CN101036313B - 电力线通信方法与设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电力线通信方法,用于实现至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备(P1)与至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备(P10)之间的数据通信。本发明方法包括检查多个可能的通信信道(Ch1,...,Chn)的传输条件的步骤。由此生成描述相应的可能的通信信道(Ch1,...,Chn)的通信条件的传输条件数据。另外,包括基于所述传输条件数据选择多个可能的通信信道(Ch1,…,Chn)的通信条件作为实际通信条件的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及电力线通信方法与设备。
更具体而言,本发明涉及用于实现至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的数据传输或数据通信的电力线通信方法。更具体地,本发明涉及电力线通信系统的动态频域或FD共存方法和/或涉及电力线通信系统的动态时域或TD共存方法。
背景技术
虽然近年来无线通信技术变得越来越重要,但是电力线通信网络和电力线通信系统仍然是有价值的,并且它们参与某些技术策略。然而,实现高度的可靠性程度仍然是电力线通信技术的开发和改进的主要任务。
另外,必须注意以下内容:
在通信装置和通信网络的领域中,常常涉及用于信息交换的各种设备。例如,可以使用所谓的电力线通信调制解调器或电力线通信调制解调器设备或PLC调制解调器或PLC调制解调器设备,它们适于并被设计成在与相应的通信伙伴设备进行通信时使用电力线作为通信信道或通信信道的一部分。
现在,本领域的通信装置或通信网络中的已知PLC调制解调器以固定的方式分配可能的通信频域的预定的通信频谱。因此,已知的使用PLC调制解调器设备的通信方案是非常不灵活的。具体而言,在关于给定通信信道的预定通信频谱例如由于在所选择的通信信道和预定的且所选择的通信频谱中出现信号失真、信号衰减和/或噪声而遭受低通信能力或通信特征的情况下,这是不利的。
发明内容
本发明所基于的目的在于提供一种电力线通信方法,在该方法中,能够以简单且可靠的方式降低由于来自其他电力线通信系统或其他系统或来自噪声源的干扰而引起的电力线通信伙伴设备之间的电力线通信的扰动,以便通过电力线通信网络策略提高通信质量和通信可靠性以及数据吞吐率。
在本发明的范围内存在两种方案。
●根据本发明的第一方案,本发明所基于的目的通过具有独立权利要求1的特征的电力线通信方法来实现。该目的进一步通过分别根据独立权利要求17、18、34和35的电力线通信系统、电力线通信设备、计算机程序产品和计算机可读存储介质来实现。电力线通信方法与设备的优选实施例在相应的从属权利要求的范围内。
在下面,描述根据本发明的第一方案的本发明电力线通信方法。
根据本发明的第一方案,本发明电力线通信方法被适配,以便实现至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的数据通信。本发明方法包括检查所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的多个可能的通信信道的传输条件的步骤(a),由此生成描述相应的可能的通信信道的通信条件的传输条件数据。本发明方法还包括基于所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的所述传输条件数据选择多个可能的通信信道的通信条件作为实际通信条件的步骤(b)。
因此,本发明的关键思想在于监控电力线通信伙伴设备之间的可能的通信信道的传输条件或接收条件,在电力线通信伙伴设备之间应建立或正在进行数据通信或数据传输。根据本发明,传输条件用传输条件数据来描述。基于所述传输条件数据,选择或挑选关于多个可能的通信信道的通信条件作为要建立的实际通信或正在进行的实际通信的实际通信条件。根据这些测量,通过选择通信信道或通过挑选使得可以实现高质量数据通信或数据传输的通信条件,可以保持或提高电力线通信伙伴设备之间的数据通信或数据传输的质量。
换而言之,这意味着通过寻找可能的外来干扰,以及通过避免相应的信道、频带、频谱和/或时隙和/或通过降低发送增益/功率来避免所述外来干涉,不仅其他PLC通信伙伴设备不受干扰,而且通过相同的措施,对其他类型的(例如,PLC领域以及例如业余的、AM或DRM无线电业务之外的)通信系统的干扰被避免或至少被降低。
可以优选地生成所述传输条件数据,以便描述包括以下参数的组中的至少一个参数:可能的电力线通信信道的信噪比、时隙、频带、信道容量、来自所述电力线通信系统或其他系统的电力线通信伙伴设备的干扰信号。
替代地或附加地,可以挑选所述实际通信条件,以便影响并选择包括以下参数的组中的至少一个参数:所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的多个可能的通信信道中可能的通信信道或所述实际通信信道的频带、时隙、信号调制方案、以及发射功率。
检查所述传输条件的所述步骤(a)优选地可以重复地被执行。
附加地或替代地,检查传输条件的所述步骤(a)可以在所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的正在进行的数据通信过程期间被执行。
选择所述通信条件的所述步骤(b)优选地可以重复地被执行。
附加地或替代地,选择所述通信条件的所述步骤(b)在所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的正在进行的数据通信过程期间被执行,以便改变其通信条件,用于保持或提高所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的正在进行的数据通信的实际数据通信质量。
可能是有利的是,根据给定的阈值标准,尤其是根据所述传输参数中的至少一个,挑选所述实际通信条件。
附加地或替代地,为了实现最佳数据通信,可以特别地根据给定的阈值标准,尤其是根据所述传输参数中的至少一个,挑选所述实际通信条件。
此外,针对所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备不监听和/或存在外来发送设备或噪声的频带,通过所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备来减少或避免用于所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的数据通信的信号发射。
此外有利地,可以设置用于所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的数据通信的信号发射功率,以便在所挑选的发射频带方面满足给定的发射功率极限要求。
这种设置可以基于例如经由天线所测量的辐射信号和/或基于经由图17的传导路径所测量的信号来实现。在图17中所示的情况下,估算与估计单元EEU接收两种类型的信号、即来自两个接口、即天线接口AI和电力线接口PLI的信息。
所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的数据通信优选地可以根据媒体访问控制或MAC结构来建立。
可以根据香农定律并且尤其是根据下列公式(1)来估算信道容量:
其中C表示信道容量,t表示数据传输的时间变量,tstart表示起始时间,tstop表示终止时间,f表示频率变量,fstart表示起始频率,fstop表示双对数函数,并且SNR表示相应的信噪比。
根据另一附加的或替代的实施例,针对相应的起始时间tstart,1,…,tstart,n和终止时间tstop,1,…,tstop,n满足条件tstart,j≤tstart,j+1、tstop,j≤tstop,j+1和tstart,j<tstop,j,其中j=1,…,n的多个时间间隙,和/或针对相应的起始频率fstart,1,…,fstart,m和终止频率fstop,1,…,fstop,m满足条件fstart,k≤fstart,k+1、fstop,k≤fstop,k+1和fstart,k<fstop,k,其中k=1,…,m的多个频率间隙,可以根据下列公式(2a)来估算总信道容量Cfull:
其中Cj,k表示第j个时间间隙和第k个频率间隙的部分信道容量,并且根据香农定律并且尤其是根据下列公式(2b)来估算:
其中t表示数据传输的时间变量,f表示频率变量,ld(·)表示双对数函数,并且SNR表示相应的信噪比。
由此,实现利用具有相应的起始时间tstart,1,…,tstart,n和终止时间tstop,1,…,tstop,n的多个时间间隙的TD方法和/或利用具有相应的起始频率fstart,1,…,fstart,m和终止频率fstop,1,…,fstop,m的多个频率间隙的FD方法,并且总的可用信道容量或信道能力是相应的部分信道容量Cj,k之和。
附加地或替代地,信噪比可以根据下列公式(3)来确定:
SNR=PSDfeed-ATT-NPSDreceive (3)
其中SNR表示相应的信噪比,PSDfeed表示尤其是所有调制解调器已知的馈送功率谱密度,NPSDreceive表示尤其是由接收电力线通信伙伴设备所测量的接收机处的噪声功率谱密度,并且ATT表示尤其是在所述第一或发送电力线通信伙伴设备与所述第二或接收电力线通信伙伴设备之间的信号的衰减。
根据用于电力线通信的本发明方法的另一优选实施例,可以管理多个电力线通信系统,尤其是每个系统具有多个电力线通信伙伴设备,和/或每个系统不具有所述多个电力线通信系统中的每个所述系统之间的系统间通信。
在下面,描述根据本发明的第一方案的本发明电力线通信设备。
本发明的另一方面仍在于提供一种电力线通信系统,其被适配和/或被布置并且具有装置,以便实现本发明电力线通信方法。
本发明的另一方面仍在于提供一种电力线通信设备,其被适配和/或被布置并且具有装置,以便实现和/或参与根据本发明的用于电力线通信的方法。
此外,根据本发明提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机装置,该计算机装置被适配和/或被布置,以便当其在计算机、数字信号处理装置等等上被执行时实现根据本发明的用于电力线通信的方法及其步骤。
