Un aparato de comunicación (100), que realiza una comunicación de datos,

conectado a una línea de potencia (200) que transmite corriente alterna, incluyendo el aparato de comunicación (100):

un generador de señal de sincronización (130) que genera una señal de sincronización;

un circuito de comunicación de datos (110) que realiza comunicación de datos para transmitir señales de datos a la línea de potencia (200);

dicho generador de señal de sincronización (130) está adaptado para generar la señal de sincronización en base a cruce por cero de un voltaje de la línea de potencia (200),

caracterizado por

un controlador de comunicación (120) que, cuando dicho circuito de comunicación de datos (110) requiere comunicación de datos, transmite señales de control a la línea de potencia (200) utilizando un tiempo de la señal de sincronización, y que, cuando otro aparato de comunicación requiere comunicación de datos, recibe señales de control de la línea de potencia (200),

donde dicho controlador de comunicación (120) determina si el aparato de comunicación (100) adquiere o no el derecho de transmisión según las señales de control, y controla el circuito de comunicación (110) para activar la comunicación de datos cuando dicho controlador de comunicación (120) determina que el aparato de comunicación (100) adquiere el derecho de transmisión,

donde las señales de control son independientes de las señales de datos en al menos uno de la frecuencia y el tiempo

Aparato y procedimiento de comunicación.

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a sistemas y métodos de comunicación por línea de potencia (PLC) para comunicaciones de datos por un sistema de distribución de potencia, y más en concreto, a un dispositivo para facilitar las comunicaciones a través de líneas de potencia y un método de usarlo.

Antecedentes de la invención

En general, cuando un terminal (por ejemplo, un terminal de ordenador) realiza comunicación alámbrica de datos en un entorno de casa, oficina o factoría, hay que realizar mucho trabajo de ingeniería preparatorio antes de que un sistema de comunicación incluyendo el terminal sea capaz de iniciar las operaciones. Esto es debido a que el sistema de comunicación precisa la instalación de conectores y cables como líneas de transmisión a posiciones apropiadas.

Sin embargo, con respecto a las comunicaciones por línea de potencia, el trabajo de ingeniería preparatorio en tales entornos es reducido en comparación con otras tecnologías de comunicación, porque casi todos esos entornos ya tienen muchas líneas de suministro de potencia comercial situadas virtualmente en cada rincón y esquina, mientras usan un suministro de potencia comercial, por ejemplo, corriente alterna 100 V (50 Hz/60 Hz) en Japón o 120 V en los Estados Unidos. Más en concreto, en el caso de PLC, será posible establecer una línea de comunicación de datos con sólo conectar un enchufe de aparato de comunicación a una toma del suministro de potencia comercial.

JP2000-165304A describe un ejemplo de tecnología PLC que utiliza una línea de potencia como una línea de comunicación de datos.

En Japón, está previsto que la banda de frecuencia de 2 MHz a 30 MHz esté abierta a PLC. Actualmente, muchas compañías se hallan en el proceso de búsqueda y desarrollo de tecnología PLC. Sin embargo, por el momento no hay estándar PLC en Japón, y cada compañía tiene especificaciones diferentes para comunicaciones PLC relativas al protocolo, método de modulación, y banda de frecuencia.

En vista de lo anterior, hay una alta posibilidad, durante el uso real, de mezclar diferentes métodos de comunicación PLC en un mismo entorno. Por ejemplo, suponiendo que las personas que viven en un bloque de apartamentos o pisos utilizan aparatos PLC, pueden usar diferentes aparatos de comunicación hechos por diferentes fabricantes. En tal situación, estos diferentes aparatos de comunicación pueden estar conectados simultáneamente a una línea de potencia común.

