通信系统、通信装置以及通信系统的工作方法

通信系统、通信装置以及通信系统的工作方法
【专利摘要】本发明涉及的通信系统具备：第一通信装置；以及与该第一通信装置之间进行将电力线作为传输路径的电力线通信的第二通信装置，第一通信装置具有：检测商用电源的零交叉定时的检测单元；以及将以OFDM方式调制的发送信号作为在零交叉定时发送的发送单元，所述发送单元在开始电力线通信时，最初将具有前同步信号的标题信号（HS）作为发送信号进行发送，在发送了标题信号（HS）之后，将不具有前同步信号的数据信号（DS）作为发送信号进行发送，第二通信装置具有：对接收的发送信号施行解调处理，并得到接收数据的接收处理单元。
【专利说明】通信系统、通信装置以及通信系统的工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术。
【背景技术】
[0002]近年来，利用了对电气设备供电的电力线的电力线通信(Power LineCommunication (PLC):电力线通信)正在被实用化。在电力线通信中，使比商用电源频率高的频率的通信信号叠加于商用电力而进行通信。
[0003]但是，由于该电力线通信是将连接了家庭内的电气设备的电力线作为传输路径的通信方式，所以有时存在受到电气设备的噪声(也称为“家电噪声”)的影响而使电力线通信的通信品质恶化的情况。
[0004]基于该家电噪声的影响，由于在商用的交流电压波形的振幅变为波峰的波峰附近变大，所以为了避免此情况，提出了一种在交流电压波形的振幅变为零的、所谓的零交叉附近进行电力线通信的技术(例如，专利文献I)。
[0005]现有技术文献 专利文献
专利文献1:特开2009-284159号公报。

【发明内容】

[0006]本发明所要解决的技术问题
但是，在零交叉附近的电力线通信，由于变为时间上短期间的通信，所以传输容量变小。
[0007]另外，一般情况下，在使利用了 OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing:正交频分复用)的多载波调制方式的发送信号，以时间序列分散并发送的情况下，在接收侧，由于不能特定接收定时，所以对分散并接收的发送信号的各个，必须进行符号定时同步。这样，在对分散并接收的发送信号的各个进行符号定时同步中，变为将符号定时同步处理中使用的前同步信号(Preamble)信号附加到发送信号的情况。
[0008]但是，当对分散并发送的各发送信号附加前同步信号时，分配给实际的发送数据的传输容量变得更小。
[0009]于是，本发明的目的在于，提供一种在将利用了 OFDM信号的电力线通信在零交叉附近进行的情况下，能高效地传输发送数据的技术。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
涉及本发明的通信系统的第一形态为，具备:第一通信装置；以及第二通信装置，与所述第一通信装置之间，进行将电力线作为传输路径的电力线通信，所述第一通信装置具有:检测单元，检测商用电源的零交叉定时；以及发送单元，将以OFDM方式调制的发送信号，在所述零交叉定时进行发送，所述发送单元，在开始所述电力线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送，所述第二通信装置具有:接收处理单元，对接收的所述发送信号施行解调处理，得到接收数据。
[0011]另外，涉及本发明的通信系统的第二形态为，在所述第一形态中，所述第二通信装置还具有:同步处理单元，使用所述第一发送信号的所述前同步信号，执行符号同步处理，取得符号同步信息，所述接收处理单元，在接收到所述第二发送信号的情况下，使用表示邻接的零交叉定时之间的间隔的零交叉间隔和所述符号同步信息，特定对于所述第二发送信号的符号同步定时，并对所述第二发送信号施行所述解调处理。
[0012]另外，涉及本发明的通信系统的第三形态为，在所述第二形态中，所述零交叉间隔是基于商用电源的已知的频率所特定的间隔。
[0013]另外，涉及本发明的通信系统的第四形态为，在所述第二形态中，所述第一通信装置还具有:生成单元，基于由所述检测单元检测出的零交叉定时，生成表示零交叉间隔的附属信息，所述发送单元发送包含所述附属信息的所述第一发送信号，所述接收处理单元，对包含所述附属信息的所述第一发送信号施行所述解调处理，并将所述附属信息作为所述接收数据进行取得，所述第二通信装置基于由所述接收处理单元取得的所述附属信息，特定所述零交叉间隔。
