JPH08502152A - 電線経由通信用動力線カプラモデム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、現存のＡＣ配線を介して高速データ／情報を通信する改良電気通信装置を開示し、電気配線上で情報の電気的送信及び受信に対し、位相線形状態を与え、誘電体コアカプラを使用して、多重データ／情報ストリームを同時に送受する手段を提供するものである。又、本発明は、動力線、建物の配線、より２線式配線、同軸ケーブル又は、その他の配線等の従来の電線を介して、２つ又は、それ以上のマイクロプロセサに基づく装置又は、電子装置等をリンクする手段を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 電線経由通信用動力線カプラモデム装置 発明の分野 本発明は、電線を介して高速データを送信及び受信するために用いられる通信 装置に関するものである。更に詳述すれば、本発明は、高速データを、従来の電 線、又は建物内に現存の他の電力線、又は建物や構造物間に既存の動力線を介し て送信及び受信するための手段を提供するものである。 先行技術 現在、異なるタイプの情報を、電線を介して送信するのを可能にする種々の装 置がある。例えば、電気のアウトレットに容易に差し込むことができ、従来の配 線を介して、同じ建物内の他のアウトレットに情報を送るのを可能にする相互通 信システム（intercom）、ステレオシステム、スイッチ制御システム、及びライ ンキャリアモデム（line carrier modem）システム等がある。 上記従来の配線という用語には、建物、家屋又は他の構造物内に見られる配線 が含まれる。従来の配線は、ＡＣ動力線、電気配線、同軸ケーブル、より２線式 （twisted pair）ケーブル、電話線、アンテナ線、マルチベース（multi base） 又は、電気を配分できる他のいかなる配線であってもよい。 相互通信システム（intercom system）は周波数変調音声信号を電気ＡＣ配線 を介して搬送し、該音声信号は、電気配線の他のポイント又は、ソケット部で受 信され、元の音声成分に復調される。スイッチ制御システムは、複数の電気アウ トレットに差し込まれる複数の受信ステーション及び１つの電気アウトレットに 差し込まれる主スイッチ制御ステーションよりなっている。各受信ステーション には、それに差し込み可能のランプ又は、他の装置を設けてもよい。主スイッチ 制卸ステーションは、使用者が選択したボタンを押すのを可能にし、該ボタンは 、受信ステーションで選択された機器を点滅する様に切り換える。スイッチ制御 ステーションから受信ステーションに送られる情報は、一般に、従来の電気配線 に既存のＡＣ電圧の頂部で周波数変調され、周波数は、個々の受信ステーション で 受信される。各受信ステーションは、オン又はオフ位置への切り換えを指示する 特定の周波数に注意して傾聴する。ここでは、最も簡単な情報のみが、従来の配 線を介して送られる。 又、ラインキャリアモデム（line carrier modem）が設けられる。例えば、「 ラジオエレクトロニクス」 ８７−９１（１９８８年７月）のＫeith Ｎicholsに よる「１対のラインキャリアモデムの構築」に述べられている様なラインキャリ アモデムは、コンピュータ又は、パソコンに接続され、次いで電気アウトレット に差し込まれる。同じ電線のどこか他の場所で、別のコンピュータがラインキャ リアモデムの１つに接続され、又、電気アウトレットに差し込まれる。データは 、ラインキャリアモデムを介して、１つのコンピュータから他のコンピュータヘ 伝達される。一般に、上記の様なモデムは、コンピュータから単一のデータスト リーム（data stream）を取り、該データストリームを変調し、次いでそれを従 来のウォール配線内に存在するＡＣ電圧の頂部に配置する。この信号は、次いで 、第２のラインキャリアモデムに受け取られ、元のデータストリームに復調され るので、第２のコンピュータは、第１のコンピュータからデータを受け取ること ができる。 現在のラインキャリアモデムは、ボーレート（baud rate）が１９．２キロボ ー（Ｋbaud）又は、それ以下に制限されている。この制限は、主としてその設計 上、磁気又は鉄コアトランスを用いていることによるものである。