JP6112369B2 - 三相電力線通信のための方法および装置 - Google Patents

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Description

[0001]本開示の諸実施形態は、一般に電力線通信（ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（ＰＬＣ）に関し、詳細には三相電力線を介したＰＬＣに関する。
[0002]電力線通信（ＰＬＣ）は、既存の商用交流電力網インフラストラクチャ（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ＡＣ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）などの電力線を利用して、電力線に結合ないしは接続されたデバイス（ｄｅｖｉｃｅｓ）相互間でデータを通信する技術である。ＰＬＣ送信の場合、送信機が、一般に絶縁変圧器を介して電力線に結合され、電力線上に変調済みキャリア信号（ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｉｇｎａｌ）を電圧刺激（ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔｉｍｕｌｕｓ）（すなわち、電圧ベースの信号）として注入する。電力線に結合された受信機は、変調済みキャリア信号を受信し、このキャリア信号を復号して最初に送信されたデータを再生する。
[0003]三相電力線を通じたＰＬＣの場合、通信信号は三相の電力線すべてに注入されてもよく、あるいは、３本の電力線すべてが十分に大きいコンデンサに互いに結合されてもよく、通信信号は電力線の相のうちの１つに注入されてもよい。このような構成にはいくつかの欠点がある。例えば、中性線、または場合によっては接地線が帰線として必要である。電力線の接地を帰線として利用する場合、線路と接地との間を結合するために非常に高いサージ電圧向けに定格された大型コンデンサが使用されなければならず、通信システム全体のコストが増大する。さらに、一部の工業用途では中性線を必要としないので、中性線が帰還路に使用されるべき場合、中性線はそのような設備のために引かれなければならならず、システムの配線コストが大幅に増大する。加えて、このようなＰＬＣ構成では、信号は一方の側の三相すべての電力線上で搬送されるが、帰還路の中性線上でしか搬送されない結果として不均衡となり、その結果、放射エミッションを引き起こすとともに外部ノイズに対して敏感になる。
[0004]したがって、効果的な三相電力線通信のための方法および装置が当技術分野に必要である。
[0005]本発明の諸実施形態は、一般に、平衡三相電力線通信信号を生成するための方法および装置に関する。一実施形態では、この方法は、少なくとも１つのデータストリームに基づいて複数の変調信号を生成すること、複数の変調信号で複数のキャリア信号を変調して、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号を含む平衡三相ＰＬＣ信号を生成すること、および平衡三相ＰＬＣ信号を三相電力線に結合すること、を含む。
[0006]本発明の上記の特徴が詳細に理解されうるように、上記に簡潔に要約された本発明のより詳細な説明は、諸実施形態を参照することによってなされてもよく、諸実施形態のうちのいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態だけを示しており、したがって本発明の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。というのは、本発明は他の同等に効果的な実施形態を認めてもよいからである。
本発明の１つまたは複数の実施形態による平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）用システムの一ブロック図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態による平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）用システムの別のブロック図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相変調器のブロック図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相復調器のブロック図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を送信する方法の流れ図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて送信された平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を受信し復調する方法の流れ図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態を用いて太陽光発電された直流電力を交流電力に変換するシステムのブロック図である。
本発明の１つまたは複数の代替実施形態による三相変調器のブロック図である。
本発明の１つまたは複数の代替実施形態による三相復調器のブロック図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を送信する方法の流れ図である。
本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて送信された平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を受信し復調する方法の流れ図である。
[0017]図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の１つまたは複数の実施形態による平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）用システム１００のブロック図である。システム１００は、三相電力線通信（ＰＬＣ）モジュール１３０Ａおよび１３０Ｂを介して三相交流電力線１２０にそれぞれ結合されたデバイス１０２Ａおよび１０２Ｂを備える。各三相ＰＬＣモジュール１３０は、三相トランシーバ１０４および三相電力線結合器１１０を備え（すなわち、ＰＬＣモジュール１３０Ａはトランシーバ１０４Ａおよび結合器１１０Ａを備え、ＰＬＣモジュール１３０Ｂはトランシーバ１０４Ｂおよび結合器１１０Ｂを備え）、三相電力線結合器１１０は接地される。デバイス１０２Ａおよび１０２Ｂは、ホームコンピュータや周辺デバイスなどの、データを送信しかつ／または受信するための通信帯域幅を必要とする任意の適切なデバイスでよい。いくつかの実施形態では、デバイス１０２Ａおよび／またはデバイス１０２Ｂは、分散型発電機（ＤＧ）によって生成された電力を変換するための、ＤＧに結合されたＤＣ／ＡＣインバータやＡＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換モジュールでよく、あるいは、デバイス１０２Ａおよびデバイス１０２Ｂの一方が、かかる電力変換モジュールと通信するコントローラでもよい。
[0018]デバイス１０２Ａは三相トランシーバ１０４Ａに結合され、三相トランシーバ１０４Ａはさらに、トランシーバの出力線１２２−１、１２２−２および１２２−３（まとめて出力線１２２と称する）上のそれぞれの結合コンデンサ１１２−１、１１２−２および１１２−３（まとめて結合コンデンサ１１２と称する）によって三相電力線結合器１１０Ａに結合される。三相電力線結合器１１０Ａからの３つの出力線１２４−１、１２４−２および１２４−３（まとめて出力線１２４と称する）は、それぞれ結合コンデンサ１１４−１、１１４−２および１１４−３（まとめて結合コンデンサ１１４と称する）によって、さらに、例えば三相交流母線１３２の一部としての、それぞれインダクタ１３６−１、１３６−２および１３６−３（まとめてインダクタ１３６と称する）によって、電力線１２０の相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に結合される。結合コンデンサ１１２および１１４は、周波数範囲および回路に応じて１０ナノファラッド（ｎＦ）〜１００マイクロファラッド（μＦ）程度でよく、いくつかの実施形態では、結合コンデンサ１１４は、三相変調器の出力が直流成分を有していない場合に除外されてもよい。インダクタ１３６は、１００マイクロヘンリー（μＨ）〜２ミリヘンリー（ｍＨ）程度でよい。相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれが異なる相の交流電力を伝送する充電導体（ｌｉｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）である。いくつかの実施形態では、電力線１２０は中性線および／または接地線を備えてもよい。
[0019]デバイス１０２Ｂは三相トランシーバ１０４Ｂに結合され、三相トランシーバ１０４Ｂはさらに、出力線１２６−１、１２６−２および１２６−３（まとめて出力線１２６と称する）上のそれぞれの結合コンデンサ１１６−１、１１６−２および１１６−３（まとめて結合コンデンサ１１６と称する）によって三相電力線結合器１１０Ｂに結合される。三相電力線結合器１１０Ｂからの３つの出力線１２８−１、１２８−２および１２８−３（まとめて出力線１２８と称する）は、それぞれ結合コンデンサ１１８−１、１１８−２および１１８−３（まとめて結合コンデンサ１１８と称する）によって、さらに、例えば三相交流母線１３４の一部としての、それぞれインダクタ１３８−１、１３８−２および１３８−３（まとめてインダクタ１３８と称する）によって、電力線１２０の相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に結合される。結合コンデンサ１１６および１１８は、周波数範囲および回路に応じて１０ナノファラッド（ｎＦ）〜１００マイクロファラッド（μＦ）程度でよく、いくつかの実施形態では、結合コンデンサ１１８は、三相変調器の出力が直流成分を有していない場合に除外されてもよい。インダクタ１３８は、１００マイクロヘンリー（μＨ）〜２ミリヘンリー（ｍＨ）程度でよい。いくつかの実施形態では、三相交流母線１３２および／または三相交流母線１３４は、接続箱（ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｂｏｘ）を介して電力線１２０に結合されてもよい。
[0020]三相トランシーバ１０４Ａおよび１０４Ｂは、それぞれ三相変調器１０６Ａおよび１０６Ｂ、ならびにそれぞれ三相復調器１０８Ａおよび１０８Ｂを備える。変調器１０６Ａおよび復調器１０８Ａは、それぞれがデバイス１０２Ａならびにトランシーバ出力線１２２に結合され、変調器１０６Ｂおよび復調器１０８Ｂは、それぞれがデバイス１０２Ｂならびにトランシーバ出力線１２６に結合される。後述する実施形態などのいくつかの実施形態では、デバイス１０２Ａは、電力線１２０を通じてデータをデバイス１０２Ｂに送信する。他の実施形態では、デバイス１０２Ｂは、電力線１２０を通じてデータをデバイス１０２Ａに送信し、他の実施形態では、デバイス１０２Ａおよび１０２Ｂは、互いに電力線１２０を介してデータを同時に通信する。
