JP3556145B2 - Power line data transmission system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電線などの電力線を信号伝送路として使用して、検針データやその他のデータを伝送する電力線データ伝送システムの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電力線は、電力線に接続されている負荷の発生するノイズが多く、また、負荷の影響により信号伝送に使用する高周波帯域の減衰も大きい。このようなことから電力線は良好な伝送路とは言えないものの、すでに配線されている電力線を利用することにより、信号伝送路の新たな敷設の必要がないという利点があるため、センサ情報の収集、接点のON/OFF制御などの、伝送速度が遅くても差し支えない用途に応用されている。
【0003】
データ伝送を行う場合は、同軸ケーブル、光ケーブルなどの専用線を伝送路とするのが一般的である。代表的なデータ伝送方式としてIEEE802.3準拠のLANがあるが、このLANでは、CSMA/CD(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection )方式で伝送制御が行われている。送信すべきデータを情報機器から受け取った伝送装置は、伝送路上に搬送波が存在しないことを確認すれば送信を行う。送信中に伝送路の電圧を監視して、その電圧が規定値の範囲外であるときは他の送信と衝突していると判断し、送信を停止し、乱数で発生させた時間の間待ってから再送信を行う。伝送路上のその他の伝送装置は、伝送路上のデータを正常受信し、かつ、そのデータが自アドレス宛あるいはブロードキャストアドレス宛の場合は、そのデータを情報機器へ転送する。IEEE802.3準拠のLANは使用する専用線の種類によって伝送速度、線路長、伝送装置の台数を規制することによって高速伝送が可能な伝送路特性を保っているので、送信において衝突のないことは、データが正しく相手に伝送されているとみなして、相手先からの受信応答を必要としていない。
【0004】
近年は、パーソナルコンピュータなどの情報機器が、オフィスだけではなく各家庭に普及し、各種のローカルエリアネットワークの構築も盛んである。このような状況のなかで、無配線で信号伝送ができる電力線搬送が注目され、電力線搬送によるローカルエリアネットワークの検討も行われている。
【0005】
電力線搬送では、情報機器に対応した高速伝送を行うためには、伝送路特性を改善しなければならないが、電力線に接続される負荷と電力線伝送路間に、商用電力周波数は通過させ、高周波信号帯域の信号を減衰させるブロッキングフィルタ(図19)を挿入することで、伝送路特性を改善することができることが知られている。図19において、L1,L2はコイル、C1はコンデンサである。
【0006】
つまり、伝送路特性を著しく劣化させる負荷にブロッキングフィルタを挿入することで、電力線搬送による高速伝送が可能になる。現行の電波法によれば、10kHz〜450kHzの帯域が使用可能で、ブロッキングフィルタで他の電力線と分離した範囲で使用するのであれば,伝送速度は問われない。ブロッキングフィルタを小型化するため,200kHz以上に使用帯域を限定したとしても,100kbps以上の伝送が可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、データ伝送をする場合は、信号の高速伝送だけではなく、データ伝送に対応した伝送制御を採用する必要もある。代表的なデータ伝送方式であるIEEE802.3準拠のLANでは、CSMA/CD方式による伝送制御が行われているが、電力線搬送では、信号の減衰が大きいため、伝送路上に搬送波が存在しているかどうかの判断はできても、衝突を検出することは困難である。しかも、通常はノイズを出さない負荷であっても、電源のON/OFFや動作モードの切換時などに瞬間的に伝送路に著しい影響を及ぼすノイズを発生することはあり得ることであり、すべての負荷にブロッキングフィルタを挿入することは現実的でないので、データ伝送に適した信頼性を確保するためには、送信相手先からの受信応答の有無による再送制御が必要である。信号減衰の大きい電力線搬送においては、ゲインコントロール等のため、送信信号のヘッドやデータに先立つプリアンブルを、専用線によるベースバンド伝送のプリアンブルよりも長くしなければならず、送信のたびに受信応答を必要とするならば、データ伝送のスループットが著しく低下してしまうという問題がある。また、ブロードキャストアドレス宛の場合は、短時間で受信応答を確認するのが、さらに困難であるという問題もある。
【0008】
(発明の目的)
本発明の目的は、上述した課題を解決し、電力線搬送によるデータ伝送に適した信頼性の高いローカルエリアネットワークを構築することができる電力線データ伝送システムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電力線を信号伝送路とて使用し、電力線に接続された複数の電力線搬送装置の間でデータ伝送を行う電力線データ伝送システムにおいて、電力線電圧波に同期する伝送位相サイクルを定め、該伝送位相サイクルにおける異なる複数の特定の位相を送信開始位相として前記複数の電力線搬送装置にそれぞれ割り当て、前記電力線搬送装置が、伝送位相2サイクルとその次の伝送位相 1 サイクルにおける自己に割り当てられた送信開始位相までに伝送路上に搬送波がないことを検出したら、自己に割り当てられた前記送信開始位相から電文の送信を開始し、伝送位相サイクルにおける最初と最後の送信開始位相から隣接する次の送信開始位相までの間では送信を終了しないようにし、自己宛電文を正常受信した場合の受信応答として、前記電力線搬送装置が、自己宛電文の受信を終了した次の伝送位相サイクルにおける自己に割り当てられた前記送信開始位相から搬送波を送出するようにしたことを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明によるローカルネットワークの一例を示す。電力線のブロッキングフィルタ1あるいは電力変圧器2で区切られた範囲を伝送路3,4として、それぞれの伝送路3,4に接続された電力線搬送装置5a〜5gと、電力線搬送装置5a〜5c,5d〜5gを通じてデータのやり取りを行う情報機器(パソコン)6a〜6c,6d〜6gにより伝送路3によるローカルエリアネットワーク7と伝送路4によるローカルエリアネットワーク8が構成される。
【0013】
電力線搬送装置5a〜5gは、情報機器6a〜6gからのデータ送信要求により電力線を用いてデータの送信を行う。1つの伝送路3または4に接続される電力線搬送装置の数はあらかじめ制限されている。ここでは制限台数を30台として説明する。使用する電力線搬送装置に対しては、各々異なった0,1,2,…,28,29のいずれかのアドレスが設定される。そして、図2に示されるように、電力線電圧波9の半波長(正、負とも)を伝送位相1サイクルとし、図3に示されるように、伝送位相1サイクルの0〜180度の位相を等間隔の6度刻みで0〜29のアドレスを持つ電力線搬送装置の送信位相とする。つまり、アドレス×6度=送信開始位相となるので、例えば、アドレス4を持つ電力線搬送装置の送信開始位相は24度になる。電力周波数50Hzの場合はゼロクロスから1.333msの時点、電力周波数60Hzの場合はゼロクロスから1.111msの時点となる。なお、伝送位相1サイクルを電力線電圧波9の半波長の1/整数倍とすることもできる。
