通信系统和通信装置的制作方法

专利名称：通信系统和通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纟皮配置为连4妻至普通电插座并用于电力线通 信的通信系统和通信装置，更具体地，涉及一种针对对商用AC(交 流)电源不起作用的移动i殳备(诸如PDA (个人H字助理)和移动 电话)配置用以冲丸^f于电力线通信的通信系统和通信装置。
背景技术：
近来，作为用于以简单方式在诸如家庭的建筑物中构建LAN (局域网)的装置，PLC(电力线通信)已冲殳入实际应用，其中，
具有通信能力且由电力线提供电力的设备利用电力线来多路传送 通信信号，以通过电力线来与具有类似能力的其他设备进行通信。
虽然无线LAN已作为用于以简单方式构建LAN的装置而广泛 普及，但是无线LAN在房间对房间的通信中存在由于低穿墙特性 (原因在于受限的传送输出功率，以避免与各种无线电规定和其他 系统干扰)而带来的难题。相反，利用电力线通信，使用现有的电 力线能够在安装于具有AC插座的不同房间中的i殳备之间进行通 信，从而可忽略伙伴i殳备的位置。电力线通信能够在建筑物中构建局i或网而无需配置以太网(注册商标)，并能实JE见100Mbps或更高
的高速通4言。
图12表示了基于现有技术PLC的家庭网络系统。在图中，参 考数字IOO代表家用电力线，参考数字101和106代表家用插座， 参考凄史字102和107代表AC插头，参考数字103和108代表PLC 调制解调器(PLC调制解调器103是主控(master ))，参考数字109 代表诸如个人计算机的主机设备，参考数字104代表光线路终端装 置，以及参考数字105代表互联网。参考数字104可以代表ADSL (非对称数字用户线路)调制解调器。
PLC调制解调器103和PLC调制解调器108经由电力线100 相互通信，使PC (个人计算机)109经由光线路终端装置104连接 至互4关网105。
基于电力线通信的通信系统能够实现所谓的普适环境，即，无 论用户移动到哪里，都能够使用具有相似性能的计算机的能力。例 如，提出了以下系统，其中，诸如家用电器的每种家用设备都被赋 予电力线通信的能力，家用设备被基于(例如)PC等的主控设备 监视和控制，并通过用于从外部监视和控制家用设备的外部公众通 信网络访问主控设备(例如，参考日本专利公开第2005-143026号)。
因为PLC的传送线路是电力线，所以网络结构是现有配线情况 下的总线型的，其中，家里连4妄至电力线的所有通信i殳备都基于时 分而共享频带。在图12所示的系统结构中，存在两个PLC调制解 调器；因此，可实施配置多个调制解调器用于进行相互通信。
从图12看出，现有技术的电力线通信系统基本上被诸如台式 PC的设备使用，这些设备均主要由商用AC电源供电并具有可以插 入到AC插座中的AC插头。换句话说，如果诸如PDA (个人数字助理)和移动电i舌的移动i殳备处于电池驱动状态(不^吏用商用AC
电源)，那么这些移动设备就不能执行电力线通信。在这种情况下，
需要具有无线LAN能力的移动设备经由接入点连接至PLC，或移 动i殳备经由PLC调制解调器或AC适配器连接至AC插座。

发明内容
因此，本发明提出了与现有技术的方法和装置相关的上述和其 他问题，并通过提供被配置为连接至通用插座来执行电力线通信的 通信系统和通信装置来解决所提出的问题。
此外，本发明提出了与现有技术的方法和装置相关的上述和其 他问题，并通过4是供^皮配置为能够4吏无需4吏用商用AC电源4喿作的 移动设备(诸如PDA和移动电话)执行电力线通信的通信系统和 通信装置来解决所提出的问题。
此外，本发明提出了与现有技术的方法和装置相关的上述或其 他问题，并通过提供被配置为当无需使用商用AC电源操作的移动 设备(诸如PDA和移动电话)执行电力线通信时最小化通信性能 的降低并提高配置移动设备的自由度的通信系统和通信装置来解 决所提出的问题。
