TW201404059A - 電力線載波發射裝置及通信系統 - Google Patents

電力線載波發射裝置及通信系統 Download PDF

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Osamu Inagawa
Kiyoshi Yanagisawa
Toshiya Aramaki
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Renesas Electronics Corp
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Abstract

本發明之課題,係提供一種電力線載波發射裝置、及通信系統,其能以較少的處理量而進行穩健之通信。為達到前述課題之解決方式,其一實施形態之電力線載波發射裝置,係透過傳送路徑20以發射符號之電力線載波發射裝置。發射裝置1具備:對符號進行交錯的頻率.時間交錯部13;將頻率.時間交錯部13所交錯之符號進行OFDM調變的OFDM調變部14;將OFDM調變部14所調變之符號在時域重複發射M次(M係2以上之值)的時域重複發射部15。

Description

電力線載波發射裝置及通信系統
本發明與電力線載波通信裝置及通信系統相關,係有關於透過電力線以發射符號(symbol)的電力線載波發射裝置、以及通信系統。
專利文獻1揭露一種電力線載波通信系統。電力線之通信環境,依場所、時刻等不一而足,也會遇到雜訊或阻抗之情況惡劣之處。在此種場所,若以採用現行OFDM(正交分頻多工;Orthogonal Frequency Division Multiplexing)之通信規格(例如,G3-PLC或PRIME),則難以通信。因此,需要更穩健(robustness)的通信方式。
穩健通信的方式,可例舉專利文獻1。於專利文獻1,係藉由時間軸上的冗餘性(redundancy),以保持穩健性。例如揭露有欲發射80個符號時,以16種載波頻率來交錯(interleaving)發射的例子(請參考專利文獻1的第2圖、第3圖)。具體而言,先產生在時間軸上將發射符號重新排列的複數符號列。然後,以各自不同的載波頻率調變所欲輸入的複數符號列(請參考專利文獻1的第0019段)。因此,在頻率交錯的前段,製作出時域重複信號(time domain repeating signal)。
【習知技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】
日本特開2008-172849號公報
為此,產生對各自的時域重複信號進行交錯處理之必要。因此,資料(data)處理量很多,此為其課題。
其他之課題與新穎之特徴,由本說明書之記述及隨附圖面應可明瞭。
若依據本發明之一實施形態,電力線載波發射裝置,對交錯之符號進行OFDM調變,重複一個時域OFDM信號而發射。
若依據前述本發明之一實施形態,能以較少的處理量而進行穩健之通信。
1‧‧‧發射裝置
2‧‧‧接收裝置
11‧‧‧編碼部
12‧‧‧S/P轉換部
13‧‧‧頻率.時間交錯部
14‧‧‧OFDM調變部
15‧‧‧時域重複發射部
16‧‧‧發射類比電路
20‧‧‧傳送路徑
21‧‧‧接收類比電路
22‧‧‧時域合成部
23‧‧‧OFDM解調部
24‧‧‧頻率.時間去交錯部
25‧‧‧P/S轉換部
26‧‧‧解碼部
27‧‧‧FFT部
28‧‧‧去映射部
31‧‧‧符號波形合成部
32‧‧‧雜訊偵測部
41‧‧‧接收放大器
42‧‧‧ADC
43‧‧‧擷取AGC同步部
44‧‧‧耦合器
45‧‧‧接收濾波器
51‧‧‧零交叉點偵測部
52‧‧‧零交叉點偵測部
53‧‧‧傳送路徑概觀量測部