[0021]デバイス１０２Ａがデータをデバイス１０２Ｂに送信する本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、三相ＰＬＣモジュール１３０Ａは、平衡三相ＰＬＣ信号を電力線１２０の相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３上に注入してデータをデバイス１０２Ｂに伝える。すなわち、電力線１２０に結合される通信信号のベクトル和はゼロである。いくつかの実施形態では、同じ周波数を有しかつ互いに１２０°だけ位相シフトされた３つのキャリアは、それぞれが同じ変調信号によって変調され、得られる平衡信号は電力線１２０に結合される。他の実施形態では、キャリアのうちの２つが、第１の変調信号および第２の変調信号によって別々に変調され、第３のキャリアは第３の変調信号によって変調されて、３つの変調済み信号のベクトル和がゼロに等しくなるようにする。他の実施形態では、３つのキャリアは３つの相関変調信号によって変調されて、３つの変調済み信号のベクトル和がゼロに等しくなるようにする。いくつかの代替実施形態では、２つの独立したベクトルがデバイス１０２Ａから受信され、種々の組合せで位相シフトされ加算されて、平衡三相ＰＬＣ信号を生成する。
[0022]三相トランシーバ１０４Ａによって生成された３つのＰＬＣ信号は三相電力線結合器１１０Ａに結合される。三相電力線結合器１１０Ａは、デルタ−デルタ変圧器、デルタ−ワイ変圧器、ワイ−デルタ変圧器、ワイ−ワイ変圧器などの、３つの独立した脚を有する変圧器を備える。三相電力線結合器１１０Ａは、３つのＰＬＣ信号を相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に、１相線路当たり１つの位相で結合する。このような平衡三相信号を相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に結合することにより、エミッションがなくなるとともに帰還信号路も不要になり、平衡通信信号は外部ノイズに対して強い。
[0023]三相ＰＬＣモジュール１３０Ｂにおいて、三相電力線結合器１１０Ｂは、三相電力線結合器１１０Ａに類似しており、相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３からの三相ＰＬＣ信号を三相復調器１０８Ｂに結合する。三相復調器１０８Ｂは、受信信号を復調し、最初に送信されたデータを再生してデバイス１０２Ｂに送信する。１つまたは複数の代替実施形態では、三相復調器１０８Ｂは、３つのＰＬＣ信号の様々な組合せを適切に分割し、位相シフトさせ、そして加算することによって２つの独立したベクトルを再生する。このような実施形態では、三相復調器１０８Ｂは、再生されたベクトルを直接デバイス１０２Ｂに送信してもよい。
[0024]いくつかの代替実施形態では、電力線結合器１１０Ａおよび／または電力線結合器１１０Ｂは、トランシーバ側の２相を三相電力線１２０に結合するためのスコットＴ変圧器（Ｓｃｏｔｔ−Ｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を備える。このような実施形態では、トランシーバ側の三相キャリアシステム（例えば、三相トランシーバ１０４Ａによって生成される１２０度間隔の３つのキャリア）は、ニ相キャリアシステム（例えば、トランシーバ１０４Ａによって生成される９０度間隔の２つのキャリア）に減じられ、それによって各トランシーバ１０４Ａおよび１０４Ｂに必要な送信機／受信機の数は３から２に削減される。
[0025]１つまたは複数の実施形態では、デバイス１０２Ｂはデータをデバイス１０２Ａに送信してもよい。すなわち、三相ＰＬＣモジュール１３０Ｂは、三相ＰＬＣモジュール１３０Ａに関して先に説明したように、平衡三相ＰＬＣ信号を電力線１２０の相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３上に注入し、三相復調器１０８Ａは、三相復調器１０８Ｂに関して先に説明したように、最初に送信されたデータを受信し再生する。いくつかの実施形態では、デバイス１０２Ａおよび１０２Ｂは、互いに電力線１２０を介して同時に通信してもよい。
[0026]図２は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相変調器１０６Ａのブロック図である。三相変調器１０６Ｂは、構成要素と動作の両方に関して三相変調器１０６Ａに類似していてもよい。
[0027]三相変調器１０６Ａは、符号器２０２と、キャリア信号発生器２０４と、移相器２０６−１および２０６−２と、ミキサ２０８−１、２０８−２および２０８−３とを備える。キャリア信号発生器２０４は、第１の正弦波キャリア信号Ｕを、例えば１００ｋＨｚの周波数で生成するが、他の実施形態では、Ｕは別の周波数で生成されてもよい。第１のキャリア信号Ｕは、ミキサ２０８−１ならびに移相器２０６−１に結合される。移相器２０６−１は、第１のキャリア信号Ｕの位相をシフトさせて第２の正弦波キャリア信号Ｖを生成し、第２の正弦波キャリア信号Ｖはミキサ２０８−２ならびに移相器２０６−２に結合される。移相器２０６−２は、第２のキャリア信号Ｖの位相をシフトさせて第３の正弦波キャリア信号Ｗを生成し、第３の正弦波キャリア信号Ｗはミキサ２０８−３に結合される。一般にキャリア信号Ｕ、ＶおよびＷは正弦波形であるが、他の実施形態では、他のタイプの周期波形が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに１２０°位相シフトされてもよく、他の実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに異なる位相関係を有してもよい。１つまたは複数の代替実施形態では、キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷは、３つの適切なキャリア信号を作る別の手段によって生成されてもよく、例えば、キャリア信号発生器２０４および移相器２０６は変調器１０６Ａから分離した構成要素でもよく、変調器１０６Ａは外部で生成されたキャリア信号Ｕ、ＶおよびＷを受信する。
[0028]符号器２０２は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで構成されてもよく、支援回路２１２およびメモリ２１４に結合された少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）２１０を備える。ＣＰＵ２１０は、非一時的ソフトウェア命令を実行して本発明による種々のタスクを実行するように構成された１つまたは複数の従来から利用されているマイクロプロセッサ、プロセッサ、マイクロコントローラおよび／またはそれらを組み合わせたものを備えることができる。あるいは、ＣＰＵ２１０は、１つまたは複数のアプリケーション専用集積回路（ＡＳＩＣｓ）を含んでいてもよい。支援回路２１２は、ＣＰＵ２１０の機能性を促進するために使用される周知の回路である。このような回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、バス、ネットワークカード、入出力（Ｉ／Ｏ）回路などを含むが、それらに限定されるものではない。符号器２０２は、特定のソフトウェアを実行するときに本発明の種々の実施形態を実行するための特定目的のコンピュータになる汎用コンピュータを用いて実装されてもよい。ある実施形態では、ハードコードされたロジックが符号器２０２の機能を実行するために使用されてもよいが、一般にはＣＰＵとロジックの両方を混合したものが利用される。
[0029]メモリ２１４は、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、リムーバブルディスクメモリ、フラッシュメモリ、およびこれらのタイプのメモリの様々な組合せを備えてもよい。メモリ２１４は主メモリと呼ばれることがあり、一部、キャッシュメモリまたはバッファメモリとして使用されてもよい。メモリ２１４は一般に、符号器２０２のオペレーティングシステム（ＯＳ）２１６を格納する。ＯＳ２１６は、Ｌｉｎｕｘ（リナックス）やＲｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（リアルタイムオペレーティングシステム）（ＲＴＯＳ）などのいくつかの市販のＯＳのうちの１つでよいが、それらに限定されるものではない。メモリ２１４は、ＣＰＵ２１０によって実行および／または使用されてもよい非一時的プロセッサ実行可能命令および／またはデータを格納する。これらのプロセッサ実行可能命令は、ファームウェアやソフトウェアなど、またはファームウェアとソフトウェアとの組合せを含んでいてもよい。メモリ２１４は、符号化モジュール２１８などの様々な形態のアプリケーションソフトウェア、および本発明に関係するデータなどのデータを格納するためのデータベース２２０を格納してもよい。符号器２０２は、後述するように、符号化モジュール２１８を実行して受信データを符号化する。１つまたは複数の他の実施形態では、ＣＰＵ２１０は、実行されたときに、符号器２０２に本明細書に記載されている機能性を与えるコントローラファームウェアを格納するための内部メモリを備えるマイクロコントローラでよい。
[0030]符号器２０２はデバイス１０２Ａに結合され、電力線１２０を介して通信するためのデバイス１０２Ａからデータを受信する。いくつかの実施形態では、データはアナログデータでよく、他の実施形態では、データはデジタルデータでもよい。データは、有線通信、無線通信、または有線通信と無線通信との組合せによってデバイス１０２Ａから符号器２０２に伝えられてもよい。符号化モジュール２１８は、受信データを適切に符号化して３つの変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３を生成し、３つの変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３は、それぞれミキサ２０８−１、２０８−２および２０８−３に結合されて、対応するキャリア信号Ｕ、ＶおよびＷを変調する。いくつかの実施形態では、例えば、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）などの変調を用いるある実施形態では、ミキサ２０８は、Ｉ＆Ｑキャリア信号（Ｕ、Ｖ、Ｗ）および複素Ｉ＆Ｑ変調信号（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）によって駆動される複素ミキサである。他の実施形態では、ミキサ２０８は「実数」乗算器でよく、例えば、ＦＳＫまたはＰＳＫ変調が用いられてもよく、その場合、キャリア信号発生器２０４自体は周波数または位相制御によって変調され、Ｍ１信号、Ｍ２信号およびＭ３信号は、ＰＬＣ信号の存在を制御する同一ＯＮ／ＯＦＦコマンドである。
[0031]いくつかの実施形態では、符号器２０２は、キャリア信号発生器２０４と、例えば、用いられる変調技術に基づいて符号化モジュール２１８で決定されたキャリア信号Ｕ、ＶおよびＷの位相を制御するための移相器２０６−１および２０６−２とに結合されてもよい。生成された変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３は、それぞれ対応するキャリアＵ、ＶおよびＷを変調して、それぞれ３つの変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３（すなわち、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号）を生成する。変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、ベクトル和がゼロであり、送信用の三相電力線結合器１１０Ａによってそれぞれ相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に結合される。
