(57)【要約】１以上の実施の形態において、データ処理装置は、１以上のエンドポイント装置から送信されたデータシンボルを受信するように構成されている。各データシンボルは、複数のエンドポイントの１つにより通信に割り当てられたそれぞれの時間位置で送信される。データ処理装置は、エラーで受信され、かつ、異なる時間位置を有する、２以上の送信／（同一データの）再送信からのデータを復旧するように構成されている。対応するエラーで受信したデータシンボルは、共通の基準点毎に位相が位置合わせされ、エネルギー値が積算される。データ処理装置は、積算したエネルギー値から正しいデータ値を判別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエンドポイントであって、それぞれが複数のデータ通信チャンネルのいずれかを用いて電力線上でデータシンボルを送信することで電力計レポートを提供するように構成された複数のエンドポイントと、
前記複数のエンドポイントと相互動作するように構成され配置されたデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記複数のデータ通信チャンネル上で送信されたデータシンボルであって、シンボルが送信される前記複数のエンドポイントのいずれかに、通信に割り当てられた複数の時間位置のいずれかにおいて送信され、通信信号によって示されるデータシンボルを受信し、
前記複数のデータ通信チャンネルのそれぞれについて、通信チャンネル上で受信したデータシンボルであって、異なる時間位置を有する少なくとも２つのデータシンボルを含み、当該少なくとも２つのデータシンボルの一方が他方の再送信であるデータシンボルの時間位置を判別し、
共通の基準点毎に、前記少なくとも２つのデータシンボルの位相を位置合わせした状態で、前記少なくとも２つのデータシンボルからのエネルギー値を積算して、通信チャンネル上で受信した通信信号の信号対ノイズ比の情報の関数として積算したエネルギー値からデータを判別し、
データシンボルの形式で判別したデータを提供するように構成され配置されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つのデータシンボルの他方は、任意の一つのシンボルあるいはデータシンボルのグループのいずれかについて再送信され、
前記少なくとも２つのデータシンボルのそれぞれは、固有の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有し、
積算したエネルギー値は、前記少なくとも２つのデータシンボルのいずれかのＳＮＲよりも高いＳＮＲを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルのうちの第１のデータシンボルをエラーで受信したことに応じて、
前記第１のデータシンボルの複製を保存し、
前記第１のデータシンボルを送信した前記複数のエンドポイントのいずれかに当該第１のデータシンボルを再送信する旨の要求を送信するように構成され配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルのうちの第２のデータシンボルであって、エラーがありかつ前記第１のデータシンボルの再送信である第２のデータシンボルを受信したことに応じて、前記第１及び第２のデータシンボルのエネルギー値を積算して第３のデータシンボルを生成するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記データ処理装置は、さらに、
前記少なくとも２つのデータシンボルのうちの第１のデータシンボルをエラーで受信したことに応じて、前記第１のデータシンボルの複製を保存し、前記第１のデータシンボルを送信した前記複数のエンドポイントのいずれかに当該第１のデータシンボルを再送信する旨の要求を送信し、
前記少なくとも２つのデータシンボルのうちの第２のデータシンボルであって、エラーがあり前記第１のデータシンボルの再送信である第２のデータシンボルを受信したことに応じて、前記第１及び第２のデータシンボルのエネルギー値を積算して第３のデータシンボルを生成し、
エラーがある前記第３のデータシンボルに応じて、前記複数のエンドポイントの前記いずれかに前記第１のデータシンボルを再送信する旨の要求を送信するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のエンドポイントは、それぞれ、再送信すべき前記第１のデータシンボルと同一の変調手法で、再送信のためのデータシンボルを符号化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルの位相を位置合わせするように構成され配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルを前記共通の基準点で位置合わせするように構成され配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記位相は、同位相及び直交位相エネルギー成分によって示され、
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルのそれぞれの始まりを前記共通の基準点として位置合わせされた前記少なくとも２つのデータシンボルの同位相エネルギー成分と直交位相エネルギー成分とを個別に総和するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記位相は、同位相及び直交位相エネルギー成分によって示され、
前記データ処理装置は、さらに、前記少なくとも２つのデータシンボルのそれぞれの終わりで位置合わせされた前記少なくとも２つのデータシンボルの同位相エネルギー成分と直交位相エネルギー成分とを個別に総和するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも２つのデータシンボルのそれぞれは、同一の符号化手法によって変調される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも２つのデータシンボルは、データ処理装置によって、前記複数のデータ通信チャンネルの中の同一のチャンネル上で受信される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記他方のデータシンボルの再送信は、通信チャンネル上で行われ、
