JPS62196929A - 配電網を用いたデ−タ通信方法及び該方法を実施する為の通信システム - Google Patents

配電網を用いたデ−タ通信方法及び該方法を実施する為の通信システム

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JPS62196929A
JPS62196929A JP61292250A JP29225086A JPS62196929A JP S62196929 A JPS62196929 A JP S62196929A JP 61292250 A JP61292250 A JP 61292250A JP 29225086 A JP29225086 A JP 29225086A JP S62196929 A JPS62196929 A JP S62196929A
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ヴァルター　ハーグマン
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ブルーノ　マイバッハ
ペートル　シュランツ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、配電網を用いたデータ伝送方法並びに該方法
を実施する為の伝送システムに関するものである。
〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕通常、
適切な引込み口を備えた高圧レベル、中圧レベル、及び
低圧レベルを包括している配電網は昔から、特にエネル
ギー供給事業がデータ伝送の為に媒体としての目的で使
用している。
例えば、ＢＢＣ報告、８／９号、１９７７年版、３８Ｂ
−３９５頁から、いわゆるマルチステーション中央制御
システム構造が知られており、該中央制御システムの制
御命令の場合、エネルギー供給事業から消費者へ送られ
、配電網の中圧又は高圧レベルが伝送路として使用され
る。
この種の情報伝送の際の難点は、配電網の一方のレベル
から他方のレベルへの伝送にある。両レベル間には、し
かるべき変成器が配置されており、該変成器は、大きな
インダクタンスとして特に比較的に周波数の伝播を阻止
しているからである。
変成器の及ぼす不都合な影響は、一方では、変成器が通
信工学的バイパスへ並列接続されており、該バイパスが
その都度、変成器の手前でデータを受信し、再生し、更
に変成器の後方で再び供給することによって回避できる
。この種のバイパスによる解決方法は、特に、中圧レベ
ルと低圧レベルとの間においては、非常に面倒である。
データ伝送が家庭の引込み口にまで到達すべき場合、中
圧レベルと低圧レベルとの間には複数個の変成器が設け
られており、これらすべてが橋絡されていなければなら
ないからである。
他方、該変成器を通って、しかるべき低周波数によりデ
ータを伝送することも可能である。この方法にはしかし
、対象となる周波数領域を用いた伝送が、特に線周波数
の調波を有する低周波数の雑音によって著しく妨げられ
ると言う欠点がある。
個々の家庭引込み口へ中圧レベルを介してデータを伝送
できる既知の方法は、非常に面倒であるか又は、妨害さ
れる恐れが大きい。
本発明の目的は、設備面での出費ばかりでなく雑音によ
る妨害の面でも著しく改善されたデータ伝送方法で提供
することにある。
〔問題点を解決する為の手段、作用〕
この課題は、上記の方法を用いて、特許請求の範囲第（
１）項記載の特徴により解決された。
二つの異った搬送周波数の内、比較的高い周波数は、中
圧レベル内での伝送の為に、又比較的低い周波数は、変
成器を介して中圧レベルから家庭引込み口への局部的な
伝送に用いられているが、これら２つの異った搬送周波
数を選択することにより、伝送システムは、これら２つ
の相互に異った伝送チャネルの異った特性に最適に適合
される。
比較的高い第１搬送周波数は、中圧レベル内での雑音の
少ない伝播を保証している。比較的低い第２の搬送周波
数は、変成器を介してほとんど減衰することなく中圧レ
ベルと低圧レベルとの間の伝送を可能とする。
伝送チャネルとしての通常の配電網の特性は、第１搬送
