JPH11196034A - 電力線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブステーションのような電力分配ネットワ
ークの遮蔽されていない部分からの放射を最小限にし、
他の電力線上の周波数帯域を再利用できる電力線通信装
置を提供する。 【解決手段】 本装置は、送信信号を受信する入力端子
と、第１の点（Ｙ）において、送信信号（Ｖ_MAIN）をラ
インに結合する第１のカプラと、送信信号から消去信号
（Ｖ_AUX）を生成する入力手段に結合された消去手段
（Ｗ_B、Ｗ_R、Ｗ_Y）と、第１の点から離れた第２の点
（Ｘ）において、消去信号をラインに結合する第２のカ
プラから構成され、送信信号と消去信号はラインに上の
１方向において逆方向に結合され、一方、送信信号はラ
イン上の他の方向に伝搬するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号を送電線に結
合する装置および方法に関するものである。特に、電気
通信信号を伝送する電力配電ネットワークに無線周波
（ＲＦ）信号を結合する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力配電ネットワークまたは電力伝送ネ
ットワークを用いて、電気通信信号を伝送することは既
知である。ヨーロッパ特許出願番号ＷＯ９４／０９５７
２Ａ１においてそのような伝送ネットワークが開示され
ている。この方法で電気通信サービスを配電するのは利
用価値が高く、特に、新しく電気通信ネットワークを作
るときに最も大きな費用、たとえば、各加入者へケーブ
ルを敷設する費用が大幅に削減される。すでにある電力
配電ケーブルは、電気通信信号を送信するのに用いる。

【０００３】図８は、電気通信信号を送信するように構
成された電力配電ネットワークを示す。主電力は、１１
ｋＶ送電線１０５から伝送ネットワークに入り、サブス
テーション１００はその電圧を４１５Ｖに変圧し、この
変圧された電圧がケーブル１２０を通じて加入者Ｓに供
給される。基地局ＢＳは、印加点１１０において、音声
信号やデータ信号などの通信信号ＶＢを配電ケーブル１
２０に結合する。加入者の家屋内Ｓで、電気通信信号は
無線周波キャリアを用いてケーブル上を送受信ユニット
ＴＲＸへ伝搬する。

【０００４】電力配電ネットワークを用いて無線周波信
号を送信することの問題の一つとして、無線周波エネル
ギが不必要に放射されることがあげられる。元来、配電
ネットワークは無線周波信号を送信するようには設計さ
れていないからである。

【０００５】配電ケーブル１２０のような電力配電ケー
ブルは同心構造により構成されている。ケーブルの中心
部は、３相電力を伝送する導体群から構成される。中心
部は外殻部に囲まれており、外殻部は接地されている。
このような電力配電ケーブルは、同軸ケーブル同様、遮
蔽部を有しており、この遮蔽部が地下に埋設されたケー
ブルに結合されており、電気通信信号の送信に用いる無
線周波数（ＲＦ）に対して効果的である。

【０００６】加入者の家屋内の内部配線は遮蔽されない
ため、無線周波エネルギ放射の問題が起きる場合があ
る。しかし、電力給電ケーブルが遮蔽されなくなる場所
で無線周波信号を濾波し、無線周波信号の放射を最小限
にすることができる。

【０００７】他にも、電圧が１１ｋＶから４１５Ｖに変
圧されるサブステーション１００において放射が起きる
場合がある。サブステーション１００の壁には、通常グ
リッドアレイの形状でバスバーが取り付けられている。
バスバーは視界からは遮られているが、電気的には遮蔽
されていないことが多い。これは、５０Ｈｚの主周波数
においては遮蔽は不必要であるためである。