これらの鉄コ アトランスは、ラインキャリアモデムからの、変調データストリームを従来の配 線に対して入れたり、切ったりするのに用いられる。これらの磁気コアカプラは 、電線の特性インピーダンスにインピーダンス整合されていないので、変調信号 は、ひずみを受ける。このひずみのため、送信及び受信ボーレー卜が１９．２キ ロボーに制限される。定在波に生じる問題により、現在のラインキャリアモデム には、スペクトル拡散技術（spread spectrum technique）が用いられる。定在 波は、磁気コアカプラーと電線とのインピーダンス整合の不良により生じ、その ため、キャリア周波数で無効カップリング（reactive coupling）が発生する。 定在波は、従来の配線上に空白点（null point）を生じ、その影響により空白点 で送信がキャン セルされる。鉄コア又は磁気コアトランスを有する現在の送信又は受信ラインキ ャリアモデムは、６０ヘルツ１２０ボルト電線から６０ヘルツの高調波の大部分 を除去するには不適当である。鉄コア又は、磁気コアトランス／カプラーは、又 、位相非線形（phase non-linear）であるので、従来の配線に沿って送られる変 調信号は、受信時、そして、次いで送信時に異なる位相のものとなる。この変調 信号の、電線へのカップリングと連係した、予知できない移相により、移相キー イング技術でのディジタルデータのコード化の使用が厳しく制限される。 現在では、産業界で、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮｓ）やエサー ネット（Ｅthernet）等のネットワークシステムが、多数のコンピュータステー ションを接続するのに選ばれている。これらのネットワークは、一般に、複数の コンピュータステーション及びネットワークサーバと、すべてのコンピュータシ ステムを接続するハード配線バス（hard wired bus）及び／又は電線よりなって いる。システム上の各コンピュータ又はステーションは、他の全てのコンピュー タ又はステーションに知られているアドレスを持っている。第１のステーション が第２のステーションと通信するには、それは、単に、適切なデータ情報を伴う バスに、第２のステーションのアドレスを送るだけでよい。情報は、適当なアド レスを有する第２のステーションにより受け取られる。第２のステーションは、 同じプロセスを用いて第１のステーションにデータを返送してもよい。 上記のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）やエサーネット（Ｅtherne t）システムは設備費が高価である。費用のかかる１つの理由は、購入費と、事 務所内に複雑な配線を行うための設備費とがあげられる。建築規定に適合するた めに、配線は、しばしば、床下や壁部を介して配設する必要がある。後日、シス テムを拡張するために、更に配線を配設する必要を生じる場合もある。 ローカル・エリア・ネットワークやエサーネットシステムは、極めて高速のレ ートでその通信回線を介してデータを送信する。この速度のレートは、同軸回線 では１０メガボー（Ｍbaud）まで、及びそれ以上、多重より２線式（multiple t wisted pair）回線では、約１メガボーに達する。現在のところ、事務所建物に ハ ード配線（hard wiring）の追加ケーブルを配設することなしにローカル・ネッ トワーク又はエサーネットシステムを拡張できるシステムは無い。前述の様に、 現在のラインキャリアモデムは、約１９．２キロボーでデータを送受できるにす ぎない。これらのモデムは、拡張の目的で既存のローカル・エリア・ネットワー ク・システムを現存のラインキャリアモデムにリンクする場合、全ネットワーク を低速化するか、又は、システムを作動不能とするので、エサーネット又はロー カル・エリア・ネットワークの拡張のためには有用ではない。発明の要約 本発明は、同時に電線により第２ステーションに送信するために、高速データ を受け、該高速データを多重変調信号に変換する第１ステーションを有する電線 を介して、該多重変調信号を送信及び受信する通信装置を含む。第２ステーショ ンは、同時に、多重変調信号を変調し、該信号を元の高速データに変換可能であ り、各ステーションは、電線と各ステーション間で多重信号を結合するための誘 電体コアカプラを有する。 