JPH11317698A - デ―タ伝送方法及び装置 - Google Patents

デ―タ伝送方法及び装置

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JPH11317698A
JPH11317698A JP11003067A JP306799A JPH11317698A JP H11317698 A JPH11317698 A JP H11317698A JP 11003067 A JP11003067 A JP 11003067A JP 306799 A JP306799 A JP 306799A JP H11317698 A JPH11317698 A JP H11317698A
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POLYTRAX INF TECHNOLOGY AG
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    • H04B2203/5495Systems for power line communications having measurements and testing channel

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に、電力線ネットワーク上のデジタルデー
タ伝送に適し、高速伝送速度が可能で、また、ノイズを
許容できること。 【解決手段】 コントロールユニット1はユーザデータ
2を入力し、電力線5を介した変調波の伝送のために周
波数シンセサイザー3に結合される。また、コントロー
ルユニット1は電力線5からの上記信号を受信するため
に比較器7に結合される。変調波は周波数変調と位相変
調の組み合わせであり、特定のビット値(0又は1)に
対する或る周波数の信号部分の位相は、他のビット値
(1又は0)の異なる周波数の信号部分を挿入すること
により、変調される。これにより、信号の受信に際し、
位相変調基づいてビット値を簡単に認識することができ
る。更に、信号は滑らかで、高調波が少ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタルデータを、
特に電力線システムの線により、伝送するための方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気的あるいは電子的な装置及び機械の
監視及び制御のため、電話の使用、E−メール、インタ
ーネット接続及び他のデータ網等は、従来、特殊なデー
タ線の設備が要求されている。
【0003】特殊なデータ線に関する工作や費用を避け
るために、常に身近に存在する電力線網の線をデータ伝
送に使用する試みが種々なされてきた。
【0004】電力線システム上の情報伝送のために、ヨ
ーロッパ・スタンダードEN50065は0から14
8.5KHzの範囲における異なる周波数帯を規定して
いる。他の国においても同様な標準がある。
【0005】従来の多くの電力線網によるデータ伝送シ
ステムは、これらの標準に合わせて約1200から24
00ビット・パー・セカンドの伝送レートを達成するだ
けであり、また、電力線網上の大きなノイズのために比
較的信頼性がない。このノイズは、頻繁にオン・オフさ
れ、また、ノイズ電圧を変化させる多数の負荷によって
生じる。
【0006】デジタルデータは基本的にキャリアの振
幅、周波数または位相変調(振幅、周波数または位相シ
フトキーイング)によって伝送され得る。振幅変調は送
信器及び受信器に簡単に装備され得るが、伝送媒体にお
ける制動及び減衰条件の変化に起因するノイズ、あるい
は、電圧の干渉に起因するノイズの影響を受け易い。従
って、振幅変調は電力線上のデータ伝送に適さない。
【0007】デジタルデータの周波数変調においては、
2つの異なる周波数が、異なるデータビットの値に対応
して伝送される。位相変調においては、単一の周波数だ
けが用いられ、この単一信号の位相が異なるデータビッ
ト間で変化させられる。これら両変調方式は、デジタル
データが変調される時に周波数あるいは位相の突然の変
化が生じるという欠点を持っている。つまり、高調波が
発生され、これが付加ノイズとして伝送媒体を伝播し、
また、不要な伝送電力を費やす。更に、受信器側での復
調が複雑化する。
【0008】電力線データ伝送の入門は、文献「K. Dos