【0014】
ここで、アドレス4を持つ電力線搬送装置がアドレス25を持つ電力線搬送装置へ電文を送信する場合を考える。アドレス4を持つ電力線搬送装置は、伝送位相2サイクル(電力線電圧波9の1サイクル)と次の伝送位相1サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相24度までに、伝送路上に搬送波がないことを検出してから、図4に示されるように、送信開始位相24度から伝送データの電文送信を開始する。電文を送出した後も伝送位相サイクルにおける0〜6度と174〜180度の間に送信を終了しないように搬送波出力を制御して送信を終了させる。アドレス25を持つ受信側の電力線搬送装置は、電文を正常受信した場合の受信応答として、その電文の受信が終了した次の伝送位相サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相150度から、隣接する次の送信開始位相156度までの間に、受信応答信号として搬送波を送出する。アドレス4を持つ電力線搬送装置は、150度から156度までの間に伝送路上に搬送波を検出すると、アドレス25を持つ電力線搬送装置が電文を正常受信したことを認知する。搬送波だけの受信で受信応答を確認することができるので、短時間で受信確認ができる。
【0015】
電文の構成は、例えば、図5に示されるように、ヘッダ部とデータ部と誤り検出部とから成り、ヘッダ部は送信元アドレス、送信先アドレスなどを含む。電文を受信した電力線搬送装置は、送信先アドレスが自アドレスあるいはブロードキャストアドレスである場合に受信応答信号としての搬送波を送信する。
【0016】
アドレス4を持つ電力線搬送装置は、電文送信が終了した伝送位相サイクルの次の伝送位相サイクルにおける150度から156度までの間に伝送路上に搬送波(受信応答信号)を検出できなかった場合には、伝送位相2サイクル待たずに、応答が確認できなかった伝送位相サイクルの次の伝送位相サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相24度から同じ電文を再送信し、やはり応答がない場合には、あらかじめ設定された回数だけ再送信を行ってよい。
【0017】
アドレス4を持つ電力線搬送装置は、電文送信が終了した伝送位相サイクルの次の伝送位相サイクルにおける150度から156度までの間に伝送路上に搬送波を検出できて、かつ、アドレス25の電力線搬送装置に続けて送信するデータがある場合には、伝送位相2サイクル待たずに、受信応答が確認できた伝送位相サイクルの次の伝送位相サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相24度から、あらかじめ設定された回数だけ異なる電文の連続送信を行ってよい。
【0018】
アドレス4を持つ電力線搬送装置は、あらかじめ設定された回数だけ連続送信を行った後に、アドレス25あるいは他のアドレスを持つ電力線搬送装置に送信をするときは、伝送位相3サイクル以上と次の伝送位相1サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相までに、伝送路上に搬送波がないことを検出して、自アドレスに対応した送信開始位相24度から電文送信を開始する。
【0019】
以上のように送信制御が行われるが、再送信や連続送信の場合を除いて最初に送信するときに伝送位相2サイクルに搬送波がないことを検出するのは、伝送位相1サイクルであると、受信応答がないときに送信開始の優先順位の早い他の電力線搬送装置に送信されてしまい、再送信が続けて行うことができないことを防いでいるためである。
【0020】
伝送位相サイクルにおける0〜6度と174〜180度を送信終了禁止区間とするのは、0〜6度の間で電文を終了すると、受信側ではどの伝送位相サイクルで終了したかが不明確になるためであり、174〜180度の間で電文を終了すると、送信開始位相0度の電力線搬送装置が応答を失敗してしまう可能性があるためである。また、あらかじめ設定された回数だけ連続送信を行った後に送信するときに、伝送位相3サイクル以上に搬送波がないことを検出するのは、送信優先順位の最下位に位置させることで、送信優先順位の低い電力線搬送装置が送信できないことを防ぐためである。
【0021】
以上、宛先指定のデータ送信方法について説明したが、接続されているすべての電力線搬送装置にデータを送信するブロードキャストアドレス宛のデータ送信の場合でも、上記のデータ送信方法と同じでよい。受信応答を期待する伝送位相1サイクルの間にすべての電力線搬送装置から受信応答信号が返ってきても、これらは異なる位相に位置するので、衝突することはない。ブロードキャスト送信でも、短時間で受信確認ができる。
【0022】
しかし、送信側の電力線搬送装置は、伝送路上にどのような電力線搬送装置が接続されているかを認知していないと、再送制御ができないことになる。そこで、各々の電力線搬送装置は接続可能な電力線搬送装置が登録されている接続リストを保持することとする。例えば、1つのローカルエリアネットワーク内にアドレスが6,11,20,27の4台の電力線搬送装置があり、アドレス6の電力線搬送装置がブロードキャストアドレス宛で電文を送信したとすると、図6に示されるように、アドレス11,20,27の電力線搬送装置から受信応答があるが、当然、その他のアドレスに相当する位相には受信応答信号はない。これにより、アドレス6の電力線搬送装置は接続されている他の電力線搬送装置を確認して、接続リストを作成し、保持する。
【0023】
図7の(A)は上記の例の場合の基本的な接続リストを示す。接続リストは、増設、削除に柔軟に対応するために、自動的に作成される方が良い。接続リストの自動作成方法は、電力線搬送装置の立ち上がり時に、ブロードキャストアドレス宛の接続確認電文を送信し、その受信応答により、接続リストの自動登録を行う方法である。この場合の送信する電文のデータ部は空でも良い。また、あらかじめ設定された時間間隔で、ブロードキャストアドレス宛の接続確認電文を送信し、その受信応答により、接続リストの自動登録更新を行う。接続リストに登録がない場合は、接続リストの自動登録を繰り返し行うこととすればよい。また、データ伝送の電文送受信においても、接続リスト未登録の電力線搬送装置からの電文を正常受信した場合、その電力線搬送装置を接続リストに登録することとし、また、あらかじめ設定された回数だけ再送信をしたにもかかわらず、電文送信後の受信応答が再送信でも確認できない場合には、その無応答の電力線搬送装置を接続リストから削除することとする。これらの動作により伝送路に接続されている電力線搬送の状態を最新のものに保つことができる。また、接続リストは、図7の(B)に示されるように、応答の有無に応じて重み付けをしたものにすると有利である。
【0024】
電力線搬送装置は立ち上がり時、接続リストの自動登録を行うので、そのときに、受信応答として、自アドレスに対応した送信開始位相に搬送波を検出した場合は、異常を知らせる表示を行い、表示以外の機能を停止することとすれば、アドレス重複によるシステムの混乱を防ぐことができる。
【0025】