前述の諸点に鑑み、本発明は、既存の従来の配線を介して１９．２キロボー（ Ｋbaud）を大巾に上回るボーレー卜でデータを送信及び受信することをその第１ の目的とする。 又、本発明は、ディジタルデータを送受信するのに移相キーイング技術（phas eshift keying technique）を用いることができる様に、位相線形方式（phaseli near fashion）で、従来の配線を介してデータを送受信することを、更にその目 的とする。 又、本発明は、定在波を除去するために、動力線カプラモデムを、送信用周波 数での電線の特性インピーダンスに抵抗的に整合せしめることを、別の目的とす る。定在波を除去することにより、動力線カプラモデムが、スペクトル拡散変調 ／復調技術（spread spectrum modulation／demodulation technique）を用いる ことなしに、送信及び受信を行うことが可能となる。 又、本発明は、従来の配線を介して、同時に、多重変調信号を送信及び受信す ることを、その別の目的とする。 又、本発明は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）又は、エサーネッ ト、トークンリング（Ｔoken Ｒing）等のネットワークシステムを設置及び拡張 する費用のかからない手段を提供することを更に、その別の目的とする。 又、本発明は、建物内に見られる既存の電気配線を介して、多数のコンピュー タ、又は、ステーションが通信するのを可能とすることを、更にその目的とする 。 又、本発明は、１つの建物内のワークステーション又は、コンピュータシステ ムが、他の建物内の多数のワークステーション及び／又はコンピュータシステム と通信可能とする様に、コンピュータシステムが、既存の動力線を介して建物間 で通信可能とすることを、更に、その目的とする。 又、本発明は、位相線形方式で、従来の配線を介して、明瞭なオーディオ又は 、ビデオ信号を送信及び受信することを、その別の目的とする。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の基本動力線キャリアモデム（Ｐower Ｌine Ｃarrier Ｍodem ：以下ＰＬＣＭと呼ぶ）のブロック図である。 図２は、直列入力及び出力を取り扱う様に構成したＰＬＣＭのブロック図であ る。 図３は、変調及び復調段階での直角移相キーイング（quadrature phase shift keying）を含むＰＬＣＭのブロック図である。 図４は、直角移相キーイングを含み、高速の直列入力及び出力を取り扱い可能 なＰＬＣＭのブロック図である。 図５は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）システム内で作動する様 に形成されたＰＬＣＭのブロック図である。 図６は、エサーネットシステム内で作動する様に構成されたＰＬＣＭのブロッ ク図である。 図７は、ＰＬＣＭを介して相互接続された多数のコンピュータ、プリンタ、及 び種々の装置を示す図である。 図８は、本発明の動力線カプラの結合トランスを示す図である。 発明の詳細な説明 本発明において、動力線カプラモデム（Ｐower Ｌine Ｃoupler Ｍodem：ＰＬ ＣＭ）は、従来の配線を介しての、高速データ通信手段を提供する。本発明にお いては、異なる、事前に選定した変調周波数で多重信号を変調で、次に結合して 、多重変調信号を、従来の配線を介して送出する。次いで、多重変調信号は、受 信され、分離され、個々に復調される。本出願人により出願中の特許出願番号第 ８２２，３２６号に開示される動力線カプラは、本発明では、多重変調信号を従 来の配線に乗せたり、それから検索したりするのに用いられている。これらのカ プラは、その事前に選定した周波数及びそれに接近した周波数で位相線形であり 、従来の配線に見られる動力線周波数（６０Ｈｚ）に関連した大部分のＡＣ高調 波を除去することができる。更に、ＰＬＣＭの作動は、３ＫＭの距離で１メガボ ー（ＭBaud）を越す速度に達することができる。送信は、直列形態よりもむしろ 並列形態であることが強調される。 好ましい実施例の説明 図１は、少なくとも２つの動力線カプラ（Ｃ₁−Ｃｎ）１８と同数の変調器（ Ｍ₁−Ｍｎ）１６及び復調器（Ｄ₁−Ｄｎ）２０よりなっている。