Оценка синхронизации для настройки скорости передачи данных в системе связи

Оценка синхронизации для настройки скорости передачи данных в системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу связи, устройству связи и системе связи для осуществления связи между различными устройствами связи с помощью общего канала связи за счет совместного использования полосы частот связи.

Уровень техники

В системе связи с использованием связи по линиям электропередач (PLC) или беспроводной LAN (локальной сети) различные устройства связи осуществляют связь друг с другом с помощью общего канала передачи данных за счет совместного использования полосы частот связи. В соответствии с этим, когда множество устройств связи одновременно передает сигналы в канал передачи данных, возникают помехи, и поэтому сложно осуществлять связь. Следовательно, необходимо избегать такого конфликта при осуществлении доступа множества устройств связи к каналу передачи данных.

В качестве одного из способов избегания такого конфликта при осуществлении доступа известен CSMA/CA (многостанционный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов). При CSMA/CA каждое устройство связи идентифицирует использование канала передачи данных и передает сигнал в течение интервала времени, в котором другие устройства связи не используют данный канал передачи данных. В частности, устройство связи устанавливает, имеется ли несущая (несущий сигнал) сигнала, передаваемого другим устройством связи. Когда устройство связи обнаруживает несущую, устройство связи ожидает завершения связи, осуществляемой другим устройством связи. При этом если устройство связи не обнаруживает несущую, устройство связи пытается передать сигнал после дополнительного ожидания в течение времени ожидания, называемого временем выдержки. Благодаря определению времени выдержки на основе случайного значения или чего-то подобного, даже при совместном использовании множеством устройств связи одного и того же канала передачи данных, можно понизить частоту возникновения конфликтов и дополнительно увеличить эффективность использования канала передачи данных.

Как известный метод, относящийся к связи с использованием CSMA/CA, он, как известно, выполняет мультиплексирование кадров для улучшения эффективности кадров (например, см. Патентную литературу (PTL) 1). Кроме того, известен метод, позволяющий CSMA и TDMA (многостанционный доступ с временным разделением) существовать одновременно в одном канале передачи данных (например, см. PTL 2).

Список библиографических ссылок

Патентная литература

PTL 1: JP-A-2006-246035,

PTL 2: JP-A-2007-166104,

Сущность изобретения

Техническая проблема

Сеть связи, соединенная с устройством связи по линиям электропередач, осуществляющим известную связь по линиям электропередач, включает в себя одно или более устройств связи по линиям электропередач в качестве ведомых устройств и устройства связи по линиям электропередач в качестве ведущих устройств для управления ими. Имеется верхний предел общего числа устройств связи по линиям электропередач, используемых в качестве ведущих, и устройств связи по линиям электропередач, используемых в качестве ведомых, которые могут подключаться к одной сети связи или общему каналу передачи данных, например, оно ограничивается 255. Кроме того, важно, чтобы относительно низкоскоростные устройства связи по линиям электропередач, которым не требуются высокоскоростные управляющие данные и команды, могли существовать одновременно с известными высокоскоростными устройствами связи по линиям электропередач без оказания влияния на характеристики высокоскоростных устройств связи по линиям электропередач.

Однако, согласно используемым заявкам, имеется случай, в котором требуемый процесс не может осуществляться в диапазоне ограниченного числа устройств связи по линиям электропередач в указанной одной сети связи.

Например, известное устройство связи по линиям электропередач, используемое в качестве ведущих или ведомых, должно обнаруживать сигналы радиомаяка, периодически передаваемые с устройств связи по линиям электропередач, используемых в качестве ведущих, либо каждое ведомое устройство должно точно идентифицировать выделенный ему временной слот. В соответствии с этим, для осуществления управления передачей данных необходимо использовать микрокомпьютер с высокой производительностью или быстродействующие логические схемы. Такой микрокомпьютер с высокой производительностью или что-то подобное является дорогостоящим.

Если необходимо установить дополнительное количество устройств связи по линиям электропередач, предпочтительно, чтобы устанавливаемые дополнительные устройства связи по линиям электропередач были как можно дешевле. В этом случае одновременной передачи сигналов с сигналами, передаваемыми другими устройствами связи по линиям электропередач, обязательно следует избегать таким же образом, как и в устройствах связи по линиям электропередач, используемых в качестве ведущих или ведомых.