周波数が２０ＫＨ２と１４０ＫＨｚの間の領域にあり、
第２搬送周波数が４　ＫＨｚと２０Ｈｚとの間の領域に
ある場合、特にデータ伝送にとって好都合である。
更に、第１搬送周波数を用いた中圧レベル内での伝送の
為にＰＳＫ変調方法を用いることは、好都合であること
が判った。この種の方法は、特にエネルギーの面で節約
できるからである。
更に、中圧レベルを用いた伝送が常時交番する（ホッピ
ングする（ＦＨ））第ｉｓ送周波数によって行われる場
合、伝送特性が更に改善される。
その理由は、伝播減衰曲線に見られる頂点がわずかにバ
イパスされる結果、伝送加入者がすべて同等に良好な伝
送平均値に至るからである。
本発明に従った伝送システムは、中央制御ステーション
を有しており、該ステーションは、高圧レベルと中圧レ
ベルとの間に位置する配電変電所の後方で中圧レベルと
結合されている。第１搬送周波数へ変換されたデータは
、制御ステーションから同じく中圧レベルの他の箇所と
結合されているトランスポンダーへ送られ、該トランス
ポンダーは、データを第２搬送周波数へ変換し、再び中
圧レベルへ供給する。データは、更に、隣接している低
圧変成器を通ってしかるべき家庭引込口に至る。
比較的大型の配電網においては、中圧し・ベル上に多数
のトランスポンダーが備えられており、該トランスポン
ダーは、当然、隣接した局部領域を覆っている。この領
域における相互間の妨害を避ける為には、並列配置され
ているトランスポンダーは、データを他の第２′＃Ｌ送
周波数を用いて伝送ることが望ましい。
〔実施例〕
本発明は、実施例に基づき、図面を参照しながら以下に
詳細に説明されている。
第１図には、本発明の良好な実施例に基づき配電網をベ
ースにした伝送システムの構成が示されている。
配電網は、第１図には一部分のみが図示されているが、
例えば１１０又は２２０ｋｖの電圧を有する高圧レベル
１と、例えば１０乃至３０ｋｖの電圧を有する中圧レベ
ル３と、１１０．２２０、又は３８０Ｖの家庭引込み口
電圧を有する低圧レベル４とを包含している。
高圧レベル１及び中圧レベル３は、配電変電所２を通っ
てしかるべき変成器と結合されている。
同様に、中圧レベル３は、比敵する低圧変成器５を通っ
て低圧レベル４と結合されており、上記低圧変成器は、
中圧レベル３に沿って配置されている。各低圧レベル４
は、複数個の家庭引込み口２４に分岐されており、上記
家庭引込み口の内の１つは、データ受発信用の終点１０
として用いられている。
データ伝送は、終点１０並びにこ＼には図示されていな
い他の終点と、中央制御ステーション６との間で行われ
、上記中央制御ステーションは、配電変電所２の中圧レ
ベル側で結合部７を介して中圧レベルと結合されている
。
結合部７は、例えば結合コンデンサであるが、上記結合
コンデンサは、導入部記載の印刷物によって知られてい
る。
良好な実施例としては中央制御ステーション６の内部構
成が第２図に示されているが、上記中央制御ステーショ
ンは、データを中圧レベル３へ送るか、もしくは、デー
タを中圧レベル３から受信しており、上記データは、第
１搬送周波敬を用いて伝送される。これらのデータは、
トランスポンダー８．９へ至るか、又は、トランスポン
ダー８．９の少くとも１つから送られるが、上記トラン
スポンダーは、同じく１個又は複数個の低圧変成器５に
隣接した結合部７を介して結合されている。
この種のトランスポンダー８．９の内部構成は、第３図
の実施例に見られる構成図によって示されている。
第１搬送周波数ｆ、により中央制御ステーション６から
伝送されたデータは、トランスポンダー８．９によって
受信され、第１搬送周波数よりも低い第２搬送周波数ｆ
２いｒｚｚへ変換され、この第２Ｖｉ！送周波数を用い
て再び中圧レベル３へ供給される。交差されたデータの
発信は、比較的小さなカバレージで行われるので、デー
タは、隣接している低圧変成器５を通って決められた家
庭引込み口２４へ到達する。
多数の家庭引込み口２４を有する比較的広範囲な領域へ
エネルギーを供給する為に、中圧レベル３に沿って複数
個のトランスポンダー８．９が設けられており、該トラ
ンスポンダーは、その都度、単独で局部領域を覆ってい
る。隣接したトランスポンダー相互間の妨害を避ける為