通常ディジタル ビットストリームの形態のデータは、パソコン又は、マイクロプロセッサを基本 とする装置等の、並列ディジタルデータを送出可能な装置（図示せず）より得ら れる。データは、音声、ビデオ、ステレオ又は他のアナログ信号等のアナログ情 報であってもよい点を注目すべきである。 データは、並列入力１４を介してＰＬＣＭ１０に入る。データは、その関連変 調器（Ｍ₁−Ｍｎ）１６により、事前に選定した変調周波数に変調される。各デ ータストリームが変調器で変調された後、それは、その関連カプラ（Ｃ₁−Ｃｎ ）又は、動力線キャリア（ＰＬＣ）１８に送られる。各カプラ１８は、位相線形 方式で、変調（キャリア）周波数において、又は、その近傍で、それが接続され ているＡＣ動力線１２の特性インピーダンスに抵抗整合されている。各カプラ（ Ｃ₁−Ｃｎ）１８ は、互いに接続され、それらが従来の配線又は、ＡＣ動力線１２に接続されてい るので、結果として全ての変調データストリームが加算されたことになる。 図１に示す第２のＰＬＣＭは、第１のＰＬＣＭ１０と同一である。全ての変調 データストリームの加算したものは、ＡＣ動力線１２より第２のＰＬＣＭ１０に 入る。Ｆig．８に示すカプラ（Ｃ₁−Ｃｎ）１８はＡＣ動力線１２にインピーダ ンス整合され事前に選定されたフィルタ周波数において、位相線形となっている 。各カプラは、入ってくる信号をろ過し、単一の事前選定した変調データストリ ームを抽出する。変調されたデータストリームは、カプラ（Ｃ₁−Ｃｎ）１８か ら、関連する復調器（Ｄ₁−Ｄｎ）１６に送られる。各復調器１６は、第１のＰ ＬＣＭによって送られたデータを残すデータから変調キャリア信号を除去する。 このデータは、その関連並列出力線に加えられる。出力線は、データを、コンピ ュータ、プリンタ、又は他の電子装置等の並列ディジタル信号を受信可能の電子 装置に伝達する この全体の通信プロセスは、反対方向に繰り返すことができる。即ち、第２の ＰＬＣＭは、データを、ＡＣ動力線１２を介して、第１のＰＬＣＭに送ることが できる。並列入力１４及び出力２２線が作動し得る一般的なデータレー卜は、各 線について５０から１００キロシンボル／秒（Ｋsymbols／sec）の範囲内である 。ＰＬＣＭは、どの様なサイズの並行バスでも取り扱う様に構成でき、バス上の 信号は、ＤＣ電圧レベルから２進信号、多重アナログ信号のいずれのものでも可 である。 最大の通信距離は、各ディジタルビットストリームの原速度（raw speed）か ら算出できる。電子の速度３００，０００Ｋm／秒を、ビットストリームの速度 １００キロシンボル／秒（Ｋsymbols／sec）で割ると、３Ｋm／ビットが得られ る。通常、３００，０００Ｋm／秒の分数のみが、電子の速度と仮定されるので 、最大通信距離は２Ｋmに近くなる。 図２は、並列入力１４が、デマルチプレクサ２６に接続され並列出力が、マル チプレクサ２８に接続される基本ＰＬＣＭ１０を示す。この構成では、ＰＬＣＭ １０は、データストリームを送ることができる装置（図示せず）から入力線２４ 上 に、直列又は並列（ここでは「データストリーム」）データストリームを受け取 ることができる。デマルチプレクサ２６は、データストリームを受けて、それを 並列入力線用の並列データに変換する。ＰＬＣＭは、次に、上述の様に作動する 。要するに、並列入力線上の各信号は、変調され、次いで、ＡＣ動力線に結合さ れる。続いて、信号は第２ＰＬＣＭにより受け取られ、その内部で変調信号は、 ＰＬＣＭに結合され、分離され、ろ過され、復調され、並列出力線２２上に送り 出される。 並列出力線２２は、並列データを、元のデータストリームに再び変換するマル チプレクサに接続されている。このデータストリームは、直列又は、並列データ を受け取る様に設計された電子装置によって受信できる。 例えば、図７を参照して、パソコンＰＣＩには、それを介してデータを送出及 び受信するデータストリームポー卜を設けてもよい。ＰＣ１は、変調された形の データをＡＣ動力線に接続する第１のＰＬＣＭに、先ずデータストリームを送っ て、ＡＣ動力線を介して、ＰＣ２にデータを送ってもよい。第２のＰＬＣＭは、 変調データを受け、それを元のデータストリームに再変換し、次にデータを受け 取るＰＣ２に接続することができる。各送信は、目的地を予め選定する様に、ア ドレスを付けることができる。 