する。オプションとして、ネットワークインタフェースデバイスは、共存、同期、双方向送信のうちの1つ以上を可能にするための方式として、TDMA(時分割多元接続)若しくはFDMA(周波数分割多元接続)、又はその両方を使用している。   The power line communication apparatus includes a network interface using an analog signal separation device (for example, an analog filter), and the analog signal separation device routes a plurality of different broadband signals received from the power line to these signals. Are separated before being converted into their respective digital representations. In addition, the analog signal separation device separates (after being converted from the digital representation) a plurality of different broadband signal paths transmitted over the power line. Optionally, the network interface device may use TDMA (Time Division Multiple Access) or FDMA (Frequency Division Multiple Access), or both, as a scheme to enable one or more of coexistence, synchronization, and bidirectional transmission. I use it.

アナログ信号分離デバイスは、別個独立の電子コンポーネント若しくは集積電子コンポーネント、又はこの両方と、これらのコンポーネントを相互接続するために使用される、一般的な特性の配線若しくはプリント基板トレース、又はその両方とを備えているブロック要素から構成されている。   An analog signal separation device includes separate and / or integrated electronic components, and general characteristics of wiring and / or printed circuit board traces, or both, used to interconnect these components. It is made up of block elements.

いくつかの実施形態においては、本電力線通信装置は、拡張して大きな総帯域幅を提供する(ただし複数の異なる周波数範囲における注入電力レベルが大幅に異なる)ことができるように、若しくは、同じネットワーク上の既存の他の技術と共存して相互運用されるように、又はその両方であるように、構成されているシステム、において使用される。   In some embodiments, the power line communication device can be expanded to provide a large total bandwidth (but with significantly different injected power levels in different frequency ranges) or in the same network Used in a system that is configured to coexist and / or both coexist with other existing technologies above.

様々な実施形態においては、既存の電力線技術と、新しい世代の電力線技術のそれぞれは、様々な変調方式(例えば、OFDM、CDMA(符号分割多元接続)、OWDM(直交ウェーブレット領域変調(orthogonal wavelet domain modulation))のうちの1つ以上を単独若しくは組合せとして)を実施するように構成されている。本電力線通信装置は、そのチャネル状態に応じて、広帯域のいずれか又はすべてを通じてデータを送信することができる。更に、本電力線通信装置は、そのネットワーク機能に応じて、単一のデータ源からのデータを分配する、又は、単一のデータ源からのデータとネットワーク上の別のノードから繰り返されるデータとを組み合わせることができる。   In various embodiments, each of the existing power line technology and the new generation of power line technology can be implemented in various modulation schemes (eg, OFDM, CDMA (code division multiple access), OWDM (orthogonal wavelet domain modulation). )) Is performed alone or in combination. The power line communication apparatus can transmit data through any or all of the broadband according to the channel state. Furthermore, the power line communication device distributes data from a single data source or repeats data from a single data source and data from another node on the network, depending on its network function. Can be combined.

様々な実施形態においては、電力線通信ネットワーク上のノードのそれぞれは、電力線ネットワークインタフェースデバイスの一部としてのアナログ信号分離デバイスとモデムコンバータ(例えば、DFE(デジタルフロントエンド)、MAC(メディアアクセスコントロール)など)とを組み込んでいる装置と、アプリケーション(例えば、コンピュータ、大容量記憶装置、ディスプレイ装置、スピーカー、DVD(デジタルヴァーサタイルディスク)プレイヤー、PVR(HDDレコーダー)など)、若しくは、アプリケーションを接続するためのインタフェース(例えば、デジタルオーディオインタフェース、デジタルビデオインタフェース、アナログオーディオインタフェース、アナログビデオインタフェース、イーサネットインタフェース、IEEE1394/Firewire/iLinkインタフェース、USB(ユニバーサルシリアルバス)インタフェースなど)、又はその両方、である。   In various embodiments, each of the nodes on the power line communication network includes an analog signal separation device and a modem converter (eg, DFE (Digital Front End), MAC (Media Access Control), etc.) as part of the power line network interface device. ) And an application (for example, a computer, a mass storage device, a display device, a speaker, a DVD (digital versatile disc) player, a PVR (HDD recorder), etc.) or an application Interface (eg, digital audio interface, digital video interface, analog audio interface, analog video interface, Ethernet interface) Esu, IEEE1394 / Firewire / iLink interface, USB (Universal Serial Bus) interface, etc.), or both, is.

いくつかの実施形態においては、本電力線通信装置は、(現在の規格及び注入電力の規制に基づいて)約30MHzより低い周波数の信号と、30MHzより高い周波数の少なくとも1つの別の信号とを、信号のパフォーマンスが干渉によって低下することなく、使用するように構成されている。この特徴により、本電力線通信装置では、スループットを高めることができる一方で、以前のPLC技術との相互運用性が可能になる。低周波帯域を使用する利点は、規制によって許容される注入電力が大きいことと、チャネルの減衰が小さいこととにより、高周波帯域を使用したときに達成可能であるよりも大きなカバレッジ(例えば、より大きな距離の間の通信)が可能となることである。高帯域を使用することの利点は、利用可能な帯域幅が高いため、達成可能なスループットが高いことである。   In some embodiments, the power line communication device transmits a signal at a frequency below about 30 MHz (based on current standards and injected power regulations) and at least one other signal at a frequency above 30 MHz. The signal performance is configured to be used without being degraded by interference. Due to this feature, the power line communication apparatus can increase the throughput, while enabling interoperability with the previous PLC technology. The advantage of using the lower frequency band is that the higher injected power allowed by regulation and the lower attenuation of the channel, the greater coverage (e.g., greater than is achievable when using the higher frequency band). Communication between distances). The advantage of using high bandwidth is that the achievable throughput is high due to the high available bandwidth.

いくつかの実施形態においては、本電力線通信装置は、家庭における一般的なトポロジ(接続形態)の電力線を利用するように構成されており、このトポロジにおいては、関連する一連の装置及びソケットが一般に互いに近くにまとめられており(例えば、リビングルーム内のプラズマディスプレイ、DVDプレイヤー、及びスピーカー)、別の場所では別の一連の装置及びソケットがまとめられている(例えば、ホームオフィス内のデスクトッププリンタ、スキャナ、及びADSLルータ)。このような家庭のトポロジでは、(グループのそれぞれの中で同時且つ独立して利用可能である)高帯域によって提供される、高スループットの短距離のカバレッジを使用することが有利であり、その一方で、グループ間のデータ通信については、その大部分を低帯域を使用して伝えることができる。更に、通信ノードによっては、高帯域及び低帯域の両方における通信の使用が有利であることが理解されるであろう。   In some embodiments, the power line communication device is configured to utilize a power line of a common topology in a home, in which the associated set of devices and sockets are generally Grouped close together (eg, a plasma display, DVD player, and speakers in a living room), and another set of devices and sockets grouped elsewhere (eg, a desktop printer in a home office, Scanner and ADSL router). In such home topologies, it is advantageous to use high-throughput, short-range coverage provided by high bandwidth (available simultaneously and independently within each of the groups), while Thus, most of the data communication between groups can be transmitted using a low bandwidth. Furthermore, it will be appreciated that the use of communications in both high and low bands is advantageous for some communication nodes.

いくつかの実施形態においては、複数の広帯域を並列に使用することにより、異なる注入電力レベル、受信器感度、送信時間、シンボル長、及び変調手法を使用して、広帯域のそれぞれのパフォーマンス及びコストを最適化することができ、たとえ複数のアナログフロントエンド及びデジタルフロントエンドを提供する必要があるにしても、より良好なコストパフォーマンスの解決策が得られる。実施コストにおいて有利である理由の1つとして、広帯域のそれぞれにおいてbps/Hzを低減することができる一方で、追加の帯域幅が利用可能であるためスループットパフォーマンスを依然として維持することができることが挙げられる。複数の広帯域通信技術を実施するコストは、この効果によって非線形的に埋め合わされる。更には、1つ以上の高帯域のカバレッジが低減することは、(許容される注入電力が大きい)低帯域を並列に使用することによって相殺される。例えば、様々な実施形態において、本電力線通信装置を使用することにより、複数の広帯域を通じて、より低いbps/Hz(すなわち10bps/Hzではなく約5bps/Hz)の変調方式を使用することによって、現在の200Mbpsのシステムよりも低いコストにおいてGbit/sのパフォーマンスを提供することができる。   In some embodiments, multiple broadbands are used in parallel, thereby using different injection power levels, receiver sensitivities, transmission times, symbol lengths, and modulation techniques to reduce the performance and cost of each broadband. Can be optimized, and even if it is necessary to provide multiple analog front ends and digital front ends, a better cost performance solution is obtained. One of the reasons why it is advantageous in implementation cost is that it can reduce bps / Hz in each of the widebands while still maintaining throughput performance because additional bandwidth is available. . The cost of implementing multiple broadband communication technologies is offset non-linearly by this effect. Furthermore, the reduction of the coverage of one or more high bands is offset by using low bands in parallel (higher injected power allowed). For example, in various embodiments, by using the present power line communication device, by using a modulation scheme of lower bps / Hz (ie, about 5 bps / Hz instead of 10 bps / Hz) through multiple broadbands, Gbit / s performance can be provided at a lower cost than current 200 Mbps systems.

様々な実施形態においては、本ネットワークインタフェースデバイスは、アナログ信号分離を使用し、且つ複数のアナログフロントエンドを含んでいるように構成されている。周波数に基づいてアナログ信号分離を使用することにより、オプションとして広帯域技術のそれぞれを独立して動作させることができ、ネットワークインタフェースデバイスは、以下の特徴の1つ以上を含んでいることができる。   In various embodiments, the network interface device is configured to use analog signal separation and include multiple analog front ends. By using analog signal separation based on frequency, each of the wideband technologies can optionally be operated independently, and the network interface device can include one or more of the following features.

(a)本ネットワークインタフェースデバイスは、特定周波帯域からの信号を処理するために使用されるアナログ−デジタルコンバータ(ADC)と、デジタル−アナログコンバータ(DAC)と、PGA又はラインドライバのパフォーマンスを独立して最適化することができるように構成されている。この最適化は、周波帯域の必要な帯域幅、線形性、及び動的特性が得られるように実行され、EMC規制に適合するうえで要求される電力レベル、若しくは周波帯域のカバレッジ、又はその両方について最適化される。   (A) The network interface device is independent of the performance of an analog-to-digital converter (ADC), a digital-to-analog converter (DAC), and a PGA or line driver used to process signals from a specific frequency band. And can be optimized. This optimization is performed to obtain the required bandwidth, linearity, and dynamic characteristics of the frequency band, and the power level required to comply with EMC regulations and / or frequency band coverage. Optimized for.

(b)本ネットワークインタフェースデバイスは、電力線通信装置において、周波帯域の1つを使用する一方で、更なる通信用に別の周波帯域を独立して利用する(且つその別の周波帯域との禁止されている干渉が生じない)ことにより、既存の規格との互換性及び相互運用性が維持されるように、構成されている(例えば、2MHz〜28MHzの範囲内の周波数を使用する「Homeplug AV」規格が、30MHzより高い周波数を使用する別の規格と同時に動作することができる)。   (B) The network interface device uses one of the frequency bands in the power line communication device, but independently uses another frequency band for further communication (and prohibition from the other frequency band) Configured so that compatibility and interoperability with existing standards is maintained (eg, “Homeplug AV using frequencies in the range of 2 MHz to 28 MHz). "The standard can operate simultaneously with another standard that uses frequencies higher than 30 MHz).

(c)本ネットワークインタフェースデバイスは、追加の広帯域(この広帯域は同じ変調技術を使用する必要はなく、その新たな周波帯域の電力線チャネル特性に最良に合致する変調技術を使用することができる)を含めることができるようにすることによって、電力線通信装置の容量が増大するように、構成されている。   (C) The network interface device has an additional wideband (which need not use the same modulation technique, and can use a modulation technique that best matches the power line channel characteristics of the new frequency band). By being able to include, it is comprised so that the capacity | capacitance of a power line communication apparatus may increase.

(d)本ネットワークインタフェースデバイスは、複数の異なる広帯域が、他の広帯域と同期することなく、或いは他の広帯域に依存せずに、動作することができるように構成されている。   (D) The network interface device is configured such that a plurality of different broadbands can operate without being synchronized with or dependent on other broadbands.

様々な実施形態においては、本電力線通信装置は、例えば以下に挙げる別のネットワーク技術の1つ以上をそれぞれ独立して追加することができるように、更に構成されている。   In various embodiments, the power line communication device is further configured so that, for example, one or more of the following other network technologies can be added independently.

(a)様々な異なる通信レベル(デジタルフロントエンド、MAC層、又はアプリケーション層など)における複数の異なる帯域からのデータを組み合わせる;   (A) combining data from multiple different bands at various different communication levels (such as digital front end, MAC layer, or application layer);

(b)定義されているアナログ広帯域周波数の1つの中の特定の周波数の放射を制限するため、変調方式においてノッチを使用する;   (B) use notches in the modulation scheme to limit the emission of a particular frequency within one of the defined analog broadband frequencies;

(c)ノードにおけるリピータを使用して、同じ周波帯域又は異なる周波帯域において再送信する;   (C) using a repeater at the node to retransmit in the same frequency band or in a different frequency band;

(d)一連の変調方式(例えば、OFDM、CDMA、ODWMのうちの1つ以上)を使用する;及び/又は、   (D) using a series of modulation schemes (eg, one or more of OFDM, CDMA, ODWM); and / or

(e)ポイントツーポイント、ポイントツーマルチポイント、マルチポイントツーマルチポイント、のうちの1つ以上の通信パターンを形成する。   (E) One or more communication patterns of point-to-point, point-to-multipoint, and multipoint-to-multipoint are formed.

いくつかの実施形態においては、本ネットワークインタフェースデバイスは、システムコストを最小にしながら、パフォーマンス、共存性、及び相互運用性を最大にするため、複数の異なる経路を通じて通信されるデータを組み合わせる、及び分離することができる。   In some embodiments, the network interface device combines and separates data communicated over multiple different paths to maximize performance, coexistence, and interoperability while minimizing system cost. can do.

本発明の様々な実施形態は、1つ以上のアプリケーションからのデジタルデータを受信するステップと、デジタルデータの第1の部分を、第1の広帯域周波数範囲内の第1の信号に符号化するステップであって、第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低い、ステップと、デジタルデータの第2の部分を、第2の広帯域周波数範囲内の第2の信号に符号化するステップであって、第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、ステップと、第1の信号と第2の信号とを組み合わせて、組み合わされた信号を生成するステップと、組み合わされた信号を電力線を通じて送信するステップと、を含んでいる方法、を含んでいる。   Various embodiments of the invention receive digital data from one or more applications and encode a first portion of the digital data into a first signal within a first wideband frequency range. And wherein at least a portion of the first wideband frequency range is less than 30 MHz and encoding the second portion of the digital data into a second signal within the second wideband frequency range. And at least a portion of the second wideband frequency range is greater than 30 MHz, combining the first signal and the second signal to generate a combined signal, and combining the combined signal with the power line And transmitting through the method.