[0032]いくつかの実施形態では、符号器２０２は、デバイス１０２Ａから単一データストリームを受信し、３つの同一変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３を生成する。このような実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは、同じ振幅を有する直交キャリアでよく、したがってデータストリームのニ重冗長性を提供し、復調器１０８は復調／出力送信に最良の受信信号を選択することができる。
[0033]他の実施形態では、符号器２０２は、２つの独立した（すなわち、異なる）データストリームを（例えば、デバイス１０２Ａからの２つの別々の入力チャネル上で、または多重化ストリームとしてデバイス１０２Ａからの単一チャネル上で）受信し、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２を生成してもよい。このような実施形態では、符号器２０２は、第３の変調信号、例えばＭ３を生成し、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３のベクトル和がゼロに等しくなるように移相器２０６−１および２０６−２を制御する。したがって、第３の変調済み電圧信号ＶＭ３は、変調信号Ｍ１かＭ２のどちらかを、一方または他方が送信中に喪失または劣化した場合に決定するための冗長チャネルを提供する。
[0034]他の実施形態では、符号器２０２は、３つの独立したデータストリームを（例えば、デバイス１０２Ａからの３つの別々の入力チャネル上で、またはチャネルの一方もしくは両方が多重化データストリームを搬送する、デバイス１０２Ａからの２つの別々の入力チャネル上で、あるいは多重ストリームとしてデバイス１０２Ａからの単一チャネル上で）受信し、そのデータに基づいて、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３のベクトル和がゼロに等しくなるように相関変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３を生成する。
[0035]変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）、直交位相偏移キーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、位相変調（ＰＭ）、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）などの任意のタイプの変調技術が使用されてもよい。例えば、ＱＡＭは、ＵおよびＶを直交キャリアとして生成し、そしてそのキャリアをデバイス１０２Ａから受信されたデータに基づいて振幅変調することによって使用されてもよく、その場合、第３のキャリアＷは、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３のベクトル和がゼロに等しくなるように生成され変調される。
[0036]いくつかの代替実施形態では、電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、図７に関して後述するように、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２から生成されてもよく、あるいはデバイス１０２Ａから受信された２つの独立したベクトルから直接生成されてもよい。
[0037]１つまたは複数の代替実施形態では、３つの電圧信号ではなく３つの電流信号が、三相ＰＬＣモジュール１３０Ａによって生成され、相線路Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に結合されてもよく、その場合、電流信号は、３つの電流信号のベクトル和がゼロに等しくなるように平衡が保たれる。このような実施形態では、三相電力線結合器１１０Ａおよび１１０Ｂは三相電力線１２０と直列に結合され、線路結合器１１０Ａ／１１０Ｂ内の変圧器の巻数比は一般に、電力線１２０に対して非常に低く、例えば１巻線の接続であり、トランシーバ側に対して多い巻数である。さらに、このような実施形態では、送信機は、オフ時に高インピーダンスではなく低インピーダンスを呈する。
[0038]図３は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相復調器１０８Ｂのブロック図である。三相復調器１０８Ａは、構成要素と動作の両方に関して三相復調器１０８Ｂに類似していてもよい。
[0039]三相復調器１０８Ｂは、復号器３０２と、キャリア信号再生モジュール３０４と、移相器３０６−１および３０６−２と、ミキサ３０８−１、３０８−２および３０８−３とを備える。三相電力線結合器１１０Ｂは、電力線Ｌ１、Ｌ２およびＬ３からの変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を三相復調器１０８Ｂに結合する。キャリア信号再生モジュール３０４は、受信信号ＶＭ１から第１のキャリア信号Ｕを再生する。第１のキャリア信号Ｕは、ミキサ３０８−１ならびに移相器３０６−１に結合される。移相器３０６−１は、第１のキャリア信号Ｕの位相をシフトさせて第２のキャリア信号Ｖを生成し、第２のキャリア信号Ｖは、ミキサ３０８−２ならびに移相器３０６−２に結合される。移相器３０６−２は、第２のキャリア信号Ｖの位相をシフトさせて第３のキャリア信号Ｗを生成し、第３のキャリア信号Ｗはミキサ３０８−３に結合される。１つまたは複数の代替実施形態では、キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷは、３つの再生キャリア信号を作る別の手段によって再生されてもよく、例えば、キャリア信号再生モジュール３０４ならびに移相器３０６−１および３０６−２は変調器１０８Ｂから分離した構成要素でもよく、復調器１０８Ｂは外部で再生されたキャリア信号Ｕ、ＶおよびＷを受信する。
[0040]符号器３０２は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで構成されてもよく、支援回路３１２およびメモリ３１４に結合された少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）３１０を備える。ＣＰＵ３１０は、非一時的ソフトウェア命令を実行して本発明による種々のタスクを実行するように構成された１つまたは複数の従来から利用されているマイクロプロセッサ、プロセッサ、マイクロコントローラおよび／またはそれらを組み合わせたものを備えることができる。あるいは、ＣＰＵ３１０は、１つまたは複数のアプリケーション専用集積回路（ＡＳＩＣｓ）を含んでいてもよい。支援回路３１２は、ＣＰＵ３１０の機能性を促進するために使用される周知の回路である。このような回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、バス、ネットワークカード、入出力（Ｉ／Ｏ）回路などを含むが、それらに限定されるものではない。符号器３０２は、特定のソフトウェアを実行するときに本発明の種々の実施形態を実行するための特定目的のコンピュータになる汎用コンピュータを用いて実装されうる。
[0041]メモリ３１４は、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、リムーバブルディスクメモリ、フラッシュメモリ、およびこれらのタイプのメモリの様々な組合せを備えていてもよい。メモリ３１４は主メモリと呼ばれることがあり、一部、キャッシュメモリまたはバッファメモリとして使用されてもよい。メモリ３１４は一般に、復号器３０２のオペレーティングシステム（ＯＳ）３１６を格納する。ＯＳ３１６は、ＬｉｎｕｘやＲｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＲＴＯＳ）などのいくつかの市販のＯＳのうちの１つでよいが、それらに限定されるものではない。メモリ３１４は、ＣＰＵ３１０によって実行および／または使用されてもよい非一時的プロセッサ実行可能命令および／またはデータを格納する。これらのプロセッサ実行可能命令は、ファームウェアやソフトウェアなど、またはファームウェアとソフトウェアとの組合せを含んでいてもよい。メモリ３１４は、復号化モジュール３１８などの様々な形態のアプリケーションソフトウェア、および本発明に関係するデータなどのデータを格納するためのデータベース３２０を格納してもよい。符号器３０２は、後述するように、復号モジュール３１８を実行して受信データを復号する。１つまたは複数の他の実施形態では、ＣＰＵ３１０は、実行されたときに、復号器３０２に本明細書に記載されている機能性を与えるコントローラファームウェアを格納するための内部メモリを備えるマイクロコントローラでよい。ある実施形態では、ハードコードされたロジックが復号器３０２の機能を実行するために使用されてもよいが、一般にはＣＰＵとロジックの両方を混合したものが利用される。
[0042]復号器３０２は、ミキサ３０８−１、３０８−２および３０８−３からそれぞれ再生変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３を受信する。いくつかの実施形態では、例えば、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの変調を用いるある実施形態では、ミキサ３０８は、Ｉ＆Ｑキャリア信号（Ｕ、Ｖ、Ｗ）によってかつ複素Ｉ＆Ｑ変調信号（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を再生することによって駆動される複素ミキサであり、他の実施形態では、ミキサ３０８は「実数」乗算器でよい。復号モジュール３１８は、受信信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３を適切に復号して最初に送信されたデータを再生し、そのデータをデバイス１０２Ｂに結合する。いくつかの実施形態では、復号器３０２は、例えば、用いられる変調技術に基づいて復号モジュール３１８で決定された再生キャリア信号ＶおよびＷの位相を制御するための移相器３０６−１および３０６−２に結合されてもよい。再生されたデータは、アナログデータまたはデジタルデータでよく、有線通信、無線通信、または有線通信と無線通信との組合せによって復号器３０２からデバイス１０２Ｂに伝えられてもよい。
[0043]いくつかの実施形態では、変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３は同一信号であり、復号モジュール３０２は、変調するために受信された最良の信号を選択してもよい。あるいは、復号モジュール３０２は、再生変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３のうちの２つまたは３つすべてを復調し、デバイス１０２Ｂに送信すべき最良の再生データを選択してもよく、あるいは、再生データのすべてをデバイス１０２Ｂに（例えば、単一の多重化データストリームとして、または複数の別々のデータチャネル上で）送信して最良の再生データを選択してもよい。