前記他方のデータシンボルの再送信は、複数の時刻で自動的に、あるいは、前記通信チャンネル上で受信した再送信要求に応じて、の少なくともいずれかに応じて行われることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
複数のデータ通信チャンネル上でデータシンボルを送信するように構成され配置された１又はそれ以上のエンドポイント装置と、
前記１又はそれ以上のエンドポイント装置と通信するように接続されたデータ通信回路を含むデータ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記複数のデータ通信チャンネル上で送信されたデータシンボルを受信し、
前記複数のデータ通信チャンネルのそれぞれについて、データ通信チャンネル上で受信したデータシンボルであって、それぞれ異なる時間位置を有する少なくとも２つのデータシンボルを含み、共通の基準点毎に位置合わせされ、当該少なくとも２つのデータシンボルの一方が他方の再送信である、データシンボルの時間位置を判別し、
前記少なくとも２つのデータシンボルからのエネルギー値を積算し、
前記積算したエネルギー値から第３のデータシンボルを判別するように構成され配置された、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記１以上のエンドポイント装置の少なくとも１つは、住宅用の電力計であり、電力線上で前記データシンボルを送信するように構成され配置されたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記１以上のエンドポイント装置の少なくとも１つは、リレーサブステーション監視回路であり、電力線上で前記データシンボルを送信するように構成されている、ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記１又はそれ以上のエンドポイント装置の１つは、ローカルエリアネットワーク装置を備え、無線によって前記データシンボルを送信するように構成され配置され、
前記データ処理装置は、無線ルータを備える、
ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記データ処理装置を含む携帯電話送受信局をさらに備え、
前記エンドポイント装置をそれぞれに備える複数の携帯電話をさらに備え、
前記携帯電話は、それぞれ、前記携帯電話送受信局と通信するように構成され配置され、
前記他方のデータシンボルの再送信は、無線チャンネル上で行われる、
ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記他方のデータシンボルの再送信は、無線チャンネル上で行われ、
前記他方のデータシンボルの再送信は、複数の時刻で自動的に、あるいは、前記通信チャンネル上で受信した再送信要求に応じて、というプロトコルの少なくともいずれかに応じて行われる、
ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記他方のデータシンボルの再送信は、複数の時刻で自動的に行われる、ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ノイズの多いチャンネル上（例えば、電力線上や無線媒体上）のデジタル通信は、送信機と受信機との間の信頼性がありエラーのないデータ転送の妨げとなる。送信したデータの一部がノイズによって損傷する可能性があり、その結果、受信機でエラーとなる。ノイズの多いチャンネル上でデータシンボルを通信するいくつかの方法では、エラーで受信したデータシンボルの再送信を要求する。これらの方法は、再送信をノイズが少ないチャンネル状態において行い、データをエラーなしで受信する、という前提に基づくものである。しかしながら、チャンネルのノイズが未だ過大な場合、再送信したシンボルにもエラーがあることが多く、この場合、再送信によっても何も得られない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本明細書の開示のある観点は、エラーで通信されたデータシンボルからデータを復旧するネットワーク応用に関するもので、これは、様々な用途、装置、システム及び方法に適用可能である。１以上の実施の形態は、エラーで受信した（同一のデータの）複数の送信からデータを復旧する技術的思想を提供する。対応するエラーでのデータ送信は、共通の基準点毎に位置合わせされ、それらのエネルギー値が積算される。そして、積算したエネルギー値からデータが判別される。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの実施の形態は、電力線通信ネットワークにおける通信のためのものである。例えば、１以上の実施の形態において、システムは複数のエンドポイント（例えば、電力計）を備え、当該エンドポイントは、電力計レポートデータを複数のデータチャンネル上でデータ処理装置（例えば、中央指令局）に提供するように構成されている。データ処理装置は、複数のエンドポイントと相互動作し、複数の通信チャンネルを利用して１以上の電力線上でエンドポイントから送信されたデータシンボル（例えば、１以上のビット）を受信するように構成されている。各データシンボルは、複数のエンドポイントによって通信用に割り当てられたそれぞれの時間位置で送信されたものである。
【０００４】
複数の通信チャンネルのそれぞれについて、処理装置は、通信チャンネル上で受信したデータシンボルの時間位置を判別する。同一のデータシンボルのエラー送信に対応し、異なる時間位置を有する少なくとも２つのデータシンボルについて、処理装置は、共通の基準点毎に、データシンボルの位相を位置合わせする。処理装置は、位置合わせしたデータからのエネルギー値を積算し、通信チャンネル上で受信した通信信号から、データを判別する。処理装置は、判別したデータを、復旧データシンボルの形で提供する。
【０００５】
他の用途により汎用に適用可能とするため、いくつかの実施の形態においては、システムは、１以上のエンドポイント装置を含み、当該エンドポイント装置は、様々な通信媒体（例えば、銅線、光ファイバ、無線）上でデータを送信するように構成されている。システムは、データ処理装置を備え、当該データ処理装置は、１以上のエンドポイント装置に通信可能に接続され、複数の通信チャンネル上でエンドポイント装置から送信されたデータシンボルを受信するデータ通信回路を備える。複数の通信チャンネルのそれぞれについて、データ通信回路は、通信チャンネル上で受信したデータシンボルの時間位置を判別する。受信したデータシンボルは、少なくとも２つのデータシンボルであって、それぞれの時間位置を有し、一方が他方の再送信である２つのデータシンボルを含む。２つのデータシンボルの位相を共通の基準点毎に位置合わせした状態で、データ通信回路は、少なくとも２つのデータシンボルからエネルギー値を積算し、また、積算したエネルギー値から第３のデータシンボルを判別するように構成されている。