本発明の様々な実施形態は、電力線を通じて信号を受信するステップと、受信した信号を、第1の広帯域周波数範囲内の第1の信号成分と、第2の広帯域周波数範囲内の第2の信号成分とに分離するステップであって、第1の広帯域周波数範囲と第2の広帯域周波数範囲のそれぞれが少なくとも10MHzの幅である、ステップと、第1の信号成分と第2の信号成分とを個別に処理してデジタルデータを取り出すステップと、デジタルデータを1つ以上のアプリケーションに提供するステップと、を含んでいる方法、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention include receiving a signal over a power line, receiving the received signal as a first signal component within a first wideband frequency range, and a second signal within a second wideband frequency range. Separating the first and second signal components separately, wherein the first wideband frequency range and the second wideband frequency range are each at least 10 MHz wide Processing to retrieve digital data and providing the digital data to one or more applications.

本発明の様々な実施形態は、少なくとも10MHzの幅の第1の広帯域周波数範囲と少なくとも5MHzの幅の第2の広帯域周波数範囲とを使用して通信するように構成されている第1の通信ノードと、第1の広帯域周波数範囲及び第2の広帯域周波数範囲の両方を同時に使用することによって、第1の通信ノードと電力線を通じて通信するように構成されている第2の通信ノードと、を備えている通信ネットワーク、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention include a first communication node configured to communicate using a first wideband frequency range that is at least 10 MHz wide and a second wideband frequency range that is at least 5 MHz wide. And a second communication node configured to communicate with the first communication node through a power line by using both the first wideband frequency range and the second wideband frequency range simultaneously. Communication network.

本発明の様々な実施形態は、電力線を通じてデータを通信するように構成されている結合器であって、データの第1の部分が第1の広帯域周波数範囲を使用して通信され、データの第2の部分が、第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して通信され、データの第1の部分がデータの第2の部分とは独立している、結合器と、データの第1の部分を処理するように構成されている第1のロジックと、データの第2の部分を処理するように構成されている第2のロジックと、を備えている通信装置、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention are combiners configured to communicate data over a power line, wherein a first portion of data is communicated using a first wideband frequency range, The two parts are communicated using a second wideband frequency range independent of the first wideband frequency range, and the first part of the data is independent of the second part of the data And a first logic configured to process a first portion of data and a second logic configured to process a second portion of data. Device.

本発明の様々な実施形態は、第1の広帯域周波数範囲を使用して通信するように構成されている第1の通信ノードと、第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して通信するように構成されている第2の通信ノードと、第1の広帯域周波数範囲を使用しての第1の通信ノードからの電力線を通じた通信と、第2の広帯域周波数範囲を使用しての第2の通信ノードからの電力線を通じた通信とを、同時に且つ独立して受信するように構成されている第3の通信ノードと、を備えている通信ネットワーク、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention include a first communication node configured to communicate using a first wideband frequency range, and a second wideband frequency that is independent of the first wideband frequency range. A second communication node configured to communicate using a range; communication over a power line from the first communication node using a first wideband frequency range; and a second wideband frequency range A communication network comprising: a third communication node configured to simultaneously and independently receive communication over the power line from the second communication node using .

本発明の様々な実施形態は、第1の通信ノードと第2の通信ノードとの間で、第1の広帯域周波数範囲を使用して第1のデータを電力線を通じて通信するステップと、第1の通信ノードと第3の通信ノードとの間で、第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して第2のデータを電力線を通じて通信するステップであって、第1のデータと第2のデータとが同時に通信される、ステップと、を含んでいる方法、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention comprise communicating first data over a power line using a first broadband frequency range between a first communication node and a second communication node; Communicating second data over a power line between a communication node and a third communication node using a second wideband frequency range independent of the first wideband frequency range, comprising: And the second data is communicated simultaneously.

本発明の様々な実施形態は、第1の通信ノードから第1の広帯域周波数範囲を使用して第1の通信を電力線を通じて送信するステップであって、第1の通信が、第1の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第2の通信ノード、を識別するように構成されているデータ、を含んでいる、ステップと、第1の通信に対する応答を第2の通信ノードから受信するステップと、第1の通信ノードから第2の広帯域周波数範囲を使用して第2の通信を電力線を通じて送信するステップであって、第2の通信が、第2の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第3の通信ノード、を識別するように構成されているデータ、を含んでいる、ステップと、第2の通信に対する応答を第3の通信ノードから受信するステップと、第1の通信に対する応答と第2の通信に対する応答とに基づいて通信方式を決定するステップと、を含んでいる方法、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention include transmitting a first communication over a power line using a first wideband frequency range from a first communication node, where the first communication is a first wideband frequency. Receiving a response from the second communication node, the step including data configured to identify a second communication node configured to communicate in the range, and a response to the first communication Transmitting a second communication over the power line using the second broadband frequency range from the first communication node, such that the second communication communicates in the second broadband frequency range. Data configured to identify a configured third communication node and receiving a response to the second communication from the third communication node Includes determining a communication mode based on the response to the response and the second communication to the first communication method that includes, a.

本発明の様々な実施形態は、コマンド・制御信号を第1の広帯域周波数範囲において電力線を通じて受信するステップであって、第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低い、ステップと、第2の広帯域周波数範囲において電力線を通じて送信されるデータ信号を、受信したコマンド・制御信号を使用して受信又は処理するステップであって、第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、ステップと、を含んでいる方法、を含んでいる。   Various embodiments of the present invention include receiving command and control signals over a power line in a first broadband frequency range, wherein at least a portion of the first broadband frequency range is lower than 30 MHz; Receiving or processing a data signal transmitted over a power line in a wideband frequency range using a received command and control signal, wherein at least a portion of the second wideband frequency range is greater than 30 MHz; and , Including methods.

以下では、本発明の複数の実施形態について、添付の図面を参照しながら一例として説明する。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

詳細な説明Detailed description

説明を明確にするため、本文書において使用している用語「電力線」は、家庭用の低電圧幹線配電ケーブル(一般には100〜240VACの電力)、又は、接続される電気機器に電力を伝えることのできるその他の任意の敷設済み導電性ケーブル(すなわちAC又はDC)を意味する。更に、本文書において使用している用語「電力線技術」は、電力線に接続される一連のネットワークインタフェースデバイスとして実施される仕様であって、これらのデバイスが、電力線にすでに存在する配電信号(power distribution signal)に重ねられる信号を使用して互いに双方向に通信することを可能にする仕様を意味する。   For the sake of clarity, the term “power line” as used in this document refers to the transmission of power to a low-voltage mains distribution cable for home use (generally 100-240 VAC power) or connected electrical equipment. Or any other installed conductive cable (ie AC or DC). In addition, the term “power line technology” as used in this document is a specification implemented as a series of network interface devices connected to a power line, where these devices are already present in the power distribution (power distribution). It means a specification that allows signals to be communicated bidirectionally using signals superimposed on (signal).

本文書において使用している用語「ネットワークインタフェースデバイス」は、同じネットワーク(例えば電力線)に接続されている別のデバイスと通信することができるようにする通信技術(例えば電力線技術)の全体又は一部を実施する装置を意味する(装置が1つのエンクロージャの中で別の装置又は機能と統合されているか否かは問わない)。説明を明確にするため、本文書においては、電力線ネットワークに接続されているデバイスを一般に「ノード」と称する。   As used in this document, the term “network interface device” refers to all or part of a communication technology (eg, power line technology) that allows communication with another device connected to the same network (eg, power line). (Whether or not the device is integrated with another device or function in one enclosure). For clarity of explanation, in this document, devices connected to a power line network are generally referred to as “nodes”.

本文書において使用している用語「カバレッジ」は、2つのノードの間で送信されるデータを一方のノードが検出することのできる、ノード間の最大距離を意味する。更に、用語「スループット」は、ネットワーク上でノードがデータを送信又は受信する速度を表しているものと理解されたい。   As used in this document, the term “coverage” means the maximum distance between nodes at which one node can detect data transmitted between two nodes. Further, the term “throughput” should be understood to represent the rate at which nodes transmit or receive data on the network.

説明を明確にするため、現在の電力線技術に基づいている電力線通信装置の動作の説明に関して、電力線通信装置において使用される広帯域周波帯域のうち周波数が約30MHzより低い帯域を、本文書においては「低帯域」と称する。同様に、電力線通信装置において使用される広帯域周波帯域のうち周波数が約30MHzより高い帯域を、本文書においては「高帯域」と称する。   For clarity of explanation, regarding the description of the operation of the power line communication device based on the current power line technology, of the broadband frequency bands used in the power line communication device, a band lower than about 30 MHz is referred to as “ This is referred to as “low bandwidth”. Similarly, a band having a frequency higher than about 30 MHz among wideband frequency bands used in the power line communication apparatus is referred to as “high band” in this document.

説明を完全にするためと、本発明は広帯域通信に関するものであるため、本文書において使用している用語「広帯域」は、電力線技術の信号によって使用される周波帯域又は周波数範囲のうち、帯域の最初の(最低の)周波数から最後の(最高の)周波数までの帯域幅が5MHzに等しいかこれより高い周波帯域又は周波数範囲(ノッチの存在の有無は問わない)を意味する。ただし、様々な実施形態において、広帯域は、少なくとも7MHz、10MHz、12MHz、15MHz、20MHz、100MHz、又は250MHzの帯域幅を有することができる。同様に、本文書において使用している用語「狭帯域」は、電力線技術の信号によって使用される周波帯域のうち帯域幅が5MHzより低い周波帯域を意味する。広帯域は、データを伝えるために使用される多数の異なる搬送波チャネルを含んでいることができる。例えば、様々な実施形態において、広帯域は、25より多くの、50より多くの、100より多くの、又は200より多くのデータチャネルを含んでいる。   For the sake of completeness and because the present invention relates to broadband communication, the term “wideband” as used in this document refers to the frequency band or frequency range used by power line technology signals. It means a frequency band or frequency range (whether or not a notch is present) whose bandwidth from the first (lowest) frequency to the last (highest) frequency is equal to or higher than 5 MHz. However, in various embodiments, the wideband can have a bandwidth of at least 7 MHz, 10 MHz, 12 MHz, 15 MHz, 20 MHz, 100 MHz, or 250 MHz. Similarly, the term “narrowband” as used in this document refers to a frequency band whose bandwidth is lower than 5 MHz among the frequency bands used by power line technology signals. A wideband can include a number of different carrier channels used to convey data. For example, in various embodiments, the wideband includes more than 25, more than 50, more than 100, or more than 200 data channels.

本文書において使用している用語「送信時間」は、1つの共存メッセージ(single co−existent message)を送信するのにかかる最大時間長を意味する。送信時間は、送信開始マーカー時間(start of transmission marker time)(存在時)、同期時間(存在時)、チャネルアクセス解決時間(存在時)、交渉時間(存在時)、メッセージ送信時間、ACK送信時間(存在時)、及び送信終了マーカー時間(end of transmission marker time)(存在時)を含んでおり、ただしこれらに限定されない。   The term “transmission time” used in this document means the maximum length of time required to transmit one single co-existent message. The transmission time includes a transmission start marker time (when present), a synchronization time (when present), a channel access resolution time (when present), a negotiation time (when present), a message transmission time, and an ACK transmission time. (When present) and end-of-transmission marker time (when present).

本文書において使用している用語「ノッチ」は、スペクトル(電力線上のスペクトル又は電力線上ではないスペクトル)の別の使用者との干渉を防止するため電力線技術の信号のエネルギレベルが故意に低減されている周波帯域を意味する。ノッチは、電力線技術の信号自体よりも帯域幅が狭く、一般的には、1つのデジタル信号処理ブロックの中のデジタル信号分離デバイス、又はアナログフロントエンドの中のアナログ信号分離デバイスによって実施される。   The term “notch” as used in this document deliberately reduces the energy level of the power line technology signal to prevent interference with another user of the spectrum (spectrum on power line or spectrum not on power line). Means the frequency band. Notches have a narrower bandwidth than the power line technology signal itself and are typically implemented by a digital signal separation device in one digital signal processing block or an analog signal separation device in an analog front end.

説明を明確にするため、本文書において使用している用語「サブ帯域」は、電力線技術の信号の特性が、信号の帯域幅の残りにおける電力線技術の信号の特性と異なっている周波帯域を意味する。このような違いとしては、オプション又は必須のサブ帯域の存在、サブ帯域の信号電力レベル、サブ帯域の方向性が挙げられる。サブ帯域は、電力線技術の信号自体よりも帯域幅が狭い。OFDMにおいて、重なり合うサブ帯域を使用することによりノッチを形成することができ、この場合、サブ帯域の受信が大幅に阻害される、或いはサブ帯域が別のサービスと干渉しうるならば、そのサブ帯域は使用不可にされる。更に、OWDMでは、その下側ローブに起因して搬送波の外側のノッチ形成を単純化することができる。   For the sake of clarity, the term “sub-band” used in this document refers to the frequency band in which the power line technology signal characteristics differ from the power line technology signal characteristics in the rest of the signal bandwidth. To do. Such differences include the presence of optional or required subbands, the signal power level of the subbands, and the directionality of the subbands. The sub-band has a narrower bandwidth than the power line technology signal itself. In OFDM, notches can be formed by using overlapping sub-bands, in which case if the sub-band reception is significantly hindered or the sub-band can interfere with another service, that sub-band Is disabled. Furthermore, OWDM can simplify notch formation outside the carrier due to its lower lobe.

説明を単純にするため、本文書において使用している用語「送信器の信号経路」は、装置から電力線に送信される信号の経路を意味する。同様に、本文書において使用している用語「受信器の信号経路」は、電力線から装置によって受信される信号の経路を意味する。これに関連して、受信器の信号経路と送信器の信号経路の両方において分離を実行する必要がないことがある(使用するアナログコンポーネント及び変調手法の仕様に依存する)。   For simplicity, the term “transmitter signal path” as used in this document refers to the path of the signal transmitted from the device to the power line. Similarly, the term “receiver signal path” as used in this document refers to the path of the signal received by the device from the power line. In this regard, it may not be necessary to perform separation in both the receiver signal path and the transmitter signal path (depending on the analog component used and the modulation technique specifications).

本明細書では、説明を明確にするため、本発明の電力線通信装置を「改良された電力線通信装置」と称することがある。本明細書では、改良された電力線通信装置のネットワークインタフェースデバイスを、「改良されたネットワークインタフェースデバイス」と称する。更に、本明細書では、改良された通信装置であるノードを備えている電力線通信ネットワークを、「改良された電力線通信ネットワーク」と称することがある。   In the present specification, for the sake of clarity, the power line communication device of the present invention may be referred to as an “improved power line communication device”. In this specification, the network interface device of the improved power line communication apparatus is referred to as “improved network interface device”. Further, in this specification, a power line communication network including a node that is an improved communication apparatus may be referred to as an “improved power line communication network”.

本文書において広帯域に関連して使用している用語「別個独立の」は、通信データ又はコマンドに同じ周波数の広帯域を使用しない(偶然に使用する場合を除く)ことを意味する。広帯域は、別個独立とすることができるが、インターリーブする(例えば重ねる)ことができる。   The term “separately independent” as used in connection with broadband in this document means not using the same frequency broadband for communication data or commands (unless it is accidentally used). Broadbands can be independent but can be interleaved (eg, stacked).

本文書においてデータの通信に関連して使用している用語「同時に」は、第1のデータ又はコマンドの少なくとも一部が第1の広帯域を使用して通信されると同時に、第2のデータ又はコマンドの少なくとも一部が第2の広帯域を使用して通信されることを意味する。同時の送信は、周波数を交互に、又はインターリーブ式に使用する、或いは一方の後に他方を伝える、或いは周波数ホッピング式に伝えるシステムと対照的である。   The term “simultaneously” as used in connection with the communication of data in this document means that at least a portion of the first data or command is communicated using the first broadband, while the second data or It means that at least part of the command is communicated using the second broadband. Concurrent transmission is in contrast to systems that use frequencies alternately or in an interleaved fashion, or one after another, or a frequency hopping system.

