通信系統、通信裝置以及通信系統的工作方法

通信系統、通信裝置以及通信系統的工作方法
【專利摘要】本發明涉及的通信系統具備：第一通信裝置；以及與該第一通信裝置之間進行將電力線作為傳輸路徑的電力線通信的第二通信裝置，第一通信裝置具有：檢測商用電源的零交叉定時的檢測單元；以及將以OFDM方式調制的發送信號作為在零交叉定時發送的發送單元，所述發送單元在開始電力線通信時，最初將具有前同步信號的標題信號（HS）作為發送信號進行發送，在發送了標題信號（HS）之后，將不具有前同步信號的數據信號（DS）作為發送信號進行發送，第二通信裝置具有：對接收的發送信號施行解調處理，并得到接收數據的接收處理單元。
【專利說明】通信系統、通信裝置以及通信系統的工作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信技術。
【背景技術】
[0002]近年來，利用了對電氣設備供電的電力線的電力線通信(Power LineCommunication (PLC):電力線通信)正在被實用化。在電力線通信中，使比商用電源頻率高的頻率的通信信號疊加于商用電力而進行通信。
[0003]但是，由于該電力線通信是將連接了家庭內的電氣設備的電力線作為傳輸路徑的通信方式，所以有時存在受到電氣設備的噪聲(也稱為“家電噪聲”)的影響而使電力線通信的通信品質惡化的情況。
[0004]基于該家電噪聲的影響，由于在商用的交流電壓波形的振幅變為波峰的波峰附近變大，所以為了避免此情況，提出了一種在交流電壓波形的振幅變為零的、所謂的零交叉附近進行電力線通信的技術(例如，專利文獻I)。
[0005]現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:特開2009-284159號公報。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題
但是，在零交叉附近的電力線通信，由于變為時間上短期間的通信，所以傳輸容量變小。
[0007]另外，一般情況下，在使利用了 OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing:正交頻分復用)的多載波調制方式的發送信號，以時間序列分散并發送的情況下，在接收側，由于不能特定接收定時，所以對分散并接收的發送信號的各個，必須進行符號定時同步。這樣，在對分散并接收的發送信號的各個進行符號定時同步中，變為將符號定時同步處理中使用的前同步信號(Preamble)信號附加到發送信號的情況。
[0008]但是，當對分散并發送的各發送信號附加前同步信號時，分配給實際的發送數據的傳輸容量變得更小。
[0009]于是，本發明的目的在于，提供一種在將利用了 OFDM信號的電力線通信在零交叉附近進行的情況下，能高效地傳輸發送數據的技術。
[0010]用于解決技術問題的技術方案
涉及本發明的通信系統的第一形態為，具備:第一通信裝置；以及第二通信裝置，與所述第一通信裝置之間，進行將電力線作為傳輸路徑的電力線通信，所述第一通信裝置具有:檢測單元，檢測商用電源的零交叉定時；以及發送單元，將以OFDM方式調制的發送信號，在所述零交叉定時進行發送，所述發送單元，在開始所述電力線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送，所述第二通信裝置具有:接收處理單元，對接收的所述發送信號施行解調處理，得到接收數據。
[0011]另外，涉及本發明的通信系統的第二形態為，在所述第一形態中，所述第二通信裝置還具有:同步處理單元，使用所述第一發送信號的所述前同步信號，執行符號同步處理，取得符號同步信息，所述接收處理單元，在接收到所述第二發送信號的情況下，使用表示鄰接的零交叉定時之間的間隔的零交叉間隔和所述符號同步信息，特定對于所述第二發送信號的符號同步定時，并對所述第二發送信號施行所述解調處理。
[0012]另外，涉及本發明的通信系統的第三形態為，在所述第二形態中，所述零交叉間隔是基于商用電源的已知的頻率所特定的間隔。
[0013]另外，涉及本發明的通信系統的第四形態為，在所述第二形態中，所述第一通信裝置還具有:生成單元，基于由所述檢測單元檢測出的零交叉定時，生成表示零交叉間隔的附屬信息，所述發送單元發送包含所述附屬信息的所述第一發送信號，所述接收處理單元，對包含所述附屬信息的所述第一發送信號施行所述解調處理，并將所述附屬信息作為所述接收數據進行取得，所述第二通信裝置基于由所述接收處理單元取得的所述附屬信息，特定所述零交叉間隔。