[0014]另外，涉及本发明的通信系统的第五形态为，在所述第四形态中，所述发送单元发送包含导频信号的所述第一发送信号，所述接收处理单元具有:传输路径推定单元，使用接收到的所述第一发送信号中包含的所述导频信号，推定传输路径特性，并取得推定传输路径特性；以及均值化处理单元，使用与所述推定传输路径特性中包含的相位相关的传输路径推定信息和所述附属信息，修正所述第二发送信号中包含的数据符号的相位。
[0015]另外，涉及本发明的通信系统的第六形态为，在所述第一形态中，所述第一通信装置还具有:生成单元，基于由所述检测单元检测出的零交叉定时，生成表示零交叉间隔的附属信息，所述第二通信装置还具有:同步处理单元，使用所述第一发送信号的所述前同步信号执行符号同步处理，取得符号同步信息，所述发送单元在规定的零交叉定时发送包含所述附属信息的第二发送信号，所述接收处理单元对包含所述附属信息的第二发送信号施行所述解调处理，将所述附属信息作为所述接收数据进行取得，所述接收处理单元，使用基于取得的所述附属信息特定的零交叉间隔和所述符号同步信息，特定在所述规定的零交叉定时的下一个零交叉定时发送的第二发送信号的符号同步定时。
[0016]另外，涉及本发明的通信装置，进行将电力线作为传输路径的电力线通信，具备:检测单元，检测商用电源的零交叉定时；发送单元，将以OFDM方式调制的发送信号，在所述零交叉定时进行发送，所述发送单元，在开始所述电力线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送。
[0017]另外，涉及本发明的通信系统的工作方法，该通信系统包含第一通信装置和第二通信装置，该第二通信装置与所述第一通信装置之间进行将电力线作为传输路径的电力线通信，该通信系统的工作方法具备:a)在所述第一通信装置中，检测商用电源的零交叉定时的步骤；b)在所述第一通信装置中，将以OFDM方式调制的发送信号在所述零交叉定时进行发送的步骤；以及c)在所述第二通信装置中，对接收到的所述发送信号施行解调处理，得到接收数据，在所述b)步骤中，在开始所述电力线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送。
[0018]发明效果
根据本发明，在将利用了 OFDM信号的电力线通信在零交叉附近进行的情况下，变为能高效地传输发送数据。
[0019]该发明的目的、特征、方面以及优点，通过以下的详细说明和附图，变得更加清楚。【专利附图】

【附图说明】
[0020][图1]是涉及本实施方式的通信系统的结构图。
[0021][图2]是表示第一通信装置和第二通信装置的功能结构的框图。
[0022][图3]是表示通信系统中的发送信号的传输定时的图。
[0023][图4]是表示通信系统中的通信形态的图。
[0024][图5]是表示标题信号的详细情况的图。
[0025][图6]是表示数据信号的详细情况的图。
[0026][图7]是表示涉及比较例的通信系统的通信形态的图。
[0027][图8]是表示通信系统的工作的流程图。
[0028][图9]是表示第一通信装置的工作概要的图。
[0029][图10]是表示第二通信装置的工作概要的图。
[0030][图11]是表示涉及变形例的均值化处理的概要的图。
【具体实施方式】
[0031]下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，将在不同的附图中标以相同附图标记的要素，作为表示相同或相应的要素。
[0032]< 1.实施方式>
[1-1.通信系统的结构]
图1是涉及本实施方式的通信系统I的结构图。
[0033]如图1所示，通信系统I具有第一通信装置10和第二通信装置20。通信系统I中的第一通信装置10和第二通信装置20分别与电力线30连接。进而，第一通信装置10和第二通信装置20，通过将电力线30作为传输路径的电力线通信(PLC:power linecommunication),构成为可相互通信。
[0034]另夕卜，使用将频率轴上相互正交的多个副载波进行合成而得到的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号进行通信装置 10、20之间的电力线通信。
[0035]此外，下面，虽然例示出第一通信装置10作为发送装置而起作用，第二通信装置20作为接收装置而起作用的情况，但并不限定于此。即，第一通信装置10也可以至少具有发送功能，并且除了该发送功能之外还具有接收功能。同样，第二通信装置20也可以至少具有接收功能，并且除了该接收功能之外还具有发送功能。