基本ＰＬＣＭ構成は、各入力、又は、出力並列ライン毎に８０キロシンボル／ 秒（Ｋsymbols／sec）のシンボルレートを取り扱うことができるので、別の並列 線を追加すること、データ速度マルチプライアとして作動し、ボーレート（baud rate）及びＰＬＣＭの全体の処理能力を向上させる。例えば、各ＰＬＣＭに、 ２つの変調器と、復調器を用いるとすると、ＰＬＣＭの全体の処理能力は、８０ キロシンボル／秒×２＝１６０キロシンボル／秒となる。更に、ＰＬＣＭに８つ の変調器と復調器を用いると、ＰＬＣＭの全体の処理能力は、８０キロシンボル ／秒並列線×４並列線＝３２０キロボーとなる。 直角移相キーイング変調技術（Ｑuadrature phase shift keying modulation technique）を図３に示す。以下に説明する様に、直角移相は、ＰＬＣＭの各入 力線又は、出力線のボーレート（baud rate）を倍増するために、新規なＰＬＣ Ｍ内にも、うまく使うことができる。 図３は、ディジタルデータと、直角移相キーイング（ＱＰＳＫ）変調器３４内 に伝達する並列入力線１４を有する移相ＰＬＣＭ１０ａを示す。このＱＰＳＫ変 調器は、各２ビットのデータに対し、９０，１８０，２７０、又は３６０度の移 相を指定し、その様に変調周波数を移相する。例えば、データビット「００」は ９０度移相に指定され、「０１」は、１８０度移相に、「１０」は、２７０度移 相に、そして「１１」は、３６０度移相に指定される。この技術は、実質的に、 データを、２：１の比率に圧縮する。この様にして、各並列入力線の速度は、基 本ＰＬＣＭに述べた一般的変調技術に対して、係数２だけ増加する。 移相された変調信号は、ＰＬＣｓ１８によりＡＣ動力線１２に結合される。基 本ＰＬＣＭの場合の様に、全並列移相変調信号は、共に加算されて集塊（Ｃongl omerate）変調信号となり、ＡＣ動力線を介して、第２のＰＬＣＭ１Ｏａに送ら れる。ＡＣ動力線１２の他の部位に位置する第２のＰＬＣＭ１０ａ（図示せず） は、集塊変調信号を受け取り、分離し、カプラ１８で各別個の信号をろ過する。 ＰＬＣｓ１８は、空心トランスを用い、変調周波数でＡＣ動力線にインピーダ ンス整合されて相線形となっているので、コード化された移相は、それらを通過 する場合に、乱されない。各移相変調信号は、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路 ３６へ進む。ＰＬＬ３６は、特定の所定周波数を確保し、バンド巾はロックされ 、ＱＰＳＫ復調器３４に挿入される前にドリフトすることはない。ＰＬＬに対す る可能バンド巾は、５０ＫＨｚである。ここでは、他の周波数ロック回路も又、 同様に用いることができる。 ＱＰＳＫ復調器では、変調信号内の移相は、その元のディジタル形態に復調（ デコード）される。９０度移相は、「００」に復調され、１８０度移相は「０１ 」へ、等々と復調される。次いでデータストリームが関連並列出力データ線に送 り出される。 図２と同様に、図４は、どの様にしてマルチプレクサやデマルチプレクサ回路 が移相ＰＬＣＭ１０ａのボーレート（baud rate）を高速データストリーム入力 及び出力線のそれまで上昇せしめ得るかを示すものである。マルチプレクサは、 データストリーム入力線の入カデータを受取り、次いで、該データを多重化並列 データに変換し、並列入力線に接続する。各入力並列線上のデータレー卜は、並 列入力線の合計数で割った入カデータストリームの速度に等しい。並列入カデー タ線が多ければ多い程、ＰＬＣＭにより取り扱うことができるデータストリーム 入力線の速度は大きくなる。ＱＰＳＫ変調を用いると、各並列入力及び出力並列 データ線は、約１６０キロボーのボーレートで作動する。したがって、８入力及 出力データ線が用いられると、直角移相キーイング技術を用いるＰＬＣＭの全体 の処理能力は、４×１６０キロボーで、合計６４０キロボーとなる。８本以上の 入力及び出力データ線を用いると、著しくボーレートを増加することが出来る。 直角移相変調器（４状態変調器）の代わりに８状態移相変調器（８移相キー変 調器）（ＯＰＳＫＭ）を用いると、データの各３ビットは、各４５度シフトの移 相量を指定するのに用いられる。