电力线网桥的制作方法

专利名称：电力线网桥的制作方法
电力线网桥
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本申请与2005年1月21日提交的编号为60/645,900的美国 临时专利申请相关，该申请通过引用包含于此。
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背景技术：
家用电力线通常采用单相三线系统，该系统具有第一和第 二"热"线L1、 L2和一条从配电变压器向每个家庭发送电力的中 性线(neutral)。通常，几个家庭共享 一 个配电变压器。电力线 L1和L2通常通过配电变压器耦合在一起(并且通常耦合到邻 居)。电力线通4言(power line communication, PLC)网纟各利用 现有的电力线，以便于计算机连网(或者诸如音频/视频设备等 其它设备的连网)。在一个例子中，使用采用HomePlug⑧标准的 网络来实现PLC通信。由于这样的网络使用现有的电源引出线 来互联设备，因此在该电力线上传播的信息可以被家庭之外的 邻居或者其他接入电力线的人访问。如果安装了过滤功能，以 防止数据被传播到家庭外，则两条线L1和L2会被互相隔离。
在线L1和L2之间的全局通信的情况下，信号可以传播很长 的距离并被衰减。尽管在全局通信中衰减通常可以忽略，但有 时不能忽略，从而要求高的传输功率，这将引起对其它电子产
品的干扰。


通过下面结合附图的详细描述，可以最好的理解说明了操
作结构和方法的特定il明性实施例，以及目的和优点，其中
图l是根据本发明的特定实施例的电力线网络的图。
图2是示出根据本发明的特定实施例的桥操作的流程图。
图3是根据本发明的特定实施例的方式的主装置桥管理的
典型方案的图。
图4是根据本发明的特定实施例的电力线网络的另 一个图。
图5是根据本发明的特定实施例的接入电力线网络的图。
图6是根据本发明的特定实施例的电力线桥的图。
图7是根据本发明的特定实施例的方式的接入管理的典型
方案的图。
图8是示出了 Ll和L2之间的潜在交叉相位的路径的图。
图9是根据本发明的特定实施例的交叉相位分离滤波器的图。
图10示出了根据本发明的特定实施例的无线桥配置。
图11是根据本发明的特定实施例的典型无线电力线桥的框图。
具体实施例方式
尽管本发明可以允许多种不同形式的实施例，但在附图中 示出了特定的实施例，并在这里进行详细的描述。应该理解这 样的实施例的本公开被看作是原理的示例，并不是要将本发明 限制到所示的及所描述的特定实施例。在下面的描述中，相同 的附图标记被用于描述附图的几个图中的相同、相似或者相应
的部分。
这里使用的词语"一个"被定义为一个或者多于一个。这里 使用的词语"多个"被定义为两个或者多于两个。这里使用的词 语"另 一个"被定义为至少第二个或多个。这里使用的词语"包 括"和/或"具有"被定义为包含(也就是开放式语言)。这里使用 的词语"耦合"被定义为连接，尽管不必是直接地并且不必是机 械地连接。这里使用的词语"程序"或"计算机程序"或类似的词 语被定义为设计成在计算机系统上执行的指令序列。"程序"或 者"计算机程序"可以包括可执行应用程序中的子程序、函数、
过程、对象方法、对象实现方式、小应用程序(applet)、小服 务程序(servlet)、源代码、目标代码、共享库/动态装载库和/ 或其它被设计为在计算机系统上执行的指令序列。
在整个这篇文档中引用的"一个实施例"、"特定实施例"、 "实施例"或者类似词语的意思是结合该实施例所述的特定特 征、结构、或者特性被包括在本发明的至少一个实施例中。从
相同的实施例。而且，特定特征、结构、或者特性可以以任意 适合的方式被无限制地组合在一个或多个实施例中。
这里使用的词语"或"被解释为包括的或者意味着任何一个 或者任意组合。因此，"A、 B或C"的意思是"以下任意一个A; B; A和B; A和C; B和C; A、 B和C"。这种定义的例外仅出现 在当元件、功能、步骤、或动作的组合处于内在相互排斥的某 种方式时。
如之前说明的，家用电力线通常使用单相三线系统。参见 图l, Ll、 L2和中性线(分别为元件2、 4和3)从配电变压器l 向每个家庭发送电力。为了本文档的目的，将L1的每个实例认 为是120VAC电路，将L2的每个实例认为是120V AC电路，或者仅仅是"电路"；并且通过L1和L2获得240V AC电路。通常， 几个家庭共享配电变压器l。部件8~ IO是电力线网络设备，例 如服务器或客户机。部件11和12是负载，例如房间加热器或灯。 当设备8向设备10传输数据时，数据通过L1发送，并且由于该 通信是使用相同电力线L1的本地通信，因而很容易完成。然而， 当设备8向设备9传输数据时，数据从L1到L2经由配电变压器1 (在某些情况下，从L1到L2经由断路板(breaker board) 5中的 串扰或者通过表示240伏负载的设备)才能到达其目的地。这被 称为全局(或者交叉相位(cross-phase))通信。在这种情况下， 信号可以传播很长的距离并被衰减。衰减通常不能忽略，并且 最大传输功率受到FCC规则的限制。在许多情况下，全局通信 占本地(同相(in-phase))通信带宽的70-80% 。另一个问题是 即使L1和L2是分开的，它们也必须共享时间或频率带宽。也就 是，例如，当设备8和10在L1上执行本地通信时，L2上的设备9 无法使用电力线网络。这样带宽使用效率不高。可以利用根据 本发明的特定实施例来解决这些问题和其它问题。