tert, W. Bartel: "Storsichere Datenubertragung auf
Stromversorgungsleitungen", in "de - der elektrom
eister + deutsches elektrohandwerk" vol. 19, 1989,
pages 1349-1354」で与えられる。
【0009】周波数変調あるいは位相変調を用いた電力
線データ伝送は、更に、文献「DE-A-4323376, DE-A-432
6310, DE-A-4001266, EP-A-365350, EP-A-577861, US-4
538136, DE-A-4001265及びDE-C-3626033」で開示されて
いる。
【0010】異なる適用のために周波数と位相を組み合
わせた変調は、文献「DE-A-3519408及びDE-A-3828623」
で開示されている。
【0011】位相変調信号を与える装置は、文献「DE-C
-3919530」で開示されている。
【0012】しかし、上記のどの公知技術も、デジタル
データの連続ビット間で、変調された信号の周波数ある
いは位相が突然に変化するという、上述した問題点を何
も解決していない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
はデジタルデータ伝送において、高速伝送速度が可能で
あり、また、ノイズを許容できる方法及び装置を提供す
ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】係る目的は、請求項1及
び12に係る発明の方法と、請求項14及び16に係る
発明の装置によって解決される。従属する請求項は発明
の好ましい実施形態例に基づいている。
【0015】請求項1と14に係る発明の方法及び装置
は周波数変調に基づき、異なる値を持つデータビットは
異なる周波数を持つ信号部分に関連付けられる。更に、
信号部分の位相と信号の連続性に関する条件は、請求項
1と14で与えられる。
【0016】ここで、連続性とは、信号を顕微鏡的に微
細に見た時の数学的な連続性だけを意味するのでなく、
信号を全体的に見たときに信号レベルの突発的な変化が
ないことも意味する。
【0017】その結果、多くの高調波成分を持たず滑ら
かに連続する信号と、周波数変調及び位相変調の組合せ
が得られる。
【0018】値が0か1一方のビットに対して或る周波
数を持つ信号部分の位相は、他の値1か0のビットに対
する異なった周波数を持つ信号部分が間に挿入されるこ
とにより、変調される。この変調は、明白な単純さと、
受信におけるビット値の安全な認識をもたらす。
【0019】低い高調波レベルは、伝送エネルギーの効
率的な利用をもたらし、また、同一又は近い周波数チャ
ンネルを用いる同様の装置間での干渉を低減する。この
ことは、ノイズ許容力のある低干渉で高速なデータ伝送
に貢献する。速度は、エラー検出やエラー訂正のための
付加ビットの伝送に利用でき、伝送の信頼性は更に高ま
る。
【0020】請求項2に係る発明の実施は、特に、伝送
された信号の簡単な復調をもたらす。請求項3に係る発
明は、電力線上での伝送に関係している。
【0021】高調波レベルが低い滑らかな信号を伝送す
る例は、請求項4から8に係る発明で規定される。異な
る信号部分のピーク振幅は常に同じであることが好まし
い。
【0022】請求項9に係る発明で規定される、伝送さ
れるべきデータと疑似ランダム数との排他的論理和操作
により、1と0を値とするビットが、伝送されたデータ
中に一様に分布するようになる。
【0023】請求項10に係る発明によれば、一緒に伝
送されるチェックサムから擬似ランダム数を計算するこ
とは、チェックサムの伝送に加えて常に擬似ランダム数
が受信機に伝送される必要なく、オリジナルのデータを
得ために受信機が排他的論理和操作を反転することを可
能にする。
【0024】請求項11に係る発明は、伝送条件を変更
する間の最大伝送速度を与える。
【0025】請求項13に係る発明は、装置における水
晶クロック発振器等のドリフトを補正するための、送信
器と受信器の連続的な同期を与える。
【0026】請求項15に係る発明の実施は、伝送媒体
に多くの同様な装置がランダムに接続されるような場合
の応用に適している。伝送媒体が電線であるならば、送
信器の出力段は必要以上に電線を制動させないように、