[0036]下面，对构成通信系统I的第一通信装置10和第二通信装置20的各个的结构，按该顺序进行说明。图2是表示第一通信装置10和第二通信装置20的功能结构的框图。[0037]如图2所示，第一通信装置(发送装置)10具备:耦合部101、发送处理部102、接收处理部103、同步处理部104以及通信控制部105。
[0038]耦合部101与电力线30连接，并且具有将从发送处理部102输入的OFDM信号变换为用于进行电力线通信的通信信号(PLC信号)，且将该PLC信号输出到电力线30的功能。另外，耦合部101具有从电力线30取出PLC信号，并且将该PLC信号作为接收信号输出到接收处理部103的功能。
[0039]发送处理部102具有零交叉检测部121和附属信息生成部122以及调制部123，并且从通信控制部105取得发送数据，且调制该发送数据，生成包含发送数据的OFDM信号。
[0040]具体地说，零交叉检测部(检测单元)121，检测商用的交流电压波形的振幅变为零的定时(也称为“零交叉定时”)，并且与检测出的零交叉定时同步，输出检测信号。
[0041]附属信息生成部(生成单元)122，基于从零交叉检测部121输出的检测信号，生成表示零交叉间隔的附属信息(也称为“指标信息”或“标记信息”)。附属信息由将从时钟生成部106输出的时钟信号进行计数而得到的计数值(计数的数)来表示。即，附属信息生成部122，在从输入表示零交叉定时的检测信号起到输入下一个检测信号为止的期间，将时钟信号的时钟数进行计数，并将得到的计数值作为表示零交叉间隔的附属信息进行输出。
[0042]调制部123，基于从通信控制部105输入的发送数据和从附属信息生成部122输入的附属信息生成OFDM符号，并对该OFDM符号施行逆高速傅立叶变换，生成OFDM信号。生成的OFDM信号被输出到耦合部101。
[0043]接收处理部103具有将从耦合部101输入的接收信号进行解调，并输出接收数据的功能。由接收处理部103生成的接收数据被输出到通信控制部105。
[0044]同步处理部104与通信控制部105相配合，进行频率同步和符号定时同步(符号同步)等的各种同步处理。同步处理的详细情况在后面叙述。
[0045]通信控制部105控制第一通信装置10中的各种处理工作。具体地说，通信控制部105生成发送数据并向发送处理部102的调制部123进行输出。进而，基于来自零交叉检测部121的检测信号在特定的零交叉定时，以输出发送信号的方式控制耦合部101。这样，耦合部101与通信控制部105相配合并作为发送单元而起作用。另外，进而，通信控制部105，取得由接收处理部103解调的接收数据，并基于该接收数据进行规定的处理。
[0046]接下来，详细叙述第二通信装置20 (接收装置)的结构。第二通信装置20，由于与第一通信装置10具有相同的结构，所以在此，将作为接收装置的特征部分(接收处理部203的结构)更详细地进行说明。
[0047]如图2所示，第二通信装置20具备:耦合部201、发送处理部202、接收处理部203、同步处理部204以及通信控制部205。
[0048]耦合部201具有与上述耦合部101相同的功能。即，耦合部201与电力线30连接，并且具有将从发送处理部202输入的OFDM信号变换为PLC信号，且将该PLC信号输出到电力线30的功能。另外，耦合部201具有从电力线30取出PLC信号，并且将该PLC信号作为接收信号输出到接收处理部203的功能。
[0049]发送处理部202与上述发送处理部102相同，从通信控制部205取得发送数据，并将该发送数据进行调制，生成包含发送数据的OFDM信号。
[0050]接收处理部(接收处理单元)203具有FFT部230、传输路径推定部231、均值化处理部232、解调部233，并且具有将从耦合部201输入的接收信号进行解调，生成接收数据的功能。
[0051]具体地说，FFT部230，对接收信号施行高速傅立叶变换，并执行将时域信号变换为频域信号的、所谓的多载波解调处理。从FFT部230输出的多载波解调处理后的接收信号，被输入到传输路径推定部231和均值化处理部232。
[0052]传输路径推定部(传输路径推定单元)231，使用接收信号中包含的导频信号，算出传输导频信号的副载波的传输路径特性(导频信号的传输路径特性)。进而，传输路径推定部231，通过使用导频信号的传输路径特性执行插值处理，来推定传输导频信号之外的其它信号的副载波的传输路径特性。通过这样的传输路径推定处理得到的导频信号之外的其它信号的传输路径特性(也称为“推定传输路径特性”)，被输出到均值化处理部232。
[0053]均值化处理部(均值化处理单元)232，进行将接收信号以对应于该接收信号的推定传输路径特性相除的均值化处理。从均值化处理部232输出的均值化处理后的接收信号，被输出到解调部233。
