(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信側装置において、搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号する方法であって、前記搬送信号がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、
前記受信側装置において、前記電力グリッド内を流れている前記電力の周波数に関係する特性を測定するステップと、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータにアクセスするステップと、
前記受信側装置において、前記測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と前記１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行するステップであり、前記変調パターンが前記グリッド周波数に重畳された周波数パターンを含む、ステップと、
前記決定した相関に基づいて前記搬送信号内の符号化された情報を復号するステップと、
を含み、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、前記変調パターンが前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、方法。
【請求項２】
前記受信側装置が、前記１つ又は複数の所定の符号パターンを記憶するデータストアを備えており、当該方法が、前記データストアにアクセスして、前記１つ又は複数の所定の符号パターンにアクセスするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信側装置が、１つ又は複数の識別子を記憶するデータストアを備えており、前記変調パターンが受信側装置又は受信側装置のグループの識別子を含み、当該方法が、
前記変調パターンに含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応するかどうかを決定するステップと、
前記決定に基づいて前記変調パターンを処理するステップと、
を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記復号するステップは、前記変調パターンに含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応すると決定したことに応答して前記変調パターンからデータを抽出するサブステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記受信側装置が、１つ又は複数の予め決められた処置を示すデータを含むデータストアを備えており、当該方法は、前記変調パターンに含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応するという決定に応答して前記１つ又は複数の予め決められた処置を実行するステップを含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記１つ又は複数の予め決められた処置が、
前記受信側装置の設定を変えるステップと、
前記受信側装置に関係する電力装置の設定を変えるステップと、
前記受信側装置上でプログラムを実行するステップと、
前記受信側装置上のプログラムを停止するステップと、
前記受信側装置のデータストアにデータを記憶するステップと、
のうちの１つ又は複数を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記変調パターンが、タイミング情報及び前記タイミング情報とは異なるさらなる情報を含み、当該方法が、前記タイミング情報に基づいて前記さらなる情報を処理するステップを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記変調パターンが、位相シフトキーを含み、当該方法が、前記位相シフトキーに基づいて前記変調パターンから前記タイミング情報を抽出するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記受信側装置において、所与の開始点から経過した前記電力グリッド内を流れている電力の前記交流電流又は前記交流電圧の周期の数をモニタするステップと、
前記モニタするステップに基づいて前記相関プロセスに関するタイミング情報を決定するステップと、
を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
所定のスケジュールにしたがって前記相関プロセスを実行するステップであって、前記スケジュールが、所与の開始点から経過した前記電力グリッド内を流れている前記電力の前記交流電流又は前記交流電圧の周期の数に基づいて前記相関プロセスの前記実行のタイミングを特定する、ステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
変調パターンが、所与の開始点から経過した前記電力グリッド内を流れている前記電力の前記交流電流又は前記交流電圧の周期の数を示す情報を含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記相関プロセスが、フィルタ処理するプロセスを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記相関プロセスが、前記１つ又は複数の所定の符号パターンの時間ベースと前記変調パターンの時間ベースとを相関させるステップを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記相関プロセスが、前記１つ又は複数の所定の符号パターンのビットパターンと前記変調パターンのビットパターンとを相関させるステップを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
相関プロセスが、複数の送信側装置によって送信されたデータを抽出するステップと、前記複数の送信側装置のうちのどの装置から前記抽出されたデータが送信されたかを決定するステップと、を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の送信側装置のうちの異なる装置によって送信されたデータが、異なる時間に前記受信側装置において受信される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の送信側装置の識別子を記憶しているデータベースを維持するステップと、前記複数の送信側装置の前記記憶されている識別子と前記変調パターンから抽出された識別データとを比較するステップと、を含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
データが予め決められた時間フレーム内に前記複数の送信側装置のうちの２つ以上から受信されていることを決定するステップと、
前記２つ以上の送信側装置の各々に要求を送信して、データが前記時間フレーム内に前記２つ以上の受信側装置から受信されていると決定したことに応答して前記データを再送信するステップと、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
データが前記複数の送信側装置のうちの所与の送信側装置から受信されていると決定したことに応答して前記所与の送信側装置へ確認応答を送信するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記受信側装置が、前記電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介して通信を受信するための通信インターフェースを備えており、当該方法が、前記情報を復号したことに応答して前記さらなる通信媒体を介してさらなる装置と通信を始めるステップを含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記受信側装置が、前記電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介した通信のための通信インターフェースを備えており、当該方法が、
前記通信を介してさらなる装置へ要求メッセージを送って、前記さらなる装置と通信を始めるステップであって、これによって前記さらなる装置が、前記変調パターンを伝えて、前記受信側装置による復号するステップのための前記情報を符号化する、ステップと、
前記受信側装置が前記復号された情報に基づいて前記通信媒体を介して前記さらなる装置と通信するステップと
を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記変調パターンが、前記さらなる通信媒体を介して通信を始めるために前記さらなる装置に前記受信側装置を認証させるための認証データ含む、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記受信側装置から前記さらなる装置へ前記認証データを送信して、前記さらなる通信媒体を介して通信を始めるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記変調パターンが、前記さらなる通信媒体を介して前記さらなる装置からデータを受信するように前記受信側装置を構成するための構成データを含む、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記さらなる通信媒体が、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく通信媒体である、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号するための受信側装置であって、前記搬送信号がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、受信機が、
前記電力グリッド内を流れている前記電力の周波数に関係する特性を測定するように構成された測定する手段と、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータを記憶するように構成されたデータストアへのアクセス部と、
前記測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と前記１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行し、前記変調パターンが前記グリッド周波数に重畳された周波数パターンを含み、前記決定した相関に基づいて前記搬送信号内の符号化された情報を復号するように構成された処理手段と、
を備えており、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、前記変調パターンが前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、受信側装置。
【請求項２７】
コンピュータで処理する装置上で、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項２８】
電力グリッドの同期領域内に情報を送信するための方法であって、前記電力グリッドが１つ又は複数の電力装置を備えており、前記電力装置は該電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続部を介して前記電力グリッドへの電流を供給するように及び／又は前記電力グリッドからの電流を消費するように構成されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
前記１つ又は複数の接続部において変調する装置を使用して、送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するステップと、
前記変調が前記グリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供するステップと、
を含み、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、前記変調パターンが前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、方法。
【請求項２９】
電力装置の分散されたグループの各々が前記電力グリッドに接続され、当該方法が、
前記複数の電力装置による電力の前記消費及び／又は供給が調整されて前記１つ又は複数の受信側装置によって検出可能である集合的な搬送信号を与えるように、前記制御パターンにしたがって前記複数の電力装置の各々への及び／又はからの電力流を変調するステップ
を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記電力グリッドをわたって送信されるべき前記情報を示すデータを生成するように構成されたコントローラから、送信されるべき第１の情報を示す第１のデータを受信するステップと、
前記受信した第１のデータに基づいて前記制御パターンを生成するステップと、
を含む、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記コントローラからのデータが、外部通信ネットワークを介して受信される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記１つ又は複数の受信側装置に対応している１つ又は複数の識別子を前記搬送信号に含ませるステップを含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記制御パターンが、スイッチを制御するための制御信号のシーケンスを表しており、前記スイッチが、制御信号にしたがって前記電力装置への及び／又はからの電力流をオン又はオフにするように構成されており、当該方法が、制御信号の前記シーケンスにしたがって前記スイッチを制御するステップを含む、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記１つ又は複数の電力装置への及び／又はからの電力流を変調する１つ又は複数の減衰器を制御するステップを含む、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
電力流の前記変調が、無効電力流を変調するステップを含む、請求項２８〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記制御パターンが、データのビットパターンを規定しており、前記搬送信号が、ディジタル信号を含む、請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記搬送信号が、アナログ信号を含む、請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記搬送信号が、情報が送信されるべき特定の受信側装置に関する識別データを含む、請求項２８〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記識別データが、前記装置及び前記特定の受信機に対して利用可能であるのみである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記識別データが、複数の識別子タイプを含み、各識別子タイプが前記受信側装置の異なる特質に関係している、請求項３８又は３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数の識別子タイプが、地理的な位置、装置動作特性、所有者グループ、ネットワークアドレス、ネットワークアドレス範囲、電話市外局番、及び電話番号のうちの１つ又は複数を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記１つ又は複数の電力装置の各々が、前記電力グリッド用の非スピニング発電を行っている、請求項２８〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記１つ又は複数の電力装置の各々が、前記電力グリッドからの電流を消費するように構成された装置である、請求項２８〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、当該方法が、前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力流を変調して、前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に対する周波数変動を有する変調パターンを提供するステップを含む、請求項２８〜４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法であって、前記電力装置の分散されたグループの各々が前記電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれの接続部を介して前記電力グリッドに接続されており、
前記複数の電力装置のうちの第２の電力装置と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップに対して異なる時間において前記複数の電力装置のうちの第１の電力装置と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップを含む、請求項２８〜４４のいずれか一項に記載の方法にしたがって前記電力装置の各々と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップ
を含む方法。
【請求項４６】
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法であって、前記電力グリッドが前記電力グリッドからの電力を消費するように構成された複数の分散された電力装置に接続されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって前記分散された電力装置への電力流を変調するステップと、
これによって前記グリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置における受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと、
を含み、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、周波数変調された前記信号が前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、方法。
【請求項４７】