本文書において、送信されるデータに関連して使用している用語「独立している」は、1つの広帯域を使用して送信されるデータが、別の広帯域を使用して並列に送信されるデータに依存しないことを意味する。独立しているデータ送信としては、例えば、異なる場所に送信されるデータ、或いは異なる場所から受信されるデータが挙げられる。交互のビットが異なる周波数を使用して送信されるデータは、独立しておらず、なぜなら、ビットは互いに依存してバイトを形成しているためである。第1の広帯域において送信され、通信設定情報、暗号鍵、通信コマンドなどを含んでいるデータは、たとえ第2の広帯域において送信されるデータを受信又は処理するときに第1の広帯域におけるデータを使用する場合でも、第2の広帯域において送信されるデータとは独立しているものと考えられる。なぜなら、通信設定情報、暗号鍵、通信コマンドなどの送信が、第2の広帯域において送信されるデータに依存していないためである。   In this document, the term “independent” as used in connection with transmitted data means that data transmitted using one wideband is transmitted in parallel using another wideband. This means that it does not depend on data. Independent data transmission includes, for example, data transmitted to different locations or data received from different locations. Data where alternating bits are transmitted using different frequencies is not independent because the bits depend on each other to form a byte. The data transmitted in the first wide band and including the communication setting information, the encryption key, the communication command, etc. uses the data in the first wide band even when receiving or processing the data transmitted in the second wide band. Even in this case, it is considered that the data transmitted in the second wide band is independent. This is because transmission of communication setting information, encryption key, communication command, and the like does not depend on data transmitted in the second broadband.

以下のセクションに記載してある具体的なネットワーク及びその他の例は、説明のみを目的として使用していることを理解されたい。特に、以下のセクションに記載してある例は、改良された電力線通信装置を制限するようには解釈されないものとする。   It should be understood that the specific networks and other examples described in the following sections are used for illustrative purposes only. In particular, the examples described in the following sections shall not be construed to limit the improved power line communication device.

改良された電力線通信ネットワークのいくつかの実施形態は、複数のノードを備えており、ノードのいくつかは、複数の広帯域に対応する類似するノード又は従来のノードと、2つ以上の広帯域を通じて同時且つ独立して通信することができるようにするネットワークインタフェースデバイスを使用している。第1の広帯域は、オプションとして、現在の規格及び注入電力レベルに基づく30MHzより低い周波数(本文書においては低帯域と称する)を備えており、それ以外の(1つの以上の)広帯域は、30MHzより高い周波数(本文書においては高帯域と称する)を備えている。或いは、第1の広帯域及び第2の広帯域の両方が、30MHzより高い周波数を有することができる。これにより、広帯域のそれぞれについて電力線技術を最適化することができ、従って、コスト、カバレッジ、及びスループットの間でのトレードオフが、純粋な単一広帯域方法によって達成されるよりも優れている。   Some embodiments of the improved power line communication network comprise a plurality of nodes, some of which are similar to a similar or conventional node corresponding to a plurality of broadband and simultaneously through two or more broadbands. In addition, a network interface device that enables independent communication is used. The first wideband optionally has a frequency lower than 30 MHz (referred to in this document as a lowband) based on current standards and injected power levels, and the other (one or more) widebands are 30 MHz. It has a higher frequency (referred to as high bandwidth in this document). Alternatively, both the first broadband and the second broadband can have a frequency higher than 30 MHz. This allows powerline technology to be optimized for each of the widebands, so the trade-off between cost, coverage, and throughput is better than that achieved by a pure single wideband method.

具体的には、改良された電力線通信ネットワーク内で使用される技術のそれぞれにおける変調方式を、コストについて最適化することができる。例えば、低帯域においては、特に高い変調密度(bps/Hz)を使用してスループットを高める必要がないことがあり、なぜなら、低帯域と、本質的にスループットが高い高帯域とを並列に動作させることができるためである。   Specifically, the modulation schemes in each of the technologies used in the improved power line communication network can be optimized for cost. For example, in the low band, it may not be necessary to increase the throughput using a particularly high modulation density (bps / Hz), because the low band and the high band with essentially high throughput are operated in parallel. Because it can.

改良された電力線通信ネットワークでは、複数広帯域ノードと、単一広帯域ノード(低帯域又は(1つ以上の)高帯域においてサポートされている電力線技術のうちの1つを使用して、低帯域又は(1つ以上の)高帯域における周波数において通信する)との間の通信もサポートすることによって、従来技術の電力線技術との相互運用性を提供する。   In an improved power line communication network, multiple broadband nodes and single broadband nodes (low band or one or more of the power line technologies supported in (one or more) high bands) It also supports interoperability with prior art power line technologies by supporting communications between one or more (communicating on frequencies in high bands).

改良されたネットワークインタフェースデバイスは、外部のモデム装置の一部とする、又は別の装置(例えば、コンピュータ、テレビ)に埋め込むことができる。しかしながら、改良されたネットワークインタフェースデバイスは、どのような形態でノードに含まれているかには関係なく、(AC電力又はDC電力を伝える)導電性ケーブルに物理的に接続された状態にあり、低帯域及び高帯域の一部又はすべてを使用してケーブルを通じてデジタルデータを送信することができる。   The improved network interface device can be part of an external modem device or embedded in another device (eg, computer, television). However, the improved network interface device remains physically connected to a conductive cable (carrying AC or DC power), regardless of how it is included in the node, and is low Digital data can be transmitted over a cable using some or all of the bandwidth and high bandwidth.

現在の規制・規格によると、低帯域信号は、約−50dBm/Hzまでの電力によって送信することができるのに対して、高帯域信号は、その周波帯域における放射が−80dBm/Hzより小さくなる電力によってのみ送信することができる。従って、低帯域における信号は、高帯域における信号よりも約1000倍大きい電力によって送信することができる。結果として、高帯域及び低帯域の両方における信号を、何らかの形式のアナログ周波数分離を使用せずに同時に送信する場合、ダイナミックレンジと、高帯域信号の電圧準拠の要件が大幅に大きくなる。   According to current regulations and standards, low-band signals can be transmitted with power up to about −50 dBm / Hz, whereas high-band signals emit less than −80 dBm / Hz in that frequency band. It can be transmitted only by power. Thus, signals in the low band can be transmitted with about 1000 times greater power than signals in the high band. As a result, if signals in both high and low bands are transmitted simultaneously without using any form of analog frequency separation, the requirements for dynamic range and voltage compliance of high band signals are greatly increased.

しかしながら、低い電力の信号が干渉する、或いは飽和する可能性は、更に大きな問題となりうる。具体的には、電力レベルが電力線におけるノイズ(すなわち−150dBm)程度であるライン減衰信号(line−attenuated signal)を、一方の帯域を使用して受信し、それと同時に、他方の帯域を使用して信号を最大許容送信電力において送信する場合、2つの帯域の信号が互いに干渉することを防止するためには、約100dBの分離が要求される。しかしながら、この数値は、現在の最新のアナログ回路の能力を超えるものであり、高い実施コストがかかる。   However, the possibility of low power signals interfering or saturating can be even more problematic. Specifically, a line-attenuated signal with a power level on the order of noise on the power line (ie, -150 dBm) is received using one band and at the same time using the other band. When transmitting a signal at the maximum allowable transmission power, separation of about 100 dB is required to prevent the signals in the two bands from interfering with each other. However, this number exceeds the current capability of the latest analog circuits and requires high implementation costs.

要約すると、高帯域及び低帯域の同時且つ独立している通信を効果的に可能にするために要求される分離は、大きく以下の3つのカテゴリに分類される。
(1)1つの広帯域においてネットワークを通じて受信される信号の強度によって、別の広帯域の受信器が飽和することを防止するための分離;
(2)1つの帯域の送信器が別の帯域の受信と干渉することを防止するための分離;及び/又は、
(3)1つの帯域の送信器のパフォーマンスが、別の帯域が送信されているときに低下することを防止するための分離。
In summary, the separation required to effectively enable high-band and low-band simultaneous and independent communications can be broadly classified into the following three categories.
(1) Separation to prevent saturation of another broadband receiver due to the strength of the signal received through the network in one broadband;
(2) separation to prevent a transmitter in one band from interfering with reception in another band; and / or
(3) Separation to prevent the performance of one band transmitter from degrading when another band is being transmitted.

上記を考慮し、改良されたネットワークインタフェースデバイスは、広帯域のそれぞれについて、電力線の接続部から装置(データコンバータ)までの経路を分離するためのアナログ信号分離デバイスを使用している。この分離を提供する最も効率的な方法の1つは、高帯域の信号を高域通過フィルタリング又は帯域通過フィルタリングする一方で、(高線形性のコンポーネントと、場合によってはアナログ低域通過平滑化又はアンチエイリアスとを使用して)低帯域における帯域外信号を最小にすることである。   In view of the above, an improved network interface device uses an analog signal separation device to separate the path from the power line connection to the device (data converter) for each broadband. One of the most efficient ways to provide this separation is to filter the high-band signal either high-pass or band-pass while (high linearity components and possibly analog low-pass smoothing or Minimizing out-of-band signals in the low band (using anti-aliasing).

共存性の通信若しくは双方向通信、又は共存性且つ双方向の通信を容易にするため、高帯域における信号と低帯域における信号に対して同じか又は異なる変調手法(例えば、OFDM、CDMA、ODWMのうちの1つ以上)、又は時分割方式を使用することができる。1つの可能なシナリオにおいては、低帯域には、電力線モデムの既存の規格又は勧告の1つと相互運用可能な変調方式を使用することができ、その一方で、以前の規格を超えてパフォーマンスを拡張するため高帯域を使用する。データ信号若しくは制御信号、又はその両方を、リピータ(例えば中継器)のネットワークの形式における複数のノードを介して、広帯域の一方又は両方を通じて同時に送信することができる。   To facilitate co-existing or bi-directional communication, or co-existing and bi-directional communication, the same or different modulation schemes (eg, OFDM, CDMA, ODWM) One or more of them), or a time-sharing scheme. In one possible scenario, the low bandwidth can use a modulation scheme that is interoperable with one of the existing standards or recommendations for power line modems, while extending performance beyond previous standards. To use high bandwidth. Data signals and / or control signals can be transmitted simultaneously over one or both of the broadband through multiple nodes in the form of a network of repeaters (eg, repeaters).

改良された電力線通信装置を実施する方法は、数多くの種類が存在する。例えば、改良された電力線通信装置は、1つ以上の集積回路(モデム機能専用の集積回路、又はチップ上のアプリケーションシステムの一部としての集積回路)上に、一連のパッシブコンポーネント及び相互配線と組み合わせて実施することができる。しかしながら、低帯域と(1つ以上の)高帯域とを分離するためのアナログ信号分離デバイスの実施形態では、複数の異なる信号経路におけるコンポーネント(パッシブ型又はアクティブ型の集積回路コンポーネント又は別個独立のコンポーネント)の組合せを使用する。具体的には、以下の(a)、又は(b)、若しくは(b)且つ(c)が可能である。
(a)広帯域の経路の一部を(例えば結合ユニットを通じて)共有する;
(b)広帯域を電力線にのみ連結する;及び/又は、
(c)広帯域を装置の両端に配置する。
There are many types of methods for implementing the improved power line communication device. For example, the improved power line communication device is combined with a series of passive components and interconnections on one or more integrated circuits (integrated circuits dedicated to modem functions, or integrated circuits as part of an application system on a chip). Can be implemented. However, in the embodiment of the analog signal separation device for separating the low band from the high band (one or more), components (passive or active integrated circuit components or separate independent components) in a plurality of different signal paths ) Combination. Specifically, the following (a), (b), or (b) and (c) are possible.
(A) share part of a broadband path (eg, through a coupling unit);
(B) connect the broadband only to the power line; and / or
(C) A wide band is placed at both ends of the device.

改良された電力線通信装置を、3つ以上の広帯域において通信するように拡張することも可能である。同様に、必要であれば広帯域をわずかに重ねる、或いは、具体的な説明において記載したものとは異なる周波数範囲又は帯域幅の広帯域とすることも可能である。   It is also possible to extend the improved power line communication device to communicate in more than two wide bands. Similarly, it is possible to overlap the wide bands slightly if necessary, or to have a wide frequency range or bandwidth different from that described in the specific description.

いくつかの実施形態においては、複数の異なるタイプの信号を複数の異なる広帯域において通信する。例えば、一実施形態においては、通信設定情報、ノード発見信号、経路発見信号、暗号鍵又は復号鍵、通信コマンド、その他のタイプのコマンド・制御信号、のうちの1つ以上を第1の広帯域において通信し、その他のタイプのデータ(例えばコマンド・制御以外のデータ)を第2の広帯域において通信する。第1の広帯域は、第2の広帯域よりもデータスループットレートが小さい、より低い周波数の広帯域を含んでいることができる。第2の広帯域において通信される他のタイプのデータとしては、ビデオ、音声、テキストなどのうちの1つ以上が挙げられる。図2Aを参照し、改良された電力線通信ネットワークを表しているネットワーク50は、複数のノード54〜76を備えている。これらのノードのいくつかは、改良された電力線通信装置を備えており、従って、複数のPLC技術を実施する。改良されたネットワークインタフェースデバイスを含んでいないノードは、1つのPLC技術を実施することができるのみである。説明を単純にするため、本文書においては、1つのPLC技術を実施することができるのみであるノードを「単一広帯域ノード」と称する。同様に、本文書においては、複数の技術を実施することができるノードを「複数広帯域ノード」と称する。   In some embodiments, multiple different types of signals are communicated over multiple different broadbands. For example, in one embodiment, one or more of communication configuration information, node discovery signal, path discovery signal, encryption key or decryption key, communication command, other types of command / control signals in the first broadband Communicate and communicate other types of data (eg, data other than command and control) in the second broadband. The first broadband may include a lower frequency broadband that has a lower data throughput rate than the second broadband. Other types of data communicated in the second wideband include one or more of video, audio, text, and so forth. With reference to FIG. 2A, a network 50 representing an improved power line communication network comprises a plurality of nodes 54-76. Some of these nodes are equipped with improved power line communication devices and thus implement multiple PLC technologies. Nodes that do not include an improved network interface device can only implement one PLC technology. For simplicity of explanation, in this document, a node that can only implement one PLC technology is referred to as a “single broadband node”. Similarly, in this document, a node capable of implementing a plurality of techniques is referred to as a “multiple broadband node”.

ネットワークにおける通信用に、3つの異なるPLC技術、すなわちTech、Tech、Techが使用されている。ノード54及びノード76は、改良されたネットワークインタフェースデバイスを備えており、PLC技術Tech,Techを実施することができる。ノード58及びノード66は、改良されたネットワークインタフェースデバイスを備えており、PLC技術Tech,Techを実施することができる。ノード60及びノード68は、改良されたネットワークインタフェースデバイスを備えており、オプションとして3つのPLC技術のすべてを実施することができる。 Three different PLC technologies are used for communication in the network, namely Tech A , Tech B , and Tech C. Nodes 54 and 76 are equipped with improved network interface devices and can implement PLC technologies Tech A and Tech B. Nodes 58 and 66 are equipped with an improved network interface device and can implement PLC technologies Tech B and Tech C. Node 60 and node 68 are equipped with improved network interface devices and can optionally implement all three PLC technologies.