在执行本发明中并且根据第 一 实施例，提供了 一种通信系统。 该通信系统由以下构成至少一个电力线通信装置，经由用于提供 商用交流电的普通电力线相连；通信终端，具有用于电力线通信的 调制解调器和具有不同指向性的多个第一线圏；以及耦合装置，连 接至电力线，具有用于使电力线的交流分量衰减的滤波器和置于该 滤波器后的第二线圈；其中，基于当使通信终端接近耦合装置的耦 合表面时在多个第 一线圈和第二线圈之间所产生的电石兹耦合作用，
8通信终端通过接近通信来执行与经由普通电力线相连的任意电力 线通信装置的相互通信。
文中的术语"系统"代表由两个或两个以上装置(或用于实现 特定功能的两个或两个以上功能模块)的逻辑集合构成的实体，其 中，这些装置或功能才莫块可以共同配置在单个壳体内，也可以^皮分 别配置在不同的壳体内。
电力线通信^支术实际上实施作为在诸如家庭的建筑物内以简
单方式构建LAN的装置，借此，只要这些房间里具有AC插座， 那么就可以高达100 Mbps的通信速度来执行配置在房间里的设备 之间的通信。
然而，现有技术的电力线通信系统基本上被诸如台式PC的设 备(具有对应于AC插座的AC插头)所使用，这些设备的主要驱 动电力基于商用AC电源。因此，对于诸如PDA或移动电话等不使 用商用AC电源的移动i殳备，现有才支术的电力线通信系统并不i"更利。
相反，利用根据本发明实施例的通信系统，将耦合装置连接至 电力线。该耦合装置具有用于使电力线的交流分量衰减的滤波器和 置于滤波器后的线圏，用于与移动设备端的线圈进行电》兹耦合。移 动设备具有用于电力线通信的调制解调器和用于通过电磁耦合与 外部收发电力线信号的线圈。基于与耦合装置端的线圈进行电^f兹耦 合的接近通信提高了移动设备的配置自由度，从而促使移动设备参 与到电力线通信組中。
此处，应注意，线圈的指向性存在安装场所的自由度受限的问 题。即，在耦合装置的线圈中心附近，与线圏截面近似垂直的方向 产生了石兹场；然而，在线圈线的附近，产生了依赖于电流流向(才艮 据所谓的右手螺旋法则)的磁场。因此，与移动设备的线圈的电磁耦合的强度取决于移动设备在耦合装置上的位置，从而导致通信质 量的下降。
因此，为了防止上述通信质量下降的问题，才艮据本发明实施例 的每个移动设备均使用具有不同巻绕方向(即，指向性)的耦合线 圈，并且当通过使移动设备接近耦合装置来执行通信时，选4奪与线 圈中与耦合装置的线圈电^t耦合的强度最高并且通信速度最快的 ^壬一个线圏。
更具体地，在开始与通过耦合装置连接至普通电力线的任意电
上第 一 线圏之间进行切换，以获得每个线圈接收信号的接收速度， 从而选择接收速度最快的 一个。
可选地，在开始与经由普通电力线相连的任意电力线装置的通 信时，根据本发明实施例的移动设备在两个或两个以上第 一 线圈之 间进行切换，以执行用于获得每个线圈接收信号的接收速度的扫描 操作，并选择接收速度最快且接收速度超过预定的速度的任一个线 圈。在通信期间，当所选线圈的接收速度等于或低于预定速度时， 再次执行扫描操作，乂人而选择接收速度最快并超过预定速度的任一 个线圈。因此，在整个通信周期期间，通信质量可以维4寺在一定水 平之上。
如果在传送或^妄收期间执行线圈切换，则通信中断。为了防止 这种情况，才艮据本发明实施例的移动设备在从传送切换到4妄收的间 隔中线圈之间进行切换。
应注意，冲艮据本发明实施例的移动设备，基于在第一线圈的接
收信号的基带处理中获得的用于自动增益控制(AGC)的接收信号 强度、比特误差率(BER)和接收质量中的至少一个来确定接收速
10度。例如，利用基于OFDM (正交频分复用)调制的通信系统，插
入信息信号之间的指示信号可以用来测量接收速度。
如上所述以及根据本发明的实施例，通信系统和通信装置被配 置为通过使用普通电力线来执行电力线通信。
才艮据本发明的实施例，诸如PDA和移动电话的移动设备可以 直接参与基于PLC的网络。同样，即使在无线LAN之外的区域中， 这些移动设备仍然可以通过PLC来执行通信。
利用根据本发明实施例的通信系统，每个移动设备都具有用于 与电力线通信调制解调器进行电磁耦合的线圏，线圈通过基于电磁 耦合与耦合装置侧上的线圈的接近通信使移动设备参与电力线通信组。