例えば、「０００」は４５度移相に指定され、 「００１」は、９０度移相に指定され、「０１０」は、１３５度に指定され、「 ０１１」は１８０度に、「１００」は、２２５度に、「１０１」は２７０度に、 「１１０」は３１５度に、「１１１」は３６０度にという様に、それそれに指定 された移相を得ることになる。この技術により、データは、３：１の比に圧縮さ れる。この様にして、各並列入力線の速度は、全体の入力線において３の係数に より増加する。ＯＰＳＫ変調と８本の並列入力線を用いて、各入力線処理能力は 、約８０キロシンボル／秒×４＝３２０キロシンボル／秒となる。８本の線を掛 け合せると、ＯＰＳＫ変調を用いるＰＬＣＭの合計処理能力は、約２．５メガシ ンボル／秒となる。 デマルチプレクサ回路２６は、図２で説明したのと同じ方法で作動する。図４ において、並列出力線２２は、ディジタルデータをＱＰＳＫ変調器３４から、マ ルチプレクサに伝達し、そこで、並列データからデータストリームデータにされ 、データスクリーン出力線３０に送り出される。 例えば、ＡＴＴＤＳＰ３２Ｃを用いて、ディジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ を 使うことが可能で、その中に、ＰＬＬ、ＯＰＳＫ ＭＯＤ／ＤＥＭＯＤをプログ ラムすることができる。キャリア感知多重アクセス／コリジョン検出（Ｃarrier Ｓense Ｍultiple Ａccess／Ｃollision ＤetectionをＰＬＣモデム内で取 り扱うことができる。フォワード誤差修正（ＦＥＣ・・・Ｆorward Ｅrror Ｃorr ection）及びデータ圧縮のみならずＬＡＮトラフイックの論理的分離（アドレサ ビリティ）を用いることが可能で、その全ては、中央演算装置（ＣＰＵ）で制御 される。 明らかに、６０ヘルツの主高周波間で選ばれる最適のキャリア周波数は、スぺ クトル中で、３０キロヘルツ毎にある。その場合、１：１の受信バンド内ノイズ （しきい値）は、約５−１５ミリボルトピークピーク値にすぎない。したがって 、下記のキャリア周波数で１０チャネルを使用できる。即ち、各チャネル及びＯ ＰＳＫに対して約２０−２４キロヘルツのバンド巾を用いて： Ｆ１＝１６５ ＫＨｚ，Ｆ２＝１９５ ＫＨｚ，Ｆ３＝２２５ ＫＨｚ， Ｆ４＝２５５ ＫＨｚ，Ｆ５＝２８５ ＫＨｚ，Ｆ６＝３１５ ＫＨｚ， Ｆ７＝３４５ ＫＨｚ，Ｆ８＝３７５ ＫＨｚ，Ｆ９＝４０５ ＫＨｚ， Ｆ１０＝４３５ ＫＨｚ。 同様に、チャネル当り約３３．３３キロシンボル／秒と１メガボーの最終速度 が達成できる。チャネルを増加するとモデムの価格が上り、又、スペクトル中で は、強い６０ヘルツ高調波は、６０キロヘルツ毎にすぎないので、以下のキャリ ア周波数で４チャネルのみが推奨され、一方、ノズルしきい値は、大略前述の通 りである。即ち、各チャネルとＯＰＳＫに対し約５０−５４キロヘルツのバンド 巾を用いて： Ｆ１＝２１０ ＫＨｚ，Ｆ２＝２７０ ＫＨｚ，Ｆ３＝３３０ ＫＨｚ， Ｆ４＝３９０ ＫＨｚ， 同様に、チャネル当り約３３．３３キロシンボル／秒と１メガボーの最終速度 が達成できる。又、１５０キロヘルツで第５チャネルを加えることも可能である 。ヨーロッパでは、動力線キャリア周波数規則が異なっている。１００キロヘル ツ 周波数以上の送信は許可されていないので、以下のキャリア周波数で４チャネル が推奨されている。即ち、各チャネルとＯＰＳＫに対し約９キロヘルツのバンド 巾を用いて： Ｆ１＝５６ＫＨｚ，Ｆ２＝６９ＫＨｚ，Ｆ３＝８２ＫＨｚ，Ｆ４＝９５ＫＨｚ。 最大最終速度は約２００キロボーになり得る。それらは５０キロヘルツパワーを 有するので、強い高調波がスペクトルの２５キロヘルツ毎に現われ、しきい値は 、大略１５−４０ミリボルトピークピークである。 図５と図６は、どの様にして、ＰＬＣＭと変調器／復調器回路が、ローカルエ リアネットワーク（ＬＡＮ）システム（図５）、又は、他のネットワークシステ ム（図６）に用いられるネットワークコントローラと共存して使用出来るかの例 を示す。これは、システムを相互接続するのに何ら配線を追加する必要がないの でローカルエリアネットワークシステム又は、エサーネットシステムを構成又は 、拡張するのに費用のかからない技術である。スターラン（Ｓtarlan）トークン リング（Ｔoken Ｒing）等の他のネットワークコントローラも、又使用可能であ る。