(57)【要約】      （修正有） 【課題】ステーション群が種々の電力ライン環境の下で信頼性良く、かつ高データレートで動作することができる。【解決手段】周期的に変化するチャネルを有する共有媒体（例えばＡＣ電力ライン）を通して複数のステーションが通信を行なうネットワーク（例えば電力ライン通信ネットワーク）における動作方法として、複数のチャネル適応（例えばトーンマップ）をステーションペア間の通信に関して決定すること、複数のチャネル適応のうちの異なるチャネル適応を周期的に変化するチャネルの複数の位相領域の各々に割り当てることなどで解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に変化するチャネルを有する共有媒体を通して複数のステーションが通信を行なうネットワークにおける動作方法であって、
複数のチャネル適応をステーションペア間の通信に関して決定すること、
前記複数のチャネル適応のうちの異なるチャネル適応を前記周期的に変化するチャネルの複数の位相領域の各々に割り当てること、を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、特定の位相領域に関するチャネル適応は当該位相領域のチャネルに適合される、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、前記ネットワークは電力ライン通信ネットワークであり、前記共有媒体はＡＣ電力ラインであり、チャネル特性はＡＣライン周期の位相とともに変化する、方法。
【請求項４】
周期的に変化するチャネルを有する共有媒体を通して複数のステーションが通信を行なうネットワークにおける動作の方法であって、
チャネル適応を前記周期的に変化するチャネルと同期させることを備える方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記ネットワークは電力ライン通信ネットワークであり、前記共有媒体はＡＣ電力ラインであり、チャネル特性はＡＣライン周期の位相とともに変化する、方法。
【請求項６】
チャネル特性がＡＣライン周期の位相とともに変化するＡＣ電力ラインを通して複数のステーションが通信を行なう電力ライン通信ネットワークにおける動作の方法であって、
チャネル適応を前記ＡＣライン周期の位相と同期させることを備える方法。
【請求項７】
請求項１，４又は６記載の方法において、前記チャネル適応は、どの送信機及び受信機ペア間においても固有のものである、方法。
【請求項８】
請求項６記載の方法において、各ステーションは、他のステーション群におけるチャネル機器と相互に通信するチャネル適応機器を有する、方法。
【請求項９】
請求項１又は４記載の方法において、各ステーションは、他のステーション群におけるチャネル機器と相互に通信するチャネル適応機器を有する、方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法において、前記チャネル適応機器はトーンマップを生成するトーンマップ生成器を含む、方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、前記チャネル適応機器はトーンマップを生成するトーンマップ生成器を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記チャネル適応機器はＡＣライン周期の開始の指示を備える、方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記ステーション群はトーンマップ群を授受する、方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法において、前記トーンマップ生成器は、複数のトーンマップを生成する機能を備え、異なるトーンマップをＡＣライン周期の異なる位相領域に割り当てる、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、異なるトーンマップがＡＣライン周期の各半周期の異なる領域に割り当てられ、チャネル適応の適用に際して、ＡＣライン周期の各半周期は他の半周期と同等であるものとして扱われる、方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法において、ＡＣライン周期は複数のほぼ等しいサイズの位相領域に分割され、これらの位相領域には異なるトーンマップが割り当てられる、方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、ほぼ等しいサイズの位相領域群の幾つかに同じトーンマップが割り当てられる、方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法において、前記ＡＣライン周期は複数のほぼ等しいサイズの位相領域に分割され、これらの位相領域には異なるトーンマップが割り当てられる、方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法において、ほぼ等しいサイズの位相領域群の幾つかに同じトーンマップが割り当てられる、方法。
【請求項２０】
請求項１０記載の方法において、各トーンマップに関連するものとして、トーンマップの境界群の外側で使用される当該トーンマップの許容範囲の指示が存在する、方法。
【請求項２１】
請求項１１記載の方法において、各トーンマップに関連付けられるものとして、トーンマップの境界群の外側で使用される当該トーンマップの許容範囲の指示が存在する、方法。
【請求項２２】