【０００６】
本発明の上述した観点及び他の観点は、多数の実現態様及び適用態様によって例示されるが、それらのいくつかを添付の図面に示すとともに以下に説明する。本発明の主題の他の特徴、観点、及び利点が以下の実施の形態、図面、及び特許請求の範囲を参照することで明らかとなる。本発明は添付されている以下の図面に関連して、以下に述べる本発明の多様な実施形態の詳細な説明を考慮することで、完全に理解することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】エンドポイントがデータを送信するネットワーク環境の一例を示すブロック図である。
【図２】信号対ノイズ比を改善するための、データシンボルの送信及び積算の一例を示す図である。
【図３】１以上の実施の形態に係る、受信したデータシンボルを処理する方法を示す図である。
【図４】１以上の実施の形態に係る、データシンボルの再送信及び復旧する第１の処理を示す図である。
【図５】１以上の実施の形態に係る、データシンボルの再送信及び復旧する第２の処理を示す図である。
【図６】送信に用いるデータチャンネルの状態に基づいて、再送信処理の選択及び調整をする方法を示す図である。
【図７】１以上の実施の形態に係る、通信システムの一例を示すブロック図である。
【図８】１以上の実施の形態に係る、無線通信システムの一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
様々な実施の形態について、適宜の応用及び変更が可能であり、以下に詳細に説明するともに図示する実施の形態はあくまでも例である。また、本発明を以下に説明する特定の実施の形態に限定するものでもない。一方で、本発明の技術的範囲から逸脱しないすべての応用、置換及び変更は、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０００９】
本明細書の開示は、エラーで受信した（同一データの）複数の送信からデータを復旧するシステム及び方法についての１以上の実施の形態を提供するものである。対応するエラーでのデータ送信の位相は、共通の基準点毎に位置合わせされ、そこからのエネルギー値が積算される。当該積算されたエネルギー値から、正しいデータ値が判別される。
【００１０】
電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークについての後述の説明によって例示するとおり、いくつかの実施の形態においては、複数のエンドポイント装置（例えば、電力計）は、電力線上の複数のデータチャンネル上でデータ処理装置（例えば、中央指令局）にデータシンボル（例えば、電力計レポート）を提供するように構成されている。データ処理装置は、エンドポイント装置から、複数の通信チャンネル上で送信された信号によって表されるデータシンボルを受信するように構成されている。各データシンボルは、複数のエンドポイント装置のそれぞれによって通信用に割り当てられた時間位置において送信されたものである。
【００１１】
複数の通信チャンネルのそれぞれについて、処理装置は、通信チャンネル上で受信したデータシンボルの時間位置を判別する。少なくとも２つの受信したデータシンボルであって、異なる時間位置を有し、一方は他方の再送信である２つのデータシンボルについて、処理装置は、共通の基準点毎に、当該少なくとも２つのデータシンボルを位置合わせする。処理装置は、位置合わせしたデータシンボルからのエネルギー値を積算し、通信チャンネル上で受信した通信信号からデータを判別する。処理装置は、判別したデータを、データシンボルの形で提供する。
【００１２】
いくつかの実施の形態においては、他の用途により汎用に適用できるようにするため、１以上のエンドポイント装置は、様々な送信媒体（銅線、光ファイバ、及び／または無線）によってデータを送信するように構成されている。いくつかの実施の形態において、データ処理装置は、１以上のエンドポイント装置と通信可能に接続される通信回路を備える。通信回路は、複数の通信チャンネル上でエンドポイント装置から送信されたデータシンボルを受信するように構成されている。複数の通信チャンネルのそれぞれについて、データ通信回路は、通信チャンネル上で受信したデータシンボルの時間位置を判別する。受信したデータシンボルには、異なる時間位置をそれぞれ有する少なくとも２つのデータシンボルであって、一方が他方の再送信である２つのデータシンボルが含まれる。共通の基準点毎に、２つのデータシンボルの位相が位置合わせされた状態で、データ通信回路は、少なくとも当該２つのデータのエネルギー値を積算するように構成されており、また、当該積算されたエネルギー値から、第３のデータシンボルを判別するように構成されている。
【００１３】
様々な実施の形態において、データシンボルは、個別に、あるいは、シンボルのグループの一部（例えば、データパケット）として送信／再送信され得る。いくつかの実施態様では、再送信は、エラーで受信したシンボル毎に個別に行われる。他の実施態様においては、異なるデータシンボルのグループ（例えば、データパケット）は、当該データシンボルのグループ内のいずれかがエラーで受信されたことに応じて、再送信される。実施の形態は限定的なものではないが、理解を容易にするため、主に個別のデータシンボルの送信及び再送信を参照して多数の例を以下に説明する。
【００１４】
異なる実施の形態は、エラーで受信したデータシンボルを再送信する、それぞれ異なる方法を採用してもよい。いくつかの実施の形態においては、各送信／再送信は、送信すべきデータシンボルの単一の複製を含む。いくつかの実施の形態においては、各送信／再送信は、通信すべきデータシンボルの複数の複製を含むものであってもよい。さらに、いくつかの実施の形態においては、各送信及び／または再送信に含まれるデータシンボルの複製の数は、特定の環境におけるノイズ量に応じて調整されてもよい。いくつかの実施の形態においては、当該調整は、これらに限定されるものではないが、エラー率及び／または信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を含むチャンネル状態を示す様々な情報に基づいて行うようにしてもよい。