電力グリッドの同期領域内で情報を送信する方法であって、前記電力グリッドが前記電力グリッド用の非スピニング発電を行うように及び／又は前記電力グリッドからの電力を消費するように構成された１つ又は複数の電力装置を備えており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって１つ又は複数の電力装置への及び／又はからの電力流を変調するステップと、
これによって前記グリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置における受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと、
を含み、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、周波数変調された前記信号が前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、方法。
【請求項４８】
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する際の使用のための装置であって、前記電力グリッドが１つ又は複数の電力装置を備えており、前記電力装置は該電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続を介して前記電力グリッドへの電流を供給するように及び／又は前記電力グリッドからの電流を消費するように構成されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
前記電力グリッドの前記同期領域に接続された受信機へ送信されるべき情報に対応しているデータを受信するように構成された通信インターフェースと、
前記受信したデータに基づいて、送信されるべき前記情報に対応している制御信号のシーケンスを生成するように構成されたプロセッサと、
前記生成された制御信号のシーケンスに基づいて、前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するように構成された前記１つ又は複数の接続部における電力流変調器であって、前記変調が、前記グリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供している、電力流変調器と
を備えており、
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、前記変調パターンが前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、装置。
【請求項４９】
コンピュータで処理する装置において、請求項２８〜４５のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力グリッド内で信号を送信する及び／又は受信するための方法、装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景】
【０００２】
電力グリッドを介してデータを送信する及び／又は受信するための通信システムが知られている。電力グリッドを介してデータを送信することは、電力グリッドが送信媒体として既存のインフラストラクチャを使用するという理由で有利である。通信リンクを必要とする大部分の建物は、電力グリッドに既に接続されているので、ユーザは、何らかの追加のインフラストラクチャを必要とせずに通信リンクに接続してもよい。さらに、電力グリッドに既に接続しているユーザの数、及び電力グリッドに接続することが可能である点の数は多く、したがって、電力グリッドのインフラストラクチャは、柔軟性のあるネットワークを提供し、これを介して通信を確立することができる。
【０００３】
このような通信システムでは、変調された搬送波を含むデータ信号は、ＡＣ電力信号に重畳されることが典型的である。重畳されたデータ信号は、電力グリッドのグリッド周波数よりもはるかに高い周波数で変調されることが典型的である。例えば、ｋＨｚからＭＨｚの周波数範囲のデータ信号は、公称５０又は６０Ｈｚのグリッド周波数を有する主信号に重畳されることが可能である。
【０００４】
ＡＣ電力信号を搬送し、したがってデータ信号を搬送する従来の電力配線が、主周波数において効率的であるように設計されており、グリッド周波数よりも高い周波数を減衰させる傾向があるという理由で、電力グリッド内でデータを送信する及び／又は受信するためのこのような方法は、多くの場合に範囲を制限されている。さらに、変圧器などの電力グリッドのインフラストラクチャ内の他の構成要素も、主周波数で動作するように設計されており、その結果としてより高い周波数の信号を効率的には送信しない。したがって、このような電力グリッド構成要素を巡る経路を設けて、信号強度の損失及び／又はデータ信号の品質の低下を防止することが、通常必要である。これが、既存のインフラストラクチャを使用しようとしている通信システムにコスト及び複雑さを付け加えている。
【０００５】
検出することができる電源の基本周波数を変動させるシステムも、知られている。このようなシステムは、通常、公称周波数に変化をもたらすためにグリッドに電力を供給しているタービンの回転速度を制御している。いわゆる「スピニング（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）発電」の慣性のために、グリッドの公称周波数に対する変更は、（数１０秒程度で）比較的緩慢である。さらに、周波数変動は、電力グリッドにおいては典型的である公称グリッド周波数からの背景変動（以降ノイズと呼ぶ）、これは通常、基本周波数が１００ｍＨｚ以上変動することを必要とする、とは容易に区別可能でなければならない。これは、グリッド管理者が指定された限度内に（典型的には公称グリッド周波数の数パーセント以内に）周波数を制御する義務を負わせられているために、利用可能な周波数状態の数を減少させ、これらの限度外になる状態は、負荷制限又は予備発電装置への接続などの、周波数安定化応答をトリガすることになる。
【０００６】
先行技術の問題のいくつかを少なくとも軽減することが、本発明の目的である。
【概要】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、受信側装置において、搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号する方法が提供され、搬送信号がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、方法は、
受信側装置において、電力グリッド内を流れている電力の周波数に関係する特性を測定するステップと、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータにアクセスするステップと、
受信側装置において、測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行するステップであって、変調パターンがグリッド周波数に重畳された周波数パターンを含む、ステップと、
決定した相関に基づいて搬送信号内の符号化された情報を復号するステップと
を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、受信側装置は、１つ又は複数の所定の符号パターンを記憶するデータストアを備えており、方法は、データストアにアクセスして、１つ又は複数の所定の符号パターンにアクセスするステップを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、受信側装置は、１つ又は複数の識別子を記憶するデータストアを備えており、前記変調パターンは、受信側装置又は受信側装置のグループの識別子を含み、方法は、変調パターンに含まれる識別子が、データストアに記憶されている１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応するかどうかを決定するステップと、決定に基づいて受信した信号を処理するステップとを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、復号するステップは、信号に含まれる識別子がデータストアに記憶されている１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応すると決定したことに応答して信号からデータを抽出するサブステップを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、受信側装置は、１つ又は複数の予め決められた処置を示すデータを含むデータストアを備えており、方法は、変調パターンに含まれる識別子がデータストアに記憶されている１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応すると決定したことに応答して前記１つ又は複数の予め決められた処置を実行するステップを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の予め決められた処置は、受信側装置の設定を変えるステップと、受信側装置に関係する電力装置の設定を変えるステップと、受信側装置上でプログラムを実行するステップと、受信側装置上のプログラムを停止するステップと、受信側装置のデータストアにデータを記憶するステップと、のうちの１つ又は複数を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、変調パターンは、タイミング情報及びタイミング情報とは異なるさらなる情報を含み、方法は、タイミング情報に基づいてさらなる情報を処理するステップを含む。変調パターンは、位相シフトキーを含んでもよく、方法は、位相シフトキーに基づいて変調パターンからタイミング情報を抽出するステップを含んでもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態では、方法は、受信側装置において、所与の開始点から経過したグリッド内の電力流の周期の数をモニタするステップと、前記モニタするステップに基づいて相関プロセスに関するタイミング情報を決定するステップとを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、方法は、所定のスケジュールにしたがって相関プロセスを実行するステップであって、スケジュールが、所与の開始点から経過した電力流の周期の数に基づいて相関プロセスの実行のタイミングを特定する、ステップを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、変調パターンは、所与の開始点から経過した前記電力流の周期の数を示す情報を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、相関プロセスは、フィルタ処理するプロセスを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、相関プロセスは、１つ又は複数の所定の符号パターンの時間ベースと変調パターンの時間ベースとを相関させるステップを含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、相関プロセスは、１つ又は複数の所定の符号パターンのビットパターンと変調パターンのビットパターンとを相関させるステップを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、相関プロセスは、複数の送信側装置によって送信されたデータを抽出するステップと、複数の送信側装置のうちのどの装置から抽出されたデータが送信されたかを決定するステップとを含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、複数の送信側装置のうちの異なる装置によって送信されたデータは、異なる時間に受信側装置において受信される。
【００２２】
いくつかの実施形態では、方法は、複数の送信側装置の識別子を記憶しているデータベースを維持するステップと、複数の送信側装置の前記記憶されている識別子と変調パターンから抽出された識別データとを比較するステップとを含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、方法は、
データが、予め決められた時間フレーム内に複数の送信側装置のうちの２つ以上から受信されていることを決定するステップと、
前記２つ以上の送信側装置の各々に要求を送信して、データが前記時間フレーム内に前記２つ以上の受信側装置から受信されていると決定したことに応答して前記データを再送信するステップと
を含む。
【００２４】
いくつかの実施形態では、方法は、データが複数の送信側装置のうちの所与の送信側装置から受信されていると決定したことに応答して所与の送信側装置へ確認応答を送信するステップを含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、受信側装置は、電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介して通信を受信するための通信インターフェースを備えており、方法は、前記情報を復号したことに応答してさらなる通信媒体を介してさらなる装置と通信を始めるステップを含む。
【００２６】
いくつかの実施形態では、受信側装置は、電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介した通信のための通信インターフェースを備えており、方法は、
通信を介してさらなる装置へ要求メッセージを送って、さらなる装置と通信を始めるステップであって、これによって前記さらなる装置は、前記変調パターンを伝えて、受信側装置による復号するステップのための前記情報を符号化する、ステップと、
受信側装置が復号された情報に基づいて通信媒体を介してさらなる装置と通信するステップと
を含む。
【００２７】
いくつかの実施形態では、変調パターンは、さらなる通信媒体を介して通信を始めるためにさらなる装置に受信側装置を認証させるための認証データ含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、方法は、受信側装置からさらなる装置へ認証データを送信して、さらなる通信媒体を介して通信を始めるステップを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、変調パターンは、さらなる通信媒体を介してさらなる装置からデータを受信するように受信側装置を構成するための構成データを含む。
【００３０】
いくつかの実施形態では、さらなる通信媒体は、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく通信媒体である。
【００３１】
いくつかの実施形態では、グリッド周波数は、ランダムなノイズゆらぎにさらされ、その結果、グリッド周波数は、周波数範囲内で時間とともに変動しており、変調パターンは、前記周波数範囲よりも小さいグリッド周波数に関する周波数変動を有する。
【００３２】
本発明の第２の態様によれば、搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号するための受信側装置が提供され、搬送信号がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、受信機は、
電力グリッド内を流れている電力の周波数に関係する特性を測定するように構成された測定する手段と、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータを記憶するように構成されたデータストアへのアクセス部と、
測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行し、変調パターンがグリッド周波数に重畳された周波数パターンを含み、決定した相関に基づいて搬送信号内の符号化された情報を復号するように構成された処理手段と
を備えている。
【００３３】
第２の態様の受信側装置は、これらの第１の態様のいずれかに対応している特徴を提供するように構成されてもよい。
【００３４】
本発明の第３の態様によれば、電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法が提供され、電力グリッドが、電力装置と電気グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続を介して電力グリッドへ電流を供給するように及び／又は電力グリッドからの電流を消費するように構成された１つ又は複数の電力装置を備えており、電気がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れており、方法は、
１つ又は複数の接続部のところの変調する装置を使用して、送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって電力グリッドと１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するステップと、
変調がグリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供するステップと
を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、電力装置の分散されたグループの各々は、電力グリッドに接続されており、方法は、複数の電力装置による電力の消費及び／又は供給が１つ又は複数の受信側装置によって検出可能である集合的な搬送信号を与えるために調整されるように、制御パターンにしたがって複数の電力装置の各々への及び／又は各々からの電力流を変調するステップを含む。
【００３６】
制御パターンにしたがって複数の電力装置の各々への及び／又はからの電力流を変調することによって、集合的な周波数変調された信号は、１つ又は複数の受信側装置によって検出可能である比較的小さな（低出力）電力装置への／からの変調された電力流を使用して生成されることが可能である。これは、半導体ベースのスイッチなどの、比較的安価なスイッチング装置を使用して周波数変調された信号が生成されることを可能にしている。
【００３７】
いくつかの実施形態では、方法は、電力グリッドを介して送信されるはずである情報を示すデータを生成するように構成されたコントローラから、送信されるべき第１の情報を示す第１のデータを受信するステップと、受信した第１のデータに基づいて制御パターンを生成するステップとを含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、コントローラからのデータは、外部通信ネットワークを介して受信されている。
【００３９】
