Procedimiento para la valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal eléctrica.

Procedimiento para la valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal BPL

(banda ancha sobre líneas eléctricas), particularmente para evitar una influencia mutua entre la señal BPL y otra señal, en donde la señal BPL presenta una pluralidad de subportadoras y en cada una de las subportadoras se puede transmitir un símbolo respectivamente, que comprende las etapas de:

extracción de un valor de recepción y[k] de una subportadora de una señal BPL recibida,

corrección del valor de recepción y[k] mediante el uso de una función estimada de transmisión H del canal de transmisión, decisión por un símbolo d[k], que está codificado en el valor de recepción y[k],

distorsionado del símbolo d[k] mediante la función estimada de transmisión H del canal de transmisión,

formación de una diferencia entre el valor de recepción y[k] y la señal preparada d[k]. H, y

decisión acerca de la usabilidad de la subportadora en base a la diferencia y[k] - d[k]. H

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2011/001477.

Solicitante: POWER PLUS COMMUNICATIONS AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Am Exerzierplatz 2 68167 Mannheim ALEMANIA.

Inventor/es: EHRLICH,HANS-JÜRGEN, RINDCHEN,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/54 (Sistemas de transmisión vía líneas de distribución de energía (en los sistemas de señales de alarma G08B 25/06))

PDF original: ES-2487791_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal eléctrica.

La invención se refiere a un procedimiento para la valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal BPL (banda ancha sobre líneas eléctricas), particularmente para evitar una influencia mutua entre la señal BPL y otra señal, en donde la señal BPL presenta una pluralidad de subportadoras y en cada una de las subportadoras se puede transmitir un símbolo respectivamente.

En una comunicación BPL (banda ancha sobre líneas eléctricas) se transmiten datos a través de la red de suministro eléctrico. BPS se utiliza particularmente en edificios, si bien también se puede utilizar para proporcionar la "última milla", es decir, la conexión de edificios a la red de comunicaciones. Los datos se modulan en una pluralidad de subportadoras (por ejemplo 1536). El tipo de modulación se elige habitualmente para cada subportadora por separado, en función de la calidad de la subportadora. Se utilizan, por ejemplo, QPSK (Quadrature Phase Shift 15 Keying (modulación por desplazamiento de fase)) o 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation (modulación de amplitud en cuadratura)). La transmisión se produce generalmente sobre la base de OFDM (Orthogonal Frecuency División Multiplexing (multiplexación por división de frecuencias ortogonales)). El espectro de frecuencias BPL se encuentra por lo general en un intervalo comprendido entre 2 MHz y 3 MHz y se solapa por lo tanto con frecuencias útiles de diferentes servicios de radiotransmisión. Puesto que una red de suministro eléctrico no está habitualmente 2 optimizada en lo que respecta a su comportamiento de radiación, no se puede descartar una colisión entre los servicios y las aplicaciones BPL.

Por ello, en la práctica se suprimen de la señal BPL determinados intervalos de frecuencia "a proteger" (notching (muescas)), para evitar colisiones y garantizar una coexistencia entre BPL y servicios de radiotransmisión. La 25 supresión de los intervalos de frecuencia significa en la práctica que algunas subportadoras individuales de la señal BPL no se utilizan para la transmisión de datos.

Básicamente se puede distinguir entre Notching estático y dinámico. En el Notching estático se suprime un intervalo de frecuencia de forma permanente, para proteger servicios especialmente sensibles o relevantes para la seguridad. 3 Mediante un Notching estático se suprimen, por ejemplo, frecuencias de radioaficionados de la señal BPL. En el Notching dinámico sólo se suprime un intervalo de frecuencias cuando se encuentra efectivamente presente una señal útil del servicio de radiotransmisión. En la actualidad el Notching dinámico sólo se discute para las frecuencias de radio de onda corta, dado que en este caso la propagación del servicio está sujeta a diferentes fenómenos físicos, que son difíciles de prever. En contraposición al Notching estático de emisoras de radio, un Notching 35 dinámico puede aumentar en este campo circundante el espectro útil de frecuencia BPL en aproximadamente un 2%.

Un requisito técnico reside en la detección de una señal de onda corta "a proteger", que presenta la intensidad de campo de recepción necesaria para un receptor de uso comercial. En el documento DE6312839T2 se describe un 4 posible concepto para la detección de este tipo de señales. Antes de iniciar una actividad PLC (PowerLine Communication (comunicación mediante cable eléctrico)) se escanea la totalidad del espectro de frecuencia potencialmente utilizado por el sistema PLC y se detectan las fuentes radioeléctricas existentes. Alternativamente o adicionalmente se describe que se aprovechan huecos en la trama de tiempo o en la banda de frecuencias para la detección de radiotransmisores. Por huecos en la trama de tiempo se deben de entender intervalos de tiempo sin 45 actividad PLC; huecos en la banda de frecuencias significan en la comunicación PLC intervalos de frecuencia no utilizados. Se describen además procedimientos especiales de correlación para mejorar aún más los mecanismos de detección.