根据本发明的特定实施例，使用低通滤波器6和桥设备7。 低通滤波器(阻塞滤波器)6使例如频率内容低于100kHz的信 号通过。由于电力线网络通常使用频率高于100kHz的信号，因 此这些信号被阻塞在低通滤波器外而不向断路板5和配电变压 器l传递。这样的滤波器6应该被设计为阻塞所有的电力线信号， 从而没有信号到达家庭外面。除了增强安全性，这进一步用于 最小化可能引起与其它电子设备的干扰的信号辐射。另外，滤 波器6防止不想要的信号进入家庭，从而防止了邻近网络产生与 图l所示的网络的干扰。通过滤波器6，家用电力线与外面完全 隔离。在市场上可以购买到适合的阻塞滤波器，例如爱尔兰都 柏林的Power Plus有限公司的阻塞滤波器。
提供桥设备7以隔离L1和L2。当桥7接收例如在L1上从设备 8到设备10的本地流时，该桥不将该流转发给L2。该桥只是在 接收到从L1 (或L2)到L2 (或L1 )的全局流时才将数据发送到 其它电力线。桥7在其内部具有设备表，并且知道在L1或L2上 有什么设备。根据该设备表，桥7判断是否向其它电力线发送。 因为L1和L 2是互相隔离的，所以总的网络带宽在理论上可以接 近没有这里所公开的桥配置的网络的带宽的两倍。在实际情况 中，预期可以获得至少40-50 %的提高。(没有全局流的情况是 最佳情况。可以在每个网络上分别获得L1和L2的全部带宽。)
在图6的框图中示出了桥7的例子，并且将在之后对桥7进行 讨论。结合图2对桥7的操作进行描述，在30开始之后桥7判断是 否接收到了数据。如果没有，则桥7等待数据的接收。如果在34 接收到了数据，则在38桥参考设备表以获得目的地。如果目的 地是本地的，则在42不采取任何行动，并且处理返回到34。然 而，如果目的地与源不是处于相同的电路中(非本地的，而是 交叉相位通信)，则桥7在46识别在目的电i 各上可用的时隙(或 者根据调制方案的载频或者其它参数)，以能够在50将接收到的 数据传输到目的地电路。
现在参见图3,时序图用来说明使用本桥配置的电路之间的 隔离。在这个说明中，对L1的电路使用不同的信标组101a和 102a，而信标101b和102b被用于电路L2。在110a示出的数据作 为交叉相位通信在可用时隙中净皮传送到在110b的L2。类似地， 在112a的数据在可用时隙中被传送到112b。(图示的信标可以 被同步到AC线路周期，通常是50或60Hz,或者以另一种将在之 后描述的方式被处理。)由111和113表示的本地通信流量与信标 一样是保持隔离的。在这个说明中，信标是近似同步的，但这 不应该被认为是限制性的，因为它们可以是完全独立的，如之后将描述的。之后将更详细的讨论这个时序图。
办公室电力线配电、以及由多个配电变压器服务的大的家 庭和其它装置中的配电比在大多数家庭中使用的配电更复杂。 在这样的环境中，物理上接近的引出线不是总在相同的电力线 电路上，反而，它们可以通过其它配电变压器来提供。因此， 在这样的引出线之间通常无法实现电力线连网。
根据特定实施例的桥配置可以被用于链接独立的电力线。
图4示出了想要实现电力线网络的这样的办公室电力线配电(或 者多个配电变压器为一个单位馈电的其它系统)的例子。在这 种情况下，示出了两个配电变压器。变压器201提供电力线202 和204以及中性线203。电力以与结合图1所述的相同方式经过断 路板205和《氐通滤波器206。部件208、 209和210表示网络节点， 而211和212表示电力线电路上的其它负载。变压器301提供电力 线302和304以及中性线303。电力以与结合图l所述的相同方式 经过断路板305和低通滤波器306。部件308、 309和310表示网络 节点，而311和312表示电力线电路上的其它负载。桥207链接两 组电力线。桥207仅转发两个或多个电力线之间的全局通信。从 而每条电力线的带宽可以被有效利用。尽管这可以使用结合图6 所述的有线连接来完成，但也可以利用无线连接来实现一部分 桥接功能。
这样，根据特定实施例的电力线通信(PLC)桥电路具有 第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电 路的数据信号；以及第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路 和来自第二电力线电路的数据信号。第一和第二电力线电路被 馈送来自第一和第二配电变压器的AC电力。第一通信收发机连 接到第一耦合器，以传送去往第一耦合器和来自第一耦合器的 数据信号。第二通信收发机连接到第二耦合器，以传送去往第二耦合器和来自第二耦合器的数据信号。控制器检查来自第一 收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为第二收发机， 其中目的地不是第二收发机的数据被认为是本地数据。控制器 进一步检查来自第二收发机的数据信号，并判断该数据的目的 地是否为第一收发机，其中目的地不是第一收发机的数据也被 认为是本地数据。当控制器判断出该数据不是本地的时，桥电 路在第 一 通信收发机与第二收发机之间传递数据信号，当控制 器判断出该数据是本地的时，桥电路不在第 一通信收发机与第 二通信收发机之间传递数据信号。