残りのノード(すなわちノード56,62,64,72,74)は、改良されたネットワークインタフェースデバイスを備えておらず、従って、PLC技術のうちの1つを実施することができるのみである。具体的には、ノード62及びノード70はPLC技術Techのみを実施し、ノード56及びノード72はPLC技術Techのみを実施し、ノード64及びノード74はPLC技術Techのみを実施する。オプションとして、ネットワーク50上のノードの間の通信のすべては、共通の電力線52を通じて行われる。 The remaining nodes (i.e., nodes 56, 62, 64, 72, 74) do not have an improved network interface device and are therefore only able to implement one of the PLC technologies. Specifically, node 62 and node 70 implement only PLC technology Tech A , node 56 and node 72 implement only PLC technology Tech B , and node 64 and node 74 implement only PLC technology Tech C. As an option, all communication between nodes on the network 50 takes place through a common power line 52.

いくつかの実施形態においては、改良された電力線通信ネットワークは、異なるPLC技術を実施するノードの間の通信をサポートする。対照的に、従来技術のPLCシステムは、同じPLC技術を実施するノード(例えばノード56及びノード72)の間の通信をサポートすることができるのみであり、このことは、たとえ対象のノードが、別のPLC技術を実施するノードとネットワーク上で共存している場合(例えばノード64及びノード74)であっても同様である。   In some embodiments, the improved power line communication network supports communication between nodes that implement different PLC technologies. In contrast, prior art PLC systems can only support communication between nodes implementing the same PLC technology (eg, node 56 and node 72), even if the subject node is The same applies to the case where a node that implements another PLC technology coexists on the network (for example, the node 64 and the node 74).

図2Bは、図2Aのネットワーク50における、干渉しない双方向の同時の2本の通信リンクを示している。第1の通信リンク80は、ノード54とノード68との間のポイントツーポイント通信リンクであり、高帯域及び低帯域を同時に使用することにより、これら2つのノードの間でTechメッセージ及びTechメッセージの両方を同時に通信することができる。 FIG. 2B shows two simultaneous two-way communication links without interference in the network 50 of FIG. 2A. The first communication link 80 is a point-to-point communication link between the node 54 and the node 68, and uses a high band and a low band simultaneously, so that a Tech A message and a Tech B between these two nodes. Both messages can be communicated simultaneously.

この場合、ノード68は、オプションとして3つの技術のすべて(すなわちTech、Tech、Tech)を実施することができるが、第1の通信リンク80においては、ノード68のTech能力及びTech能力のみを使用する。更に、第1の通信リンク80は、Tech技術及びTech技術のデータを、現在のネットワーク特性(例えばチャネルの障害)に従って高帯域及び低帯域の間で再分配することができる。 In this case, the node 68 may optionally implement all three technologies (ie, Tech A , Tech B , Tech C ), but in the first communication link 80, the Node 68's Tech A capability and Tech. Use B ability only. In addition, the first communication link 80 can redistribute Tech A technology and Tech B technology data between high and low bandwidth according to current network characteristics (eg, channel failure).

第2の通信リンク82は、ノード68,58,60,74,64を接続している。ノード64,74がPLC技術Techを実施することができるのみであるため、第2の通信リンク82は、Tech技術の通信をサポートするのみである。 The second communication link 82 connects the nodes 68, 58, 60, 74 and 64. Since the nodes 64 and 74 can only implement PLC technology Tech C , the second communication link 82 only supports communication of Tech C technology.

2本の通信リンク80,82が存在していることにより、ノード68が(第1の通信リンク80を通じて)ノード56と通信するのと同時に、ノード68,58,60,74,64が(第2の通信リンク82を通じて)通信を確立することができる。言い換えれば、図2Bに示したネットワーク編成では、2つの同時且つ並列な通信を実行することができ、この場合、第1の通信リンク80によって、Tech技術若しくはTech技術、又はその両方を使用しての動的なデータ送信及びデータ受信が可能であり、第2の通信リンク82によって、Tech技術を使用しての動的なデータ送信及びデータ受信が可能である。 Due to the presence of the two communication links 80, 82, the node 68, 58, 60, 74, 64 (the first communication link 80) communicates with the node 56 (through the first communication link 80) at the same time. Communication can be established (through two communication links 82). In other words, in the network organization shown in FIG. 2B, two simultaneous and parallel communications can be performed, in which case the first communication link 80 uses Tech A technology or Tech B technology, or both. Dynamic data transmission and data reception are possible, and the second communication link 82 allows dynamic data transmission and data reception using Tech C technology.

図2Cは、図2Aのネットワーク50における3本の並列且つ同時の通信リンク84,86,88を示している。第1の通信リンク84は、ノード54とノード68,70との間の双方向ポイントツーマルチポイント接続を提供している。ノード70は技術Techを実施することができるのみであるため、第1の通信リンクはTech技術の通信をサポートするのみである。その一方で、第2の通信リンク86は、時分割多元接続(TDMA)などの共存方式(すなわち、任意の瞬間において1つの送信器のみが特定のチャネル上で送信する複数アクセスの手法)を使用して、技術Techとともに技術Techのノード56とノード72との間の通信を可能にしている。 FIG. 2C shows three parallel and simultaneous communication links 84, 86, 88 in the network 50 of FIG. 2A. The first communication link 84 provides a bidirectional point-to-multipoint connection between the node 54 and the nodes 68, 70. Since node 70 can only implement technology Tech A , the first communication link only supports communication of Tech A technology. On the other hand, the second communication link 86 uses a coexistence scheme such as time division multiple access (TDMA) (ie, a multiple access scheme in which only one transmitter transmits on a particular channel at any given moment). Thus, communication between the node 56 and the node 72 of the technology Tech B together with the technology Tech A is enabled.

第3の通信リンク88はTechの通信をサポートしており、この通信は、他の通信リンクと干渉しない異なる広帯域において行われる。 The third communication link 88 supports Tech C communication, which is performed on a different broadband that does not interfere with other communication links.

図2Dを参照し、図2Aに示したネットワーク50のノード68,58,60の間に第1の通信リンク90が存在しているものとする。第1の通信リンク50は双方向であり、Tech及びTechの通信をサポートしている。更に、同じネットワーク50のノード70とノード62との間に同時の第2の通信リンク92が存在しているものとする。この第2の通信リンク92は、Techの通信をサポートしている。 Referring to FIG. 2D, it is assumed that a first communication link 90 exists between nodes 68, 58, 60 of the network 50 shown in FIG. 2A. The first communication link 50 is bidirectional and supports Tech B and Tech C communications. Furthermore, it is assumed that a second communication link 92 exists simultaneously between the node 70 and the node 62 of the same network 50. This second communication link 92 supports Tech A communication.

例を挙げる目的で、いま、ノード58から発せられてネットワーク50のノードに配信されるメッセージが存在するとする。Tech及びTechをサポートしているノード(例えばノード68,60,66)は、ノード58からのメッセージを復調及び受信することができる。しかしながら、ネットワーク50上の残りのノードは、このメッセージを受信することができない。この問題を解決するため、以下の2段階の通信プロセスを実施する。
(i)第1の段階において、PLC技術Tech及びTechを使用して、ノード58からノード68にメッセージを送信する。
(ii)第2の段階において、ノード68が自身の技術能力を使用してこのメッセージを再送信し(例えば中継し)、従って、オプションとしてネットワーク50上のノードのすべてがこのメッセージを受信及び復調することができる。
For the purpose of example, assume that there is a message that originates from node 58 and is delivered to a node in network 50. Nodes that support Tech B and Tech C (eg, nodes 68, 60, 66) can demodulate and receive messages from node 58. However, the remaining nodes on the network 50 cannot receive this message. In order to solve this problem, the following two-stage communication process is performed.
(I) In the first stage, a message is transmitted from node 58 to node 68 using PLC technologies Tech B and Tech C.
(Ii) In the second stage, node 68 retransmits (eg, relays) this message using its technical capabilities, so that optionally all of the nodes on network 50 receive and demodulate this message. can do.

更に、リピータを使用して、特定の技術のカバレッジを増大させることができる(ノードが自身に隣接するノードを検出することができるが、それより離れたノードを検出することができないとき)。   In addition, repeaters can be used to increase the coverage of a particular technology (when a node can detect a node adjacent to itself but cannot detect a node further away).

図2Eは、図2Dに示したパケットデータ送信手順(one packet data transmission procedure)の第2の段階のブロック図である。この第2の段階は、オプションとして、2つ以上の広帯域において同時に行われるブロードキャストを含んでいる。従って、このブロードキャストは、2つ以上の通信規格を含んでいることができる。   FIG. 2E is a block diagram of a second stage of the packet data transmission procedure shown in FIG. 2D. This second phase optionally includes broadcasts that occur simultaneously on two or more broadbands. Thus, this broadcast can include more than one communication standard.

図3を参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスにおけるモデム80は、ノードによってサポートされているPLC技術のそれぞれに対応するN個のブロック82A〜82Nを備えている。言い換えれば、ブロック82AはTech技術に対応しており、ブロック82BはTech技術に対応しており、以下同様であり、ブロック82NはTech技術に対応している。 Referring to FIG. 3, modem 80 in the improved network interface device includes N blocks 82A-82N corresponding to each of the PLC technologies supported by the node. In other words, block 82A corresponds to Tech A technology, block 82B corresponds to Tech B technology, and so on, and block 82N corresponds to Tech N technology.

ブロック82A〜82Nのそれぞれは、各技術に対するOSI(開放型システム間相互接続)の第1(物理)層及び第2(MAC)層を備えている。例えば、ブロック82Aは、ブロックPHY及びブロックMACを備えている。同様に、ブロック82Bは、ブロックPHY及びブロックMACを備えている。モデム80は、データ分配ブロック84を更に備えており、このブロック84は、信号の技術と現在のネットワークトラフィック特性とに従ってブロック80A〜80Nの間でデータを分配する。 Each of the blocks 82A-82N comprises a first (physical) layer and a second (MAC) layer of OSI (Open Systems Interconnection) for each technology. For example, the block 82A includes a block PHY A and a block MAC A. Similarly, the block 82B includes a block PHY B and a block MAC B. The modem 80 further includes a data distribution block 84 that distributes data among the blocks 80A-80N according to the signaling technology and current network traffic characteristics.

送信に使用される場合、ノードによってサポートされている技術のそれぞれからの信号を、アナログフィルタバンク(図示していない)によって処理する。アナログフィルタバンクの動作については、後から詳しく説明する。処理された信号86をデータ分配ブロック84に転送し、ブロック82A〜82Nの間で分配する。ブロック82A〜82Nからの出力を結合/分離段88において組み合わせ、この段88から電力線90に注入する。   When used for transmission, the signal from each of the technologies supported by the node is processed by an analog filter bank (not shown). The operation of the analog filter bank will be described in detail later. The processed signal 86 is transferred to the data distribution block 84 and distributed among the blocks 82A-82N. The outputs from blocks 82A-82N are combined in coupling / separation stage 88 and injected from this stage 88 into power line 90.

電力線90からの信号の受信時には、結合/分離段88が、サポートされているPLC技術のそれぞれの成分信号を分離する。分離された信号を、ブロック82A〜82Nによって処理し、ノード上で実行されている該当するアプリケーションにデータ分配ブロック84を経由して転送する。   Upon receipt of a signal from power line 90, coupling / separation stage 88 separates each component signal of the supported PLC technology. The separated signals are processed by blocks 82A-82N and transferred via data distribution block 84 to the appropriate application running on the node.

物理ブロック(PHY〜PHY)のそれぞれは、技術信号の経路のそれぞれの使用状況に関する情報を提供するフィードバック信号92A〜92Nを有することができる。この情報は、データ分配ブロック84が、N個の利用可能なブロック82A〜82Nの間でデータフローを再分配するのに使用される。なお、MACブロック(MAC〜MAC)及び物理ブロック(PHY〜PHY)の一部がリソースを共有できるようにすることもできる。 Each of the physical blocks (PHY A to PHY N ) may have a feedback signal 92A to 92N that provides information regarding the respective usage status of the path of the technology signal. This information is used by the data distribution block 84 to redistribute the data flow among the N available blocks 82A-82N. Note that a part of the MAC blocks (MAC A to MAC N ) and the physical blocks (PHY A to PHY N ) can share resources.

図4Aを参照し、従来技術の電力線送信システムの第1の形態においては、電力線100は単一の結合ユニット102に接続されており、この結合ユニット102は、電力線100のACライン周波数を通過させないようにする高域通過送信特性を有する。結合ユニット102は受信器経路104及び送信器経路106に接続されており、これらの経路は半二重動作時には受信/送信スイッチ108を使用して分離されている。   Referring to FIG. 4A, in a first form of prior art power line transmission system, power line 100 is connected to a single coupling unit 102, which does not pass the AC line frequency of power line 100. It has a high-pass transmission characteristic. The combining unit 102 is connected to a receiver path 104 and a transmitter path 106, which are separated using a receive / transmit switch 108 during half-duplex operation.

受信器経路104は、一般に、帯域を制限するアンチエイリアスフィルタ110と、プログラマブルゲインアンプ(PGA)112と、アナログ−デジタルコンバータ114とを備えている。一連の処理後のデジタル信号116を復調する(118)。アンチエイリアスフィルタ110は、様々な次数とすることができ、少なくとも一部をPGAの帯域幅に基づいて設けることができる。   The receiver path 104 generally includes an anti-aliasing filter 110 that limits the bandwidth, a programmable gain amplifier (PGA) 112, and an analog-to-digital converter 114. The digital signal 116 after the series of processing is demodulated (118). The anti-aliasing filter 110 can be of various orders and can be provided at least in part based on the bandwidth of the PGA.

送信器経路106は、一般に、ラインドライバ120(高インピーダンスモードにおいて動作可能なタイプ、又はそうでないタイプ)と、帯域を制限する平滑化フィルタ122とを備えている。帯域を制限する平滑化フィルタ122は、アナログ信号における(帯域外範囲内の)高調波の出力を制限する(高調波は、前の段階で変調(128)された後に受け取るデジタル信号126に対するDAC124の動作によって発生する)。なお、変調128及び復調118の一部をアナログ領域において実行することもできることを理解されたい。   The transmitter path 106 generally comprises a line driver 120 (type that can operate in high impedance mode or not) and a smoothing filter 122 that limits the band. The band limiting smoothing filter 122 limits the output of harmonics (in the out-of-band range) in the analog signal (the harmonics are modulated (128) in the previous step and then the DAC 124 for the digital signal 126 received after receiving it. Caused by movement). It should be understood that some of the modulation 128 and demodulation 118 can also be performed in the analog domain.

図4Bを参照し、従来技術の単一広帯域システムのわずかに異なる形態では、別個独立の送信器結合ユニット130及び受信器結合ユニット132を使用している。従来技術のこの形態の電力線送信システムにおいては、送信/受信スイッチは必要なく、なぜなら、ラインドライバ120のインピーダンスが電力線100への余分なインピーダンス負荷にならない、又は、ラインドライバ120自体が高インピーダンスモードに移行することができるためである。   Referring to FIG. 4B, a slightly different form of the prior art single broadband system uses separate and independent transmitter combining unit 130 and receiver combining unit 132. In this form of power line transmission system of the prior art, no transmit / receive switch is required because the impedance of the line driver 120 does not result in an extra impedance load on the power line 100 or the line driver 120 itself is in a high impedance mode. This is because it can be migrated.

