专利名称：在电力线通信系统中检测短波无线电信号的进入的方法和电力线通信调制解调器的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及在电力线通信系统中检测短波无线电信号的进入(ingress) 的方法。本发明的另一实施例涉及电力线通信调制解调器。
背景技术：
电力线通信(PLC)又称干线通信、电力线传输或电力线电信(PLT)、宽带电力线 (BPL)、电力带或电力线联网(PLN)，该术语描述将电力分配导线用于数据同时分配的若干 不同系统。载波能通过叠加标准的50或60Hz交流电(AC)模拟信号来传达语音和数据。对 于室内应用，PLC设备能将家庭电力线路用作传输介质。这种技术例如用于家庭联网或者 在家庭自动化中用于照明设备和家用电器的远程控制，而不要安装附加线路。在标准PLC系统中以差模(DM)方式发射和接收信号。差模信号化是一种在导线 对上传输信息的方法。在DM信号化中，一个导线携带一个信号，另一个导线携带其反信号， 因此两个导线上与地之间的电压的总和总是取为零。因此为了通信目的，PLC调制解调器 在家庭电力线网络的出口的中性线与相线之间引入DM信号。另一 PLC调制解调器可在另 一出口接收这种DM信号，并利用DM信号控制与接收PLC调制解调器相关联的家用电器。但是，在内部电力线网络中，在相线与中性线之间有非对称元件，例如光源开关、 电流闸、保险盒、支路等等。在这些非对称元件中，PLC调制解调器引入的DM信号被转换为 共模(CM)信号。为了提高PLC系统的覆盖范围，多输入多输出PLC调制解调器可利用不同 的信道，特别是还可利用共模信号。固定无线电广播或其他外部传输可能对电力线通信有干扰。PLC调制解调器可具 有固定陷波(notch)滤波器，用于业余无线电波段。例如像ETSI TS102578中指定的动态 或灵敏陷波的概念使得PLC调制解调器能够描述固定无线电广播站的进入。电力线通信应 当忽略已经检测到无线电站的频率。为了在PLC发射器中实现这种忽略，可使用适应性陷 波滤波器，用于将传输信号抑制在预定频带。对于检测短波无线电信号的进入，需要进一步 的改善。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种检测短波无线电信号的进入的方法和检测进入的 能力更强的电力线通信调制解调器。通过根据权利要求1和5所述的方法和电力线通信调制解调器实现了该目的。通过考虑附图和后面的描述，本发明的其他细节将变得显而易见。
附图被包括以提供对实施例的进一步理解，结合在说明书中并构成说明书的一部 分。附图示出实施例并与描述一起用于说明实施例的原理。其他实施例和实施例的很多期望优点将是易于鉴别的，因为通过参考后面的详细描述，它们变得更好理解。附图的元件不 一定相对彼此成比例。相同的附图标记表示对应的相似部件。图1示出本发明一个实施例的示意性流程图，图2示出本发明另一实施例的示意性流程图，图3示出本发明又一实施例的示意性流程图，图4示出电力线通信调制解调器的一个实施例，以及图5示出电力线通信调制解调器的另一实施例。
具体实施例方式下面描述本发明的实施例。重要的是注意，下面的全部所述实施例可以以任何方 式组合，即，没有限制的是，某些所述实施例不一定与其他实施例组合。此外要注意，全部附 图中相同的附图标记表示相同或相似的元件。要理解，可利用其他实施例，并且可做出结构或逻辑变化，而不脱离本发明的范 围。因此下面的详细描述不是在限制性含义上做出，并且本发明的范围由所附权利要求限定。要理解，除非另有特别表示，否则这里所述不同实施例的特点可相互组合。图1中描述在电力线通信中检测短波无线电信号的进入的方法的示意性流程图。在步骤S100，在电力线通信系统的某一频率在电力线通信系统中没有发生通信的 时间段期间，确定在该频率的共模信号的强度。因为在电力线通信系统中没有发生通信，所 以在该频率的共模信号表示在该频率出现外源或一些噪声。在此应用背景下术语“频率”也 可以理解为“频带”，用于在电力线通信系统中进行通信。共模信号的强度可以是在该频率的信号的幅度或信号的功率。在步骤S102，确定共模信号的强度是否超过预定阈值。如果该强度超过预定阈值， 则检测到进入(S104)，否则确定没有进入。