[0014]另外，涉及本發明的通信系統的第五形態為，在所述第四形態中，所述發送單元發送包含導頻信號的所述第一發送信號，所述接收處理單元具有:傳輸路徑推定單元，使用接收到的所述第一發送信號中包含的所述導頻信號，推定傳輸路徑特性，并取得推定傳輸路徑特性；以及均值化處理單元，使用與所述推定傳輸路徑特性中包含的相位相關的傳輸路徑推定信息和所述附屬信息，修正所述第二發送信號中包含的數據符號的相位。
[0015]另外，涉及本發明的通信系統的第六形態為，在所述第一形態中，所述第一通信裝置還具有:生成單元，基于由所述檢測單元檢測出的零交叉定時，生成表示零交叉間隔的附屬信息，所述第二通信裝置還具有:同步處理單元，使用所述第一發送信號的所述前同步信號執行符號同步處理，取得符號同步信息，所述發送單元在規定的零交叉定時發送包含所述附屬信息的第二發送信號，所述接收處理單元對包含所述附屬信息的第二發送信號施行所述解調處理，將所述附屬信息作為所述接收數據進行取得，所述接收處理單元，使用基于取得的所述附屬信息特定的零交叉間隔和所述符號同步信息，特定在所述規定的零交叉定時的下一個零交叉定時發送的第二發送信號的符號同步定時。
[0016]另外，涉及本發明的通信裝置，進行將電力線作為傳輸路徑的電力線通信，具備:檢測單元，檢測商用電源的零交叉定時；發送單元，將以OFDM方式調制的發送信號，在所述零交叉定時進行發送，所述發送單元，在開始所述電力線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送。
[0017]另外，涉及本發明的通信系統的工作方法，該通信系統包含第一通信裝置和第二通信裝置，該第二通信裝置與所述第一通信裝置之間進行將電力線作為傳輸路徑的電力線通信，該通信系統的工作方法具備:a)在所述第一通信裝置中，檢測商用電源的零交叉定時的步驟；b)在所述第一通信裝置中，將以OFDM方式調制的發送信號在所述零交叉定時進行發送的步驟；以及c)在所述第二通信裝置中，對接收到的所述發送信號施行解調處理，得到接收數據，在所述b)步驟中，在開始所述電力線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送。
[0018]發明效果
根據本發明，在將利用了 OFDM信號的電力線通信在零交叉附近進行的情況下，變為能高效地傳輸發送數據。
[0019]該發明的目的、特征、方面以及優點，通過以下的詳細說明和附圖，變得更加清楚。【專利附圖】

【附圖說明】
[0020][圖1]是涉及本實施方式的通信系統的結構圖。
[0021][圖2]是表示第一通信裝置和第二通信裝置的功能結構的框圖。
[0022][圖3]是表示通信系統中的發送信號的傳輸定時的圖。
[0023][圖4]是表示通信系統中的通信形態的圖。
[0024][圖5]是表示標題信號的詳細情況的圖。
[0025][圖6]是表示數據信號的詳細情況的圖。
[0026][圖7]是表示涉及比較例的通信系統的通信形態的圖。
[0027][圖8]是表示通信系統的工作的流程圖。
[0028][圖9]是表示第一通信裝置的工作概要的圖。
[0029][圖10]是表示第二通信裝置的工作概要的圖。
[0030][圖11]是表示涉及變形例的均值化處理的概要的圖。
【具體實施方式】
[0031]下面，參照附圖對實施方式進行說明。此外，將在不同的附圖中標以相同附圖標記的要素，作為表示相同或相應的要素。
[0032]< 1.實施方式>
[1-1.通信系統的結構]
圖1是涉及本實施方式的通信系統I的結構圖。
[0033]如圖1所示，通信系統I具有第一通信裝置10和第二通信裝置20。通信系統I中的第一通信裝置10和第二通信裝置20分別與電力線30連接。進而，第一通信裝置10和第二通信裝置20，通過將電力線30作為傳輸路徑的電力線通信(PLC:power linecommunication),構成為可相互通信。
[0034]另夕卜，使用將頻率軸上相互正交的多個副載波進行合成而得到的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信號進行通信裝置 10、20之間的電力線通信。
[0035]此外，下面，雖然例示出第一通信裝置10作為發送裝置而起作用，第二通信裝置20作為接收裝置而起作用的情況，但并不限定于此。即，第一通信裝置10也可以至少具有發送功能，并且除了該發送功能之外還具有接收功能。同樣，第二通信裝置20也可以至少具有接收功能，并且除了該接收功能之外還具有發送功能。