【０００８】図８は電気通信信号を送信する電力配電ネ
ットワークを示す図である。図９は、この配電ネットワ
ークをさらに詳細に示す図である。配電ケーブル１２０
は、青色、赤色および黄色の３相線からなる。３相線の
各々は、サブステーション１００において各バスバーに
結合される。基地局ＢＳからの出力は、３方向スプリッ
タ２１０に結合される。３本の出力ラインは各自、ハイ
パスフィルタユニット２００を介しケーブル１２０の各
位相線に結合される。主フィルタは、電気通信信号送信
時に用いる無線周波帯域にある信号だけを通し、基地局
へ向かう主給電線の流れブロックする。電気通信信号は
ケーブル１２０に沿って、サブステーション１００およ
び加入者の２方向に伝搬する。信号ＶＢは、青い位相線
上に示されている。サブステーション１００に到着する
通信信号は、無線周波信号２２０を放射する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無線周
波数では、従来のバスバーアレイはアンテナとして機能
し、配電ケーブルを介して周囲へ受信した無線周波信号
を放射する。これは、無線周波数で動作している装置に
干渉を引き起こすため、好ましくない。しかも、これは
電気磁気適合（ＥＭＣ）基準違反である。

【００１０】バスバーからの放射を最小限にするには、
バスバーアレイを遮蔽するか、サブステーションの建物
全体を遮蔽することがあげられる。最近では、バスバー
を金属で囲っているサブステーションもある。しかし、
ほとんどのサブステーション設備は遮蔽されていない煉
瓦でできている。このような煉瓦の建物を取り壊してし
まうのは、ネットワークを通じて通信サービスを行うコ
ストが高くなってしまうため、好ましくない。

【００１１】放射の問題に対する他の解決策として、ネ
ットワーク上を送信する無線周波信号の電力を制限し、
サブステーションにおける放射が許容可能な限度以下に
なるようにすることもできる。しかし、これでは加入者
側、特に無線周波信号がネットワークに印加される点か
ら遠い加入者設備に対して問題が起きる。加入者の設備
が必要な無線周波信号を検出するには、ある程度の信号
対干渉比が必要である。ネット上ではかなりの量の干渉
が起きるため、送信電力も比例して高くなければならな
い。

【００１２】サブステーションにおける放射の問題のも
う１つの原因は、無線周波信号が通常、サブステーショ
ン１００に隣接した配電ネットワークから印加される点
にある。この場所で印加を行うのは、ベースステーショ
ンが４１５Ｖケーブル（図８中１２０、１３０および１
４０）群のそれぞれのケーブルへ容易に結合できるから
である。

【００１３】また、電力配電ＩＥＥＥトランザクショ
ン、Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．１、１９９１年１月発行の論文
「送電線キャリヤ通信システム用適応型干渉消去」、第
４９頁〜第６１頁では、送電線キャリヤシステムにおけ
る周波数再利用の問題点が取り上げられている。第１電
力線部上の送信信号の１部がライントラップを通り抜け
て第２電力線部へ漏れても、消去信号を第２電力線部に
印加することによってその漏れた信号を消去することが
できる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
るラインに信号を結合する電力線通信装置は、第１の位
置で重み付けされた送信信号をラインに結合する第１の
手段と、第１の位置から所定の距離離れた第２の位置で
消去信号をラインに結合する第２の手段とを備え、前記
の送信信号と消去信号はラインに沿った伝搬の１方向に
おいて逆方向に結合され、一方、送信信号はラインに沿
って他の方向に伝搬するように構成される。

【００１５】好ましくは、消去信号は、消去手段によっ
て送信信号から生成される。さらに好ましくは、消去手
段は送信信号を位相シフトさせ、送信信号の振幅を制御
するように動作する重み付け回路を有するように構成さ
れる。

【００１６】好ましくは、第１と第２のカップラ間の距
離は送信信号の波長のほぼ１／４である。これは、伝搬
方向の信号電力を最大にするように構成される。

【００１７】好ましくは、本発明は、この電力線通信装
置はライン上のある位置で送信信号と消去信号の組み合
わせを検出し、消去信号を制御する計算手段にその検出
された信号を送出するモニタを有する。これによってさ
らに効果的な消去が得られるように構成される。