大量のデータを送信するときは、1回に送るデータ量を増やすのではなく、複数パケットを一括送信して、パケットごとの受信応答を返してもらう方が再送制御は効率的になる。本発明による場合でも、使用する台数(整数)をM/N(M:最大接続台数,N:パケット数)以下に限定すれば、N個の複数パケットの一括送信が可能である。最大30台まで接続できるときに4台までに限定して使用する場合を考える。このときのパケット数Nは7となる。使用する4台の電力線搬送装置のアドレスを0,7,14,21に設定する。また、各電力線搬送装置に使用台数が4台に制限されたことも設定しておく。これにより7個の複数パケットを一括送信することが可能となる。
【0026】
ここで、図8に示されるように、アドレス7を持つ電力線搬送装置がアドレス21を持つ電力線搬送装置へ電文を送信する場合を考える。アドレス7を持つ電力線搬送装置は、伝送位相2サイクル以上と次の伝送位相1サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相42度までに、伝送路上に搬送波がないことを検出してから、送信開始位相から7個の複数パケットからなる電文の送信を開始する。電文を送出した後も伝送位相サイクルにおける0〜6度と174〜180度の間には送信を終了しないように搬送波出力を制御して送信を終了させる。受信側のアドレス21を持つ電力線搬送装置は、7個の複数パケットの受信状況が○×○○×○○(○は正常受信、×は異常受信)であったとすると、その受信電文の信号送出が終了した伝送位相サイクルの次の伝送位相サイクルにおける自アドレスに対応した送信開始位相126度から、6度刻みの7個の位相区間に、搬送波を○×○○×○○(○は送出する、×は送出しない)のように送出する。これによりアドレス7を持つ電力線搬送装置はアドレス21を持つ電力線搬送装置のパケットごとの受信状況を認知することができる。この複数パケット一括送信方法は、ブロードキャストアドレス宛電文でも有効である。
【0027】
各電力線搬送装置は、図9に示されるように、電力線接続端子10を介して電力線に接続される電力線結合回路11、伝送位相サイクルにおける位相を検出する伝送位相検出回路12、伝送路上の搬送波の有無を検出する搬送波検出回路13、伝送データ信号、接続確認信号、受信応答信号などを送出するための信号送出制御回路14、出力増幅回路15、受信した搬送波のレベルを変更するゲインコントロール回路16、送出する搬送波の変調及び受信した信号の復調を行う信号変復調回路17からなる搬送部18と、CPUなどの制御部19と、外部接続端子20を介して情報機器(図1)に接続される外部インターフェース部21と、表示部22と、設定部23と、タイマ24と、メモリ25と、電源部26とで構成される。表示部22はLEDなどにて構成され、送信中、受信中、などの状態表示や、接続リスト登録なし、アドレス重複などの異常表示、その他の表示を行う。設定部23はアドレスなどを設定するための手動スイッチなどで構成される。タイマ24は接続リストの自動更新時間などを制御部19に知らせる機能を有する。メモリ25は自アドレス、接続リスト、データなどを記憶する。
【0028】
伝送制御として、1つの送信開始位相区間(例えばアドレス0の場合に位相0〜6度の区間)に搬送波を検出することができ、かつ、1つの送信開始位相区間で搬送波を送出することができなくてはならないのだから、電力線搬送装置は、高速伝送のための信号送受信だけでなく、同じ搬送波を使用し、1つの送信開始位相区間と等しい変調区間を持つ振幅変調信号の送受信も行うことができる。この振幅変調信号を再送時のバックアップ等の通信手段としても良い。例えば、電力線電圧波9の半波長を1伝送位相サイクルとして、それを30分割した各送信開始位相区間がアドレス0〜29のアドレスの電力線搬送装置に割り当てられている場合、送信開始位相区間と等しい長さの変調区間を持つASK信号の送受信を、装置に何も追加しないで実現することができる。すなわち、図9において、伝送すべきデータに応じて信号送出制御回路14のスイッチのオン/オフにより搬送波を変調してASK信号を生成し、電力線に注入する。受信する場合には、搬送波検出回路13により復調する。例えば、アドレス8の電力線搬送装置からアドレス20の電力線搬送装置へASK信号での電文送信を行う場合には、図10に示されるようになる。図4により前述した本発明によるデータ伝送は例えばPSK信号により100kbps以上の伝送速度で行われるが、一方、図10により説明したASK信号によるデータ伝送は、電力線電圧波9の周波数が50Hzで、その半波長を30分割したとすると、3kbpsの伝送速度になる。速さよりも確実性を優先したいときは、3kbpsのASK信号でデータ伝送を行う。なお、ASK信号の変調区間を送信開始位相区間の整数倍にすることもできる。その場合には、伝送速度は3kbpsの1/整数倍となる。
【0029】
システムの構成として、異なる伝送路を同一のエリアネットワークとして扱いたい場合もある。すなわち、一般的な電力線は、屋外では単相3線で配線され、屋内で赤相と黒相に別れて配線されているが、この屋内の赤相と黒相を同一エリアネットワークとして扱いたい。あるいは伝送路が長い場合にすべての電力線搬送装置が相互に通信できなくなるようなときに、ブロッキングフィルタを使用し、伝送路を区切った場合、これらの伝送路を同一エリアネットワークとして扱いたい。
【0030】
例えば、図11に示されるように、ブロッキングフィルタ1により屋外配線より区分された単相三線式の屋内配線の黒相にアドレス1,4,9の電力線搬送装置が接続され、赤相にアドレス14,20,27の電力線搬送装置が接続されている場合には、相の異なる電力線搬送装置間は通信ができない。(実際の信号は他の相にも洩れるが、極端に減衰しているので実用に適さない。)このようなときは、黒相に接続される搬送部18a、赤相に接続される搬送部18b、及び制御部19を有し、1つのアドレス(例えば11)と、黒相及び赤相の接続リストを持ち、異なる相間の信号を転送する電力線搬送ブリッジ装置27を使用する。
【0031】
また、図12に示されるように、屋内配線が長いために信号の減衰が激しく、アドレス1の電力線搬送装置とアドレス27の電力線搬送装置が安定して通信できないようなときには、確実に通信の行えるエリアを確保するため、やむを得ず途中にブロッキングフィルタ1bを入れて、伝送路を区切ることがある。このような場合にも、電力線搬送ブリッジ装置27を使用し、搬送部18a,18bをブロッキングフィルタ1bの両側の屋内配線にそれぞれ接続する。
【0032】
電力線搬送ブリッジ装置27は、ある伝送路から受信した電文が、別の伝送路の接続リストに登録されている電力線搬送装置宛の電文である場合には、その電力線搬送装置の代わりに受信応答を行い、その電文を対象となる伝送路に発信する。また、ある伝送路から受信した電文が、ブロードキャストアドレス宛電文である場合には、別の伝送路の接続リストに登録されているすべての電力線搬送装置の代わりに受信応答を行い、そのブロードキャストアドレス宛電文を別の伝送路に発信する。また、異なる伝送路間でループ状に送信が繰り返されるのを防ぐため、送信元アドレスの電力線搬送装置が接続されている伝送路にはそのブロードキャストアドレス宛電文を発信しないこととする。また、伝送制御を簡単にするために、ある伝送路ともう1つの伝送路とを直接接続する電力線搬送ブリッジ装置27は1つに限定されることとする。