[0054]解调部233对均值化处理后的接收信号施行解映射处理等的副载波解调处理，并将解调的接收数据输出到通信控制部205。此外，在本实施方式中，解调处理作为包含多载波解调处理和副载波解调处理的至少一个的概念来使用。
[0055]同步处理部(同步处理单元)204，与通信控制部205相配合，进行调整载波频率的误差的频率同步以及检测来到第二通信装置20的OFDM信号，取OFDM符号与多载波解调处理的定时的同步的符号定时同步等的各种同步处理，取得同步信息。
[0056]通信控制部205控制第二通信装置20中的各种处理工作。例如，通信控制部205，生成发送数据并向发送处理部202进行输出。另外，例如，通信控制部205，取得由接收处理部203解调的接收数据，并基于该接收数据进行规定的处理。
[0057][1-2.电力线通信的通信形态]
接下来，对在具有上述那样的结构的通信装置10、20之间进行的电力线通信的通信形态进行说明。图3是表示通信系统I中的发送信号的传输定时的图。图4是表示通信系统I中的通信形态的图。图5是表示标题信号的详细情况的图，在图5中，标题信号中包含的虚拟数据信号也表示在频率轴上。图6是表示数据信号的详细情况的图，在图6中，标题信号中包含的虚拟数据信号也表示在频率轴上。图7是表示涉及比较例的通信系统的通信形态的图。
[0058]在通信装置10、20之间进行的电力线通信，为了避免由连接于电力线30的电气设备产生的家电噪声的影响，在特定的期间进行。
[0059]具体地说，如图3所示，家电噪声KN的影响，由于在商用的交流电压波形的振幅变为波峰的波峰附近变大，所以在通信装置10、20之间进行的电力线通信，在交流电压波形的振幅变为零的、所谓的零交叉附近ZR的特定期间(也称为“零交叉期间”)进行。
[0060]这样，在通信系统I中，为了避免家电噪声的影响，以在包含商用的交流电压波形的振幅变为零的零交叉点的零交叉期间进行电力线通信的方式构成。此外，在此，将商用的交流电压波形的振幅变为零的定时也称为“零交叉定时”。
[0061]进而，如图4所示，在进行发送(传输)的最初的零交叉定时(初始零交叉定时)，第一通信装置10将标题信号HS作为发送信号进行发送。[0062]如图5所示，标题信号HS由前同步信号部PB和虚拟数据部DD构成。
[0063]前同步信号部PB的信号(前同步信号)PBS，由基于相同的OFDM符号生成的反复的OFDM信号构成。该前同步信号PBS，在接收装置中，使用于频率同步和符号定时同步等的各种同步处理中。
[0064]另一方面，虚拟数据部DD的信号(虚拟信号)，由虚拟数据信号DDS和保护间隔(GI =Guard Interval) GIS构成。虚拟数据信号DDS是基于在调制部123内生成的I个OFDM符号生成的信号，并且包含传输路径推定中使用的导频信号和表示零交叉间隔的附属信息。
[0065]当将OFDM符号单位的该虚拟数据信号DDS表示在频率轴上时，变为图5所示的那样，在图5中示出了，在构成OFDM信号的多个副载波中，分散并配置的多个导频信号PS和跨过邻接的几个副载波而配置的附属信息QF。此外，在图5中，虽然例示出了虚拟数据信号DDS中包含导频信号PS和附属信息的形态，但也可以除了导频信号PS和附属信息之外还包含其它信息。另外，在将虚拟数据信号DDS中的、导频信号PS和附属信息QF分配给构成OFDM信号的多个副载波时的向副载波的分配形态，并不限定于图5的形态，也可以是其它形态。
[0066]另外，如图4所示，在标题信号发送后的各零交叉定时，第一通信装置10，不发送标题信号HS，而将数据信号DS作为发送信号进行发送。
[0067]在一次的零交叉定时发送的数据信号DS，基于I个OFDM符号或多个OFDM符号生成。在图6中，作为在一次的零交叉定时发送的数据信号DS，示出了基于连续的多个OFDM符号生成的信号。
[0068]OFDM符号单位的各数据信号，由从发送装置传输到接收装置的实体数据信号(传输实体数据信号)DSR和保护间隔GIS构成。
[0069]各数据信号中的实体数据信号DSR是基于在调制部123内生成的I个OFDM符号生成的信号，并且包含导频信号、表示零交叉间隔的附属信息以及实际的数据(也称为“实体数据”)。
[0070]当将OFDM符号单位的实体数据信号DSR表示在频率轴上时，变为图6所示的那样，在图6中示出了，在构成OFDM信号的多个副载波中，分散并配置的多个导频信号PS、在载有导频信号PS的副载波之外的其它副载波上载上的附属信息QF以及实体数据DF。此外，在将实体数据信号DSR中的、导频信号PS、附属信息QF以及实体数据DF分配给构成OFDM信号的多个副载波时的向副载波的分配形态，并不限定于图6的形态，也可以是其它形态。