Решение проблемы

Цель изобретения состоит в предложении недорогого способа связи, устройства связи и системы связи, позволяющих избежать конфликта сигналов с сигналами, передаваемыми другим устройством связи.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, предлагается устройство связи, осуществляющее обмен данными с другим устройством связи, подключенным к каналу передачи данных и совместно с ним использующим полосу частот связи, при этом указанное устройство связи включает в себя приемный блок, который по каналу передачи данных принимает данные, содержащие временную информацию, на основе времени передачи при передаче синхросигнала в канал передачи данных из устройства передачи синхросигнала с заданным циклом, причем синхросигнал предназначен для синхронизации множества устройств связи; передающий блок, который передает данные в канал передачи данных; и блок управления передачей данных для передачи данных в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала.

В указанном устройстве связи оценивается период, в течение которого синхросигнал, такой как сигнал радиомаяка, поступает в канал передачи данных, и данные могут передаваться в некоторый момент времени за пределами этого периода. То есть даже в случае устройства связи, не способного идентифицировать синхросигнал, при осуществлении связи можно избежать конфликта с синхросигналом. В соответствии с этим может быть реализовано недорогое устройство связи, позволяющее избежать конфликтов сигналов с сигналами, передаваемыми другими устройствами связи.

В указанном устройстве связи блок управления передачей данных может осуществлять оценку периода отсутствия синхросигнала на основе продолжительности передачи синхросигнала и управляет передающим блоком для передачи данных в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала.

В указанном устройстве связи период отсутствия синхросигнала в канале передачи данных оценивается на основе времени, периода и продолжительности передачи синхросигнала, при этом можно дополнительно осуществлять точную синхронизацию даже при незначительной возможности идентификации синхросигнала.

В указанном устройстве связи приемный блок может принимать по каналу передачи данных первые данные, содержащие первую временную информацию, на основе первого времени передачи при передаче первого синхросигнала в канал передачи данных из первого устройства передачи синхросигнала с первым заданным циклом, причем устройство связи и первое устройство передачи синхросигнала входят в первую сеть, и принимать вторые данные, содержащие вторую временную информацию, на основе второго времени передачи при передаче второго синхросигнала в канал передачи данных из второго устройства передачи синхросигнала со вторым заданным циклом, причем второе устройство передачи синхросигнала и другое устройство связи, за исключением первого устройства связи входят во вторую сеть, а блок управления передачей данных может осуществлять оценку периода отсутствия синхросигнала, в течение которого первый синхросигнал и второй синхросигнал отсутствуют в канале передачи данных, на основе первой временной информации, второй временной информации, первого заданного цикла и второго заданного цикла, которые принимаются приемным блоком, и управлять передающим блоком для передачи данных в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала.

В указанном устройстве связи, даже в системе связи, в которой имеется множество сетей с различными синхросигналами, связь может осуществляться без конфликтов с синхросигналами, используемыми в сетях.

В указанном устройстве связи блок управления передачей данных может осуществлять оценку периода отсутствия синхросигнала на основе первого интервала, в течение которого передается первый синхросигнал, и второго интервала, в течение которого передается второй синхросигнал, и управлять передающим блоком для передачи данных в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала.

В указанном устройстве связи, даже в системе связи, в которой имеется множество сетей с различными синхросигналами, период отсутствия синхросигнала в канале передачи данных оценивается на основе времени, периода и продолжительности передачи синхросигнала, при этом можно дополнительно осуществлять точную синхронизацию даже при отсутствии возможности идентификации синхросигнала.

Указанное устройство связи может дополнительно содержать запоминающее устройство, которое предварительно запоминает информацию о заданном цикле и информацию о продолжительности.

В указанном устройстве связи приемный блок может осуществлять прием данных, содержащих информацию о заданном цикле и информацию о продолжительности в дополнение к временной информации.

В указанном устройстве связи, даже в недорогом устройстве связи, не способном идентифицировать синхросигнал, возможно получение информации об обычном периоде и длительности синхросигнала, тем самым можно избежать конфликта с синхросигналом при передаче данных.