[0036]下面，對構成通信系統I的第一通信裝置10和第二通信裝置20的各個的結構，按該順序進行說明。圖2是表示第一通信裝置10和第二通信裝置20的功能結構的框圖。[0037]如圖2所示，第一通信裝置(發送裝置)10具備:耦合部101、發送處理部102、接收處理部103、同步處理部104以及通信控制部105。
[0038]耦合部101與電力線30連接，并且具有將從發送處理部102輸入的OFDM信號變換為用于進行電力線通信的通信信號(PLC信號)，且將該PLC信號輸出到電力線30的功能。另外，耦合部101具有從電力線30取出PLC信號，并且將該PLC信號作為接收信號輸出到接收處理部103的功能。
[0039]發送處理部102具有零交叉檢測部121和附屬信息生成部122以及調制部123，并且從通信控制部105取得發送數據，且調制該發送數據，生成包含發送數據的OFDM信號。
[0040]具體地說，零交叉檢測部(檢測單元)121，檢測商用的交流電壓波形的振幅變為零的定時(也稱為“零交叉定時”)，并且與檢測出的零交叉定時同步，輸出檢測信號。
[0041]附屬信息生成部(生成單元)122，基于從零交叉檢測部121輸出的檢測信號，生成表示零交叉間隔的附屬信息(也稱為“指標信息”或“標記信息”)。附屬信息由將從時鐘生成部106輸出的時鐘信號進行計數而得到的計數值(計數的數)來表示。即，附屬信息生成部122，在從輸入表示零交叉定時的檢測信號起到輸入下一個檢測信號為止的期間，將時鐘信號的時鐘數進行計數，并將得到的計數值作為表示零交叉間隔的附屬信息進行輸出。
[0042]調制部123，基于從通信控制部105輸入的發送數據和從附屬信息生成部122輸入的附屬信息生成OFDM符號，并對該OFDM符號施行逆高速傅立葉變換，生成OFDM信號。生成的OFDM信號被輸出到耦合部101。
[0043]接收處理部103具有將從耦合部101輸入的接收信號進行解調，并輸出接收數據的功能。由接收處理部103生成的接收數據被輸出到通信控制部105。
[0044]同步處理部104與通信控制部105相配合，進行頻率同步和符號定時同步(符號同步)等的各種同步處理。同步處理的詳細情況在后面敘述。
[0045]通信控制部105控制第一通信裝置10中的各種處理工作。具體地說，通信控制部105生成發送數據并向發送處理部102的調制部123進行輸出。進而，基于來自零交叉檢測部121的檢測信號在特定的零交叉定時，以輸出發送信號的方式控制耦合部101。這樣，耦合部101與通信控制部105相配合并作為發送單元而起作用。另外，進而，通信控制部105，取得由接收處理部103解調的接收數據，并基于該接收數據進行規定的處理。
[0046]接下來，詳細敘述第二通信裝置20 (接收裝置)的結構。第二通信裝置20，由于與第一通信裝置10具有相同的結構，所以在此，將作為接收裝置的特征部分(接收處理部203的結構)更詳細地進行說明。
[0047]如圖2所示，第二通信裝置20具備:耦合部201、發送處理部202、接收處理部203、同步處理部204以及通信控制部205。
[0048]耦合部201具有與上述耦合部101相同的功能。即，耦合部201與電力線30連接，并且具有將從發送處理部202輸入的OFDM信號變換為PLC信號，且將該PLC信號輸出到電力線30的功能。另外，耦合部201具有從電力線30取出PLC信號，并且將該PLC信號作為接收信號輸出到接收處理部203的功能。
[0049]發送處理部202與上述發送處理部102相同，從通信控制部205取得發送數據，并將該發送數據進行調制，生成包含發送數據的OFDM信號。
[0050]接收處理部(接收處理單元)203具有FFT部230、傳輸路徑推定部231、均值化處理部232、解調部233，并且具有將從耦合部201輸入的接收信號進行解調，生成接收數據的功能。
[0051]具體地說，FFT部230，對接收信號施行高速傅立葉變換，并執行將時域信號變換為頻域信號的、所謂的多載波解調處理。從FFT部230輸出的多載波解調處理后的接收信號，被輸入到傳輸路徑推定部231和均值化處理部232。
[0052]傳輸路徑推定部(傳輸路徑推定單元)231，使用接收信號中包含的導頻信號，算出傳輸導頻信號的副載波的傳輸路徑特性(導頻信號的傳輸路徑特性)。進而，傳輸路徑推定部231，通過使用導頻信號的傳輸路徑特性執行插值處理，來推定傳輸導頻信號之外的其它信號的副載波的傳輸路徑特性。通過這樣的傳輸路徑推定處理得到的導頻信號之外的其它信號的傳輸路徑特性(也稱為“推定傳輸路徑特性”)，被輸出到均值化處理部232。