請求項１２記載の方法において、前記ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの認識を含む、方法。
【請求項２３】
請求項１２記載の方法において、前記ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの後に立ち上がり信号が続くことの認識を含む、方法。
【請求項２４】
請求項１２記載の方法において、前記ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの後に立ち下がり信号が続くことの認識を含む、方法。
【請求項２５】
請求項１２記載の方法において、前記ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン信号の繰返しの認識を含む、方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、前記ＡＣライン信号の繰返しは、ゼロクロス、ＡＣ電力振幅の最大値、雑音振幅の最大値または最小値のうちのひとつ以上を含む、方法。
【請求項２７】
請求項６記載の方法において、前記チャネル適応を前記ＡＣライン周期に同期させる支援として、タイムスタンプ群がステーション群の間で送信される、方法。
【請求項２８】
請求項４記載の方法において、前記チャネル適応の同期の支援として、タイムスタンプ群がステーション群の間で送信される、方法。
【請求項２９】
請求項６記載の方法において、受信側ステーションにおけるＡＣライン周期の位相が送信側ステーションにおけるＡＣライン周期の位相からずれ、前記送信側ステーションで使用されるチャネル適応が前記受信側ステーションにおけるＡＣライン周期と同期するように、位相ずれに関する情報が送信側ステーションに供給される、方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法において、前記位相ずれに関する情報は前記受信側ステーションと前記送信側ステーションとの間のゼロクロスずれを含む、方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の方法において、前記受信側ステーションはゼロクロスずれを決定し、該ゼロクロスずれを送信側ステーションに送信する、方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法において、前記送信側ステーションはゼロクロスずれを決定する、方法。
【請求項３３】
請求項２２記載の方法において、前記ネットワークの一つのステーションは、ＡＣライン周期のゼロクロスを追跡し、ゼロクロスの時間に関する情報を前記ネットワークの複数のステーションに送信し、前記複数のステーションは、前記一つのステーションにおけるゼロクロスの時間をこれらのステーション固有のＡＣライン周期のゼロクロスとして使用する、方法。
【請求項３４】
請求項２２記載の方法において、前記ＡＣライン周期のゼロクロスは仮想追跡を使用して生成され、前記ステーションは当該ステーション固有のクロックをＡＣライン周期周波数に関する情報と共に使用して仮想ゼロクロスを追跡する、方法。
【請求項３５】
請求項１４記載の方法において、トーンマップ領域群の数、各領域の境界群、及び各領域のトーンマップは周期的に変化するチャネル減衰特性に基づいて決定される、方法。
【請求項３６】
請求項１４記載の方法において、トーンマップ領域群の数、各領域の境界群、及び各領域のトーンマップは周期的に変化するステーション固有の雑音特性に基づいて決定される、方法。
【請求項３７】
請求項１４記載の方法において、データは少なくとも一つのヘッダ及び一つのペイロードを含むパケット群により送信され、トーンマップの境界群及びパケット群の長さは、大半のパケットのペイロードが一つの位相領域内で送信されて前記ペイロードがトーンマップ群の間の境界と交差することがないように構成されている、方法。
【請求項３８】
請求項１４記載の方法において、データは少なくとも一つのヘッダ及び一つのペイロードを含むパケット群により送信され、トーンマップの境界群及びパケット群の長さは、少なくとも幾つかのパケットのペイロードが２つの隣接位相領域内で送信されて前記ペイロードの第１部分が第１のトーンマップを使用して送信され、前記ペイロードの第２部分が第２のトーンマップを使用して送信されるように構成される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ電力ラインを使用した高速通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは、物理媒体を基本的に使用して情報を確実に伝送するように構成される。イーサネットのような公知の通信システムは特殊配線（例えばＣａｔ５ケーブル）を使用して情報の授受を行なう。このようなシステムは、全ての接続ステーションがデータを固定データレートで授受することができるように意図的に構成される。情報の授受をユビキタス環境で行なう要求が益々強くなるに従って、新たな配線を行う必要が無い（ｎｏ−ｎｅｗ−ｗｉｒｅ）新型システムが出現している。このようなシステムは情報を授受するために既存のインフラストラクチャーを利用する。電力ライン通信システムはこのようなシステムの一例である。
【０００３】