В указанном устройстве связи блок управления передачей данных может вставлять информацию о времени передачи данных, подлежащих передаче передающим блоком, в подлежащие передаче данные на основе первой временной информации, принимаемой приемным блоком.

В указанном устройстве связи, даже если устройство связи, являющееся целью связи, не способно идентифицировать синхросигнал, передача текущего времени может осуществляться на основе синхросигнала в качестве эталона. Кроме того, когда связь осуществляется между сетями с различными синхросигналами и устройство связи функционирует в качестве ретрансляционного устройства, может передаваться синхронная информация о сети, в которую входит устройство связи, на устройство связи, функционирующее в качестве ретрансляционного устройства другой сети. В соответствии с этим, даже если множество сетей находится в асинхронном состоянии, можно осуществлять связь между сетями и в то же время избегать времени передачи синхронных сигналов сетей за счет уведомления о синхронной информации.

В указанном устройстве связи для осуществления связи по линиям электропередач в качестве канала передачи данных может использоваться линия электропередач.

В указанном устройстве связи даже при осуществлении связи по линиям электропередач можно недорогим способом избежать конфликта сигналов с сигналами, передаваемыми другим устройством связи. В частности, можно избежать конфликта с синхросигналами, содержащими важную информацию, и тем самым можно реализовать устойчивую связь.

Указанное устройство связи может дополнительно содержать таймер для отчета времени, прошедшего с момента, в который происходит обновление таймера в соответствии с принятой временной информацией.

В указанном устройстве связи временная информация может указывать на время, прошедшее заблаговременно от момента приема синхросигнала до момента передачи данных.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается система связи, снабженная множеством устройств связи, подключенных к каналу передачи данных и совместно использующих полосу частот связи, причем указанная система связи включает в себя первое устройство связи, которое передает синхросигнал для синхронизации множества устройств связи в канал передачи данных с заданным циклом; второе устройство связи, которое передает данные, содержащие временную информацию, на основе времени передачи, если синхросигнал передается в канал передачи данных первым устройством связи; и третье устройство связи, которое принимает данные, принимаемые от второго устройства связи в качестве принимаемых данных, и передает передаваемые данные в канал передачи данных, причем третье устройство связи осуществляет оценку периода отсутствия синхросигнала, в течение которого синхросигнал в канале передачи отсутствует, на основе временной информации, входящей в принимаемые данные, и заданного цикла, с которым выполняется передача синхросигнала, и управление передачей передаваемых данных в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала.

В указанной системе связи оценивается период, в течение которого синхросигнал, такой как сигнал радиомаяка, поступает в канал передачи данных, и данные могут передаваться в некоторый момент времени за пределами этого периода. То есть даже в случае устройства связи, не способного идентифицировать синхросигнал, при осуществлении связи можно избежать конфликта с синхросигналом. В соответствии с этим может быть реализовано недорогое устройство связи, позволяющее избежать конфликтов сигналов с сигналами, передаваемыми другими устройствами связи.

В указанной системе связи для осуществления связи по линиям электропередач в качестве канала передачи данных может использоваться линия электропередач.

В указанной системе связи даже при осуществлении связи по линиям электропередач можно недорогим способом избежать конфликта сигналов с сигналами, передаваемыми другим устройством связи. В частности, можно избежать конфликта с синхросигналами, содержащими важную информацию, и тем самым можно реализовать устойчивую связь.

Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ связи для осуществления связи между множеством устройств связи, подключенных к каналу передачи данных и совместно использующих полосу частот связи, при этом указанный способ связи включает в себя шаг приема для приема по каналу передачи данных принимаемых данных, содержащих временную информацию, на основе времени передачи при передаче синхросигнала в канал передачи данных из устройства передачи синхросигнала с заданным циклом, причем синхросигнал предназначен для синхронизации множества устройств связи; шаг управления передачей для оценки периода отсутствия синхросигнала, в течение которого синхросигнал в канале передачи отсутствует, на основе временной информации, входящей в принимаемые данные, и заданного цикла, и для управления передаваемыми данными, подлежащими передаче в пределах расчетного периода отсутствия синхросигнала; и шаг передачи для передачи передаваемых данных в канал передачи данных.