最后,一种计算机可读存储介质包括根据本发明的计算机程序产品。
在下面,将进一步论述本发明的这些和其他方面:
本发明尤其涉及用于电力线通信系统或PLC系统的动态FD和/或TD共存方法。
电力线网络是开放式网络。来自安装在邻近公寓内的PLC系统的信号可以串扰其他PLC系统。这两个系统的数据吞吐率由于这种干扰而降级。本发明示出两个系统都不干扰的共享时域和频域资源的方法。使用这种共存方法,即使存在通信信号的干扰,两个系统的总吞吐率也都更高。在PLC系统之间不需要兼容性或数据交换。
目前,在PLC通信中不存在共存。PLC调制解调器使用具有可能的最大功率的永久频率分配。不同厂商的调制解调器的信号互相干扰,并且所有的系统具有较低的数据吞吐率。
1在准静态信道中已知和未知通信系统的时间和频率分集
1.1导言
电力线网络是开放式网络。建筑物内的电线连接到变电站上。每个变电站连接到许多房屋上。通常,房屋沿架空电缆形成菊花链。甚至在建筑物内,多个公寓或居住单元在计次表室(meter room)或保险丝箱中被连接。PLC信号从一个居住单元串扰到另一个居住单元。串扰信号通过电表、或居住单元或建筑物之间的距离被衰减。距离越长,通信被干扰的风险就越低。在统计上,在大多数情况下,从居住单元内的一个电源插座到另一居住单元中的另一电源插座的连接比公寓内的两个电源插座之间的连接衰减更多。但是在极少情况下,发现相反情况。对于干扰情况来说,需要共存机制。理论上可以在时域或频域中解决共存问题。
1.2设想
例如,在公寓1中,存在从P1(插头1)到P10的电力线通信或PLC通信。在邻近的公寓内,存在从P15到P21的通信。来自公寓2的PLC通信系统干扰安装在公寓1中的PLC系统。
本发明示出一种如何使基于相同或不同体系结构的两个PLC系统之间的干扰的影响最小化的机制。
1.3一般的PLC系统目标
1.想要彼此通信的两个电源插座利用时域和频域中的最佳可能通信链路。
2.两个电源插座之间的通信链路只占用频率和时间的未受到干扰的容量。
1.4集中式媒体访问控制或MAC概述
所提出的发明尤其是为集中式MAC结构设计的,在集中式MAC结构中,中央控制器负责协调每个MAC帧的时隙(信道)分配。集中式MAC帧典型地被分成下列段:
●广播段,其中中央控制器向监听终端发送帧同步和资源分配信息(时隙或信道分配)。
●下行链路段,其中从中央控制器向一个或多个监听终端发送数据。
●上行链路段,其中终端向中央控制器发送数据。
●可选地,直接链路段,其中终端直接向其他终端发送数据。
●资源请求段,其中终端能够以随机访问方式请求资源预留,即在该段期间所有终端满足于媒体。
1.5自适应OFDM概述
根据本发明的优选实施例,PLC可以根据当前信道条件使用自适应调制方案。作为调制方案的包括许多正交子载波的OFDM可以用以下方式来扩展,即每个子载波可以适配于它的信道特征:条件良好的子载波选择允许高比特率吞吐量的高调制方案。条件差的子载波选择更稳健的调制方案,从而导致低比特率吞吐量。此外,条件非常差的子载波可以被略去。图3示出PLC信道中的可用的SNR的实例:Y轴代表可用的SNR,X轴代表频率。SNR高的频率选择高达1024QAM的调制。递减的SNR导致更稳健的调制方案,降至QPSK乃至BPSK。SNR非常低的区域被切除(notch out)。
1.6第一公寓1中的两个电源插座之间的通信链路的分配
可以至少部分地根据下列处理步骤来实现本发明的另一实施例:
1.P10正在监控例如在4MHz-30MHz的频带内在PLC帧周期或PLC MAC帧周期内的幅度或场强。P10检测具有最小干扰源的时隙。
2.P10请求要在一个PLC帧内的最佳时隙从P1发送的数据。这可以通过集中式MAC的主机来协调。
3.P1在规定的时隙向P10发送具有稳健调制模式的第一个初始数据分组。
4.P10从自P1接收到的信号和所测量到的干扰源(interferer)与噪声中定义频率相关调制模式(SNR计算)。
5.P10在该PLC帧内的特定时隙以特定调制模式向P1请求作为正在进行的有效载荷的数据。
6.P1以所请求的调制模式向P10发送数据。
如果P10检测到从P1接收的数据的时间或频率的困难,则将在更高层上请求立即进行重传。然后,P10在该PLC帧内的新时隙和/或以新的调制模式向P1请求另外的数据。
1.7情况1:第二公寓2的PLC系统是完全未知的干扰源。
只有由于改变时隙而产生的有限增益,因为难以预测时间选择性的干扰源(从P15到P21的传输)。然而,存在至少在一段时间内避免这种干扰的良机。
1.8情况2:第二公寓2的PLC系统是已知的PLC干扰源,例如,具有与第一公寓1中的PLC系统相同的系统体系结构的PLC系统。
即使第一公寓1和第二公寓2的两个PLC系统不完全同步,改变时隙也提供很大的优点,因为预计PLC帧的相对运动由于时钟偏差非常小而非常缓慢。
1.9计算时域方法的信道容量
使用香农定律,一个时间帧内的信道容量C可以根据下列公式(1)来计算:
在利用相应的起始时间为tstart,1,…,tstart,n和终止时间为tstop,1,…,tstop,n的多个时间间隙的TD方法和/或利用相应的起始频率为fstart,1,…,fstart,m和终止频率为fstop,1,…,fstop,m的多个频率间隙的FD方法中,总的可用信道容量或信道能力是相应的部分信道容量Cj,k之和。
在此情况下,给定相应的起始时间tstart,1,…,tstart,n和终止时间tstop,1,…,tstop,n满足条件tstart,j≤tstart,j+1、tstop,j≤tstop,j+1和tstart,j<tstop,j,其中j=1,…,n的多个时间间隙,和/或相应的起始频率fstart,1,…,fstart,m和终止频率fstop,1,…,fstop,m满足条件fstart,k≤fstart,k+1、fstop,k≤fstop,k+1和fstart,k<fstop,k,其中k=1,…,m的多个频率间隙。然后根据下列公式(2a)来估算总信道容量Cfull:
其中Cj,k表示第j个时间间隙和第k个频率间隙的部分信道容量,并且根据香农定律并且尤其是根据下列公式(2b)来确定:
其中t表示数据传输的时间变量,f表示频率变量,ld(·)表示双对数函数,并且SNR表示相应的信噪比。
信噪比SNR可以根据下列公式(3)来计算:
SNR=PSDfeed-ATT-NPSDreceive (3)
PSDfeed是馈送功率谱密度,并且对于所有的调制解调器来说是已知的。NPSDrecive是接收机处的噪声功率谱密度,并且由接收调制解调器来测量。ATT表示通过一对PLC调制解调器或PLC设备所测量的衰减。
在时域方法中,使用完整的可用的频谱。传输能力是所有时间帧的能力之和。
1.10释放无用的频带
所有的PLC系统必须能够检测电力线网络上的噪声,并且例如通过对OFDM载波进行陷波(notch)而从它们的通信中略去受干扰的频率。只有SNR良好的频率应被用于通信。(SNR差的)其他频率应被略去。接收调制解调器测量可用的SNR,该可用的SNR成为用于在发送机地点处选择通信载波的参考。
在图1的实例中,之后存在从P1到P10的衰减,如图5中所示。发送信号在P1处具有0dB的衰减。在P10处,接收信号被衰减,如图5中所示。
在下面,将基于本发明的优选实施例并通过参考示意性说明本发明众多方面的附图来更详细地阐述本发明的这些和其他方面。图6中的红色曲线示出从P15到P10的衰减,该衰减与由P15和P21之间的通信引起的对P10的干扰相同。图6中的实例示出罕见情况,其中来自公外部的干扰信号在顶点比来自公寓内部的信号更少地被衰减。即使在此约束下,也存在所期望的连接具有比干扰信号更少的衰减的某些频率范围。
在受干扰的信号高于所期望的信号的频率、例如4-10MHz、13-16MHz和20-30MHz处,从P1到P10不能进行通信。所以,这些频率应被略去,而不损失任何比特率。在对这些频率进行陷波之后,接收信号像图7中所示的那样。
蓝色区域标记从P1到P10的通信可以使用的SNR。因此,所释放的频率可以由其他邻近PLC系统、例如公寓2中的PLC系统使用。在公寓2以与公寓1中的系统相同的方式进行工作的情况下,从P15到P21的通信能够略去公寓1所使用的那些频率。这为公寓1提供扩展的SNR,并且因此提供更高比特率(参见图8)。
如果对电力线调制解调器或设备实施这种共存机制,则已经包括了SW辐射防护的动态陷波(notching),因为具有由SW广播信号引起的低SNR的频率将被略去。
1.11计算频域方法的信道容量
再次,根据公式(1)中所示的香农定律,可以计算信道容量C。这里,一个或多个频率跨度(frequency span)永久地被用于通信。
1.12功率回馈(back off)
与针对频域所述的特性类似的特性可以被应用于发送功率电平,以便降低干扰电位。
针对信道能力C根据公式(1)和(2)的可能计算,降低PSDfeed的值,永久地使用完整的可用的频谱。
可以挑选实际通信条件,以便影响并选择包括以下参数的组中的至少一个参数:所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备P1与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备P10之间的多个可能的通信信道Ch1,…,Chn中每个可能的通信信道或所述实际通信信道Ch1,…,Chn的频带、信号调制方案、时隙、发射功率或发送功率、发送增益以及接收增益。
功率回馈过程可以被设计,以便通过降低馈送的或要馈送的发送功率来避免干扰其他电力线通信业务和/或无线电业务。
在所述功率回馈过程中,馈送的或要馈送的发送功率可以被降低到最小的值或范围,所述最小的值或范围仍然足以和/或适于使能和/或保持无损耗的或基本上无损耗的电力线通信。
所述功率回馈过程可以针对一个或多个不同信道和/或载波单独地被执行。
如果所述给定信道和/或载波的实际信噪比好于所述给定信道和/或载波中的实际比特加载(bit loading)所必需的信噪比,则所述功率回馈过程也可以在不同的信道和/或载波上被执行。
电力线通信能够以适合于接收侧的最大灵敏度、最大输入增益和/或最小输入衰减的发送侧的发送增益和/或发送功率来执行。
所述发送侧的所述发送增益和/或发送功率可以由所述接收侧设置、请求、传送和/或与所述接收侧协商。
可以执行所述功率回馈过程,以便按照通信中的设备之间的衰减和/或要越过的距离来调整发送增益和/或发送功率,尤其是以便针对相对短的距离降低所述发送增益和/或发送功率。