いくつかの実施形態では、方法は、前記１つ又は複数の受信側装置に対応している１つ又は複数の識別子を搬送信号に含ませるステップを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、制御パターンは、スイッチを制御するための制御信号のシーケンスを表しており、スイッチが、制御信号にしたがって電力装置への及び／又はからの電力流をオン又はオフにするように構成されており、方法は、制御信号のシーケンスにしたがってスイッチを制御するステップを含む。
【００４１】
いくつかの実施形態では、方法は、電力ユニットへの及び／又はからの電力流を変調する減衰器を制御するステップを含む。
【００４２】
いくつかの実施形態では、電力流の変調は、無効電力流を変調するステップを含む。
【００４３】
いくつかの実施形態では、制御パターンは、データのビットパターンを規定しており、搬送信号は、ディジタル信号を含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、搬送信号は、アナログ信号を含む。
【００４５】
いくつかの実施形態では、搬送信号は、情報が送信されるべき特定の受信側装置に関する識別データを含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、識別データは、前記装置及び前記特定の受信機に対して利用可能であるに過ぎない。
【００４７】
いくつかの実施形態では、識別データは、複数の識別子タイプを含み、各識別子タイプが受信側装置の異なる特質に関係している。
【００４８】
いくつかの実施形態では、複数の識別子タイプは、地理的な位置、装置動作特性、所有者グループ、ネットワークアドレス、ネットワークアドレス範囲、電話市外局番、及び電話番号のうちの１つ又は複数を含む。
【００４９】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の電力装置の各々は、電力グリッド用の非スピニング発電を行っている。
【００５０】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数の電力装置の各々は、電力消費型装置である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、グリッド周波数は、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、グリッド周波数は、周波数範囲内で時間とともに変動しており、方法は、電力グリッドと１つ又は複数の電力装置との間の電力流を変調して、前記周波数範囲よりも小さいグリッド周波数に対する周波数変動を有する変調パターンを提供するステップを含む。
【００５２】
いくつかの実施形態では、方法は、複数の電力装置のうちの第２の電力装置と電力グリッドとの間の電力流の流れを変調するステップに対して異なる時間において複数の電力装置のうちの第１の電力装置と電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップを含む。
【００５３】
発明の第４の態様によれば、電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法が提供され、電力グリッドが電力グリッドからの電力を消費するように構成された複数の分散された電力装置に接続されており、電気がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れており、方法は、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって分散された電力装置への電力流を変調するステップと、
これによってグリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置のところでの受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと
を含む。
【００５４】
発明の第５の態様によれば、電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法が提供され、電力グリッドが電力グリッド用の非スピニング電力発電を行うように及び／又は電力グリッドからの電力を消費するように構成された１つ又は複数の電力装置を含み、電気がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れており、方法は、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって１つ又は複数の電力装置への及び／又はからの電力流を変調するステップと、
これによってグリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置のところでの受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと
を含む。
【００５５】
本発明の第６の態様によれば、電力グリッドの同期領域内に情報を送信する際の使用のための装置が提供され、電力グリッドが、電力装置と電気グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続を介して電力グリッドへの電流を供給するように及び／又は電力グリッドからの電流を消費するように構成された１つ又は複数の電力装置を備えており、電気がグリッド周波数にしたがって電力グリッド内を流れており、装置は、
電力グリッドの前記同期領域に接続された受信機へ送信されるはずである情報に対応しているデータを受信するように構成された通信インターフェースと、
受信したデータに基づいて、送信されるはずである情報に対応している制御信号のシーケンスを生成するように構成されたプロセッサと、
生成された制御信号のシーケンスに基づいて、電力グリッドと１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するように構成された１つ又は複数の接続部のところの電力流変調器であって、変調が、グリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供している、電力流変調器と
を備える。
【００５６】
第６の態様の装置は、第３の態様の特徴のいずれかに対応している特徴を提供するように構成されてもよい。
【００５７】
グリッド周波数の変調を介して情報を送信する及び／又は受信することは、電力グリッドの同期領域内に情報が容易に送信されることを可能にする。例えば、情報は、１つ又は複数の変圧器を介して送信されてもよい。
【００５８】
発明のさらなる特徴及び長所は、単に例として与えられ、添付されている図面を参照して行われる、発明の好ましい実施形態の下記の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明が実装されることが可能である同期型電力グリッドを図説している模式図である。
【図２】本発明の実施形態による送信機を図説している模式図である。
【図３】本発明の実施形態による受信機を図説している模式図である。
【図４ａ】電力グリッド内の発電／消費バランスとグリッド周波数との間の関係を示すグラフである。
【図４ｂ】電力グリッド内の変調された発電／消費バランスと得られるグリッド周波数変調との間の関係を示すグラフである。
【図５】電力装置への／からの電力流がどのように変調されることが可能であるかを示すグラフである。
【図６】コントローラを図説している模式図である。
【図７】受信機と受信するデータを同期させる例示的な方法を示す流れ図である。
【図８】例示的な同期化パイロット信号を示す図である。
【図９】例示的なデータフレームを示す図である。
【図１０】情報の送信のための例示的なビット拡散を図説している図である。
【詳細な説明】
【００６０】
図１は、本発明の実施形態が実装されることが可能な例示的な電力グリッド１００を示す。電力グリッド１００は、送電グリッド１０２及び配電グリッド１０４を備えている。
【００６１】
送電グリッド１０２は、発電機１０６に接続されており、発電機は、例えば、原子力発電所又はガス火力発電所であってもよく、送電グリッドは、発電機から配電グリッド１０４へ架空電力配線などの電力配線を介して非常に高電圧（典型的には、数１００ｋＶ程度）で大量の電気エネルギーを送電している。
【００６２】
送電グリッド１０２は、変圧器１０８を介して配電グリッド１０４に連結されており、変圧器１０８は、配電グリッド１０４内での配電のために、給電をより低い電圧（典型的には５０ｋＶ程度）に変換している。
【００６３】
配電グリッド１０４は、さらに低い電圧に変換するためのさらなる変圧器を備えている変電所１１０を介してローカルネットワークに接続されており、ローカルネットワークは、電力グリッド１００に接続された電力消費型装置に電力を供給している。ローカルネットワークは、都市ネットワーク１１２などの、家庭消費者のネットワークを含んでもよく、このネットワークは、数ｋＷ程度の比較的少量の電力を引き出す住宅構内１１３の家庭電気製品に電力を供給している。ローカルネットワークは、工場１１４などの産業用構内を含んでもよく、そこでは、産業用構内において動作している大きな電気機器が、数ｋＷ〜ＭＷ程度の大量の電力を引き出している。ローカルネットワークは、電力グリッドに電力を提供する風力発電所１１６などのより小さな発電機のネットワークを含んでもよい。
【００６４】
簡略のために、１つの送電グリッド１０２及び１つの配電グリッド１０４だけが図１に示されているが、実際には、典型的な送電グリッド１０２は、多数の配電グリッド１０４に電力を供給しており、１つの送電グリッド１０２は、１つ又は複数の他の送電グリッド１０２に相互接続されてもよい。
【００６５】
電力は、交流（ＡＣ）として電力グリッド１００を流れ、交流は、グリッド周波数と呼ばれることがあるシステム周波数で流れている（典型的には、グリッド周波数は、国によって公称５０又は６０Ｈｚである）。電力グリッド１００は、周波数がグリッドの各点において実質的に同じであるように、同期した周波数で動作している。
【００６６】
グリッド周波数は、グリッド内の供給と消費との間のバランスでの通常変動（すなわち、需要の突然の予期せぬ増加又は発電能力の喪失に起因しない変動）のために、通常、時間とともに公称グリッド周波数に対して変動している。グリッド周波数の通常変動は、グリッド周波数がある期間にわたって観測されるときに、公称グリッド周波数に対するノイズのように見えている。所与の同期型グリッドにおける通常変動（以降、ノイズと呼ばれる）の大きさは、その同期型グリッドに蓄えられた位置エネルギー（すなわち、グリッドに接続された電力装置の慣性）に依存する周波数の範囲であり、これは、例えば、ある期間にわたってグリッド周波数の一連の測定を行うことによって所与の同期型グリッドに対して決定されてもよい。より大きな慣性（すなわち、比較的大きな量のスピニング発電）を有するグリッドは、より安定であり、したがってノイズが少ない傾向があり、一方で、より小さな慣性（すなわち、比較的小さな量のスピニング発電）を有するグリッドは、より不安定であり、したがってよりノイズが多い傾向がある。大部分の電力グリッドに関して、ノイズのレベルは、典型的には１０〜２００ｍＨｚの範囲である。
【００６７】
電力グリッド１００は、電力グリッド１００と他の電力グリッドとの間の直流（ＤＣ）接続を提供する１つ又は複数のＤＣ相互配線１１７を含んでもよい。典型的には、ＤＣ相互配線１１７は、電力グリッド１００の送電グリッド１０２に接続している。ＤＣ相互配線１１７は、様々な電力グリッド間にＤＣリンクを提供しており、その結果、電力グリッド１００は、他の電力グリッドのグリッド周波数の変化によっては影響を受けない所与の、同期したグリッド周波数で動作する領域を画定している。例えば、英国送電グリッドは、ＤＣ相互配線を介してヨーロッパ大陸の同期型グリッドに接続されている。
【００６８】
電力グリッド１００は、情報の送信の際の使用のために１つ又は複数の装置（以降、「送信機」１１８と呼ばれる）も含む。情報の送信、以降データ送信と呼ばれる、は、ディジタル若しくはアナログデータ及び／又は他のタイプの情報の送信であり得る。各送信機１１８は、電力装置１１９（これは、電力グリッド１００からの電力を消費する若しくは電力グリッドに電力を提供してもよい）又は電力装置のグループに関係付けられており、電力装置１１９（又は装置１１９のグループ）と電力グリッド１００との間の接続部のところに置かれている。各送信機１１８は、電力装置１１９（又は電力装置１１９のグループ）と電力グリッド１００との間の電力の流れを変調するように構成されている。送信機１１８は、電力装置１１９に別々に設けられる及び／又は据え付けられてもよい。電力装置１１９は、発電機１０６、住宅構内１１３若しくは産業用構内１１４の電気機器、及び／又は風力タービン１１６若しくはソーラーパネルなどの小規模発電機を含んでもよい。
【００６９】
１つ又は複数の送信機１１８は、配電グリッド１０４内の電力装置１１９に、又は送電グリッド１０２内に、又は電力グリッド１００の任意の他の場所に置かれてもよい。送信機１１８は、電力グリッド１００内にデータを送信するために電力装置１１９とともに動作している。単純化のために、７つの送信機１１８だけが図１に示されているが、実際には、電力グリッド１００は、送信機１１８が関係している電力装置１１９の能力に依存して、数百又は数千のこのような装置を備えることができることが、理解されるであろう。
【００７０】
送信機１１８が（産業用構内における電力装置などの）大きな能力の電力装置１１９と関係付けられている場合には、少数の送信機１１８があり得るに過ぎない。いくつかの実施形態では、１つの送信機１１８だけがあってもよい。
【００７１】
送信機１１８は、比較的多数の小さな能力の電力装置１１９（各々が数Ｗから数十ｋＷを供給する）の間に分散されてもよく、その結果、各電力装置１１９の送信に対する寄与は小さいが、組み合わせた送信信号は同じ強度を有する。送信機１１８の分散は、小さな負荷のスイッチングが、高価な電力スイッチング装置を必要とせずに実行できるという利点を有し（スイッチングは、例えば、半導体に基づくスイッチを用いて代わりに実行されることが可能である）、小さな負荷のスイッチングは、例えば、グリッド管理者が配電グリッド１０４内の供給電圧を維持するように義務を負わせられている取り決められた限度内である、ローカルグリッド環境への比較的小さな大きさの電圧ノイズを導入するに過ぎない。
【００７２】
電力グリッド１００を介してデータを送信するために必要な全体の変調した負荷は、下記に説明するように情報を送信するために使用される特定のコーディング方式に依存していることが典型的である。異なるコーディング方式は、受信機１２０において異なる大きさの利得をもたらし、これゆえ、変調のために必要な電力は、ＷからＭＷまでの範囲に及ぶことがある。
【００７３】
接続点のところの送信機１１８は、送信されようとしている情報によって規定されたパターンにしたがってそれぞれの関係する電力装置１１９と電力グリッド１００との間の電力の流れを各々変調している。１つ又は複数の送信機１１８の各々は、他の送信機１１８の各々と同期されており、制御パターンにしたがって電力流を変調するように構成されており、その結果、送信機１１８は、電力グリッド１００内の電力流を一括変調させている。すなわち、送信機１１８は、電力グリッド１００内の電力バランスの変調された変化を一括して引き起こしており、電力バランスの変化は、関係付けられた送信機１１８を有する電力装置１１９の各々への／からの変調された電力流の組み合わせた効果である。
【００７４】
接続部のところで電力装置１１９と電力グリッド１００との間を流れている電力を変調することは、電力出力を変えること又は、例えば、大きな慣性を有するタービンの周波数を直接変えることによるよりはむしろ、電力流がはるかに大きなレートで変調されることを可能にしている。これは、変調パターンが、図４ａ及び図４ｂを参照して下記に説明するように、より高いレートの変調でグリッド周波数に重畳されることを可能にしており、これは順に、より高いデータ送信レートを可能にしている。
【００７５】
送信機１１８は、関係付けられた電力装置１１９への及び／又はからの無効電力流を変調するように構成されてもよい。例えば、送信機１８８は、関係付けられた電力装置１１９の無効電力寄与を修正するためのインバータを含んでもよい。電力装置の無効電力寄与を変調することは、利用可能な有効電力の対応する変調をともなう電力グリッド１００の効率のローカル変調を引き起こしている。順に、これは、上に説明したように、グリッド周波数の変調を引き起こしているグリッドバランスの変調を引き起こしている。
【００７６】
ある種の実施形態では、送信機１１８は、有効電力だけ、無効電力だけ、又は有効電力及び無効電力の両者を変調するように構成されてもよい。
【００７７】
図２は、電力グリッド１００内にデータを送信するための送信機１１８の例示的な配置を示す。送信機１１８は、電力グリッド１００内にデータを送信するために１つ又は複数の電力装置１１９とともに動作しており、クロック２０２、データストア２０４、ネットワークインターフェース２０６、プロセッサ２０８、及び変調器２１０を備えている。
【００７８】
送信機１１８は、コントローラ１２２からデータを受信するように構成されている。コントローラは、電力グリッド１００に直接接続されないことがあるが、代わりにデータは、ネットワークインターフェース２０６を介して受信されてもよい。ネットワークインターフェース２０６は、固定又はワイアレス通信ネットワークを介して情報を受信するように構成されており、ワイアレス通信ネットワークは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ［登録商標］）、ユニバーサル移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、固定式ワイアレスアクセス（ＩＥＥＥ８０２．１６ＷｉＭａｘなど）、及びワイアレスネットワーキング（ＩＥＥＥ８０２．１１ＷｉＦｉなど）のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【００７９】
ネットワークインターフェース２０６を介して受信した情報は、データストア２０４に記憶されてもよい。データストア２０４に記憶された情報は、送信機１１８によって送信されるはずであるデータの表示（本明細書では「符号」と呼ばれる）を含んでもよい。符号は、予め決められた制御パターンにしたがって変調器２１０を制御するための制御信号を表すことができる。
【００８０】