電線に対して高インピーダンス状態に切り換えられるこ
とが望ましい。
【0027】上述のように変調される信号を受信する簡
単な方法及び装置は、請求項12、16に係る発明で与
えられる。それらは、PLLのような製造コストが高く
過渡応答が遅いアナログ回路を必要としない。これは、
本発明で達成される高速伝送速度にも貢献する。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態例を説明する。ここで、図1は電力線上のデ
ータ伝送のための装置を示し、図2〜6は図1の装置に
生じる異なる信号波形を示す。
【0029】図1に示す電力線上のデータ伝送装置は、
或る用途で伝送されるべきデータ2を入力するコントロ
ールユニット1を有する。コントロールユニット1は、
周波数シンセサイザー3と送信器出力段4を介して、電
力線5に結合される。詳細は後述するが、コントロール
ユニット1は或る用途の入力データ2に基づいて、周波
数シンセサイザー3を或る変調された信号S1を出力す
るように制御する。送信器出力段4は信号S1を増幅
し、それを電力線5のライン電圧に重畳させる。送信器
出力段4はデータ伝送装置をライン電圧から絶縁する役
目も果たす。
【0030】また、他の同様なデータ伝送装置によって
電力線5に伝送された或る用途のデータを受信するため
に、コントロールユニット1は入力段6と比較器7を介
しても、電力線5に結合されている。詳細は後述する
が、入力段6は電力線5の電圧から増幅とフィルタリン
グによって、或る用途のデータを含む変調された信号S
2を抽出し、比較器7に供給する。比較器7は、変調さ
れた信号S2をデジタル化し、矩形波信号S3としてコ
ントロールユニット1に送る。コントロールユニット1
は矩形波信号S3を復調し、そこに含まれる或る用途の
データ8を出力する。
【0031】次に、伝送されるべきデータビットにより
伝送されるべき信号S1の変調を説明する。下記のデー
タ符号化技術にため、変調にしようされるデータビッ
ト、即ち、物理的に伝送されるデータビットは,或る用
途のデータ2と同じである必要はない。明確さのため、
物理的ビットは、それらの値0又は1に従って、P'0'と
P'1'で指定される。
【0032】値が1の物理的ビットP'1'の伝送のため、
コントロールユニットは周波数シンセサイザー3を、そ
れが周波数F1=114583.3333Hz のサイン又はコサイン
波形の4.25サイクルを持つ信号部分S1を出力するよう
に、制御する。
【0033】この信号部分の期間はかくして37.1μs で
ある。信号S1の位相角は、その信号部分の初めから終
わりまで、0.25サイクル即ち90°シフトされる。
【0034】値が0の物理的ビット、即ちビットP'0'を
出力するため、コントロールユニットは周波数シンセサ
イザー3を、周波数F2=121323.5294Hz のサイン又は
コサイン波形の4.50サイクルを持つ信号部分S1を出力
するように、制御する。
【0035】かくして、この信号部分の期間も37.1μs
である。この信号部分の初めと終わりとの間の位相角の
差は、0.5 サイクル即ち180 °である
【0036】2つの周波数F1とF2は、規格EN50
065の95KHzkから125KHz内に選定され
る。
【0037】伝送されるべき物理的ビット列に従って、
コントロールユニット1は周波数シンセサイザー3を、
上記の信号部分が互いに直ちに連続して連なるように、
制御する。物理的ビット当たり37.1μsの期間は、
1秒当たり26960物理的ビットのデータ伝送レート
をもたらす。
【0038】周波数シンセサイザー3は、1つの信号部
分が他に連なるときに、生成された信号部分S1の位相
角を変更しない。つまり、各信号部分は先行する信号部
分が終了した位相角で始まる。
【0039】後続の図は、物理的ビットP'1'に対応する
周波数F1の信号部分を実線で示し、物理的ビットP'0'
に対応する周波数F2の信号部分を破線で示す。
【0040】図2(a)は波形サイクルのピークでの、
F1を持つ部分からF2を持つ部分からへの過度期にお
ける信号S1の経過を示す。両方の部分は同じ振幅なの
で、信号S1は過度期に連続している。更に、その一次
の時間変化率も連続である。
【0041】図2(b)は信号S1のゼロクロスにおけ
る同様な過度状態を示している。ここで、信号S1自身
だけでなくその時間的変化率も連続である。