发送增益和/或发送功率可以被增大,以便提高业务质量数据流或QoS流的可能的业务质量值或QoS值。
需要较高QoS值的信息和/或信号分量可以被分配给或映射到某些载波,并且所述某些载波可以在电力线通信过程中被给予增大的幅度和/或发送功率。
电力线通信过程的所述增大的幅度和/或发送功率可以通过运行相应的频谱交织器设备来实现,以便将需要较高QoS值的所述信息和比特分配给和映射到所述相应的载波。
1.13本发明实施例的设备与元件图
在用于本发明的接收PLC伙伴设备P10的实施例的图9中,包括AFE或模拟前端,并且在本发明中,最优幅度、时间和频带跨度的计算在与现有技术的PLC调制解调器相比时是新颖的。相应的信息可以被发送回发送调制解调器或设备。
在用于本发明的发送PLC伙伴设备P1的实施例的图10中,PSD或功率谱密度被设置,并且发送调制解调器或PLC设备获得关于最佳功率设置、定时与频率分配的信息。该信息被转发到MAC和物理层MAC和PHY中的模块。MAC层MAC在PLC调制解调器或设备P1发送数据时负责。物理层PHY根据最佳吞吐率条件配置OFDM传输的陷波或载波。
1.14结论
下面列出了现有技术中的通信技术的一些特性:
1.在随时间和频率而变化的信道内利用编码与时间和频率交织。对快速变化的信道是有用和有效的。
2.现有技术的OFDM系统、例如无线系统并不利用像PLC那样的准静态信道的益处。
3.为不同的用户分配固定频率块,这实现共存。
4.为不同的用户分配固定时隙,这实现共存(需要同步的系统)。
5.具有到其他用户的足够距离允许共存(用户之间的强衰减)。
下面列出了新方法的一些可能的特性:
1.可以实现快速适配于变化信道的系统。系统开销只在信道变化期间被消耗。这对于准静态信道而言是有效的。
2.未使用的频率块可以供其他用户使用。
3.可以不需要完全同步的系统来利用空闲的时隙。
4.系统可以利用节点与外部或外来干扰之间的特定信道条件。
5.提供最大信道容量或信道能力的共存机制(频域、时域或功率域)应被用于通信。
●根据本发明的第二方案,本发明所基于的目的通过具有独立权利要求36和37的特征的用于运行PLC调制解调器设备的方法来实现。另外,该目的通过用于运行通信装置的方法、分别根据独立权利要求73、74、82和83、84、和85的特征部分的PLC调制解调器设备、通信装置、计算机程序产品、以及计算机可读存储介质来实现。用于电力线通信的方法和设备的优选实施例在相应的从属权利要求的范围之内。
根据本发明,提出一种用于运行通信装置中的PLC调制解调器设备的方法,其中监控来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的干扰的出现,并且其中在检测到来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的干扰的情况下,至多在没有检测到来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的所述干扰的通信信道或通信频谱上执行电力线通信。由此同时避免对和来自其他PLC调制解调器设备和无线电业务的干扰。
根据本发明的用于运行PLC调制解调器设备的方法尤其是适于通信网络或通信装置中的PLC调制解调器设备的操作。另一方面,本发明方法包括生成和/或提供通信质量数据和/或至少一个通信信道的步骤、至少确定通信频谱数据和通信信道数据的步骤、确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的步骤、以及经由所述选择的通信信道和/或所述选择的通信频谱与至少一个通信伙伴设备进行通信的步骤。针对所述PLC调制解调器设备和至少一个通信伙伴设备之间的至少一个通信信道,生成和/或提供相应的通信质量数据。所述通信质量数据至少描述通信能力、通信质量和/或描述所述至少一个通信伙伴设备和/或所述至少一个通信信道的通信特征。针对所述至少一个通信伙伴设备,所述通信频谱数据和/或所述通信数据基于所述通信质量数据来确定,并且它们描述所述PLC调制解调器设备的至少一个通信频谱和/或所述至少一个通信信道。基于所述通信频谱数据和/或所述通信信道数据,从至少一个通信信道中确定和/或选择所述通信频谱和/或所述通信信道。
因此,本发明的基本思想在于使PLC调制解调器设备能够生成和/或提供描述以下参数的数据:至少一个通信伙伴设备和/或用于与所述至少一个通信伙伴设备进行通信的至少一个通信信道的通信能力、通信质量和/或通信特征。这些数据被称作通信质量数据,因为它们在广义上描述可能的通信的质量。
本发明还可以被应用于PLC技术。而且,无线传输和技术是能想到的。
本发明优选地影响参与通信的所有调制解调器。乃至没有参与通信的或属于其他系统的这些调制解调器由于互操作性或共存也受影响。PLC系统包括多个彼此通信的调制解调器。可能存在连接到一根电力线上的多个PLC系统。
通过测量过程,在生成和/或提供所述通信质量数据的所述步骤内,监控可能的通信信道和/或通信频谱。
在确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的所述步骤中,为所述通信步骤选择和挑选实际通信频谱和/或实际通信信道,可以分别为所述通信步骤给定来自除了所述通信步骤中相关的通信伙伴设备之外的信号源或信号以及源于通信伙伴设备的信号的相对低的干扰。
由此,能够实现部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备和业务的通信频谱和/或通信信道。
由此,能够实现部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱和/或通信信道。
换而言之,这意味着通过寻找可能的外来干涉,以及通过避免相应的信道、频带、频谱和/或时隙和/或通过降低发送增益/功率来避免所述外来干涉,不仅其他PLC通信伙伴设备不受干扰,而且通过相同的措施,对其他类型的(例如,PLC领域以及例如业余的、AM或DRM无线电业务之外的)通信系统的干扰被避免或至少被降低。
所述测量过程可以以无线的方式来执行。
所述测量过程可以借助于作为所述PLC调制解调器设备的一部分的天线来执行。
所述测量过程也可以以有线的方式来执行。
所述测量过程此外可以借助于连接到相应通信线装置上的传感器装置来执行。
可以挑选实际通信条件,以便影响并选择包括以下参数的组中的至少一个参数:所述至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备与所述至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备之间的多个可能的通信信道中每个可能的通信信道或所述实际通信信道的频带、信号调制方案、时隙、发送功率、发送增益以及接收增益。
此外,可以包括功率回馈过程,以便通过降低馈送的或要馈送的发送功率来避免对其他电力线通信业务和/或无线电业务的干扰。
在所述功率回馈过程中,馈送的或要馈送的发送功率可以被降低到最小的值或范围,所述最小的值或范围仍然足以和/或适于使能和/或保持无损耗的或基本上无损耗的电力线通信。
所述功率回馈过程可以针对多个不同的信道和/或载波单独地被执行。
如果所述给定信道和/或载波的实际信噪比好于所述给定信道和/或载波中的实际比特加载所必需的信噪比,则所述功率回馈过程可以在不同的信道和/或载波上被执行。
电力线通信能够以适合于接收侧的最大灵敏度、最大输入增益和/或最小输入衰减的发送侧的发送增益和/或发送功率来执行。
所述发送侧的所述发送增益和/或发送功率可以由所述接收侧来设置、请求、传送和/或与所述接收侧协商。
可以执行所述功率回馈过程,以便按照通信中的设备之间的衰减和/或要越过的距离来调整发送增益和/或发送功率,尤其是以便针对相对短的距离降低所述发送增益和/或发送功率。
需要较高QoS值的信息和/或信号分量可以被分配给并映射到某些载波,并且所述某些载波可以在电力线通信过程中被给予增大的幅度和/或发送功率。
电力线通信过程的所述增大的幅度和/或发送功率可以通过运行相应的频谱交织器设备来实现,以便将需要较高QoS值的所述信息和比特分配给并映射到所述相应的载波。
发送增益和/或发送功率可以被增大,以便提高业务质量数据流或QoS流的可能的业务质量值或QoS值。
增大所述发送增益和/或发送功率的所述过程可以用以下方式来执行,即仍然使能和/或保持部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备和业务的通信频谱和/或通信信道、和/或部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱和/或通信信道。
本发明的另一思想在于使用所述通信质量数据,以便基于所述通信质量数据确定通信频谱数据和/或通信信道数据。所述通信频谱数据和/或所述通信信道数据被挑选,以便各自针对所述至少一个通信伙伴设备描述所述PLC调制解调器设备的至少一个通信频谱和/或描述所述至少一个通信信道。基于所述通信频谱数据和/或基于所述通信信道数据,为与所述通信伙伴设备的可能的通信确定和/或选择通信频谱。附加地或替代地,所述通信频谱数据和/或所述通信信道数据被用作确定和/或选择相应通信信道的基础,以便实现所述PLC调制解调器设备与所述通信伙伴设备之间的所述通信过程。
根据本发明的另一或替代方面,本发明方法包括检测经由至少一个通信信道连接到所述PLC调制解调器设备上的至少一个通信伙伴设备的步骤。
附加地或替代地,还可以包括检测所述PLC调制解调器设备与至少一个通信伙伴设备本身之间的所述至少一个通信信道的步骤。
在用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的优选实施例中,生成和/或提供通信质量数据的所述步骤包括确定和/或测量所述至少一个通信信道、尤其是其电力线的噪声的过程。
此外附加地或替代地,生成和/或提供通信质量数据的所述步骤可以包括确定和/或测量信号衰减、信号传输电平、所述PLC调制解调器设备到所述通信伙伴设备的距离、和/或所述至少一个通信信道的或关于所述至少一个通信信道、尤其是其电力线的或关于其电力线的信噪比的过程。确定和/或测量信噪比的情况可以基于所确定和/或所测量的所述噪声、衰减、信号传输电平、距离来实现。