В указанном способе связи оценивается период, в течение которого синхросигнал, такой как сигнал радиомаяка, поступает в канал передачи данных, тем самым данные могут передаваться в некоторый момент времени за пределами этого периода. То есть, даже в случае устройства связи, не способного идентифицировать синхросигнал, при осуществлении связи можно избежать конфликта с синхросигналами. В соответствии с этим может быть реализовано недорогое устройство связи, позволяющее избежать конфликтов сигналов с сигналами, передаваемыми другими устройствами связи.

В указанном способе связи для осуществления связи по линиям электропередач в качестве канала передачи данных может использоваться линия электропередач.

В указанном способе связи даже при осуществлении связи по линиям электропередач можно недорогим способом избежать конфликта сигналов с сигналами, передаваемыми другим устройством связи. В частности, можно избежать конфликта с синхросигналами, содержащими важную информацию, и тем самым можно реализовать устойчивую связь.

Полезные эффекты изобретения

В соответствии с изобретением, можно недорогим способом избежать конфликта сигналов с сигналами, передаваемыми другими устройствами связи. Например, устройство связи, используемое в качестве ведомого нижнего уровня и не выполняющее функции приема сигнала радиомаяка, и устройство связи, используемое в качестве ведомого и выполняющее функцию приема сигнала радиомаяка, подключаются к общему каналу передачи данных для настройки системы связи. В соответствии с этим можно существенно понизить стоимость устройства связи, используемого в качестве ведомого нижнего уровня, и предотвратить конфликт между сигналом, передаваемым устройством связи, используемым в качестве ведомого нижнего уровня, и сигналом радиомаяка.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - внешний перспективный вид, иллюстрирующий переднюю сторону PLC-модема в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 2 - внешний перспективный вид, иллюстрирующий заднюю сторону PLC-модема в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 3 - диаграмма, иллюстрирующая пример оборудования PLC-модема в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 4 - диаграмма, поясняющая цифровую обработку сигналов PLC-модема в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации системы связи по линиям электропередач в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 6 - диаграмма, иллюстрирующая пример таблицы управления ведомым устройством, реализуемого в PLC-модеме (ведущем устройстве) в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 7 - диаграмма, иллюстрирующая пример таблицы управления ведомым устройством нижнего уровня, реализуемого в PLC-модеме (ведомом устройстве) в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 8 - временная диаграмма, иллюстрирующая пример данных, передаваемых в линию электропередач, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 9 - структурная схема, иллюстрирующая пример функционирования PLC-модема (ведомого устройства) во время передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 10 - структурная схема, иллюстрирующая пример функционирования PLC-модема (ведомого устройства нижнего уровня) во время передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 11 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации системы связи по линиям электропередач, содержащей множество сетей связи по линиям электропередач в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 12 - структурная схема, иллюстрирующая пример функционирования PLC-модема (ведомого устройства нижнего уровня) во время передачи данных в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 13 - временная диаграмма, иллюстрирующая пример данных, передаваемых в линию электропередач в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Описание вариантов осуществления

Ниже со ссылками на чертежи описаны способ связи, устройство связи и система связи в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 1 - внешний перспективный вид, иллюстрирующий переднюю сторону PLC-модема (модема связи по линиям электропередач) 100 в качестве примера устройства связи по линиям электропередач, а Фиг. 2 - внешний перспективный вид, иллюстрирующий заднюю сторону PLC-модема 100. Показанный на Фиг. 1 и Фиг. 2 PLC-модем 100 имеет кожух 101, а на передней стороне кожуха 101 предусмотрен блок индикации 105, такой как LED (светодиод).

Как показано на Фиг. 2, на задней стороне кожуха 101 предусмотрены разъем питания 102, модульный разъем 103 для LAN (локальной сети), такой как RJ45, и переключатель 104 для переключения режима работы.

На верхней стороне кожуха 101 предусмотрена кнопка 106. Кнопка 106 выполняет функцию установочной кнопки запуска процесса (процесса регистрации) для перевода PLC-модема 100 в состояние передачи данных. Кнопка 106 предусмотрена на верхней стороне кожуха 101 в качестве примера, но ее положение этим не ограничивается.