プロセッサ２０８は、データストア２０４から送信されるはずであるデータを検索するように、及び変調器２１０を制御するための制御信号を生成するように構成されている。プロセッサ２０８は、データストア２０４にアクセスして、符号を検索して、そして符号に基づいて、制御信号を生成して、変調器２１０へこれらの制御信号を送って、電力装置１１９への／からの電力流を制御している。制御信号は、電力グリッド１００において送信されようとしているデータのビットパターンの形式であり得る。符号は、通常、クロック２０２を参照して与えられた制御信号の時間変化するパターンを規定する。クロック２０２は、電力グリッド１００に接続された送信機１１８の各々がそれぞれ他の送信機１１８と同期されるように、他の送信機１１８のクロックと同期されてもよい。これが、同時に各送信機において始められるべきデータの送信を可能にしている。クロック２０４の同期化は、図８及び図９を参照して下記に説明されるように、ネットワークインターフェース２０６を介して受信した同期信号に基づいて実行されてもよい。
【００８１】
送信機１１８の各々は、電力グリッド１００を流れている交流の周期を計数するため、プロセッサ２０８によって実装され得るカウンタを含んでもよい。周期は、時間で規定された事象又は点に関連して規定されるサイクル番号によって特定されてもよい。例えば、サイクル番号は、時間で規定された事象又は点から経過している交流の周期の数と対応してもよい。同じ時間ベースにしたがって動作している受信機１２０がデータを受信することを期待するサイクル番号で、送信機１１８がデータを送信してもよいように、送信機１１８によるデータ送信は、送信機１１８及び受信機１２０に知られている所定のサイクル番号で実行されてもよい、すなわち、送信機１１８及び受信機１２０は、同期されている。
【００８２】
変調器２１０は、プロセッサ２０８によって生成された制御信号に応じて、電力装置１１９と電力グリッド１００との間の電力流を変調するように構成されている。変調器２１０は、変調されるべき電力装置１１９への／からの電力流を可能にしている電力グリッド１００及び／又はいずれかの電気的若しくは電子的手段に／から電力装置１１９を接続する／接続を切るためのスイッチを備えることができる。例えば、電力装置１１９は、変調中に完全にオフにされる必要がなくてもよいが、代わりに電力消費及び／又は供給の設定点の間で変調されてもよい。変調器２１０は、電力装置１１９（例えば、電気自動車及び／若しくは他の電気装置用のインバータに基づく充電装置、熱起電力発電機用のグリッド−タイインバータ、熱電併給（ＣＨＰ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｈｅａｔ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ））発電機、又は風力発電機）による電力消費／供給を変えるための減衰器又は何らかの他の手段であり得る。
【００８３】
データストア２０４に記憶された制御信号のパターンにしたがって、電力装置１１９と電力グリッド１００との間を流れている電力を変調する際に、変調器２１０は、変調パターンを符号化し、電力グリッド１００をわたる送信のためにグリッド周波数にその変調パターンを重畳することができる。グリッド周波数は、これによって、ここで符号化され且つ変調パターンによって規定された情報用の搬送信号として機能している。
【００８４】
変調器２１０は、（再び、周波数は各電力グリッドの性質に依存するが）典型的には１０Ｈｚに至るまでの周波数で電力装置１１９への／からの電力流を変調するように通常構成されている。いくつかの実施形態では、電力装置１１９への及び／又はからの電力流は、予め決められたグリッド周波数の半分未満の周波数で変調されている。いくつかの実施形態では、電力流は、予め決められたグリッド周波数の４分の１未満の周波数で変調されている。いくつかの実施形態では、電力流は、予め決められたグリッド周波数の１０分の１未満の周波数で変調されている。例えば、変調器２１０は、ほぼ１Ｈｚのレートで電力流を変調するように構成されてもよい。
【００８５】
この周波数範囲で、適度に高い負荷のスイッチングが可能である。変調器２１０がグリッド周波数よりも低い周波数で電力装置１１９への／からの電力流を変調するという理由で、変調された信号は、変調されていないＡＣ電力が抑制されるべきもの以上には電力グリッド１００のインフラストラクチャによって抑制されていない。これが、変圧器１０８、１１０などの装置の周りに追加の経路を設ける必要性を取り除いている。
【００８６】
送信機１１８が、電力装置１１９とは別であるように図２には示されているが、いくつかの実施形態では、送信機１１８が、電力装置１１９に統合されてもよいことが理解されるであろう。
【００８７】
符号が送信機１１８のデータストア２０４に記憶されるように上では説明されているが、いくつかの実施形態では、符号は、遠くに（例えば、コントローラ１２２のところに）記憶され、必要なときに送信機１１８によってアクセスされてもよいことに留意すべきである。例えば、符号は、送信機１１８に送信されてもよく、その場合には、符号は送信機１１８のところに記憶されなくてもよい、又は一時的なデータストアにだけ記憶されてもよい。
【００８８】
図４ａ及び図４ｂを参照して下記に説明するように、変調された電力流は、所与の同期型電力グリッド１００全体を通して同じであるグリッド周波数の対応する変調を引き起こしている。グリッド周波数のこの変調は、電力グリッドの動作中に電力グリッド１００において典型的に生じる変動に対して非常に小さいことが典型的であり（すなわち、変調の大きさは、グリッドノイズの大きさよりも小さい）、その規模は上に説明されている、例えば、グリッド周波数の変調は、μＨｚから数ｍＨｚに至るまでの範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、グリッド周波数の変調は、１０ｍＨｚ未満、１ｍＨｚ未満、５００μＨｚ未満、又は１００μＨｚ未満であってもよい。
【００８９】
グリッド周波数が電力グリッド１００の全体を通して同じであるので、変調された周波数は、電力グリッド１００の全体を通してやはり同じであり、そのため、変調されたグリッド周波数を検出することができる受信側装置（以降、受信機１２０と呼ばれる）は、受信機がグリッド１００に接続されることが可能な任意の点においてデータ信号を受信することができる。
【００９０】
図３は、搬送信号に符号化され且つ電力グリッド１００内に送信された情報を復号するように構成された例示的な受信機１２０を図説している図である。受信機１２０は、検出器３０２、データストア３０４、プロセッサ３０６、入力−出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース３０８、及びクロック３１０を備えている。
【００９１】
検出器３０２は、十分な精度でグリッド周波数に関係する特徴を検出する又は測定することができる任意の装置であり得る。
【００９２】
いくつかの実施形態では、グリッド周波数に関係する期間が、グリッド周波数の特性尺度として使用されている。例えば、電圧が０Ｖを横切る時刻間の期間である半周期の測定は、グリッド周波数に関係する特性として使用されてもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、半周期（又は全周期）の完了にかかる時間の逆数に対応する実際の瞬間グリッド周波数が、決定されてもよい。周波数データは、信号周波数の知られており所望の範囲の外側の周波数成分を除去するために等化され、ディジタル的にフィルタ処理されてもよい。例えば、グリッド周波数に対応する周波数成分及び／又はノイズに関する周波数成分が、除去されてもよい。
【００９４】
検出器３０２は、グリッド周波数よりも高い周波数で電圧をサンプリングするように構成された電圧検出器、及びサンプリングした電圧をディジタル電圧信号に変換するように構成されたアナログ−ディジタル変換器を備えることができる。例えば、電圧検出器は、周期当たり１０００回電圧をサンプリングするように構成されてもよい。ディジタル電圧信号は、次いで、電圧が０Ｖを横切る時刻を高精度で（μｓからｍｓの範囲内で）決定するために処理されてもよい。
【００９５】
検出器３０２は、グリッド周波数よりも高い周波数で電流をサンプリングするように構成された電流検出器、及びサンプリングした電流をディジタル電流信号に変換するように構成されたアナログ−ディジタル変換器を備えることができ、ディジタル電流信号は、次いで、電流が０Ｖを横切る時刻を高精度で（μｓからｍｓの範囲内で）決定するために処理されてもよい。
【００９６】
検出器３０２は、電圧検出器及び電流検出器の両方を備えることができる。電圧及び電流の両方が０Ｖを横切る時刻を測定することは、受信機１２０が電圧及び電流の相対的な位相の変化を決定することを可能にし、これによって、受信機１２０がグリッド内の無効電力の変化を補償することを可能にする。これは順に、周波数（又は周波数に関係する特性）のより正確な測定を可能にする。
【００９７】
周波数を決定する例示的な方法は、高いレートで（例えば、４０ｋＨｚのレートで）交流電圧をサンプリングすることを含む。トリガレベルは、サイン波電圧波形がほぼ直線であるレベルのところに選択される。これは、典型的には０Ｖよりも大きく、例えば、５Ｖと５０Ｖとの間であってもよい。２つの連続するサイン波周期間の時間は、交流電圧がトリガレベルに達する連続する時刻間の違いに基づいて決定される。これは、複数回（例えば、数千回）繰り返され、平均時間が、次いで決定される。平均時間の値は、次いで逆数を求められて、周波数を決定する。
【００９８】
データストア３０４は、受信機が受信する可能性が高い変調パターンに関係する１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータを記憶してもよい。プロセッサ３０６は、測定した周波数特性からの情報の抽出又はデコーディングを助けるために記憶したデータパターンフォーマットを使用してもよい。
【００９９】
例えば、プロセッサは、（グリッド周波数に重畳された）変調パターンの一部分と記憶した所定の符号パターンのうちの１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行するように構成されてもよい。或いは、受信機１２０は、相関プロセスを実行するように構成された専用の相関器を含んでもよい。相関プロセスは、例えば、測定した周波数特性が記憶された所定の符号パターンに対応する変調パターンを含む確率を決定するステップを含んでもよい。測定した周波数信号に符号化された情報は、次いで、決定した相関に基づいて復号されてもよい。これは、変調の大きさ（これは、上に説明したように、μＨｚから数ｍＨｚに至るまでの範囲内であり得る）が測定したグリッド周波数内のノイズのレベル（これは典型的には１０〜２００ｍＨｚの範囲であるが、これらの典型値は同期型グリッド間でそして時間経過とともに所与の同期型グリッド内で著しく変動する）よりも小さいときでさえ、情報が復号されることを可能にする。さらに、グリッド内のノイズ（すなわち、グリッド周波数の通常変動）に対してこのようにわずかにだけ周波数を変調させること、及びグリッド管理者によって取り決められた限度は、周波数が、周波数安定化応答をトリガせずに及び／又はグリッドの通常動作を中断させずに変調され得る多数の区別可能な状態を使用することの可能性を提供している。
【０１００】
所定の符号パターンが受信機１２０のデータストア３０４に記憶されているとして上に説明しているが、いくつかの実施形態では、所定の符号パターンは、遠くに（例えば、コントローラ１２２のところに）記憶され、必要なときに受信機１２０によりアクセスされてもよい。例えば、所定の符号パターンは、受信機１２０に送信されてもよく、この場合には、所定の符号パターンは、受信機１２０において記憶されなくてもよい、又は一時的なデータストアにだけ記憶されてもよい。
【０１０１】
データストア３０４は、電力グリッド１００に送信されている復号された情報を記憶するために使用されてもよい。さらに、データストア３０４は、識別子を記憶してもよく、識別子は、受信機１２０を識別する又は受信機１２０のアドレス指定するために使用されてもよい。識別子は、送信機１１８によって変調パターンにやはり含まれてもよい。プロセッサ３０６は、変調パターンに含まれる識別情報とデータストア３０４に記憶されている識別子とを比較することによって、送信が受信機１２０に関係するかどうかを受信した送信内の情報から決定してもよい。受信したデータが受信機１２０用であるとプロセッサ３０６が決定する場合には、プロセッサ３０６は、次いで、復号した情報を処理し記憶し続けることができる。
【０１０２】
データストア３０４は、受信機１２０が割り当てられるグループを識別する１つ又は複数の他の識別子を記憶してもよい。特定のグループによる受信を目的とする送信は、これらのグループに関係付けられた識別子を含んでもよく、受信機が送信を受信すべきであるかどうかをグループ内の受信機１２０が決定することを可能にしてもよい。これは、送信された識別子と受信機１２０のデータストア３０４に記憶された１つ又は複数の識別子との間の対応を決定することによって実現されてもよい。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、グループは、異なる地理的領域に対して規定されてもよい。ある地理的領域に対応している各グループは、所与の地理的領域内のより小さな領域に関する小グループに分割されてもよい。例えば、グループは、特定の国のすべての受信機に対して規定されてもよく、小グループは、その国の各地域に対して規定されてもよい。国の特定の地域内の受信機１２０は、それらの特定の場所（すなわち、それらの国及び地域）に対応するグループ及び小グループに関係する識別子を記憶してもよく、その結果、データは、特定の国又は地域内のすべての受信機１２０へ宛てられてもよい。
【０１０４】
受信機１２０は、他の特質又は基準に基づいてグループ及び小グループに割り当てられてもよく、例えば、受信機１２０は、受信機が関係付けられている電力装置１１９の特性に基づいてグループ及び小グループに割り当てられてもよい。これらの特性は、例えば、限定しないが、電力装置１１９が電力消費型装置であるか又は電力生成型装置であるかどうか、その電力装置１１９にエネルギーを供給しているエネルギー供給者、電力装置１０４がその配電ネットワーク１０４に接続されている電気ネットワーク管理者、及び電力装置１１９の製造元に基づいてもよい。
【０１０５】
グループは、複数のレベルの小グループに分割されてもよく、その結果、各小グループはさらなる小グループに分割される。受信機１２０は、小区分の各レベルの１つ又は複数の小グループに割り当てられてもよい。
【０１０６】
受信機１２０が割り当てられるグループ及び小グループに関係付けられた識別子の各々は、グループ及び小グループに対する構成員資格についての受信機１２０の適合性に対する変化を反映するように絶えず変更されてもよく、このような変更は、例えば、下記に説明されるコントローラ１２２によって決定されてもよい。識別子に対する更新は、送信機１１８によって受信機１２０へ送信されてもよい。
【０１０７】
データストア３０４は、受信機１２０が実行するはずである１つ又は複数の予め決められた処置を指示するデータを記憶してもよい。例えば、１つ又は複数の予め決められた処置は、受信機１２０の設定を変えること、受信側装置に関係付けられた電力装置の設定を変えること（例えば、関係付けられた電力装置をオン若しくはオフにスイッチングすること、又はその電力消費若しくは発電を減少させること若しくは増加させること）、受信側装置でプログラムを実行すること、受信側装置のプログラムを停止させること、及び受信側装置のレジスタにデータを記憶すること、のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【０１０８】
受信機１２０は、コントローラ１２２又は電力グリッド１００内のいずれかの他の場所のエンティティによって検出される及び／又は測定されてもよく、電力グリッド１００内で変調した信号を生成するために、電力装置１１９への及び／又はからの電力流の変調を始めることを促すことができる。信号は、電力流として、又は本明細書において説明するような周波数変調として検出される（又は測定される）ことが可能である。
【０１０９】
受信機１２０によって伝えられた信号は、受信機１２０に割り当てられており、データストア３０４に記憶された知られた符号にしたがって変調されてもよい。符号は、信号を受信するように構成された電力グリッド１００内のエンティティのところにもやはり記憶されてもよく、このエンティティは、受信機１２０又は関係付けられた電力装置１１９を識別するために変調された信号をその記憶された符号と相関させることができる。
【０１１０】
プロセッサ３０６は、受信したデータを処理してもよい任意のプロセッサであり得る。プロセッサは、限定しないが、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び汎用プログラマブルプロセッサのうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【０１１１】
プロセッサ３０６は、電力グリッド１００を介して受信されたデータに誤り検出機能及び誤り訂正機能を実行するように構成されてもよい。プロセッサ３０６は、受信したデータが暗号化されている場合には、受信したデータを解読するように構成されてもよい。
【０１１２】
データが受信機１２０により受信され、処理された後で、データは、Ｉ／Ｏインターフェース３０８を介してデータの目的とされる受信者へ出力されてもよい。Ｉ／Ｏインターフェース３０８は、例えば、コンピュータ又は受信機１２０それ自体のディスプレイに情報を表示するように構成されてもよい。
【０１１３】
受信機１２０は、送信機１１８を参照して上に説明したようなネットワークインターフェースなどの、通信インターフェースをやはり含んでもよい、又は接続可能であり、通信インターフェースは、固定式又はワイアレス通信ネットワークなどの、電力グリッド１００とは異なる通信媒体を介して別の装置と通信することに使用する。通信ネットワークは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ［登録商標］）、ユニバーサル移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、固定式ワイアレスアクセス（ＩＥＥＥ８０２．１６ＷｉＭａｘなど）、並びにワイアレスネットワーキング（ＩＥＥＥ８０２．１１ＷｉＦｉ及びＩＥＥＥ８０２．１５ＺｉｇＢｅｅ［登録商標］）のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【０１１４】
受信機１２０は、遠隔装置に／からデータを送る及び／又は受信するために通信インターフェースを使用してもよい。例えば、受信機１２０は、インターネットを介して遠隔サーバに／からのデータを送る及び／又は受信してもよい。通信は、インターネットプロトコルに基づくことができる。受信機１２０は、遠隔サーバからデータを引き出すことができる又は遠隔サーバから押し出されたデータを受信してもよい。
【０１１５】