【００１８】本発明の計算手段は、重み付けされた信号
に摂動を反復して行い、その結果の信号がその摂動の効
果を決定するためにモニタされるように構成される。

【００１９】本発明の計算手段は、検出信号と送信信号
の一部との相関計算を反復して行い、更新された重み付
け値を決定するように構成される。

【００２０】好ましくは、本発明は、複数の加入者にサ
ービスを行う電力配電ネットワークの配電線のような電
力線に電気信号を結合するために用いられる。

【００２１】本発明は、ネットワークの非遮蔽部分と加
入者間の所定の位置で電気通信信号が電力配電ネットワ
ークに結合され、送信信号と消去信号を遮蔽されていな
い方向に向かって逆方向に組み合わされる状態におい
て、ネットワークの遮蔽されていない部分からの不要な
放射を防止するように構成される。

【００２２】さらに、本発明においては、ラインに沿っ
て信号の伝搬方向を制御することによって、１つのライ
ンで用いられている特定の周波数帯域を他のラインで再
利用できるように構成される。これは特に、電力配電ネ
ットワークが共通のサブステーションによってサービス
されている複数の配電ラインを有する場合に有用であ
る。

【００２３】本発明の他の側面のラインに信号を結合す
る電力線通信方法においては、重み付けされた送信信号
を第１の位置でラインに結合し、第１の位置から所定の
距離離れた第２の位置で消去信号をラインに結合し、送
信信号と消去信号はライン上の１方向に逆方向に結合さ
れ、一方、送信信号はライン上の他の方向に伝搬するよ
うに構成される。

【００２４】本発明の他の側面の複数の電力配電線に電
気通信信号を結合する電力線通信方法においては、一つ
の周波数帯域を占める電気通信信号を、サブステーショ
ンの伝搬方向に逆方向で加えられるように、ラインの一
つに結合し、複数のラインの他の一つに異なる電気通信
信号を結合するために周波数帯域を再利用するように構
成される。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１の電力線通信装置を示す。図２は図１の装
置の動作を説明するための図である。実施の形態２にお
いては、ケーブル１２０上においてサブステーション１
００への無線周波信号の伝搬を最小にするように構成さ
れている。

【００２６】図１および図２において、基地局ＢＳの出
力は、３方向スプリッタ２１０において主経路と補助経
路とに分岐して各位相線へ供給される。各位相線へ供給
される出力は、主成分ＶＭＡＩＮおよび消去成分ＶＡＵ
Ｘの２つの成分から構成される。主成分ＶＭＡＩＮは、
ハイパスフィルタ２００を介して点Ｙにおいてケーブル
１２０と結合される。消去成分ＶＡＵＸは、点Ｙから距
離ｄ分離れた点Ｘにおいてケーブル１２０と結合する。
ＶＡＵＸは、信号の位相をシフトさせ、振幅が可変でき
る重み付け変数ＷＢによって重み付けされる。ＶＡＵＸ
およびＶＭＡＩＮは、点Ｘにおいてサブステーション１
００に向かう方向では１８０゜オフセットされた位相を
有し、すなわち、これらの信号はお互いに位相が反転
し、お互いに消去し合う。従って、ケーブルの点Ｘとバ
スバーとの間では、無線周波信号は流れないか、または
無線周波信号がかなり減少する。点Ｘはバスバー上にに
設定してもよい。

【００２７】点Ｘと点Ｙは同一の接続技術を用いて接続
し、無線周波結合特性が振幅と位相に追従するようにす
る。このようにすることによって、最適な広帯域消去性
能が得られる。

【００２８】主信号供給と補助信号供給を適当な距離離
し、補助信号に重み付けされた適当な位相シフトを行う
ことによって、さらに大きな利点が得られる。すなわ
ち、ＶＭＡＩＮ、ＶＡＵＸの位相を点Ｙ（および加入者
方向へのケーブルに沿って）において、同相で重ね合わ
せることができる。

【００２９】典型的な送信周波数は、２〜６ＭＨｚ、お
よび１０〜１４ＭＨｚの帯域にある。最適な性能では、
サブステーション１００の方向には消去され、加入者の
方向には同相に重ね合わせが行われる。このとき、ｄ＝
λ／４の給電間隔であり、１８０゜の重み付け位相シフ
トが行われる。主信号が電力線に結合できる典型的なレ
ベルは１Ｖｒｍである。従来のシステムでは、そのよう
な高レベルでは放射が起きる可能性がある。