与差模信号(DM)相比，共模信号(CM)以更大的数量携带短波无线电广播信号的 进入信息。因此，与利用差模(DM)信号相比，利用共模信号进行检测的可靠性更高。与DM 信号相比，CM信号会显示更高的电平，因为DM模式信号由于电力线网络的不对称性而被转 换。在识别有效广播服务的进入时错误检测会更少。通过比较差模信号与共模信号，可将电 力线不要的噪声源从无线电广播进入中分离。通常家用电器将差模中的噪声馈入电力线。对于不同的频率或频带，可使用不同的预定阈值。因此，当在各个不同频率在电力 线通信系统中没有发生通信的时间段期间确定在这各个频率的共模信号的各个强度，比较 这各个强度与相应阈值，并且通过这各个强度的至少其中之一超过相应阈值来检测到进入 时，可以识别出出现进入的不同频率。在图2中描述另一实施例的流程图。在S104检测到进入之后，在电力线通信系统 中，在电力线通信信号的传输过程中，进入的频率被陷波(S106)。例如通过不利用会影响 进入的频率的频率载波来将频率陷波。因此，当使用电力线通信系统时，对外部短波无线电 信号没有干扰影响。因此，电力线通信系统与短波无线电信号或广播无线电信号可以共存。 如果在多个不同频率或频带检测到进入，则在电力线通信网络的通信期间可将对应的多个 不同频率陷波。
在图3中描述又一流程图。在步骤S100，在电力线通信系统的某一频率在电力线 通信系统中没有发生通信时，确定在该频率的共模信号的强度。在步骤S300，确定背景噪声。通过测量与用于无线电广播的频带相邻的频带中的 噪声电平，可确定背景噪声，例如在ETSI TS 102578中对此有更详细的说明。如果该强度是超过背景噪声的预定值(S302)，则在电力线通信信号的传输期间将 对应的频带陷波(S304)。只将共模信号的强度处于超过背景噪声的预定值的频带陷波进一 步提高了可用频带的数量。不必陷波背景噪声强的频带，因为在这种情况下不可能接收足 够质量的短波无线电广播信号，即使没有并行的电力线通信系统工作。预定值例如可以为 14dB。在图4中描述电力线通信调制解调器400。电力线通信调制解调器400包括接收 器402和检测器404，接收器402配置为在电力线通信系统的某一频率在电力线通信系统中 没有发生通信的时间段期间，确定该频率以及共模信号的强度，检测器404配置为如果共 模信号的强度超过预定阈值，就检测到进入。接收器402连接到电力线网络的三条线保护性接地线PE、相线P和中性线N。在图5中描述另一实施例的电力线通信调制解调器500。除了接收器402和检测 器404之外，电力线通信调制解调器500还包括噪声确定单元406，噪声确定单元406配置 为确定在该频率的背景噪声。此外，电力线通信调制解调器500还包括发射器408，发射器 408也连接到保护性接地线PE、相线P和中性线N。发射器408配置为在电力线通信信号的 传输期间，陷波共模信号的强度处于超过背景噪声的预定值的频率或多个频率或频带。接收器402具有接收相线P与中性线N之间、相线P与保护性接地线PE之间、中性 线N与保护性接地线PE之间的差模①M)信号以及共模CM的能力。共模信号携带比差模 信号更响亮的(louder)无线电广播信号的进入的信息。因此，电力线通信调制解调器400、 500能访问共模信号并通过灵敏性更低的模拟前端(AFE)或者以更高的可靠性检测进入。多输入多输出(MIMO)电力线通信调制解调器可具有测量共模信号的能力。这种 能力可以重新使用，以识别短波无线电广播的存在。当将在电力线通信系统的某一频率在电力线通信系统中没有发生通信的时间段 期间在该频率相线与中性线之间、相线与保护性接地线之间、中性线与保护性接地线之间 的至少一个差模信号的强度与共模信号的强度进行比较时，还可以识别出由连接到干线的 任何装置引入的不期望噪声。这降低了动态适应性陷波中错误检测的风险。通常，引入干 线的所有不期望噪声具有比共模信号更强的差模信号。通过上述方法和电力线通信调制解调器，实现了更好的动态(或灵敏或适应性) 陷波。虽然这里示出和描述了具体实施例，但是本领域技术人员应当理解，多种超级网 络和/或等同实施方式可代替所示和所述的具体实施例而不脱离所述实施例的范围。本申 请希望覆盖这里讨论的具体实施例的所有改型或变型。因此，希望本发明只受权利要求及 其等同物限定。