[0044]他の実施形態では、変調信号のうちの２つが互いに独立していてもよく、第３の変調信号は最初の２つの変調信号と相関している。復号モジュール３１８は、相関変調信号を利用して他の２つの変調キャリアのどちらかから喪失されたデータを再生してもよい。復号器３０２は、再生データを、例えば、多重化データストリームとして単一チャネル上で、または２つの別々のデータチャネル上で、デバイス１０２Ｂに送信する。
[0045]他の実施形態では、再生変調信号は、復号モジュール３１８が３つの独立したデータストリームを再生しうるように相関していてもよい。復号器３０２は、再生データを、多重化データストリームとして単一チャネル上で、または２つの別々のチャネル（例えば、２つのチャネルの一方が２つの多重化データストリームを含む）上で、あるいは３つの別々のデータチャネルとして、デバイス１０２Ｂに送信することができる。
[0046]いくつかの代替実施形態では、図８に関して後述するように、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２だけが再生される、または２つの独立したベクトルが再生されデバイス１０２Ｂに送信される。
[0047]図４は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を送信する方法４００の流れ図である。方法４００はステップ４０２で開始し、ステップ４０４に進む。ステップ４０４で、３つの正弦波キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷが１００ｋＨｚの周波数で生成される、あるいは、別のキャリア周波数および／または別の周期波形が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに１２０°位相シフトされてもよく、他の実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに異なる位相関係を有してもよい。いくつかの代替実施形態では、キャリア信号のうちの１つまたは複数が、方法４００の一部として生成されるのではなく外部ソースから提供されてもよい。
[0048]方法４００はステップ４０６に進み、ステップ４０６で、三相電力線を介して送信するためのデータが受信される。データは、ホームコンピュータや周辺デバイスなどの、データを送信するための通信帯域幅を必要とする任意の適切なデバイスから受信されてもよく、いくつかの実施形態では、デバイスは、ＤＣ／ＡＣインバータやＡＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換モジュール、またはこのような電力変換モジュールと通信するコントローラでよい。データは、アナログデータまたはデジタルデータでよく、有線接続、無線接続、または有線接続と無線接続との組合せを介して受信されてもよい。データは、単一チャネル、例えば、単一のデータストリームまたは２つ以上の多重化データストリーム上で受信されてもよい。あるいは、多重データストリームが異なるチャネル上で受信されてもよい。
[0049]ステップ４０８で、受信データが単一データストリームであるかどうかを判定される。ステップ４０８での判定の結果がｙｅｓ（イエス）、すなわち受信データが単一データストリームである場合、方法４００はステップ４１０に進む。ステップ４１０で、３つの同一変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３が受信データに基づいて生成され、方法４００はステップ４１４に進む。ステップ４０８での判定の結果がｎｏ（ノー）、すなわち受信データが単一データストリームでない場合、方法４００はステップ４１２に進む。
[0050]ステップ４１２で、３つの変調信号が受信データストリームに基づいて生成される。いくつかの実施形態では、２つの独立したデータストリームが受信されてもよく（例えば、単一チャネル上にまたは２つの別々のチャネルを介して多重化されてもよく）、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２が受信データに基づいて生成される。電力線に結合されるべき３つの変調済み信号のベクトル和がゼロに等しくなるように、最初の２つの変調信号と相関している第３の変調信号、例えばＭ３が生成される。したがって、第３の変調信号は、残りの変調信号の一方または他方が送信中に喪失または劣化した場合に、残りの変調信号のどちらかを決定するための冗長チャネルを提供する。
[0051]他の実施形態では、３つの独立したデータストリームが受信されてもよく（例えば、１つまたは２つのチャネル上にまたは３つの別々のチャネルを介して多重化されてもよく）、データに基づいて、電力線に結合されるべき３つの変調済み信号のベクトル和がゼロに等しくなるように３つの相関変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３が生成される。いくつかの代替実施形態では、図７に関して後述するように、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２だけが、３つの平衡した電圧波形ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために利用される。いくつかの実施形態では、例えば、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの変調を用いるある実施形態では、キャリア信号（Ｕ、Ｖ、Ｗ）および変調信号（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）は複素信号である。方法４００はステップ４１４に進む。
[0052]ステップ４１４で、キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷは、それぞれが変調信号のうちの１つによって変調されて、変調済み電圧波形のベクトル和がゼロに等しい３つの変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３、すなわち平衡三相ＰＬＣ信号を生成する。例えば、同一変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３が、それぞれ直交キャリアＵ、ＶおよびＷを変調してもよい。ただし、直交キャリアＵ、ＶおよびＷはそれぞれ同じ振幅である。変調済み電圧波形のベクトル和がゼロに等しくなるように、キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷ（すなわち、ステップ４０４で）と変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３（すなわち、ステップ４１０および４１２で）とを適切に生成するために、周波数偏移キーイング（ＰＳＫ）、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）、直交位相偏移キーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、位相変調（ＰＭ）、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）などの任意のタイプの変調技術が使用されてもよい。例えば、ＱＡＭは、ＵおよびＶを直交キャリアとして生成し、そしてそのキャリアを２つの受信データストリームに基づいて振幅変調することによって使用されてもよく、その場合、第３のキャリアＷは、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３のベクトル和がゼロに等しくなるように生成され変調される。
[0053]１つまたは複数の代替実施形態では、３つの変調済み電圧信号ではなく３つの変調済み電流信号が生成されてもよく、このような実施形態では、変調済み電流信号は、３つの変調済み電流信号のベクトル和がゼロに等しくなるように平衡が保たれる。
[0054]いくつかの代替実施形態では、図７に関して後述するように、２つの独立したベクトルが受信され、その２つのベクトルを位相シフトさせ加算することによって平衡信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するように使用される。
[0055]方法４００はステップ４１６に進み、ステップ４１６で、生成された三相ＰＬＣ信号（すなわち、変調済み電圧波形ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３）は三相電力線の相線路に結合される。一般に、三相電力線結合器１１０などの三相電力線結合器が、変調済み電圧波形ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を相線路に、１相線路当たり１つの変調済み電圧波形で結合する。例えば、ＶＭ１は相線路Ｌ１に結合されてもよく、ＶＭ２は相線路Ｌ２に結合されてもよく、ＶＭ３は相線路Ｌ３に結合されてもよい。いくつかの代替実施形態では、電力線結合器は、トランシーバからの２相を三相電力線に結合するためのスコットＴ変圧器を備える。三相電力線に結合される生成済み三相ＰＬＣ信号の平衡が保たれるので、帰還路が不要になり、したがって電力線の接地か中性点のどちらかへの接続が不要になる。次いで、方法４００はステップ４１８に進み、ステップ４１８で終了する。
[0056]図５は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて送信された平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を受信し復調する方法５００の流れ図である。方法５００はステップ５０２で開始し、ステップ５０４に進む。ステップ５０４で、３つの正弦波キャリア信号Ｕ、ＶおよびＷが、三相電力線の相線路のうちの１つまたは複数から再生される。再生されたキャリアの周波数は１００ｋＨｚでよいが、他の周波数が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに１２０°位相シフトされてもよく、他の実施形態では、キャリアＵ、ＶおよびＷは互いに異なる位相関係を有してもよい。いくつかの代替実施形態では、キャリア信号のうちの１つまたは複数が、方法５００の一部として再生されるのではなく外部ソースから提供されてもよい。
[0057]方法５００はステップ５０６に進み、ステップ５０６で、三相ＰＬＣ信号は三相電力線上で受信される。三相ＰＬＣ信号は、３つの変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３で構成され、各変調済み電圧信号は三相電力線の異なる相線路上で搬送される。変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、三相電力線結合器１１０などの三相電力線結合器によって電力線路から復調器に結合されてもよい。いくつかの代替実施形態では、電力線結合器は、三相電力線からの３相をトランシーバに結合するためのスコットＴ変圧器を備える。１つまたは複数の代替実施形態では、三相ＰＬＣ信号は、３つの変調済み電圧信号ではなく３つの変調済み電流信号で構成されてもよく、このような実施形態では、変調済み電流信号は、３つの変調済み電流信号のベクトル和がゼロに等しくなるように平衡が保たれる。