Разъем питания 102 подключается к кабелю питания (не показан), а модульный разъем 103 подключается к кабелю LAN (не показан). PLC-модем 100 может быть дополнительно снабжен Dsub-разъемом (D-образным миниатюрным разъемом) для подключения Dsub-кабеля.

PLC-модем 100 приведен в качестве примера устройства связи по линиям электропередач, но в качестве такого устройства связи по линиям электропередач может использоваться электронное устройство, снабженное установленным в нем PLC-модемом. В качестве такого электронного устройства могут использоваться, например, такие бытовые устройства, как телевизоры, телефоны, видеодекодеры и телевизионные приставки, а также такая оргтехника, как персональные компьютеры, факсимильные аппараты и принтеры.

PLC-модем 100 подключен к линии электропередач 700, образуя вместе с другим PLC-модемом 100 систему связи по линиям электропередач.

Далее, на Фиг. 3 изображен в основных чертах пример аппаратной конфигурации PLC-модема 100. PLC-модем 100 содержит электронный модуль 200 и импульсный источник питания 300. Импульсный источник питания 300 подает различные типы (например, +1,2 В, +3,3 В, +12 В) напряжения на электронный модуль 200 и настраивается, например, за счет включения в его состав импульсного трансформатора и преобразователя постоянного тока (оба не показаны).

Электронный модуль 200 снабжен главной IC (интегральной схемой) 210, AFE-IC (интегральной схемой аналогового входного блока) 220, PHY-IC (интегральной схемой физического уровня) Ethernet (зарегистрированный товарный знак) 230, фильтром нижних частот (LPF) 251, IC формирователя 252, полосовым фильтром (BPF) 260, соединителем 270, IC AMP (усилителя) 281 и IC ADC (аналого-цифрового преобразования) 282. Импульсный источник питания 300 и соединитель 270 подключены к разъему питания 102 и дополнительно подключены к линии электропитания 700 через кабель питания 600, сетевой штепсель 400 и штепсельную розетку 500. Кроме того, главная IC 210 служит в качестве схемы управления для осуществления связи по линиям электропередач.

Главная IC 210 включает в себя CPU (центральный процессор) 211, блок PLC MAC (уровня управления доступом к среде связи по линиям электропередач) 212 и блок PLC PHY (физического уровня связи по линиям электропередач) 213.

CPU 211 снабжен установленным в нем 32-битовым RISC-процессором (процессором с ограниченным набором команд). Блок PLC MAC 212 управляет уровнем MAC (управления доступом к среде) передаваемых и принимаемых сигналов, а блок PLC PHY 213 управляет PHY-уровнем (физическим уровнем).

AFE-IC 220 содержит DA-преобразователь (DAC: цифроаналоговый преобразователь) 221, AD-преобразователь (ADC: аналого-цифровой преобразователь) 222 и регулируемый усилитель (VGA: усилитель с регулируемым усилением) 223. Соединитель 270 содержит обмоточный трансформатор 271 и разделительные конденсаторы 272а и 272b.

CPU 211 управляет операциями блока PLC MAC 212 и блока PLC PHY 213 с использованием данных, хранящихся в памяти 240, и управляет всем PLC-модемом 100.

Вкратце, передача данных осуществляется PLC-модемом 100 следующим образом. Вводимые с модульного разъема 103 данные передаются в главную IC 210 через PHY-IC Ethernet 230, а передаваемый цифровой сигнал формируется путем выполнения цифровой обработки сигналов. Сформированный передаваемый цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал с помощью DA-преобразователя (DAC) 221 в составе AFE-IC 220 и выдается в линию электропередач 700 через фильтр нижних частот 251, IC формирователя 252, соединитель 270, разъем питания 102, кабель питания 600, сетевой штепсель 400 и штепсельную розетку 500.

Принимаемый из линии электропередач 700 сигнал передается в полосовой фильтр 260 через соединитель 270, и усиление сигнала регулируется регулируемым усилителем (VGA) 223 в составе AFE-IC 220, а затем сигнал преобразуется в цифровой сигнал с помощью AD-преобразователя (ADC) 222. Преобразованный цифровой сигнал передается в главную IC 210 и преобразуется в цифровые данные путем выполнения цифровой обработки сигналов. Преобразованные цифровые данные выдаются с модульного разъема 103 через PHY-IC Ethernet 230.

