TWI663843B - 網路通信系統、裝置及方法 - Google Patents

Abstract

於網路通信系統中，多個網路通信裝置區分成一第一群組及一第二群組。第一群組的每一網路通信裝置，儲存有一第一群組辨識碼，而第二群組的每一網路通信裝置，儲存有一第二群組辨識碼，且第二群組辨識碼相異於第一群組辨識碼。第一群組的每一該網路通信裝置，用以解碼該第一網路封包，當判斷出第一網路封包包含有第一群組辨識碼時，接收第一網路封包。

Description

網路通信系統、裝置及方法

本發明係關於一種網路通信系統、網路通信裝置及網路通信方法，尤其關於一種能夠減少多個相異網路群組間彼此互相干擾的網路通信系統、網路通信裝置及網路通信方法。

網路是利用各種通訊協定讓網路通信裝置進行通訊的技術，其包含各種技術。例如電腦及電腦間的網路，其以傳輸控制協定(TCP)及網際網路協定(IP)讓電腦及電腦間彼此通信並互連。物聯網(IoT)是以IoT通信網路、網際網路、傳統電信網等為資訊承載體，讓網路通信裝置實現互聯互通的網路。

在一網路系統中，可以同時包含有多個群組，該些相異群組的網路通信裝置，可以在同一網路中進行通信，以讓同一群組的網路通信裝置彼此通訊。

電力線通信(PLC)是一種在住宅、建築物和其他房屋傳輸電力的介質(例如電線或導線)上，進行傳輸資料的系統，其可以作為一種網路的技術。美國專利第9172431號提出一種用於電力線通信的電力分佈系統。圖1顯示習知的電力分佈系統的示意圖。如圖1所示，接收變電站101之中壓(MV)電力的中壓線路103，通常承載上萬伏範圍內的電壓。儀錶106a-106n安裝在接收或消耗電力的任何類型的住所102a-102n。變壓器104將中壓電力轉換成低壓(LV)電力並傳送至低壓線路105其承載的電壓在100-240VAC範圍內。變壓器104通常設計為在50-60Hz範圍內的很低的頻率下操作，而且通常不允許例如大於100KHz的高頻信號，在低壓線路105和中壓線路103之間通過。低壓線路105通過儀錶106a-106n向用戶供電。面板107能夠作為儀錶106n和住所102n內的電線108之間的介面。電線108將電力傳送給輸出口110、開關111和住所102n內的其他電力裝置。

PLC閘道(或數據機)112a-112n設於住所102n處，並通過低壓線路105及中壓線路103處理來自或送去PLC資料集中器114的資料信號，而不需要額外的接線。集中器114可以耦合到中壓線路103或低壓線路105。PLC閘道112a-112n可以支援多個應用程式，例如高速寬頻網際網路連結、窄帶控制應用程式、低頻寬資料收集應用程式等等。PLC閘道112a-112n可以使電力設備進行AC或DC充電。PLC裝置113為一種AC或DC充電器的示例。前述電力線通信網路，可以提供街道照明控制或遠端電力儀錶的資料收集等。

集中器114可以經網路120耦合到控制中心伺服器130。網路120可以包 括網際網路、蜂窩網路、WiFi網路、WiMax網路等等。同樣，伺服器130可以通過至少一集中器114從多個閘道112a-112n和多個PLC裝置113，收集電力消耗和其它類型的相關資訊。

圖2顯示習知幀的示意圖。如圖2所示，傳統的幀120其格式包含有前導(Preamble)121、幀控制標頭(Frame Control Header)122以及載荷(Payload)123。前導121包含多個同步(SYNC)符元P1-P6及M1，該些同步符元P1-P6及M1用以作為訊號的同步使用。此外，於G3、PRIME、IEEE1901.2、G.hnem及IEEE1901.1等這些電力通訊協定的前導，均只有同步(SYNC)符元。當集中器114以及多個PLC裝置113，彼此間要互相傳送訊息時，先利用前導121的多個同步(SYNC)符元進行同步後，在接收儲存於幀控制標頭(Frame Control Header)122以及載荷(Payload)123中的資料。此外，集中器114的結構中亦可以包含有一PLC裝置。

本發明一實施例目的在於，提供一種能夠減少多個相異網路群組間彼此互相干擾的網路通信系統、網路通信裝置及網路通信方法。於一實施例之目的在於，提供一種能夠識別多個不同的網路群組的網路通信系統、網路通信裝置及網路通信方法。