通常，线圈的指向性限制了移动设备的安装场所。然而，利用 本发明的实施例，每个移动i殳备都具有两个或两个以上耦合线圈 (具有不同巻绕方向(即，指向性))，并且，选择线圏中与耦合装 置侧的线圏电磁耦合强度最高且通信速度最快的任一个线圈，从而 防止通信质量下降。
参考以下的详细描述以及相应的附图，本领域的技术人将将本 发明的许多其他特征和优点。


图1是示出了实施作为本发明的一个实施例的家用网络系统的 结构的示意图。
图2是示出了在不使用电力线通信线路的情况下在电磁耦合片 上的移动设备之间执行相互通信的方式的示图。图3是示出了电磁耦合片的内部结构的示意图。
图4是示出了 PLC模式的内部结构的示意图。
图5是示出了 PDA的内部结构的示意图。
图6是示出了 PLC的通信程序的示图。
图7是示出了由电磁耦合片产生的磁场方向的示图。
图8是示出了沿x、 y和z轴配置耦合线圈的方式的示图。
图9是示出了具有以不同巻绕方向(即，指向性)配置的三个 线圈的PDA的内部结构的示意图。
图IO是示出了速度信息处理组块的内部结构的示意图。
图11是表示在移动设备中的线圏切换的处理程序的流程图。
图12是示出了基于现有技术的PLC的家用网络系统的示图。
具体实施例方式
4姿下来将参照附图通过实施例来更加详细地描述本发明。 现在，参照图1,通过实例示意性地示出了家用网络系统的结构。
图1所示的系统与图12所示的系统大体上相同之处在于个 人计算才几109参与到家用PLC网络中，在该家用PLC网络中，在 家中铺^L电力线100,并且位于连接至个人计算才几109的PLC调制 解调器108的电源线缆一端的AC插头107插入家用插座106中，并且，通过将在连接至光线路终端设备(或例如ADSL调制解调器) 的PLC调制解调器103的电源线缆一端的AC插头102插入家用插 座101中，使家用PLC网络和因特网105互连，所述光线路终端设 备用于连"t妻至i者如因特网的外部网络105。
图1所示的系统和图12所示的现有技术的系统的主要区别在 于PDA 205 4乍为通4言i殳备添力口5)J PLC网全备中。
PDA205不是^f吏用商用AC电源的设备，乂人而PDA205不能通 过将AC插头插入AC插座中来参与PLC网络。因此，PDA205一皮 配置为结合用于通过电万兹耦合来与电力线通信调制解调器收发信 号的线圈(稍后描述)，从而通过与电》兹耦合片202的电》兹耦合参 与PLC网络。电》兹耦合片202具有用于4吏电力线的交流分量衰减的 滤波器和置于滤波器后用于电磁耦合的线圈(之后详述)。因此， 当PDA205的线圏接近这个线圏时，线圈之间产生电磁耦合作用， 从而使PDA 205能够收发PLC信号。因为用于电力线通信的频带 为例如2 MHz ~ 30 MHz,所以需要覆盖这个频带的宽带电磁耦合。
将PDA205配置在电》兹耦合片202上来^吏用。配置在电/f兹耦合 片202上的移动设备的数量并不限于一个单位；可根据电磁耦合片 的尺寸，在电磁耦合片上放置两个或两个以上的移动设备，每个移 动设备都能够与不同的PLC调制解调器通信。此外，如图2所示， 可通过电万兹耦合片202执行两个或两个以上移动设备之间的通信。
电石兹耦合片202具有用于截去(或衰减)来自AC线的AC分 量(50 Hz-60 Hz)的高通滤波器(HPF) 203,以及用于才是供与移 动i殳备端上的线圈的电,兹感应的线圏204。
因at匕，PDA205是能够经由电石兹诔禺合片202、电力线IOO、 PLC 调制解调器103和PLC调制解调器108基于PLC信号来通信的移动设备。另外，PDA205还能够经由光线路终端设备104连接至因 特网105，并与参与PLC网络的个人计算机109通信。
应注意，在以上描述中，耦合是由移动设备和电磁耦合片之间 的》兹场4是供的；然而，电场也可能起不小的作用，因此，本发明的 主旨并不总是限于电》兹耦合。
参照图3，示出了电磁耦合片202的示例性内部构造。参考数 字203代表高通滤波器，以及参考数字204代表线圈。高通滤波器 203由一个变压器300和两个电容器301、 302构成，从而形成了车lT 入/输出平衡型的高通滤波器。电容301、 302的一端连接至电力线 100。