には、隣接したトランスポンダーが常時具った第２搬送
周波数によって作動する様に、第２搬送周波数ｒｚ＋、
ｒｚｚとして異った周波数（こ＼ではｒｚ＋とｆ　ｚｚ
）を選択することが望ましい。つまり、例えば第１図の
例においては、上側のトランスポンダー９は、第２１！
送周波数ｆｚｔ（両端矢印によって示されている如く）
を用いて作動している一方、下側のトランスポンダー８
は、第２搬送周波数ｆｉ＋を用いてしかるべき家庭引込
み口２４とデータの交換を行っている（同じく両端矢印
によって示されている）。
トランスポンダー８．９は、つまり中央制御ステーショ
ン６と、家庭引込み口２４の終点１０との間の結合部と
して用いられており、該結合部は、一方では、第１搬送
周波数ｆ、を用いて中央制御ステーション６と集中的に
連結されており、他方では、複数の第２搬送周波数ｆ２
いｆ、を用いて終点１０と局部的に連結されている。　
　・第１ｔｌｉ！送周波数ｆ、は、通常の配電網の場合
、２０ＫＨｚ乃至１４０ＫＨ２の間の周波数領域にある
ことが望ましい。従って、網調波による比較的大きな妨
害が生ずることなく比較的大きなカバレージが中圧レベ
ル上でできる。中央制御ステーション６とトランスポン
ダー８．９との間の伝送が、常時ホッピングする「周波
数のポツピング（ＦＨ）Ｊの原理に従った第１搬送周波
数を用いて行われる場合には、示されているすべての周
波数領域がフルに利用される。この種の伝送については
、以下に詳細に説明されている。
第２搬送周波数ｆ２い　ｆ２２は、第１搬送周波数ｆ、
よりも著しく低い４　ＫＨｚ乃至２０ＫＨｚの周波数領
域にあることが望ましい。これにより、綱調波により伝
送が著しく妨害されることなく、データは、バイパス回
路を用いずに直接、低圧変成器５を介してトランスポン
ダー８．９と終点１０との間で交換される。この伝送チ
ャネルにホッピングする周波数（Ｆ　Ｈ）システムが用
いられることにより、この周波数領域は、フル活用でき
ることになる。他方、隣接したトランスポンダー８．９
の為に異った周波数を使用する為には、この周波数領域
から十分な数量の決められた第２搬送周波数’ｔＩｓｆ
ｚ□が選択できる。
第１搬送周波数ｆ１と第２搬送周波数ｆｉｌ、ｆ２２と
を用いてデータを伝送する為の変調方法としては、周波
数偏移（Ｆ　Ｓ　Ｋ）の他に位相偏移（Ｐ　Ｓ　Ｋ）が
考えられるが、特に、異ったｍの位相を有するｍ−ＰＳ
Ｋの方法が注目される。
最も単純な方法は、二位相偏移（Ｂ　Ｐ　Ｓ　Ｋ）であ
る。普通の位相偏移の他に、差動位相変調（Ｄ　Ｐ　Ｓ
　Ｋ）も有効に使用できる。
位相偏移方法は、特に、データ伝送が省エネ状態で行え
、同時に設備費を低く押えられる利点を有している。
位相偏移（Ｐ　Ｓ　Ｋ）及び周波数ホッピング（Ｆ　Ｈ
）を用いた伝送チャネルの例としての中央制御ステーシ
ョン６の構成図は、送信部分と受信部分とを包含してい
る。送信側は、データ入力ともう１つの入力を備えたＰ
ＳＫ変調器１１を有しでおり、これらの入力中へ、発振
器１５から送られる搬送周波数が送られる。位相偏移さ
れた搬送周波数は、ＰＳＫ変調器１１から送信側の周波
数ホッピング回路１２へ至り、該回路は、周波数合成回
路１３と結合されており、入力信号から位相偏移された
信号が常時ホッピングする搬送周波数によって発信され
る。周波数ホッピング回路１２の後方には、中圧レベル
３全体を覆える様に信号を十分に増幅する増幅器１４を
設けることもできる。位相偏移された信号は、増幅器１
４から、すべての入／出力導線と結合部７とを通って中
圧レベル３へ到達する。
受信部分は、同じく周波数合成回路１３及び発振器１５
の他に、受信側に周波数交番回路１７及び位相偏移（Ｐ
　Ｓ　Ｋ）復調器１８を有しており、該復調器は送られ
て来たＦＨ／ＰＳＫ信号からデータを再生する。
Ｆ　Ｈ／Ｐ　Ｓ　Ｋ伝送の原理は、例えば、Ｔ　ＥＥＥ
通信学会誌の１９８３年３月号の８−１６頁に記載され
ているＣ、Ｅ、ＣｏｏｋとＨ，Ｓ、　Ｍａｒｓｈが書い
た「広がりスペクトル入門」と題する論文によって知ら
れている。
第３図に従ったトランスポンダー８．９の中には、２つ
の送信／受信部分が設けられている。一方の送信／受信
部分は、終点１０からのデータを受信し、受信したデー