100‧‧‧通信系統
S1-1、S1-2、S1-3、S1-4、S2-1、S2-2、S2-3、S2-4、S3-1、S3-2、S3-3、S3-4、Sa1-1、Sa1-2、Sa1-3、Sa1-4、Sa2-1、Sa2-2、Sa2-3、Sa2-4、Sa3-1、Sa3-2、Sa3-3‧‧‧符號
N、R*N、R*M*N‧‧‧資料量
R1、R2‧‧‧接收符號
第1圖顯示實施形態1之電力線載波通信系統的結構之方塊圖。
第2圖顯示設於接收裝置之接收類比電路與OFDM解調部之詳細結構的方塊圖。
第3圖顯示設於接收裝置之時域合成部之詳細結構的方塊圖。
第4圖示意顯示於時域所合成之符號的時序表。
第5圖顯示比較例之通信系統的方塊圖。
第6圖顯示實施形態2之電力線載波通信系統之結構的方塊圖。
第7圖顯示實施形態3之電力線載波通信系統之結構的方塊圖。
第8圖顯示實施形態4之電力線載波通信系統之結構的方塊圖。
第9圖顯示實施形態4之電力線載波通信系統之接收符號時序的圖。
實施形態1.(系統之整體結構)以下使用第1圖,說明本實施形態之電力線載波通信系統(以下,稱作通信系統)之結構。通信系統100具有發射裝置1、傳送路徑20、以及接收裝置2。傳送路徑20,例如係傳送50Hz或60Hz之交流電源(AC電源)的電力線。發射裝置1及接收裝置2,係透過傳送路徑20而連接。發射裝置1,將調變的符號輸出至傳送路徑20。然後,接收裝置2就透過傳送路徑20,接收發射裝置1所輸出之符號。如此,發射裝置1與接收裝置2,就透過傳送路徑20以進行資料發射。在此,通信系統100係進行OFDM方式之通信。
(發射裝置1)發射裝置1具有:編碼部11、S/P轉換部12、頻率.時間交錯部13、OFDM調變部14、時域重複發射部15、發射類比電路16。
編碼部11進行將發射符號加以編碼的編碼處理。在此,發射符號的資料量設為N(N為自然數)。例如,編碼部11會附加上用以進行錯誤訂正之核對位元(check bit)等。因此,發射符號之資料量就變為R倍,編碼部11所輸出之發射符號的資料量就變成R×N。S/P轉換部12,將串列資料轉換成並列資料。藉此,發射符號就會被轉換成並列資料。然後,S/P轉換部12,會將轉變為並列資料的發射符號,輸出至頻率.時間交錯部13。
頻率.時間交錯部13,使發射符號在頻域及時域交錯。亦即,頻率.時間交錯部13,進行使發射符號之資料在頻率上分散的頻率交錯、以及使發射符號之資料在時間上分散的時間交錯。於頻率交錯,發射符號的資料,分配給後述之OFDM調變的子載波。於頻率.時間交錯部13的資料量,係R×N。
OFDM調變部14,係以OFDM方式來調變已交錯之發射符號的資料。於OFDM調變,由於係使用複數之子載波(多載波;multicarrier),因此發射符號之資料係並列地多工調變並發射。例如,OFDM調變部14,將發射符號的資料,映射(mapping)成IQ平面上的信號點。然後,對於所映射的發射符號之資料,進行逆傅立葉轉換。OFDM調變部14,藉由進行IFFT(逆快速傅立葉轉換;Inverse Fast Fourier Transform),而將已交錯之子載波的資料轉換成時間軸上的資料。如此一來,OFDM調變部14就會產生將發射符號加以調變而成的調變信號。又,OFDM調變部14對調變信號之前段,附加前置信號。前置信號係將預先設定之資料進行了OFDM調變而成之信號。另外,前序信號(preamble)亦可設為非OFDM信號之信號(例如唧聲信號等)。除了前序信號(preamble)以外之OFDM調變部14的資料量,係R×N。