Ниже описан пример цифровой обработки сигналов, выполняемой главной IC 210. PLC-модем 100 использует сигналы с несколькими несущими, такие как сигналы OFDM (мультиплексирования с ортогональным делением частот), формируемые с использованием множества поднесущих. PLC-модем 100 преобразует данные цели передачи данных в передаваемые сигналы с несколькими несущими, такие как сигналы OFDM, выдает указанные сигналы, обрабатывает принимаемые сигналы с несколькими несущими, такие как сигналы OFDM, и преобразует их в принимаемые данные. Цифровая обработка сигналов для указанных преобразований выполняется, в основном, в блоке PLC PHY 213.

Пример функциональной конфигурации, необходимой для выполнения цифровой обработки сигналов блоком PLC PHY 213, приведен на Фиг. 4. В приведенном на Фиг. 4 примере показана конфигурация случая выполнения передачи OFDM с использованием преобразования элементарных волн. Как показано на Фиг. 4, блок PLC PHY 213 выполняет функции блока управления преобразованием 10, сопоставителя символов 11, последовательно-параллельного преобразователя (S/P преобразователя) 12, обратного преобразователя элементарных волн 13, преобразователя элементарных волн 14, параллельно-последовательного преобразователя (P/S преобразователя) 15 и обращенного сопоставителя 16.

Сопоставитель символов 11 преобразует подлежащие передаче битовые данные в символьную информацию выполняет преобразование символов (например, импульсно-кодовую модуляцию (РАМ)) в соответствии с каждой символьной информацией. Последовательно-параллельный преобразователь 12 вводит сопоставленные последовательные данные, преобразует эти данные в параллельные данные и выдает параллельные данные. Обратный преобразователь элементарных волн 13 выполняет обратное преобразование элементарных волн параллельных данных в данные по временной оси и формирует последовательность значений отсчетов, соответствующую передаваемому символу. Эти данные передаются на DA-преобразователь (DAC) 221 в составе AFE-IC 220.

Преобразователь элементарных волн 14 выполняет дискретное преобразование элементарных волн принимаемых цифровых данных (последовательности значений отсчетов, взятых с той же частотой, что и при передаче), полученных с AD-преобразователя (ADC) 222 в составе AFE-IC 220 по оси частот. Параллельно-последовательный преобразователь 15 переупорядочивает параллельные данные, вводимые как данные по оси частот, преобразует их в последовательные данные и выдает последовательные данные. Обращенный сопоставитель 16 вычисляет значение амплитуды каждой поднесущей для получения принимаемых данных путем проведения измерения принимаемого сигнала.

Блок PLC PHY 213, DAC 221, LPF 221 и IC формирователя 252 выполняют функцию передающего блока, который передает различные данные. Блок PLC PHY 213, ADC 222, VGA 223 и BPF 260 выполняют функцию приемного блока, который принимает различные данные. Главная IC 210 выполняет функцию блока управления передачей данных, который управляет передачей данных блока передачи данных.

Далее на Фиг. 5 в качестве примера системы связи приведена блок-схема конфигурации системы связи по линиям электропередач. Изображенная на Фиг. 5 система связи по линиям электропередач снабжена PLC-модемом 100А, PLC-модемами 100В (PLC-модемы 100В1, 100В2, ...), PLC-модемами 100С (PLC-модемы 100С1, 100С2, 100С3, ...) и устройством управления 150. Число фактически подключенных PLC-модемов при необходимости может быть увеличено или уменьшено. На Фиг. 5 PLC-модем 100С подключен только к PLC-модему 100В2, однако PLC-модем 100С может быть подключен к другому PLC-модему 100В.

Ниже общие для всех PLC-модемов детали описаны в виде PLC-модема 100. Детали, общие для PLC-модемов 100В1 и 100В2, описаны в виде PLC-модема 100В. Детали, общие для PLC-модемов 100С1, 100С2 и 100С3, описаны в виде PLC-модема 100С.