[0053]均值化處理部(均值化處理單元)232，進行將接收信號以對應于該接收信號的推定傳輸路徑特性相除的均值化處理。從均值化處理部232輸出的均值化處理后的接收信號，被輸出到解調部233。
[0054]解調部233對均值化處理后的接收信號施行解映射處理等的副載波解調處理，并將解調的接收數據輸出到通信控制部205。此外，在本實施方式中，解調處理作為包含多載波解調處理和副載波解調處理的至少一個的概念來使用。
[0055]同步處理部(同步處理單元)204，與通信控制部205相配合，進行調整載波頻率的誤差的頻率同步以及檢測來到第二通信裝置20的OFDM信號，取OFDM符號與多載波解調處理的定時的同步的符號定時同步等的各種同步處理，取得同步信息。
[0056]通信控制部205控制第二通信裝置20中的各種處理工作。例如，通信控制部205，生成發送數據并向發送處理部202進行輸出。另外，例如，通信控制部205，取得由接收處理部203解調的接收數據，并基于該接收數據進行規定的處理。
[0057][1-2.電力線通信的通信形態]
接下來，對在具有上述那樣的結構的通信裝置10、20之間進行的電力線通信的通信形態進行說明。圖3是表示通信系統I中的發送信號的傳輸定時的圖。圖4是表示通信系統I中的通信形態的圖。圖5是表示標題信號的詳細情況的圖，在圖5中，標題信號中包含的虛擬數據信號也表示在頻率軸上。圖6是表示數據信號的詳細情況的圖，在圖6中，標題信號中包含的虛擬數據信號也表示在頻率軸上。圖7是表示涉及比較例的通信系統的通信形態的圖。
[0058]在通信裝置10、20之間進行的電力線通信，為了避免由連接于電力線30的電氣設備產生的家電噪聲的影響，在特定的期間進行。
[0059]具體地說，如圖3所示，家電噪聲KN的影響，由于在商用的交流電壓波形的振幅變為波峰的波峰附近變大，所以在通信裝置10、20之間進行的電力線通信，在交流電壓波形的振幅變為零的、所謂的零交叉附近ZR的特定期間(也稱為“零交叉期間”)進行。
[0060]這樣，在通信系統I中，為了避免家電噪聲的影響，以在包含商用的交流電壓波形的振幅變為零的零交叉點的零交叉期間進行電力線通信的方式構成。此外，在此，將商用的交流電壓波形的振幅變為零的定時也稱為“零交叉定時”。
[0061]進而，如圖4所示，在進行發送(傳輸)的最初的零交叉定時(初始零交叉定時)，第一通信裝置10將標題信號HS作為發送信號進行發送。[0062]如圖5所示，標題信號HS由前同步信號部PB和虛擬數據部DD構成。
[0063]前同步信號部PB的信號(前同步信號)PBS，由基于相同的OFDM符號生成的反復的OFDM信號構成。該前同步信號PBS，在接收裝置中，使用于頻率同步和符號定時同步等的各種同步處理中。
[0064]另一方面，虛擬數據部DD的信號(虛擬信號)，由虛擬數據信號DDS和保護間隔(GI =Guard Interval) GIS構成。虛擬數據信號DDS是基于在調制部123內生成的I個OFDM符號生成的信號，并且包含傳輸路徑推定中使用的導頻信號和表示零交叉間隔的附屬信息。
[0065]當將OFDM符號單位的該虛擬數據信號DDS表示在頻率軸上時，變為圖5所示的那樣，在圖5中示出了，在構成OFDM信號的多個副載波中，分散并配置的多個導頻信號PS和跨過鄰接的幾個副載波而配置的附屬信息QF。此外，在圖5中，雖然例示出了虛擬數據信號DDS中包含導頻信號PS和附屬信息的形態，但也可以除了導頻信號PS和附屬信息之外還包含其它信息。另外，在將虛擬數據信號DDS中的、導頻信號PS和附屬信息QF分配給構成OFDM信號的多個副載波時的向副載波的分配形態，并不限定于圖5的形態，也可以是其它形態。
[0066]另外，如圖4所示，在標題信號發送后的各零交叉定時，第一通信裝置10，不發送標題信號HS，而將數據信號DS作為發送信號進行發送。
[0067]在一次的零交叉定時發送的數據信號DS，基于I個OFDM符號或多個OFDM符號生成。在圖6中，作為在一次的零交叉定時發送的數據信號DS，示出了基于連續的多個OFDM符號生成的信號。
[0068]OFDM符號單位的各數據信號，由從發送裝置傳輸到接收裝置的實體數據信號(傳輸實體數據信號)DSR和保護間隔GIS構成。
[0069]各數據信號中的實體數據信號DSR是基于在調制部123內生成的I個OFDM符號生成的信號，并且包含導頻信號、表示零交叉間隔的附屬信息以及實際的數據(也稱為“實體數據”)。