对于PLC调制，通常使用OFDM (正交频分复用)。在OFDM 调制中，每个载波的频率经设定使子载波在符号间隔内彼此正交。 子载波的"正交"表示某一给定子载波的频谱峰点总是与另一个子 载波的频谱零点匹配，并且当相邻的子载波的频带接近放置几乎独: 此重叠时，不会发生串扰(cross talk )。因此，由于传送信号是通过 净皮划分成成频率互相正交的多个载波而传送的，所以每个载波的频 带变窄，从而提供很高的频率利用率。
图中的参考凄t字303代表从电力线100传送的PLC信号的波 形。应注意，OFDM信号与AC信号复合。当这个信号通过高通滤 波器203时，50 Hz ~ 60 Hz的AC分量一皮截去以3是供由参考凄t字304 4&表的单个OFDM信号。来自电f兹耦合片202的OFDM信号(即， 来自PDA205的传送信号)以相反路径通过高通滤波器203，从而 与AC信号复合而传送至伙伴侧的PLC调制解调器。
参照图4，示出了 PLC调制解调器400的示例性内部结构。图 1所示的PLC调制解调器103和PLC调制解调器108等同于PLC调制解调器400。参考数字401代表AC插头，参考数字402代表 用于4丸行从AC电力整流并转换为DC (直流)电力的电源组块， 参考数字403代表高通滤波器，参考数字404代表用于使传送波与 接收波耦合的耦合组块，参考数字405代表接收组块，参考数字406 代表传送组块，以及参考数字407代表用于执行OFDM调制/解调 处理和通信控制的基带处理组块。参考数字408代表用于提供与例 如以太网(注册商标)的4妄口的^妄口组块。
AC插座401 4妄收的PLC信号一皮高通滤波器403截去50 Hz ~ 60 Hz的AC电源分量，经由耦合组块404 ^皮^妄收组块405》文大， 并传送到基带处理组块407。基带处理组块407对PLC信号执行 AD转换然后OFDM解调，然后PLC信号,皮转换成数字数据。
来自以太网侧的数据经由接口组块408输入至基带处理组块 407,将经过OFDM调制以产生PLC信号，PLC信号被传送到传送 组块406。被传送组块406放大的PLC信号经由耦合组块404和高 通滤波器403与AC电源信号复合，将从AC插头401输出到电力 线100。
基带处理组块407还扭^于诸如成帧、解帧、误差4企测和重传的 MAC (机器访问控制)。
PLC调制解调器400需有主控/净皮控关系，用户通过切换组块 410在主控和一皮控之间进行切换。作为主控站的PLC调制解调器间 歇性地传送信标信号。另一方面，基于信标信号，作为被控站的PLC 调制解调器能够得知是否能进行通信并取得各种信息。应注意，当 需要QoS (服务质量)时主控站有用，而如果两个以上的PLC调制 解调器以自动分布方式互连时，主控W皮控关系并不特别有意义。
15参照图5，示出了 PDA205的示例性内部结构。图中，参考数 字500代表PLC调制解调器组块。PLC调制解调器组块500可以 是内部才莫块或诸如压缩闪存的卡。
参考数字206代表用于与电磁耦合片202的线圈204进行电；兹 耦合的线圈。参考数字501是终端组块(PDA的主体)。PDA主体 的结构本身与本发明的主旨并没有直冲妄关系，所以省略了对PDA
主体结构的描述。关于PLC调制解调器组块500和纟冬端组块501 之间的接口，如果结合PLC调制解调器组块，则使用总线连4妄，而 如果PLC调制解调器组块是外接卡，则使用压缩快速接口。参考数 字502代表电池组块，参考数字503代表被配置为通过LED (发光 二才及管)显示通信状态的显示组块。
由线圏206接收到的PLC信号经由耦合组块404在接收组块 405中被放大，以传送到基带处理组块407。在基带处理组块4(T7 中，PLC信号经AD转换后经OFDM解调，以被转换成数字数据。