[0071]这样，在通信系统I中，在进行传输的最初的零交叉定时，传输具有各种同步处理用的前同步信号部的标题信号HS，在标题信号HS发送后的零交叉定时，传输不具有各种同步处理用的前同步信号部的数据信号DS。据此，如图7所示，与按每一零交叉定时传输具有前同步信号部PBl的发送信号(包含前同步信号的发送信号)ES的情况相比，由于能代替传输前同步信号而传输实体数据，所以变为能使传输效率提高。
[0072]例如，当将商用电源的频率设为60Hz (商用电源的I周期约16ms)时，在I个零交叉定时能利用于通信的期间变成约4ms。另外，当将FFT点数设为128，FFT的取样时钟数设为1.2MHz时,副载波的间隔频率(spacing frequency)变成约IOKHz,平均I个OFDM符号的期间变为100 μ S。在此，当将前同步信号的传输中所需的OFDM符号数设为“10”时，前同步信号的发送期间变为1ms。
[0073]这样，因为在I个零交叉定时能利用于通信的约4ms的发送期间中，前同步信号的发送期间为1ms，所以在该前同步信号的发送期间，当变为代替前同步信号能传输实体数据时，就变为传输效率改善约20%。此外，在此使用的、前同步信号的传输中所需的OFDM符号数(“10”)为平均的值，并根据标准或方式可变化。
[0074]另外，在按每一零交叉定时发送了包含前同步信号的发送信号的、现有的零交叉附近的电力线通信中，由于不能确保充分的传输容量，所以现有的零交叉附近的电力线通信被安装的事例很少。为此，实际上，设置用于防止家电噪声的影响的噪声除去用滤波器，在商用的交流电压波形的振幅变为波峰的波峰附近进行通信的情况很多。
[0075]但是，根据本通信系统1，通过传输效率的提高，在零交叉定时的电力线通信中，由于能确保充分的传输容量，所以在商用的交流电压波形的振幅变为波峰的波峰附近进行通信就变得没有必要性。即，如果采用本通信系统I的方式，则由于在通信装置中变为不需要用于防止家电噪声的影响的噪声除去用滤波器等的噪声对策用的电路，所以谋求通信装置的低价格化和小型化就变为可能。
[0076]另外，由于在通信系统I中采用的电力线通信是将电力线30作为传输路径的有线通信，所以没有多总线的影响。为此，如果使用利用了最初接收的标题信号HS的前同步信号PBS进行的频率同步信息(详细而言，是载波频率的误差信息)，对在标题信号HS接收后的各零交叉定时接收的数据信号DS，不执行新的频率同步处理而能除掉载波频率的误差。即，对在各零交叉定时接收的数据信号DS，不执行新的频率同步处理而进行多载波解调处理就变为可能。
[0077]另外，进一步，在通信系统I中，按每一零交叉定时发送发送信号。为此，在接收装置中，在使用标题信号HS中包含的前同步信号PBS确立了符号定时同步之后，对在各零交叉定时传输的发送信号(数据信号DS)的各个，不执行新的符号定时同步处理而能进行多载波解调处理。
[0078]具体地说，当接收装置使用前同步信号PBS确立符号定时同步时，保持通过该符号定时同步得到的符号定时同步信息(详细而言，是符号同步定时)。进而，接收装置，在本装置内测量基于商用电源的已知的频率特定的已知的零交叉间隔，并使用该零交叉间隔和保持的符号同步定时，特定在各零交叉定时传输的各发送信号的符号同步定时，进行多载波解调处理。
[0079]此外，在发送信号中的时间序列上的特定位置和零交叉定时具有恒定关系的状态下发送发送信号。具体地说，以发送信号的前端位置(保护间隔GIS的开始位置)和零交叉定时一致的方式发送发送信号。或者，以发送信号中的保护间隔GIS的中心位置和零交叉定时一致的方式发送发送信号。由此，由于在邻接的零交叉定时发送的各发送信号中的特定位置间的距离变为与零交叉间隔相等，所以变为接收装置使用零交叉间隔能特定在各零交叉定时发送的发送信号的接收定时。
[0080]这样，在通信系统I中，使用开始传输时的最初的发送信号(标题信号HS)中包含的前同步信号PBS，来确立符号定时同步。在符号定时同步确立之后，通过保持符号同步定时，并使用该符号同步定时，对标题信号HS中包含的虚拟信号，不进行新的符号定时同步而进行多载波解调处理就变为可能。另外，对数据信号DS，通过使用保持的符号同步定时和零交叉间隔，不进行新的符号定时同步而进行多载波解调处理就变为可能。