図4Cを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスは2つ以上のアナログフロントエンドを備えており、これらのフロントエンドは、結合ユニット142,148,154,160によって、2つの低帯域アナログ経路LB及びLBと2つの高帯域経路HB及びHBとに分けられている。 Referring to FIG. 4C, the improved network interface device includes two or more analog front ends, which are coupled by combining units 142, 148, 154, 160 to two low-band analog paths LB 1. And LB 2 and two high bandwidth paths HB 1 and HB 2 .

複数の異なる経路(結合ユニット140〜146とアクティブコンポーネントとを含んでいる)のアナログフィルタリング特性は、特定の帯域の信号を通過させる一方で、それ以外の帯域の信号を通過させないように設計されている。各技術の変調方式152,154は、復調方式148,150と同じ方式又は異なる方式とすることができる。   The analog filtering characteristics of multiple different paths (including combining units 140-146 and active components) are designed to pass signals in specific bands while not passing signals in other bands Yes. The modulation schemes 152 and 154 of the respective technologies can be the same as or different from the demodulation schemes 148 and 150.

図4Dを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスの第2の実施形態においては、2つの結合ユニット166,176が存在しており、この場合、結合ユニット166は低帯域通信に使用されており、結合ユニット176は高帯域通信に使用されている。異なるPLC技術の電力、周波数、及び変調方式に対して、低帯域経路(167〜171及び172〜175)と高帯域経路(177〜181及び182〜185)とが最適化されることに加えて、結合ユニット166,176を、異なる帯域通過周波数特性を持つように最適化することができる。   Referring to FIG. 4D, in the second embodiment of the improved network interface device, there are two combining units 166, 176, where the combining unit 166 is used for low-bandwidth communication, The coupling unit 176 is used for high-bandwidth communication. In addition to optimizing the low-band path (167-171 and 172-175) and the high-band path (177-181 and 182-185) for different PLC technology power, frequency, and modulation schemes The coupling units 166, 176 can be optimized to have different bandpass frequency characteristics.

図4Eを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスの第3の実施形態においては、2つの結合ユニット186,190が存在しており、この場合、結合ユニット186は受信に使用されており、結合ユニット190は送信に使用されている。しかしながら、高帯域経路(188〜191及び203〜206)のそれぞれは、高域通過特性又は帯域通過特性を有する意図的に挿入されているフィルタ187,202によって、低帯域経路(192〜195及び197〜201)から分けられている。   Referring to FIG. 4E, in the third embodiment of the improved network interface device, there are two combining units 186, 190, where the combining unit 186 is used for reception, 190 is used for transmission. However, each of the high-band paths (188-191 and 203-206) is passed through low-pass paths (192-195 and 197) by intentionally inserted filters 187, 202 having high-pass characteristics or band-pass characteristics. ~ 201).

図4Fは、改良されたネットワークインタフェースデバイスの第4の実施形態を示しており、図4Eと同様に2つの異なる広帯域技術に適用される。これ以外にも可能な組合せは多数存在するが、受信器又は送信器において高帯域経路及び低帯域経路としての別個独立の経路及びコンバータを存在させる必要はなく、なぜなら、一方の方向における通信は、他方の方向における通信よりも、改良されたネットワークインタフェースデバイスからの恩恵が大きいためである。   FIG. 4F shows a fourth embodiment of an improved network interface device that applies to two different broadband technologies, similar to FIG. 4E. There are many other possible combinations, but there is no need to have separate paths and converters as high and low bandwidth paths at the receiver or transmitter because communication in one direction is This is because the benefits from the improved network interface device are greater than communications in the other direction.

改良されたネットワークインタフェースデバイスは、送信用の1つの結合ユニット218と、受信用の1つの結合ユニット208とを備えている。受信器経路においては、高域通過特性又は帯域通過特性を有する意図的に挿入されているフィルタ209によって、高帯域が低帯域から分けられている。しかしながら、送信器の変調方式は、デジタル領域222A,222Bにおいて組み合わされた後、極めて高いパフォーマンスのDAC(デジタル−アナログコンバータ)221と、平滑化フィルタ220と、ラインドライバ219とを通過する。   The improved network interface device comprises one combining unit 218 for transmission and one combining unit 208 for reception. In the receiver path, the high band is separated from the low band by an intentionally inserted filter 209 having a high pass characteristic or a band pass characteristic. However, the transmitter modulation schemes, after being combined in the digital domain 222A, 222B, pass through a very high performance DAC (digital-to-analog converter) 221, a smoothing filter 220, and a line driver 219.

図5Aを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスの例示的な集積回路250の実施形態は、改良された電力線通信装置の2つの広帯域用の2つのアナログフロントエンドAFE,AFEを備えている。例示的な集積回路250は、ロジック要素226も備えており、この要素226は、複数の異なる電力線モデム技術(DFE及びMACを含む)を実施するようにと、次の段階のアプリケーション228とのデバイス内デジタルインタフェース228を提供するように構成されている。 Referring to FIG. 5A, an exemplary integrated circuit 250 embodiment of an improved network interface device comprises two analog front ends AFE A and AFE B for two broadband of the improved power line communication device. . The exemplary integrated circuit 250 also includes a logic element 226, which is a device with the next stage application 228 to implement a plurality of different power line modem technologies (including DFE and MAC). An internal digital interface 228 is provided.

高帯域アナログフロントエンド(AFE)は、高帯域コンバータ230,232と、アクティブインタフェースエレクトロニクス(すなわちPGA234及びラインドライバ236)とを含んでおり、経路238に沿って結合ユニットを介して電力線に接続されている。低帯域アナログフロントエンド(AFE)は、低帯域コンバータ240,242と、アクティブインタフェースエレクトロニクス(すなわちPGA244及びラインドライバ246)とを備えており、経路248に沿って結合ユニットを介して電力線に接続されている。 The high-band analog front end (AFE B ) includes high-band converters 230, 232 and active interface electronics (ie, PGA 234 and line driver 236) and is connected to the power line through a coupling unit along path 238. ing. The low-band analog front end (AFE A ) includes low-band converters 240, 242 and active interface electronics (ie, PGA 244 and line driver 246) and is connected to the power line through the coupling unit along path 248. ing.

低帯域及び高帯域において送信される信号のデジタル表現は、ロジック要素226において生成され、アナログフロントエンドAFE,AFEとのインタフェース250,252に渡される。 Digital representations of the signals transmitted in the low and high bands are generated in logic element 226 and passed to interfaces 250 and 252 with analog front ends AFE A and AFE B.

図5Bを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスの集積回路の実施形態の代替の分割構成300においては、2つの集積回路、すなわち、デジタルモデム集積回路302と、2つのアナログフロントエンドAFE,AFEを含んでいるアナログモデム集積回路304とが存在している。アナログモデム集積回路304は、図5Bに示したようにいくつかの部分として構成する、或いは単一のコンポーネントとして構成することができる。 Referring to FIG. 5B, in an alternative partition configuration 300 of the improved network interface device integrated circuit embodiment, there are two integrated circuits: a digital modem integrated circuit 302 and two analog front ends AFE A , AFE. There is an analog modem integrated circuit 304 containing B. The analog modem integrated circuit 304 can be configured as several parts as shown in FIG. 5B or as a single component.

図5Cを参照し、改良されたネットワークインタフェースデバイスの集積回路の実施形態の代替の分割構成400においては、広帯域のそれぞれのアナログフロントエンドが、データコンバータConv,Convと、インタフェース回路I/Face,I/Faceとに分割されている。この場合、コンバータConv,Convは、電力線モデムのデジタルロジック401と一緒に1つの集積回路402に集積化されており、高周波電流/電圧インタフェース回路が別の集積回路404の中に設けられている。 Referring to FIG. 5C, in an alternative partitioning configuration 400 of the improved network interface device integrated circuit embodiment, each wideband analog front end includes data converters Conv A and Conv B and an interface circuit I / Face. It is divided into A and I / Face B. In this case, the converters Conv A and Conv B are integrated in one integrated circuit 402 together with the digital logic 401 of the power line modem, and the high frequency current / voltage interface circuit is provided in another integrated circuit 404. Yes.

上記以外の可能な形態として、アクティブエレクトロニクスのすべて又は一部をシステムの他のデバイスに埋め込む、或いは様々なブロックごとに別個独立のブロックを使用するなど、膨大な形態が存在することを理解されたい。   It should be understood that other possible forms exist, such as embedding all or part of the active electronics in other devices of the system, or using separate independent blocks for the various blocks. .

本明細書の他の箇所で説明したように、結合ユニットは周波数特性を有することができる。図6Aを参照し、容量結合ユニット500は、信号源504を(絶縁トランス506を介して)電力線508に結合するために使用されるX1タイプのキャパシタ502を備えている。この場合、容量結合ユニット500の周波数応答は、トランス506、キャパシタ502、信号源504、及び電力線508の各インピーダンスによって決まる。   As described elsewhere herein, the coupling unit can have frequency characteristics. Referring to FIG. 6A, capacitive coupling unit 500 includes an X1-type capacitor 502 that is used to couple signal source 504 to power line 508 (via isolation transformer 506). In this case, the frequency response of the capacitive coupling unit 500 is determined by the impedances of the transformer 506, capacitor 502, signal source 504, and power line 508.

図6Bを参照し、誘導結合ユニット520は、Y1タイプのキャパシタ526と協力して信号524を誘導的に結合する信号トランス522を備えている。誘導結合ユニット520は、(図6Aに示した)容量結合ユニット500とほぼ等価であり、誘導結合ユニット520の周波数応答は、トランス522、キャパシタ526、信号源524、及び電力線528の各インピーダンスによって決まる。   Referring to FIG. 6B, the inductive coupling unit 520 includes a signal transformer 522 that inductively couples the signal 524 in cooperation with a Y1 type capacitor 526. Inductive coupling unit 520 is approximately equivalent to capacitive coupling unit 500 (shown in FIG. 6A), and the frequency response of inductive coupling unit 520 is determined by the impedances of transformer 522, capacitor 526, signal source 524, and power line 528. .

更に、改良されたネットワークインタフェースデバイスにおいて、電力線508,528に低域通過フィルタを適用して電源を提供することができる。更に、結合ユニットには、更なるパッシブコンポーネントと共に、より高次のフィルタを組み込むことも可能である。しかしながら、電力線ネットワークインタフェースデバイスにおいて、数多くの別のタイプの結合ユニットを使用することが可能であることを理解されたい。   Furthermore, in the improved network interface device, a low pass filter can be applied to the power lines 508 and 528 to provide a power source. Furthermore, the coupling unit can also incorporate higher order filters with additional passive components. However, it should be understood that many other types of coupling units can be used in a power line network interface device.

図7A〜図7Cは、複数の異なる電力線技術の例示的な周波数スペクトルを示しており、アナログ信号分離デバイスを使用して特定の技術の信号を(他の技術の信号から)分離して特定の信号経路に渡す方法を示している。   FIGS. 7A-7C illustrate exemplary frequency spectra for a number of different power line technologies, using analog signal separation devices to separate specific technology signals (from other technology signals) to provide specific frequency spectra. It shows how to pass to the signal path.

図7Aを参照し、第1の技術Techは、送信電力Pと、周波数fA1及びfA2を両端とする広帯域540とを有する。広帯域540は、EMC規制に適合するため内側のノッチ542を有する。第2の技術Techは、送信電力Pと、周波数fB1及びfB2を両端とする広帯域544とを有する。広帯域544も、EMC(電磁環境両立性)規制に適合するためノッチ546を有する。なお、帯域の重なりを回避するため、fB1をfA2よりも高くすることができる。第3の技術Techは、送信電力Pと、周波数fN1及びfN2を両端とする広帯域548とを有する。広帯域548も、規制に適合するためノッチ550を有する。 Referring to FIG. 7A, the first technique Tech A has a transmit power P A, and a wide-band 540 to both ends frequency f A1 and f A2. Broadband 540 has an inner notch 542 to comply with EMC regulations. The second technology Tech B has a transmission power P B and a broadband 544 having both ends of the frequencies f B1 and f B2 . The broadband 544 also has a notch 546 to meet EMC (Electromagnetic Compatibility) regulations. Note that f B1 can be made higher than f A2 in order to avoid band overlap. The third technology Tech N has a transmission power P N and a broadband 548 having both ends of frequencies f N1 and f N2 . The broadband 548 also has a notch 550 to meet the regulations.

図7Bを参照し、第1、第2、及び第3のアナログフィルタ(すなわち、Filt、Filt、Filt)は、それぞれ、Tech、Tech、Techのそれぞれからの信号を、他の技術からの信号から分離している。このアナログフィルタ特性は、ノード内の各技術の送信器若しくは受信器、又はその両方に適用することができる。 Referring to FIG. 7B, the first, second, and third analog filters (ie, Fil A , Fil B , and Fil N ) can receive signals from each of Tech A , Tech B , and Tech N , respectively. Separated from the signal from the technology. This analog filter characteristic can be applied to each technology transmitter or receiver in the node, or both.

第1のアナログフィルタFiltは、通過帯域の先頭周波数fA3及び終端周波数fA4によって定義されている。同様に、第2のアナログフィルタFiltは、通過帯域の先頭周波数fB3及び終端周波数fB4によって定義されている。第3のアナログフィルタFiltは、通過帯域の先頭周波数fN3及び終端周波数fN4によって定義されている。 The first analog filter Fil A is defined by a head frequency f A3 and a terminal frequency f A4 of the pass band. Similarly, the second analog filter “Filt B” is defined by the head frequency f B3 and the terminal frequency f B4 of the passband. The third analog filter Fil N is defined by the start frequency f N3 and the termination frequency f N4 of the passband.

一実施形態においては、電力線通信装置のアナログ信号分離デバイスの少なくとも1つの通過帯域の先頭は、1MHz〜30MHzの間にあり、幅が少なくとも10MHzである。オプションとして、別の広帯域の少なくとも1つは、30MHz、40MHz、50MHz、75MHz、100MHz、200MHz、又は500MHzよりも高く、且つオプションとして1GHzより低い周波数における信号を含んでいる。アナログ信号分離デバイスの要素のいずれについても、通過帯域と阻止帯域との間の差は、6dBより大きくすることができる。   In one embodiment, the head of at least one passband of the analog signal separation device of the power line communication device is between 1 MHz and 30 MHz and has a width of at least 10 MHz. Optionally, at least one of the other broadband includes signals at frequencies higher than 30 MHz, 40 MHz, 50 MHz, 75 MHz, 100 MHz, 200 MHz, or 500 MHz and optionally lower than 1 GHz. For any of the elements of the analog signal separation device, the difference between the passband and stopband can be greater than 6 dB.