電力ライン通信システムは既存のＡＣ配線を利用して情報を授受する。これらのシステムは非常に低い周波数での伝送が可能なように設計されているので、ＡＣ配線によって（例えば、使用する配線及び実際の構成によって）、データ伝送に使用される高周波数でのチャネル特性が変動する。種々のリンク間のデータレートを最大化するために、ステーション群は、これらのステーションの伝送パラメータを時間領域及び周波数領域の両方で動的に調整する必要がある。このプロセスはチャネル適応（ｃｈａｎｎｅｌ  ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる。チャネル適応によって、各リンクで使用することができる一連の伝送パラメータ（本文書ではトーンマップ（ｔｏｎｅ  ｍａｐｓ）と呼ぶ）が生成される。トーンマップは、このようなパラメータ群を使用周波数、周波数変調、及び順方向エラー訂正（ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＥＣ）として含む。高速電力ライン通信システムでは、良好なチャネル適応が高データレートを全リンクで実現するために重要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全てのステーションペア間の電力ラインチャネルの雑音及び／又は周波数応答がＡＣライン周期位相によって変化するという事実を考慮に入れることにより、高いデータレートを電力ライン通信システムにおいて実現可能となることが見出された。
【０００５】
複数の電力ライン通信システムは、電線媒体を共有し、この電線媒体には電力供給を電力供給網から受ける種々の電気製品が接続される。これらのデバイスは幾つかの主要な雑音発生源となって電力ラインチャネルの特性に影響を及ぼす。幾つかのタイプのこのようなデバイスは、ＡＣライン周期位相及び搬送波周波数とともに変化する雑音を生じさせる。図１は、ＡＣライン周期のゼロクロス近傍の雑音がＡＣ周期のピークにおける雑音に比べて小さい例を示している。トライアック調光器のようなデバイスは、各ＡＣライン周期の間にオンオフする。この動作によってインパルス雑音が生じるだけでなく、チャネル周波数応答が変化する。更に、ＡＣモーター（例えば、真空クリーナ、ドリルなど）を使用する幾つかのデバイスは、ライン周期の位相の関数でもある雑音を生じさせる。これらの効果が雑音特性及び周波数応答がＡＣライン周期位相に依存する時変チャネルとなって現れる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は周期的に変化するチャネルを有する共有媒体を通して複数のステーションが通信を行なうネットワークにおける動作の方法を特徴とする。この方法では、複数のチャネル適応をステーションペア間の通信に関して決定すること、複数のチャネル適応のうちの一つの異なるチャネル適応を周期的に変化するチャネルの複数の位相領域の各々に割り当てることを含む。
【０００７】
好適な実施形態では、次の特徴のうちの一つ以上を含むことができる。特定の位相領域に関するチャネル適応を当該位相領域のチャネルに適合させることができる。ネットワークは電力ライン通信ネットワークとし、共有媒体はＡＣ電力ライン（建物の内部または外部に配置され、低電圧、中電圧、または高電圧を有する）とすることができ、チャネル特性はＡＣライン周期の位相とともに変化する。チャネル適応を周期的に変化するチャネルに同期させてもよい。チャネル適応は、どの送信機及び受信機ペア間においても固有のものである。各ステーションは、他のステーション群のチャネル機器と相互に通信するチャネル適応機器を有する。チャネル適応機器はトーンマップを生成するトーンマップ生成器を含むことができる。チャネル適応機器はＡＣライン周期の開始の指示を備えることができる。ステーション群はトーンマップ群を授受することができる。トーンマップ生成器は複数のトーンマップを生成する機能を備えることができ、異なるトーンマップがＡＣライン周期の異なる位相領域に割り当てられる。異なるトーンマップがＡＣライン周期の各半周期の異なる領域に割り当てられ、チャネル適応の適用に際して、ＡＣライン周期の各半周期は他の半周期と同等であるとして扱われる。ＡＣライン周期は複数のほぼ等しいサイズの位相領域に分割され、これらの位相領域には異なるトーンマップを割り当てることができる。ほぼ等しいサイズの位相領域群の幾つかに同じトーンマップを割り当てることができる。各トーンマップに関連付けられるものとして、トーンマップの境界群の外側で使用されるトーンマップの許容範囲の指示が存在する。ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの認識を含む。ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの後に立ち上がり信号が続くことの認識を含む。ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン周期のゼロクロスの後に立ち下がり信号が続くことの認識を含む。ＡＣライン周期の開始の指示は、ＡＣライン信号の繰返しの認識を含む。ＡＣライン信号の繰返しは、ゼロクロス、ＡＣ電力振幅の最大値、雑音振幅の最大値または最小値のうちのひとつ以上を含む。チャネル適応をＡＣライン周期に同期させる支援として、タイムスタンプ群をステーション群の間で送信することができる。受信側ステーションにおけるＡＣライン周期の位相が送信側ステーションにおけるＡＣライン周期の位相からずれ、送信側ステーションが使用するチャネル適応を受信側ステーションにおけるＡＣライン周期と同期させるために、位相ずれに関する情報が送信側ステーションに供給される。位相ずれに関する情報は、受信側ステーションと送信側ステーションとの間のゼロクロスずれを含むことができる。受信側ステーションはゼロクロスずれを決定し、このゼロクロスずれを送信側ステーションに送信することができる。