权利要求
1.一种在电力线通信系统中检测短波无线电信号的进入的方法，包括在电力线通信系统的一个频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间，确 定在该频率处的共模信号的强度；以及如果所述共模信号的强度超过预定阈值，就检测到进入。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在各个不同频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间，确定在该时间段 期间在所述各个频率处的共模信号的各个强度； 比较所述各个强度与相应阈值；以及如果所述各个强度中的至少一个超过相应阈值，就检测到进入。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括 在电力线通信信号的传输期间，陷波检测到了进入的频率。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括 确定背景噪声；以及在电力线通信信号的传输期间，陷波所述共模信号的强度是超过所述背景噪声的预定 值的频率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在电力线通信系统的所述频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间，确 定在该频率处相线与中性线之间、相线与保护性接地线之间以及中性线与保护性接地线之 间的至少一个差模信号的强度，其中，对进入的检测基于所述至少一个差模信号的强度。
6.一种电力线通信调制解调器，包括接收器，配置为在电力线通信系统的一个频率处在电力线通信系统中没有发生通信的 时间段期间，确定在该频率处的共模信号的强度；以及检测器，配置为如果所述共模信号的强度超过预定阈值，就检测到进入。
7.根据权利要求6所述的电力线通信调制解调器，其中，所述接收器还配置为在各个 不同频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间，确定在该时间段期间在所述 各个频率处的共模信号的各个强度；以及其中，所述检测器还配置为比较所述各个强度与 相应阈值，并且如果所述各个强度中的至少一个超过相应阈值，就检测到进入。
8.根据权利要求6或7所述的电力线通信调制解调器，还包括 发射器，配置为在电力线通信信号的传输期间，陷波检测到了进入的频率。
9.根据权利要求6或7所述的电力线通信调制解调器，还包括 噪声确定单元，配置为确定背景噪声；以及发射器，配置为在电力线通信信号的传输期间，陷波所述共模信号的强度是超过所述 背景噪声的预定值的频率。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的电力线通信调制解调器，其中，所述电力线通 信调制解调器配置为在多输入多输出方案中接收和发射电力线通信信号。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的电力线通信调制解调器，其中，所述接收器还 配置为在电力线通信系统的所述频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间， 确定在该频率处相线与中性线之间、相线与保护性接地线之间以及中性线与保护性接地线 之间的至少一个差模信号的强度，并且所述检测器还配置为基于所述至少一个差模信号的强度来检测到进入。
全文摘要
描述了在电力线通信系统中检测短波无线电信号的进入的方法，该方法包括在电力线通信系统的某一频率处在电力线通信系统中没有发生通信的时间段期间，确定在该频率处的共模信号的强度，以及如果共模信号的强度超过预定阈值，就检测到进入。此外提供了对应的电力线通信调制解调器(400，500)。
文档编号H04B3/54GK102119491SQ200980131287
公开日2011年7月6日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年8月11日
发明者安德里亚斯·斯楚瓦格尔 申请人:索尼公司