【0042】上述した信号部分の周波数と期間により、
過度状態はピーク時点とゼロ交差時点で生じる。一次時
間微分も連続しているピークだけで過度状態が生じる時
は、信号S1は殆ど高調波を含まない。このことは、各
信号部分が単一の周波数のみならず、互いにピークで続
き、前述の90°と180°の代わりに37.1μs期
間でそれぞれ0°と180°の位相差となる異なった周
波数の副部分も含むという本例を変更することにより達
成される。
【0043】他に同様な装置から電力線5を通して伝送
された信号は、入力段6によって濾過され、電力線上の
ライン電圧から分離される。伝送が妨害されないなら
ば、画して得られた信号S2は伝送された変調信号S1
と似ている。信号S2は比較器7にて0の電圧レベルと
比較され、かくして信号S2のゼロ交差に対応したエッ
ジを持つ矩形波信号S3に変換される。
【0044】図3(a)は図2(b)の信号S1に対応
した信号S2の例を示し、図3(b)は比較器7で整形
された矩形波信号S3を示す。矩形波信号S3はコント
ロールユニット1に与えられ、コントロールユニット1
はそれをデジタル的にサンプリングする。
【0045】図4(a)から(h)は、2つのビットP'
1'間でのビットP'0'の伝送と、2つのビットP'0'間での
ビットP'1'の伝送とにおける矩形波信号S3の8つの形
を示す。8つの形は、正又は負のピーク、或いは、正又
は負のエッジでのゼロクロッシングにおける、周波数F
1の信号部分と周波数F2の信号部分間の考えられ得る
8つの過度状態からの結果である。
【0046】図5は、ビットP'1'が続くビットP'0'にと
っての信号S3の経過を示す。ビットP'0'の始まりと終
わりでの位相角の差異Δφは180°である。ビットP'
1'における対応する位相角は90°である。
【0047】次に、送信装置(以下、送信器)のコント
ロールユニット1による入力データ2から物理的ビット
への生成、矩形波信号S3の復調、受信装置(以下、受
信器)のコントロールユニット1による出力データ8の
生成について、詳細に説明する。
【0048】データは送信器のコントロールユニット1
によって組み立てられたデータパケットの形で送信され
る。1つのデータパケットはリードインと、それに続く
ユーザデータを含む。ユーザデータはデータ2、8を含
む。
【0049】物理的ビットP'0'とP'1'は、下記3つの符
号化技術の1つに従って、リードインのいわゆる論理ビ
ットL'0'及びL'1'と、ユーザデータとから選択的に形成
される。 (1) 論理的ビットは物理的ビットと同じ。 L'0'=P'0'、L'1'=P'1' (2) 論理的ビットは2つの物理的ビットで代表される
(2位相符号化)。 L'0'→B'0'=P'01' 、L'1'→B'1'=P'1' (3) 論理的ビットは3つの物理的ビットで代表される
(2位相符号化)。 L'0'→T'0'=P'001'、L'1'→T'1'=P'110'
【0050】リードインには、良い伝送条件のための短
いリードインと、難しい伝送条件のための生涯に強い長
いリードインと、2つある。
【0051】良い伝送条件のための短いリードインは下
記の3部分からなる。 (1) 32×P'1':これら32個の物理的ビットが、送信
器入力段4のランアップ時間に対し、安定した伝送状態
になるまで伝送される。つまり、本例は電力線5に対し
できるだけ妨害されないように動作するよう設計されて
いる。従って、誘導性を持つ送信器出力段4は送信のた
めだけアクティブであり、それ以外は非アクティブにな
る。これは、特に多数加入者のネットワークにおいて重
要である。さもないと、電力線5上の大量の誘導性物が
伝送品質を大きく損なう。 (2) 39 ×B'0'=39 ×P'01' :これら32個の物理的
01-ビット列が受信器に対してビットの始点と終点を良
好に認識させる。これは、後述するように、受信器を物
理的ビット列に同期させる。 (3) 6×T'1'=6×P'110':これらのビットは受信器に
対して、短いリードインであることを示すように働く。
短いリードインはこのビット列で終了する。ユーザデー
タの最初のバイトは、直ちにこれに続く。
【0052】悪い伝送条件のための長いリードインは下
記の4部分からなる。 (1) 最初の部分は短いリードインと同じである。 (2) 67×B'0'=67×P'01' :この部分は、短いリー