[0081]另外，进一步，在通信系统I中，如上所述，虽然也可以使用已知的零交叉间隔进行多载波解调处理，但也可以使用利用了附属信息QF特定的零交叉间隔，进行多载波解调处理。根据使用利用了附属信息QF特定的零交叉间隔，进行多载波解调处理，由于使用考虑了商用电源的电源周期的变动的零交叉间隔，进行多载波解调处理，所以能进一步高精度地进行多载波解调处理。
[0082][1-3.利用了附属信息的零交叉间隔的特定工作]
下面，对使用利用了附属信息QF特定的零交叉间隔进行多载波解调处理时的通信系统I的工作进行说明。图8是表示通信系统I的工作的流程图。此外，在图8中，分别在左侧记载有作为发送装置的第一通信装置10的工作，在右侧记载有作为接收装置的第二通信装置20的工作。图9是表示第一通信装置10的工作概要的图，图10是表示第二通信装置20的工作概要的图。
[0083]如图8所示，在构成通信系统I的发送装置(此处，是第一通信装置10)中，首先，在步骤SPll中，进行零交叉间隔的测定。通过零交叉检测部121和附属信息生成部122的配合来执行该零交叉间隔的测定。
[0084]具体地说，附属信息生成部122，根据零交叉的检测并基于从零交叉检测部121输入的检测信号，来生成零交叉间隔。如上所述，生成的零交叉间隔，作为将邻接的二个零交叉定时之间的、时钟信号的时钟数计数后的计数值来表示。
[0085]这样的零交叉间隔的检测，如图9所示，在执行(开始)用于发送发送信号的发送工作之前，按每一零交叉定时之间反复进行。
[0086]进而，对按每一零交叉定时之间取得的计数值，换句话说，对表示各零交叉间隔的计数值，在附属信息生成部122中施行平均处理。平均化后的计数值(平均计数值)，变为表示发送发送信号之前的零交叉间隔的附属信息QF。
[0087]在下一个步骤SP12中，当检测出用于发送发送信号的发送工作的执行(开始)时，工作步骤移至步骤SP13。
[0088]在步骤SP13中，由附属信息生成部122进行附属信息QF的输出。
[0089]在步骤SP14中，由发送处理部102生成包含附属信息QF的发送信号。在最初的该步骤SP14生成的发送信号是标题信号HS，并且附属信息QF被编入到标题信号HS内的虚拟数据信号DDS中(图9参照)。该标题信号HS，在下一个步骤SP15中，在发送工作开始后的最初的零交叉定时Tl被发送到接收装置。
[0090]当步骤SP15的工作步骤结束时，工作步骤就移至步骤SPlI，执行步骤SPll?步骤SP15的各步骤。S卩，在步骤SP15的工作步骤结束后所执行的步骤SPll?步骤SP15中，生成在下一个零交叉定时T2发送的附属信息QF，并且编入了该附属信息QF的数据信号DS在零交叉定时T2被发送。
[0091]之后，在一系列的发送工作中，反复执行步骤SPll?步骤SP15的各步骤，并且从发送装置按每一零交叉定时T3、T4发送包含附属信息QF的发送信号(数据信号DS)。
[0092]此外，在比发送标题信号HS的最初的零交叉定时Tl更后的零交叉定时发送的附属信息QF，既可以是将过去的零交叉间隔的计数值平均后的值，也可以仅是最近的零交叉间隔的计数值。[0093]另一方面，在构成通信系统I的接收装置(此处，是第二通信装置20)中，在步骤SP21中，当接收到标题信号HS时，工作步骤就移至步骤SP22。
[0094]在步骤SP22中，使用标题信号HS中包含的前同步信号PBS进行频率同步和符号定时同步。在这些个同步确立之后，对标题信号HS中包含的虚拟信号施行解调处理。
[0095]进而，在步骤SP23中，通过通信控制部205，从解调处理后的接收数据取得附属信
肩、O
[0096]在下一个步骤SP24中，通过通信控制部205，基于附属信息特定下一个发送信号的接收定时。
[0097]具体地说，通信控制部205，将由从接收数据取得的附属信息给予的计数值，作为从接收标题信号HS起到接收下一个数据信号DS为止的零交叉间隔来使用。
[0098]进而，接收装置具有生成时钟信号的时钟生成部(未图示)，并且为了实际地把握零交叉间隔，使用该时钟信号。即，通过使用在接收装置中生成的时钟信号，将由附属信息给予的计数值的量的时钟进行计数，来特定下一个发送信号的接收定时。
[0099]此外，接收装置，由于为了取得附属信息而进行解调处理等，所以从接收标题信号HS起到特定零交叉间隔为止需要规定时间。为此，实际上，在特定接收定时时，变成接收装置将通过从特定的零交叉间隔扣除零交叉间隔的特定中需要的规定时间的量的延迟量而得到的值的量的时钟数进行计数。更详细地说，如图10所示，当设在零交叉间隔ZK的特定中需要规定时间的量的延迟量RM时，接收装置通过使用时钟信号将从零交叉间隔ZK扣除延迟量RM而得到的值HK的量的时钟数进行计数，来特定下一个发送信号的接收定时。这样，考虑零交叉间隔的特定中需要的延迟量来特定下一个发送信号的接收定时的处理，在数据信号DS的接收处理中也同样地被执行。