[0070]當將OFDM符號單位的實體數據信號DSR表示在頻率軸上時，變為圖6所示的那樣，在圖6中示出了，在構成OFDM信號的多個副載波中，分散并配置的多個導頻信號PS、在載有導頻信號PS的副載波之外的其它副載波上載上的附屬信息QF以及實體數據DF。此外，在將實體數據信號DSR中的、導頻信號PS、附屬信息QF以及實體數據DF分配給構成OFDM信號的多個副載波時的向副載波的分配形態，并不限定于圖6的形態，也可以是其它形態。
[0071]這樣，在通信系統I中，在進行傳輸的最初的零交叉定時，傳輸具有各種同步處理用的前同步信號部的標題信號HS，在標題信號HS發送后的零交叉定時，傳輸不具有各種同步處理用的前同步信號部的數據信號DS。據此，如圖7所示，與按每一零交叉定時傳輸具有前同步信號部PBl的發送信號(包含前同步信號的發送信號)ES的情況相比，由于能代替傳輸前同步信號而傳輸實體數據，所以變為能使傳輸效率提高。
[0072]例如，當將商用電源的頻率設為60Hz (商用電源的I周期約16ms)時，在I個零交叉定時能利用于通信的期間變成約4ms。另外，當將FFT點數設為128，FFT的取樣時鐘數設為1.2MHz時,副載波的間隔頻率(spacing frequency)變成約IOKHz,平均I個OFDM符號的期間變為100 μ S。在此，當將前同步信號的傳輸中所需的OFDM符號數設為“10”時，前同步信號的發送期間變為1ms。
[0073]這樣，因為在I個零交叉定時能利用于通信的約4ms的發送期間中，前同步信號的發送期間為1ms，所以在該前同步信號的發送期間，當變為代替前同步信號能傳輸實體數據時，就變為傳輸效率改善約20%。此外，在此使用的、前同步信號的傳輸中所需的OFDM符號數(“10”)為平均的值，并根據標準或方式可變化。
[0074]另外，在按每一零交叉定時發送了包含前同步信號的發送信號的、現有的零交叉附近的電力線通信中，由于不能確保充分的傳輸容量，所以現有的零交叉附近的電力線通信被安裝的事例很少。為此，實際上，設置用于防止家電噪聲的影響的噪聲除去用濾波器，在商用的交流電壓波形的振幅變為波峰的波峰附近進行通信的情況很多。
[0075]但是，根據本通信系統1，通過傳輸效率的提高，在零交叉定時的電力線通信中，由于能確保充分的傳輸容量，所以在商用的交流電壓波形的振幅變為波峰的波峰附近進行通信就變得沒有必要性。即，如果采用本通信系統I的方式，則由于在通信裝置中變為不需要用于防止家電噪聲的影響的噪聲除去用濾波器等的噪聲對策用的電路，所以謀求通信裝置的低價格化和小型化就變為可能。
[0076]另外，由于在通信系統I中采用的電力線通信是將電力線30作為傳輸路徑的有線通信，所以沒有多總線的影響。為此，如果使用利用了最初接收的標題信號HS的前同步信號PBS進行的頻率同步信息(詳細而言，是載波頻率的誤差信息)，對在標題信號HS接收后的各零交叉定時接收的數據信號DS，不執行新的頻率同步處理而能除掉載波頻率的誤差。即，對在各零交叉定時接收的數據信號DS，不執行新的頻率同步處理而進行多載波解調處理就變為可能。
[0077]另外，進一步，在通信系統I中，按每一零交叉定時發送發送信號。為此，在接收裝置中，在使用標題信號HS中包含的前同步信號PBS確立了符號定時同步之后，對在各零交叉定時傳輸的發送信號(數據信號DS)的各個，不執行新的符號定時同步處理而能進行多載波解調處理。
[0078]具體地說，當接收裝置使用前同步信號PBS確立符號定時同步時，保持通過該符號定時同步得到的符號定時同步信息(詳細而言，是符號同步定時)。進而，接收裝置，在本裝置內測量基于商用電源的已知的頻率特定的已知的零交叉間隔，并使用該零交叉間隔和保持的符號同步定時，特定在各零交叉定時傳輸的各發送信號的符號同步定時，進行多載波解調處理。
[0079]此外，在發送信號中的時間序列上的特定位置和零交叉定時具有恒定關系的狀態下發送發送信號。具體地說，以發送信號的前端位置(保護間隔GIS的開始位置)和零交叉定時一致的方式發送發送信號。或者，以發送信號中的保護間隔GIS的中心位置和零交叉定時一致的方式發送發送信號。由此，由于在鄰接的零交叉定時發送的各發送信號中的特定位置間的距離變為與零交叉間隔相等，所以變為接收裝置使用零交叉間隔能特定在各零交叉定時發送的發送信號的接收定時。
[0080]這樣，在通信系統I中，使用開始傳輸時的最初的發送信號(標題信號HS)中包含的前同步信號PBS，來確立符號定時同步。在符號定時同步確立之后，通過保持符號同步定時，并使用該符號同步定時，對標題信號HS中包含的虛擬信號，不進行新的符號定時同步而進行多載波解調處理就變為可能。另外，對數據信號DS，通過使用保持的符號同步定時和零交叉間隔，不進行新的符號定時同步而進行多載波解調處理就變為可能。