В показанной на Фиг. 5 системе связи PLC-модемы 100 подключены к общей линии электропередач 700 и совместно используют общую линию электропередач 700 в качестве канала передачи данных для осуществления связи. Кроме того, в качестве базового управления передачей данных используется способ CSMA/CA, и тем самым осуществляется управление системой связи по линиям электропередач для сокращения частоты одновременных передач сигналов множеством PLC-модемов 100. PLC-модемы 100 совместно используют полосу частот связи.

PLC-модем 100А выполняет функцию ведущего устройства и управляет PLC-модемом 100В, подключенным на более низком уровне и функционирующим в качестве ведомого устройства. Например, во время одной из конкретных операций PLC-модем 100А передает управляющий сигнал, такой как сигнал радиомаяка, в линию электропередач 700. Кроме того, PLC-модем 100А назначает идентификатор доступа, позволяющий PLC-модему 100В передавать данные в линию электропередач 700. Подсчет слотов для выявления идентификатора текущего слота ведется, например, с помощью PLC-MAC 212, показанного на Фиг. 3, во время передачи данных в линию электропередач 700.

PLC-модем 100А хранит идентификационную информацию (например, МАС-адрес) PLC-модема 100В в качестве цели управления в таблице управления ведомым устройством. Таблица управления ведомым устройством хранится, например, в памяти 240, показанной на Фиг. 3. В таблице управления ведомым устройством идентификатор доступа может регистрироваться путем ассоциирования его с идентификационной информацией PLC-модема 100В. Кроме того, может храниться прочая необходимая информация. Пример таблицы управления ведомым устройством приведен на Фиг. 6.

PLC-модем 100В выполняет функцию функционирования в качестве ведомого устройства и управляет PLC-модемом 100С, подключенным на более низком уровне и функционирующим в качестве ведомого устройства нижнего уровня. Например, во время одной из конкретных операций PLC-модем 100В обнаруживает управляющий сигнал, такой как сигнал радиомаяка, передаваемый в линию электропередач 700 PLC-модемом 100А, и синхронизируется с ним. PLC-модем 100В выявляет идентификатор доступа, назначенный ему PLC-модемом 100В. Кроме того, PLC-модем 100В контролирует передачу данных с помощью процесса, показанного на Фиг. 9 и описываемого ниже. Кроме того, такой же подсчет слотов, как и в PLC-модеме 100А, ведется, например, с помощью PLC-MAC 212.

PLC-модем 100В хранит идентификационную информацию (например, МАС-адрес) PLC-модема 100С в качестве цели управления 100 в таблице управления ведомым устройством нижнего уровня. Кроме того, может храниться прочая необходимая информация. Таблица управления ведомым устройством нижнего уровня хранится, например, в памяти 240, показанной на Фиг. 3. Пример таблицы управления ведомым устройством нижнего уровня приведен на Фиг. 7.

PLC-модем 100С (100С1, 100С2, 100С3, ...) выполняет функцию ведомого устройства нижнего уровня. Например, во время одной из конкретных операций PLC-модем 100С управляет своим временем передачи с помощью процесса, показанного на Фиг. 10 или Фиг. 12 и описываемого ниже. По сравнению с PLC-модемами 100А и 100В, PLC-модем 100С содержит недорогой CPU малой производительности, такой как CPU 211. Как описано выше, CPU 211 в составе PLC-модема 100С является относительно простым и легким, поэтому стоимость устройства может быть сокращена.

Устройство управления 150 выполняет функцию управления всей системой передачи по линиям электропередач. Например, во время одной из конкретных операций устройство управления 150 периодически собирает информацию о PLC-модеме 100С или передает команду на управляющие устройства, подключенные к PLC-модему 100С. Кроме того, устройство управления 150 осуществляет управление системой, например изменение ключа шифрования.

Ниже описаны данные, передаваемые в линию электропередач 700 в системе связи по линиям электропередач в соответствии с данным вариантом осуществления. Фиг. 8 - временная диаграмма, иллюстрирующая пример данных, передаваемых в линию электропередач 700. На Фиг. 8 в случае t1=0(мкс), например, t3=15000(мкс), t6=35000(мкс), а t8=50000(мкс).

