[發明專利]特別用于配電系統的點到點通信系統

無效

• 申請號: 200980160612.4
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN102484502A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: D.W.里肯
• 申請（專利權）人: 阿克拉拉輸電線系統股份有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 丁藝;沙捷

相關申請的交叉引用

本申請要求提交于2009年5月29日的第61/182,483號美國專利申請的權益，在此結合其內容作為參考。

技術領域

本發明涉及通過配電網絡發送的通信；并且，更尤其地，涉及點到點通信系統，通過該點到點通信系統，信息可從在該配電網絡中的任意一個地點很容易發射到該網絡中任意的其它地點。

背景技術

輸電線通信系統在本領域中是已知的。典型的系統使公用電站(utility)能夠在其輸電線上將消息發送到諸如子站點的中心地點，或從中心地點將消息發送到連接到那個場所的大多數(如果不是所有)的客戶。這些消息涉及諸如在該客戶場所的當前用電狀況、發起請求以確定在服務區域之內是否已發生停電，或者，在用電高峰期間命令降低或關閉提供給該用戶場所處的負載的供電量的事宜。從曾向其發送消息的各個地點接收的應答使公用電站能夠確定其當前的操作狀態，以及，確定為改變(或預期改變)其操作環境而重新配置該配電系統可能需要做出的改變。

在近幾年，用電量顯著上升，使得，隨著時間推移，對公用電站提出的要求大大增加，并且目前許多公用電站難以為他們的客戶維持足夠的服務水平。類似地，對由這些公用電站用來支持它們的運作的當前通信系統提出的要求，也大大提高到使這些系統要及時提供公用電站要以其需要操作的水平進行操作所必需的信息已經變得很困難的程度。例如，在勉強連續的基礎上，公用電站所需要的信息量，已經膨脹到使通信系統需要的信息吞吐量(數據傳輸率)正處于，或接近于通信系統容量的極限的程度。

安裝、維護和升級這些通信系統是即耗時又昂貴的。一些系統需要例如遍及配電網絡以一定間隔設置路由器、中繼器或增強器(booster)，以確保維持足夠的信號水平，使得被發射出去的信息在接收端能夠恢復。此外，某些系統的操作產生了不期望的副作用，這些副作用可能會令公用電站的用戶煩惱。

本發明涉及點到點通信系統，解決了現有通信系統的這些問題以及其它問題。

發明內容

在本揭示內容中描述了尤其是用于公用電站的配電網絡的一種點到點通信系統，以將信息從網絡中的任意一個地點發送到該網絡中任意另一個地點。

該通信系統使用遍及網絡放置的收發機來發送和接收消息。收發機的發送部分包括具有電容器和電感器的諧振發送器，該電容器和電感器的值使該發送器能夠生成預定頻率的減幅正弦波形。該波形的生成受到控制以提供經調制的波形，該調制波形在存在公用電站生成的主波形的情況下經過配電網絡傳播。在眾多的調制方法中，點到點通信設備中采用的是開關鍵控(on-offkeying，OOK)、相移鍵控(phase?shift?keying，PSK)，和正交幅度調制(QAM)。收發機的接收器部分在該網絡的一些，或者所有三個相位(φ)上接收該減幅正弦波形。該接收器將所接收的信號合并，并對結果進行處理以獲得所發射的消息。

收發機可以是單個單元，或者單元的發送器和接收器部分可以是分開的多件設備。進一步地，收發機的兩個部分可由系統使用者選擇性地停用。

在此描述的點到點通信系統展現出超越常規系統的顯著優勢。例如，收發機的諧振發送器部分利用電抗性而不是電阻性的負載；并且因此，熱耗散要求低。另一個顯著優點。是本發明的系統需要安裝和操作的設備相對較小，并且消除了不必要的設備，明顯降低了安裝、維護和維修該通信系統的成本。此外，消除了由一些系統的操作導致的不想要的副作用。

本發明的通信系統的另一個優點是，獲得了比當前系統更高的數據傳輸率，因為所發射信號的每個符號包括了更多的比特。而且，在常規的通信系統中不實用的數字調制方案現在可很容易被采用。此外，提供更高數據傳輸的能力使得在常規系統中不可使用的安全協議也能夠很容易被采用，因此得以更好地保護傳輸。

本系統進一步的優點是，由收發機產生的減幅正弦信號可通過在該網絡內出現的多個電平發射，均不需要額外的設備，并且沒有明顯的信號衰減。

在本發明的另一個實施例中，采用了碼分多址(CDMA)技術，以更好地改善數據傳輸。

在下文中，其它的目的和特征將變得顯而易見或者將被指出。

附圖說明

本發明的目的，如在附圖中示出的說明性實施例中闡述的那樣來實現，這些附圖形成本說明書一部分。

圖1是被結合到公用電站配電網絡中的點到點通信系統的簡化示意圖；

圖2是本通信系統的收發機的發送器部分的示意圖；

圖3是收發機的接收器部分的框圖；