ドインの2番目の部分と同じ機能を持つ。単に、 01-ビ
ット列はノイズがある場合に、受信器が物理的に同期す
るように多く繰り返される。 (3) 1×T'000 001 010 011 100 101 110 111':これら
8個の3位相符号化された3ビット群は、昇順における
0から7の二進数である。これらは、後述するように、
受信器に対して、リードイン内の実際の位置を高い可能
性で決定させる機会を与え、また、かなりのノイズ下で
もビット列に同期する機会を与える。 (4) T'000 000'又はT'000 111'又はT'111 000':これら
3位相符号化された3ビット群は、ユーザデータがどの
ように符号化されているを露情報を含む。
【0053】T'000 000'はユーザデータが誤り訂正アル
ゴリズム(例えば、ハーゲルバーガー方法)で符号化さ
れることを示し、受信器はエラーデータを認識し、多く
のエラーを自動的に訂正することができる。ハーゲルバ
ーガー方法は1ビットエラーだけでなく、多くの多数ビ
ットエラーやエラー群を訂正できる。それは、各データ
ビットに1つのエラー訂正ビットを付加し、物理的に伝
送されるべきデータ量が2倍になる。
【0054】T'000 111'はユーザデータがハーゲルバー
ガー方法だけでなく、符号化されたデータ列は付加的に
3位相で符号化されることを示す。これは、物理的に伝
送されるべきデータ量を6倍にするが、データ伝送の信
頼性は極めて改善される。
【0055】T'111 000'はユーザデータが3位相で符号
化されることを示す。これは、例えばネットワーク上の
干渉問題を解析するのに重要である。
【0056】長いリードインは、ユーザデータの符号化
に関する情報で終わり、これにユーザデータの最初のバ
イトが直ちに続く。
【0057】ユーザデータは下記の4つの部分に分割さ
れる。 (1) スタートバイト即ちP'0101 1010':このスタートバ
イトは極めて好ましくなく、決して不可能ではない同期
失敗をできる限り認識させるものである。 (2) 2位相符号化された48ビットの長いチェックサ
ム:このチェックサムは次の(3) と(4) から、簡単な割
り算の残余により計算される。即ち、チェックサムは、
(3) と(4) の部分の257バイトを48ビットの素数で
割り算した剰余である。チェックサムは2位相符号化さ
れ、ユーザデータのこの (2)部分で12バイト要する。
2位相符号化の目的は簡単に説明される。 (3) 次の (4)部分の間が差を示す。 (4) 最大長さ256バイトのデータ2
【0058】部分(3) と(4) は、伝送の前に、48ビッ
トのチェックサムから計算される擬似ランダム数との排
他的論理和操作の対象である。この計算は、ここでは単
に、2位相符号化によってなされる。即ち、擬似ランダ
ム数は2位相符号化されたチェックサム、つまり (2)部
分である。これは、P'0'とP'1'の平衡した均等な分布を
もたらす。従って、受信器は水晶のドリフト問題に係わ
らず、物理的ビット列におけるビット始まりと終わりに
対し、同期状態を保つ。水晶のドリフト問題は、送信器
と受信器がタイミング制御のために水晶クロックを持つ
が、水晶は絶対的に周波数が安定しないことである。或
る環境では、送信器のクロックに対する受信器のクロッ
クの変動により、ビット列の同期がデータ受信の間にな
くなり、データパケットもなくなっている。水晶のドリ
フトを認識し、同期調整によりそれを補正する受信器の
機能については、後述する。
【0059】受信器のコントロールユニット1は下記機
能を有する。 (1) 入力するパケットデータに対する受信器の物理的及
び論理的な同期と、(2) ユーザデータの読み取りと復号
化、及び、チェックサムの計算によるユーザデータ内の
データエラーの訂正、更に、受信した元のチェックサム
と計算したチェックサムとの比較。
【0060】48ビットのチェックサムにより、ユーザ
データのエラーの認識は1:248、即ち3.5×10
-15 の如くである。従って、統計的には、干渉のないポ
イント−ポイント接続の間では90,000年毎に、認
識できないエラーデータが発生する。
【0061】データパケットに対する物理的な同期は、
リードインの初めと終わりのビットの決定を含む。これ
を達成するため、受信器はリードインの (2)部分におけ
るP'...010101...' ビット列内で、図4と図5に示され
る波形の信号を探す。