受信機１２０は、遠隔装置との通信を始めるために電力グリッド１００を介して受信したデータを使用してもよい。このようにして、電力グリッドを介した通信は、上に説明した通信ネットワークのうちの１つ又は複数などの、通信媒体を介したさらなる通信ネットワーク用のサイドチャネルを提供してもよい。この場合には、搬送信号は、受信機１２０が遠隔装置にそれ自体を認証させそして通信を始めるために、さらなる通信ネットワークを介して遠隔装置へ送信する認証データを用いて符号化されてもよい。受信機１２０は、例えば、スマートテレビジョン又はテレビジョンセットトップボックスなどの、スマートデバイスであってもよく、スマートデバイスは、電力グリッド１００によって電力を供給され、電話回線又はディジタル加入者回線を介してインターネットに接続されている。スマートデバイスは、遠隔サーバにスマートデバイスを認証させるために、スマートデバイスが電力グリッド１００を介して受信する認証データを遠隔サーバへ送信するように構成されてもよい。遠隔サーバは、受信機１２０が認証されてしまうと、１回だけ受信機１２０へデータを送信するように構成されてもよい。
【０１１６】
代わりに又は加えて、変調された信号は、受信機１２０が遠隔装置から送り出されたデータを受信するために使用する構成データを含んでもよい。例えば、構成データは、さらなる通信媒体を介して受信したデータを解読するための鍵を含んでもよい、又は、時間ウィンドウを特定するデータであってもよく、そのウィンドウ中に他の通信ネットワークを介した遠隔装置からの通信が認可される。受信機１２０は、例えば、遠隔サーバからのコマンド信号及び／又は送り出されたソフトウェア更新を受信するように構成されているスマートデバイスであってもよく、そして構成データが電力グリッド１００を介して受信されると１回だけこれを行うことができる。
【０１１７】
さらなる通信システム用のサイドチャネルとして電力グリッド１００を介した通信を使用することは、これらのシステムを介して受信したデータの供給元を受信機１２０が認証することを可能にする。このようにして、受信機１２０は、認証プロトコルそれ自体を使用する追加の処理負担なしに安全な又は信頼された供給元からさらなる通信システムを介してデータだけを受信している。
【０１１８】
受信したデータは、後で使用するためにデータストア３０４に記憶される又はバッファされてもよい。例えば、データは、データとともに又は別の送信のいずれかで送信されている時間インジケータによって示された所定の時刻にだけ基づいて実行されてもよい。
【０１１９】
受信機１２０は、電力グリッド１００内を流れている交流の周期を計数することによってそれ自体のタイミングを保ち、例えば、受信機１２０は、プロセッサ３０６によって実装されてもよいカウンタを含んでいてもよい。受信機１２０が交流の周期を一時的に計数できない場合（例えば、短い停電中）には、クロック３１０は、受信機１２０のタイミングを維持することが可能であり、プロセッサ３０６が少なくとも数周期にわたり同期したままであることを可能にする。これは、受信機が交流の周期を一時的に計数できない期間中に、受信機１２０がデータを受信しそして処理し続けることを可能にする。
【０１２０】
検出器３０２は、電力グリッド１００に接続された電気製品からのいわゆるグリッドノイズを検出することによって間接的にグリッド周波数を検出するように構成されてもよい。例えば、受信機１２０は、電力グリッド１００に接続された電気製品によって放出された（周波数変動に対応する）電磁信号又はオーディオ信号を検出し、上に説明したようにグリッド周波数を決定するためにこれらの信号を処理するように適切にプログラムされたワイアレス通信装置であってもよい。ある種の実施形態では、受信機は、送信機１１８によって送信されたデータを受信しそして処理するようにプログラムされた（アプリケーションなどの）コンピュータプログラムを走らせている携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、又は携帯型コンピュータであってもよい。
【０１２１】
グリッド周波数は、電力グリッド１００から消費された電力の総量に対する電力グリッド１００に供給された全体の発電された電力の比、本明細書ではグリッド電力バランスと呼ばれる、とともに変動する。グリッド周波数の変化は、とりわけ、発電機１０６のタービンの動作周波数及び電力グリッド１００内の可変同調型変圧器の状態を含む要因に起因している。
【０１２２】
図４ａは、典型的な電力グリッドにおけるグリッド電力バランスとグリッド周波数との間の関係を示すグラフである。図４ａは、電力グリッドが典型的に動作している電力バランス範囲にわたり、グリッド電力バランスとグリッド周波数との間に単調な関係があることを示す。全電力需要が全発電よりも大きい場合には、グリッド周波数は、取り決められた公称システム周波数の下に低下し、一方で、全発電が全電力需要を上回る場合には、グリッド周波数は、公称システム周波数の上に上昇する。例えば、英国では、約８ＧＷのグリッドバランスの変化が、約１Ｈｚのグリッド周波数の変化を典型的には起こさせ、ヨーロッパでは、約３０ＧＷのグリッドバランスの変化が、約１Ｈｚのグリッド周波数の変化を典型的には起こさせる。
【０１２３】
電力グリッド１００内の総合的な電力流が大きいほど、グリッド周波数の所与の変化を与えるために必要な電力の量が大きくなることが典型的である。したがって、より大きい電力グリッドは、典型的にはより安定しており、同じ程度の周波数変調を与えるために、小さい電力グリッドよりも大きな総合的な負荷を有する電力装置１１９の変調を必要としている。
【０１２４】
グリッド管理者は、取り決められた限度内にグリッド周波数を制御する義務を負わせられていることが典型的である。例えば、英国では、グリッド管理者は、公称システム周波数の０．４％以内にグリッド周波数を典型的には制御し、ヨーロッパでは、グリッド管理者は、公称システム周波数の０．２％以内にグリッド周波数を典型的には制御する、だが、他の限度が使用されてもよい。取り決められた限度内にグリッド周波数を維持するために、グリッド管理者は、周波数変動をもたらすべき電力グリッド１００のバランスの変化を和らげるために使用されるはずであり、待機している予備に保持されている十分な制御可能な発電及び／又は制御可能な需要があることを確実にしなければならない。
【０１２５】
本発明の実施形態では、電力グリッド内のグリッド電力バランスとグリッド周波数との間の関係が、情報を送信するために使用されてもよい。特に、図４ｂに示したように、本発明の発明者は、グリッド電力バランスを変調することが、同期型電力グリッドでは全体の電力グリッドを通して同じであるグリッド周波数の変調を引き起こすことを認識している。
【０１２６】
例えば、図４ｂを考えると、点Ａにおいて、電力グリッド１００は、バランスが取れており（すなわち、電力に対する全需要は、電力グリッド１００内で発電される又は供給される電力の全量にほぼ等しく）、グリッド周波数は、例えば、５０Ｈｚで安定である。点Ｂにおいて、グリッド電力バランスは、点Ｂから点Ｃまで過剰な消費があるようにシフトされている。これは、点Ｂにおいてグリッド周波数の対応する低下をもらたしており、点Ｃまで維持されている。点Ｃにおいて、グリッド電力バランスは、点Ｄにおいて過剰な発電があるようにシフトされており、これが点Ｅまで維持されている。これは、点Ｃと点Ｄとの間でグリッド周波数の対応する上昇をもたらしており、これが、点Ｄから点Ｅまで維持されている。
【０１２７】
例えば、点Ｄと点Ｅとの間の増加したグリッド周波数の維持は、電力流が変調されている周波数に依存することが典型的である。特に、増加したグリッド周波数は、変調期間（変調周波数の逆数）が、グリッド電力バランスの変化を無効にするために、自動訂正及び／又はグリッド管理者にとっての無効時間よりも短い場合、維持され得る。電力流が比較的早く変調される実施形態では、自動的に及び／又はグリッド管理者によって採用された電力バランス補償機構は、変調を和らげるために十分に早くは無効にできない、ところが電力流が比較的ゆっくりと変調される場合には、電力バランス補償機構は、シフトしたグリッド電力バランスを和らげることによって変調の効果を劣化させ始めることができる。
【０１２８】
上に説明したように、グリッド周波数変調の大きさは、μＨｚから数ｍＨｚに至るまでの範囲内であり、グリッド周波数の変動の量よりも小さく（すなわち、測定したグリッド周波数のノイズレベル内であり）、そのためグリッド管理者がグリッド周波数を維持しなければならない取り決められた限度（公称システム周波数）を超えず、送信に応答して何らかの手動の又は自動のグリッドバランスを取る対策をグリッド管理者に始めさせないことが典型的である。
【０１２９】
図５は、電力装置１１９への及び／又はからの電力流がどのように変調されてもよいかを図説する図である。図５は、時間の関数として電力装置１１９に／から流れている電流及び時間の関数として電力装置１１９に／から流れているＲＭＳ電力を示す。
【０１３０】
図５に示した例では、時刻ｔ１において、電流は、時刻ｔ２まで電力装置１１９に／から流れてもよい。ｔ２から、電流は、ｔ３まで電力装置１１９に／から流れることを妨げられ、時刻ｔ３において電力装置１１９から／への電流は、時刻ｔ４まで再開される。電力装置１１９に／から流れるＲＭＳ電力についての効果が、図５にやはり示されている。ｔ１からｔ２まで及びｔ３からｔ４まで電力装置１１９に／から流れているＲＭＳ電力は、ハイ状態（「オン」によって表示される）であり、ｔ２からｔ３まで電力装置１１９に／から流れているＲＭＳ電力は、ロー状態（「オフ」によって表示される）である。図４ｂに戻って参照すると、ハイ及びローＲＭＳ電力流状態は、電力グリッド１００の周波数特性における対応するハイ状態及びロー状態を有する。
【０１３１】
図５に示したように、ＲＭＳ電力がオン状態である時間は、ＡＣ電流の流れの典型的に２周期以上の周期、及び典型的に整数の半周期にわたることが典型的である。
【０１３２】
ある種の実施形態では、簡単のために、ＲＭＳ電力がオフ状態である時間は、ＲＭＳ電力がオン状態である時間と同じである。電流が３周期にわたって流れることが認められている図３に示した例では、ＲＭＳ電力は、グリッド周波数が５０Ｈｚであるときには、６０ｍｓにわたってオン状態であり、６０ｍｓにわたってオフ状態である。しかしながら、ＲＭＳ電力がオフ状態にある時間は、オン状態にある時間とは異なってもよい。送信された符号は、複数の異なる変調長さを有するオン状態及びオフ状態を含んでもよい、すなわち、ＲＭＳ電力がオン状態及び／又はオフ状態にある時間の長さ（又は周期の数）は、符号内で変動している。例えば、符号は、３、５、及び８周期の長さを有するオン状態及び／又はオフ状態を含んでもよい。
【０１３３】
ＲＭＳ電力がオン状態及びオフ状態にある時間の長さを制御することによって、変調が生じる周波数は、電力グリッド１００内に大量の狭帯域ノイズがある周波数を回避するように調整されることが可能であり及び／又は周波数ダイバーシティを与えることができ、その結果、信号は、いくつかの周波数チャネル又は狭帯域ノイズよりも広い周波数帯域を介して送信されている。これは、狭帯域ノイズの存在において信号を送信するより堅固な方法を提供する。
【０１３４】
図１に戻って参照すると、いくつかの実施形態では、送信機１１８は、送信機１１８へデータを送信するように構成されているコントローラ１２２から受信した指示に応じて動作している。コントローラ１２２は、ワイアレスアクセスノード１２４を介してなどの、有線又はワイアレス接続を介して送信機１１８に接続することができ得る。図１に示したように、コントローラ１２２は、インターネット１２６などのデータ通信ネットワークを介して送信機１１８へデータを送信してもよい。上に説明したように、コントローラ１２２は、電力グリッド１００へのいずれの直接電力接続をも持たないことがある。
【０１３５】
図６は、電力グリッド１００においてデータの送信を制御するための例示的なコントローラ１２２を図説している図である。コントローラ１２２は、送信機１１８によって送信されるはずである同報通信を管理している。コントローラ１２２は、制御センタに置かれた１つ又は複数のサーバを含んでもよい。コントローラ１２２は、電力グリッド１００を介してデータを送信することを望んでいるユーザからの要求を受信するように構成されてもよく、このような要求を受信したことに応答して、送信されるべきデータパケットを構成してもよい。
【０１３６】
コントローラ１２２は、プロセッサ６０２、データストア６０４、ユーザインターフェース６０６、クロック６０８、及びネットワークインターフェース６１０を備えている。
【０１３７】
データストア６０４は、電力グリッド１００内に送信されるはずであるデータを記憶するために使用されてもよい。
【０１３８】
データストア６０４は、展開された受信機１２０のレコードを含むデータベースをやはり含んでもよい。レコードは、受信機１２０の識別子（これは特定の受信機１２０のアドレス指定するために使用されてもよい）、装置能力、受信機１２０の構成に関する情報（受信機１２０上で動作している現在のソフトウェアバージョン又は受信機１２０に記憶された現在の同報通信スケジュールなど）、受信機１２０の位置に関する情報、及び受信機１２０に接続された他の装置（電力装置１１９など）に関する情報、並びにこれらに接続された他の装置の能力、を含む情報を含んでもよい。
【０１３９】
データストア６０４は、受信機１２０のグループ分けに関する情報を含んでもよく、受信機１２０のグループを管理するため及び受信機１２０のアドレス指定されたグループにデータを送るためにコントローラ１２２によって使用されてもよい識別子を記憶してもよく、例えば、制御データは、受信機のアドレス指定されたグループへ送られてもよく、受信機のグループを各々同じように動作させている。
【０１４０】
受信機１２０のユーザ（例えば、所有者）は、ユーザインターフェース６０６を介してデータストア６０４に自身の受信機１２０を登録することが可能である。ユーザは、ユーザインターフェース６０６を介して送信されるはずであるメッセージをやはりアップロードしてもよい。例えば、ユーザインターフェース６０６は、インターネット１２６を介してユーザによりアクセス可能なクライアントインターフェースであってもよい。メッセージが送信されるはずである日付及び時刻、並びにメッセージの受信者などの、送信しようとしているメッセージに関する情報は、ユーザインターフェース６０６を介してデータストア６０４にやはり入力され、記憶されてもよい。
【０１４１】
各登録された受信機１２０は、受信機１２０のもう１つのグループに割り当てられてもよい。所与の受信機１２０が割り当てられる各グループは、所与の受信機１２０に関係付けられたレコードに記憶されている対応する識別子を有してもよい。図３を参照して上に説明したように、１つ又は複数の識別子は、それぞれの受信機１２０のデータストア３０４にやはり記憶されてもよく、受信したデータがその受信機１２０における受信のためであるかどうかを決定するために使用されてもよい。
【０１４２】
プロセッサ６０２は、データストア６０４からデータを検索し、且つ次いで送信機１１８へ送信されるメッセージを形成するように構成されている。コントローラ１２２は、有線又はワイアレス接続を介して送信機１１８に接続することが可能である。例えば、コントローラは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、ユニバーサル移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、固定式ワイアレスアクセス（ＩＥＥＥ８０２．１６ＷｉＭａｘなど）、並びにワイアレスネットワーキング（ＩＥＥＥ８０２．１１ＷｉＦｉ及びＩＥＥＥ８０２．１５ＺｉｇＢｅｅなど）を含む多数の無線アクセス技術のうちの１つ又は複数を使用して、ワイアレスアクセスノード１２４にネットワークインターフェース６１０を介して接続してもよい。上に説明したように、コントローラ１２２は、インターネット１２６などのデータ通信ネットワークを介して送信機１１８へデータを送信してもよい。
【０１４３】
データは、例えば、限定しないが、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）又は６ＬｏＷＰＡＮプロトコルなどの、いずれかの適切なデータ送信プロトコルを使用して送信機１１８へ通信されてもよい。
【０１４４】
必要とされる時刻において（又は必要とされる時刻の前に）、コントローラ１２２は、電力グリッド１００内の１つ又は複数の送信機１１８へ送信されるはずであるデータを含むメッセージを送信してもよい。１つ又は複数の送信機１１８は、次いで、送信されるはずであるデータを各々受信してもよく、適切な時刻において、電力グリッド１００にデータを送信し始めることができる。
【０１４５】
送信機１１８は、コントローラ１２２が送信されることが必要である何らかの新しいデータを有するかどうかを検査するためにコントローラ１２２に接続しポーリングしてもよい。これは、送信機１１８が信頼される供給元からデータを積極的に求めているときに、データが送信機１１８によって受信されるだけであるという理由で、送信に付加的な安全性を提供している。
【０１４６】
コントローラ１２２から送信機１１８へデータを送信し、次いで、電力グリッド１００内にデータを送信することによって、比較的少数の送信機１１８を有する従来型のデータチャネルを確立することだけを必要とする一方で、データは、多くの受信機１２０に広い領域にわたって送信されることが可能である。
【０１４７】
送信機１１８の各々が他の送信機１１８の各々と同期されているために、コントローラ１２２は、送信機１１８へ同期信号をやはり送信してもよい。しかしながら、送信機１１８は、いくつかの他の信号にしたがって同期されてもよく、例えば、送信機１１８は、ＧＳＰ信号、インターネットネットワーク時間、又は例えば、英国の国立物理研究所からの「ＭＳＦ」無線時間信号などの、原子時計からの時刻に基づく低周波数無線クロック信号のうちの１つ又は複数を使用して同期されてもよい。送信機１１８は、したがって、受信機１２０へ信号を送信するときに使用される共通時間ベースを共有することができる。
【０１４８】
いくつかの実施形態では、データの送信は、同報通信スケジュールにしたがって実行されている。異なるタイプのデータは、同報通信スケジュールにしたがって異なる事前に取り決められた時間に同報通信されてもよい。送信機１１８及び／又は受信機１２０は、同報通信スケジュールを事前にプログラムされる又はハードウェアにより実現されてもよく、その結果、同期された後で、適切な時刻に特定のタイプのデータを受信してもよい。同報通信スケジュールは、送信機１１８及び／又は受信機１２０に提供されてもよい。送信機１１８は、受信機１２０へ同報通信スケジュールを提供してもよい。
【０１４９】
図７は、グリッド周波数に関係する特性を最初に測定し始めた後の、受信機１２０の動作の例を示す流れ図である。
【０１５０】
ステップ７００において、受信機１２０は、グリッド周波数に関係する特性を測定するステップを始める。ステップ７００は、受信機１２０が、例えば、電力グリッド１００に最初に接続されるときに始められることが可能にしている。受信機１２０は、次いで、電力グリッド１００内を流れている交流電流の周期を計数し始めることができる。