タを交差し、更に中央制御ステーション６へ送る。
他方の送信／受信部分は、反対方向への伝送に用いられ
る。
トランスポンダー８．９は、共通の出／入力導線を通っ
て、結合部７を介して中圧レベル３と結合されているが
、該共通の出／入力厚線を通って第２搬送周波数ｆ□、
ｆｔＺに変調されたデータが、終点１０から低圧（ＮＦ
）復調器２１へ送られ、アウトレフト側で接続された低
周波（ＮＦ）受信増幅器２０を用いて増幅されることが
好ましい。
ＮＦ（低周波）の前つづりは、第２！ｆｉｌ送周波数（
４−２０ＫＨｚであることが望ましい）領域で作動する
回路と、第ｔｉｌ！送周波数領域で作動する回路とをこ
＼で明確に区別する為に用いた。・低周波復調器２１に
よって復調されたデータは、例えば、減衰器２１によっ
て減衰され、更に、第２図の送信部分に相応するブロッ
ク１１−１５から構成された送信部分を通ってＦ　Ｈ／
Ｐ　Ｓ　Ｋ変調され、中圧レベル３を通って中央制御ス
テーション６へ送り込まれる。
右側に図示されており、逆方向に作動する送信／受信部
分は、第３図の左側に配置されている上記の送信／受信
部分に相応し、逆方向に作動する受信部分は、第２図の
受信部分に相応してブロック１３．１５．１６−１８を
包含しており、逆方向に作動する送信部分は、大部分が
低周波変調器１９から構成されており、該変調器に低周
波（ＮＨ）増幅器２２がアウトレフト側で接続される。
第３図の例に見られるが、ご＼でもＰＳＫ復調器１８と
低周波（ＮＦ）変調器１９との間に再生器２１が備わっ
ている。
トランスポンダー８．９と終点との間の伝送の為にＰＳ
Ｋ変調器が使用されている場合には、ＰＳＫ変調器１１
及びＰＳＫ復調器１８と同様に低周波（ＮＦ）変調器１
９及びＮＦ復調器２１もＰＳＫ変調器又は復調器として
の構造を呈している。しかし例えば周波数偏移（Ｆ　Ｓ
　Ｋ）変調の様な他の変調方法と同様に良好な結果が得
られる。
こ＼には図示されていないが終点に見られる送信−受信
器の構造は、ブロック１１−１５又は１３．１５−１８
の代わりに第３図の配列に見られるしかるべきブロック
１９．２２又は２０．２１が用いられる以外は、第２図
の構造と同じである。
〔発明の効果〕
本発明に従って、中央制御ステーション６と終点１０と
の間の三路通信の為の方法及びシステムが得られるが、
上記の場合、信号は、その都度の伝送チャネルの状態に
最適に適合される。伝送システムの二つの構成要素は、
つまり、第１及び第２！ＪＩｉ送周波数を用いた伝送は
、特にデータ供給速度、信号形態、及び信号出力の点で
独立して最適に整合することが可能であり、これにより
、配電網を用いた通信システムの伝送特性は、著−しく
改善されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の良好な実施例に基づいた伝送システ
ムの構成を示す図、 第２図は、第１図に従った中央制御ステーションの内部
構成を示す構成図、 第３図は、第１図に従ったトランスポンダーの内部構成
を示す構成図である。 １・・・高圧レベル、　２・・・配電変電所、３・・・
中圧レベル、　４・・・低圧レベル、５・・・低圧変成
器、 ６・・・中央制御ステーション、 ７・・・結合部、 ８．９・・・トランスポンダー、 １０・・・終点、　　　１１・・・ＰＳＫ変調器、１２
・・・周波数ホッピング回路、 １３・・・周波数合成回路、 １４・・・増幅器、　　１５・・・発振器、１６・・・
受信増幅器、 １７・・・周波数交番回路、 １８・・・ＰＳＫ復調器、 １９・・・ＮＦ変調器、 ２０・・・ＮＦ受信増幅器、 ２１・・・ＮＦ復調器、 ２２・・・ＮＦ増幅器、 ２１・・・再生器、 ２４・・・家庭引込み口、 ｆｌ　・・・第１！１ｍ送周波数、 ｆ２い　ｆｔｔ・・・第２搬送周波数。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）高圧レベルと、中圧レベルと、低圧レベルとを包
    含した配電網を用いたデータ伝送方法にして、データは
    、上記中圧レベル（３）と低圧レベル（４）とを介して
    中央制御ステーション（６）と、少くとも１つの終点（
    １０）との間で交換され、上記中圧レベル（３）に基づ