[0058]ステップ５０８で、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために使用された変調信号が再生される。例えば、再生キャリアＵは、変調済み電圧信号ＶＭ１と混合されて第１の再生変調信号Ｍ１を生成してもよく、再生キャリア信号Ｖは、変調済み電圧信号ＶＭ２と混合されて第２の再生変調信号Ｍ２を生成してもよく、再生キャリア信号Ｗは、変調済み電圧信号ＶＭ３と混合されて第３の再生変調信号Ｍ３を生成してもよい。いくつかの代替実施形態では、図８に関して後述するように、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２だけが再生される。いくつかの実施形態では、例えば、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの変調を用いるある実施形態では、再生キャリア信号（Ｕ、Ｖ、Ｗ）および再生変調信号（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）は複素信号である。
[0059]方法５００はステップ５１０に進み、ステップ５１０で、再生変調信号のうちの１つまたは複数が、元の変調信号（例えば、三相変調器１０６で生成された変調信号）を生成するために使用された符号化技術に従って復号される。いくつかの実施形態では、元の変調信号は全く同様に生成され、再生変調信号のうちの１つだけが、例えば、最良の受信された再生変調信号で決定されて、復号される。あるいは、このような実施形態では、再生変調信号のすべてが復号され、次いで最良の再生データストリームが選択されてもよい。例えば、復調器は、最良の再生データストリームを選択し、そのデータを下流側デバイスに送信してもよく、あるいは、復調器は、再生データを各再生変調信号から下流側デバイスに送信し、下流側デバイスが最良のデータストリームを選択してもよい。
[0060]他の実施形態では、２つ再生変調信号が互いに独立していてもよく、第３の再生変調信号は最初の２つの再生変調信号と相関している。このような実施形態では、２つの独立した再生変調信号は、２つの独立したデータストリームを再生するために復号されてもよい。あるいは、このような実施形態では、２つの独立した変調信号の一方が第１のデータストリームを再生するために復号されてもよく、相関変調信号は第２のデータストリームを再生するために利用される。例えば、Ｍ１およびＭ２は独立した再生変調信号でよく、その場合、Ｍ３は相関再生変調信号である。例えば、Ｍ１が送信中に喪失または劣化した場合、Ｍ２は復号されてもよく、Ｍ３は、Ｍ１および対応するデータを再生するためにＭ２とともに使用されてもよい。
[0061]他の実施形態では、再生変調信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ３は互いに相関しており、３つの独立したデータストリームを再生するために復号される。いくつかの代替実施形態では、図７に関して後述するように、２つの独立したベクトルが、平衡信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を適切に分割し、位相シフトさせ、そして加算することによって再生される。
[0062]方法５００はステップ５１２に進み、ステップ５１２で、再生データは、ホームコンピュータや周辺デバイスなどの、データを受信するための通信帯域幅を必要とする適切なデバイスに送信され、いくつかの実施形態では、デバイスは、ＤＣ／ＡＣインバータやＡＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換モジュール、またはこのような電力変換モジュールと通信するコントローラでよい。再生データは、アナログデータまたはデジタルデータでよく、単一チャネル上で（例えば、単一データストリームまたは２つ以上の多重化データストリームとして）または複数の異なるチャネル上で、例えば有線接続、無線接続、または有線接続と無線接続との組合せを介して装置に送信されてもよい。方法５００はステップ５１４に進み、ステップ５１４で方法５００は終了する。
[0063]図６は、本発明の１つまたは複数の実施形態を用いて太陽光発電された直流電力を交流電力に変換するシステム６００のブロック図である。この図は、本発明を利用してもよい無数の考えられるシステム構成およびデバイスのうちの一変形形態を描いているにすぎない。本発明は、電力線通信（ＰＬＣ）用の任意のデバイスによって利用することができ、電力線を通じて通信する必要がある種々の分散された環境およびシステムで機能することができる。
[0064]システム６００は、まとめてインバータ６０２と称される複数のインバータ６０２−１、６０２−２…６０２−Ｎと、まとめてＰＶモジュール６０４と称される複数の光起電（ＰＶ）モジュール６０４−１、６０４−２…６０４−Ｎと、まとめて三相ＰＬＣモジュール１３０と称される複数の三相ＰＬＣモジュール１３０−１、１３０−２…１３０−Ｎおよび１３０−Ｎ＋１と、三相交流電力線６０６と、ロードセンタ６０８と、インバータコントローラ６１０とを備える。
[0065]各インバータ６０２−１、６０２−２…６０２−Ｎは、それぞれ三相ＰＬＣモジュール１３０−１、１３０−２…１３０−Ｎに一対一対応で結合される。いくつかの代替実施形態では、三相ＰＬＣモジュール１３０−１、１３０−２…１３０−Ｎはそれぞれ、対応するインバータ６０２−１、６０２−２…６０２−Ｎの中に含まれていてもよい。各インバータ６０２−１、６０２−２…６０２−Ｎは、追加的にそれぞれＰＶモジュール６０４−１、６０４−２…６０４−Ｎに一対一対応で結合されるが、いくつかの他の実施形態では、ＰＶモジュール６０４は単一インバータ６０２（すなわち、単一の集中化インバータ）に結合されてもよい。インバータコントローラ６１０は、三相ＰＬＣモジュール１３０−Ｎ＋１に結合される。
[0066]三相ＰＬＣモジュール１３０は交流電力線６０６に結合されて、交流電力線６０６を介してデータを通信する。交流電力線６０６はさらにロードセンタ６０８に結合され、ロードセンタ６０８は、例えば商用交流電力網配電系統からの引込み商用三相電力線と交流電力線６０６との間の接続部を収容する。インバータ６０２は、ＰＶモジュール６０４によって生成された直流電力を交流電力に変換し、商用交流電力網の電圧と同相の交流電流をメータアウト（ｍｅｔｅｒ ｏｕｔ）する。システム６００は、生成された交流電力を、ロードセンタ６０８を介して商用交流電力網に結合し、さらに／あるいは、生成された電力は、例えば１つまたは複数の機器に使用するために配電されてもよく、かつ／または、生成されたエネルギーは、例えば蓄電池、加熱水、水力ポンピング、Ｈ２Ｏ−水素変換などを用いて後で使用するために貯蔵されてもよい。いくつかの他の実施形態では、インバータ６０２は、ＰＶモジュール６０４に加えてまたはＰＶモジュール６０４の代わりに、別タイプの再生可能なエネルギー源（例えば、風力タービン、水力発電システム、または同様の再生可能なエネルギー源）、蓄電池、前の電力変換段からの出力など、他の適切な直流電力源に結合されてもよい。他の実施形態では、インバータ６０２は、１つまたは複数の適切な供給源から交流入力を受け取り、受け取った交流電力を別の交流出力に変換するＡＣ−ＡＣインバータでもよい。
[0067]インバータコントローラ６１０は、インバータ６０２を動作可能に制御するために、アラーム、メッセージ、運転データなどのインバータ６０２からのデータを受信し、コマンドや制御信号などのデータをインバータ６０２に送信することができる。本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、三相ＰＬＣモジュール１３０は、三相交流電力線６０６を通じてインバータ６０２とインバータコントローラ６１０との間のこのような通信を可能にする。本明細書に記載されているように、三相ＰＬＣモジュール１３０はそれぞれ、対応する送信用のインバータ６０２から受信されたデータに基づいて平衡ＰＬＣ信号を生成し、そしてこのような信号を電力線の接地または中性点への接続なしに交流電力線６０６の相線路に結合することが可能になる。さらに、本明細書に記載されているように、三相ＰＬＣモジュール１３０はそれぞれ、交流電力線６０６の相線路から平衡三相ＰＬＣ信号を受信し、最初に送信されたデータを再生し、そしてこのような再生データを対応するインバータ６０２に伝えることが可能になる。
[0068]やはり本明細書に記載されているように、平衡三相ＰＬＣ信号を生成するために、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）、直交位相偏移キーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、位相変調（ＰＭ）、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）などの任意の変調方式が使用されてもよい。このような平衡三相ＰＬＣ信号は、中性線または接地線に結合する必要性をなくし、放射エミッションをなくし、外部ノイズに対して強い。さらに、いくつかの実施形態では、冗長信号が送信されてもよく、それによって送信中に喪失または劣化したデータを再生するための１つまたは複数の確認チャネルを提供する。
[0069]いくつかの他の実施形態では、インバータ６０２および／またはインバータコントローラ６１０は、本明細書に開示されているＰＬＣ技術を用いて商用電力線を介して他のデバイスと通信してもよい。
[0070]図７は、本発明の１つまたは複数の代替実施形態による三相変調器１０６Ａのブロック図である。図７に示されている三相変調器１０６Ａは、平衡ＰＬＣ電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成して三相電力線１２０を介して２つの独立したデータストリームを通信するための変調器の一例であり、このような実施形態では、三相変調器１０６Ｂは変調器１０６Ａに類似していてもよい。
[0071]三相変調器１０６Ａは、図２に関して上述した復号器２０２と、キャリア信号発生器２０４と、移相器２０６−１と、ミキサ２０８−１および２０８−２とを備える。キャリア信号発生器２０４によって生成された第１のキャリア信号Ｕはミキサ２０８−１ならびに移相器２０６−１に結合され、移相器２０６−１によって生成された第２のキャリア信号Ｖはミキサ２０８−２に結合される。符号器２０２からの変調信号Ｍ１およびＭ２は、それぞれミキサ２０８−１および２０８−２に結合される。前述の通り、いくつかの実施形態ではミキサ２０８は複素ミキサでよく、他の実施形態ではミキサ２０８は実数乗算器でよい。
[0072]１つまたは複数の他の実施形態では、キャリア信号Ｕおよび／またはＶは、適切なキャリア信号を作る別の手段によって生成されてもよく、例えば、キャリア信号発生器２０４および移相器２０６−１は変調器１０６Ａから分離していてもよい。いくつかの実施形態では、符号器２０２は、キャリア信号発生器２０４と、例えば、符号化モジュール２１８で決定されたキャリア信号ＵおよびＶの位相を制御するための移相器２０６−１とに結合されてもよい。
[0073]三相変調器１０６Ａは、移相器７０２−１、７０２−２、７０２−３および７０２−４ならびに加算器７０４−１、７０４−２および７０４−３をさらに備える。ミキサ２０８−１の出力は、加算器７０４−１および移相器７０２−１に結合される。移相器７０２−１の出力は、移相器７０２−２の入力および加算器７０４−３に結合され、移相器７０２−２の出力は加算器７０４−２に結合される。ミキサ２０８−２の出力は、移相器７０２−３および加算器７０４−１に結合される。移相器７０２−３の出力は、加算器７０４−２および移相器７０２−４に結合され、移相器７０２−４の出力は加算器７０４−３に結合される。移相器７０４はそれぞれ、入力信号の位相を１２０°だけシフトさせる。