【0033】
電力線搬送装置27は、図11、図12から明らかなように、ブロッキングフィルタと共に使用されるので、一体構造にした方が小型化が図れると共に、扱いやすくなる。図13は図11の電力線搬送ブリッジ装置27をブロッキングフィルタ1と一体構造にした装置28を、図14は図12の電力線搬送ブリッジ装置27をブロッキングフィルタ1bと一体構造にした装置29を、それぞれ示している。
【0034】
一方、異なるローカルエリアネットワーク間を接続したい場合もある。例えば、屋内のフロアごとにブロッキングフィルタで分離したローカルエリアネットワーク間の接続、あるいは、屋内と屋外のローカルエリアネットワーク間の接続、あるいは、伝送路上に電力線搬送装置の最大接続台数以上の台数を接続したときに、ブロッキングフィルタを使用して伝送路を区切った場合のローカルエリアネットワーク間の接続などである。このような場合は、複数の異なるローカルエリアネットワークに対応した複数のアドレスと、それぞれ異なるローカルエリアネットワークの接続リストとを持ち、電文中のデータ内容をチェックし、それがあらかじめ決められた条件を満たす場合に、ローカルネットワーク間の信号を転送する電力線搬送ルータ装置を使用する。この電力線搬送ルータ装置30を図15に示す。搬送部18aにはローカルネットワークAのアドレス12が割り当てられ、搬送部18bにはローカルネットワークBのアドレス3が割り当てられることと電文構成が異なること以外は、電力線搬送ブリッジ装置27と同じ構成である。電文構成は図16に示される通りのものである。
【0035】
ローカルエリアネットワークAのアドレス5の電力線搬送装置がローカルエリアネットワークBのアドレス5の電力線搬送装置へ電文を送信する場合を考える。電文のヘッダ部の送信先アドレスは電力線搬送ルータ装置30の搬送部18aのアドレス12となり、電文のデータ部のフラグは異なるローカルエリアネットワークBへの転送を意味する1(セット)となり、データ部の送信元アドレスはヘッダ部の送信元アドレスと同じ5となり、送信先アドレスはローカルエリアネットワークBの電力線搬送装置のアドレス5となる。したがって、電力線搬送ルータ装置30は、受信した電文のデータ部のフラグが1ならば、送信先アドレス5の電力線搬送装置へ受信した電文をそのまま転送する。
【0036】
電力線搬送ルータ装置30は、電力線搬送ブリッジ装置27と同様に、ブロッキングフィルタと共に使用されるので、一体構造にした方が小型化が図れると共に、扱いやすくなる。
【0037】
異なるローカルエリアネットワークを接続して使用する形態としては、図17に示されるように、屋外配線と屋内配線を接続する場合が考えられる。(屋外配線は電力会社、屋内配線は需要家の持ち物なので、異なるローカルエリアネットワークとして管理する方が良い。)図17において、PCは情報機器、PLCは電力線搬送装置、BFはブロッキングフィルタ、RTは電力線搬送ルータ装置、WHMは電力量計である。各需要家甲、乙、丙毎に需要家内のローカルエリアネットワークが電力線搬送ルータ装置(RT)により屋外配線のローカルエリアネットワークに接続される。屋外配線のローカルエリアネットワークには電力量計(WHM)の検針情報などを送信するための電力線搬送装置(PLC)が接続されている。図17の場合、ブロッキングフィルタ(BF)、電力線搬送ルータ装置(RT)、電力量計(WHM)は配線の上ですぐ近くに位置するので、図18に示されるように、これらを一体構造の装置31とすれば、設置スペースが小さくなって、扱いやすくなるし、電力線搬送ルータ装置(RT)が電力量計(WHM)の検針情報を送信するようにすることもできる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送位相2サイクルとその次の伝送位相 1 サイクルにおける自己に割り当てられた送信開始位相までに伝送路上に搬送波がないことを検出したら、自己に割り当てられた送信開始位相から電文の送信を開始するようにしたから、衝突を回避したランダム発信が可能となり、電力線搬送によるデータ伝送に適した信頼性の高いローカルエリアネットワークを構築することができる。
【0039】
また、本発明によれば、自己宛電文の受信を終了した次の伝送位相サイクルにおける自己に割り当てられた送信開始位相から搬送波だけの受信応答信号を送出するようにしたから、短時間の受信確認が可能となり、電力線搬送によるデータ伝送に適した信頼性の高いローカルエリアネットワークを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるシステム構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の一形態において定められる伝送位相サイクルを示す図である。
【図3】同じく送信開始位相を示す図である。
【図4】同じく送信先が指定された場合の送信と受信応答の関係を示す図である。
【図5】同じく電文構成の例を示す図である。
【図6】同じくブロードキャスト宛の場合の送信と受信応答の関係を示す図である。
【図7】同じく接続リストの例を示す図である。
【図8】同じく複数パケット一括送信の場合の送信と受信応答の関係を示す図である。
【図9】図1における電力線搬送装置の回路構成の一例を示す図である。
【図10】同じくバックアップ用などに使用されるASK信号の送信と受信応答の関係を示す図である。
【図11】異なる伝送路を1つのローカルエリアネットワークとして扱う場合の本発明の実施の他の形態を示す図である。
【図12】区切られた伝送路を1つのローカルエリアネットワークとして扱う場合の本発明の実施の他の形態を示す図である。
【図13】図11における電力線搬送装置をブロッキングフィルタと一体構造にした装置を示す図である。
【図14】図12における電力線搬送装置をブロッキングフィルタと一体構造にした装置を示す図である。
【図15】異なるローカルエリアネットワーク間で電文を転送する場合の本発明の実施の別の形態を示す図である。
【図16】図15の場合に用いられる電文構成の例を示す図である。
【図17】屋内配線のローカルエリアネットワークと屋外配線のローカルエリアネットワークと間で電文を転送する場合の本発明の実施の別の形態を示す図である。
【図18】図17における電力線搬送ルータ装置をブロッキングフィルタ及び電力量計と一体構造にした装置を示す図である。
【図19】ブロッキングフィルタの回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b ブロッキングフィルタ
2 電力変圧器
3,4 伝送路
5a〜5g 電力線搬送装置
6a〜6g 情報機器
7,8 ローカルエリアネットワーク
9 電力線電圧波
18,18a,18b 搬送部
19 制御部
27 電力線搬送ブリッジ装置
30 電力線搬送ルータ装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a power line data transmission system for transmitting meter reading data and other data using a power line such as a distribution line as a signal transmission path.