【００３０】図２を用いて、実施の形態１のシステムの
動作を説明する。図２は、図１の電力線通信装置の動作
を説明するための図である。図２において、主給電線や
補助給電線から印加され点Ｘからバスバーへ伝搬する信
号は逆方向に干渉し、バスバーから離れる方向にケーブ
ル１２０に沿って伝搬する信号は重ね合わせられるよう
に、遅延と位相が調整される。距離ｄをほぼｄ＝λ／４
にすることによって、加入者の方へ伝搬する信号を最大
にすることができる。点Ｘにおける消去は、距離ｄがど
んな長さであってもよい。極端に言えば、マンホール中
のケーブル部分で両方の給電点をケーブルに結合する程
度の距離に減らすことも可能である。

【００３１】入力信号（Ｖ_INPUT）の入力点から点Ｘへ
の主経路および補助経路について考えてみる。入力信号
（Ｖ_INPUT）は主経路を通過するとき、給電ケーブルに
おいてτ１分遅延され、Ｙ点から点Ｘに向けてケーブル
１２０上の距離ｄを伝搬する間にτ２遅延される。入力
信号（Ｖ_INPUT）が補助経路を通過するとき、補助経路
は点Ｘ間までの給電遅延がτ１＋τ２に等しくなるよう
構成されている。補助経路中で重み付けθが１８０゜の
位相シフトを有するよう設定される。このように設定す
ることによって、点Ｘからバスバーへ伝搬する信号は逆
方向に干渉し消去され、点Ｘからケーブル１２０に沿っ
て加入者方向に伝搬する信号はそのまま消去されること
なく伝搬される。理想的には、２つの経路に沿って点Ｘ
へ伝搬していく信号間において広帯域消去を行うことが
できる。実際には、適応型ループを用いて、位相と振幅
の重み付けを調節し、供給経路間の不一致を補償するこ
とができる。一方、位相シフトを１８０゜に固定し、減
衰を０に設定することもできる。

【００３２】次に、点Ｙへの主経路および補助経路につ
いて考えてみる。主給電ケーブルに沿って伝搬する信号
はτ１遅延される。補助経路上を伝搬する信号は、点Ｘ
にたどり着くまでにτ１＋τ２だけ遅延され、距離ｄ隔
たった点Ｙ間までにはさらτ２だけ遅延されるため、従
って遅延の合計はτ１＋２τ２となる。さらに、補助給
電ケーブルに沿って伝搬する信号は１８０゜位相シフト
される。したがって、Ｙ点では、２つの入力信号の成分
は組み合わされ、その一つの成分はτ１遅延され、第２
の成分はτ１＋２τ２だけ遅延され、位相は１８０゜シ
フトされる。結果として生じた信号の振幅はキャリア周
波数に依存し、遅延２τ２の位相が１８０゜シフトする
とき最大振幅が生じ、重み付けを通して生じた位相シフ
トと加算すると合計の位相シフトは３６０゜となって加
算的干渉を生じる。この加算的干渉は点Ｙにおいて位相
差が０゜のとき、または全波長の倍数のときに生じる。
そのためには、距離はｄ＝λ／４だけ離れていなければ
ならない。従って、遠隔距離がｄ＝λ／４のときに加入
者の方向へ最適の送信が行えるが、距離が０である極端
な場合を除いて、その他の距離でも行うことができる。

【００３３】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態２の電力線通信装置の構成を示す図である。図３は、
図１の装置を変更し、消去処理が成功したかどうか監視
できるようにしたものである。検出コイル６００、６１
０、６２０は位相線毎に設置され、バスバー中に存在す
る信号を検出する。ここで、検出器はバスバーの回りに
巻回された誘導コイル、またはバスバーに近接した誘導
コイルが好ましい。また、バスバーのそばに設置された
容量リンクや１つ以上のアンテナを用いることもでき
る。