依據本發明一實施例，一種網路通信系統包含多個網路通信裝置，該 些網路通信裝置通過無線或有線方式進行通信，每一網路通信裝置用以選擇性地接收一第一網路封包。該些網路通信裝置區分成一第一群組及一第二群組。第一群組的每一網路通信裝置，儲存有一第一群組辨識碼。第二群組的每一網路通信裝置，儲存有一第二群組辨識碼，且第二群組辨識碼相異於第一群組辨識碼。第一群組的每一網路通信裝置，用以解碼第一網路封包，當判斷出第一網路封包包含有第一群組辨識碼時，接收第一網路封包。

於一實施例中，每一網路通信裝置更用以選擇性地接收一第二網路封包。而且，第一群組的每一網路通信裝置，更解碼第二網路封包，當判斷出第二網路封包包含有第二群組辨識碼時，不接收第二網路封包。

於一實施例中，第二群組的每一網路通信裝置，用以解碼第一網路封包，當判斷出第一網路封包包含有第一群組辨識碼時，不接收第一網路封包。而且，第二群組的每一網路通信裝置，更解碼第二網路封包，當判斷出第二網路封包包含有第二群組辨識碼時，接收第二網路封包。

於一實施例中，該網路通信系統為一種電力線通信(PLC)系統其包含一電力線以及多個PLC裝置。該些PLC裝置連接於電力線，每一該PLC裝置用以利用電力線接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷。PLC裝置包含一記憶裝置及一PLC引擎。PLC引擎解碼第一PLC封包。該些PLC裝置區分成一第一群組及一第二群組。第 一群組的每一PLC裝置的記憶裝置，儲存有一第一群組辨識碼，而第二群組的每一PLC裝置的記憶裝置，儲存有一第二群組辨識碼，且第二群組辨識碼相異於第一群組辨識碼。第一群組的每一PLC裝置的PLC引擎，用以解析出第一PLC封包的第一前導的多個符元，當判斷出第一前導的該些符元包含有第一群組辨識碼時，繼續接收第一PLC封包的第一幀控制標頭以及第一載荷。

於一實施例中，每一PLC裝置更用以接收一第二封包，第二封包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷。第一群組的每一PLC裝置的PLC引擎，更解碼第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前導的多個符元，當判斷出第二前導的該些符元包含有第二群組辨識碼時，不接收第二PLC封包的第二幀控制標頭以及第二載荷。

於一實施例中，第二群組的每一PLC裝置的PLC引擎，用以解析出第一PLC封包的第一前導的多個符元，當判斷出第一前導的該些符元包含有該第一群組辨識碼時，不接收第一PLC封包的第一幀控制標頭以及第一載荷。第二群組的每一PLC裝置的PLC引擎，更解碼第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前導的多個符元，當判斷出第二前導的該些符元包含有第二群組辨識碼時，繼續接收第二PLC封包的第二幀控制標頭以及第二載荷。

於一實施例中，每一該PLC裝置的該PLC引擎包含一循環頻移正交分頻多工(CFS-OFDM)展頻裝置。於一實施例中，較佳的情況是，CFS-OFDM 展頻裝置，利用一CFS-OFDM展頻技術，透過一訊號的循環頻率位移值來傳送第一PLC封包。

依據本發明一實施例，一種網路通信裝置，通過無線或有線方式，選擇性地接收一第一網路封包。網路通信裝置儲存有一預設群組辨識碼，並且解碼第一網路封包，當判斷出第一網路封包包含有預設群組辨識碼時，接收第一網路封包。

於一實施例中，網路通信裝置更選擇性地接收一第二網路封包，並解碼第二網路封包，當判斷出第二網路封包不包含有預設群組辨識碼時，不接收第二網路封包。

於一實施例中，該網路通信裝置為一種電力線通信(PLC)裝置，用以利用一電力線接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷。PLC裝置包含一記憶裝置及一PLC引擎。記憶裝置儲存有一預設群組辨識碼。PLC引擎解碼第一PLC封包，用以解析出第一PLC封包的第一前導的多個符元，當判斷出第一前導的該些符元包含有預設群組辨識碼時，繼續接收第一PLC封包的第一幀控制標頭以及第一載荷。

於一實施例中，PLC裝置更用以接收一第二封包，第二封包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷。PLC引擎更解碼第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前導的多個符元，當判斷出第二PLC封包的 該些符元所包含的群組辨識碼相異於該預設群組辨識碼時，不接收第二PLC封包的第二幀控制標頭以及第二載荷。