另外优选尤其是在检测所述至少一个通信伙伴设备和/或所述至少一个通信信道的所述步骤内、在生成和/或提供所述通信质量数据的所述步骤内、在至少确定所述通信频谱数据和/或所述通信信道数据的所述步骤内、和/或在确定和/或选择所述通信频谱和/或所述通信信道的所述步骤内分析所述至少一个通信伙伴设备的多个通信信道、尤其是所述通信伙伴设备的所有可用的通信信道。
根据用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的另外的且有利的实施例,可以选择和/或使用尤其是在确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的所述步骤内没有同时被所述通信网络或通信装置内的其他通信伙伴设备的通信过程和/或其他通信伙伴设备之间的通信过程使用或分配的通信频谱和/或通信信道。
根据本发明方法的另一优选实施例,尤其是在确定和/或选择通信频谱的所述步骤内,对于具有或实现所述PLC调制解调器设备与所述选择的通信伙伴设备之间的相对较大或相对大的通信距离的通信信道,为所述通信频谱挑选相对较低或相对低的频率范围。
附加地或者替代地,尤其是在确定和/或选择通信频谱的所述步骤内,对于具有或实现所述PLC调制解调器设备与所述选择的通信伙伴设备之间的相对较短或相对短的通信距离的通信信道,挑选具有相对高或相对较高的频率范围的通信频谱。
提供了本发明方法的另一优选实施例,其中尤其是在生成和/或提供通信质量数据的所述步骤内、在至少确定通信频谱数据和/或通信信道数据的所述步骤内、和/或在确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的所述步骤内,执行检查其他和外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的过程,其中挑选或选择所述通信质量数据、所述通信频谱数据、所述通信信道数据、所述通信频谱和/或所述通信信道,以便避免其他和外部无线电源和/或无线电业务存在、出现和/或活动的频谱范围,以便降低和/或避免与、对和/或来自其他和外部无线电源和/或无线电业务的扰动和/或干扰。
还提议了另一优选实施例,其中在检查其他和外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的所述过程内,PLC调制解调器设备侦听在空中是否存在任何可用的无线电业务和/或无线电源,并且其中如果在任一频率位置处发现相关业务和/或源,则相应的频带在电力线通信中被略去。
附加地或替代地,提议:检查其他和外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的所述过程以无线的方式和/或以有线的方式来执行。
本发明的另一方面在于提供一种用于运行通信装置或通信网络的方法,所述通信装置或所述通信网络包括多个PLC调制解调器设备,其中针对所述PLC调制解调器设备中的每一个,执行根据本发明的用于运行PLC调制解调器设备的方法。
由此,通过合理回避,可以实现避免和释放与业余的、AM和/或DRM无线电业务相关的通信频谱和/或通信信道的过程。
提供了一个替代的或附加的实施例,其中预定基准信号由至少一个PLC调制解调器设备生成,并经由至少一个可用的通信信道被发送,其中可能的通信伙伴设备经由所述至少一个可用的通信信道测量所述预定基准信号,和/或分析相应的测量数据,其中基于所述测量,挑选或选择所述通信质量数据、所述通信频谱数据、所述通信信道数据、所述通信频谱和/或所述通信信道,尤其是以便避免其他和外部无线电源和/或无线电业务存在、出现和/或活动的频谱范围。
还提供了一个替代的或附加的实施例,其中预定基准信号由至少一个PLC调制解调器设备生成,并经由至少一个可用的通信信道被发送,其中可能的通信伙伴设备经由除了所述可用的通信信道之外的信道测量所述预定基准信号,和/或分析相应的测量数据,其中基于所述测量,挑选或选择所述通信质量数据、所述通信频谱数据、所述通信信道数据、所述通信频谱和/或所述通信信道,尤其是以便避免其他和外部无线电源和/或无线电业务存在、出现和/或活动的频谱范围。
还提议了另一实施例,其中所述PLC调制解调器设备测量其所连接的电力线信道的辐射,其中一个调制解调器设备在电力线信道上发送作为基准信号的众所周知的信号,并且所有参与的调制解调器尤其是利用它们的地面天线通过无线信道接收和/或测量该信号,其中利用该测量,调制解调器设备根据频率确定电力线信道的辐射,并且其中该测量的结果被交换到所有的调制解调器设备,以便不使用或避免关于PLC通信的相关辐射的频率或频谱范围。
附加地或替代地,所述至少一个PLC调制解调器设备和/或所述可能的通信伙伴设备向所述可能的通信伙伴设备和/或所述至少一个PLC调制解调器设备传送和/或发送相应的测量数据、其相应的分析结果、所述通信质量数据、所述通信频谱数据、所述通信信道数据、所述通信频谱和/或所述通信信道。
另外提议,在生成和/或提供通信质量数据的步骤期间、在至少确定通信频谱数据和/或通信信道数据的所述步骤内、和/或在确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的所述步骤内,执行生成、发送所述预定基准信号、测量、分析测量、和/或向所述可能的通信伙伴设备和/或所述至少一个PLC调制解调器设备传送相应数据的所述过程。
本发明的另一方面在于提供一种PLC调制解调器设备,该PLC调制解调器设备能够实现根据本发明的用于运行PLC调制解调器设备的方法,和/或包括用于实现所述方法的装置。
根据本发明的PLC通信或调制解调器设备可以包括装置,该装置用于监控由运行的其他PLC调制解调器设备所引起的、被用于自身电力线通信的通信线路所引起的、和/或来自运行的无线电业务的干扰的出现;以及可以包括装置,该装置用于在检测到来自所述运行的其他PLC调制解调器设备、来自所述被用于自身电力线通信的通信线路、和/或来自所述运行的无线电业务的干扰的情况下,至多或基本上在未检测到来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的所述干扰的通信信道或通信频谱上执行电力线通信,并且由此适于同时避免对和来自其他PLC调制解调器设备和无线电业务的干扰。
根据本发明,所述PLC调制解调器设备包括:装置,用于执行生成和/或提供关于所述PLC调制解调器设备与至少一个通信伙伴设备之间的至少一个通信信道的通信质量数据的步骤,所述通信质量数据描述所述至少一个通信伙伴设备和/或所述至少一个通信信道的通信能力、通信质量和/或通信特征;装置,用于执行针对所述至少一个通信伙伴设备基于所述通信质量数据确定通信频谱数据和/或通信信道数据并且描述所述PLC调制解调器设备的至少一个通信频谱和/或所述至少一个通信信道的步骤;装置,用于执行基于所述通信频谱数据和/或所述通信信道数据确定和/或选择通信频谱和/或所述至少一个通信信道中的通信信道的步骤;以及装置,用于执行经由所述选择的通信信道和/或所述选择的通信频谱与所述至少一个通信伙伴设备通信的步骤。
所述PLC调制解调器设备根据本发明被适配,以便通过测量过程在用于执行生成和/或提供所述通信质量数据的所述步骤的所述装置内监控可能的通信信道和/或通信频谱。
用于执行确定和/或选择通信频谱和/或通信信道的所述步骤的所述装置适于为所述通信步骤选择和/或挑选实际通信频谱和/或实际通信信道,分别为所述通信步骤给定来自除了所述通信步骤中相关的通信伙伴设备之外的信号源或信号、以及源于该通信伙伴设备的信号的相对低的干扰。
由此,PLC调制解调器设备被适配,以便部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备和业务的通信频谱和/或通信信道。
由此,PLC调制解调器设备被适配,以便部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱和/或通信信道。
优选地,所述本发明PLC调制解调器设备可以包括用于至少以无线的方式和/或以有线的方式接收无线电源和/或无线电业务的装置。
此外,所述本发明PLC调制解调器设备可以包括地面调谐器设备和/或天线设备,用于接收无线电源和/或无线电业务。
根据本发明的PLC通信或调制解调器设备可以包括天线设备和连接到天线设备上的天线接口(AI),用于接收无线电源和/或无线电业务,以及用于馈送和提供相应的用于估算的信号。
根据本发明的PLC通信或调制解调器设备可以包括电力线感测装置和/或地面调谐器设备以及连接到其上的电力线接口,用于接收无线电源和/或无线电业务,以及用于馈送和提供相应的用于估算的信号。
根据本发明的PLC通信或调制解调器设备可以包括估算与估计单元,用于估算辐射和/或噪声,以及用于估计信道。
根据本发明的PLC通信或调制解调器设备可以包括连接到所述天线接口和/或所述电力线接口上的中央处理单元或CPU,尤其是用于控制所述天线接口和/或所述电力线接口。
另外,本发明的另一方面在于提供一种通信装置或通信网络,其能够实现用于运行根据本发明的通信装置的方法和/或所述方法的步骤,和/或包括用于实现所述方法和/或其步骤的装置,和/或包括多个根据本发明的PLC调制解调器设备。
此外,根据本发明提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序装置,该计算机程序装置能够在其在计算机、数字信号处理装置和/或类似装置上被执行时执行和/或实现用于运行根据本发明的PLC调制解调器设备的方法和/或用于运行根据本发明的通信装置的方法和/或所述方法的步骤。
最后,本发明提供包括根据本发明的计算机程序产品的计算机可读存储介质。
下面,将考虑下列注释更详细地阐明本发明的第二方案的这些和其他方面:
本发明尤其涉及PLC通信的频谱设置。
根据例如所测量的SNR和正在通信的PLC调制解调器之间的距离,它们的通信频谱应在频域中被配置。
已知的PLC调制解调器目前分配频域中的预定的通信频谱。因此,已知的PLC调制解调器目前不能有效地利用可用带宽。根据本发明,这通过通信频谱的智能配置来优化。
-使用更佳的频谱配置,可以解决PLC调制解调器之间的共存问题。
-可以更加有效地使用可用带宽,这导致更高的吞吐能力。
参与PLC通信的每个节点测量电力线上的噪声、到通信伙伴的衰减和距离。
在知道传输电平、衰减和噪声的情况下,可以计算可用的SNR。可针对SNR图表的各种可能的通信窗口计算信道容量。新启动的通信应被配置到所计算的信道容量最适合所需的发送能力的频率位置。
如果随后开始的通信决定使用其他通信已经分配的相同频率位置,则调制解调器之间的较短距离的通信应移到较高频率处的第二“最适合”位置。经由较长距离的通信将使用较低频率处的频谱。