[0002]
[Prior art]
A power line has much noise generated by a load connected to the power line, and also has a large attenuation in a high frequency band used for signal transmission due to the influence of the load. For this reason, power lines are not good transmission lines, but the use of already wired power lines has the advantage that there is no need to lay new signal transmission lines. , Such as ON / OFF control of contacts, which can be used even when the transmission speed is low.
[0003]
When data transmission is performed, a dedicated line such as a coaxial cable or an optical cable is generally used as a transmission line. As a representative data transmission method, there is a LAN conforming to IEEE802.3, and in this LAN, transmission control is performed by a CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) method. The transmission device, which has received the data to be transmitted from the information device, performs transmission if it confirms that no carrier exists on the transmission path. Monitors the transmission line voltage during transmission, and if the voltage is out of the specified range, determines that it has collided with another transmission, stops transmission, and waits for the time generated by random numbers. And then resend. Other transmission devices on the transmission path normally receive the data on the transmission path, and when the data is addressed to its own address or the broadcast address, transfer the data to the information device. An IEEE 802.3 compliant LAN maintains transmission line characteristics that enable high-speed transmission by regulating the transmission speed, line length, and the number of transmission devices depending on the type of dedicated line used, so that there is no collision in transmission. In other words, it is assumed that the data is correctly transmitted to the other party, and does not require a reception response from the other party.
[0004]
In recent years, information devices such as personal computers have become widespread not only in offices but also in homes, and various local area networks have been actively constructed. Under such circumstances, attention has been paid to power line carriers that can transmit signals without wires, and local area networks using power line carriers are being studied.
[0005]
In power line carrier, transmission line characteristics must be improved in order to perform high-speed transmission corresponding to information equipment, but the commercial power frequency is passed between the load connected to the power line and the power line transmission line, and the high-frequency signal is transmitted. It is known that transmission characteristics can be improved by inserting a blocking filter (FIG. 19) for attenuating band signals. In FIG. 19, L1 and L2 are coils, and C1 is a capacitor.
[0006]
That is, by inserting a blocking filter into a load that significantly deteriorates the transmission path characteristics, high-speed transmission by power line carrier becomes possible. According to the current Radio Law, a band of 10 kHz to 450 kHz can be used, and the transmission speed is not limited as long as it is used in a range separated from other power lines by a blocking filter. To reduce the size of the blocking filter, transmission of 100 kbps or more is possible even if the band used is limited to 200 kHz or more.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing data transmission, it is necessary to employ not only high-speed signal transmission but also transmission control corresponding to data transmission. In a LAN conforming to IEEE802.3, which is a typical data transmission method, transmission control is performed according to the CSMA / CD method. However, in a power line carrier, since a signal is greatly attenuated, is a carrier present on a transmission path? Although it can be determined whether it is possible, it is difficult to detect a collision. In addition, even if the load does not normally generate noise, noise that has a significant effect on the transmission line can be generated instantaneously when the power is turned on / off or when the operation mode is switched. Since it is not practical to insert a blocking filter into the load, it is necessary to perform retransmission control based on the presence or absence of a reception response from the transmission destination in order to ensure reliability suitable for data transmission. In power line carrier with large signal attenuation, the preamble preceding the head and data of the transmission signal must be longer than the preamble of the baseband transmission by the dedicated line for gain control, etc. If necessary, there is a problem that the data transmission throughput is significantly reduced. In the case of a broadcast address, there is another problem that it is more difficult to confirm a reception response in a short time.
[0008]
(Object of the invention)
An object of the present invention is to provide a power line data transmission system capable of solving the above-mentioned problems and constructing a highly reliable local area network suitable for data transmission by power line carrier.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a power line data transmission system that uses a power line as a signal transmission line and performs data transmission between a plurality of power line carrier devices connected to the power line. The transmission phase cycle to be determined, a plurality of specific phases different in the transmission phase cycle are respectively assigned to the plurality of power line carrier devices as a transmission start phase,When the power line carrier has two transmission phases and the next transmission phase 1 If it detects that there is no carrier on the transmission path by the transmission start phase assigned to itself in the cycle,Start transmitting a message from the transmission start phase assigned to itselfThen, between the first and last transmission start phase in the transmission phase cycle from the next transmission start phase to the next, so as not to end the transmission, as a reception response when the self-addressed message is received normally, the power line carrier device And transmitting a carrier from the transmission start phase assigned to itself in the next transmission phase cycle after receiving the message addressed to itself.It is characterized by doing so.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a local network according to the present invention. Transmission lines 3 and 4 denote ranges divided by the power line blocking filter 1 or the power transformer 2, and the power line carriers 5a to 5g and the power line carriers 5a to 5c and 5d connected to the transmission lines 3 and 4, respectively. Information devices (personal computers) 6a to 6c and 6d to 6g which exchange data through .about.5g constitute a local area network 7 by the transmission path 3 and a local area network 8 by the transmission path 4.
[0013]
The power line carriers 5a to 5g transmit data using power lines in response to data transmission requests from the information devices 6a to 6g. The number of power line carriers connected to one transmission line 3 or 4 is limited in advance. Here, a description will be given assuming that the limited number is 30. Each of the different 0, 1, 2,..., 28, 29 addresses is set for the power line carrier used. Then, as shown in FIG. 2, a half wavelength (both positive and negative) of the power line voltage wave 9 is set as one transmission phase cycle, and as shown in FIG. The transmission phase is assumed to be the transmission phase of the power line carrier having addresses 0 to 29 at equal intervals of 6 degrees. That is, since address × 6 degrees = transmission start phase, for example, the transmission start phase of the power line carrier having address 4 is 24 degrees. In the case of the power frequency of 50 Hz, the time is 1.333 ms from the zero cross, and in the case of the power frequency of 60 Hz, the time is 1.111 ms from the zero cross. Note that one cycle of the transmission phase can be set to 1 / integer multiple of a half wavelength of the power line voltage wave 9.