時域重複發射部15,重複發射以OFDM調變部14進行過OFDM調變之發射符號的調變信號。例如,時域重複發射部15,具有保存1個符號之份量之調變信號的緩衝器等。時域重複發射部15會以一定時間之間隔,重複發射設置於時域重複發射部15之緩衝器所保存的調變信號。在此,同一發射符號之調變信號會重複發射M次(M為2以上之值)。又,亦可將M設定為2以上之整數。此時,於重複符號之間,亦可不要插入保護區間(guard interval)。於時域重複發射部15之資料量,會是R×M×N。由時域重複發射部15所重複發射之調變信號,會在發射類比電路16的放大器放大,而輸出至傳送路徑20。如此這般,時間域重複發射部15會重複相同的發射符號M次,而輸出至傳送路徑20。
(接收裝置2)
接著,針對接收裝置2加以說明。接收裝置2具有:接收類比電路21、時域合成部22、OFDM解調部23、頻率.時間去交錯(deinterleaving)部24、P/S轉換部25與解碼部26。
接收類比電路21,透過傳送路徑20,接收發射裝置1所傳送過來的調變信號。此時,由於傳送路徑20有受到交流電源之供給,因此會有交流電源 電壓重疊於調變信號。另外,接收類比電路21具有放大器,以指定的增益將所接收之接收信號放大。接收信號包含在發射裝置1重複發射M次的符號。更進一步而言,接收信號,包含附加於符號之前段的前序信號(preamble)。另外,接收類比電路21,對放大之接收信號進行AD轉換(類比至數位轉換;analog to digital conversion),而輸出至時域合成部22。再者,關於在接收類比電路21所進行的處理,容後詳述。
時域合成部22在時域將重複了M次的符號加以合成。例如,時域合成部22會把重複了M次的符號加以平均化。換言之,時域合成部22會合成M個之重複符號,而產生1個接收符號。又,關於在時域合成部22的處理,容後詳述。重複發射了M次的符號,被轉換成1個接收符號。因此,資料量會成為1/M,而在後段之OFDM解調部23所要處理的資料量,會成為R×N。
OFDM解調部23,將在時域合成之接收符號的接收信號,以OFDM方式進行解調。又,關於在OFDM解調部23的處理,容後詳述。頻率.時間去交錯部24,會針對包含在已OFDM解調之接收信號的接收符號,進行去交錯。頻率.時間去交錯部24,會以和在頻率.時間交錯部13所進行之交錯相反的步驟,進行去交錯。藉此,分散在頻域及時域的資料會恢復原狀。在頻率.時間去交錯部24所處理之資料量,會是R×N。
P/S轉換部25,將頻率.時間去交錯部24所去交錯之接收符號,從並列資料轉換成串列資料。P/S轉換部25將轉換成串列資料之接收符號,輸出至解碼部26。然後,解碼部26,將轉換成串列資料之接收符號的資料加以解碼。解碼部26,以與編碼部11所進行之編碼相反之步驟,將接收符號的資料加以解碼。藉此,接收符號的資料量,會從R×N恢復到成N。
指著使用第2圖,詳細說明在接收類比電路21與OFDM解調部23的處理。第2圖,是顯示接收類比電路21與OFDM解調部23之結構例的方塊圖。
(接收類比電路21)
首先,針對接收類比電路21的結構,加以說明。接收類比電路21具有:耦合器44、接收濾波器45、接收放大器41、ADC(類比/數位轉換器;Analog Digital Converter)42、擷取(acquisition)AGC(自動增益控制;Automatic Gain Control)同步部43。
耦合器44,與傳送路徑20耦合,接收傳送路徑20所傳遞的接收信號。另外,耦合器44對接收濾波器45輸出接收信號。耦合器44及接收濾波器45,將OFDM信號與交流電源加以分離。接收放大器41,透過耦合器44及接收濾波器45,接收傳送路徑20所傳遞的接收信號,並以指定的增益來放大。ADC42對接收放大器41所放大之接收信號進行AD轉換,產生數位的接收信號。擷取AGC同步部43,調整接收放大器41的增益。例如,若擷取AGC同步部43根據AD轉換後的接收信號,而檢測到預先設定之前序信號,則配合ADC42的輸入位準,調整接收增益。亦即,擷取AGC同步部43一檢測到相當於前序信號的前置信號,就會調整接收放大器41的增益。