这种机制的背景是:
在统计上,调制解调器之间的通过较长距离的PLC信道具有比短距离通信更高的衰减。为了有效地使用频谱,短距离通信应使用较高频率,长距离通信应使用较低频率(参见图5)。
本发明及其技术也可以有益于并且可以被应用于DSL和xDSL通信。
参与PLC通信的每个节点测量电力线上的噪声、到通信伙伴的衰减和距离。
这里,给出如何测量这些参数的简短说明:
-发送信号对于所有的调制解调器来说是已知的。
-发送已知的信号并在接收机侧测量该信号,可以计算两个调制解调器之间的衰减。
-通过局部地对电力线导线进行侦听,在接收机处测量噪声。
-在知道传输电平、衰减和噪声的情况下,可以计算可用的SNR。
可针对SNR图表的各种可能的通信窗口计算信道容量。例如,可以在图4中从20MHz-40MHz、50MHz-60MHz或60MHz-80MHz发现可能的通信窗口。
新启动的通信应被配置到所计算的信道容量最适合所需的发送能力的频率位置。
PLC调制解调器可以嵌入地面调谐器和天线。所述调制解调器可以侦听在空中是否存在任何可用的无线电业务和/或无线电源。如果在任一频率位置处发现相关的业务和/或源,则在电力线通信中省略或应省略相应的频带。因为由于电力线的辐射,如果相同的频率也被用于PLC,则可能存在这些业务的质量损失。
然后,PLC调制解调器应测量其所连接的电力线信道的辐射。一个调制解调器设备在电力线信道上发送作为基准信号的众所周知的信号,并且所有参与的调制解调器尤其是利用它们的地面天线通过无线信道接收和/或测量该信号。利用该测量,这些调制解调器根据频率确定电力线的辐射。该测量的结果应被交换给所有的调制解调器,因此具有相关辐射的频率也不应被用于PLC。
存在测量两个通信伙伴之间的距离的各种可能性:
-测量频域中的传递函数,计算信道脉冲响应,选择主脉冲,借助于信号传输速度和主脉冲的到达时间计算距离。
-借助于伪噪声序列测量时域中的脉冲响应,并借助于主脉冲的到达时间和信号传输速度计算距离。
如果随后开始的通信决定使用其他通信已经分配的相同频率位置,则调制解调器之间的较短距离的通信应移到较高频率处的第二“最适合”位置。经由较长距离的通信应使用较低频率处的频谱。
PLT系统应实现所谓的“距离图”,该距离图存储所有的PLT调制解调器彼此之间的距离。该“距离图”必须是从所有调制解调器可读的。频率分配的判优应借助于距离图来完成。
附图说明
在下面,将基于本发明的优选实施例,通过参照示意性的附图,进一步论述本发明的这些和其他方面。
图1是说明可以通过本发明的电力线通信方法来管理的通信环境的示意性框图。
图2是说明典型MAC结构的示意性框图。
图3是说明电力线通信信道中的可能的信噪比SNR和每个载波的星座的选择的图。
图4是说明TD共存方法方面的时间结构的示意性框图,根据该时间结构,可以建立图1的系统内的通信。
图5-8是用于说明FD共存方法方面的电力线通信过程中的通信条件方面的示意性图解表示。
图9是说明接收电力线通信伙伴设备的实施例的示意性框图。
图10是说明发送或发射电力线通信伙伴设备的实施例的示意性框图。
图11、11a、11b是说明用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的优选实施例的示意性框图。
图12是说明用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的基本方面和本发明通信装置的基本方面的示意性框图。
图13-15借助于不同频谱的图解表示来描述本发明的多个方面。
图16A、16B示意性地描述相关辐射情况。
图17表示借助于示意性框图所描述的根据本发明的PLC调制解调器设备的某些设备方面。
具体实施方式
在下面,彼此可比较、类似或等效的结构和/或功能元件将用相同的附图标记来表示。不是在它们出现的所有情况下都将重复详细说明。
图1是说明通信环境100的可能结构的示意性框图,本发明电力线通信方法的实施例可以应用于该通信环境100。所述通信环境100可以被称为设备的全球网络,这些设备可以通过一个装置或另一装置彼此相互作用。
图1中所示的通信环境100包括:第一电力线通信系统P,其位于公寓1的第一房间内;以及第二电力线通信系统P′,其位于公寓2的与所述公寓1的第一房间在空间上分开的第二房间内。
第一电力线通信系统P在图1中所示的实例中包括三个电力线通信伙伴设备P1、P7和P10。在电力线通信伙伴设备P1和电力线通信伙伴设备P10之间,电力线通信应被建立或正在进行中,其用从第一或发送电力线通信伙伴设备P1指向第二或接收电力线通信伙伴设备P10的箭头来指示。
同样地,另一方面,在第二电力线通信系统P′内,发送电力线通信伙伴设备P15和接收电力线通信伙伴设备P21之间的通信正在进行中或应被保持,这用从电力线通信伙伴设备P15指向电力线通信伙伴设备P21的箭头来指示,可能发生第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备P15对第一电力线通信系统P的接收电力线通信伙伴设备P10的用虚线箭头来指示的干扰或过程或作用的交错。
建立用于电力线通信的本发明方法,以便避免如图1中所示的电力线通信系统中的串扰和干涉的缺点。
图2是MAC帧结构的示意性框图,根据所述MAC帧结构,可以实现如图1中所示的第一或发送电力线通信伙伴设备P1和第二或接收电力线通信伙伴设备P10之间的电力线通信。根据图2,要在交互的电力线通信伙伴设备P1、P10之间传送的数据在如图2中所示的所谓的MAC帧或媒体访问控制帧的结构内进行传输。数据分布在级联的MAC帧中,每个MAC帧由五个主要段组成,即广播信道段、下行链路界面(face)段、直接链路界面段、上行链路界面段、以及资源界面段。
图4是说明一方面电力线通信伙伴设备P1、P10之间以及另一方面P15、P21之间的通信的示意性框图。实线方块指示第一电力线通信系统P的第一或发送电力线通信伙伴设备P1与第二或接收电力线通信伙伴设备P10之间的数据通信,而虚线方块指示第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备P15与接收电力线通信伙伴设备P21之间的数据通信。每个方块分别对应于被分配给所述第一和所述第二电力线通信系统P、P′的相应电力线通信伙伴设备对P1、P10和P15、P21的相应时隙,以便避免所述第一和第二系统P、P′之间的干扰和串扰问题。
图5-8借助于图解表示来说明图1中所示的所述第一和第二电力线通信系统P、P′中的发送和接收情况。
图5说明从所述第一电力线通信系统P的所述第一或发送电力线通信伙伴设备P1向所述第一电力线通信系统P的所述第二或接收电力线通信伙伴设备P10传输的信号的衰减。图5的轨迹描绘作为传输信号的频率的函数的、以dB为单位的衰减。这里,衰减是在所述第一电力线通信系统P的第二电力线通信伙伴设备P10的位置处测量的。
图6包括作为附加的轨迹的、从第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备P15所传输的信号在第一电力线通信系统P的第二或接收电力线通信伙伴设备P10的位置处的衰减。显然,存在这样的频带,在该频带中,在与从所述第一电力线通信系统P的第一或发送电力线通信伙伴设备P1所发出的信号的衰减相比时,从第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备P15所发出的信号在第一电力线通信系统P的第二或接收电力线通信伙伴设备P10的位置处衰减更小。因此,在频谱中存在干扰或串扰信号具有相对于要由第一电力线通信系统P的所述第二或接收电力线通信伙伴设备P10接收的数据信号较高的信号强度的段。
在图7中,加重并示出未给出稍后描述的情况的频带,即散布的段是从第一或发送电力线通信伙伴设备P1所传输的数据信号的信号强度在所述第一电力线通信系统P的第二或接收电力线通信伙伴设备P10的位置处大于来自第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备的干扰信号的频率段。
图8说明以下情况,即图7中所示的被加重的段免除了第二电力线通信系统P′的发送电力线通信伙伴设备P15的发射,以便提高用于从所述第一电力线通信系统P的所述第一或发送电力线通信伙伴设备P1到所述第二或接收电力线通信伙伴设备P10的数据信号传输的相应频带处的信噪比,由此增大可能的通信带宽和数据吞吐率。
基于以下说明,这些和其他方面也将变得更清晰:
在下面,在功能和/或结构方面等效或可比较的元件和结构将用相同的附图标记来表示,并且它们的明确说明在它们出现的所有情况下将不再重复。
图11是包含用于运行根据本发明的PLC调制解调器设备的本发明方法的优选实施例的流程图的示意性框图。
在第一部分期间,执行检测通信伙伴设备CP的步骤S1a以及附加地或替代地执行检测通信信道CC的步骤S1b。这两个步骤S1a和S1b可以是任取其一的,然而,它们也可以都被执行。由此,可以获得关于可能的通信伙伴设备CP的信息和/或关于所述通信伙伴设备CP的可能的通信信道CC。
在用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的随后部分的随后步骤S2中,基于从步骤S1a和S1b获得的信息,确定、检测和/或导出通信质量数据CQD。这个检测通信质量数据CQD的步骤S2可以包括关于信号衰减、信号传输电平、噪声、和/或信噪比的检测过程或测量过程。
在用于运行PLC调制解调器设备的本发明方法的随后部分中,执行确定通信频谱数据CSD的步骤S3a和/或确定通信信道数据CCD的步骤S3b。这两个步骤S3a和S3b可以两者择一地被执行或都被执行,以便导出描述可以被用于未来通信过程的频谱的信息和/或关于可能的可应用的通信信道的信息。
基于在随后的部分中所确定的通信频谱数据CSD和通信信道数据CCD,通过分别执行相应的处理步骤S4a和S4b,可以在可能的通信频谱中和/或在可能的通信信道中分别选择通信频谱CS和/或通信信道CC。
最后,在最终的步骤S5中,所选择的通信频谱CS和/或相应的所选择的通信信道CC被用于建立所述PLC调制解调器设备和所选择的或所给定的通信伙伴设备CP之间的通信。
图11A和11B分别更详细地示出图11中所示的总方案的子过程,尤其是在网络初始化阶段期间的子过程和在网络通信阶段期间的子过程。图11A和11B的方案的相应步骤T0-T8和U1-U7以及U1′-U3′分别基本上是不言自明的。