送信側ステーションはゼロクロスずれを決定することができる。ネットワークの一つのステーションがＡＣライン周期のゼロクロスを追跡し、ゼロクロス時間に関する情報をネットワークの複数のステーションに送信し、複数のステーションが一つのステーションにおけるゼロクロス時間をこれらのステーション固有のＡＣライン周期のゼロクロスとして使用することができる。ＡＣライン周期のゼロクロスは仮想追跡を使用して生成され、ステーションは当該ステーション固有のクロックをＡＣライン周期周波数に関する情報と共に使用して仮想ゼロクロスを追跡することができる。トーンマップ領域群の数、各領域の境界群、及び各領域のトーンマップは周期的に変化するチャネル減衰特性、または周期的に変化するステーション固有の雑音特性に基づいて決定することができる。データが少なくとも一つのヘッダ及び一つのペイロードを含むパケット群により送信される場合、トーンマップの境界群、及びパケット群の長さは、大半のパケットのペイロードが一つの位相領域内で送信されて、ペイロードがトーンマップ群の間の境界と交差することがないように構成することができる。或いは、トーンマップの境界群、及びパケット群の長さは、少なくとも幾つかのパケットのペイロードが２つの隣接位相領域内で送信されて、ペイロードの第１部分が第１のトーンマップを使用して送信され、ペイロードの第２部分が第２のトーンマップを使用して送信されるように構成することができる。
【０００８】
本発明の多くの利点（これらの利点のうちの幾つかは、本発明の実施形態のうちの幾つかの実施形態においてのみ実現することができる）の中でも注目すべき利点は次の通りである。本発明により、ステーション群が種々の電力ライン環境の下で信頼性良く、かつ高データレートで動作することができる。本発明は、電力ライン通信システムだけでなく、周期的に変化するチャネルの障害により影響を受ける他の媒体にも使用することができるチャネル適応メカニズムを提供する。本発明は高レベルの保証品質サービス（ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱｏＳ）を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の考えられる実施形態は非常に多く存在する。現時点で好適と考えられる幾つかの可能な実施形態について以下に記載する。余り誇大に強調することはできないが、以下に本発明の実施形態についての説明を行なうのであって、本発明についての説明を行なうのではなく、本発明はこの章に記載する詳細な実施形態に制限されるのではなく、添付の請求項において広義に定義される。
【００１０】
図２に示すように、ネットワーク構成は、電線媒体Ｍを通して通信する複数のステーションＳ１〜Ｓｎを含むことができる。電力ラインネットワークの異なるロケーション間には前に説明したチャネル変動が生じるので、媒体Ｍはどのステーションペアを取ってみても固有なものである。更に、媒体特性（減衰、雑音などを含む）は周期的動作を示す。各ステーションＳｉはチャネル適応機能Ａｉを有し、この機能は他のステーション群のチャネル適応機能と相互に作用してトーンマップと呼ばれる通信パラメータ群を決定する。
【００１１】
図３は通常のステーション構成を示している。各ステーションＳはチャネル適応機能Ａを有し、この機能はローカルクロック、トーンマップ生成器、媒体周期開始指示器（ｍｅｄｉｕｍ  ｐｅｒｉｏｄ  ｓｔａｒｔ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：ＭＰＳＩ）、及び媒体周期開始同期装置（ｍｅｄｉｕｍ  ｐｅｒｉｏｄ  ｓｔａｒｔ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＭＰＳＳ）を含む。トーンマップ生成器は、ＡＣ周期の種々の位相領域で使用されるトーンマップ群を生成する。各トーンマップは、使用予定の一連の搬送波、これらの搬送波の変調、及び使用予定の順方向エラー訂正符号化を含むパラメータ群を指定する。ローカルクロックは、或る周波数で動作する自走クロックである。このクロックは各ステーションで時間基準として使用される。媒体周期開始指示器（ＭＰＳＩ）は、チャネル適応を割り当てるための媒体周期の開始の基準を供給する。媒体周期開始同期装置（ＭＰＳＳ）は、送信機のＭＰＳＩ及び受信機のＭＰＳＩが互いにずれを有する実施形態において使用される。ＭＰＳＳによって、トーンマップ境界を送信機及び受信機が正しく変換することができる。
【００１２】
ステーション群は、パケットと呼ばれる構造化プロトコル・エンティティを授受する。これらの構造化プロトコル・エンティティのフォーマットを図４に示す。パケットフォーマットによって、トーンマップ群、媒体周期開始の同期化（特定の実施形態によって変更される）に必要な種々のフィールド、及び通常データの授受が可能になる。
【００１３】
トーンマップ生成器としては種々の実施形態が考えられる。一般的に、トーンマップ生成器は、チャネル特性、及びＡＣライン周期の位相を有するチャネル特性の変動を認識することにより、異なる位相領域に割り当てられる複数のトーンマップを生成する。トーンマップ生成器は、チャネル特性、及びＡＣライン周期の位相を有するチャネル特性の変動を使用して、トーンマップ領域群の数及び各トーンマップ領域の境界群を決定する。トーンマップ生成器はまた、トーンマップ領域群の各々に関するトーンマップ群を生成する。トーンマップ生成器が使用するチャネル特性は、チャネル減衰特性（または等価的に、チャネルインパルス応答）を含むことができる。トーンマップ生成器が使用するチャネル特性は、ローカル雑音特性も含むことができる。