更進一步而言,擷取AGC同步部43,會偵測出前置信號與有效負載的界線,進行訊框同步(frame synchronization)。此時序(timing)會通知給時域合成部22與OFDM解調部23的FFT部27。藉此,時域合成部22與OFDM解調部23會同步動作。例如,擷取AGC同步部43若從AD轉換過之接收信號偵測到前序信號,會配合該偵測到的時序,而調整在時域合成部22的處理時序。藉此以決定重複符號之符號界線。並且,時域合成部22會以指定之符號長度,對重複發射M次的符號,進行時域合成。同樣地,擷取AGC同步部43會配合偵測到前序信號之時序,控制FFT部27之處理。
(OFDM解調部23)
OFDM解調部23具有:對接收符號進行傅立葉轉換之FFT部27、加以去映射(demapping)之去映射部28。例如,FFT部27會對時域合成部22所合成之接收符號的資料進行FFT(快速傅立葉轉換;Fast Fourier Transform),轉換成頻域的複數資料(complex data)。另外,去映射部28藉由將頻域複數資料所示之複數平面(complex plane)上的點加以去映射,而對接收符號 的資料進行解調。又,在FFT部27的處理時序,係由擷取AGC同步部43所控制。藉此,在時域合成部22所合成之1個接收符號,能以恰當的時序,進行FFT。另外,所去映射之接收符號的資料,會輸出至上述之頻率.時間去交錯部24。
(時域合成部22)
接著,針對時域合成部22之處理,使用第3圖、第4圖加以說明。第3圖係顯示時域合成部22之結構一例的方塊圖。第4圖係一時序表,顯示在時域進行符號之合成、並產生接收符號之處理。第4圖顯示將1個發射符號重複發射4次之例。
時域合成部22,具有符號波形合成部31與雜訊偵測部32。符號波形合成部31,將重複發射M次的符號平均化。例如,如第4圖所示,將重複發射4次的第1個符號,分別設為符號S1-1、S1-2、S1-3、S1-4。同樣地,將重複發射4次的第2個符號分別設為符號S2-1、S2-2、S2-3、S2-4。例如,符號S1-1、S1-2、S1-3、S1-4,及符號S2-1、S2-2、S2-3、S2-4,會成為同樣的符號長度,連續發射。
符號波形合成部31,將所合成的符號波形輸出至OFDM解調部23。雖然合成方法有多種手法可以考慮,不過在此,符號波形合成部31係將符號S1-1~符號S1-4加以平均化。此外,符號S1-1~符號S1-4之符號長度,係為同樣時間。於最前面的符號S1-1之前段,附加有前序信號。如上所述,符號波形合成部31會配合擷取AGC同步部43偵測前序信號的時序,而將符號S1-1~符號S1-4加以平均化。亦即,由於擷取AGC同步部43偵測到前序信號,所以可以分別偵測符號S1-1~符號S1-4的符號界線。藉此,符號波形合成部31,可以將符號S1-1~符號S1-4加以平均化,而可以合成為接收符號R1。如此這般,符號波形合成部31會藉由將重複發射M次(此處,M=4)的符號S1-1~符號S1-4加以平均化,而合成為1個接收符號R1。
在此,符號S1-1~符號S1-4,於發射裝置1側雖為同樣的信號波形,藉由傳送路徑20等通信環境,於接收裝置2側會成為不同的信號波形。例如,在傳送路徑20有發生雜訊之情況下,接收類比電路21會接收到符號上重疊有雜訊的接收信號。
在重疊有雜訊之情況下,會有無法正確地將接收符號之資料加以解調的風險。因此,在本實施形態,係藉由雜訊偵測部32偵測在傳送路徑20所發生之雜訊。雜訊偵測部32會將雜訊偵測結果輸出至符號波形合成部31。然後,符號波形合成部31會將有偵測到雜訊之時序的發射符號加以剔除,再進行合成。