於一實施例中，PLC引擎包含一循環頻移正交分頻多工(CFS-OFDM)展頻裝置，其利用一CFS-OFDM展頻技術，透過一訊號的循環頻率位移值來傳送第一PLC封包。

依據本發明一實施例，一種電力線通信(PLC)裝置用以利用一電力線接收一PLC封包，PLC封包具有一前導、一幀控制標頭以及一載荷。PLC裝置包含一記憶裝置及一PLC引擎。記憶裝置儲存有一預設群組辨識碼。PLC引擎解碼PLC封包用以解析出PLC封包的前導的多個符元，當判斷出前導的該些符元所包含的群組辨識碼相異於預設群組辨識碼時，不接收PLC封包的幀控制標頭以及載荷。

依據本發明一實施例，一種網路通信方法適用於儲存有一預設群組辨識碼的一網路通信裝置。該方法包含以下步驟。利用網路通信裝置從一電力線選擇性地接收一第一網路封包。利用網路通信裝置，解碼第一網路封包，當判斷出第一網路封包包含有預設群組辨識碼時，繼續接收第一網路封包。

於一實施例中，網路通信方法更包含利用網路通信裝置更選擇性地接收一第二網路封包，並解碼第二網路封包，當判斷出第二網路封包不包含 有預設群組辨識碼時，不接收第二網路封包。

於一實施例中，該網路通信方法為一種電力線通信(PLC)方法包含以下步驟。將一預設群組辨識碼儲存於一PLC裝置的一記憶裝置。利用PLC裝置從一電力線接收一第一PLC封包，第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷。利用PLC裝置的一PLC引擎，解碼第一PLC封包，用以解析出第一PLC封包的第一前導的多個符元，並且當判斷出第一前導的該些符元包含有預設群組辨識碼時，繼續接收第一PLC封包的第一幀控制標頭以及第一載荷。

於一實施例中，電力線通信(PLC)方法更包含以下步驟。利用PLC裝置從一電力線接收一第二PLC封包，第二封包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷。利用PLC裝置的PLC引擎，更解碼第二PLC封包，用以解析出第二PLC封包的第二前導的多個符元，當判斷出第二PLC封包的該些符元所包含的群組辨識碼相異於預設群組辨識碼時，不接收第二PLC封包的第二幀控制標頭以及第二載荷。

依據本發明一實施例，能夠識別多個不同的網路系統，較佳地更能夠減少多個網路系統同時存在時彼此間的互相干擾的電力線通信(PLC)系統、電力線通信裝置及電力線通信方法。