【００１５】
いくつかの実施の形態においては、エンドポイント装置は、所定の時間内に送信がデータ処理装置に受領確認されなかった場合にデータシンボルを再送信するように構成されている。また、いくつかの実施の形態においては、再送信は、データ処理装置から送信される再送信の要求に応じて開始されるものであってもよい。例えば、いくつかの実施態様においては、データ処理装置は、データシンボルをエラーで受信したことに応じて、データシンボルを積算するように構成されている。積算したデータから正しい値が判別できなかった場合、データ処理装置は、エラーで受信したデータシンボルまたは複数のデータシンボルの再送信を要求する。
【００１６】
エネルギー値は同一のデータシンボルのエラーの送信／再送信でそれぞれエネルギー値積算される。データシンボルの各送信／再送信は、同一の符号化手法で変調されるとともに、共通の基準点（例えば、シンボルの始まりまたはシンボルの終わり）毎に（積算される）他のデータシンボルと位相が位置合わせされる。この手法は、同一の変調手法でデータシンボルを送信及び再送信する限り、ノイズに対する信号の感受性を減少することで変調を変更することで変形してもよい。
【００１７】
様々な実施の形態は、様々に異なる変調手法でデータシンボルを符号化し、当該変調手法は、例えば、信号の周波数、振幅及び／または位相を変調してデータ値を符号化する。いくつかの変調手法では、複数のデータ値が、データシンボルのそれぞれの位相毎に符号化される。例えば、直交振幅変調（ＱＡＭ）は、同位相信号（Ｉ）を第１のデータ値で変調し、直交位相信号（Ｑ）（例えば、同位相信号から９０度回転されている）を第２のデータ値で変調する。複数の位相成分（例えば、Ｉ及びＱ成分）を含むデータシンボルについては、各位相成分を別々に積算することで、エラーで受信したデータシンボルからエネルギー値を積算する。例えば、データシンボルを符号化するのにＱＡＭを適用した場合、処理装置は、Ｉ信号成分のエネルギー値を積算して積算Ｉ値を生成し、Ｑ信号成分のエネルギー値を積算して積算Ｑ値を生成することにより、エラーの２つのデータシンボルのエネルギー値を積算するように構成されている。復旧すべきデータシンボルの正しいＩ成分値は、積算Ｉ値から判別される。同様に、復旧すべきデータシンボルの正しいＱ成分値は、積算Ｑ値から判別される。
【００１８】
以下、図面を参照して説明する。図１は、ネットワーク環境１００の一例を示すブロック図であり、当該環境において、本発明の１以上の実施の形態に係り、エンドポイント１０２は、データを送信する。ネットワーク環境１００は、複数のエンドポイント（ＥＰ）１０２ａ〜１０２ｆがサブステーション処理ユニット（ＳＰＵ）１０４ａ、１０４ｂに接続（通信可能に接続）されたサービスネットワーク１０１を含む。ＳＰＵは、エンドポイント１０２ａ〜１０２ｆからデータ処理装置１１２（例えば、ネットワーク管理装置）への通信を提供する。データ処理装置（例えば、１１２）は、ＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂから受信した通信を処理するように構成され、及び／または、ＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂによって提供された通信に少なくとも部分的に基づいてサービスネットワークの状態を制御する。データ処理装置１１２は、エラーで受信した複数の（同一データの）送信／再送信からのデータを復旧するように構成されている。対応するエラーのデータ送信の位相は、共通の基準点毎に、処理装置によって位置合わせされ、エネルギー値が積算される。正しいデータ値は、積算されたエネルギー値から判別される。この例においては、データ処理装置１１２は、積算レジスタ１２２に、エラーで受信したデータシンボルの積算値（例えば、積算Ｉ値及び積算Ｑ値）を記憶するように構成されたデータ復旧回路を備える。データ復旧回路は、さらに、エラーで受信したデータシンボルの正しいデータ値を、積算レジスタ１２２の積算値を用いて判別するように構成されている。
【００１９】
エンドポイント１０２は、ネットワーク環境１００においてデータの送信が可能な任意の装置である。例えば、エンドポイント１０２は、ユーティリティネットワークにおける計器（例えば、電力計、ガス計あるいは水量計）、コンピュータ装置、テレビジョンセットトップ端末、あるいは電話機であって、サービスネットワーク１０１内でデータを送信するものである。エンドポイント１０２は、サービスネットワーク１０１の様々な運転特性を監視して報告するものである。例えば、配電ネットワークの場合、計器はネットワーク内の電力利用の特性を監視する。ネットワークにおける電力利用の特性の例としては、平均または総消費電力、電力サージ、電力低下及び負荷変更その他の特性が挙げられる。エンドポイント１０２は、通信チャンネル上でサービスネットワーク１０２の運転特性を報告する。通信チャンネルは、データが送信されるスペクトルの一部である。各通信チャンネルの中央周波数及び帯域は、当該通信チャンネルが実装される通信システムに依拠する。いくつかの実施態様においては、ユーティリティ計器（例えば、電力、ガス及び／または水量計）用の通信チャンネルは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭ）スペクトル割り当て技術あるいは他のチャンネル割り当て技術、例えば、時分割多重アクセス、コード分割多重アクセス、および他の周波数分割多重アクセス技術）によって、利用可能な帯域を動的に割り当てる電力線通信ネットワークにおいて実現することができる。
【００２０】
いつくかの実施の形態においては、エンドポイント１０２は、配電ネットワークにおける電力計であり、データ処理装置１１２にレポートデータを送信する。レポートデータは、例えば、総電力消費、特定の期間における電力消費、ピーク電力消費、瞬時電圧、ピーク電圧、最小電圧の情報や電力消費及び電力管理に関する他の情報（例えば、負荷情報）を含む。いくつかの実施態様においては、各電力計は、電力計のステータス（例えば、通常運転モード、緊急電力モード、あるいは、停電後の復旧状態等の他の状態での運転）を特定するステータスデータを送信する。
【００２１】