【０１５１】
ステップ７０２において、受信機１２０は、送信機１１９によって使用される共通時間ベースとの相対的な同期を与えるために時間の固定点を受信機１２０が特定することを可能にすることになる初期同期パイロット信号を検出することを待機する。同期パイロット信号を与えるステップは、比較的少量の処理リソースを使用する一方で受信機１２０がその動作を同期させることを可能にしている。これは、受信機１２０の処理能力のより多くがデータを受信することに専用にされることを可能にており、受信機１２０がより高いビットレートでデータを受信することを可能にしている。１つ又は複数の送信機１１８は、グリッド周波数に関係する特性を測定している各受信機１２０のところでの受信のために同期パイロット信号を周期的に同報通信してもよい。同期パイロット信号は、例えば、位相シフトキーに基づくことができる、又は同期を可能にする特性を有する任意の他のタイプの信号であり得る。
【０１５２】
同期パイロット信号及びデータの送信は、所定のインターバルで生じるように調整されてもよい。所定のインターバルは、事前に取り決められてもよい（すなわち、所定のインターバルは、すべての送信機１１８及び受信機１２０について標準であり得る）。例えば、同期パイロット信号は、２０，０００サイクル毎に１回同報通信されてもよい。例えば、所定のインターバルは、送信機１１８を再プログラミングするステップによって変えられてもよく、このような再プログラミングは、コントローラ１２２から送信機１１８にデータを送信するステップによって実行されてもよい。例示的な同期パイロット信号が、図８を参照して下記に説明されている。
【０１５３】
ステップ７０４において、受信機１２０は、同期パイロット信号を受信したかどうかを決定している。受信機１２０が同期パイロット信号を受信しなかった場合には、ステップ７０２に戻り、同期パイロット信号を待機し続ける。受信機１２０が同期パイロット信号を受信しており、固定時間基準点を有する場合には、ステップ７０６に進む。
【０１５４】
ステップ７０６において、受信機１２０は、ステップ７０４において決定した時間基準点を特定するタイムスタンプを復号している。例えば、ステップ７０４において決定した基準点は、サイクル番号によって特定されてもよい。サイクル番号は、例えば、特定の日の開始などの時間の固定点から経過した交流の周期の数であってもよい。例えば、タイムスタンプは、時間の固定点から１０，０００サイクルが経過している場合には、サイクル番号１０，０００としてステップ７０４において特定された基準点を特定してもよい。
【０１５５】
タイムスタンプは、基準点がステップ７０４において同期パイロット信号から決定された後、所定の数の周期のところで受信されてもよい。例えば、タイムスタンプは、基準点の後３００サイクルで（すなわち、サイクル番号１０，３００で）送信されてもよい。
【０１５６】
ステップ７０８において、同期された受信機１２０は、電力グリッド１００内の交流の周期を計数し続け、スケジュールされたデータの到着を、ステップ７０４において決定した基準点から所定の数の周期を待機する。データが送信されるべきスケジュールされたサイクル番号は、受信機１２０に事前にプログラムされる又はハードウェアにより実現されてもよく、その結果、受信機１２０は、そのサイクル番号でデータを受信するステップを始めるように準備されることが可能である。
【０１５７】
下記に説明されるステップ７０８、７１２、７１４、及び７１６と並列に起きることができるステップ７１０において、同期された受信機１２０は、次の同期パイロット信号の到着を、ステップ７０４において決定した基準点から所定の数の周期の間やはり待機する。同期パイロット信号が送信されるように次にスケジュールされているサイクル番号は、受信機１２０に事前にプログラムされる又はハードウェアにより実現されてもよく、その結果、受信機１２０は、そのサイクル番号で同期パイロット信号を受信するステップを始めるように準備されることが可能である。
【０１５８】
ステップ７１２において、スケジュールされたサイクル番号で、受信機１２０は、物理チャネル及び／又は論理チャネルを介してデータを受信するステップ及び復号するステップを始める。データは、フレームで受信されてもよい。フレーム内のデータの最初の数バイトは、受信されるはずであるデータのタイプ、受信されるはずであるフレームの長さ、及び／又はフレーム構造のうちの１つ又は複数の指示を含んでもよい。例示的なデータフレームが、図９を参照して下記に説明される。
【０１５９】
ステップ７１２は、データがそれぞれの受信機１２０による受信に向けられているかどうかを受信したデータの識別子から決定するステップを含んでもよい。識別子は、受信機１２０に記憶された１つ又は複数の識別子と比較されて、データが受信機１２０に向けられているかどうかを決定してもよく、識別子が受信機１２０に記憶された１つ又は複数の識別子に対応する場合には、受信機１２０は、適宜データを処理してもよい。
【０１６０】
新しい識別子が、記憶された識別子を置き換えるために受信されることがある。これは、受信機１２０のグループの構成員資格を管理するため及び受信機１２０の所与のグループの構成員が同じ方法で動作するように受信機１２０の特定のグループにデータを同報通信するために、コントローラ１２２の管理者が所与の受信機１２０に新しい識別子を割り当てることを可能にする。
【０１６１】
ステップ７１４において、受信機１２０は、受信したデータに基づいて処置を行う。受信したデータに基づいて実行されてもよい処置は、出力レジスタを更新すること、受信機１２０の構成への変更を始めること、以前の設定に受信機１２０をリセットすること、処理を開始すること、処理を停止すること、及び、例えば、更新したスケジュール、更新した識別子、又は更新した構成設定を含んでもよい、スケジュールされたデータの一部として受信したペイロードデータなどの更新した情報をロードすること又は記憶すること、のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【０１６２】
ステップ７１６において、受信機１２０は、電力グリッド１００内の交流の周期を計数し続け、受信されるべきさらなるスケジュールされたデータを待機する。
【０１６３】
受信機１２０は、ステップ７１２において復号されたデータに基づいて処置が要求されないことを決定してもよく、何らかの特定の処置を実行せずにステップ７１６へ進むことができる。
【０１６４】
ステップ７０８、７１２、７１４、及び７１６を参照して上に説明したステップが、並列に実行されてもよいことが理解されるであろう。例えば、以前に受信されているデータは、受信機１２０がさらなるデータを待機する及び／又は受信することと同時に復号される及び／又は実行されてもよい。
【０１６５】
示されていないが、処理は、例えば、受信機１２０がシステムから切り離されると（例えば、受信機１２０が、電力グリッド１００から物理的に切り離されることがあると）終わることができる。
【０１６６】
いくつかのケースでは、特定の送信の受信の後で、プロセスは、ステップ７０８に戻ることができ、新しいスケジュールされているデータを待機してもよい。別のケースでは、プロセスは、ステップ７０２に戻ることができ、受信機１２０は、次の同期パイロット信号を待機している。
【０１６７】
図８は、位相シフトキー（ＰＳＫ）によって分離された、ハイ（α）ベース状態及びロー（β）ベース状態の対の可変長繰返しシーケンスを含む例示的な同期パイロット信号を示しており、ハイ−ロー状態の各対がある期間（αβ又はβα）を形成している。ＰＳＫのところで、信号の位相は、１８０°だけシフトし、この位相シフトは、受信機１２０によって検出可能である。図８に示した同期パイロット信号は、パイロット信号のほんの一例であり、信号の他の形態が使用されてもよいことが、注目されるであろう。
【０１６８】
同期パイロット信号の各位相は、ミラー点ＰＳＫからの時間での分離に依存する期間の数によって規定される長さを有する。ミラー点ＰＳＫは、受信機１２０がデータを適正に受信するようにその動作を同期させるために、受信機が求めている時間の基準点として機能する。特に、同期パイロット信号の所与の位相の長さは、基本単位の状態（このケースでは一対の状態）の数の、それぞれの位相とミラー点ＰＳＫとの間のＰＳＫの数のべき乗によって定義される。言い換えると、位相の長さは、ｘｎとして形式化されることが可能であり、ここでは、ｘは基本単位での状態の数であり、ｎはそれぞれの位相とミラー点ＰＳＫとの間のＰＳＫの数である。
【０１６９】
図８に示した例では、ミラー点ＰＳＫに隣接する第１の位相は、２０の（すなわち１ピリオドに等しい）長さを有する、その理由は、基本単位内に２つの状態（ハイ、α、及びロー、β）があり、第１の位相とミラー点ＰＳＫとの間にＰＳＫがないためである。次の位相は、基本単位（１ピリオド）内に２つの状態があり、それぞれのピリオドとミラー点ＰＳＫとの間に１つのＰＳＫがあるので、２ピリオド（２１）の長さを有する。ｎ番目のピリオドに関して、基本単位（１ピリオド）内に２つの状態があり、ｎ番目のピリオドとミラー点ＰＳＫとの間にｎ個のＰＳＫがあるので、ピリオドの長さは２ｎである。
【０１７０】
受信した同期パイロット信号内のＰＳＫの発生を検出することによって、及び所与の位相の長さ（すなわち、１つのＰＳＫと引き続くＰＳＫとの間の時間）を検出することによって、受信機１２０は、ミラー点ＰＳＫのタイミングを外挿法によって推定することが可能であり、これによって送信機１１８により使用された時間ベースと同期されている時間の知られている点を決定することが可能である。受信機１２０が同期された後で、受信機は、送信機１１８によって電力グリッド１００内に送信されたデータを受信してもよい。
【０１７１】
いくつかの実施形態では、受信機１２０が電力グリッド１００に最初に接続すると、受信機は、同期パイロット信号を待ち始めることができ、同期パイロット信号が受信されると、プロセッサ３０６は、受信機１２０をミラー点ＰＳＫと同期させる。受信機１２０が同期された後で、受信機は、次いで、例えば、図７を参照して上に説明したように送信されたデータを待ち始めることができる。
【０１７２】
図９は、電力グリッド１００内にデータを送信するために適した例示的なデータフレーム９００を示す。フレーム９００は、開始部分９０２、ペイロード部分９０４、及び巡回冗長検査（ＣＲＣ）部分９０６を含む。
【０１７３】
開始部分９０２は、受信機が、受信機１２０の同期を確認するため及び／又はデータが受信されるはずであることを確認するために使用することが可能であるビットの知られたパターンを含んでもよい。受信機１２０が同期パイロット信号を受信ているので、同期が失われているという場合には、受信機１２０は、開始部分９０２を使用して再同期させることができる。例えば、電力グリッド１００内の装置（変圧器の無効電力補償装置など）がオン／オフに切り替わる場合に、クロック３１０が受信機１２０の同期を維持することが可能な時間よりも長い電力供給におけるギャップがあり得る。このようなケースでは、受信機１２０のタイミングは、パイロット同期信号のタイミングに対してドリフトすることがある。
【０１７４】
ペイロード部分９０４は、電力グリッド１００内に送信されようとしているデータを表すビットの列を含む。ペイロード部分９０４は、十分なペイロードデータを含むために適した任意の長さであり得る。ペイロード部分９０４は、典型的には、所定の長さを有することが典型的である。例えば、ペイロード部分は、各々が８ビット（又はチップ）を含む８バイトを含んでもよい。所定の長さを有することによって、ペイロード部分９０４は、ＣＲＣ部分９０６によって保護されてもよい。
【０１７５】
ペイロードデータは、電力グリッド１００内に送信されることが必要である任意のデータであり得る。例えば、ペイロードデータは、所与の受信機１２０に関係付けられた電力装置１１９に関する制御情報を含んでいてもよい。例えば、電力装置１１９は、加熱システム用のコントローラであってもよく、その関係付けられた受信機１２０に送信されたデータは、予め決められた時刻に加熱システムをオン若しくはオフに切り替えるための制御命令を含んでもよく、又は温度を設定するための命令を含んでもよく、このようなデータは、例えば、今後の時間インターバルにおける所与の地理的領域についての天気予報に基づいてもよく、これによって、エンドユーザの経験を向上させてもよい。もう１つの例では、複数の電力装置１１９の電力特性は、グリッド周波数を安定化させるため又は光電装置及び／若しくは風力タービンなどの間欠的な再生可能発電のバランスを取る目的で、送電グリッド管理者及び／又は配電グリッド管理者への補助的なサービス提供のための必要条件を満足させるように調節されてもよい。
【０１７６】
一例では、ペイロード部分９０４は、受信機１２０が受信したデータを処理するために使用するソフトウェア若しくはファームウェアなどの、受信機１２０を制御するために使用される符号を更新するため若しくは置き換えるためのソフトウェアコードを含む、又は受信機１２０がそのホスト電力装置１１９に電子的に統合されている場合には、ペイロード部分９０４は、ホスト電力装置１１９の存在する設定をやはり更新する、再構成する、若しくは変更してもよい。
【０１７７】
ＣＲＣ部分９０６は、誤り検査部分である。ＣＲＣ部分９０６は、例えば、ペイロードデータが正しく受信されているかどうかを決定するために、受信機が使用することができるチェックサムビットを含んでもよい。チェックサムビットは、ペイロード部分９０４の壊れたデータビットを検出するため及び／又は訂正するために受信機１２０のプロセッサ３０６によって使用されてもよい。ＣＲＣ部分９０６の長さは、フレーム９００の効率（データスループット又は帯域幅の点で）とデータの信頼性とのバランスを取るように選択されてもよい。
【０１７８】
フレーム９００は、送信されたデータの信頼性をさらに高めるためにいわゆるスーパーフレームに統合されてもよい。各スーパーフレームは、予め決められた数のフレームを含んでもよく、例えば、各スーパーフレームは、３２フレームを含んでもよい。スーパーフレームの構造に関する情報は、スーパーフレームの最初のフレーム（又は最初の数フレーム）に含まれてもよい。フレーム内のデータは、送信された情報に冗長性を加えるためにスーパーフレーム内で繰り返され、前方誤り訂正を可能にしている。例えば、５０％と１００％との間の送信されるべきデータが、複製されてもよい。スーパーフレーム内の情報の冗長性を増加させることは、例えば、電力グリッド１００内のスイッチングによって引き起こされることがあるノイズ又はノイズスペクトルのピークに対して送信がより強固になり影響を受けにくくなることを可能にしている。
【０１７９】
図８を参照して上に説明したハイ状態及びロー状態は、データの送信用のデータビットとして使用されてもよい。代替で又は加えて、ハイ状態及びロー状態の対又は他の組合せは、チップと呼ばれる１ビットとして使用されてもよく、例えば、対「αβ」は、チップ「１」を定義してもよく、対「βα」は、チップ「０」を定義してもよい。
【０１８０】
上に説明したように、送信機１１８は、少量の電力を典型的には変調し、その結果、周波数の対応する変調は小さい（グリッド管理者がグリッド周波数を制御しなければならない取り決められた範囲の十分に範囲内である）。したがって、ノイズに対する同報通信信号の感受性を低下させることが望ましいことがある。いくつかの実施形態では、送信されたデータについてのノイズの効果は、ビットコーディングを拡散させることによって減少されている。
【０１８１】
図１０は、ビット符号拡散の例示的な方法を示す。図１０に示した例では、シングルビットは、繰り返している符号のパルスであり、ここではチップ１００２と呼ばれている。チップ１００２は、決められた長さを有するハイ状態及びロー状態のシーケンスによって定義されている。チップ１００２は、ハイ状態（「１」）を定義し、シーケンスαββααββαによって定義されている。対応するロー（「０」）状態チップ１００４は、ビットの反転されたシーケンス、すなわち、βααββααβによって定義されている。図１０に示したように、チップ１００２、１００４にビットコーディングを拡散させることによって、チップ１００２、１００４に寄与するエネルギーの全量は、周波数変調の程度を増加させること及び電力強度変調の対応する増加を必要とせずに増加されることが可能である。すなわち、ビット拡散チップ１００２、１００４は、検出利得を利用可能にしている。図１０に示したチップ１００２、１００４が４対のハイ−ロービットを含むとはいえ、より大きな長さを有するチップが、使用されてもよく、検出利得及び受信の容易さの対応する増加をともなうことが理解されるであろう。
【０１８２】
図１０のハイ（「１」）及びロー（「０」）ビット拡散チップ１００２、１００４は、同じ長さを各々有しており、同じ長さを各々有するハイ−ロー対から作られている。チップ１００２、１００４は、したがって、１つの関係する周波数を有することになる。しかしながら、チップは、ハイ状態及びロー状態のより複雑な組合せから作られてもよい。例えば、チップは、連続的な多重ハイ状態、又は多重ロー状態を含んでもよく、これが、様々な周波数へのチップのエネルギーの拡散を可能にし、ノイズに対する送信されたデータの抵抗力をさらに高めている。
【０１８３】
いくつかの実施形態では、複数の送電システムが、同じ電力グリッド１００に実装されてもよく、並列に動作するように構成されてもよい。１つの送電システムに関する作業がもう１つの送電システムに関する作業を妨害しないように、送電システムは、相互に直交する又は擬似直交する特質を有するリソースを割り当てられてもよい。複数の送電システムが、同じ電力グリッド１００上で動作してもよく、完全に直交ではない特質を有するリソースを使用することによって、電力グリッド１００の能力が増加され得ることが理解されるであろう。リソースは、周波数、時間、符号、又はこれらの組合せにおいて直交する又は擬似直交することがあり得る。これは、送電システムの周波数分離、時分割分離、若しくは符号分割分離、又はこれらの組合せの使用に導くことがある。受信機１２０は、受信機が属している送電システム（又は複数のシステム）からの送信を識別するために適宜同調されること、同期されること、整合されること、又は関係付けられること、等、が可能である。
【０１８４】
受信機１２０は、各受信したビット又はチップに統計的又は確率論的重み付けを適用してもよく、例えば、各ビットは、そのビットが正しく受信されていることの確率を示す関係する信頼値を有するはずである。確率は、信号強度、ノイズレベル、等、などの通信チャネルの品質特性に基づいて決定されてもよい。例えば、良い品質のチャネルで受信された値１を有するビット又はチップは、１（０．９）と表されるはずであり、受信機１２０は、受信したビット又はチップが値１を有する９０％の確信があることを意味する。或いは、確率値及びビット値は、１つの値に結合されてもよい。
【０１８５】