另一方面，来自终端组块501的数据经由接口组块408传送到 基带处理组块407，进行OFDM调制。在DA转换后，数据变为PLC 信号，以^皮送到传送组块406。被传送组块406》文大的PLC信号作 为电磁波经由耦合组块404从线圈206传送到电磁耦合片202的线 圈204。
基带处理组块407还#1^于诸如成帧、解帧、误差一企测和重传的 MAC处理。显示组块503通过色彩或闪烁频率来向用户显示基于 接收电平和成功接收数据包数的通信状态。
参照图6，示出了 PLC通信程序。4艮据所示的通信程序，在 PLC间设定了主控/被控关系。PLC1为主控，PLC2为被控，以及 PLC3为另 一被控，从而取代PDA 205。
16PLC1间歇性地传送信标信号600。尽管图中未示出，PLC1在 之后的传送中保持传送信标信号。
接收到信标信号，PLC2就将输入信号601传送到PLC1并从 PLC1接收许可信号602。作为被控的PLC3也基本上执行与用参考 凌t字603和604 表的PLC2相同的序列。
当已完成上述序列时，以无连4妄的方式随时准备通4言。即， CSMA/CA (载波监听多^各访问与沖突避免)能够在PLC1、 PLC2 和PLC3之间进4亍相互通信。
然而，作为被控的PLC2和PLC3必须总接收主控PLC1的信
标信号。
应注意，根据图6所示的通信程序，在需要诸如流数据(尽管 是最费力数据)的QoS的应用情况下，通过主控PLC1以集中控制 方式来控制每个数据通信划分(division )。
关于基于PLC的通4言标准，已4口基于Wavelet-OFDM的 HD-PLC (高清电力线通信)；然而本发明的主旨并不限于此。
如上所述，才艮据图1所示的通信系统，将如图3所示的耦合装 置连接至电力线增加了 PDA205安装位置的自由度。然而，线圏固 有的指向性存在安装位置的自由度受限的问题。
线圏有指向性，并且当石兹场方向通过线圏时产生最大的电动 势。图7示出了由电磁耦合片202生成的磁场方向。来自诸如PDA 205的电力线通信设备的信号流到置于电磁耦合片202内部的线圈 204, 乂人而产生不兹A^。侈'^口，在电石兹井禺合片202 (纟戋圈204)的中'"、， 依照所谓的"右手螺;旋法则"330, 4艮据线圈线上的电流流向，才是供了相对于电》兹耦合片202垂直方向320的》兹场。由此，才艮据PDA 205在电^兹耦合片202上配置的位置，电》兹耦合度变化，从而导致 通信质量下降。
因此，在本实施例中，PDA205具有两个或两个以上耦合线圈 (具有不同巻绕方向(即，指向性))，并且当通过使PDA205接近 耦合装置来执行通信时，选4奪性地使用线圏中与电磁耦合片202电 A兹耦合度高的任一个线圏，从而获得最快的通信速度。因而，在才丸 行电力线通信中，可以使通信性能的下降最小化，并且还可"^是高 PDA205相对于电磁耦合片202的配置自由度。
相对于置于每个移动设备上的耦合线圏数以及这些线圈的配 置，许多线圈在不同方向的配置还可以提供才是高配置自由度的效 果。然而，如图8所示，沿X、 Y和Z轴至少配置三个4禺合线圈700、 710和720以使其巻绕方向(即，指向性)基本上互相正交，能够 7使处理》兹场的^H可方向，,人而有效4是供了所需的凌文果。
参考图9，示意性i也示出了具有三个线圈206A、 20GB和2(^C
(以配置以使他们的巻绕方向(即，指向性)互不相同)的PDA205 的示例性内部结构。然而，与之前参照图5中所示的PDA20S描述 的组件相同等组件用相同的参考数字来代表，并且将省略对其描 述。
图9所示的PDA 205的PLC调制角年调器《且块由线圏切换:组块 500A和PLC调制解调器组块500B构成。
如图7所示，线圏206A、 206B和206C分别沿X轴、Y轴和 Z轴配置，并且在传送或接收时，通过线圈206A、 206B和206C
中的任一个来执行通信。来自电力线通信设备的信号被在电磁耦合片202的线圈204与线圈206A、 206B和206C之间产生的电f兹感 应接收，并一皮传送到置于其后的线圈选4奪器504。