    いた上記データの伝送は、第１搬送周波数（ｆ）を用い
    て行われ、上記中圧レベル（３）から上記低圧レベル（
    ４）への伝送は、第２搬送周波数（ｆ＿２＿１、ｆ＿２
    ＿２）を用いて行われ、上記第２搬送周波数は、上記第
    １搬送周波数よりも小さいことを特徴とするデータ伝送
    方法。
  2. （２）上記第１搬送周波数（ｆ＿１）は、２０ＫＨｚ乃
    至１４０ＫＨｚの間の周波数領域にあり、上記第２搬送
    周波数（ｆ＿２＿１、ｆ＿２＿２、）は、４ＫＨｚ乃至
    ２０ＫＨｚの間の周波数領域にあることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項記載のデータ伝送方法。
  3. （３）上記中圧レベル（３）に基づいた伝送の為に、上
    記第１搬送周波数（ｆ＿１）は位相変調されることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のデータ伝送方
    法。
  4. （４）上記中圧レベル（３）に基づいた伝送は、常時ホ
    ッピングする第１搬送周波数（ｆ＿１）を用いて行われ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載のデ
    ータ伝送方法。
  5. （５）中央制御ステーション（６）と、少くとも１つの
    終点（１０）とを有する上記データ伝送方法を実施する
    為の伝送システムにして、上記中央制御ステーション（
    ６）は、高圧レベル（１）と中圧レベル（３）との間に
    位置する配電変電所（２）の中圧側で上記中圧レベル（
    ３）と結合されており、上記中圧レベル（３）上には、
    少くとも１つのトランスポンダー（８、９）が設けられ
    ており、上記トランスポンダーは、上記第１搬送周波数
    （ｆ＿１）を用いて伝送されたデータを上記中圧レベル
    （３）から受信し、上記第２搬送周波数（ｆ＿２＿１、
    ｆ＿２＿２）へ変換し、再び上記中圧レベルへ供給し、
    上記の逆が行われ、上記終点（１０）は、交差されたデ
    ータの為の送受信器を備えていることを特徴とする特許
    請求の範囲第（１）項記載の方法を実施する為の伝送シ
    ステム。
  6. （６）上記中央制御ステーション（６）は、上記送信側
    にＰＳＫ変調器（１１）と、送信側の周波数ホッピング
    回路（１２）と、受信側にしかるベきＰＳＫ復調器（１
    ８）と、受信側の周波数ホッピング回路（１７）とを有
    しており、上記それらはすベて、上記第１搬送周波数領
    域において作動することを特徴とする特許請求の範囲第
    （５）項記載の伝送システム。
  7. （７）上記トランスポンダー（８、９）は、２つの平行
    して作動する送受信器を有しており、上記それらの内の
    一方は、上記第２搬送周波数（ｆ＿２＿１、ｆ＿２＿２
    ）を用いて伝送されたデータを復調する為の低周波復調
    器（２１）と、アウトレット側で接続されているＰＳＫ
    変調器（１１）と、アウトレット側で接続されている送
    信側の周波数ホッピング回路（１２）とを有しており、
    上記それらの内の他方は、逆の順序で、受信側の周波数
    ホッピング回路（１７）と、ＰＳＫ変調器（１８）と、
    上記第２搬送周波数（ｆ＿２＿１、ｆ＿２＿２）を変調
    する為の低周波（ＮＦ）変調器（１９）とを受している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の伝送
    システム。
  8. （８）上記中圧レベル（３）上には複数個のトランスポ
    ンダー（８、９）が結合されており、隣接しているトラ
    ンスポンダー（８、９）は、上記データを異った第２搬
    送周波数（ｆ＿２＿１、ｆ＿２＿２）へ交差しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の伝送シ
    ステム。
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