【0062】ビットの初めと終わりを検出した後、論理
的同期が取られる。即ち、リードインの終わりとユーザ
データの初めを認識できるような、リードイン内の位置
が決定される。
【0063】これは、リードインのビットをビット毎に
読むことにより達成される。短いリードインでは、
P'... 0101 0101 0101 110 110 110 110 110 110' とい
う物理的ビット列が発生する。
【0064】3位相ビットT'111111' を将来的に読むこ
とにより、受信器は短いリードインの最後の部分を認識
し、ユーザデータがハーゲルバーガー法でも、3位相で
も、ハーゲルバーガー法と3位相でも符号化されないと
判断する。直ちに続くものは、ユーザデータのスタート
バイトの最初のビットである。
【0065】本例では、3位相符号化されたデータ列
が、少なくとも3ビットの最小間隔を持つシングルビッ
トのエラーに対して効力がある。3位相符号化されたデ
ータビットの値は多数決によって常に決定される。その
値は、多くの物理的ビットがT'0'に対する正しいビット
値P'001'であるか、T'1'に対する正しいビット値P'110'
であるかによって、T'0'又はT'1'となる。
【0066】長いリードインの場合は、物理的同期は通
常、短いリードインの場合と同様、第2リードイン部分
で生じる。論理的同期の過程で、受信器は物理的ビット
列P'... 0101 0101 0101' を読む。これに、P'001 001
001 001 001 110 001 110 001 110 110 110 11
0 001 001 110 001 110 110 110 001 110'(これ
は長いリードインの第3部分、3位相標記では、T'0000
001 010 011 100 101110 111')が続き、P'001 001 001
001 001 001'又はP'001 001 001 110 110 110'又
はP'110 110 110 001 001 001'が続く。
【0067】0〜7の2進数である算術列の構成と組み
合わされた3位相符号化は、データ列が大きく損なわれ
たときでも、リードインの構成を認識可能にする。ま
た、長いリードイン内での実際の位置を同定でき、従っ
て論理的な同期が成功する。
【0068】物理的同期が長いリードインの第3部分だ
けで起きた場合は、十分なリード印データが第3部分に
存在すれば、まだ論理的同期が可能である。
【0069】長いリードインの第4部分はユーザデータ
がどのように復号化されねばならないかという情報を含
んでいる。3位相標記で言えば、 ヘーゲルバーゲルの符号化法:T'000 000' ヘーゲルバーゲルと3位相の符号化法:T'000 111' 3位相の符号化法:T'111 000'
【0070】このユーザデータの符号化に関する情報
は、3ビット群T'000'とT'111'が使用されるだけなの
で、冗長性が高い。ここで、各3ビット群の3位相ビッ
トは各々2つ又は3つの反転した物理的ビットでエラー
になるかもしれず、また、多数決が更にこれを訂正する
と思う。更に、一つの物理的ビットが各3位相符号化ビ
ットで誤るかもしれない。つまり、これらのシングルビ
ットエラーは上述の多数決によって除去される。
【0071】リードインの処理後、受信器は、既に得た
符号化の情報と、ユーザデータの第3部分で与えられた
長さ情報とに従って、ユーさデータの読み取りと復号を
行なう。最初に、同期失敗を地に認識するため、スター
トバイトがチェックされる。これは、必要あれば、遅滞
なく他の同期試行を開始することを許可する。
【0072】最後に、送信器で先に行なわれたと同様に
受信したデータからチェックサムを計算し、計算された
チェックサムは受信データ中に含まれているオリジナル
のチェックサムと比較される。両方のチェックサムが一
致すれば、データパケットは正しく受信されたと高い可
能性で考えらることができる。
【0073】図6(a)と(b)は物理的同期が基本的
にとられた後、どのように物理的ビットが受信器のコン
トローラユニット1で認識され、水晶のドリフトが同期
調整で補正されるかという2つの例を説明している。
【0074】信号S1の位相角は、物理的ビットの初め
でつまりA1からA3までの短期間で3回サンプリング
され、物理的ビットの終わりでつまりE1からE3まで
の短期間で3回サンプリングされる。A1とE1におけ