[0081]另外，進一步，在通信系統I中，如上所述，雖然也可以使用已知的零交叉間隔進行多載波解調處理，但也可以使用利用了附屬信息QF特定的零交叉間隔，進行多載波解調處理。根據使用利用了附屬信息QF特定的零交叉間隔，進行多載波解調處理，由于使用考慮了商用電源的電源周期的變動的零交叉間隔，進行多載波解調處理，所以能進一步高精度地進行多載波解調處理。
[0082][1-3.利用了附屬信息的零交叉間隔的特定工作]
下面，對使用利用了附屬信息QF特定的零交叉間隔進行多載波解調處理時的通信系統I的工作進行說明。圖8是表示通信系統I的工作的流程圖。此外，在圖8中，分別在左側記載有作為發送裝置的第一通信裝置10的工作，在右側記載有作為接收裝置的第二通信裝置20的工作。圖9是表示第一通信裝置10的工作概要的圖，圖10是表示第二通信裝置20的工作概要的圖。
[0083]如圖8所示，在構成通信系統I的發送裝置(此處，是第一通信裝置10)中，首先，在步驟SPll中，進行零交叉間隔的測定。通過零交叉檢測部121和附屬信息生成部122的配合來執行該零交叉間隔的測定。
[0084]具體地說，附屬信息生成部122，根據零交叉的檢測并基于從零交叉檢測部121輸入的檢測信號，來生成零交叉間隔。如上所述，生成的零交叉間隔，作為將鄰接的二個零交叉定時之間的、時鐘信號的時鐘數計數后的計數值來表示。
[0085]這樣的零交叉間隔的檢測，如圖9所示，在執行(開始)用于發送發送信號的發送工作之前，按每一零交叉定時之間反復進行。
[0086]進而，對按每一零交叉定時之間取得的計數值，換句話說，對表示各零交叉間隔的計數值，在附屬信息生成部122中施行平均處理。平均化后的計數值(平均計數值)，變為表示發送發送信號之前的零交叉間隔的附屬信息QF。
[0087]在下一個步驟SP12中，當檢測出用于發送發送信號的發送工作的執行(開始)時，工作步驟移至步驟SP13。
[0088]在步驟SP13中，由附屬信息生成部122進行附屬信息QF的輸出。
[0089]在步驟SP14中，由發送處理部102生成包含附屬信息QF的發送信號。在最初的該步驟SP14生成的發送信號是標題信號HS，并且附屬信息QF被編入到標題信號HS內的虛擬數據信號DDS中(圖9參照)。該標題信號HS，在下一個步驟SP15中，在發送工作開始后的最初的零交叉定時Tl被發送到接收裝置。
[0090]當步驟SP15的工作步驟結束時，工作步驟就移至步驟SPlI，執行步驟SPll?步驟SP15的各步驟。S卩，在步驟SP15的工作步驟結束后所執行的步驟SPll?步驟SP15中，生成在下一個零交叉定時T2發送的附屬信息QF，并且編入了該附屬信息QF的數據信號DS在零交叉定時T2被發送。
[0091]之后，在一系列的發送工作中，反復執行步驟SPll?步驟SP15的各步驟，并且從發送裝置按每一零交叉定時T3、T4發送包含附屬信息QF的發送信號(數據信號DS)。
[0092]此外，在比發送標題信號HS的最初的零交叉定時Tl更后的零交叉定時發送的附屬信息QF，既可以是將過去的零交叉間隔的計數值平均后的值，也可以僅是最近的零交叉間隔的計數值。[0093]另一方面，在構成通信系統I的接收裝置(此處，是第二通信裝置20)中，在步驟SP21中，當接收到標題信號HS時，工作步驟就移至步驟SP22。
[0094]在步驟SP22中，使用標題信號HS中包含的前同步信號PBS進行頻率同步和符號定時同步。在這些個同步確立之后，對標題信號HS中包含的虛擬信號施行解調處理。
[0095]進而，在步驟SP23中，通過通信控制部205，從解調處理后的接收數據取得附屬信
肩、O
[0096]在下一個步驟SP24中，通過通信控制部205，基于附屬信息特定下一個發送信號的接收定時。
[0097]具體地說，通信控制部205，將由從接收數據取得的附屬信息給予的計數值，作為從接收標題信號HS起到接收下一個數據信號DS為止的零交叉間隔來使用。
[0098]進而，接收裝置具有生成時鐘信號的時鐘生成部(未圖示)，并且為了實際地把握零交叉間隔，使用該時鐘信號。即，通過使用在接收裝置中生成的時鐘信號，將由附屬信息給予的計數值的量的時鐘進行計數，來特定下一個發送信號的接收定時。