【００３４】各検出コイルはスイッチ６３０および重み
付け計算ユニット６４０に結合される。重み付け計算ユ
ニットは各重み付け回路ＷＢ、ＷＲおよびＷＹに制御信
号を出力する。スイッチ６３０は、複数の監視信号が１
つの計算ユニット６４０をタイムシェアリングできるよ
うにする。計算ユニット６４０は、検出コイルによって
検出された監視信号のレベルを最小にする重み付け値を
出力するよう動作する。減衰信号でも監視には十分であ
り、したがって結合力の弱い誘導コイルを用いることが
できる。

【００３５】放射が起こり易いネットワークの遮蔽され
ていない部分で検出を行うのが好ましいが、より点Ｘに
近い他の点、または点Ｘそのものにおいて検出を行なっ
てもよい。しかしながら、ケーブル１２０は遮蔽されて
いるため、容量リンクのような他の形の検出装置が必要
となる。

【００３６】重み付け計算ユニット６４０の動作を以下
に述べる。重み付け値を計算する方法には２つある。１
つは、摂動によるもの、もう１つは相関技術によるもの
である。

【００３７】図４は、摂動技術を用いた重み付け消去装
置を示す。スイッチ６３０からの監視信号はチャネルフ
ィルタ７００に印加され、目的の周波数（つまり、キャ
ンセルされる無線周波数）だけを通過させる。図中でダ
イオード検出器ＤおよびコンデンサＣとして示されてい
る電力検出器７１０は、電力測定値をアナログ／ディジ
タル変換器（Ａ／Ｄ変換器）７２０に出力する。Ａ／Ｄ
変換器７２０の出力はマイクロプロセッサ７３０に入力
され、そこで摂動アルゴリズムが実行される。マイクロ
プロセッサ７３０は、各重み付けの同相成分（Ｉ）およ
び直交成分（Ｑ）を制御する１組の重み付け制御信号を
出力する。摂動処理は、重み付け値ＩおよびＱの大きさ
をステップで印加し、どのように消去に影響するかを監
視するように動作する。このアルゴリズムは、Ｉおよび
Ｑを上下に連続的に変化させることによって行われる。
このようなステップを行った後、最もよい影響を与えた
ＩまたはＱの変化が適用される。この処理は、最も良い
消去効果が得られるまで続けられる。

【００３８】重み付け値を計算する第２の方法は相関に
よるものである。図５は、相関技術を用いた重み付け値
の計算ユニットを示す図である。図５においては、摂動
技術を用いたときと同様に、検出コイルからフィルタへ
入力があり、フィルタでは所望の周波数である無線周波
数だけを通過させる。濾波された信号はカプラ７４０に
よって同相成分（Ｉ）および直交成分（Ｑ）へ分離され
る。この２つの成分は合計成分（Ｓ）を形成する。基地
局ＢＳからの入力信号の一部はスプリッタ７８０によっ
て分岐され、第２のカプラ７５０に入力され、そこで同
様にＩ成分とＱ成分に分離される。この２つの成分は成
分（Ｅ）を形成する。２組のＩ成分とＱ成分は相関器７
６０に入力される。４つの各Ａ／Ｄ変換器は受けた入力
をそれぞれディジタル信号に変換する。相関器７６０は
Ｅ成分およびＳ成分の相関を計算し、結果をマイクロプ
ロセッサ７７０に出力する。マイクロプロセッサ７７０
は重み付け更新アルゴリズムを行う。典型的なアルゴリ
ズムは、 Ｗ（Ｋ＋１）＝ＷＫ−μＥ＊Ｓ であり、ここで＊は相関関数を示す。

【００３９】マイクロプロセッサ（μＰ）７７０は１組
の制御信号を出力し、重み付け値を制御する。この方法
は、摂動技術のときと同様に反復され、最良の消去結果
が得られるまで繰り返される。一旦重み付け値が設定さ
れたら、重み付け計算処理は定期的に繰り返すだけでよ
い。