101‧‧‧變電站

102a-102n‧‧‧住所

103‧‧‧中壓線路

104‧‧‧變壓器

105‧‧‧低壓線路

106a‧‧‧儀錶

106n‧‧‧儀錶

107‧‧‧面板

108‧‧‧電力線

110‧‧‧輸出口

111‧‧‧開關

112a‧‧‧閘道

112n‧‧‧閘道

113‧‧‧PLC裝置

114‧‧‧集中器

120‧‧‧網路

121‧‧‧前導

122‧‧‧幀控制標頭

123‧‧‧載荷

130‧‧‧伺服器

200‧‧‧PLC系統

201‧‧‧AC介面

202‧‧‧PLC引擎

203‧‧‧記憶裝置

213‧‧‧PLC裝置

220‧‧‧幀

221‧‧‧前導

222‧‧‧幀控制標頭

223‧‧‧載荷

300‧‧‧循環頻移正交分頻多工之展頻裝置

301‧‧‧CFS單元

302‧‧‧頻域符元組成單元

303‧‧‧傳送單元

304‧‧‧接收單元

304a‧‧‧封包偵測單元

304b‧‧‧循環前導移除單元

304c‧‧‧N點傅利葉轉換單元

305‧‧‧循環卷積單元

306‧‧‧峰值判斷單元

307‧‧‧格雷碼解碼單元

308‧‧‧格雷碼解碼單元

30a‧‧‧傳送端

30b‧‧‧格雷碼編碼單元

400‧‧‧網路通信系統

401‧‧‧無線電路

402‧‧‧決定電路

403‧‧‧記憶裝置

408‧‧‧網路線路

413‧‧‧網路通信裝置

從以下之詳細說明及附圖，其僅是用以說明而非本發明所限定，能夠更全面地理解本發明。

圖1顯示習知的電力分佈系統的示意圖。

圖2顯示習知幀的示意圖。

圖3A顯示本發明一實施例之多個網路群組同時存在的一網路通信系統的示意圖。

圖3B顯示本發明一實施例之網路通信系統的方塊圖。

圖4顯示本發明一實施例之PLC系統的方塊圖。

圖5顯示本發明一實施例之幀的示意圖。

圖6顯示本發明一實施例循環頻移正交分頻多工之展頻裝置之傳送端的示意圖。

圖7顯示本發明一實施例循環頻移正交分頻多工之展頻裝置之接收端的示意圖。

以下將參照附圖，詳細地說明本發明的實施例，其中相同的標號將用於識別多個視點的相同或近似的元件。應注意的是，圖式應以標號的取向方向觀看。

圖3A顯示本發明一實施例之多個網路群組同時存在的一網路通信系統 的示意圖。如圖3A所示，依據本發明一實施例，將多個網路通信裝置區分成多個網路群組Network A至Network D，依據前述設計，能夠讓多個網路群組同時存在一網路通訊系統中。然而，相異群組的網路通信裝置在同一媒介傳送訊號時，可能會互相干擾。因此，需要一種新穎的網路通信系統、裝置及方法，其能夠減少多個網路群組同時存在時彼此間的互相干擾。更具體之詳細結構及方法，說明如下。

圖3B顯示本發明一實施例之網路通信系統的方塊圖。如圖3B所示，於一實施例中，網路通信系統400包含多個網路通信裝置413。該些網路通信裝置413可以透過有線或無線的方式互相地進行通信。於本實施例中，網路通信系統400還可以包含有一網路線路408。該些網路通信裝置413區分成一第一群組及一第二群組，更具體而言區分為網路群組Network A及Network B。網路線路408連接於多個網路通信裝置413間，用以傳遞多個網路封包。應了解的是，網路線路408非本發明所限定者，於其他實施例中，亦可以通過無線的方式傳遞網路封包。

於第一群組Network A中，網路通信裝置413包含一決定電路402及一記憶裝置403。決定電路402可以連接到網路線路408。決定電路402可以配置為在網路線路408傳送或接收網路封包Packet A。於一實施例中，第一群組Network A中的該些網路通信裝置413更連接至數據機414，用以連接至網際網路。

於第二群組Network B中，網路通信裝置413更包含有一無線電路401。決定電路402可以連接到無線電路401。決定電路402可以配置為透過無線電路401傳送或接收網路封包Packet B。於一實施例中，第二群組Network B中的該些網路通信裝置413亦能夠以無線方式經由數據機414與網際網路進行通訊。

第一群組Network A的網路通信裝置413的記憶裝置403儲存有一第一群組辨識碼，而第二群組Network B的網路通信裝置413的記憶裝置403儲存有一第二群組辨識碼，且第二群組辨識碼相異於第一群組辨識碼。第一群組Network A的網路通信裝置413的決定電路402，接收或解碼網路封包Packet A，當判斷出網路封包Packet A包含有第一群組辨識碼時，繼續接收網路封包Packet A。於一實施例中，網路封包Packet A及Packet B的每一幀包含前導、幀控制標頭以及載荷。網路封包Packet A及Packet B的前導中分別包含有第一群組辨識碼及第二群組辨識碼。第一群組Network A的網路通信裝置413的決定電路402判斷出網路封包Packet A的前導包含有第一群組辨識碼時，繼續接收網路封包Packet A的幀控制標頭以及載荷。此外，第一群組Network A的網路通信裝置413的決定電路402，有時亦會接收到網路封包Packet B，當解析出網路封包Packet B包含有第二群組辨識碼時，不接收網路封包Packet B。於一實施例中，判斷出網路封包Packet B的前導包含有第二群組辨識碼時，不接收網路封包Packet B的幀控制標頭以及載荷。

第二群組Network B的網路通信裝置413的記憶裝置403，透過無線電路 401接收或解碼網路封包Packet B，當判斷出網路封包Packet B包含有第二群組辨識碼時，繼續接收網路封包Packet B。此外，第二群組Network B的網路通信裝置413的記憶裝置403，有時亦會接收到網路封包Packet A，當判斷出網路封包Packet A包含有第一群組辨識碼時，不接收網路封包Packet A。