[0099]此外，接收裝置，由于為了取得附屬信息而進行解調處理等，所以從接收標題信號HS起到特定零交叉間隔為止需要規定時間。為此，實際上，在特定接收定時時，變成接收裝置將通過從特定的零交叉間隔扣除零交叉間隔的特定中需要的規定時間的量的延遲量而得到的值的量的時鐘數進行計數。更詳細地說，如圖10所示，當設在零交叉間隔ZK的特定中需要規定時間的量的延遲量RM時，接收裝置通過使用時鐘信號將從零交叉間隔ZK扣除延遲量RM而得到的值HK的量的時鐘數進行計數，來特定下一個發送信號的接收定時。這樣，考慮零交叉間隔的特定中需要的延遲量來特定下一個發送信號的接收定時的處理，在數據信號DS的接收處理中也同樣地被執行。
[0100]另外，優選為，以發送信號中的保護間隔GIS的中心位置與零交叉定時一致的方式發送發送信號。例如，如圖10所示，以標題信號HS的保護間隔GIS的中心位置與零交叉定時TlO —致的方式發送標題信號HS。另外，以數據信號DS的保護間隔GIS的中心位置與零交叉定時T20 —致的方式發送數據信號DS。
[0101]據此，由于變為將保護間隔GIS的中心作為基準(作為起算點)，對零交叉間隔的量的時鐘數進行計數，所以考慮由發送裝置中的時鐘信號與接收裝置中的時鐘信號不同步所導致的誤差(基于非同步的誤差)變得沒有必要性。此外，雖然發送裝置和接收裝置中的時鐘信號的時鐘間隔越短則零交叉間隔的特定制度變得越高，但是在保護間隔GIS期間內存在數時鐘的量的時鐘的時鐘間隔也可以。
[0102]返回圖8，在步驟SP25中，當接收到數據信號DS時，工作步驟移至步驟SP26。
[0103]在步驟SP26中，使用基于附屬信息特定的零交叉間隔和在步驟SP22中由符號定時同步處理得到的信息(即，符號同步定時)，對接收的數據信號DS施行多載波解調處理。在多載波解調處理后的數據信號中，施行均值化處理和副載波解調處理，生成接收數據。
[0104]當步驟SP26的工作步驟結束時，工作步驟移至步驟SP23，從接收數據取得新的附屬信息。之后，基于新的附屬信息特定零交叉間隔(步驟SP24)，當接收到下一個數據信號DS時(步驟SP25)，變為使用基于上述新的附屬信息特定的零交叉間隔，執行副載波解調處理。
[0105]這樣，對按每一零交叉定時依次取得的數據信號DS的各個，反復執行步驟SP23?步驟SP26的各步驟。由此，對按每一零交叉定時取得的各數據信號DS，變為執行使用了基于最新的附屬信息特定的零交叉間隔的多載波解調處理。
[0106]如上所述，發送裝置將表示零交叉間隔的附屬信息編入到標題信號HS和數據信號DS并發送給接收裝置。接收裝置從標題信號HS和數據信號DS中編入的附屬信息取得零交叉間隔，并使用該零交叉間隔和符號同步定時特定下一個數據信號DS的符號同步定時，并且執行對數據信號DS的多載波解調處理。
[0107]零交叉間隔基于連接于電力線30的各電氣設備的感應性負載或電容性負載的影響，有可能變動。但是，如上所述，根據將發送裝置中實際檢測出的零交叉間隔傳輸到接收裝置，并且使用實際檢測出的零交叉間隔來執行多載波解調處理，能追隨零交叉間隔的變動高精度地特定符號同步定時，進而變為能高精度地執行多載波解調處理。
[0108]<2.變形例 >
以上，對通信系統I的實施方式進行說明，但是如下所述能將該實施方式進行變形。
[0109]例如，在上述實施方式中，除了標題信號HS之外在數據信號DS中也包含導頻信號PS，并且在接收到數據信號DS時也執行傳輸路徑推定處理，但并不限定于此。圖11是表示涉及變形例的均值化處理的概要的圖。
[0110]具體地說，如上所述，由于在通信系統I中采用的電力線通信是將電力線30作為傳輸路徑的有線通信，所以沒有多總線的影響。為此，通信系統I中的電力線通信與無線通信的情況不同，不損害傳輸路徑品質的可能性比較高。
[0111]于是，關于數據信號DS，也可以做成使用通過利用了標題信號HS的傳輸路徑推定處理得到的推定傳輸路徑特性，進行均值化處理，并且減少或去掉數據信號DS中包含的導頻信號。具體地說，接收裝置保`持通過利用了標題信號HS的傳輸路徑推定處理得到的推定傳輸路徑特性。進而，在對數據信號DS進行均值化處理時，使用與保持的推定傳輸路徑特性中包含的相位相關的傳輸路徑推定信息(相位推定信息)，進行將數據信號DS中包含的各數據符號的相位進行修正的均值化處理。
[0112]另外，進一步，由于通信系統I是按每一零交叉定時發送數據信號DS的結構，所以按每一零交叉定時發送的各數據信號DS不是基于連續的OFDM符號生成的信號。為此，如上所述，由于使用相位推定信息僅修正數據信號DS中包含的各數據符號的相位，會產生從標題信號HS的取得定時到均值化處理對象的數據信號DS的取得定時為止的相位偏差，所以不能充分地去除與各數據符號的相位相關的傳輸路徑特性的影響。