En tal situación, cada aparato de comunicación puede no demodular señales de los otros aparatos que utilizan diferentes tipos de métodos de comunicación PLC, y pueden reconocer estas señales como ruido. Dado que cada aparato puede no reconocer la existencia de los otros en la línea de potencia común, las señales salidas de diferentes aparatos de comunicación pueden chocar una con otra. En estas condiciones, puede ser casi imposible llevar a cabo una comunicación. Es decir, puede ser casi imposible que estos diferentes aparatos PLC coexistan en una línea de potencia común. Al objeto de facilitar tal coexistencia, estos diferentes aparatos tendrían que experimentar cambios significativos en sus circuitos y controladores.

Por otra parte, una pluralidad de aparatos PLC del mismo tipo son capaces de comunicar uno con otro usando una línea de potencia común porque la multiplexión de señal se lleva a cabo en base a multiplexión por división de tiempo.

Un sistema de comunicación de consulta según EP 1 331 765 A1 incluye una estación principal y una pluralidad de subestaciones conectadas a la estación principal. La estación principal incluye una parte de control de dirección y una parte de control de consulta. La parte de control de dirección divide un ciclo de consulta predeterminado en una pluralidad de tipos de intervalos de consulta teniendo cada uno un número diferente de tiempos de consulta, y contiene direcciones de subestaciones de consulta deseadas correspondientes a los respectivos intervalos de consulta. La parte de control de consulta conmuta los intervalos de consulta y cambia las direcciones en la parte de control de direcciones según los estados de las subestaciones. Cada una de las subestaciones incluye otra parte de control de consulta que envía una respuesta cuando la subestación es consultada por la estación principal. Además, en un sistema de comunicación de consulta según EP 1 331 765 A1 combinado con una red de aparatos eléctricos domésticos, dividiendo un ciclo predeterminado en un intervalo de comunicación de aparatos eléctricos domésticos y un intervalo de comunicación de consulta, es posible evitar la interferencia mutua y realizar coexistencia al usar un recorrido de comunicación mediante la misma línea de potencia eléctrica y análogos.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un aparato de comunicación como el definido en la reivindicación 1 y un método de comunicación como el definido en la reivindicación 18.

Realizaciones preferidas de la presente invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de comunicación.

La figura 2 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 3 es un gráfico que ilustra un ejemplo de una frecuencia característica de una línea de transmisión usando una línea de potencia.

La figura 4 es un gráfico que ilustra un ejemplo de una frecuencia de ruido característica de una toma de pared.

La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un controlador de comunicación.

La figura 6 es un diagrama de forma de onda que ilustra un ejemplo de un formato de señal enviado desde un controlador de comunicación.

La figura 7 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un espectro de señal de señales de control enviadas desde un controlador de comunicación.

La figura 8 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 9 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un sistema que conecta una pluralidad de aparatos de comunicación a una línea de transmisión común en un complejo de apartamentos.

La figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de una operación para resolver un problema oculto del aparato.

La figura 12 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 13 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 14 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 15 es un gráfico de tiempo que ilustra un ejemplo de una operación de una pluralidad de aparatos de comunicación.

La figura 16 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un sistema que conecta una pluralidad de aparatos de comunicación a una línea de transmisión común.

La figura 17 es un diagrama de circuito de bloques que ilustra un aparato de comunicación representado en la figura 1.

Mejor modo de llevar a la práctica la invención

A continuación se describirán varios ejemplos de realización con referencia a las figuras 1 y 17.

Como se representa en la figura 1, un aparato de comunicación 100 está conectado eléctricamente a una línea de transmisión 200. En este ejemplo de realización, el aparato de comunicación opera como un módem, y comunica con un terminal de comunicación (no representado) tal como un ordenador. En particular, el aparato de comunicación 100 puede ser un ordenador personal, un aparato doméstico de información, un Aparato de Internet, o un aparato de red digital, u otros dispositivos análogos.

Como línea de transmisión 200 se usa una línea de potencia instalada en una casa, una oficina o una factoría, por ejemplo, cable con aislamiento de caucho. La línea de potencia suministra electricidad procedente de una red de suministro de potencia comercial, por ejemplo, corriente alterna...