[0100]另外，优选为，以发送信号中的保护间隔GIS的中心位置与零交叉定时一致的方式发送发送信号。例如，如图10所示，以标题信号HS的保护间隔GIS的中心位置与零交叉定时TlO —致的方式发送标题信号HS。另外，以数据信号DS的保护间隔GIS的中心位置与零交叉定时T20 —致的方式发送数据信号DS。
[0101]据此，由于变为将保护间隔GIS的中心作为基准(作为起算点)，对零交叉间隔的量的时钟数进行计数，所以考虑由发送装置中的时钟信号与接收装置中的时钟信号不同步所导致的误差(基于非同步的误差)变得没有必要性。此外，虽然发送装置和接收装置中的时钟信号的时钟间隔越短则零交叉间隔的特定制度变得越高，但是在保护间隔GIS期间内存在数时钟的量的时钟的时钟间隔也可以。
[0102]返回图8，在步骤SP25中，当接收到数据信号DS时，工作步骤移至步骤SP26。
[0103]在步骤SP26中，使用基于附属信息特定的零交叉间隔和在步骤SP22中由符号定时同步处理得到的信息(即，符号同步定时)，对接收的数据信号DS施行多载波解调处理。在多载波解调处理后的数据信号中，施行均值化处理和副载波解调处理，生成接收数据。
[0104]当步骤SP26的工作步骤结束时，工作步骤移至步骤SP23，从接收数据取得新的附属信息。之后，基于新的附属信息特定零交叉间隔(步骤SP24)，当接收到下一个数据信号DS时(步骤SP25)，变为使用基于上述新的附属信息特定的零交叉间隔，执行副载波解调处理。
[0105]这样，对按每一零交叉定时依次取得的数据信号DS的各个，反复执行步骤SP23?步骤SP26的各步骤。由此，对按每一零交叉定时取得的各数据信号DS，变为执行使用了基于最新的附属信息特定的零交叉间隔的多载波解调处理。
[0106]如上所述，发送装置将表示零交叉间隔的附属信息编入到标题信号HS和数据信号DS并发送给接收装置。接收装置从标题信号HS和数据信号DS中编入的附属信息取得零交叉间隔，并使用该零交叉间隔和符号同步定时特定下一个数据信号DS的符号同步定时，并且执行对数据信号DS的多载波解调处理。
[0107]零交叉间隔基于连接于电力线30的各电气设备的感应性负载或电容性负载的影响，有可能变动。但是，如上所述，根据将发送装置中实际检测出的零交叉间隔传输到接收装置，并且使用实际检测出的零交叉间隔来执行多载波解调处理，能追随零交叉间隔的变动高精度地特定符号同步定时，进而变为能高精度地执行多载波解调处理。
[0108]<2.变形例 >
以上，对通信系统I的实施方式进行说明，但是如下所述能将该实施方式进行变形。
[0109]例如，在上述实施方式中，除了标题信号HS之外在数据信号DS中也包含导频信号PS，并且在接收到数据信号DS时也执行传输路径推定处理，但并不限定于此。图11是表示涉及变形例的均值化处理的概要的图。
[0110]具体地说，如上所述，由于在通信系统I中采用的电力线通信是将电力线30作为传输路径的有线通信，所以没有多总线的影响。为此，通信系统I中的电力线通信与无线通信的情况不同，不损害传输路径品质的可能性比较高。
[0111]于是，关于数据信号DS，也可以做成使用通过利用了标题信号HS的传输路径推定处理得到的推定传输路径特性，进行均值化处理，并且减少或去掉数据信号DS中包含的导频信号。具体地说，接收装置保`持通过利用了标题信号HS的传输路径推定处理得到的推定传输路径特性。进而，在对数据信号DS进行均值化处理时，使用与保持的推定传输路径特性中包含的相位相关的传输路径推定信息(相位推定信息)，进行将数据信号DS中包含的各数据符号的相位进行修正的均值化处理。
[0112]另外，进一步，由于通信系统I是按每一零交叉定时发送数据信号DS的结构，所以按每一零交叉定时发送的各数据信号DS不是基于连续的OFDM符号生成的信号。为此，如上所述，由于使用相位推定信息仅修正数据信号DS中包含的各数据符号的相位，会产生从标题信号HS的取得定时到均值化处理对象的数据信号DS的取得定时为止的相位偏差，所以不能充分地去除与各数据符号的相位相关的传输路径特性的影响。
[0113]于是，在本变形例中的均值化处理中，除了相位推定信息之外，也使用具有零交叉之间的时间的偏差信息的附属信息来修正数据符号的相位。
[0114]具体地说，如图11所示，在本变形例中的均值化处理TP中，除了通过使用了标题信号HS的传输路径推定处理EP得到的相位推定信息HF之外，也使用接收装置中已取得的附属信息QF来修正数据符号的相位。在均值化处理TP中，执行由下述的式(I)所示的处理，变为去除与数据符号的相位相关的传输路径特性的影响。