[0014]
Here, a case is considered in which the power line carrier having the address 4 transmits a message to the power line carrier having the address 25. The power line carrier having the address 4 must have no carrier on the transmission line by two cycles of the transmission phase (one cycle of the power line voltage wave 9) and the transmission start phase 24 degrees corresponding to the own address in the next one phase of the transmission phase. Then, as shown in FIG. 4, the transmission of transmission data of the transmission data is started from a transmission start phase of 24 degrees. Even after transmitting the message, the transmission is terminated by controlling the carrier wave output so that the transmission is not terminated between 0 and 6 degrees and 174 and 180 degrees in the transmission phase cycle. The power line carrier on the receiving side having the address 25 receives, as a reception response when the message is normally received, an adjacent transmission start phase corresponding to its own address in the next transmission phase cycle in which the reception of the message has been completed, from 150 degrees. A carrier is transmitted as a reception response signal until the next transmission start phase of 156 degrees. When the power line carrier having the address 4 detects a carrier on the transmission line between 150 degrees and 156 degrees, it recognizes that the power line carrier having the address 25 has received the message normally. Since the reception response can be confirmed by receiving only the carrier wave, the reception can be confirmed in a short time.
[0015]
The structure of the message includes, for example, a header section, a data section, and an error detection section as shown in FIG. 5, and the header section includes a source address, a destination address, and the like. The power line carrier device that has received the message transmits a carrier wave as a reception response signal when the transmission destination address is its own address or a broadcast address.
[0016]
If the power line carrier having the address 4 cannot detect a carrier (reception response signal) on the transmission path between 150 degrees and 156 degrees in the next transmission phase cycle after the transmission of the message, the transmission phase cycle ends. Without waiting for two transmission phase cycles, the same message is retransmitted from the transmission start phase 24 degrees corresponding to the own address in the next transmission phase cycle of the transmission phase cycle for which no response was confirmed, and if there is no response, The retransmission may be performed a preset number of times.
[0017]
The power line carrier having the address 4 can detect the carrier on the transmission line between 150 degrees and 156 degrees in the next transmission phase cycle of the transmission phase cycle after the completion of the message transmission, and the power line carrier having the address 25 can be detected. If there is data to be transmitted after the transmission phase, the transmission start phase corresponding to the own address in the next transmission phase cycle after the transmission phase cycle in which the reception response has been confirmed can be set in advance without waiting for two transmission phase cycles. The continuous transmission of a different message may be performed by the number of times performed.
[0018]
When transmitting to the power line carrier having the address 25 or another address after transmitting the power line carrier having the address 4 continuously for the preset number of times, the transmission phase is three cycles or more and the next transmission phase. It detects that there is no carrier on the transmission line by the transmission start phase corresponding to the own address in one cycle, and starts message transmission from the transmission start phase 24 degrees corresponding to the own address.
[0019]
The transmission control is performed as described above. However, it is the transmission phase 1 cycle that detects that there is no carrier in the transmission phase 2 cycle when transmitting first except for the case of retransmission or continuous transmission. This is because, when there is no reception response, transmission is performed to another power line carrier having a higher transmission start priority, so that retransmission cannot be continuously performed.
[0020]
The transmission end prohibition section is defined as 0 to 6 degrees and 174 to 180 degrees in the transmission phase cycle. When a message is terminated between 0 to 6 degrees, it is unclear which transmission phase cycle has been completed on the receiving side. This is because, when the message is terminated between 174 and 180 degrees, the power line carrier having the transmission start phase of 0 degrees may fail to respond. Further, when performing transmission after performing a predetermined number of continuous transmissions, detecting that there is no carrier in the transmission phase of 3 cycles or more is performed by positioning the transmission priority at the lowest position. This is to prevent a power line carrier having a low transmission rate from being unable to transmit.
[0021]
The data transmission method of specifying a destination has been described above. However, the same method as that of the above-described data transmission method may be applied to data transmission to a broadcast address for transmitting data to all connected power line carriers. Even if the reception response signals are returned from all the power line carriers during one cycle of the transmission phase in which the reception response is expected, since they are located at different phases, there is no collision. Even in broadcast transmission, reception can be confirmed in a short time.
[0022]
However, if the power line carrier on the transmitting side does not know what power line carrier is connected on the transmission path, retransmission control cannot be performed. Therefore, each power line carrier holds a connection list in which connectable power line carriers are registered. For example, if there are four power line carriers having addresses 6, 11, 20, and 27 in one local area network, and the power line carrier at address 6 transmits a message addressed to a broadcast address, as shown in FIG. As described above, there is a reception response from the power line carrier at addresses 11, 20, and 27, but of course, there is no reception response signal at the phase corresponding to the other addresses. As a result, the power line carrier at address 6 confirms the other connected power line carrier, and creates and holds a connection list.
[0023]
FIG. 7A shows a basic connection list in the case of the above example. It is better that the connection list is automatically created in order to flexibly cope with addition and deletion. The connection list automatic creation method is a method in which a connection confirmation message addressed to a broadcast address is transmitted when the power line carrier is started, and the connection list is automatically registered in response to the reception response. In this case, the data portion of the message to be transmitted may be empty. Also, at a preset time interval, a connection confirmation message addressed to the broadcast address is transmitted, and the connection list is automatically registered and updated based on the reception response. When there is no registration in the connection list, the automatic registration of the connection list may be repeatedly performed. Also, in the data transmission / reception of data transmission, if a message from a power line carrier that is not registered in the connection list is normally received, the power line carrier is registered in the connection list, and retransmission is performed a preset number of times. If the received response after the transmission of the message cannot be confirmed even after retransmission, the unresponsive power line carrier is deleted from the connection list. By these operations, the state of the power line carrier connected to the transmission path can be kept up to date. In addition, as shown in FIG. 7B, the connection list is advantageously weighted according to the presence or absence of a response.
[0024]
When the power line carrier starts up, the connection list is automatically registered.If a carrier is detected at the transmission start phase corresponding to the own address as a reception response at that time, a display notifying the abnormality is displayed. Stopping the function can prevent confusion in the system due to address duplication.
[0025]
When transmitting a large amount of data, retransmission control becomes more efficient if a plurality of packets are transmitted collectively and a reception response is returned for each packet, instead of increasing the amount of data transmitted at one time. Even in the case of the present invention, if the number of devices to be used (integer) is limited to M / N (M: maximum number of connected devices, N: number of packets), N packets can be transmitted at one time. Consider a case in which a maximum of 30 devices can be connected and only 4 devices are used. The number N of packets at this time is 7. The addresses of the four power line carriers to be used are set to 0, 7, 14, 21. It is also set that the number of used power line carriers is limited to four. This makes it possible to transmit seven packets at once.