例如,如第4圖所示,假設符號S2-1~符號S2-4之中,在符號S2-2有產生雜訊。在此情形,符號波形合成部31,會將除了重疊有雜訊的符號S2-2以外之符號S2-1、符號S2-3、及符號S2-4這3個,加以平均化。然後,符號波形合成部31將3個符號加以平均化,使其成為接收符號R2。符號波形合成部31,將在時域重複發射M次(此處,M=4)的符號中之一部份剔除,再進行平均化。然後,如上所述,藉由平均化而計算出來的接收符號,就由OFDM解調部23進行OFDM解調。
例如,雜訊偵測部32會算出各符號的電力。若有混入雜訊,則電力會變大。因此,雜訊偵測部32於接收到具有臨界值以上之電力的符號時,就偵測其為具有雜訊。雜訊偵測部32會對符號波形合成部31,通知雜訊偵測結果。符號波形合成部31會將具有雜訊的符號S2-2剔除,再進行平均化。符號波形合成部31會將M個符號之中,接收信號的電力超過臨界值的符號S2-2剔除,再進行合成。藉由如此之作法,可以降低突發性產生之雜訊所造成的影響。
再者,亦可不在時域合成部22設置雜訊偵測部32,而時域合成部22不論有無雜訊,都將重複發射了M次的發射符號加以合成。亦即,亦可以不論 有無雜訊,都將重複發射過之M個符號全部加以平均化。又,時域合成部22亦可以藉由最大比組合之手法等,而將M個符號加以合成。
更進一步而言,於進行了交錯及OFDM調變以後,時域重複發射部15進行M次之重複發射。藉此,可以減少在頻率.時間交錯部13、以及OFDM調變部14的處理量。亦即,由於可以減少在FFT或交錯之資料處理量,而得以減少整體之資料處理量。藉此,可以縮短處理時間。
例如,如第5圖所示之比較例般,假設對於資料量N的符號,以編碼、S/P轉換、在時域之重複、頻率交錯、OFDM調變之順序進行了處理。若在編碼的資料量成為R倍,而在時域之重複數設定為M,則在頻率交錯、OFDM調變之資料量就會是R×M×N。因此,在頻率.時間交錯部13、OFDM調變部14的資料量相較於第1圖,就成為M倍。同樣地,於接收裝置2,OFDM解調部23與頻率.時間去交錯部24的資料量,也會變成M倍。這意味著,相較於第1圖,OFDM調變的處理量成為了M倍。
另一方面,採用第1圖所示的結構,可以降低在OFDM解調部23及頻率.時間去交錯部24的資料量。又,時域重複發射部15只要重複發射在緩衝器等所保持之相同符號的調變信號即可。因此,不需運算,可以簡易地進行處理。又,於接收裝置2,在時域合成部22合成後,進行OFDM解調與去交錯。因此,同樣地,就連在接收裝置2,亦可減少在OFDM解調部23與頻率.時間去交錯部24的資料量。如此這般,若依據本實施形態,能以少的處理量進行穩健之通信。
依據本實施形態,就可以如第4圖所示,在符號間不設置保護區間。也就是說,第1個符號中最後發射的符號S1-4、以及第2個符號中最先發射的符號S2-1,係連續發射。符號S1-1~符號S1-4係根據同一個發射符號。亦即,在沒有雜訊之狀態下,符號S1-1~符號S1-4會成為大致相同的接收信號,符號S2-1~符號S2-4會成為大致相同的接收信號。
又,亦可使重複發射之符號的一部份與保護區間相對應。也可以將重複發射M次的開始或結束的部分,用作為保護區間。藉此,可以抑制多重路徑(multi-path)所導致之解調特性的劣變。又,由於重複符號間並無保護區間,所以可以有效利用接收信號,可以提昇接收特性。再者,相較於對每一符號附加保護區間之一般的OFDM調變方式,還可以防止傳送速率之降低。
另一方面,於第5圖所示之比較例的結構,係在時域重複後再交錯。因此,連續發射之符號係不同的符號。因此,在一般的OFDM調變方式所發射的符號間,需要保護區間。執是之故,相較於本實施形態,傳送速率會降低。
實施形態2.