[0113]于是，在本變形例中的均值化處理中，除了相位推定信息之外，也使用具有零交叉之間的時間的偏差信息的附屬信息來修正數據符號的相位。
[0114]具體地說，如圖11所示，在本變形例中的均值化處理TP中，除了通過使用了標題信號HS的傳輸路徑推定處理EP得到的相位推定信息HF之外，也使用接收裝置中已取得的附屬信息QF來修正數據符號的相位。在均值化處理TP中，執行由下述的式(I)所示的處理，變為去除與數據符號的相位相關的傳輸路徑特性的影響。
[0115][數學式I]
【權利要求】
1.一種通信系統，具備: 第一通信裝置；以及 第二通信裝置，與所述第一通信裝置之間，進行將輸電線作為傳輸路徑的輸電線通信， 所述第一通信裝置具有: 檢測單元，檢測商用電源的零交叉定時；以及 發送單元，將以OFDM方式調制的發送信號，在所述零交叉定時進行發送， 所述發送單元，在開始所述輸電線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送， 所述第二通信裝置具有: 接收處理單元，對接收的所述發送信號施行解調處理，得到接收數據。
2.根據權利要求1所述的通信系統，其中， 所述第二通信裝置還具有: 同步處理單元，使用所述第一發送信號的所述前同步信號，執行符號同步處理，取得符號同步信息， 所述接收處理單元 在接收到所述第二發送信號的情況下，使用表示鄰接的零交叉定時之間的間隔的零交叉間隔和所述符號同步信息，特定對于接收到的該第二發送信號的符號同步定時，并對該第二發送信號施行所述解調處理。
3.根據權利要求2所述的通信系統，其中， 所述零交叉間隔是基于商用電源的已知的頻率所特定的間隔。
4.根據權利要求2所述的通信系統，其中， 所述第一通信裝置還具有: 生成單元，基于由所述檢測單元檢測出的零交叉定時，生成表示零交叉間隔的附屬信息， 所述發送單元發送包含所述附屬信息的所述第一發送信號， 所述接收處理單元，對包含所述附屬信息的所述第一發送信號施行所述解調處理，并將所述附屬信息作為所述接收數據進行取得， 所述第二通信裝置基于由所述接收處理單元取得的所述附屬信息，特定所述零交叉間隔。
5.根據權利要求4所述的通信系統，其中， 所述發送單元發送包含導頻信號的所述第一發送信號， 所述接收處理單元具有: 傳輸路徑推定單元，使用接收到的所述第一發送信號中包含的所述導頻信號，推定傳輸路徑特性，并取得推定傳輸路徑特性；以及 均值化處理單元，使用與所述推定傳輸路徑特性中包含的相位相關的傳輸路徑推定信息和所述附屬信息，修正所述第二發送信號中包含的數據符號的相位。
6.根據權利要求1所述的通信系統，其中，所述第一通信裝置還具有: 生成單元，基于由所述檢測單元檢測出的零交叉定時，生成表示零交叉間隔的附屬信息， 所述第二通信裝置還具有: 同步處理單元，使用所述第一發送信號的所述前同步信號執行符號同步處理，取得符號同步信息， 所述發送單元在規定的零交叉定時發送包含所述附屬信息的第二發送信號， 所述接收處理單元對包含所述附屬信息的第二發送信號施行所述解調處理，將所述附屬信息作為所述接收數據進行取得， 所述接收處理單元，使用基于取得的所述附屬信息特定的零交叉間隔和所述符號同步信息，特定在所述規定的零交叉定時的下一個零交叉定時發送的第二發送信號的符號同步定時。
7.一種通信裝置，進行將輸電線作為傳輸路徑的輸電線通信， 具備: 檢測單元，檢測商用電源的零交叉定時； 發送單元，將以OFDM方式調制的發送信號，在所述零交叉定時進行發送， 所述發送單元，在開始所述輸電線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送。
8.一種通信系統的工作方法，該通信系統包含第一通信裝置和第二通信裝置，該第二通信裝置與所述第一通信裝置之間進行將輸電線作為傳輸路徑的輸電線通信， 該通信系統的工作方法具備: a)在所述第一通信裝置中，檢測商用電源的零交叉定時的步驟； b)在所述第一通信裝置中，將以OFDM方式調制的發送信號在所述零交叉定時進行發送的步驟；以及 c)在所述第二通信裝置中，對接收到的所述發送信號施行解調處理，得到接收數據， 在所述b)步驟中，在開始所述輸電線通信時，最初將具有前同步信號的第一發送信號作為所述發送信號進行發送，在發送了所述第一發送信號之后，將不具有前同步信號的第二發送信號作為所述發送信號進行發送。
【文檔編號】H04B3/54GK103563262SQ201280026137
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年5月31日
【發明者】馬場榮治 申請人:株式會社巨晶片