電力グリッド１００上で動作している１つの送電システムによって送信されたデータは、符号分割多重化を使用して同じ電力グリッド１００上で動作している他の送電システムによって送信されたデータとは区別されてもよい。すなわち、所与の送電システムに関係付けられたそれぞれの符号は、他の送電システムに関係付けられた符号に対して直交する又は擬似直交しており、その結果、所与の送電システムに関係付けられた符号は、他の送電システムに関係付けられた符号とは互に関係しない、又は非常に弱く互いに関係するに過ぎない。これが、電力グリッド１００上で動作している様々な送電システムが同時にデータを送信することを可能にしている。
【０１８６】
例示的な実施形態では、同じ電力グリッド１００上で動作している複数の送電システムは、異なる長さの基本単位を有するコーディング方式を各送電システムに割り当てることによって符号空間において分離されてもよい。例えば、第１の送電システムは、基本単位内に２つの状態がある図８を参照して上に説明したコーディング方式を割り当てられてもよく、第２の送電システムは、基本単位内に３つの状態があるコーディング方式を割り当てられてもよい。
【０１８７】
送電システムは、素数の状態を有する基本単位を有するコーディング方式を割り当てられるに過ぎないことがある。例えば、第３の送電システムは、基本単位内に５つの状態があるコーディング方式を割り当てられてもよい。素数の状態を有する基本単位を用いるコーディング方式を割り当てることは、異なるコーディング方式が重ならずに送信されることが可能なビットの数を増加させ、これによって異なる送信からのデータの中央受信機における分離を容易にしている。電力グリッド１００上で動作している送電システムは、他の送電システムがデータを送信するようにスケジュールされている時刻とは異なるある時刻においてデータを送信するようにスケジュールされてもよい。スケジュールは、コントローラ１２２によって調整されてもよい。所与の受信機１２０は、電力グリッド１００上で動作している複数の送電システムの一部であり得て、これらの送電システムの各々において送信機１１８からの送信を受信してもよい。
【０１８８】
上記の実施形態は、発明の説明のための例として理解されるべきである。発明のさらなる実施形態が、予想される。例えば、送信機及び受信機が別々のエンティティとして上に説明されているが、送信機及び受信機は、データを送信すること及び受信してもよい１つのトランシーバユニットに結合されてもよい。
【０１８９】
いくつかの実施形態では、データは、ポイント−ツー−ポイント方式で１つの受信機１２０（又はトランシーバ）へ１つの送信機１１８（又はトランシーバ）によって送信されてもよい。データ信号は、電力グリッド１００に接続されたすべての受信機１２０によって観測されてもよいが、１つの特定の受信機１２０によって実行されるに過ぎない。１つの送信機１１８から１つの受信機１２０への送信は、複数の送電システムを参照して上に説明したように、他の送信に対して相互に直交する又は擬似直交する特質を有するリソースを割り当てられてもよい。
【０１９０】
変調された信号が検出可能であるように、データは、図１０を参照して上に説明したようにビット符号拡散を使用して送信されてもよい。
【０１９１】
ポイント−ツー−ポイント方式でデータを送信する実施形態では、データは、スケジュールされた時間よりはむしろアドホックベースで送信機１１８によって送信されてもよく、データが大きな程度の柔軟性で送信されることを可能にする。受信機１２０は、非同期で送信機１２０によって送信されたデータを受信するように構成されてもよく、例えば、送信機１１８は、上に説明したように、データが送信されることを受信機１２０に指示するために、送信されたデータに情報を含ませることができる。
【０１９２】
送信機１１８及び受信機１２０は、送信されたデータとともに送信される共通符号を共有してもよい。受信機１２０は、受信機１２０が受信するつもりのデータを含む信号を識別するために共通符号を検出してもよい。共通符号は、公に入手可能な符号のリストから選択されてもよく、例えば、符号は、送電システム内の各受信機１２０と関係付けられた符号を列挙しているディレクトリから選択されてもよい。これが、送信機１１８のうちの複数の送信機が所与の受信機１２０へのデータをアドレス指定することを可能にしている。
【０１９３】
送信機１１８は、送信されたデータ内に特定の受信機１２０のアドレスを含んでもよく、その結果、アドレスが特定の受信機のアドレスに対応することを決定したことに応答して、特定の受信機１２０だけがデータを復号している。
【０１９４】
送信機１１８及び受信機１２０は、送信機１１８から受信機１２０への送信に含まれる秘密符号を共有してもよい。このような実施形態では、同報通信データが目的としている特定の受信機１２０だけが、受信機１２０に送信されるべきであるデータを含む信号を復号することができ、秘密符号へのアクセスを持たない他の受信機１２０は、データを復号することができず、送信されたデータは、ノイズ又は意味のないデータとしてすべての他の受信機には見えることがある。これが、安全に電力グリッド１００を介してデータが送信されることを可能にしている。共有された秘密符号は、送信機１１８及び受信機１２０が、送信されたデータの安全性を向上させるために送信を暗号化し解読するために使用する対称鍵であり得る。
【０１９５】
いくつかの実施形態では、送信は、非対称公開鍵暗号化を使用して暗号化されている。このようなシステムでは、送信機１１８及び受信機１２０の各々は、公開鍵及び秘密鍵を有しており、ここでは、データを暗号化するために使用される鍵は、そのデータを解読するために使用される鍵と同じではない。例えば、送信機１１８は、受信機１２０へ送信しようとしているデータを暗号化するために受信機１２０の公開鍵を使用してもよく、受信機１２０は、そのデータを解読するためにそれ自体の秘密鍵を使用している。データを暗号化するために非対称鍵を使用することは、送信が認証され、その完全性が検証されることを可能にしており、送信のコンテンツが秘密のままであることを可能にしている。特に、非対称鍵を使用することは、例えば、受信機１２０がハイジャックされることを防止しており、傍受された鍵の認可されていない使用を防止している。公開鍵は、特定のユーザ又はエンティティに属しているとして認証局によって検証されてもよく、それはそうとして、ディジタル証明を有してもよい。
【０１９６】
受信機１２０は、送信されたデータ内に含まれる情報に基づいてそれ自体の動作を同期させることができる。例えば、送信されたデータは、同期情報を含んでもよく、同期情報を、受信機１２０が検出することができ、データを受信するための準備作業で受信機の動作を同期させるために使用することができる。ペイロードデータ容量、及びしたがって送信ビットレートは、同期化情報のために使用される追加のデータオーバーヘッドを補償するために犠牲にされることがある。
【０１９７】
受信機１２０へ送信されたデータは、知られたフレーム構造を用いてフォーマット化されてもよい。各フレームは、受信機１２０がいつでも検出することができ、フレーム内のビット境界を規定してもよい開始ビットを含んでもよい。開始ビットを検出したことに応答して、受信機１２０は、データがいつ受信されるはずであるかを決定することが可能である。開始ビットの数は、スケジュールによって提供されるデータがいつ送信されるはずであるかの先験的な知識の欠如を補償するために、図９を参照して上に説明したものよりも大きいことがある。フレームは、図９を参照して上に説明したように、ペイロード部分及びＣＲＣ部分をやはり含んでもよい。いくつかの実施形態では、フレームの多くが、送信されようとしているデータに対するよりも開始ビットに対して専用にされることがある。フレームは、データの送信がいつ終わるかを示す停止ビットをやはり含んでもよい。いくつかの実施形態では、受信機１２０は、ポイント−ツー−ポイント方式でデータを受信するために必要とされる追加のデータを記憶するために、より大きなメモリ容量を含んでもよい。
【０１９８】
送信機１１８及び受信機１２０が各々トランシーバである場合には、トランシーバ間の双方向通信チャネルが設定されてもよい。例えば、順方向チャネル及び逆方向チャネルが、設定されてもよい。
【０１９９】
ポイント−ツー−ポイント送信は、複数の識別子タイプに含まれている識別データに基づいて、送信機１１８又は送信機１１８のグループから１つ又は複数の受信機１２０へ行われてもよい。識別子タイプは、１つ又は複数の受信機１２０の異なる特質又は特性に各々関係することがあり、例えば、識別子タイプは、地理的な位置（郵便宛先又は郵便番号など）、装置の動作特性、所有者グループ、ネットワークアドレス、ネットワークアドレス範囲、電話番号、及び電話市外局番のうちの１つ又は複数に関係することがあってもよい。異なる識別子タイプは、１つ又は複数の受信機１２０が属してもよい意味的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）グループを各々表すことができる。識別データ内の識別子タイプによって表された意味的グループのうちの１つ又は複数に属している受信機１２０は、データを受信してもよい。識別データは、論理式をやはり含んでもよく、論理式によって、複数の識別子タイプは、ＡＮＤ、ＯＲ、及びＮＯＴ演算子並びに／又はこれらの演算子の組合せなどの、論理演算子とリンクされる。受信機１２０の各々は、識別データを抽出してもよく、論理式がその受信機１２０にとって真であるかどうかを、すなわち、その受信機１２０が識別データ内で識別された特質のすべてを有するかどうか、及び送信されたデータを受信するつもりであるかどうかを決定するために論理式の条件を検査してもよい。例えば、受信機１２０は、識別データ内で最初に識別された意味的グループの構成員資格に関する決定を行うことができ、所与の受信機１２０がその意味的グループの構成員であると決定する場合には、受信機１２０は、次いで、次の識別された意味的グループの構成員資格についての決定を行うことができる。受信機１２０は、識別データにおいて識別された意味的グループの各々の端から端まで繰り返すことができる。論理式のすべてが真であると決定した各受信機１２０は、データを受信してもよい。
【０２００】
意味的グループを使用して受信機１２０のアドレス指定することは、アドレス指定されるはずである受信機１２０の各々の個々の識別子を決定すること、又は送信された信号にともなうこれらの個々の識別子の各々を送信することを必要とせずにこれらの受信機１２０がアドレス指定されることを可能にすることによって、同じ又は類似の特質を有する多数の受信機１２０にデータを送信する効率的な方法を提供している。
【０２０１】
意味的グループの各々は、普遍性の異なるレベルを表している複数のレベルを有してもよく、意味的グループが普遍性の低いレベルを有するのではなく、受信機１２０が普遍性の高いレベルの意味的グループに属している識別子を保有することを認識することによって、受信機１２０が普遍性の高いレベルの意味的グループに属していることを識別するように、受信機１２０は、配置されてもよい。例えば、地理的な位置を表している識別子は、国、地域、郡、市、町、通り、郵便番号、及び座標又はグリッド基準値のうちの１つ又は複数を表しているデータを含んでもよく、例えば、受信機の郵便番号が所与の市内の郵便番号であることを認識することによって、ある受信機１２０が、所与の市内の受信機１２０に宛てられた送信を受信するはずであることを、ある受信機１２０は決定してもよい。
【０２０２】
いくつかの実施形態では、ポイント−ツー−ポイント送信は、複数の個別の送信機１１８（又はトランシーバ）と１つの受信機１２０、以降中央受信機と呼ばれる、との間で行われてもよく、複数の分散された送信機１１８は、中央受信機へデータを各々送信してもよい。中央受信機は、送信機１１８の各々に関係付けられた符号（アドレス又は識別子など）にアクセスしてもよく、送信機１１８の各々は、中央受信機への送信の際にそれらのそれぞれの符号に関する情報を含んでもよい。
【０２０３】
複数の送信機１１８の各々から送信されたデータは、時間の違いに基づいて（時間で直交又は擬似直交であるかを）区分されてもよい。複数の送信機１１８の各々は、ランダムな開始時刻に中央受信機へデータを送信し始めることができる。例えば、送信機１１８の各々は、特定の時刻に又は特定の時間フレーム内に中央受信機へ情報を送信するように要求されることがあってもよい。送信機１１８の各々が同時に中央受信機へ送信することを防止するために、分散された送信機１１８が他の送信機１１８の各々に対して十分に異なる送信開始時刻を各々有するように、送電システムは配置されてもよい。例えば、送信機１１８が中央受信機へデータを送信する要求を受信する時刻に対してランダムな時間遅延を加えるように、送信機１１８は配置されてもよい。これは、送信機１１８の各々によって送信されたデータが十分に離れている時刻（すなわち、送信の時間の長さよりも長く離れている時刻）に中央受信機において受信されることの可能性を高くし、その結果、中央受信機は、異なる送信機１１８からの送信間を区別することが可能である。
【０２０４】
各送信機１１８は、その受信機に固有である情報に基づいてランダムな時間遅延を決定してもよい。例えば、ランダムな時間遅延は、送信機１１８のシリアル番号に基づいて決定されてもよい。これは、同じ時間遅延を使用している２つ以上の送信機１１８の可能性を減少させ、したがって、異なる送信からのデータの受信機１２０における分離を容易にしている。
【０２０５】
２つ以上の送信機１１８によって送信されたデータが同時に又はデータ送信の時間フレーム内に（すなわち、所与のデータフレームが送信される時間の長さ内に）受信されていることを決定するように、中央受信機は配置されてもよい。例えば、受信した信号が、送信の時間の長さよりも短い時間だけシフトされたデータの２つ以上のパターンを含むことを識別するように、中央受信機は配置されてもよい。受信した信号が、２つ以上の受信機によって送信されたデータを含むと決定したことに応答して、中央受信機は、信号がデータを抽出するために処理されるべきではないことを決定してもよい。
【０２０６】
中央受信機は、次いで、受信した信号から抽出されなかったデータが、データが抽出されなかった送信機の各々から再送信されることを要求してもよい。例えば、各送信機１１８によって送信されたデータは、そのアドレス又は識別子に関する情報、及び送信機１１８又は送信機１１８に関係付けられた装置のステータスに関する情報を含んでもよい。各送信機１１８からデータを受信した後で、中央受信機は、データが良好に受信されてきている送信機１１８のアイデンティティに留意してもよく、次いで、データが良好に受信されなかった個々の送信機１１８を調べることができ、これらの送信機１１８がそのデータを再送信することを要求してもよい。中央受信機は、異なる送信からのデータの受信機１２０のところでの分離が維持されるように受信機を管理するために使用する送信機１１８についての、時間遅延又は新しい符号などのリソースの特質を指定してもよい。
【０２０７】
送信機１１８は、再送信するように中央受信機からの要求がなくてさえも、送信のすべて又は一部を再送信してもよい。これは、中央受信機によって良好に受信されなかった送信が、再送信の要求が送信機１１８によってやはり受信されなかったために再送信されないことの可能性を減少させる。
【０２０８】
中央受信機は、データが良好に受信されている送信機１１８へ確認応答メッセージを送信してもよい。中央受信機へデータを送信した後で、送信機１１８が確認応答を受信しないという場合には、送信機１１８は、データを再送信してもよい。例えば、送信機１１８は、それ自体が送信したデータが良好に受信されたという確認応答を受信するために所定の時間待機してもよく、このような確認応答がなければ、送信機１１８は、データを再送信してもよい。再送信の後で同時に中央受信機のところに到着する同じ２つ以上の送信機１１８からのデータを回避するために、各送信機１１８がデータを再送信する前に待機する所定の時間は、他の送信機１１８によって待機された所定の時間とは異なってもよい。各受信機１２０は、データを再送信する前に、ランダムな長さの時間を待機してもよい。
【０２０９】
中央受信機は、電力グリッド１００を使用して、再び送られるべきデータを求める要求を同報通信してもよい、又は個々の送信機１１８へ要求を宛てることができる。中央受信機は、データを送るためのこのような要求及び／又はデータが別々の逆方向チャネルを介して良好に受信されていることの確認応答を送ることができる。
【０２１０】
いくつかの実施形態では、中央受信機は、所与の時間フレーム内に中央受信機へデータを送信するはずである送信機１１８のグループを形成してもよく、同時に及び／若しくは同じ符号を使用して中央受信機において受信される２つ以上の送信機１１８からの送信によって引き起こされた失敗した送信に応答してグループを再構築してもよい。
【０２１１】
受信機１２０がどのようにして同期されるかの特定の例が上に説明さているが、受信機１２０が様々なタイミング技術を使用して同期されてもよいかが理解されるはずである。
【０２１２】
上の説明では、送信されたデータがハイ状態及びロー状態の観点から説明されているが、いくつかの実施形態では、多重データ状態を有するデータ構造が使用されてもよいことが理解されるはずである。例えば、ハイ状態及びロー状態と同様に、１つ又は複数の中間状態があってもよい。
【０２１３】
上に説明した受信機、送信機、及びコントローラの機能が、プロセッサ上で実行しているソフトウェアに実装されてもよいことが理解されるはずである。ソフトウェアは、製造又は据え付けのときにそれぞれの装置に事前にプログラムされてもよい、又はそれぞれの装置に別々に与えられ、インストールされてもよい。
【０２１４】
いずれか１つの実施形態に関して説明したいずれかの特徴は、単独で、又は説明した他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、実施形態のうちのいずれかの他の実施形態の１つ若しくは複数の特徴と組み合わせて、又は実施形態のうちのいずれかの他の実施形態との任意の組合せで、やはり使用されてもよいことが理解されるはずである。さらにその上、上に記述されていない等価物及び修正形態も、別記の特許請求の範囲に規定されている発明の範囲から逸脱せずにやはり利用されてもよい。
［発明の項目］
［項目１］
受信側装置において、搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号する方法であって、前記搬送信号がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、
前記受信側装置において、前記電力グリッド内を流れている前記電力の周波数に関係する特性を測定するステップと、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータにアクセスするステップと、