此外，當網路通信系統為一電力線通信系統，且網路通信裝置為一PLC裝置時，使用圖2之習知的幀，讓習知幀傳遞於同時存在的多個網路群組Network A至Network D時，該些網路群組彼此也會互相干擾。於本發明一實施例中，提出新的PLC系統以克服前述課題。

圖4顯示本發明一實施例之PLC系統的方塊圖。如圖4所示，於一實施例中，PLC系統200包含多個PLC裝置213及電力線108。該些PLC裝置213區分成一第一群組及一第二群組，更具體而言區分為網路群組Network A及Network B。電力線108連接於多個PLC裝置213間，用以傳遞多個PLC封包。PLC裝置213包含一交流電(AC)介面201、一PLC引擎202及一記憶裝置203。AC介面201可以連接到電力線108。PLC引擎202可以配置為通過交流電介面201在電力線108傳送或接收PLC封包Packet A及B。於一實施例中，PLC引擎202可以作為傳送端，其將一資料(例如指令或資訊)編碼為一個或多個PLC封包，並且在電力線108傳輸至其他的PLC裝置或圖1所示的資料集中器114(其可以為一PLC裝置)，供其處理該資訊。相反地，PLC引擎202亦可以接收來自其他的PLC裝置或資料集中器114所編碼的PLC封包，並進行解碼以取得前述資料。

圖5顯示本發明一實施例之幀的示意圖。如圖5所示，於一實施例中，PLC封包Packet A、B及C的每一個幀220包含前導(Premble)221、幀控制標頭(Header)222以及載荷(Payload)223。於前導221中用數個符元構成一組儲存有網路群組辨識碼(Network Group ID)的前導碼，而且不同的網路群組則有不同的網路群組辨識碼，透過這種方式，每台PLC裝置在收到一PLC封包Packet A、B或C，解析出其前導221的前導碼後，即能清楚辨識該PLC封包是否來自於相同的網路群組Network A、B及C，並決定是否需要接收該PLC封包A、B或C之前導221的以後的符元。

如圖4及5所示，多個PLC裝置213區分成一第一群組Network A及一第二群組Network B。第一群組Network A的每一PLC裝置213的記憶裝置203，儲存有一第一群組辨識碼(4,278,89)，而第二群組Network B的每一PLC裝置213的記憶裝置203，儲存有一第二群組辨識碼(512,388,965)，且第二群組辨識碼相異於第一群組辨識碼。第一群組Network A的每一PLC裝置213的PLC引擎202，接收PLC封包Packet A用以解析出PLC封包Packet A的前導221的多個符元，當判斷出PLC封包Packet A的前導221的該些符元包含有第一群組辨識碼時，繼續接收PLC封包Packet A的幀控制標頭222以及載荷223。此外，第一群組Network A的每一PLC裝置213的PLC引擎202，有時亦會接收到PLC封包Packet B，當解析出PLC封包Packet B的前導221的多個符元，並判斷出PLC封包Packet B的前導221的該些符元包含有第二群組辨識碼時，不接收PLC封包Packet B的幀控制標頭222以及載荷223。

第二群組Network B的每一PLC裝置213的PLC引擎202，接收PLC封包Packet B用以解析出PLC封包Packet B的前導221的多個符元，當判斷出PLC封包Packet B的前導221的該些符元包含有第二群組辨識碼時，繼續接收PLC封包Packet B的幀控制標頭222以及載荷223。此外，第二群組Network B的每一PLC裝置213的PLC引擎202，有時亦會接收到PLC封包Packet A，當解析出PLC封包Packet A的前導221的多個符元，並判斷出PLC封包Packet A的前導221的該些符元包含有第一群組辨識碼時，不接收PLC封包Packet A的幀控制標頭222以及載荷223。

依據本發明一實施例，利用數個CFS-OFDM symbol組成前導碼，每一個網路群組具有一個獨一無二的前導碼，讓多個採用CFS-OFDM調變技術的網路群組能同時在同一地區共存。應了解的是，前述實施例中，利用符元構成群組辨識碼的方式僅為一範例，並非唯一的具體實現方式。只要在前導碼中儲存有網路群組辨識碼(Network Group ID)，均屬本發明的技術。而且，該範例並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的變更與修飾。