いくつかの実施の形態において、レポート及び／またはステータスデータを含むデータシンボル（すなわち、１以上のビット）は、特定シンボル期間において継続的または断続的に送信される。シンボル期間は、特定のシンボルが送信される期間である。電力計に送信される各シンボルのシンボル期間は、更新された計器情報の提供が要求される時間間隔（すなわち、１／更新率）以下とすることができる。例えば、１の実施態様においては、特定の計器は、２０分（すなわち、計器の特定の更新率）毎に更新計器情報を提供するように求められる。この例では、計器は、２０分毎の更新計器情報の第１のセットの少なくとも一部を表すシンボルを送信し、次の２０分の更新計器情報の次のセットを表す別のシンボルを続いて送信する。計器の更新率は、例えば、計器から受信される更新計器情報の種類や量、データが提供される顧客（例えば、電力会社）の選択、及び／またはデータを送信するチャンネルのチャンネル特性に基づいて、ネットワーク管理者によって設定される。２０分という更新率は例であり、他のレート（例えば、１分、５分、１０分、１時間、あるいは１日毎）を適用してもよい。
【００２２】
図１に示すエンドポイント１０２ａ〜１０２ｃ及び１０２ｄ〜１０２ｆは、通信チャンネル上で、シンボル１０６をサブステーション処理ユニット１０４ａ、１０４ｂのそれぞれに送信する。サブステーション処理ユニット（ＳＰＵ）は、エンドポイントからの通信を受信してサービスネットワーク１０１を管理し、あるいは、データネットワーク１１０を介してデータ処理装置１１２への通信をするためのデータ処理装置である。例えば、ＳＰＵ（例えば、１０４ａ）は、エンドポイント（例えば、１０２ａ〜１０２ｃ）から、シンボル及び当該シンボルからのログデータを受信する受信機を含む。ＳＰＵは、また、エンドポイントから受信したデータに応じた動作を行い、サービスネットワーク１０１を管理するデータ処理装置１１２にシンボルを送信する。ＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂは、個別のシンボルを送信することが可能であり、あるいは、エンドポイント１０２ａ〜１０２ｆから受信した複数のシンボルのデータを含む一元化パケット１０８を生成することが可能である。
【００２３】
いくつかの実施の形態において、単一のＳＰＵ（例えば、１０４ａ）は、数千のエンドポイントからシンボルを受信し、当該シンボルをデータ処理装置１１２に送信するように構成される。データ処理装置１１２は、ＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂから受信した通信を処理し、及び／またはＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂから受信したシンボルから抽出した情報に少なくとも部分的に基づいてサービスネットワークの状態を制御する。
【００２４】
いくつかの実施の形態においては、ＰＬＣネットワーク内のデータ処理装置１１２は、電力ネットワークの特定の部分における電力利用が、当該電力ネットワークの他の部分におけるものと比較して非常に大きいことを示すデータを受信する。このデータに基づいて、データ処理装置１１２は、ネットワークの当該特定の部分に追加のリソースを割り当て（すなわち、負荷バランス）、あるいは、電力ネットワークの特定の部分での電力利用が増加していることを示すデータを提供する。
【００２５】
いくつかの実施の形態において、データ処理装置１１２は、例えば、ネットワークオペレータ、メンテナンス担当者、及び／または顧客がアクセス可能なユーザ装置１１８に、データを提供する。例えば、電力利用が増加していることを示すデータは、ネットワークオペレータがアクセス可能なユーザ装置１１８に提供することができ、ネットワークオペレータは当該電力利用の増加に対する適切な対応を決定することができる。また、利用時間の情報、及び／またはピーク需要の情報を、ユーザ装置１１８に提供してもよい。同様に、停電があった場合に、データ処理装置１１２は、顧客がアクセス可能なユーザ装置１１８にデータを提供して、停電の発生に関する情報を提供することができ、ひいては、停電期間を予測する情報を提供することができるだろう。
【００２６】
データネットワーク１１０は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネットあるいは他の通信ネットワークである。データネットワーク１１０は、有線あるいは無線ネットワークとして実現することができる。有線ネットワークの場合は、特定のものに限定されないが、金属ワイヤ導体、光ファイバ材料あるいは導波路等を含む特定媒体ネットワークを含むことができる。無線ネットワークは、特定のものに限定されないが、電波及び自由空間光ネットワークを含むすべての自由空間伝搬ネットワークを含む。２つのＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂと、１のデータ処理装置１１２とのみを図示しているが、サービスネットワーク１０１は、それぞれが数千のエンドポイントと通信する多数の異なるＳＰＵと、それぞれが複数のＳＰＵと通信する多数の異なるデータ処理装置とを含んでもよい。
【００２７】
特定のエンドポイント（例えば、１０２ａ）からのシンボルは、ＰＬＣシステム内の数千の通信チャンネルのいずれかを介して送信することができる。例えば、各エンドポイントには、ＯＦＤＭあるいは他のチャンネル割り当て技術によって特定のチャンネルが割り当てられる。エンドポイント１０２ａ〜１０２ｆがサービスネットワーク１０１内に設置された際、エンドポイント１０２ａ〜１０２ｆには、それぞれ、シンボル期間が割り当てられる。特定のエンドポイントに割り当てられるシンボル期間は、例えば、通信信号が受信されるチャンネルに存在するノイズフロアの振幅に対する、シンボルを示す信号であってＳＰＵによって受信された通信信号の特性（例えば、信号振幅）に基づいて選択される。各エンドポイントには、異なるエンドポイントがそれぞれ異なるシンボル期間においてシンボルを送信するように、個別のシンボル期間が割り当てられる。例えば、エンドポイント１０２ａは、５分間隔で各シンボルを送信し、エンドポイント１０２ｂは、２０分間隔で各シンボルを送信する。エンドポイントにシンボル期間が割り当てられると、当該シンボル期間は、記憶回路（図１に不図示）に記憶され、エンドポイントに、及び／またはエンドポイントからのシンボルが受信されるチャンネルに対してインデックスが付けられる（すなわち、関連付けされる）。
【００２８】