图11A描述可能的网络初始化阶段,包括判优子过程T0和测量与估算子过程T1-T8。最后,相应的通信质量数据CQD等是可用的。
图11b描述两对PLC调制解调器10,PLC的可能的通信管理。步骤U1-U3描述第一对PLC调制解调器、即第一和第二PLC调制解调器之间的通信的建立。步骤U1′和U2′描述第二对PLC调制解调器、即第三和第PLC调制解调器之间的通信前阶段。步骤U4-U6和U3′描述两对之间为建立最适合或较适合的适当通信结构而进行的协商。
图12借助于示意性框图说明可以应用用于运行PLC调制解调器设备或用于运行通信装置/网络的本发明方法的通信装置1或通信网络1。
图12的通信网络1或通信装置1包括电力线载波调制解调器设备或PLC调制解调器设备10,PLC。另外,所述装置或网络1还包括可能的通信伙伴设备20、21、22,CP。在图12的实施例的情况下,PLC调制解调器设备10,PLC通过通信信道31、32,CC连接所述通信伙伴设备20,CP上。还为其他通信伙伴设备21、22之间的或到其他通信伙伴设备21、22的相应连接设置有另外的通信信道33-39,CC。
在应用用于运行PLC调制解调器设备10,PLC的本发明方法时,可以首先检查哪些通信信道可用于与适当的通信伙伴设备20,CP的通信。在发现相应的通信信道31和32之后,收集并估算相应的通信质量数据CQD,并基于该通信质量数据,导出相应的通信频谱数据CSD以及通信信道数据CCD。基于为要在所述PLC调制解调器设备10和相应通信伙伴设备20之间建立的下一通信而导出的通信频谱数据CSD和通信信道数据CCD,选择用于该通信的相应信道和相应频谱。
实现该选择,以便建立最适合于通信装置或通信网络1在实际和当前状况下的通信、频谱和信道容量的通信。
根据用于运行通信装置或通信网络1的本发明方法的优选实施例,使每个节点并且因此每个PLC调制解调器设备能够测量相应电力线上的噪声、信号的衰减和到相应通信伙伴设备的距离。图13说明在运行过程期间和在通信过程期间可能出现的不同测量结果。
图13是作为信号频率的函数的信号电平的图解表示。轨迹CS1表示参与PLC通信过程的所有节点已知的发送信号或基准信号。用CS2指示的轨迹代表在传输之后的接收信号,并示出相对于原始信号CS1的相应的与传输相关的衰减。最后,用CS3指示的轨迹表示在相应传输过程期间所获得的局部噪声。因为发送信号对于所有节点来说是已知的,并且因此对于所有参与的PLC调制解调器设备来说是已知的,并且可以在接收侧或接收机侧测量已知信号的发送版本,所以可以计算两个参与的设备、即发送PLC调制解调器设备和接收通信伙伴设备CP之间的相应衰减或反之亦然。因此,通过在电力线导线上局部进行侦听,可以测量在接收机侧的噪声。在知道传输电平、信号的衰减和噪声的情况下,可以计算可用的信噪比。
图14是信噪比SNR的频谱表示。
信噪比SNR可以通过使用根据上面的公式(3)的香农定律来计算,公式(3)在此情况下应写为:
SNR:=Ptransmit[dBμV]-Attenuation[dB]-Noise[dB]。
在图13和14中所示的情况下,这导致
SNR:=CS2-CS3,其中Ptransmit[dBμV]=CS1。
于是,相应的信道容量C是:
其中fStart和fStop表示所需带宽Bw的频带边界:
Bw:=fStop-fStart。
在图14中,具有相对高的SNR值的范围可以从20MHz到40MHz,从50MHz到60MHz以及从60MHz到80MHz。
图15是沿通信信道的信号衰减的频谱表示,以便表示作为两个通信设备之间的距离的函数的衰减电平。在图15中,用CS4指示的轨迹示出长距离信道的发送信号的衰减。用CS5指示的轨迹CS5表示中等距离信道的衰减电平。最后,用CS6指示的轨迹表示来自短距离通信信道的衰减电平。
图16A和16B示意性地表示本发明能够处理的辐射情况。
在图16A中所示的情况下,PLC调制解调器设备10,PLC侦听空中,以便检测相关的外部无线电业务或无线电源。当经由为电力线信道的通信信道31,CC与通信伙伴设备20,CP建立通信时,避免或不使用外部无线电源或无线电业务的频率或频谱范围,以便避免经由来自电力线的辐射和调制解调器设备10与20之间的通信过程对外部无线电源或无线电业务的干扰、和/或来自所述外部无线电源或来自所述外部无线电源的无线电业务或经由所述电力线信道31,CC的无线电业务的干扰。
在图16B中所示的情况下,PLC调制解调器设备10,PLC侦听空中,以便检测来自电力线信道31,CC本身的辐射。
在图17中,借助于示意性框图来描述根据本发明的PLC调制解调器设备10,PLC的某些设备方面。
通过经由电力线接口PLI将所述PLC调制解调器设备10,PLC连接到例如电力线系统的插座上来实现电力线通信。分别通过所设置的CPU和估算与估计单元EEU来构成和分析发送与接收数据。另外,天线A与天线接口AI一起被提供,以便无线接收关于某些通信信道31,CC、32,CC和/或通信频谱CS的信号。借助于估算与估计单元EEU,可以估计辐射、噪声、干扰、和信道质量。为了保证高PLC质量,通信频谱CS和/或通信信道31,CC、32,CC可以被改变,和/或传输条件、例如传输功率可以在改变或者不改变通信频谱CS和/或通信信道31,CC、32,CC的情况下被适配。
功率控制单元PC被适配,以便调整用于PLC传输和用于实现功率回馈(back off)和QoS概念的功率电平。
在本发明的意义上,上面和下面所列出的特征可以被任意地组合。
附图标记
100 通信环境
Ch1,…,Chn 第一PLC系统P中的可能的通信信道
Ch1′,…,Chn′ 第二PLC系统P′中的可能的通信信道
P 第一电力线通信系统
P′ 第二电力线通信系统
P1 第一或发送电力线通信伙伴设备
P7 电力线通信伙伴设备
P10 第二或接收电力线通信伙伴设备
P15 发送电力线通信伙伴设备
P21 接收电力线通信伙伴设备
1 根据本发明的通信装置、通信网络
10 PLC调制解调器设备、PLC调制解调器
20 通信伙伴设备
21 通信伙伴设备
22 通信伙伴设备
31-39 通信信道
CC 通信信道
CCD 通信信道数据
CP 通信伙伴设备
CQD 通信质量数据
CSD 通信频谱数据
CS 通信频谱
PLC PLC调制解调器设备、PLC调制解调器
A 天线、天线设备
AI 天线接口
CPU 中央处理单元、处理器
EEU 估计与估算单元
M 存储器
PC 功率控制、功率电平控制
PLI 电力线接口
S 插座、PLC插座、PLC连接装置
Claims (52)
1.用于运行通信装置的方法,
-所述通信装置(1)包括多个PLC调制解调器设备(10,20,21,22);
-其中,针对所述PLC调制解调器设备(10,20,21,22)中的每一个:
-监控由运行的其他PLC调制解调器设备所引起的、由被用于自身电力线通信的通信线路所引起的和/或来自运行的无线电业务的干扰的出现;以及
-在检测到来自所述运行的其他PLC调制解调器设备的、来自所述被用于自身电力线通信的通信线路的和/或来自所述运行的无线电业务的干扰的情况下,在没有检测到来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的干扰的通信信道或通信频谱上执行电力线通信;
-由此同时避免对和来自其他PLC调制解调器设备和无线电业务的干扰;
-其中,由至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)生成预定基准信号,并经由至少一个可用的通信信道(31,32,CC)发送;
-其中,可能的通信伙伴设备(20,CP)经由除了所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)之外的信道测量所述预定基准信号,和分析相应的测量数据;
-其中,基于所述测量,选择通信质量数据(CQD)、通信频谱数据(CSD)、通信信道数据(CCD)、通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC),
由此避免和释放与业余的、AM和DRM无线电业务中的至少一种相关的通信频谱(CS)和/或可用的通信信道(31,32,CC)。
2.根据权利要求1所述的方法,
-其中,所述PLC调制解调器设备测量其所连接的电力线信道的辐射;
-其中,一个调制解调器设备在电力线信道上发送作为基准信号的对于所有彼此通信的PLC调制解调器设备(10,20,21,22)来说已知的信号,并且所有参与的调制解调器通过无线信道接收和测量该信号;
-其中,利用该测量,这些调制解调器设备根据频率确定电力线信道的辐射;以及
-其中,该测量的结果被交换到所有的调制解调器设备,以便不使用或避免关于PLC通信的相关辐射的频率或频谱范围。
3.根据权利要求2所述的方法,
-其中,所有参与的调制解调器配备有地面天线;以及
-其中,所有参与的调制解调器利用它们的地面天线接收和测量该信号。
4.用于运行通信装置(1)中的PLC调制解调器设备的方法,所述通信装置(1)包括多个PLC调制解调器设备(10,20,21,22),
该方法包括:
-生成和/或提供关于所述PLC调制解调器设备(10,PLC)和至少一个通信伙伴设备(20,CP)之间的至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的通信质量数据(CQD)的步骤(S2),所述通信质量数据(CQD)描述所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的通信能力、通信质量和通信特征中的至少一个,其中由所述PLC调制解调器设备(10,PLC)生成预定基准信号,并经由所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)发送,并且其中可能的通信伙伴设备(20,CP)经由除了所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)之外的信道测量所述预定基准信号,和分析相应的测量数据;
-针对所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)基于所述通信质量数据(CQD)确定通信频谱数据(CSD)和/或通信信道数据(CCD)、以及描述所述PLC调制解调器设备(10,PLC)的至少一个通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的步骤(S3a,S3b);