[0074]三相変調器１０６Ａによって生成されるべき平衡電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、下記式に示されているように、３つのベクトルの線形結合として表されてもよい。
[0075]
[0076]上式で、ＸおよびＹは、２つの独立したデータストリームをベースとする独立したベクトル（すなわち、１データストリーム当たり１つのベクトル）であり、Ａは、下記要件が満たされるように適切な正則行列（ｎｏｎ-ｓｉｎｇｕｌａｒ ｍａｔｒｉｘ）である。
[0077]すべてのＸおよびＹに対して、
であり、かつ下記式である。
[0078]
[0079]このような適切な行列Ａの１つは、Ｆｏｒｔｅｓｃｕｅ変換の行列として知られる。
[0080]
[0081]上式で、α＝ｅ２ｊπ／３である。Ｆｏｒｔｅｓｃｕｅ変換の行列を用いると、平衡電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、下記式のようにＸおよびＹを用いて生成されてもよい。
[0082]
[0083]いくつかの実施形態では、信号（すなわち、ベクトル）ＸおよびＹは、デバイス１０２Ａから受信された２つの独立したデータストリームを用いて三相変調器１０６Ａによって生成される。データストリームは、例えば、デバイス１０２Ａからの２つの別々の入力チャネル上で、または多重化ストリームとしてデバイス１０２Ａからの単一チャネル上で受信されてもよい。符号器２０２は、受信データに基づいて２つの独立した変調信号Ｍ１およびＭ２を生成し、これらの変調信号Ｍ１およびＭ２をそれぞれミキサ２０８−１および２０８−２に結合する。次いで、得られるミキサ出力ＸおよびＹはそれぞれ、式の組（５）に記載されているように位相シフトされ、結合されて、平衡ＰＬＣ電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成する。ＶＭ１は、加算器７０４−１で信号Ｘおよび信号Ｙを加算することにより第１の出力線上に生成される。ＶＭ２は、Ｘを移相器７０２−１および７０２−２で位相シフトさせ（すなわち、Ｘを２４０°だけ位相シフトさせ）、Ｙを移相器７０２−３で移相シフトさせ（すなわち、Ｙを１２０°だけ位相シフトさせ）、そして得られる信号を加算器７０４−２で加算することにより、第２の出力線上に生成される。ＶＭ３は、Ｘを移相器７０２−１で位相シフトさせ（すなわち、Ｘを１２０°だけ位相シフトさせ）、Ｙを移相器７０２−３および７０２−４で移相シフトさせ（すなわち、Ｙを２４０°だけ位相シフトさせ）、そして得られる信号を加算器７０４−３で加算することにより、第３の出力線上に生成される。したがって、三相変調器１０６Ａは、三相電力線１２０を介して２つの独立したデータストリームを通信するための平衡三相ＰＬＣ電圧信号を生成する。
[0084]いくつかの他の実施形態では、変調器１０６Ａは、２つの独立したデータストリームに基づいて平衡電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために、図７に示されているより少ないまたは多い構成要素を備えてもよい。例えば、変調器１０６Ａは、デバイス１０２ＡからベクトルＸおよびＹを直接受け取ってもよく、このような実施形態では、変調器１０６Ａは、上述したようにＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために、移相器および加算器のみで構成されてもよい。
[0085]いくつかの代替実施形態では、変調器１０６Ａは、電力線１２０を介してＰＬＣ通信するために、平衡電圧信号ではなく上述したような三相平衡電流信号を生成することができる。
[0086]図８は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相復調器１０８Ｂのブロック図である。図８に示されている三相復調器１０８Ａは、図７に関して上述したように生成された電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を復調するための復調器の一例である。三相復調器１０８Ａは復調器１０８Ｂに類似していてもよい。
[0087]式（３）で上述したように、独立したベクトルＸおよびＹは次式（６）で表されてもよい。
[0088]
[0089]行列ＡがＦｏｒｔｅｓｃｕｅ変換の行列に等しい実施形態の場合、独立したベクトルＸおよびＹは次式（７）で表されてもよい。
[0090]
[0091]したがって、ベクトルＸおよびＹは、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を用いて次式（８）の通り決定することができる。
[0092]
[0093]三相復調器１０８Ｂは、図３に関して上述した復号器３０２と、キャリア信号再生モジュール３０４と、移相器３０６−１と、ミキサ３０８−１および３０８−２とを備えるとともに、除算器８０２−１、８０２−２および８０２−３と、移相器８０４−１、８０４−２、８０４−３および８０４−４と、加算器８０６−１および８０６−２とを備える。除算器８０２−１、８０２−２および８０２−３はそれぞれ、対応する入力信号を３分の１に除算する。除算器８０２−１の出力は加算器８０６−１および８０６−２に結合される。除算器８０２−２および８０２−３の出力は、それぞれ移相器８０４−１および８０４−３に結合され、次いで、移相器８０４−１および８０４−３の出力は、それぞれ移相器８０４−２および８０４−４に結合されるとともに、それぞれ加算器８０６−１および８０６−２に結合される。移相器８０４−２の出力は加算器８０６−２に結合され、移相器８０４−４の出力は加算器８０６−１に結合される。
[0094]電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、それぞれ電力線Ｌ１、Ｌ２およびＬ３から復調器１０８Ｂの除算器８０２−１、８０２−２および８０３−３に結合される。電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３はそれぞれ３分の１に除算され、次いで、式の組（８）に記載されているようにシフトされ加算されて、ベクトルＸは加算器８０６−１の出力に生成され、ベクトルＹは加算器８０６−２の出力に生成されるようにする。
[0095]加算器８０６−１からの信号Ｘは、第１のキャリア信号Ｕを再生するためのキャリア信号再生モジュール３０４、およびミキサ３０８−１に結合される。次いで、第１のキャリア信号Ｕは、ミキサ３０８−１ならびに移相器３０６−１に結合される。移相器３０６−１は、第１のキャリア信号Ｕの位相をシフトさせて第２のキャリア信号Ｖを生成し、次いで、第２のキャリア信号Ｖは、加算器８０６−２からの信号Ｙとともにミキサ３０８−２に結合される。１つまたは複数の代替実施形態では、キャリア信号ＵおよびＶは、別の手段によって再生され、それぞれミキサ３０８−１および３０８−２に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、復号器３０２は、例えば、復号モジュール３１８で決定された再生キャリア信号Ｖの位相を制御するための移相器３０６−１に結合されてもよい。
[0096]復号器３０２は、ミキサ３０８−１および３０８−２からそれぞれ再生変調信号Ｍ１およびＭ２を受信する。復号モジュール３１８は、受信した変調信号Ｍ１およびＭ２を適切に復号して最初に送信された独立したデータストリームを再生し、そのデータをデバイス１０２Ｂに結合する。２つの再生された独立したデータストリームは、例えば、デバイス１０２Ｂへの２つの別々の出力チャネル上で、または多重化ストリームとしてデバイス１０２Ｂへの単一チャネル上で、デバイス１０２Ｂに結合されてもよい。前述の通り、いくつかの実施形態ではミキサ３０８は複素ミキサでよく、他の実施形態ではミキサ３０８は「実数」乗算器でよい。
[0097]いくつかの他の実施形態では、復調器１０８Ｂは、平衡ＰＬＣ電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３から２つの独立したデータストリームを再生するために、図８に示されているより少ないまたは多い構成要素を備えてもよい。例えば、復調器１０８Ｂは、上述したようにベクトルＸおよびＹを再生するために、除算器、移相器および加算器のみで構成されてもよく、その後ベクトルＸおよびＹを直接デバイス１０２Ｂに送信してもよい。
[0098]いくつかの代替実施形態では、復調器１０８Ｂは、電力線１２０を介して平衡電圧信号ではなく三相平衡電流信号を受信することができる。このような実施形態では、復調器１０８Ｂは、上述したように三相平衡電流信号から送信データを再生する。
[0099]図９は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を送信する方法９００の流れ図である。方法９００はステップ９０２で開始し、ステップ９０４に進む。ステップ９０４で、２つの正弦波キャリア信号、例えばＵ、Ｖが１００ｋＨｚの周波数で生成される、あるいは、別のキャリア周波数および／または別の周期波形が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアＵおよびＶは互いに１２０°位相シフトされてもよく、他の実施形態では、キャリアＵおよびＶは互いに異なる位相関係を有してもよい。いくつかの代替実施形態では、キャリア信号の一方または両方が、方法９００の一部として生成されるのではなく外部ソースから提供されてもよい。
[00100]方法９００はステップ９０６に進み、ステップ９０６で、三相電力線を介して送信するための２つの独立したデータストリームが受信される。データは、ホームコンピュータや周辺デバイスなどの、データを送信するための通信帯域幅を必要とする任意の適切なデバイスから受信されてもよく、いくつかの実施形態では、デバイスは、ＤＣ／ＡＣインバータやＡＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換モジュール、またはこのような電力変換モジュールと通信するコントローラでよい。データは、アナログデータまたはデジタルデータでよく、有線接続、無線接続、または有線接続と無線接続との組合せを介して受信されてもよい。データは単一チャネル上で受信されてもよく、例えば、２つの独立したデータストリームが単一チャネル上に多重化されてもよく、または独立したデータストリームのそれぞれが別のチャネル上で受信されてもよい。
[00101]ステップ９０８で、２つの独立した変調信号、例えばＭ１およびＭ２が受信データに基づいて生成される。いくつかの実施形態では、例えば、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの変調を用いるある実施形態では、キャリア信号（Ｕ、Ｖ）および変調信号（Ｍ１、Ｍ２）は複素信号である。方法９００はステップ９１０に進む。ステップ９１０で、キャリア信号ＵおよびＶは、それぞれが変調信号Ｍ１およびＭ２の一方によって変調されて、ベクトルＸおよびベクトルＹで表されてもよい２つの独立した変調済み信号を生成する。２つの独立した変調済み信号を生成するために、周波数偏移キーイング（ＰＳＫ）、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）、直交位相偏移キーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、位相変調（ＰＭ）、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）などの任意のタイプの変調技術が使用されてもよい。例えば、ＱＡＭは、ＵおよびＶを直交キャリアとして生成し、そしてそのキャリアを２つの受信済み独立したデータストリームに基づいて振幅変調することによって使用されてもよい。いくつかの代替実施形態では、２つの独立したデータストリームではなく２つの独立した変調済み信号（すなわち、独立したベクトルＸおよびＹ）がデバイスから受信されてもよく、方法９００はベクトルＸおよびＹを受け取り次第開始する。