データ処理装置１１２及び／またはＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂは、メモリ回路にアクセスし、エンドポイントに割り当てられたシンボル期間を特定する。シンボル期間を用いて、ＳＰＵ１０４ａ、１０４ｂは、各エンドポイントから、当該エンドポイントから送信されたシンボルを復旧するのにどのくらいの長さでエネルギー値を積算すべきか、判別する。
【００２９】
図２は、信号対ノイズ比を改善するためのデータの送信及び積算の例を示す。データフレーム（２０２及び２０４）は、送信機２１０から受信機２３０に、ノイズが生じている通信チャンネル２２０上で送信される。この例では、４つのデータシンボル（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４）を含む第１のデータフレーム２０２が、送信機２１０によって変調され、送信用のデータパケット２０６が生成される。この例では、変調したデータシンボルのそれぞれは、２つのサブキャリアＣ１及びＣ２からなる。各サブキャリアは、ＱＰＳＫ等の適宜利用可能な変調技術によってデータとともに変調されている。データパケット２０６は、時刻Ｔ１で送信される。
【００３０】
受信機２３０では、受信したデータパケット（例えば、２３２）の各サブキャリアは、Ｉ及びＱ成分に分離され、これらの成分は復調されて、送信されたデータシンボル２３６を決定する。この例では、受信機２３０は、データシンボル２３６内にエラーを検出する。受信機２３６は、後に利用するため、（例えば、積算レジスタのそれぞれに）データパケットの各サブキャリアのＩ及びＱ成分のエネルギー値を保存し、送信機に再送信を要求する。フレーム２０２は、再度、同一の変調手法で変調されてフレーム２０４として再送信され、第１のデータパケット２０６と同一のデータを含む第２のデータパケット２０８を形成し、受信機に再送信される。
【００３１】
再送信されたデータパケット２３４は、復調されてデータシンボル２３８にエラーがないかチェックされる。データシンボル２３８にエラーがない場合、積算レジスタに先に記憶されたデータが破棄され、データパケット２３４からのデータシンボル２３８が出力される。それ以外の場合、位相の位置合わせの後に、受信したデータパケット２３４からのＩ及びＱ成分が取得され、対応する第１のデータパケット２３２の記憶されたＩ及びＱ成分に積算される。例えば、第１のシンボル（Ｓ１）の第１のサブキャリア（Ｃ１）に対応するＩ成分（Ｓ１Ｃ１：Ｉ）は、合計されてそれぞれの積算値（Ｓ１Ｃ１：Ｉ’）を生成する。別の例として、第２のシンボル（Ｓ２）の第２のサブキャリア（Ｃ２）に対応するＱ成分（Ｓ２Ｃ２：Ｑ）は、合計されてそれぞれの積算値（Ｓ２Ｃ２：Ｑ’）を生成する。積算値２４０は復調されてデータシンボル２４２が生成される。積算値２４０のデータシンボル２４２がエラーを含まない場合、データシンボル２４２が出力されて積算値２４０は破棄される。エラーを含む場合には、積算値２４０が保存され、データパケットが再送信される。この処理は、積算値２４０から復調したデータシンボル２４２がエラーを含まなくなるまで繰り返される。
【００３２】
同一のデータシンボル及び同一の変調方式に対応するデータ値の間でエネルギー値が積算されるので、データ信号は、積算した値において累積的に増加するものである。一方、時刻Ｔ１とＴ２とではチャンネルのノイズはランダムに異なるので、信号中のノイズ成分は、時刻ごとに互いにキャンセルしあう。このような性質から、積算値２４０は、受信したデータパケット２３２，２３４よりも良好な信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を示す。一例として、加法性白色ガウスノイズ（ＡＷＧＮ）に対しては、一つの実施態様では個別のデータパケットよりもおよそ３デシベルのＳＮＲの改善をもたらすことが試算されているが、図２に示すように、ＳＮＲは（３＋ｘ）デシベルに近似又は略等しくなっている。
【００３３】
図３は、１以上の実施の形態において、受信したデータシンボルを処理する方法を示す。ステップ３０２で、複数のデータチャンネル上でデータシンボルが（例えば、受信機及び／または信号処理回路によって）受信される。ステップ３０４で、受信したデータシンボルの時間位置が、チャンネル毎に判別される。ステップ３０６で、それぞれ異なる時間位置で受信されたエラーのある複数のデータシンボルからエネルギー値が積算される。ステップ３０８で、データシンボルが、積算したエネルギー値の関数として復旧される（例えば、図２を参照して説明した通りである）。
【００３４】
上述のように、いくつかの実施の形態においては、（例えば、ＱＡＭ等の）変調方式を適用し、キャリア信号の異なる位相成分（例えば、Ｉ及びＱ成分）を用いて、各シンボルの複数のデータ値を符号化する。図４は、１以上の実施の形態に係る、Ｉ及びＱ成分を含むデータシンボルの再送信及び復旧を行う第１の処理を示す。ステップ４０２で、データシンボルが受信される。判別ステップ４０４において、シンボルがエラーなしで受信された場合、当該シンボルはステップ４０５で出力される。それ以外の場合には、シンボルがエラーで受信され、かつ、再送信ではない場合（ステップ４０８において判別される）、ステップ４０６において、シンボルのＩ及びＱパラメータが、それぞれ、積算Ｉ及びＱ値として記憶される。そして、ステップ４１２において、データチャンネルが再送信のために監視され、及び／または再送信が要求される。
【００３５】
エラーで受信したシンボルが再送信のものではない場合（判別ステップ４０８で判別される）、現在のシンボルのＩ及びＱパラメータと、対応するその前のエラーのシンボルとが、ステップ４１０において積算される。データシンボルが、積算したＩ及びＱ値から復旧できない場合（判別ステップ４１４において判別される）、ステップ４１２において、データチャンネルが再送信のために監視され、及び／または再送信が要求される。あるいは、データシンボルが積算Ｉ及びＱ値から復旧可能な場合、積算Ｉ及びＱ値がリセットされ、復旧したシンボルがステップ４１６に出力される。
【００３６】
上述したように、いくつかの実施の形態においては、データパケットの送信及び／または再送信は、送信すべきデータシンボルの複数の複製を含んでよい。図５は、１以上の実施の形態に係る、データシンボルの複数の複製を含む送信からのデータの再送信及び復旧を行う第２の処理を示す。ステップ５０２において、データシンボルのＮ個の複製を含むデータパケットが受信される。ステップ５０６において、データシンボルのＮ個の複製のＩ成分のエネルギー値が積算され（および、それまでの積算値が利用可能であれば、それとともに積算される）、積算Ｉ値が生成される。同様に、ステップ５０８において、データシンボルのＮ個の複製のＱ成分のエネルギー値が積算され（および、それまでの積算値が利用可能であれば、それとともに積算される）、積算Ｑ値が生成される。ステップ５１０において、積算Ｉ及びＱ値からシンボルの値が判別される。