使用第6圖,針對本實施形態之通信系統100,進行說明。於本實施形態,相較於實施形態1,OFDM解調部23與時域合成部22之配置係相反。再者,由於OFDM解調部23與時域合成部22以外之配置,與實施形態1相同,故省略說明。
於實施形態2,OFDM解調部23將符號進行OFDM解調後,時域合成部22會進行時域之符號合成。亦即,於OFDM解調部23進行過FFT與去映射後的符號,再由時域合成部22在時域進行合成。然後,時域合成部22所合成之接收符號,再由頻率.時間去交錯部24進行去交錯。因此,在頻率.時間去交錯部24的資料量,會是R×N。
即便係如此之結構,亦可減少在頻率.時間去交錯部24的資料量。此外,第6圖所示結構,在所使用之子載波相較於FFT量(FFT size)為少之情形很有效。例如,以FFT轉換成頻域後,有時會不使用部份頻譜而進行映射。例如,在500個子載波之中,使用100個子載波進行映射。於此種情形,可以有效地減少資料量。若依據本實施形態,能以較少的處理進行穩健之通信。
又,時域合成部22會求取IQ平面上之座標的平均值。亦即,OFDM解調部23,針對符號S1-1~符號S1-4,算出各自在IQ平面上的座標。然後,時域合成部22在IQ平面上,從符號S1-1~符號S1-4之座標的平均值,算出接收符號之位置。藉由如此進行,而輕易地在時域合成符號。
又,與實施形態1相同,亦可以配合雜訊偵測之結果,來決定用於平均化的符號。亦即,亦可將雜訊大之時序的符號剔除,再進行平均化。當然,亦可不論有無雜訊,而將符號進行平均化。
實施形態3.
如實施形態1之第2圖所示,OFDM解調部23具有FFT部27與去映射部28。於本實施形態,將FFT部27、時域合成部22以及去映射部28,進行如第7圖所示配置。亦即,以FFT部27進行過FFT處理後,時域合成部22就進行在時域之合成。接著,時域合成部22進行過在時域之合成後,去映射部28就進行去映射。
時域合成部22依各頻率而將符號資料加以平均化,合成接收符號。例如,FFT部27會對符號S1-1~符號S1-4之各個,進行FFT。時域合成部22,會求取FFT後之符號S1-1~符號S1-4之頻域資料的平均。藉此,計算接收符號之頻域資料。然後,去映射部28根據已平均化之頻域資料,由去映射部28將接收符號加以去映射。
即便是此種結構,亦與實施形態2相同,可以減少在頻率.時間去交錯部24的資料量。更進一步地,可以使在去映射部28的資料量成為R×N。又,第7圖所示結構,在所使用之子載波相較於FFT量(FFT size)為少之情形很有效。例如,以FFT轉換成頻域後,有時會不使用部份頻譜而進行映射。例如,在500個子載波之中,使用100個子載波,進行映射。於此種情形,可以有效地減少資料量。所以,若依據本實施形態,能以較少的處理進行穩健之通信。
又,於實施形態3,與實施形態1相同,亦可以配合雜訊偵測之結果,來決定用於平均化的符號。亦即,亦可將雜訊大的時序之符號剔除,再進行平均化。當然,亦可不論有無雜訊,而將符號進行平均化。
實施形態4.
使用第8圖,針對本實施形態之通信系統,進行說明。第8圖係顯示本實施形態之通信系統100之結構的方塊圖。本實施形態之通信系統100,除了實施形態2之結構以外,還具備零交叉點(zero cross)偵測部51、零交叉點偵測部52、以及傳送路徑概觀(profile)量測部53。又,關於零交叉點偵測部51、零交叉點偵測部52、以及傳送路徑概觀量測部53以外之結構,係與實施形態1或2相同,故省略說明。
發射裝置1,具有零交叉點偵測部51。零交叉點偵測部51根據傳送至傳送路徑20之交流電源的零交叉點,偵測交流電源的相位。然後,零交叉點偵測部51將偵測到的相位,輸出至時域重複發射部15。