通过线圈选择器504 4艮据将被提供给PLC调制解调器500B中 的耦合组块404的线圏切换信号来选4奪三个线圈206A、 206B和 206C接收到的信号之一。这个耦合组块404在接收时将线圈选择 组块500A连接至接收组块405,在传送时将线圏选择组块500A连 接至传送组块406。
经由耦合组块404传送到4妻收组块405的一妻收信号一皮截去频带 之外的不必要分量并被放大到合适电平，放大后的信号被输出到后 级的基带处理组块407。基带处理组块407对所接收的信号进行 OFDM解调，解调后的信号经由后级的接口组块408被传送到终端 组块501,并纟艮据数据种类来对其进行处理。
另一方面，在传送时，传送数据经由接口组块408从终端组块 501 ;波传送到基带处理组块407以进4亍OFDM调制。4妄下来，信号 在传送组块406中被放大，并经由受线圈切换信号控制的线圈选择 器504 乂人线圈206A、 206B和206C之一传送》文大后的信号。
关于线圏206A、 206B和206C间的切换，首先将PDA 205放 置在电磁耦合片202上，当从作为主控的电力线通信设备处接收到 信标信号时通信开始，并且作为初始值，线圈206A 一皮线圈选择器 504选择。然后，所接收的信号通过基带处理组块407进行OFDM 解调，同时，获得将作为接收速度凄史据传送到速度信息处理组块505
切换的信号的传送/接收切换信号输出到速度信息处理组块505 。
在基带处理组块407中，可基于以下至少一个来确定通过线圏 206A、 206B和206C中的每个接收信号时的接收速度AGC (自动增益控制)的接收信号强度、BER (比特误差率)以及接收质量。 在如本实施例的基于OFDM调制的通信系统中，可以通过使用插入 到信息信号之间的指示信号来测量接收速度。
速度信息处理组块505具有如下功能存J诸以数据包为单位输 入的接收速度数据；通过控制线圈选才争器504来选4奪三个线圏 206A、 206B、 206C之一；以及比较接收速度。
参照图10，示意性地示出了速度信息处理组块505的示例性内 部结构。所示的速度信息处理組块505由存4诸组块505A和信息处 理组块505B构成。
在开始通信时，执行扫描操作以获得线圏206A、 206B和206C 中的每个的接收速度数据。作为初始值，线圈206A被线圏选择器 504所选。当输入的以数据包为单位的接收速度数据来自于基带处 理组块407时，所接收到的接收速度数据与所选线圏206A的信息 一同被存储到存储组块505A。当下一个数据包进来时，信息处理 组块505B通过线圈选4,信号选4奪线圏206B,并将从基带处理组块 407传送的4妻收速度凄t据存储到存储组块505A中。然后，信息处 理组块505B以同样方式选择线圏206C并将其接收速度数据存储到 存储组块505A中。
接下来，信息处理组块505B对线圈206A、 206B和206C的接
收速度数据进行相互比较，以选择最快的线圈，并确定这些线圈中 的任意速度是否超过预定的速度水平。如果这些线圈中的任意速度 超过了预定的速度水平，则具有此超过速度的线圏被线圈切换信号 所选。
如果所选的最快线圈也没有超过预定的速度水平，则重复上述 扫描和线圈选4奪的序列。为了相对于线圈选4奪器504中的切换时刻防止在传送或^t矣收期
间发生切换，通过传送"姿收切换信号在/人传送到4妻收的间隔期间来执行线圏切换。
在接下来的通信周期中，以数据包为单位的接收速度数据持续
从基带处理组块407传送到速度信息处理组块505。信息处理组块505B监视接收速度，以确定接收速度是否超过预定速度水平。当发现接收速度等于或低于预定速度水平时，则重复上述与通信开始时相同的扫描和线圈选择的程序。因此，通信质量可在整个通信周期中维持在一定水平之上。
参照图11，示出了表示关于移动i殳备中的线圈选4,的处理程序的流程图。应注意，在图11中，为了描述通常步骤，移动设备具有n个线圈(n是等于或大于2的整数)。当移动设备被放置于电》兹耦合片202上并估文好接收准备时，处理程序开始。
首先，速度信息处理组块505选4% n个线圈206-1 ~ 206-n中之