る位相角の差Δφは、ビットがP'0'(Δφ≒180°)
又はP'1'(Δφ≒90°)になり得るかどうかを決定す
るのに使用される。物理的ビットに対する最後の値は、
かくして決定された3ビットの値から、多数決によって
得られる。決定された3つのビットの半分を越えるもの
が1であれば、物理的ビットに値P'1'が与えられ、決定
された3つのビットの半分を越えるものが0であれば、
物理的ビットに値P'0'が与えられる。3つの値に代え
て、他の奇数個の値も使用可能である。
【0075】もし,A1とE1での最初のサンプリング
から得られたビット値が統計的に、A3とE3での最後
のサンプリング又はA2とE3での中間のサンプリング
から得られたビット値よりも、多数決の結果と良く一致
するならば、次のサンプリングタイミングは例えば時期
A1の半分の時間など進み側に少しシフトされる。しか
し、A3とE3での最後のサンプリングから得られたビ
ット値が統計的に、A1とE1での最初のサンプリング
又はA2とE3での中間のサンプリングから得られたビ
ット値よりも、多数決の結果と良く一致する時は、次の
タイミングは少し異ならされる。
【0076】このことは送信器と受信器間の物理的同期
を保ち、水晶のドリフト問題を解決する。また、開示し
た方法は、リードイン期間で最初に物理的同期を得るに
も適している。
【0077】実施の形態に関連して述べた数値は、有利
な値の例に過ぎない。伝送速度は、個々の信号部分の短
縮化によって、又は、高い周波数の使用によって、更に
増加することが可能である。異なる周波数チャネルの使
用は、複数の装置間、例えばマルチプロセッサーシステ
ムでの同時通信を可能にする。この発明は、例えば、電
気的や電子的な装置又は機械の監視や制御に適し、ま
た、電話やEメール、インターネット接続及び他のデー
タネットワークに適する。
【0078】
【発明の効果】本発明の方法及び装置によれば、デジタ
ルデータ伝送において、高速伝送速度が可能になり、ま
た、ノイズを許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例として、電力線上にデータ
を伝送する装置を示す図。
【図2】図1に示す装置に生じる信号波形を示す図。
【図3】図1に示す装置に生じる信号波形を示す図。
【図4】図1に示す装置に生じる信号波形を示す図。
【図5】図1に示す装置に生じる信号波形を示す図。
【図6】図1に示す装置に生じる信号波形を示す図。
【符号の説明】
1 コントロールユニット 2 入力データ 3 周波数シンセザイザー 4 送信器出力段 5 電力線 6 受信器入力段 7 比較器 8 出力データ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号によりデジタルデータを伝送する方
    法において、伝送されるべきデータのうち値が0のビッ
    トのために、第1周波数を持つ第1信号部分が伝送され
    ること、伝送されるべきデータのうち値が1のビットの
    ために、第1周波数とは異なる第2周波数を持つ他の信
    号部分が伝送されること、前記第1信号部分の始点での
    位相角と終点での位相角間の差は、前記他の信号部分の
    始点での位相角と終点での位相角間の差と異なること、
    及び連続ビットに対応する連続信号部分は、互いに直ち
    に連続して流れるように発生されることを特徴とするデ
    ータ伝送方法。
  2. 【請求項2】 前記第1信号部分の期間は前記他の信号
    部分の期間と同じであることを特徴とする請求項1に記
    載のデータ伝送方法。
  3. 【請求項3】 前記信号部分を持つ信号が電力線網の電
    力線に伝送されることを特徴とする請求項1又は2に記
    載のデータ伝送方法。
  4. 【請求項4】 連続ビットのために、先行する信号部分
    の終点における位相角がそれに続く信号部分の始点にお
    ける位相角と同じであることを特徴とする請求項1又は
    2又は3に記載のデータ伝送方法。
  5. 【請求項5】 互いに続く信号の時間的変化率は連続す
    ることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4に記載
    のデータ伝送方法。
  6. 【請求項6】 前記信号部分はそれの後陣で隣接される
    ことを特徴とする請求項5に記載のデータ伝送方法。