接著,配合零交叉點偵測部51所偵測到的相位,時域重複發射部15控制將發射符號重複發射的時序。例如,時域重複發射部15,將發射符號的重複發射週期,設定為交流電源之半週期的K倍(K為自然數)。亦即,發射符號的重複發射週期,為傳送路徑20之交流電源之週期的K/2。發射符號之重複發射週期,係為了將發射符號重複發射M次所需之時間,不包含前序信號等。於上述之例中,重複發射週期為1個符號S1-1之符號長的M倍。又,亦可採用計時器等來取代發射裝置1的零交叉點偵測部51,以偵測交流電源之相位。
在此,將發射符號之1週期,設定為相當於M次重複發射中之1次發射的時間。亦即,發射符號的1週期,係發射符號之重複週期的1/M。於上述例中,發射符號的1週期,會是1個符號S1-1的符號長度。於交流電源之週期並非發射符號之1週期的整數倍之情形,最後的符號會從交流電源之週期偏移。在此情形,最後的符號,設為到符號途中為止的資料。亦即,使重複 發射M次之最後一個符號的符號長度,設定為比其他符號的符號長度還要短。藉此,可以使最後一個符號結束之時序,配合交流電源的週期。又,亦可係並非使最後一個符號之符號長度為短,而是使最先的符號之符號長度為短。如此這般,時域重複發射部15,配合交流電源之週期,調整發射符號之重複發射週期、以及發射符號之1個週期。
接收裝置2,具有零交叉點偵測部52與傳送路徑概觀量測部53。零交叉點偵測部52,與零交叉點偵測部51相同,偵測傳送至傳送路徑20之交流電源的相位。然後,零交叉點偵測部52將偵測到的相位,輸出至傳送路徑概觀量測部53。
傳送路徑概觀量測部53,量測傳送路徑20的概觀。於接收訊框(frame)前,預先以交流電源的半週期,量測變動之傳送路徑20的概觀。傳送路徑概觀量測部53會配合量測到的傳送路徑概觀,而決定重複發射之符號內的符號界線。然後,配合傳送路徑概觀量測部53所決定之符號界線,由時域合成部22、以及OFDM解調部23進行處理。亦即,以傳送路徑概觀量測部53所決定之符號界線的時序,來進行OFDM解調及合成。
作為概觀之量測方法之一例,可例舉如下方法:由交流電源之半週期中,未發射信號之期間,接收信號之絶對值的平均值,推算雜訊量之變化。時域合成方法,亦可採用從傳送路徑概觀結果以推算各符號之SNR(信號雜訊比;Signal to Noise Ratio),進行最大比組合之手法。在此情形,由於傳送路徑之概觀差的符號之SNR會偏低,因此權重會變小。
藉由設置傳送路徑概觀量測部53,可以配合傳送概觀以調整接收相位。因此,劣變較少的符號可以接收得更多,而提昇接收特性。例如,傳送路徑20之雜訊,常發生在電力線之特定相位。因此,藉由配合傳送路徑概觀以決定符號界線,可以提昇接收特性。
例如,如第9圖所示,假設在傳送路徑20會產生交流電源之特定相位的雜訊。於產生雜訊的時序,符號之解調特性會劣變。於第9圖所示之例,相對於交流電源每隔180°之相位,會產生雜訊。以第9圖而言,就是會在符號S1-4與符號S2-1的界線附近產生雜訊。雜訊產生期間跨越2個符號S1-4與符號S2-1。同樣地,符號S2-4與符號S3-1的界線附近也會產生雜訊。因此,重複發射4次之符號S2-1~符號S2-4之中,會有2個符號:S2-1、S2-4重疊有雜訊。換言之,重複發射4次之符號S2-1~符號S2-4,包含傳送路徑之概觀良好的2個符號S2-2、符號S2-3,以及傳送路徑概觀較差的2個符號S2-1、符號S2-4。因此,於4個重複符號之中,傳送路徑20之概觀良好的符號,會變得僅有2個。雜訊偵測部32一偵測到雜訊,符號波形合成部31就不會再將符號S2-1及符號S2-4用於平均化。
因此,於本實施形態,會決定符號界線,以使傳送路徑20之概觀不佳的符號數量減少。於第9圖,將以接收裝置2之接收處理所決定之符號界線為基準的符號,顯示為符號Sa1-1~符號Sa3-3。決定符號界線,以使符號Sa2-4涵蓋雜訊產生期間。亦即,傳送路徑概觀量測部53決定符號界線,以使雜訊產生期間不會跨越複數之符號。在此情形,雖然於符號Sa2-4有雜訊重疊,但符號Sa2-1~符號Sa2-3並無雜訊重疊。因此,4個重複符號之中,係以3個符號而使得傳送路徑20的概觀改善。換言之,可以利用傳送路徑20之概觀佳的3個符號進行解調。藉此,可以提昇接收特性。