於一實施例中，PLC裝置213是利用CFS-OFDM展頻技術，進行PLC封包的傳輸，而PLC引擎202可以傳輸係為CFS-OFDM信號的PLC封包。

CFS-OFDM展頻技術，訊息是透過寬頻OFDM訊號的循環頻率位移值 來傳送。其優點是在訊號雜訊比非常低的狀況下仍能傳輸，非常適合長距離的通訊應用。藉由循環前導，在多重路徑的通道比DSSS,FHSS,CSS等傳統展頻技術有更好的表現。透過適當選擇頻域訊號，在時域的訊號有極低的功率峰均比，因此傳送端的RF增益放大器的線性度要求很低，可以大幅降低放大器的成本。

圖6顯示本發明一實施例循環頻移正交分頻多工之展頻裝置之傳送端的示意圖。請參考圖6，本發明一實施例提供一種循環頻移正交分頻多工(CFS-OFDM)之展頻裝置300，包含：一傳送端30a，且傳送端30a包含一CFS單元301、一頻域符元組成單元302及一OFDM傳送單元303。CFS單元301接受一串比特轉換成一頻域子載波。於一實施例中，傳送端30a更包含一格雷碼編碼單元30b，並利用格雷碼編碼單元30b來最小化符元解調錯誤時的一比特錯誤率。OFDM傳送單元303接收頻域符元轉換成一時域封包，其中，頻域符元為一循環頻率位移值(m)之函數。CFS-OFDM訊號可以下式表示：

其中N為OFDM所有子載波的數量，S(k)為頻域訊號，k代表第k個子載波，s(n)為時域訊號，n為第n個時間點，m代表循環頻率位移值，以子載波為單位，mod(.,N)為模組module N，即對N取餘數，且N可為二的冪次方所實現，用以具體描述循環頻率位移的功能。

因為循環頻率位移量m的可能值為0~N-1，所以一個CFS-OFDM符元(symbol)最多可以傳送K=log2(N)個比特訊息。

理論上來說，S(k)只要是非週期性訊號，均可作為CFS-OFDM，但適當的選擇S(k)可以得到更好的傳輸品質。所謂適當的選擇，包含具選擇備最佳的自相關(auto-correlation)特性，以及在時域上最低的功率峰均比(Peak to average power ratio,PAPR)。舉例來說，當選擇的S(k)為：

其在時域上的PAPR約為3dB，而auto-correlation只有在k=0時遠大於0，在k≠0的情況下均為0，所以是作為CFS-OFDM非常好的選擇。

在本發明一實施例中，OFDM傳送單元303包含：一N點反傅利葉轉換單元303a，且N點反傅利葉轉換(N-point Inverse Fast Fourier Transform,N-IFFT)單元303a耦接CFS單元301，N點反傅利葉轉換單元303a依據N點頻域符元轉換成N點時域符元；一循環前導(CP)單元303b，把N點時域符元封包末端中的部分符元複製至N點時域符元之前端，以產生時域符元；以及一窗單元303c，耦接至循環前導單元303b用以降低時域封包於相鄰頻帶之干擾。最後，封包組成單元302組合前導碼(preamble)、檔頭(header)、負載(payload)以產生時域封包。

如上述，於本實施例中，利用多個頻率組合態樣來進行一串比特與一 頻域符元之間的轉換，更具體而言利用一頻率排序之循環決定一循環頻率位移值，每一循環頻率位移值對應一個組合態樣。應了解的是，本發明不限於上述實施例，其可以使用目前現有及未來發展之比特串與頻域符元之間的轉換技術。

圖7顯示本發明一實施例循環頻移正交分頻多工之展頻裝置之接收端的示意圖。如圖7所示，本發明一實施例之類比前端電路(Analog front end)AFE由模擬濾波器與訊號增益器所組成，且係可視為包含一類比數位轉換電路(圖未示)。

接收端30b包含OFDM接收單元304，OFDM接收單元304接收時域封包轉成頻域符元。在一實施例中，OFDM接收單元304包含：封包偵測(Packet detection)單元304a，偵測時域封包監測時域訊號，根據幀前導來估測是否有CFS-OFDM訊號存在，調整增益大小，並做好時偏與頻偏的估測與補償；循環前導移除單元304b針對時域封包所增加之符元進行移除以還原成N點時域符元封包；N點傅利葉轉換(N-Fast Fourier Transform,N-FFT)單元304c將N點時域符元還原成頻域符元。