なお、アナログフィルタが重なっている(例えばfA4>fB3)、又は重なっていない(例えばfB4<fN3)ようにすることが可能である。また、すべてのアナログフィルタの通過帯域の送信電力、減衰関数、又はその他の特性が同じである必要はない。アナログフィルタのそれぞれによる分離の効果は、アナログフィルタの特性と特定のPLC技術の変調方式の積(product)によって決まる。フィルタの通過帯域における絶対的な送信強度は、阻止帯域に対する通過帯域の比ほどは重要ではなく、なぜなら、これらのフィルタにおける減衰の差は、前フィルタ段における注入電力を増やす、若しくは受信器の感度を高める、又はその両方によって、しばしば補正することができるためである。 It is possible to make the analog filters overlap (for example, f A4 > f B3 ) or not (for example, f B4 <f N3 ). Also, the transmit power, attenuation function, or other characteristics of the passbands of all analog filters need not be the same. The separation effect of each analog filter is determined by the product of the characteristics of the analog filter and the modulation scheme of a particular PLC technology. The absolute transmit power in the filter passband is not as important as the ratio of the passband to stopband, because the difference in attenuation in these filters increases the injected power in the previous filter stage, or the receiver sensitivity. This is because the correction can often be made by increasing or both.

図7Cは、Tech信号に対応する第2のアナログフィルタFiltによって提供される分離の例を示している。使用時、第2のアナログフィルタは、第2のアナログフィルタの通過帯域の送信電力(PF)とTech信号の送信電力(P)との積である信号Pathを通す。他の技術(Tech及びTech)の信号は、Filtの阻止帯域によって電力レベルPFまで減衰し、このレベルはPFよりも十分に小さく、Tech及びTechの信号がPath信号と大きく干渉することはない。 FIG. 7C shows an example of the separation provided by the second analog filter Filt B corresponding to the Tech B signal. In use, the second analog filter passes a signal Path B that is the product of the transmission power (PF B ) of the passband of the second analog filter and the transmission power (P B ) of the Tech B signal. The signals of other technologies (Tech A and Tech N ) are attenuated to the power level PF N by the stop band of Fil B , which level is sufficiently smaller than PF B , and the signals of Tech A and Tech N are Path B signals. There is no significant interference.

いくつかの実施形態においては、改良された電力線通信ネットワークは、ネットワーク内のノードの数が増すにつれてスループットを増大させる能力を備えている。特に、そのようなスループットの増大が求められるのは、一般にはノード数が増すときであり、なぜなら、複数のデバイスがネットワークを共有しているときにはより多くのデータを送信する必要があるためである。   In some embodiments, the improved power line communication network has the ability to increase throughput as the number of nodes in the network increases. In particular, such increased throughput is typically required when the number of nodes increases because more devices need to transmit more data when sharing the network. .

図8Aは、1つのサービス、この場合にはDSL接続602を介して家庭600に配信されるIPTV(インターネットプロトコルテレビ)を初期段階として単純に導入した状況を示しており、このサービスは、オフィス内のDSLモデム602からリビングルームのテレビ604に、(改良された電力線通信ネットワークを使用して)供給される。DSLモデム602とテレビ604との間の距離は比較的長いため、これらの間の接続C1では主として低帯域を使用している(本質的にカバレッジが大きいため)。   FIG. 8A shows a situation where an IPTV (Internet Protocol Television) delivered to a home 600 via a DSL connection 602 in this case is simply introduced as an initial stage. DSL modem 602 to the living room television 604 (using an improved power line communication network). Since the distance between the DSL modem 602 and the television 604 is relatively long, the connection C1 between them uses mainly a low band (because the coverage is essentially large).

低帯域によって提供される帯域幅はテレビに十分であり、なぜなら1つのテレビチャンネルのみが送信されるためである。   The bandwidth provided by the low band is sufficient for the television because only one television channel is transmitted.

改良された電力線通信ネットワークが成長する(すなわちネットワークに更なるノードが追加される)につれて、ノード間の平均距離は減少する傾向にある。図8B(複数の同時のビデオストリーム及び音声ストリームを有する複雑な家庭内マルチメディアネットワークを示している)に示したような極めて複雑なネットワークが導入されるとき、比較的短い距離における接続C2〜C7は、主として高帯域を使用して実施されている(スループットが大きいため)。低帯域の接続C8,C9は、高帯域のリンクの複数のホップを使用するよりも効率が高いときに依然として使用される。更に、多くの接続(例えばC10)は、両方の帯域を使用する通信によって使用される。   As improved power line communication networks grow (ie, additional nodes are added to the network), the average distance between nodes tends to decrease. When a very complex network such as that shown in FIG. 8B (showing a complex home multimedia network with multiple simultaneous video and audio streams) is introduced, connections C2-C7 at relatively short distances Is implemented mainly using high bandwidth (because of high throughput). Low bandwidth connections C8, C9 are still used when they are more efficient than using multiple hops of high bandwidth links. Furthermore, many connections (eg C10) are used by communications using both bands.

使用時、一般に、ネットワーク上のノードは、帯域の1つにおいて使用されている電力線技術の中で通常定義されている何らかの形式の同期を通じて、電力線上の別のノードを発見する。更に、ノードは、検出されたノードの技術能力と仮想ネットワークのメンバーシップを識別し、可能な通信、許容される通信、又は可能且つ許容される通信を判定する(例えば、検出されたノードが特定の技術能力を物理的に備えていても、使用時にこれらの技術能力が干渉によって使用不可状態にあったり制限されることがある)。送信側ノードは、物理的に可能であり且つ許容される通信を識別すると、データを送信/受信するのに最適な経路を、通信するデータのタイプ、QoS(サービス品質)におけるデータの順位、利用可能なチャネル容量などの要因に基づいて決定する。   In use, a node on the network typically discovers another node on the power line through some form of synchronization that is usually defined in the power line technology used in one of the bands. In addition, the node identifies the detected node's technical capabilities and virtual network membership and determines possible communication, allowed communication, or possible and allowed communication (eg, the detected node is identified). Even if they are physically equipped with these technical capabilities, they may be disabled or limited by interference during use). When the transmitting node identifies the communication that is physically possible and allowed, the optimal path for transmitting / receiving the data, the type of data to be communicated, the ranking of data in QoS (Quality of Service), and utilization Determine based on factors such as possible channel capacity.

図9は、1つの通信ノードが、異なる広帯域周波数範囲を使用している、ネットワーク上の別の通信ノードを発見する方法を示している。送信ステップ910において、第1の通信ノードから、第1の通信を第1の広帯域周波数範囲を使用して電力線を通じて送信し、この第1の通信は、第1の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第2の通信ノードを識別するように構成されているデータ、を含んでいる。この第1の通信は、第1の広帯域周波数を通じて通信するように構成されている別の通信ノード(例えば第2の通信ノード)からの応答を要求するように構成されている。   FIG. 9 illustrates a method for one communication node to discover another communication node on the network using a different wideband frequency range. In a transmission step 910, a first communication is transmitted from a first communication node over a power line using a first wideband frequency range so that the first communication communicates in a first wideband frequency range. Data configured to identify a configured second communication node. The first communication is configured to request a response from another communication node (eg, a second communication node) that is configured to communicate over the first broadband frequency.

受信ステップ920において、第1の通信に対する応答を第2の通信ノードから受信する。   In a receiving step 920, a response to the first communication is received from the second communication node.

送信ステップ930において、第1の通信ノードから、第2の通信を第2の広帯域周波数範囲を使用して電力線を通じて送信し、この第2の通信は、第2の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第3の通信ノードを識別するように構成されているデータ、を含んでいる。この第2の通信は、第2の広帯域周波数を通じて通信するように構成されている別の通信ノード(例えば第3の通信ノード)からの応答を要求するように構成されている。   In transmitting step 930, the first communication node transmits a second communication over the power line using the second wideband frequency range, the second communication being communicated in the second wideband frequency range. Data configured to identify a configured third communication node. This second communication is configured to request a response from another communication node (eg, a third communication node) configured to communicate over the second broadband frequency.

受信ステップ940において、第2の通信に対する応答を第3の通信ノードから受信する。第2の通信ノードが第2の広帯域を使用して通信するように更に構成されている場合、受信ステップ940は、第2の通信ノードと第3の通信ノードの両方からの通信を受信するステップを含んでいることができる。   In a receiving step 940, a response to the second communication is received from the third communication node. If the second communication node is further configured to communicate using the second broadband, receive step 940 receives communication from both the second communication node and the third communication node. Can be included.

決定ステップ950において、第1の通信に対する応答と、第2の通信に対する応答とに基づいて、通信方式を決定する。この決定は、使用する広帯域又は規格を選択するステップを含んでいることができる。この決定は、第3の通信ノードと第2の通信ノードとの間の通信の方式(例えば、通信を直接行うべきか、第1の通信ノードが中継器として機能すべきか)を含んでいることができる。いくつかの実施形態においては、送信ステップ910,930は、複数の異なる広帯域を使用するステップに加えて、又はこれに代えて、複数の異なる規格を使用するステップを含んでいる。   In a decision step 950, a communication method is determined based on the response to the first communication and the response to the second communication. This determination can include selecting a broadband or standard to use. This determination includes a method of communication between the third communication node and the second communication node (for example, whether communication should be performed directly or whether the first communication node should function as a repeater). Can do. In some embodiments, the transmitting steps 910, 930 include using a plurality of different standards in addition to or instead of using a plurality of different broadbands.

オプションの更なる通信ステップにおいては、決定された通信方式に従って通信を実行する。   In an optional further communication step, communication is performed according to the determined communication method.

図10は、第1の通信ノードが、第2の通信ノード及び第3の通信ノードの両方と同時に通信する方法を示している。オプションとして、これらの通信は独立している。第1の通信ノードは、オプションとして、第2の通信ノードと第3の通信ノードとの間の中継器として動作する。   FIG. 10 illustrates a method in which the first communication node communicates with both the second communication node and the third communication node simultaneously. As an option, these communications are independent. The first communication node optionally operates as a relay between the second communication node and the third communication node.

第1の通信ステップ1010において、第1の通信ノードと第2の通信ノードとの間で、第1のデータを、第1の広帯域周波数範囲を使用して電力線を通じて通信する。第2の通信ステップ1020において、第1の通信ノードと第3の通信ノードとの間で、第2のデータを、第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して電力線を通じて通信し、この場合、第1のデータ及び第2のデータは同時に通信される。   In a first communication step 1010, first data is communicated between the first communication node and the second communication node over a power line using a first wideband frequency range. In a second communication step 1020, the second data is used between the first communication node and the third communication node using a second wideband frequency range that is independent of the first wideband frequency range. In this case, the first data and the second data are communicated simultaneously.

図10に示した方法は、オプションとして使用される方法であり、第2の通信ノードが第2の通信ノード及び第3の通信ノードの両方として機能する。これらの実施形態においては、データの第1の部分を第1の広帯域周波数範囲を使用して送信することができ、データの第2の部分を第2の広帯域周波数範囲を使用して送信することができる。これらの実施形態においては、2つの異なる広帯域周波数の使用は、オプションとして、合計のデータ帯域幅が最大になるように構成される。   The method shown in FIG. 10 is a method used as an option, and the second communication node functions as both the second communication node and the third communication node. In these embodiments, a first portion of data can be transmitted using a first wideband frequency range and a second portion of data is transmitted using a second wideband frequency range. Can do. In these embodiments, the use of two different wideband frequencies is optionally configured to maximize the total data bandwidth.

図11は、通信ノードが、少なくとも2つの異なる広帯域を使用して同時の信号を受信する方法を示している。これらの信号に符号化されているデータは、オプションとして独立しており、ネットワーク上の複数の異なる通信ノードから受信することができる。更に、複数の異なる通信規格を使用してデータを送信若しくは復号化、又はその両方を行うことができる。   FIG. 11 shows how a communication node receives simultaneous signals using at least two different broadbands. The data encoded in these signals is optionally independent and can be received from a plurality of different communication nodes on the network. Furthermore, data can be transmitted and / or decoded using a plurality of different communication standards.

第1信号受信ステップ1110において、電力線を通じて信号を受信する。この信号は、符号化されているデータを含んでいる。符号化は、時間依存の信号にデータを符号化する様々な公知の方法のいずれかを含んでいることができる。成分分離ステップ1120において、第1の広帯域周波数範囲における信号の第1の成分を、第2の広帯域周波数範囲における信号の第2の成分から分離する。様々な実施形態においては、第1の広帯域周波数範囲及び第2の広帯域周波数範囲のそれぞれは、少なくとも5MHz、7MHz、10MHz、12MHz、15MHz、20MHz、100MHz、又は200MHzの幅である。例えば、一実施形態においては、第1の広帯域周波数範囲が少なくとも10MHzの幅であり、第2の広帯域周波数範囲が少なくとも5MHzの幅である。一実施形態においては、第1の広帯域周波数範囲が少なくとも10MHzの幅であり、第2の広帯域周波数範囲が少なくとも200MHzの幅である。いくつかの実施形態においては、信号成分の分離は、アナログ帯域通過フィルタを使用して行う。例えば、1つの帯域通過フィルタを、第1の広帯域周波数範囲を分離するように構成することができ、別の帯域通過フィルタを、第2の広帯域周波数範囲を分離するように構成することができる。   In a first signal reception step 1110, a signal is received through the power line. This signal contains the encoded data. Encoding can include any of a variety of known methods for encoding data into a time-dependent signal. In a component separation step 1120, the first component of the signal in the first wideband frequency range is separated from the second component of the signal in the second wideband frequency range. In various embodiments, each of the first broadband frequency range and the second broadband frequency range is at least 5 MHz, 7 MHz, 10 MHz, 12 MHz, 15 MHz, 20 MHz, 100 MHz, or 200 MHz wide. For example, in one embodiment, the first wideband frequency range is at least 10 MHz wide and the second wideband frequency range is at least 5 MHz wide. In one embodiment, the first wideband frequency range is at least 10 MHz wide and the second wideband frequency range is at least 200 MHz wide. In some embodiments, signal component separation is performed using analog bandpass filters. For example, one bandpass filter can be configured to separate a first wideband frequency range and another bandpass filter can be configured to separate a second wideband frequency range.

処理ステップ1130において、成分分離ステップ1120において分離された第1の信号成分と第2の信号成分のそれぞれを個別に処理する。この処理は、一般に並列に行う。例えば、1つの信号成分を低帯域アナログ経路LBを使用して処理することができ、他方の信号成分を高帯域経路HBを使用して処理することができる。低帯域アナログ経路LB及び高帯域経路HBは、オプションとして1つ以上のコンポーネントを共有している。処理ステップ1130の結果として、2セットのデジタルデータが得られる。 In the processing step 1130, each of the first signal component and the second signal component separated in the component separation step 1120 is individually processed. This process is generally performed in parallel. For example, one signal component can be processed using the low-band analog path LB 1 and the other signal component can be processed using the high-band path HB 1 . Low band analog path LB 1 and high band path HB 1 optionally share one or more components. As a result of processing step 1130, two sets of digital data are obtained.

提供ステップ1140において、これら2セットのデジタルデータを1つ以上のアプリケーションに提供する。2セットのデジタルデータは、独立して使用することができる。   In providing step 1140, these two sets of digital data are provided to one or more applications. Two sets of digital data can be used independently.

図12は、通信ノードが少なくとも2つの異なる広帯域を使用して信号を同時に送信する方法を示している。これらの信号に符号化されているデータは、オプションとして、独立しており、ネットワーク上の複数の異なる通信ノードを宛先とすることができる。データは、複数の異なる通信規格を使用して送信若しくは符号化、又はその両方を行うことができる。   FIG. 12 illustrates how a communication node transmits signals simultaneously using at least two different broadbands. The data encoded in these signals is optionally independent and can be destined for multiple different communication nodes on the network. Data can be transmitted and / or encoded using a plurality of different communication standards.