На Фиг. 8 показан сигнал радиомаяка SGbec, периодически (для каждого заданного цикла) передаваемый с PLC-модема 100А в линию электропередач 700, сигнал SGm, передаваемый с PLC-модема 100В в линию электропередач 700, состояние таймера TIMm (не показан), предусмотренного в PLC-модеме 100В, сигнал SGs, передаваемый с PLC-модема 100С в линию электропередач 700, и состояние таймера TIMs (не показан), предусмотренного в PLC-модеме 100С.

Сигнал радиомаяка SGbec содержит информацию, такую как информация о назначении слотов (т.е. идентификатор доступа). В связи с этим время, в течение которого может быть передан сигнал радиомаяка SGbec, а именно интервал длительностью Tb сигнала радиомаяка, представленный в каждом периоде радиомаяка Tbc, становится интервалом невозможности передачи, в течение которого передача данных другим PLC-модемом 100 запрещена. То есть интервал невозможности передачи - это интервал времени, во время которого сигнал радиомаяка, согласно подсчетам, находится в канале передачи данных. PLC-модем 100 приводит к выполнению передачи данных в линию электропитания 700 в интервале времени за пределами интервала невозможности передачи (периода отсутствия синхросигнала).

Таймеры TIMm и TIMs отсчитывают с регулярным интервалом (например, 1 мкс) синхроимпульс, генерируемый PLC-модемом, для подсчета времени, прошедшего с того или иного момента. Сигнал SGm, передаваемый с PLC-модема 100В в линию электропередач 700, передается в момент времени, позволяющий избежать времени передачи сигнала радиомаяка с PLC-модема 100А в линию электропередач 700. То есть PLC-модем 100В обнаруживает сигнал радиомаяка и устанавливает указанное время, выполняя при этом передачу данных в интервале времени за пределами интервала невозможности передачи.

Ниже описано функционирование PLC-модема 100В во время передачи данных.

Фиг. 9 - структурная схема, иллюстрирующая пример функционирования PLC-модема 100В во время передачи данных. Управление во время передачи данных осуществляется с помощью главной IC 210.

На Шаге S11 PLC-модем 100В запускает работу таймера TIMm. Таймер TIMm отсчитывает время, прошедшее с этого момента, например, с шагом 1 мкс.

На Шаге S12 PLC-модем 100В устанавливает, обнаружен ли сигнал радиомаяка, передаваемый с PLC-модема 100А. В приведенном на Фиг. 8 примере сигнал радиомаяка передается с PLC-модема 100А с регулярным периодом радиомаяка Tbc (например, 50 мс), при этом сигнал радиомаяка присутствует в линии электропередач 700 в течение интервалов времени с t1 по t2 и с t7 по t9. Приведена длительность Tb сигнала радиомаяка.

При обнаружении сигнала радиомаяка PLC-модем 100В сбрасывает таймер TIMm и повторно запускает отсчет на Шаге S13. В приведенном на Фиг. 8 примере PLC-модем 100В обнаруживает сигнал радиомаяка в момент t1 и в это же время сбрасывает таймер TIMm. В соответствии с этим значение, отсчитываемое таймером TIMm, указывает на время, прошедшее с момента t1. Аналогичным образом PLC-модем 100В обнаруживает сигнал радиомаяка в момент t8 и в это же время сбрасывает таймер TIMm. В соответствии с этим значение, отсчитываемое после этого таймером TIMm, указывает на время, прошедшее с момента t8.

На Шаге S14 PLC-модем 100В подтверждает, запланирована ли передача управляющего кадра. Если такая передача запланирована, процесс переходит к следующему Шагу S15.

Если передача управляющего кадра запланирована, PLC-модем 100В позволяет включать в управляющий кадр информацию, соответствующую имеющемуся в таймере значению времени планирования передачи в виде временной метки на Шаге S15. В приведенном на Фиг. 8 примере управляющий кадр начала передачи в момент t3 содержит значение счета Tcnt (время, прошедшее с момента t1 и равное t3-t1) таймера TIMm в момент t3.

На шаге S16 PLC-модем 100В передает управляющий кадр, содержащий значение счета Tcnt таймера TIMm в линию электропитания 700. При наличии разности времени (ΔT1) между выполнением Шага S15 и выполнением Шага S16 предпочтительно, чтобы результат, получающийся путем добавления разности времени (ΔT1) в значение счета Tcnt, был включен