-基于所述通信频谱数据(CSD)和/或所述通信信道数据(CCD)确定和/或选择通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)中的通信信道(31,32,CC)的步骤(S4a,S4b);以及
-经由所述选择的通信信道(31,32,CC)和/或所述选择的通信频谱(CS)与所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)进行通信的步骤;
-其中,通过测量过程在生成和/或提供所述通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)内监控所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)和/或通信频谱(CS),其中针对所述PLC调制解调器设备(10,20,21,22)中的每一个,监控由运行的其他PLC调制解调器设备所引起的、由被用于自身电力线通信的通信线路所引起的和/或来自运行的无线电业务的干扰的出现;以及
-其中,在确定和/或选择通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)中,为所述通信步骤选择实际通信频谱(ACS)和/或实际通信信道(ACC),为所述通信步骤给定分别来自除了所述通信步骤中的相关的通信伙伴设备(20,CP)以及源于该通信伙伴设备的信号之外的信号源或信号的相对低的干扰;
-由此部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备(20,CP)和业务的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)以及
-由此部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)。
5.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,所述测量过程以无线的方式来执行。
6.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,所述测量过程借助于作为所述PLC调制解调器设备(10,PLC)的一部分的天线(A)来执行。
7.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,所述测量过程以有线的方式来执行。
8.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,所述测量过程借助于连接到相应的通信线装置上的传感器装置来执行。
9.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,挑选所述实际通信条件,以便影响并选择包括以下参数的组中的至少一个参数:至少一个第一或发送电力线通信伙伴设备(P1)与至少一个第二或接收电力线通信伙伴设备(PL0)之间的多个可用的通信信道(Ch1,...,Chn)中每个可用的通信信道或实际通信信道(Ch1,...,Chn)的频带、信号调制方案、时隙、发送功率、发送增益以及接收增益。
10.根据权利要求1或4所述的方法,
还包括功率回馈过程,以便通过降低馈送的或要馈送的发送功率来避免对其他电力线通信业务和/或无线电业务的干扰。
11.根据权利要求10所述的方法,
其中,在所述功率回馈过程中,馈送的或要馈送的发送功率被降低到最小的值或范围,该最小的值或范围仍然足以和/或适于使能和/或保持无损耗的或基本上无损耗的电力线通信。
12.根据权利要求10所述的方法,
其中,所述功率回馈过程针对一个或多个不同的信道和/或载波单独地被执行。
13.根据权利要求10所述的方法,
其中,如果给定信道和/或载波的实际信噪比好于所述给定信道和/或载波中的实际比特加载所必需的信噪比,则所述功率回馈过程在不同的信道和/或载波上被执行。
14.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,电力线通信以适合于接收侧的最大灵敏度、最大输入增益和/或最小输入衰减的发送侧的发送增益和/或发送功率来执行。
15.根据权利要求14所述的方法,
其中,所述发送侧的所述发送增益和/或发送功率是由所述接收侧设置、请求、传送的和/或与所述接收侧协商的。
16.根据权利要求10所述的方法,
其中,所述功率回馈过程被执行,以便按照通信中的设备之间的衰减和/或要越过的距离来调整发送增益和/或发送功率。
17.根据权利要求16所述的方法,
其中,所述功率回馈过程被执行,以便针对相对短的距离降低所述发送增益和/或发送功率。
18.根据权利要求14所述的方法,
其中,发送增益和/或发送功率被增大,以便提高业务质量数据流的业务质量值。
19.根据权利要求18所述的方法,
其中,需要较高业务质量值的信息和/或信号分量被分配给和映射到某些载波;以及
其中,在电力线通信过程中所述某些载波被给予增大的幅度和/或发送功率。
20.根据权利要求19所述的方法,
其中,电力线通信过程的所述增大的幅度和/或发送功率通过运行相应的频谱交织器设备来实现,以便将需要较高业务质量值的所述信息和/或信号分量分配给和映射到所述相应的载波。
21.根据权利要求18所述的方法,
其中,增大所述发送增益和/或发送功率的所述过程以仍然使能和/或保持以下操作的方式来执行:
-部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备(20,CP)和业务的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)和/或
-部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)。
22.根据权利要求4所述的方法,
还包括以下步骤中的至少一个:
-检测至少一个通信伙伴设备(20,CP)的步骤(S1a),所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)经由所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)连接到所述PLC调制解调器设备(10,PCL)上;以及
-检测所述PLC调制解调器设备(10,PLC)与至少一个通信伙伴设备(20,CP)之间的所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的步骤(S1b)。
23.根据权利要求4所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的噪声的过程。
24.根据权利要求23所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量其电力线的噪声的过程。
25.根据权利要求4所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的信号衰减的过程。
26.根据权利要求25所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量其电力线的信号衰减的过程。
27.根据权利要求4所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的信号传输电平的过程。
28.根据权利要求27所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括确定和/或测量其电力线的信号传输电平的过程。
29.根据权利要求4所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括针对所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)确定和/或测量所述PLC调制解调器设备(10,PLC)到所述通信伙伴设备(20,CP)的距离的过程。
30.根据权利要求29所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括针对其电力线确定和/或测量所述PLC调制解调器设备(10,PLC)到所述通信伙伴设备(20,CP)的距离的过程。
31.根据权利要求4所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括针对所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)确定和/或测量信噪比的过程。
32.根据权利要求31所述的方法,
其中,生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)包括针对其电力线基于所确定和/或所测量的噪声、衰减、信号传输电平和距离确定和/或测量信噪比的过程。
33.根据权利要求22所述的方法,
其中,在检测所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S1a,S1b)内、在生成和/或提供所述通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)内、在至少确定所述通信频谱数据(CSD)和/或所述通信信道数据(CCD)的所述步骤(S3a,S3b)内、和/或在确定和/或选择所述通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)内,针对所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)分析多个可用的通信信道(31,32,CC)。
34.根据权利要求33所述的方法,
其中,分析所有可用的通信信道(31,32,CC)。
35.根据权利要求4所述的方法,
其中,在确定和/或选择通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)内,选择和/或使用没有同时由所述通信装置(1)内的其他通信伙伴设备(21,22)的通信过程和/或之间的通信过程使用的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)。