接著，循環卷積單元305利用頻域封包對頻域符元與conj(S(-k))進行循環卷積；峰值判斷單元306耦接至循環卷積單元305並判斷循環卷積之相關性最高者為正確之循環頻率位移值m；以及格雷碼解碼單元307利用正確之循環頻率位移值m解碼頻域符元成比特。

循環前導移除單元304b將CFS-OFDM的循環前導移除後，透過N點傅利葉轉換(N-FFT)將訊號轉換到頻域。至此為止均與一般OFDM訊號的接收方法一樣。之後即在頻域上將收到的訊號與conj(S(-k))做循環卷積(circular convolution)，其結果的峰值即對應到正確的循環頻率位移值。這是利用之前所提的S(k)的自相關(auto-correlation)的特性，亦即在沒有雜訊的情況下，只有在循環頻率位移正確時值大於0，其餘均等於0。峰值判斷單元306找到正確的循環頻率位移後，即可透過格雷碼解碼單元308還原出原始的K比特訊息。

當有多個CFS-OFDM網路群組同時存在時，彼此會互相干擾。如果能在封包的前導碼階段便能辨識此封包是否來自於相同的網路群組，即可決定是否需要接收後續的符元。因此，於一實施例中用數個CFS-OFDM符元組成前導碼，而相同網路的前導碼的循環頻率位移組合相同，形成一個網路群組辨識碼(Network Group ID)，而不同的網路群組則有不同的網路群組辨識碼，透過這種方式，每台PLC裝置213(station)在收到前導碼時，即能清楚辨識是否來自於相同的網路群組。舉例而言，如圖三所示，有三個網路分別為Network A、B及C。前導碼的群組辨識碼由三個CFS-OFDM符元組成，網路Network A的群組辨識碼=(4,278,89)，代表第一個符元的循環頻率位移為4，而第二與第三的符元循環頻率位移分別為278與89。網路Network B的群組辨識碼=(512,388,965)，網路Network C的群組辨識碼為(223,475,398)。三個網路的傳輸封包Packet A、B及C形式如圖5所示，前導 碼221後為控制頭(header)222與資料(payload)223。

Cyclic-Frequency Shift Orthogonal Frequency Division Multiplex(CFS-OFDM)是一種新的展頻技術(Spread Spectrum)，可以提供極其穩定的有線(Wired)以及無線(Wireless)的傳輸，廣泛應用於所有的通訊系統。當同一個地區同時有多個採用CFS-OFDM的網路時，彼此之間會形成干擾。依據本發明一實施例，將數個CFS-OFDM符元組合成封包的前導碼(preamble)，相同的網路的前導碼具有相同的循環頻率位移值，而不同網路的前導碼則不同。透過此機制，每一台PLC裝置213收到封包的前導碼時，即能判斷此封包是否需要繼續接收。在前導碼中加入每個網路獨一無二的群組辨識碼，此群組辨識碼由CFS-OFDM符元(symbol)所形成，以不同的循環頻率位移組合作為辨識碼。如此多個CFS-OFDM網路群組即能共存，讓每一台接收器都能在較早的時間內辨識是否屬於相同網路群組的封包。

綜上所述，本發明不限定於CFS-OFDM網路通訊系統，也不限定於OFDM網路通訊系統，而可以使用於任一包含多個網路群組的網路系統，只要於網路封包中設置有一群組辨識碼，並於接收網路封包後決定是否接收該網路封包即可。另外，本發明也不限定群組辨識碼的設置位置。然而，從節省時間或電力的觀點來看，可以將群組辨識碼放置於網路封包之負載(payload)之前的部分。較佳地，將群組辨識碼放置於網路封包之用於同步的部分中，於OFDM技術中是放置於網路封包的前導碼(preamble)，如此能夠 讓接收器，在較早的時間內辨識該封包為相同網路群組的封包。

已詳細地說明本發明，相同的方法還能夠用很多種方法來改變，這是很明顯的。該些變形不應視為脫離本發明的精神和範圍。所有該些對於本領域具有通常知識者為明顯的修正，皆包含在本說明書之申請專利範圍中。

Claims (6)