【００３７】
判別したシンボルの値がエラーを含まない場合、判別ステップ５１４において、シンボルが出力され、ステップ５１６において、積算値がリセットされる。それ以外の場合、判別したシンボルがエラーを含む場合、ステップ５１２において、積算値が記憶される。ステップ５１２において、データチャンネルが再送信のために監視され、及び／または再送信が要求される。図５に示す処理は、エラーを含まないデータシンボルが復旧されるまで、再送信の受信を通じて繰り返される。
【００３８】
いくつかの実施の形態においては、再送信の手法は、チャンネルの状態（例えば、エラー率及びＳＮＲ）に基づいて変更及び／または調整される。図６は、チャンネル状態に基づいて再送信処理を選択及び調整する処理を示す。この例では、Ａモード６０４及びＢモード６０６における１又は２の手法に応じて再送信が行われる。Ａモード６０４の動作の場合、図４を参照して説明したように、シンボルのエラーでの受信に応じて１のシンボルの再送信が行われる。Ｂモードでの動作の場合には、図５を参照して説明したように、シンボルのＮ個の複製が自動的に各送信／再送信に含まれる。
【００３９】
ステップ６０８において、Ｉ及びＱパラメータのエネルギー値が、図２乃至５を参照して説明したように、それぞれ積算される。ステップ６１０において、積算Ｉ及びＱ値に基づいてシンボルが判別されて出力される。ステップ６１２において、チャンネルの状態が判別される。ステップ６１４において、判別したチャンネル状態に基づいて再送信モードが選択される。この例では、チャンネルが高い信号対ノイズ比を示す場合、再送信Ａモードが選択される。このモードは、再送信が要求される可能性が低い場合にデータパケットサイズを減らす。一方、チャンネルが低い信号対ノイズ比を示す場合には、再送信Ｂモードが選択される。このモードは、各再送信においてデータシンボルの複数の複製を提供することで、再送信の回数を減らす。あるいは、ステップ６１６において、各再送信内の複製シンボルの個数を調整してもよい。一の実施態様においては、チャンネルの状態が悪化した場合、より大きな値のＮを適用し、チャンネルの状態が改善した場合にはより小さな値のＮを適用する。
【００４０】
図７は、１以上の実施の形態に係る、通信システムの一例を示すブロック図である。処理回路７２０（例えば、ＰＬＣネットワーク内の中央指令局）は、有線接続された１以上の通信チャンネル上でエンドポイント７１０から送信されたデータシンボルを受信するように接続されている。この例では、エンドポイントは、データ生成回路７１２（例えば、電力計）を備え、当該回路は、通信すべきデータを生成する。シンボルは変調回路７１４によって変調され、シンボル同期化回路７１８によって一時的に同期される。変調したシンボルは、チャンネル処理回路７１６に接続されたワイヤ上で送信される。データ処理回路７２０のチャンネル処理回路７２２は、送信されたデータシンボルを受信するように構成されている。シンボルは復調回路７２４によって復調され、シンボル同期化回路７２８によって同期される。分析復旧回路７２６は、エラーで受信したシンボルのエネルギー値を積算し、図１乃至６を参照して説明したように、積算したエネルギー値からシンボルの正しいデータ値を判別する。
【００４１】
図７のデータシンボルは、有線接続上で通信されたが、様々な実施の形態において、無線媒体上で送信されたシンボルのデータ値を復旧することができる。例えば、図８は１以上の実施の形態に係る、無線通信システムの一例を示すブロック図である。この例では、無線アクセスポイント８２０は、無線デバイス８１０から無線によって送信されたデータシンボルを受信するように接続されている。この例では、無線デバイス８１０は、データ生成回路８１２（例えば、電力計）を備え、当該回路は、通信すべきデータを生成する。シンボルは変調回路８１４によって変調され、シンボル同期化回路８１８によって一時的に同期される。変調したシンボルは、チャンネル処理回路８１６によって無線送信される。無線アクセスポイント８２０のチャンネル処理回路８２２は、送信されたデータシンボルを受信するように構成されている。シンボルは復調回路８２４によって復調され、シンボル同期化回路８２８によって同期される。分析復旧回路８２６は、エラーで受信したシンボルのエネルギー値を積算し、図１乃至６を参照して説明したように、積算したエネルギー値からシンボルの正しいデータ値を判別する。
【００４２】
本明細書に開示した処理は、様々な種類のアナログ／デジタル電気回路、あるいは、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくは、本明細書で開示した構成ならびにその均等物を含むハードウェア、あるいは１以上のこれらの組み合わせによって実現できる。例えば、データ処理装置は、チップ上のプロセッサ、コンピュータ、システム、あるいは、それらのそれぞれ複数、もしくはそれらの組み合わせ上で実行される指示を含むデータを処理する様々な異なる装置、機器、機械等であってもよい。当該装置は専用のロジック回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）あるいはＡＳＩＣ（アプリケーションスペシフィック集積回路）を備えることができる。また、当該装置は、ハードウェアに加えて、コンピュータプログラムに実行環境を与えるコード、例えば、プロセッサファームウェアを構成するコード、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラッフォームランタイム環境、仮想マシン、あるいはこれらの組み合わせを備えてもよい。当該装置及び実行環境は、様々な異なるコンピュータモデルインフラストラクチャ、例えば、コンピュータ及びグリッドコンピュータインフラストラクチャで配信されるウェブサービスを実現する。
【００４３】
本明細書に開示した処理及びロジックのフローは、１以上のコンピュータプログラムを実行する１以上のプログラム可能なプロセッサによって実行され、入力されたデータが処理され、出力データが生成される。処理及びロジックのフローは、専用のロジック回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）あるいはＡＳＩＣ（アプリケーションスペシフィック集積回路）によって実行することができ、これらは装置をも実現することができる。