【００４０】消去は、主信号と補助信号が完全に逆相で
あるキャリア周波数において最も効果的である。これら
の各周波数を動かすことによって、消去効果がだんだん
減少する。これは、主チャネルと補助チャネルにおける
位相応答と振幅応答の間の周波数上のトラッキングが不
完全になり、遅延が一致しなくなることが原因である。
帯域の中心周波数は消去がもっとも効果的である周波
数、たとえば、２〜６ＭＨｚの帯域では４ＭＨｚを選ぶ
のが好ましい。したがって、限られた数のタイムシェア
リングを用いるＤＥＣＴのようなＴＤＭＡシステムにお
いては、この装置は最も効果的である。

【００４１】実施の形態３．図６は、本発明の実施の形
態３の電力線通信装置の構成を示す図である。図６は、
より広帯域の消去を可能とした電力線通信装置を提供す
るものである。図６において、補助経路にある信号はい
くつかの部分に分けられ、遅延量および重み付け量がそ
れぞれ異なる。重み付けは適応型ループによって制御さ
れ、タイムシェアリングによって適応される。

【００４２】図６において、基地局ＢＳの出力は、３方
向スプリッタ２１０において主経路と補助経路とに分岐
して各位相線へ供給される。各位相線へ供給される出力
は、主成分ＶＭＡＩＮおよび消去成分ＶＡＵＸの２つの
成分から構成される。主成分ＶＭＡＩＮは、ハイパスフ
ィルタ２００を介して点Ｙにおいてケーブル１２０と結
合される。消去成分ＶＡＵＸは、スプリッタで分岐さ
れ、一方の補助信号は重み付け変数ＷＢ、Ｗ_R、Ｗ_Yによ
って重み付けされ、他方の補助信号は重み付け変数ＷＢ
２、Ｗ_R2、Ｗ_Y2によって重み付けされ、それらの信号は
加算器Σによあってそれぞれ加算され、ハイパスフィル
タユニット３００に供給される。ハイパスフィルタユニ
ット３００からの出力は、点Ｙから距離ｄ分離れた点Ｘ
においてケーブル１２０と結合される。一方、位相線毎
に設置された検出コイル６００，６１０、６２０はバス
バー中に存在する信号を検出し、スイッチ６３０に供給
される。スイッチ６３０の出力は、計算ユニット６４０
に供給され、計算ユニット６４０は、検出コイルによっ
て検出された監視信号のレベルを最小にする重み付け値
を出力するよう動作する。実施の形態３における主信号
と補助信号の消去および重ね合わせは、実施の形態１お
よび実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

【００４３】この電力線通信装置は、ＤＥＣＴまたはＣ
Ｔ２のような時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）または時
分割デュープレックス（ＴＤＤ）送信システムにおいて
用いられる。これは、このようなシステムが上り下り両
方向の送信に１つのキャリアを用いるからである。これ
によって加入者の家で必要となる濾波装置を簡易化する
ことができる。高電力無線周波信号は基地局の近くで印
加されるため、基地局から加入者の家への下り方向の送
信で最も放射の問題が生じやすい。加入者から基地局へ
の上り方向への送信では、無線周波信号は、放射の問題
が起きない低レベルで基地局に着信する。基地局に最も
近い位置にいる加入者に対しては、基地局から離れた他
の受信器よりもその人の受信器が低いレベルで送信を行
うよう制御が行われる。

【００４４】実施の形態３の装置においては、基地局が
下り方向に送信している間に消去を行うこともできる。
加入者が上り方向に送信し、基地局が受信をしている間
は、補助経路は用いられず、基地局の受信は主経路のみ
を用いて行われる。

【００４５】一方、受信サイクル中に主経路に加えて補
助経路を用いても良い。この場合は、補助経路は受信方
向と送信方向に同じ振幅と位相応答を確立する必要があ
る。これによって、バスバーの方向からの信号を阻止
し、加入者から発信されたケーブル１２０上の信号を優
先的に受信する効果が得られる。

【００４６】給電線に沿った一方向の電気通信信号の送
信は、主に２つ方法がある。第１に、基地局から加入者
の方向だけに送信を行うことによって、基地局からの放
射を最小にすることができる。第２に、基地局から１方
向にだけ送信を行うことによって、同じ帯域幅の周波数
をいくつかの給電線において再利用することができる。