En el procedimiento descrito en el documento DE6312839T2 resulta inconveniente que para la aplicación del 5 procedimiento no puede estar presente ninguna actividad PLC. Esto da lugar a que todo el sistema PLC o en el mejor de los casos subportadoras individuales del sistema PLC deban de estar desconectadas o desactivadas para la detección. Si varía una señal útil en el funcionamiento continuo del sistema, no se puede actuar sobre ello rápidamente, dado que en primer lugar se tiene que esperar o provocar a propósito la siguiente fase de inactividad. Esto puede ser necesario, por ejemplo, cuando durante la última detección sólo se pudo recibir muy débilmente un 55 radiotransmisor de onda corta debido a perturbaciones atmosféricas. Según las indicaciones del estándar ETSI TS 12578 se tiene que producir un Notch en la señal BPL en menos de 15 segundos, después de que se haya activado un sistema de radiotransmisión en colisión, es decir, la señal BPL puede perturbar un máximo de 15 segundos al sistema de radiotransmisión. Por lo tanto, si la perturbación atmosférica desaparece, debe de ser posible una recepción sin perturbación en un intervalo de 15 segundos.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de conformar y perfeccionar un procedimiento del tipo mencionado en la introducción, de tal forma que sea posible una valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal BPL también en el funcionamiento continuo del sistema BPL y al mismo tiempo pueda reaccionar 5 rápidamente y de forma eficaz a fuentes de señal variables en colisión.

El presente objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1. Según ello, el procedimiento comprende las etapas de: extracción de un valor de recepción y[k] de una subportadora de una señal BPL recibida, corrección del valor de recepción y[k] mediante el uso de una función estimada de 1 transmisión H del canal de transmisión, decisión por un símbolo d[k], que está codificado en el valor de recepción y[k], distorsionado del símbolo d[k] mediante la función estimada de transmisión H del canal de transmisión, formación de una diferencia entre el valor de recepción y[k] y la señal preparada d[k]- H, y decisión acerca de la usabilidad de la subportadora en base a la diferencia y[k] - d[k]- H.

De acuerdo con la invención se ha reconocido en primer lugar que para una valoración fiable de la usabilidad de una subportadora en una señal BPL no se debe de esperar necesariamente a fases de inactividad y que tampoco es necesario provocar éstas a propósito. Más bien, mediante el uso de una preparación adecuada de señal durante el funcionamiento continuo del sistema BPL se puede determinar la existencia de otra señal en una subportadora. Para ello se extrae en primer lugar de acuerdo con la invención un valor de recepción y[k] de la subportadora a valorar de 2 la señal BPL. La extracción se realiza habitualmente mediante una demodulación de la señal BPL. Si la señal BPL está modulada, por ejemplo, mediante OFDM, se forma el valor de recepción y[k] mediante una demodulación OFDM y representa un valor de exploración de una subportadora de la señal BPL. En el valor de recepción y[k] está codificado un símbolo que se extrae en las siguientes etapas. Para ello se corrige en primer lugar el valor de recepción y[k],

El símbolo enviado en la subportadora a través del canal de transmisión se distorsiona durante la transmisión a través del canal de transmisión. Las distorsiones pueden comprender un desplazamiento de fase, una distorsión de amplitud y/o similares. Matemáticamente, el comportamiento del canal de transmisión se describe mediante su función... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la valoración de la usabilidad de una subportadora de una señal BPL (banda ancha sobre líneas eléctricas), particularmente para evitar una influencia mutua entre la señal BPL y otra señal, en

donde la señal BPL presenta una pluralidad de subportadoras y en cada una de las subportadoras se puede transmitir un símbolo respectivamente, que comprende las etapas de:

extracción de un valor de recepción y[k] de una subportadora de una señal BPL recibida,

corrección del valor de recepción y[k] mediante el uso de una función estimada de transmisión H del canal de transmisión,

decisión por un símbolo d[k], que está codificado en el valor de recepción y[k],

distorsionado del símbolo d[k] mediante la función estimada de transmisión H del canal de transmisión, formación de una diferencia entre el valor de recepción y[k] y la señal preparada d[k]- H, y decisión acerca de la usabilidad de la subportadora en base a la diferencia y[k] - d[k]- H.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se decide acerca de la usabilidad de la subportadora en base al valor esperado del cuadrado del valor absoluto de la diferencia y[k] - d[k]- H, en donde el valor esperado se forma a partir de una pluralidad de diferencias, preferentemente al menos 1, de forma particularmente preferida al menos 1.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la decisión acerca de la usabilidad de la subportadora se forma mediante un decisor de valor umbral, en donde en caso de quedar por debajo de un valor umbral predeterminado, se aprovecha la subportadora, y en caso de superar el valor umbral, se suprime la subportadora.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la valoración de la subportadora se realiza periódicamente, preferentemente con una duración de periodo menor que 15 s.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la etapa de la 35 decisión por un símbolo la señal de recepción corregida se decodifica mediante un decodificador de señal, y el

símbolo decodificado a se asigna un símbolo d[k] mediante un mapeador de símbolos, que ha sido enviado con mayor probabilidad.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque entre el decodificador de señal y el 4 mapeador de símbolos se realiza una corrección de errores, preferentemente una corrección de errores hacia

adelante.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se realiza una detección de errores de bloque, y porque sólo entran en la valoración tramas de la señal BPL que han sido correctamente

recibidas.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la otra señal comprende una señal de radio, particularmente una señal de radio o una señal de radioaficionado.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque las subportadoras a valorar se

preseleccionan en base a una lista predeterminada de frecuencias potencialmente a proteger.

1. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el resultado de la valoración se emplea para la determinación de parámetros de Notching para una señal BPL, en donde mediante el

Notching se suprimen frecuencias en la señal BPL, en donde se realiza una valoración de una subportadora y en donde en base a la valoración de la subportadora se decide a favor o en contra de una supresión de la subportadora.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza un filtro Notch para la

supresión de la subportadora, en donde la frecuencia central del filtro Notch se corresponde con la frecuencia central de la subportadora, y en donde el filtro Notch presenta preferentemente un ancho de banda de un múltiplo de 5 kHz, de forma especialmente preferida un ancho de banda de 1 kHz.