[0026]
Here, as shown in FIG. 8, a case is considered where the power line carrier having the address 7 transmits a message to the power line carrier having the address 21. The power line carrier having the address 7 starts transmission after detecting that there is no carrier on the transmission path by the transmission start phase 42 degrees corresponding to the own address in the transmission phase 2 cycles or more and the next transmission phase 1 cycle. From the phase, transmission of a message consisting of seven packets starts. Even after sending the message, the transmission is terminated by controlling the carrier wave output so as not to terminate the transmission between 0 and 6 degrees and 174 and 180 degrees in the transmission phase cycle. The power line carrier having the receiving side address 21 transmits a signal of the received message when the reception status of the plurality of seven packets is ×× ○ ×× ○ (○ is normal reception, X is abnormal reception). From the transmission start phase 126 ° corresponding to the own address in the next transmission phase cycle after the transmission phase cycle in which has been completed, the carrier is ××× ○ ○ (○ is transmitted in seven phase sections at intervals of 6 °) , × are not transmitted). Thus, the power line carrier having the address 7 can recognize the reception status of each packet of the power line carrier having the address 21. This method of simultaneously transmitting a plurality of packets is also effective for a message addressed to a broadcast address.
[0027]
As shown in FIG. 9, each power line carrier device includes a power line coupling circuit 11 connected to a power line via a power line connection terminal 10, a transmission phase detection circuit 12 for detecting a phase in a transmission phase cycle, and a carrier wave on a transmission path. A carrier detection circuit 13 for detecting the presence / absence, a signal transmission control circuit 14 for transmitting a transmission data signal, a connection confirmation signal, a reception response signal, etc., an output amplification circuit 15, a gain control circuit 16 for changing the level of the received carrier, A carrier unit 18 including a signal modulation / demodulation circuit 17 for modulating a carrier wave to be transmitted and demodulating a received signal, a control unit 19 such as a CPU, and an external device connected to an information device (FIG. 1) via an external connection terminal 20. It comprises an interface unit 21, a display unit 22, a setting unit 23, a timer 24, a memory 25, and a power supply unit 26. The display unit 22 is configured by an LED or the like, and displays a status such as transmitting or receiving, an abnormal status such as no connection list registration, address duplication, and other displays. The setting unit 23 includes a manual switch for setting an address and the like. The timer 24 has a function of notifying the control unit 19 of the automatic update time of the connection list and the like. The memory 25 stores its own address, connection list, data, and the like.
[0028]
As transmission control, a carrier can be detected in one transmission start phase section (for example, a phase of 0 to 6 degrees in the case of address 0), and a carrier can be transmitted in one transmission start phase section. Since it is indispensable, the power line carrier device can not only transmit and receive signals for high-speed transmission, but also transmit and receive amplitude modulated signals using the same carrier and having a modulation section equal to one transmission start phase section. it can. This amplitude modulation signal may be used as a communication means such as a backup at the time of retransmission. For example, when a half wavelength of the power line voltage wave 9 is set as one transmission phase cycle and each transmission start phase section obtained by dividing the half cycle is assigned to the power line carrier device of the address 0 to 29, it is equal to the transmission start phase section. Transmission and reception of an ASK signal having a modulation section of a length can be realized without adding anything to the device. That is, in FIG. 9, a carrier is modulated by turning on / off a switch of the signal transmission control circuit 14 in accordance with data to be transmitted to generate an ASK signal, which is injected into a power line. When receiving, the signal is demodulated by the carrier detection circuit 13. For example, when transmitting a message by the ASK signal from the power line carrier at address 8 to the power line carrier at address 20, the result is as shown in FIG. The data transmission according to the present invention described above with reference to FIG. 4 is performed at a transmission speed of 100 kbps or more by, for example, a PSK signal, while the data transmission according to the ASK signal described with reference to FIG. If a half wavelength is divided into 30, the transmission speed becomes 3 kbps. When priority is given to reliability over speed, data transmission is performed using an ASK signal of 3 kbps. Note that the modulation section of the ASK signal may be an integral multiple of the transmission start phase section. In that case, the transmission speed is 1 / integer multiple of 3 kbps.
[0029]
As a system configuration, there are cases where it is desired to treat different transmission paths as the same area network. That is, a general power line is wired with a single-phase three-wire outdoors and divided into a red phase and a black phase indoors, and it is desired to treat the indoor red phase and black phase as the same area network. Alternatively, when all the power line carriers cannot communicate with each other when the transmission path is long, if the transmission path is separated by using a blocking filter, it is desired to treat these transmission paths as the same area network.
[0030]
For example, as shown in FIG. 11, the black lines of the single-phase three-wire indoor wiring separated from the outdoor wiring by the blocking filter 1 are connected to the power line carriers at addresses 1, 4, and 9, and the red phase is addressed to the address 14. , 20, and 27, the communication cannot be performed between the power line carriers having different phases. (The actual signal leaks to other phases, but is not suitable for practical use because it is extremely attenuated.) In such a case, the transport unit 18a connected to the black phase and the transport unit connected to the red phase A power line carrier bridge device 27 that has an address 18b and a control unit 19, has one address (for example, 11), a connection list of black phase and red phase, and transfers signals between different phases is used.
[0031]
Further, as shown in FIG. 12, when the indoor wiring is long, the signal is greatly attenuated, and when the power line carrier at address 1 and the power line carrier at address 27 cannot communicate stably, the communication can be performed reliably. In order to secure an area, a transmission path may be divided by inserting a blocking filter 1b inevitably. In such a case, the power line carrier bridge device 27 is used to connect the transport units 18a and 18b to the indoor wiring on both sides of the blocking filter 1b.
[0032]
If the message received from a certain transmission line is a message addressed to a power line carrier registered in a connection list of another transmission line, the power line carrier bridge device 27 sends a reception response instead of the power line carrier. Then, the message is transmitted to the target transmission line. If the message received from one transmission line is a message addressed to a broadcast address, a reception response is performed in place of all the power line carriers registered in the connection list of another transmission line, and the broadcast address is addressed. Send the message to another transmission path. Also, in order to prevent transmission from being repeated in a loop between different transmission paths, a message addressed to the broadcast address is not transmitted to the transmission path to which the power line carrier of the source address is connected. In addition, in order to simplify transmission control, the number of power line carrier bridge devices 27 that directly connect a certain transmission line to another transmission line is limited to one.
[0033]
As is apparent from FIGS. 11 and 12, the power line carrier device 27 is used together with the blocking filter. Therefore, the integrated structure makes it possible to reduce the size and facilitate handling. 13 shows a device 28 in which the power line carrier bridge device 27 of FIG. 11 is integrated with the blocking filter 1, and FIG. 14 shows a device 29 in which the power line carrier bridge device 27 of FIG. 12 is integrated with the blocking filter 1b. ing.