1. Un aparato de comunicación (100), que realiza una comunicación de datos, conectado a una línea de potencia (200) que transmite corriente alterna, incluyendo el aparato de comunicación (100):

un generador de señal de sincronización (130) que genera una señal de sincronización;

un circuito de comunicación de datos (110) que realiza comunicación de datos para transmitir señales de datos a la línea de potencia (200);

dicho generador de señal de sincronización (130) está adaptado para generar la señal de sincronización en base a cruce por cero de un voltaje de la línea de potencia (200),

caracterizado por

un controlador de comunicación (120) que, cuando dicho circuito de comunicación de datos (110) requiere comunicación de datos, transmite señales de control a la línea de potencia (200) utilizando un tiempo de la señal de sincronización, y que, cuando otro aparato de comunicación requiere comunicación de datos, recibe señales de control de la línea de potencia (200),

donde dicho controlador de comunicación (120) determina si el aparato de comunicación (100) adquiere o no el derecho de transmisión según las señales de control, y controla el circuito de comunicación (110) para activar la comunicación de datos cuando dicho controlador de comunicación (120) determina que el aparato de comunicación (100) adquiere el derecho de transmisión,

donde las señales de control son independientes de las señales de datos en al menos uno de la frecuencia y el tiempo.

2. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde una primera banda de frecuencia (13) está asignada a la señal de datos, una segunda banda de frecuencia (12) está asignada a la señal de control, y ambas bandas de frecuencia primera y segunda (12, 13) están en una banda de frecuencia para comunicación.

3. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde el controlador de comunicación (120) transmite la señal de control relacionada con la adquisición del derecho de transmisión en un período de notificación, que es asignado a un método de comunicación del aparato de comunicación, en base a un tiempo de la señal de sincronización, donde el período de notificación está predeterminado en base al método de comunicación.

4. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 3,

donde el controlador de comunicación (120) intenta adquirir el derecho de transmisión en un período de detección de portadora en base a un tiempo de la señal de sincronización.

5. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 4,

donde el controlador de comunicación (120) supervisa una señal de control en el período de notificación asignado al método de comunicación, identifica si una pluralidad de aparatos de comunicación adquieren o no el derecho de transmisión en un período de control siguiente, donde en un caso donde el aparato de comunicación (100) adquiere el derecho de transmisión, si el aparato de comunicación detecta que otro de los aparatos de comunicación que emplean otro método de comunicación también adquiere el derecho de transmisión en el mismo período de detección de portadora, el aparato de comunicación abandona el derecho de transmisión adquirido.

6. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 5,

donde el controlador de comunicación (120) adquiere un derecho de transmisión siguiente.

7. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 4,

donde el controlador de comunicación (120) cuenta tanto un número de veces de adquisición del derecho de transmisión como un número de adquisiciones y un número de veces que una pluralidad de aparatos de comunicación que emplean métodos de comunicación diferentes uno de otro adquieren el derecho de transmisión simultáneamente como un número de colisión, donde si una frecuencia de colisión determinada tanto por el número de adquisiciones como el número de colisiones no es menor que un número predeterminado, el aparato de comunicación (100) para de enviar una portadora en el período de detección de portadora durante un tiempo predeterminado.

8. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde el controlador de comunicación (120) transmite una señal de control relacionada con adquirir el derecho de transmisión a la línea de transmisión (200) si el aparato de comunicación (120) detecta que otro aparato de comunicación que emplea el mismo método de comunicación adquiere el derecho de transmisión.

9. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde en una condición donde tanto un sistema en casa, que es un método de comunicación usando la línea de potencia (200) en una casa del usuario, como un sistema de acceso, que es el otro método de comunicación, se usan comúnmente en la línea de transmisión (200), el controlador de comunicación (120) controla el derecho de transmisión en base a datos de identificación asignados a su método de comunicación, que es el sistema en casa o el sistema de acceso.

10. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 9,

donde en una condición donde una banda de frecuencia usada para comunicación en una línea de potencia (200) se divide en al menos una primera banda, una segunda banda y una tercera banda, que son diferentes una de otra, y una primera señal, que el circuito de comunicación de datos (110) del sistema en casa transmite a la línea de potencia, es asignada tanto a ambas bandas primera y segunda, una segunda señal, que el controlador de comunicación (120) del sistema en casa transmite a la línea de potencia (200), es asignada a la segunda banda, y una tercera señal, que el circuito de comunicación de datos (110) transmite a la línea de potencia (200), es asignada a la tercera banda, si otro aparato de comunicación, que pertenece al sistema de acceso, obtiene el derecho de transmisión para la tercera banda, entonces el aparato de comunicación (100) puede operar para obtener el derecho de transmisión para la primera banda si el aparato de comunicación pertenece al sistema en casa.

11. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 4,

donde el controlador de comunicación (120) supervisa la señal de control en el período de notificación asignado a cada método de comunicación, y determina si una pluralidad de aparatos de comunicación, que pertenecen a métodos de comunicación diferentes uno de otro, están conectados a la línea de potencia (200).

12. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 3,

donde el controlador de comunicación (120) supervisa la aparición de la señal de control en el período de notificación asignado a cada método de comunicación, cuenta el número de la señal de control, y adquiere el derecho de transmisión durante al menos un período predeterminado si el número no es menor que un número predeterminado.

13. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 3,

donde el controlador de comunicación (120) supervisa la aparición de la señal de control en el período de notificación asignado a cada método de comunicación, cuenta el número de la señal de control que pertenece a otro método de comunicación, y adquiere el derecho de transmisión durante al menos un período predeterminado si el número no es mayor que un número predeterminado.

14. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 3,

donde el controlador de comunicación (120) supervisa la aparición de la señal de control en el período de notificación asignado a cada método de comunicación, cuenta el número de la señal de control que pertenece a otro método de comunicación, y, si el número no es menor que un número predeterminado, deja de transmitir datos durante al menos un período predeterminado a condición de que el aparato de comunicación u otro aparato de comunicación perteneciente al mismo método de comunicación que el aparato de comunicación no logre adquirir el derecho de transmisión si el número no es menor que un número predeterminado.

15. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1 incluyendo además:

un circuito de conmutación (140), situado en una línea de transmisión entre el circuito de comunicación de datos y la línea de potencia (200), que puede operar para desconectar la línea de transmisión según una instrucción del controlador de comunicación (120).

16. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde el circuito de comunicación de datos (110) puede operar para realizar otra comunicación de datos utilizando una línea de transmisión diferente de la línea de potencia (200).

17. El aparato de comunicación (100) según la reivindicación 1,

donde el controlador de comunicación (120) controla el apagado del circuito de comunicación durante un cierto período si el aparato de comunicación no logra adquirir el derecho de transmisión.

18. Un método de comunicación para realizar comunicación de datos, utilizando un aparato de comunicación (100) conectado a una línea de potencia (200) que transmite corriente alterna, incluyendo el método de comunicación:

generar una señal de sincronización;

realizar comunicación de datos para transmitir señales de datos a la línea de potencia (200);

generar la señal de sincronización en base a cruce por cero de un voltaje de la línea de potencia (200),

caracterizado por los pasos adicionales de

transmitir, cuando dicho aparato de comunicación requiere comunicación de datos, señales de control a la línea de potencia (200) utilizando un tiempo de la señal de sincronización y recibir, cuando otro aparato de comunicación requiere comunicación de datos, señales de control de la línea de potencia (200),

determinar si el aparato de comunicación (100) adquiere o no el derecho de transmisión según las señales de control, y controlar para activar la comunicación de datos cuando se determina que el aparato de comunicación (100) adquiere el derecho de transmisión,

donde las señales de control son independientes de las señales de datos en al menos uno de la frecuencia y el tiempo.