如此這般,於接收到訊框時,根據傳送路徑之概觀結果,以決定符號界線。然後,決定為如下之交流電源的相位:捨棄傳送路徑之概觀結果不佳的符號,而盡力保留更多的良好符號。亦即,決定符號界線,以使要捨棄之符號的數量儘量變少。此時,不需配合發射時的符號界線。此乃因採用了重複符號係相同且符號間並無保護區間之發射方式,方成可能。因此,可以簡便地提昇接收特性。又,符號S1-1~符號S1-4係根據相同之發射符號者。因此,即便係由接收裝置2方面決定了接收界線之情形,亦可防止接收特性之降低。
又,於實施形態4,相對於實施形態2之結構,係量測概觀;但亦可對實施形態1或3的結構,進行概觀之量測。再者,於實施形態4亦同,不論有無雜訊,都可進行平均化。又,亦可不採平均化,而採用最大比組合等之別的合成方法。更進一步而言,亦可將實施形態1~4各別酌情加以組合。
上文中,以實施形態具體說明了本案發明團隊所為之發明,但本發明並不限定於已敘述之實施形態,在不脫離其要旨的範圍內,可實施各種變更。
1‧‧‧發射裝置
2‧‧‧接收裝置
11‧‧‧編碼部
12‧‧‧S/P轉換部
13‧‧‧頻率.時間交錯部
14‧‧‧OFDM調變部
15‧‧‧時域重複發射部
16‧‧‧發射類比電路
20‧‧‧傳送路徑
21‧‧‧接收類比電路
22‧‧‧時域合成部
23‧‧‧OFDM解調部
24‧‧‧頻率.時間去交錯部
25‧‧‧P/S轉換部
26‧‧‧解碼部
100‧‧‧通信系統
N、R*N、R*M*N‧‧‧資料量

Claims (10)

  1. 一種電力線載波發射裝置,其透過電力線以發射符號,該電力線載波發射裝置包括:交錯部,對該符號進行交錯;調變部,對該交錯部所交錯過的符號,進行OFDM(正交分頻多工)調變;以及發射部,將該調變部所調變的符號在時域重複發射M次(M係2以上之值)。
  2. 如申請專利範圍第1項之電力線載波發射裝置,其中,對該重複發射M次之M個符號,係以不附加保護區間(guard interval)的方式進行發射。
  3. 如申請專利範圍第1項之電力線載波發射裝置,其中,該重複發射之週期,係該電力線之交流電源之週期的K/2(K係自然數)。
  4. 一種通信系統,包括:電力線載波發射裝置,係如申請專利範圍第1項之電力線載波發射裝置;以及接收裝置,接收透過電力線而自該電力線載波發射裝置發射之符號;該接收裝置包括合成部及去交錯部;該合成部,對透過該發射部而重複發射的符號,在時域進行合成;該去交錯部,對該合成部所合成的符號,進行去交錯。
  5. 如申請專利範圍第4項之通信系統,其中,該合成部將M個符號之中,接收信號之電力超過臨界值的符號加以剔除,再進行合成。
  6. 如申請專利範圍第4項之通信系統,其中,將該符號之重複發射週期,設定為該電力線之交流電源之週期的K/2(K係自然數), 以該交流電源之半週期為週期,量測該電力線之傳送路徑的概觀(profile);配合量測到的概觀,以決定接收符號之界線。
  7. 如申請專利範圍第4項之通信系統,其中,該接收裝置更包括OFDM解調部,其對於該合成部所合成的符號,進行OFDM解調。
  8. 如申請專利範圍第7項之通信系統,其中,對於該OFDM解調部所解調的符號,以該去交錯部進行去交錯。
  9. 如申請專利範圍第4項之通信系統,其中,該接收裝置更包括OFDM解調部,其對接收信號進行OFDM解調,並輸出至該合成部。
  10. 如申請專利範圍第4項之通信系統,其中,該接收裝置更包括:傅立葉轉換部,將透過該發射部所發射之信號進行傅立葉轉換,並輸出至該合成部;以及去映射部,將該合成部所合成的符號加以去映射。
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