一，并将线圈切换信号输出到线圈选^奪器504 (步骤S1)。
接着，在步骤Sl中所选的线圈中执行信号接收处理。基带处理组块407将通过这个接收处理得到的接收速度数据输出到速度信息处理组块505。在速度信息处理组块505中，4妄收速/复数据与所选线圏的信息一起被存储到存储组块505A中(步骤S2 )。
如果存在未被选的线圈(步骤S3中"是")，则选择未被选的线圈之一(步骤S7),紧接着，程序又回到S2，以与上述同样方式来获得接收速度数据。
当所有线圈的接收速度数据的存储都已完成时(步骤S3中"否")，信息处理组块505B选冲奪存^诸到存卩诸组块505A中的所有线圏的接收速度数据中最快的一个(步骤S4)。
21^妄下来，信息处理组块505B确定作为最快选择的线圈的冲妄收 速度是否超过预定阈值(步骤S5 )。
如果发现作为最快选择的线圈的接收速度没有超过预定阈值 (步艰《S5中"否")，则步-骤返回步各聚S1，以重复上述的与以上扫 描和线圏选^t奪相同的程序。
另 一方面，如果发现作为最快选一奪的线圈的4姿收速度超过预定 阈值(步骤S5中"是，，)，那么信息处理组块505B将线圏切换信号 输出到线圈选择器504,并在线圈切换后执行通信操作。
同样，在随后的通信周期中，以数据包为单位的接收速度数据 持续从基带处理组块407传送到速度信息处理组块505,并且信息 处理组块505B监视接收速度(步骤S6)。接下来，当所选线圏的 接收速度低于阈值时(步骤S5中"否，，)，步骤返回步骤Sl,以重 复上术的与通信开始时的扫描和线圈选4奪相同的程序。
尽管已4吏用具体术语描述本发明的优选实施例，但这个描述只 是示意性的，并应理解，在不背离所附权利要求的精神或范围的前 提下，可进行各种改变和变化。
此处，已描述本发明的实施例作为基于移动设备和电磁耦合片 之间的石兹场的耦合。由于可以i人为电场也可起到不小的作用，所以 本发明的主旨并不总限于电f兹耦合。
实际上，虽以实施例的形式描述了本发明，^旦其描述性内容不 应以受限的方式来解释。为了判定本发明的主旨，必须考虑本申请 的权利要求的范围。
权利要求
1. 一种通信系统，包括至少一个电力线通信装置，经由用于提供商用交流电的普通电力线相连；通信终端，具有用于电力线通信的调制解调器，以及多个第一线圈，具有不同指向性；耦合装置，连接至电力线，具有滤波器，用于使所述电力线的交流分量衰减，以及第二线圈，置于所述滤波器后；其中，所述通信终端通过接近通信来执行与经由所述普通电力线相连的任意所述电力线通信装置的相互通信，所述接近通信基于当使所述通信终端接近所述耦合装置的耦合表面时在所述多个第一线圈和所述第二线圈之间所产生的电磁耦合作用。
2. 4艮据^L利要求1所述的通信系统，其中，所述通信终端具有沿 正交的X、 Y和Z轴的指向性的三个第一线圈。
3. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，在通过使所述通信终 端接近所述耦合装置附近而4丸行通信中，所述通信终端选4奪性 地使用所述多个第 一线圈中与所述耦合装置的所述第二线圈 的电^兹耦合度最高且通信速度最高的任一个第 一线圏。
4. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，在开始与经由普通电力线相连的4壬 一 个所述电力线通信装置的通信中，所述通信终 端在所述多个第 一 线圏之间进行切换，以获得通过每个线圏接 收信号的接收速度并在所述多个第 一 线圈的接收速度之间进 行比较，从而选择最快速度的线圈。
5. 根据权利要求1所述的通信系统，在开始与经由普通电力线相 连的任意所述电力线通信装置的通信中，所述通信终端在所述 多个第 一线圈之间进行切换，以执行用于获得通过每个线圏接 收信号的接收速度的扫描操作，并且选择接收速度最快并且这 个才姿收速度超过预定速度的任 一 个线圈；在通信期间，当所选线圈的4妄收速度等于或4氐于所述预 定速度时，再次执行所述扫描操作，从而选择接收速度最快并 且超过所述预定速度的任一个线圈。