【００４４】
コンピュータプログラムを実行するのに好適な処理は、例えば、専用及び汎用マイクロプロセッサ、任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１以上のプロセッサを含む。一般的に、プロセッサは、ＲＯＭあるいはＲＡＭもしくはそれらの両方から指示及びデータを受信する。コンピュータの本質的な要素は、指示に応じた動作を行うためのプロセッサと、指示及びデータを記憶するメモリ装置と、である。一般に、コンピュータは、さらにデータを記憶するための大容量ストレージ装置、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、あるいは光ディスク、を備え、あるいはデータを受信、送信等するために接続されている。しかしながら、コンピュータはそれらの装置を備えていなくてもよい。また、コンピュータは、別の装置、例えば、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ）、携帯型音楽あるいは映像プレイヤー、ゲーム機、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機、あるいは他の携帯型記憶装置（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ）等に内蔵されていてもよく、これらはほんの一例である。コンピュータプログラム指令及びデータを記憶する好適な装置としては、例えばＥＰＲＯＭやＥＰＲＯＭといった半導体メモリを含むあらゆる態様の不揮発性メモリ、媒体、記憶装置、ならびにフラッシュメモリ装置、内蔵型あるいは外付け型ハードディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭが挙げられる。プロセッサ及びメモリは、専用のロジック回路で置換することができ、あるいは、当該ロジック回路とともに用いることもできる。
【００４５】
本明細書で開示した実施の形態に係る発明の主題は、例えばデータサーバ等のバックエンド要素、あるいは、アプリケーションサーバ等のミドルウェア要素、もしくは、グラフィックユーザインターフェイスを含むクライアントコンピュータ等のフロントエンド要素を備えたコンピュータシステムにおいて実現可能である。当該システムのそれらの要素は、通信ネットワーク等のデジタルデータ通信の任意の態様あるいは媒体によって実現可能である。通信ネットワークの一例としては、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネットワーク（例えば、インターネット）、及びピアツーピアネットワーク（例えば、アドホックピアツーピアネットワーク）が挙げられる。
【００４６】
コンピュータシステムは、クライアント及びサーバを備えることができる。クライアント及びサーバは、一般的に、互いに離れた位置に配置され、典型的には、通信ネットワークを介して相互動作する。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行されてクライアント−サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって定められる。いくつかの実施の形態においては、サーバは、クライアント装置に（例えば、データを表示して当該クライアント装置を用いたユーザ操作からのユーザ入力を受け付けるため）、データを送信する。クライアント装置で生成されたデータ（例えば、ユーザ操作の結果）は、サーバにおいて、クライアント装置から取得可能である。
【００４７】
本明細書の開示は、具体的な実現態様の詳細を含むものであるが、本明細書に開示あるいは特許請求の範囲に記載した本発明の技術的範囲を限定するためのものではなく、むしろ、本発明の特定の実施の形態に係る特徴を説明するためだけのものである。本明細書に開示した複数の実施の形態に係る特定の特徴は、組み合わせて単一の実施の形態として実現してもよい。一方で、単一の実施の形態で説明した様々な特徴を、複数の実施の形態において、個別あるいは好適なサブコンビネーションとして採用することももちろん可能である。また、上記の説明においては、それらの特徴が特定の組み合わせにおいて動作するものとして説明するとともに特許請求の範囲に記載したが、特許請求の範囲に記載した組み合わせからの１以上のさらなる特徴を抽出してもよく、特許請求の範囲に記載した組み合わせをサブコンビネーションあるいはサブコンビネーションのバリエーションとして採用してもよい。
【００４８】
同様に、図面において特定の順序で動作を図示したが、これらの動作は必ずしも図示した特定の順序あるいは連続する順序で実行すべきものではなく、これらの動作は好ましい結果を得るために実行されるものである。特定の状況下では、マルチタスク及びパラレル処理が有効な場合もある。また、上述した実施の形態に係る様々なシステム要素の分離については、すべての実施の形態において要求されるものではなく、上述したプログラム要素及びシステムは、一般的に、単一のソフトウェアプロダクトとして一体化されていてもよく、あるいは、複数のソフトウェアプロダクトに実装されていてもよい。
【００４９】
上述した様々な実施の形態は、説明のためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。上述した説明及び図示に基づいた様々な応用や変更が、図示及び上述した例示的な実施の形態や用途に厳密に従うことなく可能であることは、当業者にとって容易に理解できるところである。例えば、場合によっては実現態様を個別の図面に示したが、１の図面から抽出した特徴を、他の図面における特徴と組み合わせてもよく、これは、当該組み合わせが図示あるいは説明されていないとしても実施可能な者である。本明細書及び実施の形態は、単なる例であり、本発明の真の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲に示されるものである。
【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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【国際調査報告】
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