【００４７】図７は、３つの配電ケーブル１２０、１３
０および１４０にサービスするサブステーション１００
を有する電力配電ネットワークである。各配電ケーブル
は、各通信基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３によってサー
ビスが行われる。ケーブル１２０、１３０および１４０
はサブステーション１００において共通結合されている
ため、１本のライン、例えばケーブル１２０上の電気通
信信号は他の配電ケーブル１３０および１４０へ流れ
る。電気通信信号を各配電線に結合させてサブステーシ
ョン１００と逆の方向へ伝搬するようにし、サブステー
ション１００の方向への成分を無視できるようにし、各
基地局ＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３において同じ周波数
帯域を再利用することができる。各配電線上の加入者か
らのトラヒック要求によって、基地局がそのラインだけ
にサービスするよう要求があった場合に、周波数を再利
用をするのが望ましい。しかし、電力給電線通信に用い
ることのできる周波数の帯域は限られている。電力給電
線通信に用いる周波数帯域が限定されるのは、国の規則
によるものであったり、また特定の周波数帯域が動作に
最適であったりするためである。図７では、信号Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３は、共通の周波数帯域を共有している基地局
ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３からの方向性送信を示す。

【００４８】

【発明の効果】第１の発明の電力線通信装置は、第１の
位置で重み付けされた送信信号をラインに結合する第１
の手段と、第１の位置から所定の距離離れた第２の位置
で消去信号をラインに結合する第２の手段とを備え、送
信信号と消去信号はライン上の１方向において逆方向に
結合され、一方、送信信号はライン上の他の方向に伝搬
するように構成されるので、サブステーションでは送信
信号が消去され放射電力の発生を防止でき、加入者側に
は消去されることなく送信信号を供給することができ
る。

【００４９】第２の発明の電力線通信方法は、重み付け
された送信信号を第１の位置でラインに結合し、第１の
位置から所定の距離離れた第２の位置で消去信号をライ
ンに結合し、送信信号と消去信号はライン上の１方向に
おいて逆方向に結合され、一方、送信信号はライン上の
他の方向に伝搬するように構成されるので、サブステー
ションでは送信信号が消去されるので放射電力の発生を
防止でき、一方、送信信号は加入者側には消去されるこ
となく供給することができる。

【００５０】第３の発明の複数の電力配電線に電気通信
信号を結合する電力線通信方法においては、一つの周波
数帯域を占める電気通信信号を、サブステーションの伝
搬方向に逆方向で加えられるように、ラインの一つに結
合し、複数のラインの他の一つに異なる電気通信信号を
結合するように構成されるので、周波数帯域を再利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の電力線通信装置を示
す図である。

【図２】 図１の装置の動作を説明するための図であ
る。

【図３】 本発明の実施の形態２の電力線通信装置を示
す図である。

【図４】 摂動技術を用いた重み付け値の計算ユニット
を示す図である。

【図５】 相関技術を用いた重み付け値の計算ユニット
を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態３の電力線通信装置を示
す図である。