在特定实施例中，电力线通信(PLC)桥接方法涉及从第 一电力线电路和第二电力线电路接收数据，其中第一和第二电 力线电路被馈送来自配电变压器的不同腿(leg)的AC电力， 并且它们共享一个中性线连接；检查来自第一电力线电路的数 据信号，以判断该数据的目的地是否为第二电力线电路，其中 目的地不是第二电力线电路的数据被认为是本地数据；检查来 自第二电力线电路的数据信号，并判断该数据的目的地是否为 第一电力线电路，其中目的地不是第一电力线电路的数据也被 认为是本地数据；当判断出数据不是本地的时，在第一电力线 电路与第二电力线电路之间传递数据信号；以及当控制器判断 出数据是本地的时，不在第一电力线电路与第二电力线电路之 间传递数据信号。
现在参见图5，一些公司计划使用电力线作为通信介质来提 供因特网接入服务。在该图中对此进行描述，其中变压器401 提供电力线402和404以及中性线403 。电力以与结合图1所述的 相同方式经过断i 各板405和低通滤波器406。部件408、 409和410 表示网络节点，而411和412表示电力线电路上的其它负载。在 本实施例中，桥407链接两组电力线并转发两个(或多个)电力
线之间的全局通信，并且进 一 步传递绑定到滤波器4 0 6周围的因 特网或来自滤波器406周围的因特网的通信，以便于因特网接 入。
在这种情况下，配电变压器401不传递电力线信号。跳线 (Jumper ) 420被安装到变压器，以跳过它并允许因特网流量的 通信。桥407不仅链接内部电力线L1，和L2'，而且还链接进入电 力线L1和L2。桥407根据请求将L1 (L2)连接到L1，或L2'。在 本申请中，桥407可以具有更多的智能，例如路由器能力。路由 器还可以作为防火墙来保护家庭内的电力线不受外界的各种攻 击。
图6示出了桥7的示例性框图。本领域技术人员会理解如何 适当地修改该电路，以容纳更多的电路(如图4或图5中的)。本 示例性实施例假设为符合HomePlug⑧标准等的PLC网络，但是 不应该将此认为是限制性的，因为普通技术人员可以将本原理 应用到其它电力线网络配置中。来自Ll的信号经过耦合器501 发送到模拟前端(Analog Frontend, AFE) 502。耦合器501切 断120V AC线路电压，并且仅传递电力线网络通信信号。AFE 502的输出在A/D 503中被模-数转换。结果在物理层块505和媒 体访问控制层块506中进行处理。
当信号被发送到L1时，对该信号以反方向进行处理。该信 号在MAC 506和PHY 505中进行处理。结果在D/A 504中被数-模转换，并被发送到AFE 502和耦合器501。部件510、 511、 512、 513、 514和515以与部件501 ~ 506类似的方式服务于L2信号。 CPU 508通过内部总线507控制PHY和MAC块(505、 506、 514 和515)。内部总线507可以例如是PCI总线。CPU 508执行存储 于只读存储器509的软件程序。CPU 508使用随机存取存储器 516作为临时存储器。图2中所示的处理可以被存储在R0M 509
或者其它计算机可读存储介质中，并通过在CPU 508上执行指 令来执行该处理。
当数据需要从L1转发到L2时，MAC 506的输出通过内部总 线507发送到MAC 515。如果需要数据緩存以便于校正稍后描述 的时序问题，则CPU 508将数据临时存储在RAM 516中。可选 地，MAC 506或515中的内部存储器(未示出)也可以存储数据。
通常，不管是本地通信还是全局通信，由联邦法规(例如 FCC)来固定传输功率。在全局通信期间，因为信号衰减更高， 所以实际带宽会被减少。本PLC桥防止了大多数情况下的带宽 减少。
为了讨论的目的，元件502、 503、 504、 505、 506、 507、 508、 509和516—起工作，以构成通过耦合器501向电力线电蹈-Ll发送数据和从电力线电路L1接收数据的数据收发机。类似 地，元件511、 512、 513、 514、 515、 507、 508、 509和516 —起 工作，以构成通过耦合器510向电力线电路L2发送数据和从电 力线电路L2接收数据的数据收发机。在两个收发机之间共享内 部总线507以及利用ROM 509和RAM 516的处理器(CPU) 508, 使用内部总线507在两个收发机之间传递数据，这两个收发机在 运行于CPU 508上的程序的程序控制下运行。因此，CPU 508 可以用作两个(或多个)收发机的控制器。