【００１４】
一実施形態では、受信機は各ＡＣライン周期の種々の位相領域で使用することができる複数のトーンマップを生成する。図５はこのような実施形態の一例を示している。この例では、媒体周期開始指示器（ＭＰＳＩ）がＡＣゼロクロスの立ち上がりエッジを追跡し、チャネル推定プロセスによって５つのトーンマップが生成され、一つのトーンマップがＡＣライン周期の５つの位相領域の各々に対応する。トーンマップ１は領域（０、ｔ１）において有効である。トーンマップ２は領域（ｔ１、ｔ２）において有効である。トーンマップ３は領域（ｔ２、ｔ３）において有効である。トーンマップ４は領域（ｔ３、ｔ４）において有効である。トーンマップ５は領域（ｔ４、ｔ５）において有効である。トーンマップ群及びこれらのトーンマップ境界群の数は、図５に示されるものによっては大きく変化することがある。
【００１５】
別の実施形態により受信機は、ＡＣラインの各半周期の種々の位相領域で使用可能な複数のトーンマップを生成することができる。しかしながら、この実施形態では、ＡＣライン周期の正側の半分及び負側の半分の両方が同等であるとして処理される。ライン周期の２つの半分は、大半のＰＬＣネットワークにおいてほぼ同じ（逆位相である点を除いて）である場合が非常に多い。図６は別の実施形態に使用されるトーンマップ群の一例を示している。媒体周期開始指示器（ＭＰＳＩ）がＡＣライン周期のゼロクロスを追跡し、チャネル推定プロセスによって３つのトーンマップが生成される。トーンマップ１は領域（０，ｔ１）及び領域（ｔ３，ｔ３＋ｔ１）において有効である。トーンマップ２は領域（ｔ１，ｔ２）及び領域（ｔ３＋ｔ１，ｔ３＋ｔ２）において有効である。トーンマップ３は領域（ｔ２，ｔ３）及び領域（ｔ３＋ｔ２，ｔ３＋ｔ３）において有効である。第１の実施形態例と同じように、トーンマップ群及びこれらのトーンマップ境界群の数は、図６に示されるものによっては大きく変化することがある。
【００１６】
別の実施形態では、ＡＣライン周期を固定数の等サイズの位相領域に分割する。この場合のチャネル適応プロセスによってトーンマップ群が等サイズ領域群の各々に関して生成される。同じトーンマップが２以上の領域に使用され得る。この手法では、トーンマップ群を全ライン周期（例えば図５参照）で、または、ラインの半周期（例えば図６参照）で繰り返すこともできる。図７は、ラインの各半周期が５つの位相領域に分割され、チャネル適応プロセスによってトーンマップ群が５つの領域の各々に関して生成される例を示している。チャネルの状態によるが、同じトーンマップを複数の領域に使用することができる。例えば、トーンマップ１及びトーンマップ２を同じとすることができる。この例では、ＭＰＳＩはＡＣライン周期のゼロクロス群を追跡する。
【００１７】
上に記載した全ての実施形態では、生成されるトーンマップ群はこれらのトーンマップの境界に関して許容範囲を含むことができる。例えば、一つのトーンマップは１００マイクロ秒の許容範囲を有することができ、この許容範囲は、トーンマップを実際の境界から最大１００マイクロ秒だけ離れた位置まで使用することができることを示している。別の構成として、一つのトーンマップはその許容範囲をゼロとすることができ、このゼロの許容範囲は、設けられた境界群を超えてトーンマップを使用することができないことを示している。別の手法では、トーンマップ境界群を重複させて許容範囲を示す。送信側ステーションは、正しいトーンマップ群がＡＣライン周期の種々の位相で使用されることを保証する必要がある。幾つかの手法が、トーンマップ境界群を維持するために送信機により使用される。好適と考えられる幾つかの実施形態について以下に説明する。これらの実施形態を、ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット群（ＭＰＤＵｓ）を使用してデータをステーション間で授受するパケット・ネットワークに使用することができる。図１１はＭＰＤＵフォーマットを示している。ＭＰＤＵはヘッダフィールド及びペイロードフィールドを含む。ヘッダフィールドは、ＭＰＤＵ送信期間と、ペイロードフィールド群を送信するために使用されるトーンマップとに関する情報を含む。ペイロードフィールドは、授受されるデータを含む。
【００１８】
好適な一実施形態では、ＭＰＤＵペイロードの境界群の位置合わせを行なって、これらの境界がトーンマップ境界群と交差することがないようにする。図１２は、２つのトーンマップ境界がＡＣラインの半周期内に位置する例を示している。この場合においては、ＭＰＤＵ−１の長さは、ペイロード期間がトーンマップ境界Iと交差することがないように選択される。同様の手順をトーンマップ境界IIに対して使用する必要がある。別の手法では、トーンマップをＭＰＤＵペイロード内で変化させることができる。図１３はこの好適な実施形態の一例を示している。この場合においては、ＭＰＤＵヘッダは、トーンマップ変化が生じるＭＰＤＵペイロード内の位置を示すことになる。従って、ＭＰＤＵペイロード期間をトーンマップ境界群に位置合わせする必要はない。
【００１９】
図８に示すように、送信機（ステーションＡ）でのＡＣライン位相は、受信機（ステーションＢ）での位相からずれてはならない。これは種々の原因から生じ、この原因としては、２つのステーションが建物のＡＣ電力の異なる位相になっていること、またはＡＣモーターからの誘導性負荷が挙げられる。一般的に、使用するトーンマップ群は受信機の位相により規定されることが望ましい。このため、送信機は、送信機からの受信機の相対位相ずれを認識する必要がある。このような結果を得るには多種多様な実施形態が考えられる。
【００２０】