更に、ノベル（Ｎovell）等の種々のタイプのネットワークソフトウェアを 使用することもできる。 本出願人の米国出願中の特許出願第８２２，３２６号（１９９２年１月１７日 出願明細書）に開示の動力線カプラ（ＰＬＣ’ｓ）は、その線形移相性の為に本 発明の実施例の１部となるものである。この動力線カプラは、他の部分ではノイ ズなしで、信号情報を従来の電気配線にのせ、かつ、それから検索することを可 能とし、又、建物内に見られる現存の電力ＡＣ配線で通信を可能にする。又、こ の動力線カプラは、建物の外の動力線を介して長距離通信をも可能とする。外部 配線に関するこれらの構成は、新しいケーブルを設置することなしに、建物から 建物への能率的なデータ通信を可能とする。動カラインカプラ（ＰＣＬ）を内蔵 するＰＬＣＭを用いると、どの様な形の現存の電気配線でも、１メガボーを越す 速度で通信を送受する手段となり得る。又、どの様なパソコン（ＰＣ）、プリン タ、或いは他の装置でもＰＬＣＭ１０，１０ａに接続することが出来る。標準コ ンセント（Ｓtan dard wall Ｓocket）に差し込んだＰＬＣＭは、装置が、建物１２の電気配線 を介して通信情報を送信及び／又は受信するのを可能にする。 多数の位相（位相Ａ,Ｂ,及びＣ）が存在し、ＰＬＣＭを介して通信すべき装置 が、別個の位相に接続されているならば、位相を一緒にリンクするのに簡単な回 路７０を用いることができるという点に注目すべきである。 以上、本発明の特定の実施例を開示したが、本発明は、これらの開示事項に限 定することを意図するものではなく、以下に述べる請求の範囲内で種々の変更及 び変形を加えてもよいことは勿論である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電線を介して多重変調信号を送信及び受信する通信装置であって、 第１ステーションと第２ステーションとを設け、 該第１ステーションは、高速データを受け、同時に電線を介して第２ステーシ ョンに送る様に多重変調信号に変換でき、第２ステーションは、多重変調信号を 復調すると同時に、該信号を高速データに変換して戻し、更に、 上記各ステーションには、電線と各ステーションとの間で多重変調信号を結合 する為の誘電体コアカプラを内蔵したことを特徴とする通信装置。 ２． 請求項１に記載の通信装置であって、誘電体コアカプラは、電線と各ステ ーション間の多重変調信号を位相線形方式で結合することを特徴とする通信装置 。 ３． 請求項１に記載の通信装置であって、電線は、どの様に従来の配線として もよいことを特徴とする通信装置。 ４． 請求項１に記載の通信装置であって、電線を介して送られる多重変調信号 は、３キロメータの距離を送り得ることを特徴とする通信装置。 ５． 請求項１に記載の通信装置であって、多重変調信号は、異なる別個の事前 に選択された周波数で変調され、次いで、組み合わされた多重化ディジタルデー タの組み合わせであることを特徴とする通信装置。 ６． 請求項１に記載の通信装置であって、高速データは、１００キロシンボル ／秒（Ｋsymbols／sec．）までのレートで伝わる直列データであることを特徴と する通信装置。 ７． 請求項１に記載の通信装置であって、各ステーションは、多重変調信号を 変調及び復調する場合に、直角移相キーイング技術（quadrature Ｐhase shif t Keying technique）を利用することを特徴とする通信装置。 ８． 請求項６に記載の通信装置であって、高速データは、少くとも１６０キロ ビット／秒（Ｋbits／sec）のレートで伝わる直列データであることを特徴とす る通信装置。 ９． 請求項１に記載の通信装置であって、各ステーションは、８移相キーイン グ技術（Ｏctaphase Ｓhift Ｋeying techique）を利用することを特徴とす る通信装置。 １０． 請求項７に記載の通信装置であって、該通信装置のデータ誤差の割合（ data error rate）が１０^-9以下であることを特徴とする通信装置。 １１． 