[00102]ステップ９１２で、平衡三相ＰＬＣ信号（すなわち、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３）が、ベクトルＸおよびＹに適切な変換を適用することに基づいて生成される。いくつかの実施形態では、平衡三相ＰＬＣ信号は、図７に関して上述したように、ベクトルＸおよびＹのＦｏｒｔｅｓｃｕｅ変換に基づいて生成されてもよい。
[00103]方法９００はステップ９１４に進み、ステップ９１４で、生成された三相ＰＬＣ信号（すなわち、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３）は三相電力線の相線路に結合される。一般に、三相電力線結合器１１０などの三相電力線結合器が、変調済み電圧波形ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を相線路に、１相線路当たり１つの変調済み電圧波形で結合する。例えば、ＶＭ１は相線路Ｌ１に結合されてもよく、ＶＭ２は相線路Ｌ２に結合されてもよく、ＶＭ３は相線路Ｌ３に結合されてもよい。いくつかの代替実施形態では、電力線結合器は、トランシーバからの２相を３相電力線に結合するためのスコットＴ変圧器を備える。三相電力線に結合される生成済み三相ＰＬＣ信号の平衡が保たれるので、帰還路が不要になり、したがって電力線の接地か中性点のどちらかへの接続が不要になる。次いで、方法９００はステップ９１６に進み、ステップ９１６で方法９００は終了する。
[00104]１つまたは複数の代替実施形態では、３つの変調済み電圧信号ではなく３つの変調済み電流信号が生成されてもよく、このような実施形態では、変調済み電流信号は、３つの変調済み電流信号のベクトル和がゼロに等しくなるように平衡が保たれる。
[00105]図１０は、本発明の１つまたは複数の実施形態による三相電力線を通じて送信された平衡三相電力線通信（ＰＬＣ）信号を受信し復調する方法１０００の流れ図である。図１０に関して説明する実施形態などのいくつかの実施形態では、三相ＰＬＣ信号は、図９に関して上述したように、２つの独立した変調済み信号の適切な変換（例えば、Ｆｏｒｔｅｓｃｕｅ変換）に基づいて生成される。
[00106]方法１０００はステップ１００２で開始し、ステップ１００４に進み、ステップ１００４で、三相ＰＬＣ信号は三相電力線上で受信される。三相ＰＬＣ信号は、３つの変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３で構成され、各変調済み電圧信号は三相電力線の異なる相線路上で搬送される。変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３は、三相電力線結合器１１０などの三相電力線結合器によって電力線路から復調器に結合されてもよい。いくつかの代替実施形態では、電力線結合器は、三相電力線からの３相をトランシーバに結合するためのスコットＴ変圧器を備える。１つまたは複数の代替実施形態では、三相ＰＬＣ信号は、３つの変調済み電圧信号ではなく３つの変調済み電流信号で構成されてもよく、このような実施形態では、変調済み電流信号は、３つの変調済み電流信号のベクトル和がゼロに等しくなるように平衡が保たれる。
[00107]ステップ１００６で、２つの独立した変調済み信号（すなわち、ＸおよびＹ）は、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３から再生される。２つの独立した変調済み信号ＸおよびＹは、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３に適切な変換を適用することに基づいて再生されてもよく、その場合、かかる変換は、ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３を生成するために使用された変換の逆関数である。いくつかの実施形態では、２つの独立した変調済み信号ＸおよびＹは、図８に関して上述したように、変調済み電圧信号ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３に適用されたＦｏｒｔｅｓｃｕｅ変換の逆関数に基づいて再生されてもよい。
[00108]ステップ１００８で、２つの正弦波キャリア信号、例えばＵおよびＶが、２つの独立した変調済み信号ＸおよびＹの一方または両方から再生される。再生されたキャリアの周波数は１００ｋＨｚでよいが、他の周波数が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアＵおよびＶは互いに１２０°位相シフトされてもよく、他の実施形態では、キャリアＵおよびＶは互いに異なる位相関係を有してもよい。いくつかの代替実施形態では、キャリア信号の一方または両方が、方法１０００の一部として再生されるのではなく外部ソースから提供されてもよい。
[00109]ステップ１０１０で、２つの独立した変調済み信号ＸおよびＹを生成するために使用された２つの独立した変調信号が再生される。例えば、再生キャリアＵは、変調済み信号Ｘと混合されて第１の再生変調信号Ｍ１を生成してもよく、再生キャリアＶは、変調済み信号Ｙと混合されて第２の再生変調信号Ｍ２を生成してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、ＦＳＫ、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの変調を用いるある実施形態では、再生キャリア信号（Ｕ、Ｖ）および再生変調信号（Ｍ１、Ｍ２）は複素信号である。
[00110]方法１０００はステップ１０１２に進み、ステップ１０１２で、再生変調信号Ｍ１およびＭ２は、元の変調信号を生成するために使用された符号化技術（例えば、図９に関して説明したように、変調信号を生成するために使用された符号化技術）に従って復号される。したがって、再生変調信号Ｍ１およびＭ２は、図９に関して説明した元の２つの独立したデータストリームを再生するように復号される。
[00111]方法１０００はステップ１０１４に進み、ステップ１０１４で、２つの再生された独立したデータストリームは、ホームコンピュータや周辺デバイスなどの、データを受信するための通信帯域幅を必要とする適切なデバイスに送信され、いくつかの実施形態では、デバイスは、ＤＣ／ＡＣインバータやＡＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換モジュール、またはこのような電力変換モジュールと通信するコントローラでよい。２つの再生された独立したデータストリームは、アナログデータまたはデジタルデータでよく、例えば有線接続、無線接続、または有線接続と無線接続との組合せを介してデバイスに送信されてもよい。さらに、２つの再生された独立したデータストリームは、単一チャネル上でデバイスに送信されてもよく（すなわち、単一チャネル上に多重化されてもよく）、または２つの異なるチャネル上でデバイスに送信されてもよい。方法１０００はステップ１０１６に進み、ステップ１０１６で方法１０００は終了する。
[00112]本発明の諸実施形態の前述の説明では、既述のように様々な機能を実行するいくつかの要素、デバイス、回路および／または組立体を備える。これらの要素、デバイス、回路および／または組立体は、これらの要素、デバイス、回路および／または組立体のそれぞれ説明された機能を実行する手段の例示的な実施である。
[00113]上記のものは、本発明の諸実施形態を対象としているが、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態は、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく考案されてもよく、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。
［発明の項目］
［項目１］
電力線通信（ＰＬＣ）信号を生成する方法であって、
少なくとも１つのデータストリームに基づいて複数の変調信号を生成するステップと、
前記複数の変調信号で複数のキャリア信号を変調して、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号を含む平衡三相ＰＬＣ信号を生成するステップと、
前記平衡三相ＰＬＣ信号を三相電力線に結合するステップと、
を含む方法。
［項目２］
（i）前記複数の変調信号が、第１の変調信号、第２の変調信号および第３の変調信号を含み、（ii）前記複数のキャリア信号が、第１のキャリア信号、第２のキャリア信号および第３のキャリア信号を含み、（iii）前記第１の相信号が前記第１のキャリア信号を前記第１の変調信号で変調することによって生成され、前記第２の相信号が前記第２のキャリア信号を前記第２の変調信号で変調することによって生成され、前記第３の相信号が前記第３のキャリア信号を前記第３の変調信号で変調することによって生成される、項目１に記載の方法。
［項目３］
前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が互いに等しく、前記第１のキャリア信号、前記第２のキャリア信号および前記第３のキャリア信号が、等しい大きさであり、互いに１２０°だけ位相シフトされる、項目２に記載の方法。
［項目４］
（iv）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号が前記第１のデータストリームに基づいており、前記第２の変調信号が前記第２のデータストリームに基づいており、（vi）前記第３の変調信号が前記第１の変調信号および前記第２の変調信号と相関している、項目２に記載の方法。
［項目５］
（iv）前記少なくとも１つのデータストリームが、第１のデータストリーム、第２のデータストリームおよび第３のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリーム、前記第２のデータストリームおよび前記第３のデータストリームに基づいている、項目２に記載の方法。
［項目６］
（i）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（ii）前記複数の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームに基づいて生成された第１の変調信号および第２の変調信号を含み、（iii）第１のキャリア信号および第２のキャリア信号が、それぞれ前記第１の変調信号および前記第２の変調信号によって変調されて、第１の変調済み信号および第２の変調済み信号を生成し、（iv）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号が、前記第１の変調済み信号および前記第２の変調済み信号に関する正則変換行列に基づいて生成される、項目１に記載の方法。