データ受信ステップ1210において、1つ以上のアプリケーションからデジタルデータを受信する。このデータは、オプションとして独立している。符号化ステップ1220において、デジタルデータの第1の部分を、第1の広帯域周波数範囲内の第1の信号に符号化し、この場合、第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部は、オプションとして30MHzより低い。この符号化は、例えば低帯域アナログ経路LBを使用して行うことができる。 In data reception step 1210, digital data is received from one or more applications. This data is optionally independent. In an encoding step 1220, a first portion of the digital data is encoded into a first signal within a first wideband frequency range, where at least a portion of the first wideband frequency range is optionally from 30 MHz. Low. This encoding can be performed, for example using the low band analog path LB 2.

符号化ステップ1230において、デジタルデータの第2の部分を、第2の広帯域周波数範囲内で第2の信号に符号化し、この場合、第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部は、オプションとして30MHzより高い。この符号化は、例えば高帯域経路HBを使用して行うことができる。符号化ステップ1230及び符号化ステップ1220は、並列に実行することができる。 In an encoding step 1230, a second portion of the digital data is encoded into a second signal within a second wideband frequency range, where at least a portion of the second wideband frequency range is optionally from 30 MHz. high. This encoding can be performed, for example, using a high bandwidth path HB 2. The encoding step 1230 and the encoding step 1220 can be performed in parallel.

組合せステップ1240において、第1の信号と第2の信号とを組み合わせて、組み合わされた信号を生成する。このステップは、オプションとして、送信結合ユニット196を使用して、又は高帯域送信結合ユニット154及び低帯域送信結合ユニット160を使用して実行する。例えば、高帯域送信結合ユニット154及び低帯域送信結合ユニット160を使用する場合、両方の信号を電力線に結合するときに組合せを行うことができる。   In a combining step 1240, the first signal and the second signal are combined to generate a combined signal. This step is optionally performed using a transmit combining unit 196 or using a high band transmit combining unit 154 and a low band transmit combining unit 160. For example, when using high band transmit coupling unit 154 and low band transmit coupling unit 160, a combination can be made when both signals are coupled to the power line.

送信ステップ1250において、組み合わされた信号を電力線を通じて送信する。組み合わされた信号の複数の異なる部分は、同時に送信することができ、異なる宛先とすることができる。本明細書では、いくつかの実施形態を具体的に図示・説明してある。しかしながら、修正及び変形は、上記の開示内容に包含され、本発明の概念及び意図した範囲から逸脱することなく、請求項の範囲内であることを理解されたい。例えば、本明細書に説明した手法は、家庭の電力系統、産業用電力系統、或いは車両の電力系統において使用することができる。本明細書に図解及び説明した更なる様々な要素は、(コンピュータ可読媒体に格納されている)ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアのうちの1つ以上に具体化することができる。本文書においては、これらの要素形態を一般に「ロジック」と称している。   In transmit step 1250, the combined signal is transmitted over the power line. Multiple different parts of the combined signal can be transmitted simultaneously and can be at different destinations. Several embodiments have been specifically illustrated and described herein. However, it will be understood that modifications and variations are encompassed by the above disclosure and are within the scope of the claims without departing from the concept and intended scope of the present invention. For example, the techniques described herein can be used in household power systems, industrial power systems, or vehicle power systems. Various additional elements illustrated and described herein can be embodied in one or more of software, firmware, hardware (stored on a computer-readable medium). In this document, these element forms are generally referred to as “logic”.

本明細書に説明した実施形態は、本発明を説明することを目的としている。本発明のこれらの実施形態は、図面を参照しながら説明してあり、当業者には、記載した方法若しくは特定の構造、又はその両方の様々な修正或いは適合化が明らかになるであろう。本発明の開示内容に基づく修正、適合化、又は変形は(これらの修正、適合化、又は変形を通じて本文書の開示内容によってこの技術分野が進歩する)、すべて本発明の概念及び範囲の中であるものと考えられる。従って、本明細書の説明及び図面は、本発明を制限するものとはみなされず、本発明は、記載した実施形態のみに制限されることはないことを理解されたい。   The embodiments described herein are intended to illustrate the present invention. These embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, and various modifications or adaptations of the described method and / or specific structure will be apparent to those skilled in the art. All modifications, adaptations, or variations based on the disclosure of the present invention (the technical field advances through the disclosure of this document through these modifications, adaptations, or variations) are all within the concept and scope of the present invention. It is thought that there is. Accordingly, it is to be understood that the description and drawings herein are not to be construed as limiting the invention, and that the invention is not limited to only the described embodiments.

従来の住宅のブロック図である。It is a block diagram of the conventional house. 様々な実施形態による、複数のノードを備えている例示的なネットワークのブロック図であり、ノードのいくつかは複数の広帯域能力を有する。1 is a block diagram of an exemplary network comprising multiple nodes, according to various embodiments, some of the nodes having multiple broadband capabilities. FIG. 様々な実施形態による、図2Aの例示的なネットワークのブロック図であり、2本の同時の双方向通信リンクを示している。2B is a block diagram of the example network of FIG. 2A, showing two simultaneous bi-directional communication links, according to various embodiments. FIG. 様々な実施形態による、図2Aの例示的なネットワークのブロック図であり、3本の同時の通信リンクを示している。FIG. 2B is a block diagram of the example network of FIG. 2A, showing three simultaneous communication links, according to various embodiments. 様々な実施形態による、図2Aのネットワークにおいて実施されるパケットデータ送信手順の第1の段階のブロック図である。2B is a block diagram of a first stage of a packet data transmission procedure implemented in the network of FIG. 2A, according to various embodiments. FIG. 様々な実施形態による、図2Dに示したパケットデータ送信手順の第2の段階のブロック図である。FIG. 2D is a block diagram of a second stage of the packet data transmission procedure shown in FIG. 2D, according to various embodiments. 様々な実施形態による、電力線通信装置におけるモデムのハードウェアアーキテクチャのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a hardware architecture of a modem in a power line communication device, according to various embodiments. 様々な実施形態による、従来技術の電力線送信システムの1つの結合ユニットにおける信号経路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of signal paths in one combining unit of a prior art power line transmission system, according to various embodiments. 様々な実施形態による、従来技術の電力線送信システムの2つの結合ユニットにおける信号経路のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of signal paths in two combining units of a prior art power line transmission system, according to various embodiments. 電力線通信装置の第1の実施形態における信号経路のブロック図である。It is a block diagram of the signal path | route in 1st Embodiment of a power line communication apparatus. 電力線通信装置の第2の実施形態における信号経路のブロック図である。It is a block diagram of the signal path | route in 2nd Embodiment of a power line communication apparatus. 電力線通信装置の第3の実施形態における信号経路のブロック図である。It is a block diagram of the signal path | route in 3rd Embodiment of a power line communication apparatus. 電力線通信装置の第4の実施形態における信号経路のブロック図である。It is a block diagram of the signal path | route in 4th Embodiment of a power line communication apparatus. 電力線通信装置の集積回路の第1の実施形態のブロック図である。1 is a block diagram of a first embodiment of an integrated circuit of a power line communication device. FIG. 電力線通信装置の集積回路の第2の実施形態のブロック図であって、コンポーネントの分割構成が変更されている。It is a block diagram of 2nd Embodiment of the integrated circuit of a power line communication apparatus, Comprising: The division | segmentation structure of a component is changed. 電力線通信装置の集積回路の第3の実施形態のブロック図であって、コンポーネントの分割構成が更に変更されている。FIG. 9 is a block diagram of a third embodiment of an integrated circuit of a power line communication device, in which the component division configuration is further changed. 様々な実施形態による、電力線通信装置において使用されている例示的な容量結合ユニットの回路図である。1 is a circuit diagram of an exemplary capacitive coupling unit used in a power line communication device, according to various embodiments. FIG. 様々な実施形態による、電力線通信装置において使用されている例示的な誘電結合ユニットの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an exemplary inductive coupling unit used in a power line communication device, according to various embodiments. 様々な実施形態による、3つの電力線技術の例示的な送信電力スペクトルである。3 is an exemplary transmit power spectrum of three power line technologies, according to various embodiments. 様々な実施形態による、3つの電力線技術によって使用されている図7Aに示した広帯域を分離するのに用いる例示的な一連のアナログフィルタの周波数特性を示している。7B illustrates the frequency characteristics of an exemplary series of analog filters used to isolate the wideband shown in FIG. 7A being used by three power line technologies, according to various embodiments. 様々な実施形態による、(図7Bに示した)第2のアナログフィルタFiltによって(図7Aに示した)Tech信号に信号が分離される状況を示している。7 illustrates a situation where a signal is separated into a Tech B signal (shown in FIG. 7A) by a second analog filter Filt B (shown in FIG. 7B) according to various embodiments. 様々な実施形態による、本発明の第3の側面の電力線通信ネットワークが初期段階として単純に導入されている家庭のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a home in which the power line communication network of the third aspect of the present invention is simply introduced as an initial stage, according to various embodiments. 様々な実施形態による、電力線通信ネットワークがより複雑に導入されている家庭のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a home where a power line communication network is more complexly introduced, according to various embodiments. 様々な実施形態による、1つの通信ノードが、異なる広帯域周波数範囲を使用している、ネットワーク上の別の通信ノードを発見する方法を示している。FIG. 6 illustrates a method for discovering another communication node on a network in which one communication node is using different wideband frequency ranges according to various embodiments. 様々な実施形態による、第1の通信ノードが第2の通信ノード及び第3の通信ノードの両方と同時に通信する方法を示している。FIG. 6 illustrates a method in which a first communication node communicates simultaneously with both a second communication node and a third communication node according to various embodiments. 様々な実施形態による、通信ノードが少なくとも2つの異なる広帯域を使用して同時の信号を受信する方法を示している。FIG. 4 illustrates a method for a communication node to receive simultaneous signals using at least two different wide bands, according to various embodiments. FIG. 様々な実施形態による、通信ノードが少なくとも2つの異なる広帯域を使用して同時の信号を送信する方法を示している。FIG. 4 illustrates a method for a communication node to transmit simultaneous signals using at least two different wide bands, according to various embodiments. FIG.

Claims (48)