一実施形態では、各ステーションでのＡＣゼロクロスに関する情報を使用する。送信機及び受信機両方における回路は、ＡＣライン周期のゼロクロスの立ち上がりエッジを追跡し、ゼロクロスからのずれを特徴付ける情報を他のステーションに送信する。例えば、送信機（図９のステーションＡ）は、ＡＣゼロクロスからパケット送信直前までの現在時刻のずれ（ＴＡ，ＺＣ，Ｏｆｆｓｅｔ）を挿入することができる。次に受信機はパケットを受信すると、その受信機固有のＡＣゼロクロスからのずれ（ＴＢ，ＺＣ，Ｏｆｆｓｅｔ）を保存することができる。受信機固有のゼロクロスからのずれと受信したゼロクロスからのずれとの差（ＴＢ，ＺＣ，Ｏｆｆｓｅｔ−ＴＡ，ＺＣ，Ｏｆｆｓｅｔ）は、送信機からの受信機の相対位相ずれとなる。位相ずれに関する情報を送信機に別のパケットで送り返して、送信機が使用するトーンマップ群が受信機のゼロクロスと同期するようにすることができる。別の構成として、送信機は、自身で、受信機から受信するゼロクロスからのずれに関する情報に基づいてずれを決定することができる。
【００２１】
別の実施形態は集中手法を使用し、この集中手法では、ネットワークの一つのステーション（同期ステーションと呼ぶ）はＡＣライン周期のゼロクロスの立ち上がりエッジを追跡する回路を有する。本実施形態におけるパケットフォーマットによって、ネットワークの同期ステーションと他の全てのステーションとの間でゼロクロスからのずれの送信が可能になる（例えば、ネットワークの全ステーションにブロードキャストする、そして／または、各ステーションにユニキャストすることにより）。ネットワークの全ステーションは、同期ステーションのＡＣライン周期のゼロクロスを追跡し、このゼロクロスをこれらのステーション固有のＡＣライン周期のゼロクロスとして使用する。図１０は、同期ステーションのゼロクロスを追跡するために使用することができる回路の一例を示している。この回路は、フィードバックループに基づいて予想ゼロクロス周期を計算する。ネットワークの全ステーションのトーンマップ境界群は、全ステーションが同じ同期ステーションゼロクロスを追跡するので同期する。
【００２２】
ＡＣライン周期のゼロクロスの立ち上がりエッジを追跡する手法には種々の別の構成が考えられる。例えば、ＡＣライン周期のゼロクロスの立ち下がりエッジを追跡する回路を使用することができる。別の構成として、（ゼロクロスの立ち上がりであるか、立ち下がりであるかに関係なく）ＡＣライン周期のゼロクロスを追跡する回路を使用することができる。さらに、或る位相（例えば、他方の一つの極性のピーク）を追跡する回路をゼロクロスの代わりに追跡することができる。多くの考えられる構成のうちの別の構成は、ライン周期の同期ノイズを追跡する回路である。
【００２３】
ゼロクロスの物理的追跡を仮想追跡に置き換えることもできる。仮想追跡を使用するために、ステーションは、そのステーション固有のクロックをＡＣライン周期の周波数に関する情報と共に使用して、仮想ゼロクロスを追跡する。ステーション固有のこれらのクロックが正確には同期しない場合、ステーション群はタイムスタンプを交換して正確な同期を行なう。
【００２４】
種々のタイプのタイムスタンプを、チャネル適応を適用しながら、または通常の送信を行なっている間に送信することができる。
上に記載した実施形態以外の本発明の他の多くの実施形態は請求項に定義される本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＡＣライン周期位相を有する雑音の変動の一例を示す。
【図２】電力ラインネットワーク構成の模式図である。
【図３】電力ラインネットワークのステーションの構成のブロック図である。
【図４】ネットワークを通して送信されるパケットのフォーマットを示す。
【図５】異なるトーンマップがＡＣライン周期の５つの異なる位相領域の各々に割り当てられる実施形態を示す。
【図６】異なるトーンマップがＡＣライン周期の各半周期の３つの異なる位相領域の各々に割り当てられる実施形態を示す。
【図７】異なるトーンマップがＡＣライン周期の各半周期の５つの等しいサイズの位相領域の各々に割り当てられる実施形態を示す。
【図８】ＡＣライン周期の位相が送信側ステーションと受信側ステーションとの間でずれている例を示す。
【図９】送信機のゼロクロスタイムスタンプを使用してステーション間の位相ずれを計算する様子を示す。
【図１０】幾つかの実施形態で使用することができる同期ゼロクロス追跡回路のブロック図である。
【図１１】ＭＰＤＵフォーマットを示す。
【図１２】ＭＰＤＵ境界がトーンマップ境界に一致する例を示す。
【図１３】ＭＰＤＵ境界がトーンマップ境界と交差する例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005253076.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月22日(2005.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