  7. 【請求項7】 前記第1信号部分及び前記他の信号部分
    の少なくとも一方は、異なる周波数を持ち、それの後陣
    で隣接され、連続した副信号部分からなることを特徴と
    する請求項5又は6に記載のデータ伝送方法。
  8. 【請求項8】 前記信号部分はサイン又はコサイン波形
    であることを特徴とする請求項1から7いずれかに記載
    のデータ伝送方法。
  9. 【請求項9】 伝送されるべきデータは、伝送前に、疑
    似ランダム数と排他的論理和演算されることを特徴とす
    る請求項1から8いずれかに記載のデータ伝送方法。
  10. 【請求項10】 前記疑似ランダム数は、伝送されたデ
    ータのチェックサムから予め定めた計算方法により得ら
    れ、伝送されることを特徴とする請求項9に記載のデー
    タ伝送方法。
  11. 【請求項11】 伝送されるべきデータはエラートレラ
    ンスを改善するために符号化され、その符号化はエラー
    レートに動的に適応されることを特徴とする請求項1か
    ら10いずれかに記載のデータ伝送方法。
  12. 【請求項12】 変調された信号によって伝送されたデ
    ジタルデータを受信する方法において、変調された信号
    が受信されること、受信された信号が矩形波信号に変換
    されること、矩形波信号は、互いに短く連なるサンプリ
    ング動作の奇数個の列でサンプリングされ、矩形波信号
    の位相角を決定されること、矩形波信号は再度、前記デ
    ータの約1ビットの伝送時間の後、互いに短く連なるサ
    ンプリング動作の奇数個の列でサンプリングされ、再度
    矩形波信号の位相角を決定されること、及び前記サンプ
    リング系列の間で伝送されたビットの値が、前記決定さ
    れた位相角から、多数決によって決定されることを特徴
    とするデータ受信方法。
  13. 【請求項13】 今後のサンプリング動作の時期は、1
    つのサンプリング系列内の最初又は最後のサンプリング
    動作が多数決判定の結果より多く一致するか否かに基づ
    いて、前進又は後退方向にシフトされ、送信機と受信機
    の同期がとられることを特徴とする請求項12に記載の
    データ受信方法。
  14. 【請求項14】 信号によりデジタルデータを伝送する
    装置において、伝送されるべきデータのうち値が0のビ
    ットのために、第1周波数を持つ第1信号部分を生成
    し、伝送されるべきデータのうち値が1のビットのため
    に、第1周波数とは異なる第2周波数を持つ他の信号部
    分を生成する周波数発生器と、前記第1信号部分の始点
    での位相角と終点での位相角間の差が前記他の信号部分
    の始点での位相角と終点での位相角間の差と異なり、ま
    た、連続ビットに対応する連続信号部分が互いに直ちに
    連続するように、前記周波数発生器を制御するコントロ
    ールユニットを具備することを特徴とすることを特徴と
    するデータ伝送装置。
  15. 【請求項15】 前記周波数発生器に結合され、前記信
    号部分を含む信号を伝送媒体に伝送する送信器出力段を
    具備し、前記送信器出力段は、伝送が生じないときは、
    前記伝送媒体上の他のデータ伝送を妨げない状態にスイ
    ッチされ得ることを特徴とする請求項14に記載のデー
    タ伝送装置。
  16. 【請求項16】 変調された信号によって伝送されたデ
    ジタルデータを受信する装置において、前記信号を受信
    する受信器と、前記受信された信号を矩形波信号に変換
    する比較器と、矩形波信号のレベルを互いに短く連なる
    サンプリング動作の奇数個の列でサンプリングして矩形
    波信号の位相角を決定し、矩形波信号を再度、前記デー
    タの約1ビットの伝送時間の後、互いに短く連なるサン
    プリング動作の奇数個の列でサンプリングして再度矩形
    波信号の位相角を決定し、前記サンプリング系列の間で
    伝送されたビットの値を、前記決定された位相角から、
    多数決によって決定するコントロールユニットを具備す
    ることを特徴とするデータ受信装置。
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