从而，根据特定实施例的电力线通信(PLC)桥电路具有 第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电 路的数据信号；以及第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路 和来自第二电力线电路的数据信号。第一和第二电力线电路被 馈送来自配电变压器的不同腿的AC电力，并且共享一个中性线 连接(否则由多个不同的配电变压器馈电)。第一通信收发机连 接到第一耦合器，以传送去往第一耦合器和来自第一耦合器的数据信号。第二通信收发机连接到第二耦合器，以传送去往第 二耦合器和来自第二耦合器的数据信号。控制器检查来自第一 收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为第二收发机， 其中目的地不是第二收发机的数据被认为是本地数据。控制器 进一步检查来自第二收发机的数据信号，并判断该数据的目的 地是否为第一收发机，其中目的地不是第一收发机的数据也被 认为是本地数据。当控制器判断出该数据不是本地的时，桥电 路在第 一 通信收发机与第二收发机之间传递数据信号，当控制 器判断出该数据是本地的时，桥电路不在第一通信收发机与第 二通信收发机之间传递数据信号。
如上所述，桥可以控制多于两条电力线。在这种情况下，
对于每条电力线实现一组部件501 ~ 506。 CPU 508通过内部总 线507来控制多个流。内部总线507应该被设计为具有足够的带 宽，以处理对于特定应用所预期的最大数目的流。
为了便于接入控制，通常，在电力线网络上存在主装置 (master )。该主装置接收来自客户机(从装置)的接入请求， 并给予该客户机接入时间(或频率)间隙。然后，客户机开始 传输。主装置周期性地广播信标。所有的传输都是基于信标周 期来执行的。如果请求自由竟争的传输，则为该传输保留每个 信标周期中的相同接入间隙。在竟争接入的情况下，基于先来 先服务，或者通过使用其它任意协议来获得接入间隙。假设L1 和L2中的每一个都有自己的主装置。图7图示了桥7的接入间隙 管理(返回参见图l)。 Ll主装置发送信标信号601和602。 L2主 装置发送信标603和604。 L1和L2信标在该图示中不是同步的。 间隙611用于L1上的本地传输。类似地，间隙613和614用于L2 上的本地传输。间隙612a是从Ll设备到L2设备的全局传输。桥 7在L2上分配相同的间隙612b,以将数据发送到最终目的地(L2设备)。在6Ua和612b之间存在很小的时间延迟，以转发桥7中 的数据。在L2上不总是可获得相同的间隙。Ll发送器使用间隙 610a来发送数据。不幸的是，在L2上的相同时隙613a已经被另 一个本地传输所占据。在这种情况下，桥7找到另 一 个间隙610 b ， 并将数据转发到L2上的目的地。这些动作对应于图2的框46中 所示的处理。
桥7可以具有主装置能力。在这种情况下，在L1或L2上都 不存在其它主装置。所有设备向桥7发送接入请求。图3图示了 这种情况下的接入间隙管理。桥周期性地向L1和L2发送信标 (101和102)。间隙110和112用于全局传输。间隙111和113用于 本地传输。桥7可以分配接入间隙，使得全局和本地传输互相之 间不冲突。这样，在桥7具有网络主装置能力的情况下可以获得 一定的好处。在这个示例性实施例中，在程序控制下运行的CPU 可以运行以将桥7配置为主装置。在这种情况下，CPU用作生成 在第一和第二电力线电路上传输的信标信号的信标生成器。
然而，在L1和L2上可能存在由相同频率引起的干扰问题， 存在对该问题的解决方案。 一种解决方案是传输功率控制。在 这种情况下，每个设备在AFE 502中都具有自动增益控制能力。 发送器可以最小化(最优化)传输功率水平。这会降低对其它 电力线的千扰。另 一 种解决方案是避免引起干扰的问题频率。 在PLC系统中可以利用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex,正交频分复用)。OFDM使用多于100个的副载波。 某些副载波可以引起实质上的干扰，而一些不会。这主要取决 于电力线布局。发送器和接收器经常交换音调图(tone map )。 音调图指示基于信噪比(SNR)测量的结果，可以使用哪个副 载波。基于该音调图，发送器选择副载波和调制方案。SNR差 的副载波被删除，或者对该副载波使用鲁棒性调制(例如二相
相移4建控(Binary Phase Shift Keying ))。这种音调图机制避免 了有问题的副载波。
现在参见图8，虚线箭头表示为了从线路L1传递到L2 (反 之亦然)，交叉相位信号可以采用的两条附加路径(除了配电变 压器之外)。可以如之前讨论的一样在断路板5处进行耦合。另 外，240伏设备13可以将信号从线路L1传递到L2。第三条路径 经由配电变压器l,但通常该变压器l较远，并且信号衰减会比 其它路径大很多。该240伏设备例如干洗机被插入L1和L2中。 为了最小化两个电路L1和L2之间的干扰，期望阻塞在PLC网络 中从L1到L2的所有感兴趣频率上的路径。