電力ライン通信システムは既存のＡＣ配線を利用して情報を授受する。これらのシステムは非常に低い周波数での伝送が可能なように設計されているので、ＡＣ配線によって（例えば、使用する配線及び実際の構成によって）、データ伝送に使用される高周波数でのチャネル特性が変動する。種々のリンク間のデータレートを最大化するために、ステーション群は、これらのステーションの伝送パラメータを時間領域及び周波数領域の両方で動的に調整する必要がある。このプロセスはチャネル適応（ｃｈａｎｎｅｌ  ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる。チャネル適応によって、各リンクで使用することができる一連の伝送パラメータ（本文書ではトーンマップ（ｔｏｎｅ  ｍａｐｓ）と呼ぶ）が生成される。トーンマップは、このようなパラメータ群を使用周波数、周波数変調、及び順方向エラー訂正（ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＥＣ）として含む。高速電力ライン通信システムでは、良好なチャネル適応が高データレートを全リンクで実現するために重要となる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０２１７１８２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／００１２３２０号明細書
【特許文献３】米国特許第６４６９９９２号明細書
【特許文献４】米国特許第６４３０１９２号明細書
【特許文献５】米国特許第６４２１７２５号明細書
【特許文献６】米国特許第６２６３４４５号明細書
【特許文献７】米国特許第６２４６７７０号明細書
【特許文献８】米国特許第６０９８１７９号明細書
【特許文献９】米国特許第６０９７７０３号明細書
【特許文献１０】米国特許第５４８１５３５号明細書
【特許文献１１】米国特許第５４３２８４８号明細書
【特許文献１２】米国特許第４６８２３２４号明細書
【特許文献１３】特許出願公開第２００４／００７０９１２号明細書
【特許文献１４】米国特許第６７７８５０７号明細書
【特許文献１５】米国特許第６７４７９７６号明細書
【特許文献１６】米国特許第６６７１２８４号明細書
【特許文献１７】米国特許第６６６７９９１号明細書
【特許文献１８】米国特許第６６５４４１０号明細書
【特許文献１９】米国特許第６５６７９１４号明細書
【特許文献２０】米国特許第６５５３５３４号明細書
【特許文献２１】米国特許第６５３８９８５号明細書
【特許文献２２】米国特許第６５２６４５１号明細書
【特許文献２３】米国特許第６５１９２６３号明細書
【特許文献２４】米国特許第６５０１７６０号明細書
【特許文献２５】米国特許第６４８７２１２号明細書
【特許文献２６】米国特許第６４８０４８９号明細書
【特許文献２７】米国特許第６４７３４３５号明細書
【特許文献２８】米国特許第６４６６５８０号明細書
【特許文献２９】米国特許第６４５６６４９号明細書
【特許文献３０】米国特許第６４４２１２９号明細書
【特許文献３１】米国特許第６４３４１５３号明細書
【特許文献３２】米国特許第６４３０６６１号明細書
【特許文献３３】米国特許第６３９７３６８号明細書
【特許文献３４】米国特許第６３８５６７２号明細書
【特許文献３５】米国特許第６３７０１５６号明細書
【特許文献３６】米国特許第６３６３０５２号明細書
【特許文献３７】米国特許第６３４３０８３号明細書
【特許文献３８】米国特許第６３３４１８５号明細書
【特許文献３９】米国特許第６２９５２９６号明細書
【特許文献４０】米国特許第６２８９０００号明細書
【特許文献４１】米国特許第６２７９７１６号明細書
【特許文献４２】米国特許第６２７８７１６号明細書
【特許文献４３】米国特許第６２７８６８５号明細書
【特許文献４４】米国特許第６２５９６９６号明細書
【特許文献４５】米国特許第６２５２８４９号明細書
【特許文献４６】米国特許第６２４３４４９号明細書
【特許文献４７】米国特許第６２４３３８６号明細書
【特許文献４８】米国特許第６２２２８５１号明細書
【特許文献４９】米国特許第６２１６２４４号明細書
【特許文献５０】米国特許第６２１５７９２号明細書
【特許文献５１】米国特許第６２０２０８２号明細書
【特許文献５２】米国特許第６１９２３９７号明細書
【特許文献５３】米国特許第６１８８７１７号明細書
【特許文献５４】米国特許第６１８２１４７号明細書
【特許文献５５】米国特許第６１６９７４４号明細書
【特許文献５６】米国特許第６１５１２９６号明細書
【特許文献５７】米国特許第６１３０８９４号明細書
【特許文献５８】米国特許第６１３０８８７号明細書
【特許文献５９】米国特許第６１２５１５０号明細書
【特許文献６０】米国特許第６１０８７１３号明細書
【特許文献６１】米国特許第６０９２２１４号明細書
【特許文献６２】米国特許第６０７６１１５号明細書
【特許文献６３】米国特許第６０５２３７７号明細書
【特許文献６４】米国特許第６０４４４８２号明細書
【特許文献６５】米国特許第６０４１３５８号明細書
【特許文献６６】米国特許第６０４４１５４号明細書
【特許文献６７】米国特許第６０４１０６３号明細書
【特許文献６８】米国特許第６００６０１７号明細書
【特許文献６９】米国特許第６００５８９４号明細書
【特許文献７０】米国特許第５９８７０１１号明細書
【特許文献７１】米国特許第５９７００６２号明細書
【特許文献７２】米国特許第５９６６４１２号明細書
【特許文献７３】米国特許第５９５６３３８号明細書
【特許文献７４】米国特許第５９４８０６０号明細書
【特許文献７５】米国特許第５９４０４３８号明細書
【特許文献７６】米国特許第５０４０３９９号明細書
【特許文献７７】米国特許第５９１４９５９号明細書
【特許文献７８】米国特許第５９１４９３２号明細書
【特許文献７９】米国特許第５９０３６１４号明細書
【特許文献８０】米国特許第５８９６５６１号明細書
【特許文献８１】米国特許第５８９２７６９号明細書
【特許文献８２】米国特許第５８８６９９３号明細書
【特許文献８３】米国特許第５８８４０４０号明細書
【特許文献８４】米国特許第５８４１８７３号明細書
【特許文献８５】米国特許第５８４１７７８号明細書
【特許文献８６】米国特許第５８２８６７７号明細書
【特許文献８７】米国特許第５８２５８０７号明細書
