[发明专利]具有自适应接口的电力线通信装置

说明书

对在先申请的交叉参考

根据美国专利法第119(e)条，本申请要求2011年6月30日提交的美国临时申请第61/503,060和2011年9月27日提交的美国申请第13/246,524的优先权，该专利的全部内容结合于此以供参考。

技术领域

本发明涉及电力线通信，具体地，涉及电力线通信装置及使用该电力线通信装置的系统。

背景技术

随着交换对数字内容（例如，MP3音频、MPEG4视频和数字照片）的日益增长的需求，已广泛地认识到需要改进数字通信系统。电力线通信（PLC）是这样一种技术：将数据编码成信号，并在并非用于供电的频带中在现有电力线上发射信号。因此，PLC影响现有电网的普遍存在性，以提供广泛的网络覆盖。此外，由于PLC使得能够从传统的电源出口存取数据，所以不需要在建筑物（或建筑物的不同部分）中安装新的线路。因此，PLC提供降低安装成本的额外优点。

参考图1，住户100典型地具有分布式干线线路系统（未示出），其由一个或多个环路、几个支线和一些回到接线盒112的配电组成。在其他结构中，分布式干线线路系统具有以星形结构从那里按特定路线环形的断路盒。为了举例，住户100具有四个房间104、106、108和120。每个房间104、106、108和120可具有不同数量的出口和其他干线连接。例如，房间104可仅具有一个连接122，房间106可具有两个连接124、126，房间108可具有三个连接128、130、132，并且，房间120可具有六个连接134、136、138、140、142、144。

因此，在住户100中的不同电源出口之间存在各种距离和路径。具体地，位于最靠近彼此的地方的出口是多插头带上的那些出口，离彼此最远的出口是不同环路的支线的端部上的那些出口（例如，花园棚屋和阁楼中的电源出口）。这些最远出口之间的通信通常通过接线盒112。尽管如此，大部分与特定电器（例如，家庭影院）相关的出口通常位于相对靠在一起的地方。

因为电力线和连接器的信道容量在其他特征中根据所发射的信号的频率而衰减，所以，已经开发了以相对低的频率（即，低于30MHz）发射信号从而获得适当发射距离的电流产生PLC系统。然而，这种低发射频率的使用限制了PLC系统可获得的最大数据吞吐量。最近仅具有超过30MHz延伸的电力线系统，其由于需要高于30MHz的更低的注入功率的规定而产生问题。此需求对在这些更高的频率范围中为PLC通信提供服务的收发器的动态范围提出了额外的要求。

用不同的PLC通信标准对接收模拟信号和入射调制信号的过程进行不同的处理。很多电力线通信标准已经定义。这些标准包括HomePlug1.0/1.1标准、HomePlug AV标准、CEPCA标准、数字家庭标准、IEEE 1901和ITU-T G.9960。目前的PLC方法通常包括一些对信号路径的模拟调节（例如，用于反混叠或平滑的低通滤波，或AC耦合以去除电力干线的低频[＜＜1KHz]高压分量）。然而，因为不同的PLC通信标准支持不同的通信频带、不同的调制、信道带宽等，PLC装置通常仅为单个PLC通信标准提供服务。与大多数通信系统一样，现有技术PLC系统的一个主要问题是，以合理的实现成本获得较高的吞吐量和较宽的覆盖面积，同时保持与现有技术的兼容性。因此，需要克服以上和其他问题的改进的PLC系统。

住户100内或其他房屋内的通信还可由无线局域网（WLAN）、蜂窝网络、毫米波通信（例如，60GHz）、无线个域网（WPAN）、电缆调制解调器网络、局域网（LAN）和其他通信技术来服务。这些通信类型中的每个具有其各自的好处和缺点。这些通信类型通常都不能在住户100（或其他房屋）内提供全面覆盖的解决方案。所有有线技术的缺点是其缺少机动性。所有无线技术的缺点是覆盖盲区，其是典型的，来自其他无线装置（包括竞争的无线装置、雷达等）的干扰，以及带宽限制。

发明内容