高速で電線を介して合成変調信号を送信及び受信する通信装置であって 、 電線により相互に接続された第１ステーションと第２ステーションとを設け、 各ステーションは、多重入力及び出力データ線と、変調器と、復調器と、空心 カプラとより構成し、 多重出力データ線は、電気的情報を変調器に伝達し、１本のデータ線を各変調 器に入れ、 各々異なる事前に選択の変調周波数で作動する上記変調器は、対応する出力デ ータ線から受けた出力データを変調し、該変調データ信号を空心カプラに伝達し 、 移相線形で、事前に選択の変調周波数で電線とインピーダンス整合した各空心 カプラは、出力合成信号を作ることにより、各変調出力データ信号を電線に結合 し、 各空心カプラも、又、電線からの入力合成信号を受けると共に、並列入力変調 信号の位相に影響することなしに入力合成信号を並列入力変調信号に分け、該入 力変調信号を、復調器に伝達し、 各入力変調信号に対し１つづつ設けた各復調器は、入力変調信号を復調し、そ れを入力データとして入力データ線に伝達することを特徴とする通信装置。 １２． 請求項１１に記載の通信装置であって、全ての入力データ線が、入力デ ータ線の電気的情報を多重化して入力データストリーム線に入れるマルチプレク サに接続され、 全ての入力データ線は、出力データストリーム線の電気情報を非多重化して出 力データ線に入れるデマルチプレクサに接続されたことを特徴とする通信装置。 １３． 請求項１２に記載の通信装置であって、入力及び出力データストリーム 線は、個々に、入力又は出力データ線の数を掛けた約８０キロシンボル／秒（Ｋ s ymbol／sec）で作動することを特徴とする通信装置。 １４． 請求項１１に記載の通信装置であって、空心カプラは誘電体コアを有す ることを特徴とする通信装置。 １５． 請求項１１に記載の通信装置であって、入力及び出力データ線の電気的 情報は、アナログ情報であることを特徴とする通信装置。 １６． 請求項１２に記載の通信装置であって、復調器は復調の前に位相ロック ループ回路を内蔵することを特徴とする通信装置。 １７． 請求項１６に記載の通信装置であって、変調器と復調器は、直角移相キ ーイング回路（quadrature Ｐhase Ｓhift Ｋeying Ｃircuitry）を内蔵す ることを特徴とする通信装置。 １８． 請求項１６に記載の通信装置であって、変調器と復調器は、８移相キー イング回路（Ｏctaphase Ｓhift Ｋeying Ｃircuitry）を内蔵することを特 徴とする通信装置。 １９． 請求項１１に記載の通信装置であって、各ステーションは、マルチプレ クサ、デマルチプレクサ、直列入力線及び直列出力線よりなり、 各データストリーム出力線は、マルチプレクサに出力データを伝達し、 該マルチプレクサは、データストリーム出力データを多重出力データ線に多重 化して入れると共に、 各デマルチプレクサは、入力データ線から入力データを受けると共に、データ を非多重化して、データストリーム入力データとし、該入力データをデータスト リーム入力線に送ることを特徴とする通信装置。 ２０． 請求項１７に記載の通信装置であって、データストリーム入力線、及び データストリーム出力線は共に、約１メガボー（Ｍbaud）を越えるデータ速度で 伝達されることを特徴とする通信装置。 ２１． 複数の電子プロセサを、電線上で通信可能とする通信方法であって、 第１の電子プロセサに接続した第１エンコーダ／デコーダユニットと、第２の 電子プロセサに接続した、少くとも第２のエンコーダ／デコーダユニットとを設 け、第１と第２のエンコーダ／デコーダユニットの両方を電線に接続し、空心カ プラを用いるステップと、 第１の電子プロセサから第１のデータストリームを受けるステップと、 第１のデータストリームを多重並列データストリームに多重化するステップと 、 各並列データストリームを、異なる別個の事前に選択した変調周波数で変調し 、結果として多重変調データストリームを得るステップと、 多重変調データストリームを、組合せデータストリームとして組み合せるステ ップと、 電線上の組合せデータストリームを、位相線形方式で送るステップと、 第２のエンコーダ／デコーダユニットにおいて、組合せデータストリームを受 け取るステップと、 組合せデータストリームを、位相線形方式で、それぞれ異なる別個の変調周波 数で変調する多重変調データストリームに分けるステップと、 各変調データストリームを復調し、並列データストリームを創成するステップ と、 並列データストリームを非多重化して、単１の第２データストリームにするス テップと、 第２のデータストリームを、第２の電子プロセサに接続するステップとよりな ることを特徴とする通信方法。