［項目７］
前記第１の相信号＝Ｘ＋Ｙ、前記第２の相信号＝α ２ Ｘ＋αＹ、前記第３の相信号＝αＸ＋α ２ Ｙであり、Ｘ＝前記第１の変調済み信号、Ｙ＝前記第２の変調済み信号、α＝ｅ ２ｊπ／３ である、項目６に記載の方法。
［項目８］
電力線通信（ＰＬＣ）信号を生成する装置であって、
（ａ）少なくとも１つのデータストリームに基づいて複数の変調信号を生成し、（ｂ）前記複数の変調信号で複数のキャリア信号を変調して、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号を含む平衡三相ＰＬＣ信号を生成するための三相変調器と、
前記平衡三相ＰＬＣ信号を三相電力線に結合するための三相電力線結合器と、
を備える装置。
［項目９］
（i）前記複数の変調信号が、第１の変調信号、第２の変調信号および第３の変調信号を含み、（ii）前記複数のキャリア信号が、第１のキャリア信号、第２のキャリア信号および第３のキャリア信号を含み、（iii）前記第１の相信号が前記第１のキャリア信号を前記第１の変調信号で変調することによって生成され、前記第２の相信号が前記第２のキャリア信号を前記第２の変調信号で変調することによって生成され、前記第３の相信号が前記第３のキャリア信号を前記第３の変調信号で変調することによって生成される、項目８に記載の装置。
［項目１０］
前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が互いに等しく、前記第１のキャリア信号、前記第２のキャリア信号および前記第３のキャリア信号が、等しい大きさであり、互いに１２０°だけ位相シフトされる、項目９に記載の装置。
［項目１１］
（iv）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号が前記第１のデータストリームに基づいており、前記第２の変調信号が前記第２のデータストリームに基づいており、（vi）前記第３の変調信号が前記第１の変調信号および前記第２の変調信号と相関している、項目９に記載の装置。
［項目１２］
（iv）前記少なくとも１つのデータストリームが、第１のデータストリーム、第２のデータストリームおよび第３のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリーム、前記第２のデータストリームおよび前記第３のデータストリームに基づいている、項目９に記載の装置。
［項目１３］
（i）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（ii）前記複数の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームに基づいて生成された第１の変調信号および第２の変調信号を含み、（iii）第１のキャリア信号および第２のキャリア信号が、それぞれ前記第１の変調信号および前記第２の変調信号によって変調されて、第１の変調済み信号および第２の変調済み信号を生成し、（iv）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号が、前記第１の変調済み信号および前記第２の変調済み信号に関する正則変換行列に基づいて生成される、項目８に記載の装置。
［項目１４］
前記第１の相信号＝Ｘ＋Ｙ、前記第２の相信号＝α ２ Ｘ＋αＹ、前記第３の相信号＝αＸ＋α ２ Ｙであり、Ｘ＝前記第１の変調済み信号、Ｙ＝前記第２の変調済み信号、α＝ｅ ２ｊπ／３ である、項目１３に記載の装置。
［項目１５］
前記三相電力線からの前記平衡三相ＰＬＣ信号を三相復調器に結合するための第２の三相電力線結合器と、
（ｃ）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号から前記複数の変調信号を再生し、（ｄ）前記複数の再生変調信号を復号して前記少なくとも１つのデータストリームを再生するための前記三相復調器と、
をさらに備える、項目８〜１４のいずれか一項に記載の装置。

Claims (15)

  1. 電力線通信（ＰＬＣ）信号を生成する方法であって、
    三相変調器において、少なくとも１つのデータストリームに基づいて複数の変調信号を生成するステップと、
    前記三相変調器において、前記複数の変調信号で複数のキャリア信号を変調して、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号を含む平衡三相ＰＬＣ信号を生成するステップと、
    三相電力線結合器において、前記平衡三相ＰＬＣ信号を電力線中性線への接続を有することなしに三相電力線に結合するステップと、
    を含む方法。
  2. （i）前記複数の変調信号が、第１の変調信号、第２の変調信号および第３の変調信号を含み、（ii）前記複数のキャリア信号が、第１のキャリア信号、第２のキャリア信号および第３のキャリア信号を含み、（iii）前記第１の相信号が前記第１のキャリア信号を前記第１の変調信号で変調することによって生成され、前記第２の相信号が前記第２のキャリア信号を前記第２の変調信号で変調することによって生成され、前記第３の相信号が前記第３のキャリア信号を前記第３の変調信号で変調することによって生成される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が互いに等しく、前記第１のキャリア信号、前記第２のキャリア信号および前記第３のキャリア信号が、等しい大きさであり、互いに１２０°だけ位相シフトされる、請求項２に記載の方法。
  4. （iv）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号が前記第１のデータストリームに基づいており、前記第２の変調信号が前記第２のデータストリームに基づいており、（vi）前記第３の変調信号が前記第１の変調信号および前記第２の変調信号と相関している、請求項２に記載の方法。
  5. （iv）前記少なくとも１つのデータストリームが、第１のデータストリーム、第２のデータストリームおよび第３のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリーム、前記第２のデータストリームおよび前記第３のデータストリームに基づいている、請求項２に記載の方法。
  6. （i）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（ii）前記複数の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームに基づいて生成された第１の変調信号および第２の変調信号を含み、（iii）第１のキャリア信号および第２のキャリア信号が、それぞれ前記第１の変調信号および前記第２の変調信号によって変調されて、第１の変調済み信号および第２の変調済み信号を生成し、（iv）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号が、前記第１の変調済み信号および前記第２の変調済み信号に関する正則変換行列に基づいて生成される、請求項１に記載の方法。
  7. 前記第１の相信号＝Ｘ＋Ｙ、前記第２の相信号＝α２Ｘ＋αＹ、前記第３の相信号＝αＸ＋α２Ｙであり、Ｘ＝前記第１の変調済み信号、Ｙ＝前記第２の変調済み信号、α＝ｅ２ｊπ／３である、請求項６に記載の方法。
  8. 電力線通信（ＰＬＣ）信号を生成する装置であって、
    （ａ）少なくとも１つのデータストリームに基づいて複数の変調信号を生成し、（ｂ）前記複数の変調信号で複数のキャリア信号を変調して、第１の相信号、第２の相信号および第３の相信号を含む平衡三相ＰＬＣ信号を生成するための三相変調器と、
    前記平衡三相ＰＬＣ信号を電力線中性線への接続を有することなしに三相電力線に結合するための三相電力線結合器と、
    を備える装置。
  9. （i）前記複数の変調信号が、第１の変調信号、第２の変調信号および第３の変調信号を含み、（ii）前記複数のキャリア信号が、第１のキャリア信号、第２のキャリア信号および第３のキャリア信号を含み、（iii）前記第１の相信号が前記第１のキャリア信号を前記第１の変調信号で変調することによって生成され、前記第２の相信号が前記第２のキャリア信号を前記第２の変調信号で変調することによって生成され、前記第３の相信号が前記第３のキャリア信号を前記第３の変調信号で変調することによって生成される、請求項８に記載の装置。
  10. 前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が互いに等しく、前記第１のキャリア信号、前記第２のキャリア信号および前記第３のキャリア信号が、等しい大きさであり、互いに１２０°だけ位相シフトされる、請求項９に記載の装置。
  11. （iv）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号が前記第１のデータストリームに基づいており、前記第２の変調信号が前記第２のデータストリームに基づいており、（vi）前記第３の変調信号が前記第１の変調信号および前記第２の変調信号と相関している、請求項９に記載の装置。
  12. （iv）前記少なくとも１つのデータストリームが、第１のデータストリーム、第２のデータストリームおよび第３のデータストリームを含み、（v）前記第１の変調信号、前記第２の変調信号および前記第３の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリーム、前記第２のデータストリームおよび前記第３のデータストリームに基づいている、請求項９に記載の装置。
  13. （i）前記少なくとも１つのデータストリームが第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを含み、（ii）前記複数の変調信号が、それぞれ前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームに基づいて生成された第１の変調信号および第２の変調信号を含み、（iii）第１のキャリア信号および第２のキャリア信号が、それぞれ前記第１の変調信号および前記第２の変調信号によって変調されて、第１の変調済み信号および第２の変調済み信号を生成し、（iv）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号が、前記第１の変調済み信号および前記第２の変調済み信号に関する正則変換行列に基づいて生成される、請求項８に記載の装置。
  14. 前記第１の相信号＝Ｘ＋Ｙ、前記第２の相信号＝α２Ｘ＋αＹ、前記第３の相信号＝αＸ＋α２Ｙであり、Ｘ＝前記第１の変調済み信号、Ｙ＝前記第２の変調済み信号、α＝ｅ２ｊπ／３である、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記三相電力線からの前記平衡三相ＰＬＣ信号を三相復調器に結合するための第２の三相電力線結合器と、
    （ｃ）前記第１の相信号、前記第２の相信号および前記第３の相信号から前記複数の変調信号を再生し、（ｄ）前記複数の再生変調信号を復号して前記少なくとも１つのデータストリームを再生するための前記三相復調器と、
    をさらに備える、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の装置。
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