前記受信側装置において、前記測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と前記１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行するステップであり、前記変調パターンが前記グリッド周波数に重畳された周波数パターンを含む、ステップと、
前記決定した相関に基づいて前記搬送信号内の符号化された情報を復号するステップと、
を含む方法。
［項目２］
前記受信側装置が、前記１つ又は複数の所定の符号パターンを記憶するデータストアを備えており、当該方法が、前記データストアにアクセスして、前記１つ又は複数の所定の符号パターンにアクセスするステップを含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
前記受信側装置が、１つ又は複数の識別子を記憶するデータストアを備えており、前記変調パターンが受信側装置又は受信側装置のグループの識別子を含み、当該方法が、
前記変調パターンに含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応するかどうかを決定するステップと、
前記決定に基づいて前記受信した信号を処理するステップと、
を含む、項目１又は２に記載の方法。
［項目４］
前記復号するステップは、前記信号に含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応すると決定したことに応答して前記信号からデータを抽出するサブステップを含む、項目２又は３に記載の方法。
［項目５］
前記受信側装置が、１つ又は複数の予め決められた処置を示すデータを含むデータストアを備えており、当該方法は、前記変調パターンに含まれる前記識別子が前記データストアに記憶されている前記１つ又は複数の識別子のうちの１つ又は複数に対応するという決定に応答して前記１つ又は複数の予め決められた処置を実行するステップを含む、項目３又は４に記載の方法。
［項目６］
前記１つ又は複数の予め決められた処置が、
前記受信側装置の設定を変えるステップと、
前記受信側装置に関係する電力装置の設定を変えるステップと、
前記受信側装置上でプログラムを実行するステップと、
前記受信側装置上のプログラムを停止するステップと、
前記受信側装置のデータストアにデータを記憶するステップと、
のうちの１つ又は複数を含む、項目５に記載の方法。
［項目７］
前記変調パターンが、タイミング情報及び前記タイミング情報とは異なるさらなる情報を含み、当該方法が、前記タイミング情報に基づいて前記さらなる情報を処理するステップを含む、項目１〜６のいずれか一項に記載の方法。
［項目８］
前記変調パターンが、位相シフトキーを含み、当該方法が、前記位相シフトキーに基づいて前記変調パターンから前記タイミング情報を抽出するステップを含む、項目７に記載の方法。
［項目９］
前記受信側装置において、所与の開始点から経過した前記グリッド内の前記電力流の周期の数をモニタするステップと、
前記モニタするステップに基づいて前記相関プロセスに関するタイミング情報を決定するステップと、
を含む、項目１〜８のいずれか一項に記載の方法。
［項目１０］
所定のスケジュールにしたがって前記相関プロセスを実行するステップであって、前記スケジュールが、所与の開始点から経過した前記電力流の周期の数に基づいて前記相関プロセスの前記実行のタイミングを特定する、ステップを含む、項目９に記載の方法。
［項目１１］
変調パターンが、所与の開始点から経過した前記電力流の周期の数を示す情報を含む、項目９又は１０に記載の方法。
［項目１２］
前記相関プロセスが、フィルタ処理するプロセスを含む、項目１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
［項目１３］
前記相関プロセスが、前記１つ又は複数の所定の符号パターンの時間ベースと前記変調パターンの時間ベースとを相関させるステップを含む、項目１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
［項目１４］
前記相関プロセスが、前記１つ又は複数の所定の符号パターンのビットパターンと前記変調パターンのビットパターンとを相関させるステップを含む、項目１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
［項目１５］
相関プロセスが、複数の送信側装置によって送信されたデータを抽出するステップと、前記複数の送信側装置のうちのどの装置から前記抽出されたデータが送信されたかを決定するステップと、を含む、項目１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
［項目１６］
前記複数の送信側装置のうちの異なる装置によって送信されたデータが、異なる時間に前記受信側装置において受信される、項目１５に記載の方法。
［項目１７］
前記複数の送信側装置の識別子を記憶しているデータベースを維持するステップと、前記複数の送信側装置の前記記憶されている識別子と前記変調パターンから抽出された識別データとを比較するステップと、を含む、項目１５又は１６に記載の方法。
［項目１８］
データが予め決められた時間フレーム内に前記複数の送信側装置のうちの２つ以上から受信されていることを決定するステップと、
前記２つ以上の送信側装置の各々に要求を送信して、データが前記時間フレーム内に前記２つ以上の受信側装置から受信されていると決定したことに応答して前記データを再送信するステップと、
を含む、項目１７に記載の方法。
［項目１９］
データが前記複数の送信側装置のうちの所与の送信側装置から受信されていると決定したことに応答して前記所与の送信側装置へ確認応答を送信するステップを含む、項目１７に記載の方法。
［項目２０］
前記受信側装置が、前記電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介して通信を受信するための通信インターフェースを備えており、当該方法が、前記情報を復号したことに応答して前記さらなる通信媒体を介してさらなる装置と通信を始めるステップを含む、項目１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
［項目２１］
前記受信側装置が、前記電力グリッドとは異なるさらなる通信媒体を介した通信のための通信インターフェースを備えており、当該方法が、
前記通信を介してさらなる装置へ要求メッセージを送って、前記さらなる装置と通信を始めるステップであって、これによって前記さらなる装置が、前記変調パターンを伝えて、前記受信側装置による復号するステップのための前記情報を符号化する、ステップと、
前記受信側装置が前記復号された情報に基づいて前記通信媒体を介して前記さらなる装置と通信するステップと
を含む、項目１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
［項目２２］
前記変調パターンが、前記さらなる通信媒体を介して通信を始めるために前記さらなる装置に前記受信側装置を認証させるための認証データ含む、項目２０又は２１に記載の方法。
［項目２３］
前記受信側装置から前記さらなる装置へ前記認証データを送信して、前記さらなる通信媒体を介して通信を始めるステップを含む、項目２２に記載の方法。
［項目２４］
前記変調パターンが、前記さらなる通信媒体を介して前記さらなる装置からデータを受信するように前記受信側装置を構成するための構成データを含む、項目２０〜２３のいずれか一項に記載の方法。
［項目２５］
前記さらなる通信媒体が、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく通信媒体である、項目２０〜２４のいずれか一項に記載の方法。
［項目２６］
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、前記変調パターンが前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に関する周波数変動を有する、項目１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
［項目２７］
搬送信号内に符号化されており且つ電力グリッドの同期領域内に送信された情報を復号するための受信側装置であって、前記搬送信号がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れている電力の交流電流、又は交流電圧を含み、受信機が、
前記電力グリッド内を流れている前記電力の周波数に関係する特性を測定するように構成された測定する手段と、
１つ又は複数の所定の符号パターンを示すデータを記憶するように構成されたデータストアへのアクセス部と、
前記測定した周波数特性の変調パターンの少なくとも一部分と前記１つ又は複数の所定の符号パターンのうちの少なくとも１つとの間の相関を決定する相関プロセスを実行し、前記変調パターンが前記グリッド周波数に重畳された周波数パターンを含み、前記決定した相関に基づいて前記搬送信号内の符号化された情報を復号するように構成された処理手段と、
を備えている、受信側装置。
［項目２８］
項目１〜２６のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された受信側装置。
［項目２９］
コンピュータで処理する装置上で、項目１〜２６のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム。
［項目３０］
電力グリッドの同期領域内に情報を送信するための方法であって、前記電力グリッドが１つ又は複数の電力装置を備えており、前記電力装置は該電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続部を介して前記電力グリッドへの電流を供給するように及び／又は前記電力グリッドからの電流を消費するように構成されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
前記１つ又は複数の接続部において変調する装置を使用して、送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するステップと、
前記変調が前記グリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供するステップと、
を含む方法。
［項目３１］
電力装置の分散されたグループの各々が前記電力グリッドに接続され、当該方法が、
前記複数の電力装置による電力の前記消費及び／又は供給が調整されて前記１つ又は複数の受信側装置によって検出可能である集合的な搬送信号を与えるように、前記制御パターンにしたがって前記複数の電力装置の各々への及び／又はからの電力流を変調するステップ
を含む、項目３０に記載の方法。
［項目３２］
前記電力グリッドをわたって送信されるべき前記情報を示すデータを生成するように構成されたコントローラから、送信されるべき第１の情報を示す第１のデータを受信するステップと、
前記受信した第１のデータに基づいて前記制御パターンを生成するステップと、
を含む、項目３０又は３１に記載の方法。
［項目３３］
前記コントローラからのデータが、外部通信ネットワークを介して受信される、項目３２に記載の方法。
［項目３４］
前記１つ又は複数の受信側装置に対応している１つ又は複数の識別子を前記搬送信号に含ませるステップを含む、項目３０〜３３のいずれか一項に記載の方法。
［項目３５］
前記制御パターンが、スイッチを制御するための制御信号のシーケンスを表しており、前記スイッチが、制御信号にしたがって前記電力装置への及び／又はからの電力流をオン又はオフにするように構成されており、当該方法が、制御信号の前記シーケンスにしたがって前記スイッチを制御するステップを含む、項目３０〜３４のいずれか一項に記載の方法。
［項目３６］
前記電力ユニットへの及び／又はからの電力流を変調する減衰器を制御するステップを含む、項目３０〜３４のいずれか一項に記載の方法。
［項目３７］
電力流の前記変調が、無効電力流を変調するステップを含む、項目３０〜３６のいずれか一項に記載の方法。
［項目３８］
前記制御パターンが、データのビットパターンを規定しており、前記搬送信号が、ディジタル信号を含む、項目３０〜３７のいずれか一項に記載の方法。
［項目３９］
前記搬送信号が、アナログ信号を含む、項目３０〜３７のいずれか一項に記載の方法。
［項目４０］
前記搬送信号が、情報が送信されるべき特定の受信側装置に関する識別データを含む、項目３０〜３９のいずれか一項に記載の方法。
［項目４１］
前記識別データが、前記装置及び前記特定の受信機に対して利用可能であるのみである、項目４０に記載の方法。
［項目４２］
前記識別データが、複数の識別子タイプを含み、各識別子タイプが前記受信側装置の異なる特質に関係している、項目４０又は４１に記載の方法。
［項目４３］
前記複数の識別子タイプが、地理的な位置、装置動作特性、所有者グループ、ネットワークアドレス、ネットワークアドレス範囲、電話市外局番、及び電話番号のうちの１つ又は複数を含む、項目４２に記載の方法。
［項目４４］
前記１つ又は複数の電力装置の各々が、前記電力グリッド用の非スピニング発電を行っている、項目３０〜４３のいずれか一項に記載の方法。
［項目４５］
前記１つ又は複数の電力装置の各々が、電力消費型装置である、項目３０〜４３のいずれか一項に記載の方法。
［項目４６］
前記グリッド周波数が、ランダムノイズゆらぎにさらされ、その結果、前記グリッド周波数が周波数範囲内で時間とともに変動しており、当該方法が、前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力流を変調して、前記周波数範囲よりも小さい前記グリッド周波数に対する周波数変動を有する変調パターンを提供するステップを含む、項目３０〜４５のいずれか一項に記載の方法。
［項目４７］
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法であって、前記電力装置の分散されたグループの各々が前記電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれの接続部を介して前記電力グリッドに接続されており、
前記複数の電力装置のうちの第２の電力装置と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップに対して異なる時間において前記複数の電力装置のうちの第１の電力装置と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップを含む、項目３０〜４６のいずれか一項に記載の方法にしたがって前記電力装置の各々と前記電力グリッドとの間の電力の流れを変調するステップ
を含む方法。
［項目４８］
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する方法であって、前記電力グリッドが前記電力グリッドからの電力を消費するように構成された複数の分散された電力装置に接続されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって前記分散された電力装置への電力流を変調するステップと、
これによって前記グリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置における受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと、
を含む方法。
［項目４９］
電力グリッドの同期領域内で情報を送信する方法であって、前記電力グリッドが前記電力グリッド用の非スピニング発電を行うように及び／又は前記電力グリッドからの電力を消費するように構成された１つ又は複数の電力装置を備えており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
送信されるべき情報を表している制御パターンにしたがって１つ又は複数の電力装置への及び／又はからの電力流を変調するステップと、
これによって前記グリッド周波数を変調して、前記電力グリッド内の周波数変調された信号を検出するように構成された１つ又は複数の受信側装置における受信のための前記情報に対応している周波数変調された信号を提供するステップと、
を含む方法。
［項目５０］
電力グリッドの同期領域内に情報を送信する際の使用のための装置であって、前記電力グリッドが１つ又は複数の電力装置を備えており、前記電力装置は該電力装置と前記電力グリッドとの間のそれぞれ１つ又は複数の接続を介して前記電力グリッドへの電流を供給するように及び／又は前記電力グリッドからの電流を消費するように構成されており、電気がグリッド周波数にしたがって前記電力グリッド内を流れており、
前記電力グリッドの前記同期領域に接続された受信機へ送信されるべき情報に対応しているデータを受信するように構成された通信インターフェースと、
前記受信したデータに基づいて、送信されるべき前記情報に対応している制御信号のシーケンスを生成するように構成されたプロセッサと、
前記生成された制御信号のシーケンスに基づいて、前記電力グリッドと前記１つ又は複数の電力装置との間の電力の流れを変調するように構成された前記１つ又は複数の接続部における電力流変調器であって、前記変調が、前記グリッド周波数に重畳される変調パターンをもたらして、符号化された前記情報を有する搬送信号を提供している、電力流変調器と
を備える、装置。
［項目５１］
項目３０〜４７のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された装置。
［項目５２］
項目１〜２６のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、項目５１に記載の装置。
［項目５３］
コンピュータで処理する装置において、項目３０〜４７のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム。
［項目５４］
項目１〜２６のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された受信側装置と、
項目３０〜４７のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された送信側装置と
を備える、データ送信システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
0006436493.tif 000005
【図４ｂ】
0006436493.tif 000006
【図５】
0006436493.tif 000007
【図６】
0006436493.tif 000008
【図７】
0006436493.tif 000009
【図８】
0006436493.tif 000010
【図９】
0006436493.tif 000011
【図１０】
0006436493.tif 000012