第1の広帯域周波数範囲を使用して通信するように構成されている第1の通信ノードと、
前記第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して通信するように構成されている第2の通信ノードと、
前記第1の広帯域周波数範囲を使用しての前記第1の通信ノードからの電力線を通じた通信と、前記第2の広帯域周波数範囲を使用しての前記第2の通信ノードからの前記電力線を通じた通信とを、同時に且つ独立して受信するように構成されている第3の通信ノードと
を備えている、通信ネットワーク。
A first communication node configured to communicate using a first wideband frequency range;
A second communication node configured to communicate using a second wideband frequency range independent of the first wideband frequency range;
Communication over the power line from the first communication node using the first wideband frequency range and over the power line from the second communication node using the second wideband frequency range A communication network comprising a third communication node configured to receive communications simultaneously and independently.
前記第3の通信ノードが、前記第2の広帯域周波数範囲を使用して前記第1の通信ノードと通信するように更に構成されている、請求項1に記載の通信ネットワーク。   The communication network of claim 1, wherein the third communication node is further configured to communicate with the first communication node using the second wideband frequency range. 前記第3の通信ノードが、前記第1の広帯域周波数範囲と前記第2の広帯域周波数範囲の両方を同時に使用することによって前記第2の通信ノードと通信するように更に構成されている、請求項1又は2に記載の通信ネットワーク。   The third communication node is further configured to communicate with the second communication node by using both the first wideband frequency range and the second wideband frequency range simultaneously. The communication network according to 1 or 2. 前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低く、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   4. The communication network according to claim 1, wherein at least part of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz and at least part of the second wideband frequency range is higher than 30 MHz. 前記第1の通信ノードと前記第3の通信ノードの両方が、前記第1の広帯域周波数範囲及び前記第2の広帯域周波数範囲とは別個独立の第3の広帯域周波数範囲を使用して通信するように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   Both the first communication node and the third communication node communicate using a third wideband frequency range that is independent of the first wideband frequency range and the second wideband frequency range. The communication network according to any one of claims 1 to 4, wherein the communication network is configured as follows. 前記第1の通信ノードが第1の規格を使用して通信するように構成されており、前記第2の通信ノードが第2の規格を使用して通信するように構成されており、前記第1の規格と前記第2の異なる規格の少なくとも一方が、Homeplug 1.0/1.1規格、Homeplug AV規格、CEPCA規格、Digital Home Standardから成る群に含まれている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   The first communication node is configured to communicate using a first standard, the second communication node is configured to communicate using a second standard, and The standard according to claim 1, wherein at least one of the first standard and the second different standard is included in a group consisting of a Homeplug 1.0 / 1.1 standard, a Homeplug AV standard, a CEPCA standard, and a Digital Home Standard. The communication network according to any one of the above. 前記第3の通信ノードが、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードと通信するときに使用する1つ以上の広帯域周波数範囲を決定するように更に構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   The third communication node is further configured to determine one or more wideband frequency ranges to use when communicating with the first communication node and the second communication node. 7. The communication network according to any one of 6. 前記第3の通信ノードが、前記第1の広帯域周波数範囲を使用して通信するときに使用する規格を決定するようにと、前記第2の広帯域周波数範囲を使用して通信するときに使用する別の規格を決定するように構成されている、請求項7に記載の通信ネットワーク。   Used when the third communication node communicates using the second wideband frequency range to determine a standard to use when communicating using the first wideband frequency range. The communication network of claim 7, configured to determine another standard. 前記第3の通信ノードが、前記第1の通信ノードからのデータを前記第2の通信ノードに中継するように構成されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   The communication network according to any one of claims 1 to 8, wherein the third communication node is configured to relay data from the first communication node to the second communication node. 前記第3の通信ノードが、
前記第1の広帯域周波数範囲内の信号を、前記第2の広帯域周波数範囲内の信号から分離するように構成されているアナログ周波数フィルタを備えている、請求項1〜9のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。
The third communication node is
10. An analog frequency filter configured to separate a signal in the first wideband frequency range from a signal in the second wideband frequency range according to any one of claims 1-9. The communication network described.
前記アナログ周波数フィルタが、前記第1の広帯域周波数内の信号を第1の処理エレクトロニクスに伝えるように、前記第2の広帯域周波数内の信号を第2の処理エレクトロニクスに伝えるよう構成されている、請求項10に記載の通信ネットワーク。   The analog frequency filter is configured to communicate a signal within the second wideband frequency to a second processing electronics to communicate a signal within the first wideband frequency to a first processing electronics. Item 11. The communication network according to Item 10. 前記第1の広帯域周波数範囲が、前記第2の広帯域周波数範囲より高い周波数を含んでおり、
前記第3の通信ノードが、接続箱を通じて信号を送信することなく前記第1の通信ノードと前記電力線を通じて通信するように、前記接続箱を通じて信号を送信することによって前記第2の通信ノードと通信するよう更に構成されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。
The first wideband frequency range includes a higher frequency than the second wideband frequency range;
The third communication node communicates with the second communication node by transmitting a signal through the connection box so that the third communication node communicates with the first communication node through the power line without transmitting a signal through the connection box. The communication network according to claim 1, further configured to:
前記第3の通信ノードが、前記第1の広帯域周波数範囲を使用している前記第1の通信ノードと、前記第2の広帯域周波数範囲を使用している前記第2の通信ノードとを自動的に検出するように更に構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   The third communication node automatically moves the first communication node using the first wideband frequency range and the second communication node using the second wideband frequency range. 13. The communication network according to any one of claims 1 to 12, further configured to detect at any time. 前記第1の広帯域周波数範囲と前記第2の広帯域周波数範囲のそれぞれが、少なくとも5MHzの幅である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の通信ネットワーク。   The communication network according to any one of claims 1 to 13, wherein each of the first broadband frequency range and the second broadband frequency range is at least 5 MHz wide. 第1の通信ノードと第2の通信ノードとの間で、第1の広帯域周波数範囲を使用して第1のデータを電力線を通じて通信するステップと、
前記第1の通信ノードと第3の通信ノードとの間で、前記第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して第2のデータを前記電力線を通じて通信するステップであって、前記第1のデータと前記第2のデータとが同時に通信される、ステップと
を含んでいる、方法。
Communicating first data over a power line between a first communication node and a second communication node using a first wideband frequency range;
Communicating second data over the power line between the first communication node and the third communication node using a second wideband frequency range independent of the first wideband frequency range. And wherein the first data and the second data are communicated simultaneously.
前記第1の通信ノードと前記第2の通信ノードとの間の前記通信が第1の通信規格を使用し、前記第1の通信ノードと前記第3の通信ノードとの間の前記通信が第2の通信規格を使用する、請求項15に記載の方法。   The communication between the first communication node and the second communication node uses a first communication standard, and the communication between the first communication node and the third communication node is The method according to claim 15, wherein two communication standards are used. 前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低く、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、請求項15又は16に記載の方法。   The method according to claim 15 or 16, wherein at least part of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz and at least part of the second wideband frequency range is higher than 30 MHz. 前記第1のデータを通信する前記ステップと、前記第2のデータを通信する前記ステップとが、前記第2の通信ノードから前記第1の通信ノードを通じて前記第3の通信ノードに情報を中継するステップを含んでいる、請求項15〜17のいずれか1項に記載の方法。   The step of communicating the first data and the step of communicating the second data relay information from the second communication node to the third communication node through the first communication node. 18. A method according to any one of claims 15 to 17 comprising steps. 第1の通信ノードから第1の広帯域周波数範囲を使用して第1の通信を電力線を通じて送信するステップであって、前記第1の通信が、前記第1の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第2の通信ノードを識別するよう構成されているデータ、を含んでいる、ステップと、
前記第1の通信に対する応答を前記第2の通信ノードから受信するステップと、
前記第1の通信ノードから第2の広帯域周波数範囲を使用して第2の通信を前記電力線を通じて送信するステップであって、前記第2の通信が、前記第2の広帯域周波数範囲において通信するように構成されている第3の通信ノード、を識別するように構成されているデータを含んでいる、ステップと、
前記第2の通信に対する応答を前記第3の通信ノードから受信するステップと、
前記第1の通信に対する前記応答と前記第2の通信に対する前記応答とに基づいて通信方式を決定するステップと
を含んでいる、方法。
Transmitting a first communication over a power line from a first communication node using a first wideband frequency range, wherein the first communication is configured to communicate in the first wideband frequency range Data configured to identify a second communication node being configured, and
Receiving a response to the first communication from the second communication node;
Transmitting a second communication over the power line from the first communication node using a second wideband frequency range, wherein the second communication communicates in the second wideband frequency range. Including data configured to identify a third communication node configured to:
Receiving a response to the second communication from the third communication node;
Determining a communication scheme based on the response to the first communication and the response to the second communication.
通信方式を決定する前記ステップが、前記第2の通信ノードと前記第3の通信ノードとの間の通信を前記第1の通信ノードを通じて中継すべきかを決定するステップを含んでいる、請求項19に記載の方法。   The step of determining a communication scheme includes determining whether to relay communication between the second communication node and the third communication node through the first communication node. The method described in 1. 通信方式を決定する前記ステップが、複数の代替の通信プロトコルのうち、前記第1の通信ノードと前記第2の通信ノードとの間で通信するために使用する通信プロトコルを決定するステップを含んでいる、請求項19又は20に記載の方法。   The step of determining a communication method includes a step of determining a communication protocol to be used for communication between the first communication node and the second communication node among a plurality of alternative communication protocols. The method according to claim 19 or 20, wherein: 前記複数の代替の通信プロトコルが、Homeplug 1.0/1.1規格、Homeplug AV規格、CEPCA規格、Digital Home Standardから成る群のうちの少なくとも1つのプロトコル、を含んでいる、請求項21に記載の方法。   23. The plurality of alternative communication protocols includes at least one protocol from the group consisting of Homeplug 1.0 / 1.1 standard, Homeplug AV standard, CEPCA standard, Digital Home Standard. the method of. 前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低く、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、請求項19〜22のいずれか1項に記載の方法。   23. A method according to any one of claims 19 to 22, wherein at least part of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz and at least part of the second wideband frequency range is higher than 30 MHz. 前記第1の通信ノードと前記第2の通信ノードとの間で前記第1の広帯域周波数範囲を使用して通信し、それと同時に、前記第1の通信ノードと前記第3の通信ノードとの間で前記第2の広帯域周波数範囲を使用して通信するステップを更に含んでいる、請求項19〜23のいずれか1項に記載の方法。   Communicating between the first communication node and the second communication node using the first wideband frequency range and simultaneously between the first communication node and the third communication node 24. The method of any one of claims 19-23, further comprising communicating using the second wideband frequency range. 電力線を通じてデータを通信するように構成されている結合器であって、前記データの第1の部分が第1の広帯域周波数範囲を使用して通信され、前記データの第2の部分が、前記第1の広帯域周波数範囲とは別個独立の第2の広帯域周波数範囲を使用して通信され、前記データの前記第1の部分が前記データの前記第2の部分とは独立している、前記結合器と、
前記データの前記第1の部分を処理するように構成されている第1のロジックと、
前記データの前記第2の部分を処理するように構成されている第2のロジックと、
を備えている、通信装置。
A combiner configured to communicate data over a power line, wherein a first portion of the data is communicated using a first wideband frequency range, and a second portion of the data is the first portion; The combiner communicated using a second wideband frequency range that is independent of a wideband frequency range of one, wherein the first portion of the data is independent of the second portion of the data When,
First logic configured to process the first portion of the data;
Second logic configured to process the second portion of the data;
A communication device.
前記通信が、前記データの前記第1の部分を第1の通信規格を使用して通信するように、前記データの前記第2の部分を第2の通信規格を使用して通信するよう構成されている、請求項25に記載の通信装置。   The communication is configured to communicate the second portion of the data using a second communication standard, such that the first portion of the data communicates using a first communication standard. The communication device according to claim 25. 前記第1の通信規格及び前記第2の通信規格の少なくとも一方が、Homeplug 1.0/1.1規格、Homeplug AV規格、CEPCA規格、Digital Home Standardから成る群に含まれている、請求項26に記載の通信装置。   27. At least one of the first communication standard and the second communication standard is included in a group consisting of a Homeplug 1.0 / 1.1 standard, a Homeplug AV standard, a CEPCA standard, and a Digital Home Standard. The communication apparatus as described in. 前記データの前記第1の部分と前記データの前記第2の部分とを同時に通信するように構成されている、請求項25〜27のいずれか1項に記載の通信装置。   28. A communication device according to any one of claims 25 to 27, configured to simultaneously communicate the first portion of the data and the second portion of the data. 前記データの前記第1の部分を第1の宛先に、かつ、前記データの前記第2の部分を第2に宛先に、同時に通信するように構成されている、請求項25〜28のいずれか1項に記載の通信装置。   29. Any of the claims 25-28, configured to communicate simultaneously with the first portion of the data as a first destination and the second portion of the data as a second destination. Item 1. The communication device according to item 1. 前記第1の広帯域周波数範囲と前記第2の広帯域周波数範囲のそれぞれが少なくとも5MHzの幅である、請求項25〜29のいずれか1項に記載の通信装置。   30. The communication device according to any one of claims 25 to 29, wherein each of the first wideband frequency range and the second wideband frequency range is at least 5 MHz wide. 前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低く、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、請求項25〜30のいずれか1項に記載の通信装置。   31. The communication device according to any one of claims 25 to 30, wherein at least a part of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz and at least a part of the second wideband frequency range is higher than 30 MHz. 前記第1の広帯域周波数範囲と前記第2の広帯域周波数範囲のうち、特定のネットワーク通信ノードと通信するときに使用すべき広帯域周波数範囲を自動的に識別するように構成されているロジックを更に含んでいる、請求項25〜31のいずれか1項に記載の通信装置。   Logic further configured to automatically identify a broadband frequency range to be used when communicating with a particular network communication node among the first broadband frequency range and the second broadband frequency range. 32. The communication device according to any one of claims 25 to 31. ネットワーク上の通信ノードによって使用されている通信規格を自動的に識別するように構成されているロジックを更に含んでいる、請求項25〜32のいずれか1項に記載の通信装置。   33. A communication device according to any one of claims 25 to 32, further comprising logic configured to automatically identify a communication standard being used by a communication node on the network. 前記結合器が、
前記第1の広帯域周波数範囲内の信号を前記第2の広帯域周波数範囲内の信号から分離するように構成されているアナログ周波数フィルタを含んでいる、請求項25〜33のいずれか1項に記載の通信装置。
The coupler is
34. The analog frequency filter of any of claims 25-33, comprising an analog frequency filter configured to separate signals within the first wideband frequency range from signals within the second wideband frequency range. Communication equipment.
前記第2の広帯域周波数を使用して受信される情報を、前記第1の広帯域周波数を使用して送信するように構成されているロジックを更に含んでいる、請求項25〜34のいずれか1項に記載の通信装置。   35. The method of any one of claims 25-34, further comprising logic configured to transmit information received using the second wideband frequency using the first wideband frequency. The communication device according to item. 前記データの前記第1の部分が前記データの前記第2の部分とは独立している、請求項25〜35のいずれか1項に記載の通信装置。   36. The communication device according to any one of claims 25 to 35, wherein the first portion of the data is independent of the second portion of the data. 前記第1の広帯域周波数範囲が前記第2の広帯域周波数範囲と重ならない、請求項25〜36のいずれか1項に記載の通信装置。   37. The communication device according to any one of claims 25 to 36, wherein the first wideband frequency range does not overlap the second wideband frequency range. 前記データの前記第1の部分と前記データの前記第2の部分とを1つ以上のデータアプリケーションに分配するように構成されているロジックを更に含んでいる、請求項25〜37のいずれか1項に記載の通信装置。   38. Any one of claims 25-37, further comprising logic configured to distribute the first portion of the data and the second portion of the data to one or more data applications. The communication device according to item. 前記データの第3の部分を処理するように構成されている第3のロジックを更に含んでおり、
前記結合器が、前記データの前記第3の部分を第3の広帯域周波数を使用して通信するように更に構成されている、請求項25〜38のいずれか1項に記載の通信装置。
Further comprising third logic configured to process a third portion of the data;
39. The communication device of any one of claims 25-38, wherein the combiner is further configured to communicate the third portion of the data using a third broadband frequency.
少なくとも10MHzの幅の第1の広帯域周波数範囲と少なくとも5MHzの幅の第2の広帯域周波数範囲とを使用して通信するように構成されている第1の通信ノードと、
前記第1の広帯域周波数範囲及び前記第2の広帯域周波数範囲の両方を同時に使用することによって、前記第1の通信ノードと電力線を通じて通信するように構成されている第2の通信ノードと
を備えている、通信ネットワーク。
A first communication node configured to communicate using a first wideband frequency range at least 10 MHz wide and a second wideband frequency range at least 5 MHz wide;
A second communication node configured to communicate with the first communication node through a power line by simultaneously using both the first wideband frequency range and the second wideband frequency range. A communication network.
前記第1の通信ノードが、前記第1の広帯域周波数範囲を使用して通信するときと、前記第2の広帯域周波数範囲とを使用して通信するときとで異なる通信規格を使用するように構成されている、請求項40に記載の通信ネットワーク。   The first communication node is configured to use a different communication standard when communicating using the first wideband frequency range and when communicating using the second wideband frequency range. 41. The communication network of claim 40, wherein: 前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低く、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、請求項40又は41に記載の通信ネットワーク。   42. The communication network according to claim 40 or 41, wherein at least part of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz and at least part of the second wideband frequency range is higher than 30 MHz. 電力線を通じて信号を受信するステップと、
前記受信した信号を、第1の広帯域周波数範囲内の第1の信号成分と、第2の広帯域周波数範囲内の第2の信号成分とに分離するステップであって、前記第1の広帯域周波数範囲と前記第2の広帯域周波数範囲のそれぞれが少なくとも10MHzの幅である、前記ステップと、
前記第1の信号成分と前記第2の信号成分とを個別に処理してデジタルデータを取り出すステップと、
前記デジタルデータを1つ以上のアプリケーションに提供するステップと
を含んでいる、方法。
Receiving a signal through the power line;
Separating the received signal into a first signal component in a first wideband frequency range and a second signal component in a second wideband frequency range, the first wideband frequency range And each of the second wideband frequency ranges is at least 10 MHz wide;
Processing the first signal component and the second signal component individually to extract digital data;
Providing the digital data to one or more applications.
1つ以上のアプリケーションからのデジタルデータを受信するステップと、
前記デジタルデータの第1の部分を、第1の広帯域周波数範囲内の第1の信号に符号化するステップであって、前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低い、ステップと、
前記デジタルデータの第2の部分を、第2の広帯域周波数範囲内の第2の信号に符号化するステップであって、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、ステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを組み合わせて、組み合わされた信号を生成するステップと、
前記組み合わされた信号を電力線を通じて送信するステップと
を含んでいる、方法。
Receiving digital data from one or more applications;
Encoding a first portion of the digital data into a first signal within a first wideband frequency range, wherein at least a portion of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz;
Encoding the second portion of the digital data into a second signal within a second broadband frequency range, wherein at least a portion of the second broadband frequency range is greater than 30 MHz;
Combining the first signal and the second signal to generate a combined signal;
Transmitting the combined signal over a power line.
コマンド・制御信号を第1の広帯域周波数範囲において電力線を通じて受信するステップであって、前記第1の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより低い、ステップと、
第2の広帯域周波数範囲において電力線を通じて送信されるデータ信号を、前記受信したコマンド・制御信号を使用して受信又は処理するステップであって、前記第2の広帯域周波数範囲の少なくとも一部が30MHzより高い、ステップと、
を含んでいる、方法。
Receiving a command and control signal over a power line in a first wideband frequency range, wherein at least a portion of the first wideband frequency range is lower than 30 MHz;
Receiving or processing a data signal transmitted over a power line in a second wideband frequency range using the received command and control signal, wherein at least a portion of the second wideband frequency range is from 30 MHz; High, step,
Including the way.
前記第2の広帯域周波数範囲が少なくとも10MHzの幅である、請求項45に記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein the second wideband frequency range is at least 10 MHz wide. 前記電力線を通じて送信される前記データ信号が音声信号又はビデオ信号を含んでいる、請求項45又は46に記載の方法。   47. A method according to claim 45 or 46, wherein the data signal transmitted over the power line comprises an audio signal or a video signal. 前記第1の広帯域周波数範囲が前記第2の広帯域周波数範囲とは別個独立である、請求項45〜47のいずれか1項に記載の方法。   48. A method according to any one of claims 45 to 47, wherein the first wideband frequency range is distinct and independent of the second wideband frequency range.
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