1. 一種網路通信系統，包含：多個網路通信裝置，該些網路通信裝置區分成一第一群組及一第二群組，該第一群組的每一該網路通信裝置，儲存有一第一群組辨識碼，該第二群組的每一該網路通信裝置，儲存有一第二群組辨識碼，且該第二群組辨識碼相異於該第一群組辨識碼，其中，每一該網路通信裝置為一PLC裝置，且該些PLC裝置利用一電力線接收一第一PLC封包，該第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷，而且每一該PLC裝置包含：一記憶裝置；及一PLC引擎，解碼該第一PLC封包，該第一群組的每一該PLC裝置的該記憶裝置，儲存有該第一群組辨識碼，而該第二群組的每一該PLC裝置的該記憶裝置，儲存有該第二群組辨識碼，且該第一群組的每一該PLC裝置的該PLC引擎，用以解析出該第一PLC封包的該第一前導的多個符元，當判斷出該第一前導的該些符元包含有該第一群組辨識碼時，繼續接收該第一PLC封包的該第一幀控制標頭以及該第一載荷，其中，該第一群組的每一該PLC裝置更用以接收一第二PLC封包，該第二PLC封 包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷，而且該第一群組的每一該PLC裝置的該PLC引擎，更解碼該第二PLC封包，用以解析出該第二PLC封包的該第二前導的多個符元，當判斷出該第二前導的該些符元包含有該第二群組辨識碼時，不接收該第二PLC封包的該第二幀控制標頭以及該第二載荷，其中，該第一前導的該些符元以及該第二前導的該些符元，為多個同步符元用以作為訊號的同步使用。
2. 根據請求項1所述的網路通信系統，其中，每一該PLC裝置的該PLC引擎包含一循環頻移正交分頻多工(CFS-OFDM)展頻裝置。
3. 根據請求項2所述的網路通信系統，其中，該CFS-OFDM展頻裝置，利用一CFS-OFDM展頻技術，透過一訊號的循環頻率位移值來傳送該第一PLC封包。
4. 一種網路通信裝置，用以通過無線或有線方式，選擇性地接收一第一網路封包，其中，該網路通信裝置儲存有一預設群組辨識碼，並且解碼該第一網路封包，其中，該網路通信裝置為一PLC裝置，該第一網路封包為一第一PLC封包，該PLC裝置利用一電力線接收該第一PLC封包，該第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷，該PLC裝置包含：一記憶裝置，儲存有該預設群組辨識碼；以及 一PLC引擎，解碼該第一PLC封包，用以解析出該第一PLC封包的該第一前導的多個符元，當判斷出該第一前導的該些符元包含有該預設群組辨識碼時，繼續接收該第一PLC封包的該第一幀控制標頭以及該第一載荷，其中，該PLC裝置更用以接收一第二封包，該第二封包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷，而且該PLC引擎，更解碼該第二PLC封包，用以解析出該第二PLC封包的該第二前導的多個符元，當判斷出該第二PLC封包的該些符元所包含的群組辨識碼相異於該預設群組辨識碼時，不接收該第二PLC封包的該第二幀控制標頭以及該第二載荷，其中，該第一前導的該些符元以及該第二前導的該些符元，為多個同步符元用以作為訊號的同步使用。
5. 根據請求項4所述的網路通信裝置，其中，該PLC引擎包含一循環頻移正交分頻多工(CFS-OFDM)展頻裝置，其利用一CFS-OFDM展頻技術，透過一訊號的循環頻率位移值來傳送該第一PLC封包。
6. 一種網路通信方法，適用於儲存有一預設群組辨識碼的一網路通信裝置，該網路通信裝置為一PLC裝置，該預設群組辨識碼被儲存於該PLC裝置的一記憶裝置，該第一網路封包為一第一PLC封包，該方法包含：利用該PLC裝置從一電力線選擇性地接收該第一PLC封包，該第一PLC封包具有一第一前導、一第一幀控制標頭以及一第一載荷；以及 利用該PLC裝置的一PLC引擎，解碼該第一PLC封包，用以解析出該第一PLC封包的該第一前導的多個符元，並且當判斷出該第一前導的該些符元包含有該預設群組辨識碼時，繼續接收該第一PLC封包的該第一幀控制標頭以及該第一載荷；利用該PLC裝置從該電力線接收一第二PLC封包，該第二PLC封包具有一第二前導、一第二幀控制標頭以及一第二載荷；以及利用該PLC裝置的該PLC引擎，更解碼該第二PLC封包，用以解析出該第二PLC封包的該第二前導的多個符元，當判斷出該第二PLC封包的該些符元所包含的群組辨識碼相異於該預設群組辨識碼時，不接收該第二PLC封包的該第二幀控制標頭以及該第二載荷，其中，該第一前導的該些符元以及該第二前導的該些符元，為多個同步符元用以作為訊號的同步使用。