如图l所示，由配电变压器和断路板提供的路径被低通滤波 器6阻塞。24 0V A C设备路径可以被图9中示出的低通滤波器8 01 阻塞。滤波器801可以实现为例如AC插头适配器，该AC插头适 配器被插入到电力线和240V AC设备13之间。滤波器801被设计 为阻塞所有PLC信号并隔离L1和L2。由于该240V AC信号处于 非常低的频率(在美国是60Hz)，并且PLC信号通常处于非常大 的频率(例如MHz范围)，因此适当滤波器的设计很容易落入传 统的模拟滤波器设计的范围内，并且不需要提供典型滤波器电 路设计的细节。这样的设计可以如L1和地以及L2和地之间的旁 路电容器 一 样简单，这样的电容器在P L C频率上具有小阻抗， 在电力线频率上具有大阻抗。本领域技术人员在考虑了本发明 的教导后会想到其它的实施例。
如前面简单提到的，由不同配电变压器提供的两组电力线 之间的桥接可以使用无线技术来完成。图10示出了图4中所示的 桥系统的无线变型，用于完成类似的功能。桥A901和桥B902 通过在上电路200和下电路300之间执行无线通信，来提供无线 桥功能。当两个电力线系统200和300在物理上不是这么接近，从而不能用有线桥来轻松连接时，这种应用是特别有用的。
图ll示出了桥901或902的典型框图。除了无线接口之外， 该桥的操作与图6的桥的操作基本相同。这个实施例对于图6所 示的原始框图增加了 MAC块1001、物理层块1002、模拟前端(RF 收发机)块1003以及天线1004。两个电力线系统200和300之间 的通信通过使用所示的无线接口来执行。可以使用例如IEEE 802.11无线网络来执行无线通信。例如，设备208向设备309发 送流。该流被发送到桥A901。在桥A901中，从501 506对信 号进行处理，并将其转发到无线块1004以进行无线通信。在桥 B 902中，信号被天线1004接收，在块1002和1001被处理，并被 转发到块515~510。最后，信号被发送到L2电力线上的设备 309。注意，200的L2线路和300的L1线路与该通信完全隔离， 从而没有丢失带宽。
由于电力线通信电路本来是处理电力系统的，因此它们能 够引起电击(electrical shock )。这样，合格的电工应该优先将 桥7和低通滤波器6安装到断路板中，或者将其耦合到断路板。
根据本发明的特定实施例，可以获得诸如L1和L2是隔离的 等的特定优点。可以有效地使用两条总线，最佳可获得高达两 倍的带宽。低通滤波器将家庭内的电力线与外界隔离。可以获 得全部电力线带宽。滤波器还降低了对外界的千扰。对于全局 通信不要求高的传输功率。对于全局通信带宽没有减少。干扰 可以被最小化。桥延迟了全局通信。不会发生严重的衰减。桥 可以为每个发送器有效地分配接入间隙，使得全局通信与其它 本地通信不发生冲突。桥可以被用来接入电力线通信。桥可以 被用来链接两条或多条独立的电力线。尽管使用根据本发明的 实施例可以获得这些以及其它的优点，但是没有达到任何这些 优点不意味着实施例落在根据本发明的其它实施例的范围之外。
本领域技术人员在考虑了上述教导后会认识到，某些上述
典型实施例是基于使用诸如CPU 508等的编程处理器的。然而， 本发明不限于这样的典型实施例，因为使用诸如专用硬件和/ 或专用处理器等硬件部件等同物也可以实现其它实施例。类似 地，通用计算机、基于微处理器的计算机、微控制器、光计算 机、模拟计算机、专用处理器、特定应用电路和/或专用硬连线 逻辑(dedicated hard wired logic)可以被用于构建替代的等同 实施例。
本领域技术人员在考虑了上述教导后会理解，在不脱离本 发明的特定实施例的情况下，用于实现上述特定实施例的程序 操作和处理以及相关数据可以通过使用盘存储器以及其它形式 的存储器来实现，例如，诸如只读存储器(ROM)设备、随机 存取存储器(RAM)设备、网络存储器设备、光存储元件、磁 存储元件、磁光存储元件、闪存、磁心存储器和/或其它等同的 易失性和非易失性存储技术等。这样的替代存储设备应该被认 为是等同的。
这里描述的特定实施例是或者可以使用执行编程指令的编 程处理器来实现的，这些编程指令在上面以流程图形式被宽泛 地描述，这些流程图可以被存储在任何适当的电子或计算机可
在不脱离本发明的实施例的情况下，上述处理可以以任意数目 的变型并且以许多适当的编程语言来实现。例如，在不脱离本 发明的特定实施例的情况下，所执行的特定操作的顺序经常会
改变，可以添加附加的操作或者可以删除#:作。在不脱离本发
明的特定实施例的情况下，可以添加和/或增强^"误捕捉(error
trapping),并且在用户界面和信息呈现中可以进行变型。这样 的变型是可预料的并被认为是等同的。
尽管这里结合执行所述功能的特定电路对特定实施例进行 了描述，但是可以预料到其它的实施例，其中使用在一个或多
能。通用计算机、基于微处理器的计算机、微控制器、光计算 机、模拟计算机、专用处理器、特定应用电路和/或专用硬连线 逻辑和模拟电路可以被用于构建替代的等同实施例。可以使用