【図７】 電力配電ネットワークにおける周波再利用を
示す図である。

【図８】 電気通信信号を送信する従来の電力配電ネッ
トワークを示す図である。

【図９】 図８のネットワークの一部分をより詳細に示
す図である。

【符号の説明】

１００ サブステーション １０５ 送電線 １１０ 印加点 １２０ 配電ケーブル １３０ 配電ケーブル １４０ 配電ケーブル ２００ ハイパスフィルタユニット ２１０ ３方向スプリッタ ２２０ 無線周波信号 ３００ ハイパスフィルタユニット ６００ 検出コイル ６１０ 検出コイル ６２０ 検出コイル ６３０ スイッチ ６４０ 計算ユニット ７００ チャネルフィルタ ７１０ 電力検出器 ７３０ マイクロプロセッサ ７６０ 相関器 ７８０ スプリッタ ７７０ マイクロプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390023157 ＴＨＥ ＷＯＲＬＤ ＴＲＡＤＥ ＣＥＮ ＴＲＥ ＯＦ ＭＯＮＴＲＥＡＬ，ＭＯＮ ＴＲＥＡＬ，ＱＵＥＢＥＣ Ｈ２Ｙ３Ｙ ４，ＣＡＮＡＤＡ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインに信号を結合する電力線通信装置
   において：第１の位置で重み付けされた送信信号をライ
   ンに結合する第１の手段と、 第１の位置から所定の距離離れた第２の位置で消去信号
   をラインに結合する第２の手段とを備え、 前記送信信号と消去信号はラインに沿った伝搬の１方向
   において逆方向に結合され、一方、送信信号はラインに
   沿って他の方向に伝搬するように構成されることを特徴
   とする電力線通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電力線通信装置におい
   て：さらに送信信号を受信するための入力部と、 その入力部に接続され、送信信号からの信号をキャンセ
   ルする消去手段とを備えたことを特徴とする電力線通信
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電力線通信装置におい
   て：前記消去手段は送信信号を位相シフトさせるように
   動作する重み付け回路を有することを特徴とする電力線
   通信装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電力線通信装置におい
   て：前記重み付け回路は送信信号の振幅を制御するよう
   に動作することを特徴とする電力線通信装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の電力
   線通信装置において：前記第１と第２のカップラ間の距
   離は送信信号の波長のほぼ１／４であることを特徴とす
   る電力線通信装置。
6. 【請求項６】 請求項２乃至４のいずれかに記載の電力
   線通信装置において：さらにライン上のある位置で前記
   送信信号と消去信号の組み合わせを検出し、その検出さ
   れた信号を消去信号を制御する計算手段に送出するモニ
   タを備えたことを特徴とする電力線通信装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の電力線通信装置におい
   て：前記計算手段は、重み付けされた信号に摂動を反復
   して行い、その結果の信号がその摂動の効果を決定する
   ためにモニタされることを特徴とする電力線通信装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の電力線通信装置におい
   て：前記計算手段は、検出信号と送信信号の一部との相
   関計算を反復して行い、更新された重み付け値を決定す
   ることを特徴とする電力線通信装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の電力
   線通信装置において：前記ラインは電力線であり、前記
   送信信号は電気通信信号であることを特徴とする電力線
   通信装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の電
    力線通信装置を含み、複数の加入者にサービスを行う電
    力配電ネットワークにおいて：前記送信信号はネットワ
    ークの配電線に結合された電気通信信号であることを特
    徴とする電力配電ネットワーク。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の電力配電ネットワー
    クにおいて：前記電気通信信号はネットワークの非遮蔽
    部分と加入者間の所定の位置でネットワークに結合され
    ることを特徴とする電力配電ネットワーク。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の電力配電
    ネットワークにおいて：配電ケーブルは複数の位相線を
    含み、信号を結合する装置はその位相線の一つに結合さ
    れることを特徴とする電力配電ネットワーク。
13. 【請求項１３】 請求項１０または１１記載の電力配電
    ネットワークにおいて：前記配電ケーブルは複数の位相
    線を含み、 各位相線の各々に結合された信号を結合する装置と、 位相線上にある位置で前記送信信号と消去信号の組み合
    わせを検出するモニタと、 前記消去信号を制御する計算手段と、 モニタの一つで検出された信号を計算ユニットに選択的
    に接続するように動作するスイッチと、を備えたことを
    特徴とする電力配電ネットワーク。
14. 【請求項１４】 ラインに信号を結合する電力線通信方
    法において：重み付けされた送信信号を第１の位置でラ
    インに結合し、 第１の位置から所定の距離離れた第２の位置で消去信号
    をラインに結合し、 前記の送信信号と消去信号はライン上の１方向に逆方向
    に結合され、一方、送信信号はライン上の他の方向に伝
    搬するように構成されることを特徴とする電力線通信方
    法。
15. 【請求項１５】 複数の電力配電線に電気通信信号を結
    合する請求項１３記載の電力線通信方法において：一つ
    の周波数帯域を占める電気通信信号を、サブステーショ
    ンの伝搬方向に逆方向で加えられるように、ラインの一
    つに結合し、 複数のラインの他の一つに異なる電気通信信号を結合す
    ることを特徴とする電力線通信方法。