[发明专利]电力线上的多宽带通信

说明书

技术领域

本发明涉及用于电力线通信的系统和方法，具体而言，涉及用于宽带电力线通信的系统和方法。

背景技术

随着对数字内容(例如MP3音频、MPEG4视频和数字照片)的不断增长的利用，已普遍认识到需要改善数字通信系统。电力线通信(PowerLine Communication，PLC)是将数据编码在信号中并在现有电力线上不用于供电的频带中发送所述信号的技术。因此，PLC利用现有电网的普遍存在来提供广泛的网络覆盖。此外，因为PLC使得能够从传统的电源插座访问数据，所以不需要在建筑物(或者建筑物的不同部分)中安装新的布线。因此，PLC提供了减少安装成本的另外的优点。

参考图1，住宅10通常具有分布式的电源布线系统，其由一个或多个环形电路、几个短截线(stub)和返回到接线盒12的某些分布构成。举例而言，假设住宅10包括四个房间14、16、18和20。每个房间14-20可以具有不同数量的插座和其他的电源连接。例如，房间14可以仅具有一个连接22，房间16可以具有两个连接24、26，房间18可以具有三个连接28、30、32，而房间20可以具有6个连接34、36、38、40、42、44。

因此，在住宅10中的不同电源插座之间有多种距离和路径。具体地，彼此最靠近的插座是在多插头带上的那些插座，而彼此相距最远的插座是在不同的环形电路的短截线的端部上的那些插座(例如在花园棚子和阁楼中的电源插座)。这些最远的插座之间的连通通常通过接线盒12。尽管如此，与特定应用(例如家庭影院)相关联的大多数插座彼此相对靠近。

由于电力线和连接器的信道容量根据(特别是)所发送的信号的频率而衰减，因此当代的PLC系统已开发成以较低的频率(即30MHz以下)发送信号，由此获得适当的传输距离。但是，使用这样低的发送频率限制了PLC系统可获得的最大数据吞吐量。

接收模拟信号和注入经调制信号的过程按照不同的PLC标准以不同的方式进行处理。当前的手段对信号路径进行某种模拟调节(例如用于抗混叠或者平滑的低通滤波或者用于去除电源的低频[＜＜1KHz]高压成分的AC耦合)。但是，没有可用于组合两种或更多种可以同时工作的宽带PLC技术的模拟系统。

已经限定了多个电力线通信标准。这些标准包括Homeplug 1.0/1.1标准、Homeplug AV标准、CEPCA标准和数字家庭标准(Digital HomeStandard)。

与大多数通信系统相同，现有技术中PLC系统的主要问题之一是在保持与现有技术的兼容性的同时以合理的实施成本获得高的吞吐量和宽的覆盖。虽然目前市场上有一些提供每秒几百兆比特的传输率的PLC系统，但这些系统实施成本高，原因是它们使用高的bps/Hz调制方案(即约10bps/Hz)，这样的调制方案要求高精度的数据转换器、极其线性的接口电子设备，并且由于调制的计算复杂性而提高了数字实施方式的成本。

因此，需要克服了上述和其他的问题的改善的PLC系统。

发明内容

各个实施例包括通过在多个宽带频率范围中同时发送和/或接收数据而在电力线上通信的系统和方法。各个实施例包括电力线通信网络，电力线通信网络包括至少一个电力线通信装置，所述装置被配置为利用多个宽带频率范围。

一些实施例包括一种用于在电力线上通信的系统，该系统包括：用于在电力线上通信的装置；用于连接到所述电力线的系统；以及，用于将来自所述装置的数据发送到适当的应用或者将来自所述应用的数据发送到所述装置的系统。

在一些实施例中，所述电力线通信装置被配置成：与当代PLC网络相比，通过将数据的发送扩展到可以同时和/或独立工作的多个独立的宽带频带中，改善电力线网络的吞吐量/覆盖/成本性能权衡。

而且，所述电力线通信装置还可选地通过利用一个或多个频带来促进互操作性，以便于与使用先前的电力线技术的节点进行通信。以这种方式，所述电力线通信装置提供了用于建立可升级的网络实施的方式，在所述网络中，现有技术的节点在不损失性能的情况下与新一代的电力线技术一起工作。

更具体而言，所述电力线通信装置使得能够在与当前世界范围的EMC规则和标准保持兼容的同时使用30MHz以上的频率。这是通过使用频率在30MHz以下的信号(如当前由电力线标准和/或规则使用的)和频率在30MHz以上的至少一个其他信号来实现的，而不会由于干扰而损害所述信号中的任何一个的性能。