诸如专用硬件和/或专用处理器等硬件部件等同物来实现其它 的实施例。
尽管已经描述了特定的说明性实施例，但是对于本领域技 术人员而言，根据前面的描述，许多替代方式、修改、置换以 及变型将变得明显。
权利要求
1.一种电力线通信(PLC)桥电路，包括第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电路的数据信号；第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路和来自第二电力线电路的数据信号；其中，所述第一电力线电路和所述第二电力线电路被馈送来自配电变压器的不同腿的AC电力，并且共享一个中性线连接；第一通信收发机，其连接到所述第一耦合器，以传送去往所述第一耦合器和来自所述第一耦合器的数据信号；第二通信收发机，其连接到所述第二耦合器，以传送去往所述第二耦合器和来自所述第二耦合器的数据信号；控制器，其检查来自第一收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为第二收发机，其中目的地不是所述第二收发机的数据被认为是本地数据；所述控制器进一步检查来自所述第二收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为所述第一收发机，其中目的地不是所述第一收发机的数据也被认为是本地数据；以及桥接部件，当所述控制器判断出该数据不是本地的时，所述桥接部件在所述第一通信收发机与所述第二收发机之间传递数据信号，当所述控制器判断出该数据是本地的时，所述桥接部件不在所述第一通信收发机与所述第二通信收发机之间传递数据信号。
2. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 用于传递数据信号的所述桥接部件包括由所述第 一 通信收发机 和所述第二通信收发机共享的公共总线，其中所述公共总线由 所述控制器控制。
3. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 所述第一通信收发机和所述第二通信收发机包括正交频分复用 收发机。
4. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 所述第 一 通信收发机和所述第二通信收发机包括符合 HomePlug⑧标准的收发才几。
5. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 处理器识别用于在所述第 一通信收发机和所述第二通信收发机 之间传递数据信号的可用时隙和可用频率中的至少一个。
6. 根据权利要求5所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 进一步包括信标生成器，所述信标生成器生成在所述第一电力 线电路和所述第二电力线电路上传输的信标信号，其中所述电 力线通信用作PLC网络中的主装置。
7. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 进一步包括信标生成器，所述信标生成器生成在所述第一电力 线电路和所述第二电力线电路上传输的信标信号，其中所述电 力线通信桥电路用作PLC网络中的主装置。
8. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 所述控制器通过参考设备表来判断该数据是否是本地的。
9. 根据权利要求l所述的电力线通信桥电路，其特征在于， 进一步包括滤波器，所述滤波器将所述第一电力线电路和所述 第二电力线电路在用于电力线通信的频率上相互隔离。
10. —种电力线通信(PLC)桥电路，包括 第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电路的数据信号；第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路和来自第二电力线电路的数据信号；其中，所述第一电力线电路和所述第二电力线电路被馈送来自配电变压器的不同腿的AC电力，并且共享一个中性线连接；第一通信收发机，其连接到所述第一耦合器，以传送去往所述第一耦合器和来自所述第一耦合器的数据信号；第二通信收发机，其连接到所述第二耦合器，以传送去往 所述第二耦合器和来自所述第二耦合器的数据信号；其中，所述第一通信收发机和所述第二通信收发机包括符 合HomePlug⑧标准的收发机；控制器，其检查来自第一收发机的数据信号，并判断该数 据的目的地是否为第二收发机，其中目的地不是所述第二收发 机的数据被认为是本地数据;.所述控制器进 一 步检查来自所述第二收发机的数据信号， 并判断该数据的目的地是否为所述第一收发机，其中目的地不 是所述第 一 收发机的数据也被认为是本地数据；由所述第一通信收发机和所述第二通信收发机共享的公共 总线，其中所述公共总线由所述控制器控制；其中，当所述控制器判断出该数据不是本地的时，所述控 制器进一步在所述第一通信收发机与所述第二收发机之间通过 所述公共总线传递数据信号，当所述控制器判断出该数据是本 地的时，不在所述第 一通信收发机与所述第二通信收发机之间 传递数据信号，其中，所述控制器通过参考设备表来判断该数 据是否是本地的；其中，处理器识别用于在所述第一通信收发机和所述第二 通信收发机之间传递数据信号的可用时隙和可用频率中的至少 一个；以及其中，所述处理器生成在所述第一电力线电路和所述第二电力线电路上传输的信标信号，其中，所述电力线通信桥电路用作PLC网络中的主装置；以及滤波器，其将所述第一电力线电路和所述第二电力线电路 在用于电力线通信的频率上相互隔离。