6. 根据权利要求3至5中任一项所述的通信系统，其中，所述通 信终端在传送被切换为接收的间隔中执行线圈切换。
7. 根据权利要求3至5中任一项所述的通信系统，其中，所述通 信终端基于在所述第一线圈的接收信号的基带处理中获得的 用于自动增益控制的接收信号强度、比特误差率和接收质量中 的至少 一个来确定所述4妄收速度。
8. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述耦合装置具有用于连接至所述普通电力线的装置；滤波器，用于使所述普通电力线的交流分量衰减；以及线圈，置于所述滤波器后。
9. 根据权利要求8所述的通信系统，其中，所述滤波器是截去 50 Hz ~ 60 Hz交;危分量的高通滤波器。
10. 根据权利要求8所述的通信系统，其中，所述滤波器是由一端 连接至所述线圈而另 一端经由 一对电容器连接至所述普通电 力线的变压器组成的高通滤波器。
11. 一种通信装置，包括调制解调器，用于电力线通信；多个线圏，具有不同的指向性；以及线圈切才灸装置，用于选"t奪所述多个线圈中用于通过电》兹 耦合与外部收发电力线通信信号的任一个线圈；其中，所述通信装置作为通信系统中的通信终端参与电 力线通信，所述通信系统具有至少一个电力线通信装置，经 由用于提供商用交流电的普通电力线相连；通信终端，具有用 于电力线通信的调制解调器以及具有不同指向性的多个第一 线圈；以及耦合装置，连接至电力线，具有用于使所述电力线 的交流分量衰减的滤波器和置于所述滤波器后的第二线圈；所 述通信终端通过4矣近通信来4丸行与经由所述普通电力线相连 的任意所述电力线通信装置的相互通信，所述接近通信基于当 4吏所述通信终端接近所述耦合装置的耦合表面时在所述多个 第 一线圈和所述第二线圈之间所产生的电石兹耦合作用。
12. 根据权利要求11所述的通信装置，其中，在通过电磁耦合与 外部收发电力线通信信号中，所述线圈切换装置选择性地使用 所述多个线圏中通信速度最快的任一个线圈。
13. 根据权利要求11所述的通信装置，其中，在开始与经由所述 普通电力线相连的任一个所述电力线通信装置的通信中，所述 线圏切换装置在所述多个线圏之间进行切换，以获得通过每个 线圏接收信号的接收速度并在所述多个线圈的接收速度之间 进行比较，/人而选择4妄收速度最高的线圏。
14. 根据权利要求11所述的通信装置，其中，在开始与经由所述 普通电力线相连的任一个所述电力线通信装置的通信中，所述 线圈切换装置在所述多个线圈之间进行切换，以执行用于获得 通过每个线圏接收信号的接收速度的扫描操作，并且选择接收速度最高并且这个4妄收速度超过预定速度的任一 个线圈；在通信期间，当所选线圈的接收速度等于或4氐于所述预 定速度时，再次执行所述扫描操作，从而选择接收速度最快并 且超过所述预定速度的任一个线圈。
15. 根据权利要求12至14中任一项所述的通信装置，其中，所述 线圈切换装置在传送被切换为接收的间隔中执行线圈切换。
16. 根据权利要求12至14中任一项所述的通信装置，其中，所述 线圈切换装置基于在所述线圈的接收信号的基带处理中获得 的用于自动增益控制的接收信号强度、比特误差率和接收质量 中的至少一个来确定所述4妄收速度。
全文摘要
本发明公开了一种通信系统和通信装置，该通信系统包括至少一个电力线通信装置，经由用于提供商用交流电的普通电力线相连；通信终端，具有用于电力线通信的调制解调器和具有不同指向性的多个第一线圈；以及耦合装置，连接至电力线，具有用于使电力线的交流分量衰减的滤波器和置于该滤波器后的第二线圈；其中，基于当使通信终端接近耦合装置的耦合表面时在多个第一线圈和第二线圈之间所产生的电磁耦合作用，通信终端通过接近通信来执行与经由普通电力线相连的任意电力线通信装置的相互通信。
文档编号H04B3/54GK101483451SQ200910000119
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月7日 优先权日2008年1月8日
发明者佐佐木一二, 杉田武弘, 福田邦夫 申请人:索尼株式会社