【特許文献８８】米国特許第５８１８８２６号明細書
【特許文献８９】米国特許第５８１８８２１号明細書
【特許文献９０】米国特許第５８１２５９９号明細書
【特許文献９１】米国特許第５７９９０３３号明細書
【特許文献９２】米国特許第５７９３３０７号明細書
【特許文献９３】米国特許第５７９０５４１号明細書
【特許文献９４】米国特許第５７８７０７１号明細書
【特許文献９５】米国特許第５７７１２３５号明細書
【特許文献９６】米国特許第５７６４９３１号明細書
【特許文献９７】米国特許第５７５７７７０号明細書
【特許文献９８】米国特許第５７５７７６６号明細書
【特許文献９９】米国特許第５７４５７６９号明細書
【特許文献１００】米国特許第５７３７３３０号明細書
【特許文献１０１】米国特許第５７３２１１３号明細書
【特許文献１０２】米国特許第５７１７６８９号明細書
【特許文献１０３】米国特許第５７０６３４８号明細書
【特許文献１０４】米国特許第５６９４３８９号明細書
【特許文献１０５】米国特許第５６５１００９号明細書
【特許文献１０６】米国特許第５６４４５７６号明細書
【特許文献１０７】米国特許第５６３６２３０号明細書
【特許文献１０８】米国特許第５６２９９４８号明細書
【特許文献１０９】米国特許第５６２３５１２号明細書
【特許文献１１０】米国特許第５６１９６５１号明細書
【特許文献１１１】米国特許第５６１５２１２号明細書
【特許文献１１２】米国特許第５６１２９７５号明細書
【特許文献１１３】米国特許第５６１０９０８号明細書
【特許文献１１４】米国特許第５５６８４７６号明細書
【特許文献１１５】米国特許第５５６３８９７号明細書
【特許文献１１６】米国特許第５５６３８８３号明細書
【特許文献１１７】米国特許第５５５５２６８号明細書
【特許文献１１８】米国特許第５５４８６４９号明細書
【特許文献１１９】米国特許第５５４１９２２号明細書
【特許文献１２０】米国特許第５５３７４１４号明細書
【特許文献１２１】米国特許第５５２４０２７号明細書
【特許文献１２２】米国特許第５５１５３７９号明細書
【特許文献１２３】米国特許第５５０４７４７号明細書
【特許文献１２４】米国特許第５４８８６３２号明細書
【特許文献１２５】米国特許第５４８３５２９号明細書
【特許文献１２６】米国特許第５４７３６０２号明細書
【特許文献１２７】米国特許第５４５２３２２号明細書
【特許文献１２８】米国特許第５４５２２８８号明細書
【特許文献１２９】米国特許第５４４８５６５号明細書
【特許文献１３０】米国特許第５４３６９０５号明細書
【特許文献１３１】米国特許第５４２６６４６号明細書
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【特許文献１３４】米国特許第５３４３４７３号明細書
【特許文献１３５】米国特許第５３３９３１３号明細書
【特許文献１３６】米国特許第５３０７３７６号明細書
【特許文献１３７】米国特許第５２８０４８０号明細書
【特許文献１３８】米国特許第５２７４６２９号明細書
【特許文献１３９】米国特許第５２３１６３４号明細書
【特許文献１４０】米国特許第５２２８０２５号明細書
【特許文献１４１】米国特許第５２１４６４６号明細書
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【特許文献１４３】米国特許第５１５７６５９号明細書
【特許文献１４４】米国特許第５１４０５８４号明細書
【特許文献１４５】米国特許第５１２１３９６号明細書
【特許文献１４６】米国特許第５１０５４２３号明細書
【特許文献１４７】米国特許第５０８１６７８号明細書
【特許文献１４８】米国特許第５０４６０６９号明細書
【特許文献１４９】米国特許第５００３５３９号明細書
【特許文献１５０】米国特許第５００１４７２号明細書
【特許文献１５１】米国特許第４９４３９５９号明細書
【特許文献１５２】米国特許第４８８１２４１号明細書
【特許文献１５３】米国特許第４８１９２２９号明細書
【特許文献１５４】米国特許第４７９２９４７号明細書
【特許文献１５５】米国特許第４７２６０１８号明細書
【特許文献１５６】米国特許第４７２０８５０号明細書
【特許文献１５７】米国特許第４６７７６１２号明細書
【特許文献１５８】米国特許第４６３０２６１号明細書
【特許文献１５９】米国特許第４５８１７３４号明細書
【特許文献１６０】米国特許第４５６９０４４号明細書
【特許文献１６１】米国特許第３８０６８８５号明細書
【特許文献１６２】特許出願公開第２００４／０００１４９９号明細書
【特許文献１６３】特許出願公開第２００３／０００６８８３号明細書
【特許文献１６４】特許出願公開第２００３／０１７４６６４号明細書
【特許文献１６５】特許出願公開第２００３／００７９１６９号明細書
【特許文献１６６】特許出願公開第２００２／０１９１５３３号明細書
【特許文献１６７】特許出願公開第２００２／００６５０４７号明細書
【特許文献１６８】特許出願公開第２００２／００４８３６８号明細書
【特許文献１６９】特許出願公開第２００２／００４２８３６号明細書
【特許文献１７０】特許出願公開第２００１／００４８６９２号明細書
【特許文献１７１】特許出願公開第２００１／００４３５７６号明細書
【特許文献１７２】米国再発行特許発明第３５００１号明細書
【特許文献１７３】国際公開第０２／４１５９８号パンフレット
【特許文献１７４】国際公開第９８／５７４４０号パンフレット
【特許文献１７５】独国特許発明第３４１３１４４号明細書
【特許文献１７６】国際公開第２０００／７２４９５号パンフレット
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