11. 一种电力线通信(PLC)桥电路，包括 第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电路的数据信号；第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路和来自第二电力 线电路的数据信号；其中，所述第一电力线电路和所述第二电力线电路被馈送 来自第一配电变压器和第二配电变压器的AC电力；第一通信收发机，其连接到所述第一耦合器，以传送去往 所述第一耦合器和来自所述第一耦合器的数据信号；第二通信收发机，其连接到所述第二耦合器，以传送去往 所述第二耦合器和来自所述第二耦合器的数据信号；控制器，其检查来自第一收发机的数据信号，并判断该数 据的目的地是否为第二收发机，其中目的地不是所述第二收发 机的数据被认为是本地数据；所述控制器进一步检查来自所述第二收发机的数据信号， 并判断该数据的目的地是否为所述第一收发机，其中目的地不 是所述第一收发机的数据也被认为是本地数据；以及桥接部件，当所述控制器判断出该数据不是本地的时，所 述桥接部件在所述第 一通信收发机与所述第二收发机之间传递 数据信号，当所述控制器判断出该数据是本地的时，所述桥接 部件不在所述第 一通信收发机与所述第二通信收发机之间传递 数据信号。
12. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在于，用于传递数据信号的部件包括由所述第一通信收发机和所 述第二通信收发机共享的公共总线，其中，所述公共总线由所 述控制器控制。
13. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，用于传递数据信号的部件包括无线网络连接。
14. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，所述第一通信收发机和所述第二通信收发机包括正交频分 复用收发机。
15. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，所述第一通信收发机和所述第二通信收发机包括符合 HomePlug⑧标准的收发才几。
16. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，处理器识别用于在所述第一通信收发机和所述第二通信收 发机之间传递数据信号的可用时隙和可用频率中的至少一个。
17. 根据权利要求16所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，进一步包括信标生成器，所述信标生成器生成在所述第一 电力线电路和所述第二电力线电路上传输的信标信号，其中， 所述电力线通信桥电路用作PLC网络中的主装置。
18. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，进一步包括信标生成器，所述信标生成器生成在所述第一 电力线电路和所述第二电力线电路上传输的信标信号，其中， 所述电力线通信用作PLC网络中的主装置。
19. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，所述控制器通过参考设备表来判断该数据是否是本地的。
20. 根据权利要求ll所述的电力线通信桥电路，其特征在 于，进一步包括滤波器，所述滤波器将所述第一电力线电路和 所述第二电力线电路在用于电力线通信的频率上相互隔离。
21. —种电力线通信(PLC)桥接方法，包括 从第一电力线电路和第二电力线电路接收数据，其中，所述第一电力线电路和所述第二电力线电路被馈送来自配电变压 器的不同腿的AC电力，并且它们共享一个中性线连接；检查来自所述第一电力线电路的数据信号，以判断该数据 的目的地是否为所述第二电力线电路，其中目的地不是所述第 二电力线电路的数据被认为是本地数据；检查来自所述第二电力线电路的数据信号，以判断该数据 的目的地是否为所述第一电力线电路，其中目的地不是所述第 一电力线电路的数据被认为是本地数据；当判断出该数据不是本地的时，在所述第一电力线电路与 所述第二电力线电路之间传递数据信号；以及当控制器判断出该数据是本地的时，不在所述第 一 电力线 电路与所述第二电力线电路之间传递数据信号。
22. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 通过由第一通信收发机和第二通信收发机共享的公共总线来传 递数据信号。
23. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 所述数据信号包括正交频分复用收发机。
24. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 所述数据信号包括符合HomePlug 标准的数据信号。
25. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 进一步包括识别用于在所述第一电力线电路和所述第二电力线 电路之间传递数据信号的可用时隙和可用频率中的至少 一 个。
26. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 进一步包括生成在所述第一电力线电路和所述第二电力线电路 上传输的信标信号。
27. 根据权利要求21所述的电力线通信方法，其特征在于， 通过参考设备表来判断该数据是否是本地的。
28. —种存储指令的计算机可读存储介质，当所述指令在 编程处理器上执行时，所述指令执行根据权利要求21所述的处 理。
29. —种电力线通信(PLC)桥接方法，包括 从第一电力线电路和第二电力线电路接收数据，其中，所述第一电力线电路和所述第二电力线电路被馈送来自不同配电 变压器的AC电力；检查来自所迷第一电力线电路的数据信号，以判断该数据 的目的地是否为所述第二电力线电路，其中目的地不是所述第 二电力线电路的数据被认为是本地数据；检查来自所迷第二电力线电路的数据信号，以判断该数据 的目的地是否为所述第一电力线电路，其中目的地不是所述第 一电力线电路的数据被认为是本地数据；当判断出该数据不是本地的时，在所述第一电力线电路与 所述第二电力线电路之间传递数据信号；以及当控制器判断出该数据是本地的时，不在所述第 一 电力线 电路与所述第二电力线电路之间传递数据信号。
30. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 通过由第 一 通信收发机和第二通信收发机共享的公共总线来传 递数据信号。
31. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 所述数据信号通过无线网络连接来传递。
32. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 所述数据信号包括正交频分复用收发机。
33. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 所述数据信号包括符合HomePlug⑧标准的数据信号。
34. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 进一步包括识别用于在所述第 一 电力线电路和所述第二电力线 电路之间传递数据信号的可用时隙和可用频率中的至少一个。
35. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 进一步包括生成在所述第一电力线电路和所述第二电力线电路 上传输的信标信号。
36. 根据权利要求29所述的电力线通信方法，其特征在于， 通过参考设备表来判断该数据是否是本地的。
37. —种存储指令的计算机可读存储介质，当所述指令在 编程处理器上执行时，所述指令执行根据权利要求29所述的处 理。
全文摘要
根据特定实施例的电力线通信(PLC)桥电路具有第一耦合器，其耦合去往第一电力线电路和来自第一电力线电路的数据信号；以及第二耦合器，其耦合去往第二电力线电路和来自第二电力线电路的数据信号。第一和第二电力线电路被馈送来自配电变压器的不同腿的AC电力，并且共享一个中性线连接。第一通信收发机连接到第一耦合器，以传送去往第一耦合器和来自第一耦合器的数据信号。第二通信收发机连接到第二耦合器，以传送去往第二耦合器和来自第二耦合器的数据信号。控制器检查来自第一收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为第二收发机，其中目的地不是第二收发机的数据被认为是本地数据。控制器进一步检查来自第二收发机的数据信号，并判断该数据的目的地是否为第一收发机，其中目的地不是第一收发机的数据也被认为是本地数据。当控制器判断出该数据不是本地的时，桥电路在第一通信收发机与第二收发机之间传递数据信号，当控制器判断出该数据是本地的时，桥电路不在第一通信收发机与第二通信收发机之间传递数据信号。由于其它实施例可能偏离该摘要中所描述的特征，因而该摘要不被认为是限制性的。
文档编号G05B11/01GK101198912SQ200680002938
公开日2008年6月11日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月21日
发明者岩村隆一 申请人:索尼株式会社;索尼电子有限公司