36.根据权利要求4所述的方法,
其中,在确定和/或选择通信频谱(CS)的所述步骤(S4a)内,对于具有或实现所述PLC调制解调器设备(10,PLC)与所述选择的通信伙伴设备(20,CP)之间的较大通信距离的通信信道(31,32,CC),为所述通信频谱(CS)挑选较低的频率范围。
37.根据权利要求4所述的方法,
其中,在确定和/或选择通信频谱(CS)的所述步骤(S4a)内,对于具有或实现所述PLC调制解调器设备(10,PLC)与所述选择的通信伙伴设备(20,CP)之间的较短通信距离的通信信道(31,32,CC),挑选具有较高的频率范围的通信频谱(CS)。
38.根据权利要求4所述的方法,
-其中,在生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)、确定通信频谱数据(CSD)和/或通信信道数据(CCD)的所述步骤(S3a,S3b)、和确定和/或选择通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)中的至少一个步骤内,执行检查其他外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的过程;
-其中,选择所述通信质量数据(CQD)、所述通信频谱数据(CSD)、所述通信信道数据(CCD)、所述通信频谱(CS)和/或所述通信信道(31,32,CC),以便避免其他外部无线电源和/或无线电业务存在、出现和/或活动的频谱范围;
-以便降低和/或避免对和/或来自其他外部无线电源和/或无线电业务的干扰。
39.根据权利要求38所述的方法,
-其中,在检查其他外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的所述过程内,PLC调制解调器设备侦听在空中是否存在任何可用的无线电业务和/或无线电源;以及
-其中如果在任一频率位置处发现相关的业务和/或源,则在电力线通信中略去相应的频带。
40.根据前述权利要求38或39中任一权利要求所述的方法,
其中,检查其他外部无线电源和/或无线电业务的出现、存在和/或活动的所述过程以无线的方式和/或以有线的方式来执行。
41.根据权利要求1或4所述的方法,
-其中,由至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)生成预定基准信号,并经由所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)发送;
-其中,可能的通信伙伴设备(20,CP)经由所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)测量所述预定基准信号,和分析相应的测量数据;
-其中,基于所述测量,选择所述通信质量数据(CQD)、所述通信频谱数据(CSD)、所述通信信道数据(CCD)、所述通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC),以便避免其他外部无线电源和/或无线电业务存在、出现和/或活动的频谱范围。
42.根据权利要求1或4所述的方法,
其中,所述至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)向所述可能的通信伙伴设备(20,CP)传送和/或发送相应的测量数据、其相应的分析结果、所述通信质量数据(CQD)、所述通信频谱数据(CSD)、所述通信信道数据(CCD)、所述通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)或者其中,所述可能的通信伙伴设备(20,CP)向所述至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)传送和/或发送相应的测量数据、其相应的分析结果、所述通信质量数据(CQD)、所述通信频谱数据(CSD)、所述通信信道数据(CCD)、所述通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)。
43.根据权利要求4所述的方法,
其中,在生成和/或提供通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)期间、在至少确定通信频谱数据(CSD)和/或通信信道数据(CCD)的所述步骤(S3a,S3b)内、和/或在确定和/或选择通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)内,执行生成、发送所述预定基准信号、测量、分析该测量、和/或向所述可能的通信伙伴设备(20,CP)和/或所述至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)传送相应数据的过程。
44.PLC调制解调器设备,包括:
-装置,用于监控由运行的其他PLC调制解调器设备所引起的、由被用于自身电力线通信的通信线路所引起的和/或来自运行的无线电业务的干扰的出现;以及
-装置,用于在检测到来自所述运行的其他PLC调制解调器设备的、来自所述被用于自身电力线通信的通信线路的和/或来自所述运行的无线电业务的干扰的情况下,在没有检测到来自其他PLC调制解调器设备或来自无线电业务的干扰的通信信道或通信频谱上执行电力线通信;
-由此适于同时避免对和来自其他PLC调制解调器设备和无线电业务的干扰,以及
-装置,用于由至少一个PLC调制解调器设备(10,PLC)生成预定基准信号并经由至少一个可用的通信信道(31,32,CC)发送;以及
-装置,用于可能的通信伙伴设备(20,CP)经由除了所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)之外的信道测量所述预定基准信号,和分析相应的测量数据;
-装置,用于基于所述测量,选择通信质量数据(CQD)、通信频谱数据(CSD)、通信信道数据(CCD)、通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC),
由此避免和释放与业余的、AM和DRM无线电业务中的至少一种相关的通信频谱(CS)和/或可用的通信信道(31,32,CC)。
45.根据权利要求44所述的PLC调制解调器设备,
包括:
-装置,用于执行生成和/或提供关于所述PLC调制解调器设备(10,PLC)和至少一个通信伙伴设备(20,CP)之间的所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的通信质量数据(CQD)的步骤(S2),所述通信质量数据(CQD)描述所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的通信能力、通信质量和通信特征中的至少一个;
-装置,用于执行针对所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)基于所述通信质量数据(CQD)确定通信频谱数据(CSD)和/或通信信道数据(CCD)以及描述所述PLC调制解调器设备(10,PLC)的至少一个通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)的步骤(S3a,S3b)
-装置,用于执行基于所述通信频谱数据(CSD)和/或所述通信信道数据(CCD)确定和/或选择通信频谱(CS)和/或所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)中的通信信道(31,32,CC)的步骤(S4a,S4b)以及
-装置,用于执行经由所述选择的通信信道(31,32,CC)和/或所述选择的通信频谱(CS)与所述至少一个通信伙伴设备(20,CP)进行通信的步骤;
-所述PLC调制解调器设备适合于通过测量过程在用于执行生成和/或提供所述通信质量数据(CQD)的所述步骤(S2)的所述装置内监控所述至少一个可用的通信信道(31,32,CC)和/或通信频谱(CS);以及
-其中,用于执行确定和/或选择通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)的所述步骤(S4a,S4b)的所述装置适于为所述通信步骤选择实际通信频谱(ACS)和/或实际通信频谱(ACC),为所述通信步骤给定分别来自除了所述通信步骤中的相关的通信伙伴设备(20,CP)以及源于该通信伙伴设备的信号之外的信号源或信号的相对低的干扰;
-由此被适配,以便部分地或完全地避免和释放除了所述通信步骤中的相关的设备和业务之外的设备(20,CP)和业务的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)以及
-由此被适配,以便部分地或完全地避免和释放与一个或多个业余的、AM或DRM无线电业务相关的通信频谱(CS)和/或通信信道(31,32,CC)。
46.根据权利要求44或45所述的PLC调制解调器设备,
包括用于以无线的方式和/或以有线的方式接收无线电源和/或无线电业务的装置。
47.根据权利要求44或45所述的PLC调制解调器设备,
包括地面调谐器设备和/或天线设备(A),用于接收无线电源和/或无线电业务。
48.根据权利要求44或45所述的PLC调制解调器设备,
包括天线设备(A)和连接到该天线设备(A)上的天线接口(AI),用于接收无线电源和/或无线电业务,以及用于馈送和提供相应的用于估算的信号。
49.根据权利要求44或45所述的PLC通信或调制解调器设备,
包括电力线感测装置和/或地面调谐器设备以及连接到该电力线感测装置和/或地面调谐器设备上的电力线接口(PLI),用于接收无线电源和/或无线电业务,以及用于馈送和提供相应的用于估算的信号。
50.根据权利要求44或45所述的PLC调制解调器设备,
包括估算与估计单元(EEU),用于估算辐射和/或噪声以及用于估计信道。
51.根据权利要求48所述的PLC调制解调器设备,
包括中央处理单元(CPU),该中央处理单元连接到所述天线接口(AI)上,用于控制所述天线接口。
52.根据权利要求48所述的PLC调制解调器设备,
包括中央处理单元(CPU),该中央处理单元连接到所述电力线接口(PLI)上,用于控制所述电力线接口。
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