[0034]
On the other hand, there are cases where it is desired to connect different local area networks. For example, connections between local area networks separated by a blocking filter for each indoor floor, or connections between indoor and outdoor local area networks, or more than the maximum number of power line carriers connected on a transmission path Sometimes, a connection between local area networks when a transmission path is divided by using a blocking filter is used. In such a case, it has a plurality of addresses corresponding to a plurality of different local area networks, and a connection list of each different local area network, checks the data content in the message, and satisfies a predetermined condition. In such a case, a power line carrier router device for transferring a signal between local networks is used. This power line carrier router device 30 is shown in FIG. The configuration is the same as that of the power line carrier bridge device 27, except that the address 12 of the local network A is assigned to the transport unit 18a, and the address 3 of the local network B is assigned to the transport unit 18b, and the message configuration is different. The message structure is as shown in FIG.
[0035]
Consider a case where the power line carrier at address 5 of the local area network A transmits a message to the power line carrier at address 5 of the local area network B. The transmission destination address of the header part of the message is the address 12 of the carrier 18a of the power line carrier router device 30, the flag of the data part of the message is 1 (set) meaning transfer to a different local area network B, and The source address is 5, which is the same as the source address in the header, and the destination address is the address 5 of the power line carrier of the local area network B. Therefore, if the flag in the data portion of the received message is 1, the power line carrier router device 30 transfers the received message to the power line carrier at the destination address 5 as it is.
[0036]
Since the power line carrier router device 30 is used together with the blocking filter in the same manner as the power line carrier bridge device 27, it is easier to handle the power line carrier device 30 while reducing the size and integrating the device.
[0037]
As a form in which different local area networks are connected and used, there is a case where outdoor wiring and indoor wiring are connected as shown in FIG. (Because the outdoor wiring belongs to the power company and the indoor wiring belongs to the customer, it is better to manage them as different local area networks.) In FIG. 17, PC is an information device, PLC is a power line carrier, BF is a blocking filter, and RT is a blocking filter. The power line carrier router device, WHM, is a watt hour meter. The local area network within the customer is connected to the local area network of the outdoor wiring by a power line carrier router (RT) for each customer A, B, and C. A power line carrier (PLC) for transmitting meter reading information of a watt hour meter (WHM) and the like is connected to a local area network of outdoor wiring. In the case of FIG. 17, since the blocking filter (BF), the power line carrier router device (RT), and the watt hour meter (WHM) are located immediately on the wiring, they are integrated into one structure as shown in FIG. If the device 31 is used, the installation space is reduced and it is easy to handle, and the power line carrier router device (RT) can transmit the meter reading information of the watt hour meter (WHM).
[0038]
【The invention's effect】
As explained above,The present inventionAccording toTwo transmission phases and the next transmission phase 1 When it detects that there is no carrier on the transmission line by the transmission start phase assigned to itself in the cycle,Transmission start phaseFrom telegramSince transmission is started, random transmission avoiding collisions becomes possible, and a highly reliable local area network suitable for data transmission by power line carrier can be constructed.
[0039]
Also,The present inventionAccording toFrom the transmission start phase assigned to itself in the next transmission phase cycle after receiving the self-addressed messageSince the reception response signal of only the carrier wave is transmitted, the reception can be confirmed in a short time, and a highly reliable local area network suitable for data transmission by power line carrier can be constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a transmission phase cycle defined in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a transmission start phase.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between transmission and reception responses when a transmission destination is specified.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a message structure;
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between transmission and reception responses when the broadcast is addressed.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a connection list.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between transmission and reception response in the case of batch transmission of a plurality of packets.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the power line carrier device in FIG. 1;
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between transmission and reception response of an ASK signal which is also used for backup and the like.
FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the present invention when different transmission paths are treated as one local area network.
FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the present invention when a divided transmission path is treated as one local area network.
13 is a diagram showing a device in which the power line carrier device in FIG. 11 is integrated with a blocking filter.
14 is a diagram showing a device in which the power line carrier device in FIG. 12 is integrated with a blocking filter.
FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the present invention in a case where a message is transferred between different local area networks.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a message structure used in the case of FIG. 15;
FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the present invention in the case where a message is transferred between a local area network with indoor wiring and a local area network with outdoor wiring.
18 is a diagram showing a device in which the power line carrier router device in FIG. 17 is integrated with a blocking filter and a watt hour meter.
FIG. 19 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a blocking filter.
[Explanation of symbols]
1,1a, 1b blocking filter
2 Power transformer
3,4 transmission line
5a-5g Power line carrier
6a-6g Information equipment
7,8 Local area network
9 Power line voltage wave
18, 18a, 18b transport unit
19 Control part
27 Power line carrier bridge device
30 Power line carrier router device

Claims (1)

電力線を信号伝送路とて使用し、電力線に接続された複数の電力線搬送装置の間でデータ伝送を行う電力線データ伝送システムにおいて、電力線電圧波に同期する伝送位相サイクルを定め、該伝送位相サイクルにおける異なる複数の特定の位相を送信開始位相として前記複数の電力線搬送装置にそれぞれ割り当て、前記電力線搬送装置が、伝送位相2サイクルとその次の伝送位相 1 サイクルにおける自己に割り当てられた送信開始位相までに伝送路上に搬送波がないことを検出したら、自己に割り当てられた前記送信開始位相から電文の送信を開始し、伝送位相サイクルにおける最初と最後の送信開始位相から隣接する次の送信開始位相までの間では送信を終了しないようにし、自己宛電文を正常受信した場合の受信応答として、前記電力線搬送装置が、自己宛電文の受信を終了した次の伝送位相サイクルにおける自己に割り当てられた前記送信開始位相から搬送波を送出するようにしたことを特徴とする電力線データ伝送システム。In a power line data transmission system that uses a power line as a signal transmission path and performs data transmission between a plurality of power line carrier devices connected to the power line, a transmission phase cycle synchronized with the power line voltage wave is determined. A plurality of different specific phases are respectively assigned to the plurality of power line carrier devices as a transmission start phase, and the power line carrier device has a transmission phase of two cycles and a transmission start phase assigned to itself in the next transmission phase one cycle. When it is detected that there is no carrier on the transmission path, the transmission of a message is started from the transmission start phase assigned to itself, and from the first and last transmission start phases in the transmission phase cycle to the next adjacent transmission start phase. In this case, the transmission is not terminated, and the power line carrier A power line data transmission system , wherein a transmitting apparatus transmits a carrier from the transmission start phase allocated to the transmission apparatus in a transmission phase cycle next to the reception of a message addressed to the transmission apparatus .
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