[0115][数学式I]
【权利要求】
1.一种通信系统，具备: 第一通信装置；以及 第二通信装置，与所述第一通信装置之间，进行将输电线作为传输路径的输电线通信， 所述第一通信装置具有: 检测单元，检测商用电源的零交叉定时；以及 发送单元，将以OFDM方式调制的发送信号，在所述零交叉定时进行发送， 所述发送单元，在开始所述输电线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送， 所述第二通信装置具有: 接收处理单元，对接收的所述发送信号施行解调处理，得到接收数据。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中， 所述第二通信装置还具有: 同步处理单元，使用所述第一发送信号的所述前同步信号，执行符号同步处理，取得符号同步信息， 所述接收处理单元 在接收到所述第二发送信号的情况下，使用表示邻接的零交叉定时之间的间隔的零交叉间隔和所述符号同步信息，特定对于接收到的该第二发送信号的符号同步定时，并对该第二发送信号施行所述解调处理。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其中， 所述零交叉间隔是基于商用电源的已知的频率所特定的间隔。
4.根据权利要求2所述的通信系统，其中， 所述第一通信装置还具有: 生成单元，基于由所述检测单元检测出的零交叉定时，生成表示零交叉间隔的附属信息， 所述发送单元发送包含所述附属信息的所述第一发送信号， 所述接收处理单元，对包含所述附属信息的所述第一发送信号施行所述解调处理，并将所述附属信息作为所述接收数据进行取得， 所述第二通信装置基于由所述接收处理单元取得的所述附属信息，特定所述零交叉间隔。
5.根据权利要求4所述的通信系统，其中， 所述发送单元发送包含导频信号的所述第一发送信号， 所述接收处理单元具有: 传输路径推定单元，使用接收到的所述第一发送信号中包含的所述导频信号，推定传输路径特性，并取得推定传输路径特性；以及 均值化处理单元，使用与所述推定传输路径特性中包含的相位相关的传输路径推定信息和所述附属信息，修正所述第二发送信号中包含的数据符号的相位。
6.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一通信装置还具有: 生成单元，基于由所述检测单元检测出的零交叉定时，生成表示零交叉间隔的附属信息， 所述第二通信装置还具有: 同步处理单元，使用所述第一发送信号的所述前同步信号执行符号同步处理，取得符号同步信息， 所述发送单元在规定的零交叉定时发送包含所述附属信息的第二发送信号， 所述接收处理单元对包含所述附属信息的第二发送信号施行所述解调处理，将所述附属信息作为所述接收数据进行取得， 所述接收处理单元，使用基于取得的所述附属信息特定的零交叉间隔和所述符号同步信息，特定在所述规定的零交叉定时的下一个零交叉定时发送的第二发送信号的符号同步定时。
7.一种通信装置，进行将输电线作为传输路径的输电线通信， 具备: 检测单元，检测商用电源的零交叉定时； 发送单元，将以OFDM方式调制的发送信号，在所述零交叉定时进行发送， 所述发送单元，在开始所述输电线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送。
8.一种通信系统的工作方法，该通信系统包含第一通信装置和第二通信装置，该第二通信装置与所述第一通信装置之间进行将输电线作为传输路径的输电线通信， 该通信系统的工作方法具备: a)在所述第一通信装置中，检测商用电源的零交叉定时的步骤； b)在所述第一通信装置中，将以OFDM方式调制的发送信号在所述零交叉定时进行发送的步骤；以及 c)在所述第二通信装置中，对接收到的所述发送信号施行解调处理，得到接收数据， 在所述b)步骤中，在开始所述输电线通信时，最初将具有前同步信号的第一发送信号作为所述发送信号进行发送，在发送了所述第一发送信号之后，将不具有前同步信号的第二发送信号作为所述发送信号进行发送。
【文档编号】H04B3/54GK103563262SQ201280026137
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年3月8日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】马场荣治 申请人:株式会社巨晶片