JP4889971B2 - Power line carrier communication system, communication method, communication apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、宅内の通信装置がその宅内の電力線を利用して、宅内の他の通信装置または宅外の通信装置と通信を行う電力線搬送通信技術に関する。   The present invention relates to a power line carrier communication technique in which a communication device in a home uses a power line in the home to communicate with another communication device in the home or a communication device outside the home.

電力線(一般に電灯線とも称する)を利用して通信を行う電力線搬送通信は150kHzから450kHzを利用するものと、2MHzから30MHzを利用するものがあり、日本では前者の周波数帯を利用する装置のみ認可されている。近年、後者の周波数帯を利用する装置が米国において認可され、日本においても現在認可に向けて利用条件の検討が行われている。後者の周波数帯を利用する通信装置は高速伝送が可能であることから、様々な用途が提案されており、今後普及が進むことが予想される。
なお、電力線搬送通信について開示されている特許文献として、たとえば以下のものを挙げることができる。
There are two types of power line carrier communications that use power lines (generally referred to as power lines) that use 150 kHz to 450 kHz, and those that use 2 MHz to 30 MHz. In Japan, only devices that use the former frequency band are approved. Has been. In recent years, devices using the latter frequency band have been approved in the United States, and in Japan, the use conditions are currently being studied for approval. Since the communication device using the latter frequency band is capable of high-speed transmission, various uses have been proposed, and it is expected that it will spread in the future.
In addition, the following can be mentioned as patent documents currently disclosed about power line carrier communication, for example.

特開2001−197146号公報JP 2001-197146 A 特開2001−268045号公報JP 2001-268045 A 特開2002−077099号公報JP 2002-077099 A 特開2002−368831号公報JP 2002-368831 A

ところで、電力線を利用する通信装置には様々な方式が存在する。例えば、変調方式としてはASK(Amplitude Shift Keying)、FSK(Frequency Shift Keying)、PSK(Phase Shift Keying)などがあり、伝送方式としては単一キャリア方式、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式があり、またスペクトラム拡散方式といった方式も利用されている。これらの仕様が異なると互いに通信することができない。同じOFDM方式であっても、占有帯域幅、サブキャリア間隔、サブキャリアの変調方式、同期信号、符号方式、アクセス制御方式、データフォーマットなどの仕様のうちどれか1つでも異なると互いに通信することができない。
このように、電力線搬送通信では、互いに通信することのできない異なる方式の装置が同じ家庭に存在すると、両者の送信信号が衝突を起こし通信不良が発生する。最悪の場合には双方とも全く通信することができない状況が発生する。今後電力線搬送通信システムが普及したときには、通信装置間の共存問題が顕著となることが予想される。
By the way, there are various methods for communication devices using a power line. For example, there are ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), etc. as modulation schemes, and there are single carrier scheme and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme as transmission schemes, A method such as a spread spectrum method is also used. If these specifications are different, they cannot communicate with each other. Communicate with each other if any one of the specifications, such as occupied bandwidth, subcarrier spacing, subcarrier modulation scheme, synchronization signal, coding scheme, access control scheme, data format, etc., is different even in the same OFDM scheme I can't.
In this way, in power line carrier communication, when devices of different systems that cannot communicate with each other exist in the same home, the transmission signals of both cause a collision and a communication failure occurs. In the worst case, a situation occurs in which both cannot communicate at all. When power line communication systems become widespread in the future, coexistence problems between communication devices are expected to become prominent.

ここで、通信方式が異なる通信装置を同一ネットワークで共存させるための従来の無線通信技術として以下の(1)〜(3)を、現状そのままでは電力線搬送通信に適用することが難しい理由について、以下順に説明する。
(1)キャリアセンスを用いた共存
(2)周波数分割による共存
(3)時分割による共存
Here, the reason why it is difficult to apply the following (1) to (3) as the conventional wireless communication technology for coexisting communication apparatuses having different communication methods in the same network to the power line carrier communication as it is. These will be described in order.
(1) Coexistence using carrier sense (2) Coexistence by frequency division (3) Coexistence by time division

(1)キャリアセンスを用いた共存
キャリアセンスを用いた通信では、各通信装置は、送信前に伝送路を観測して受信電力レベルから他の通信装置が送信中でないことを確認した後にデータを送信する。
しかしながら、電力線搬送通信システムにおいて、各通信装置は、家電機器が発生する雑音、アマチュア無線や短波放送の信号を周波数的にあるいは時間的に避けて通信するよう仕組まれ、非常に小さなSN比の環境で通信を行っている。さらに電力線は分岐が多数ある上、インピーダンスの整合がとれない伝送路であり、受信点における周波数特性は複雑な特性となっている。
したがって、受信信号レベルのような単純なキャリアセンスでは方式の異なる通信装置の有無の判別が困難である。なお、無線LAN(IEEE802.11)ではキャリアセンスの精度を向上するために互いのプリアンブルを検出する方法も採用しているが、方式の異なる装置間では利用できない。
(1) Coexistence using carrier sense In communication using carrier sense, each communication device observes the transmission path before transmission and confirms that no other communication device is transmitting from the received power level. Send.
However, in a power line carrier communication system, each communication device is designed to communicate by avoiding noise generated by home appliances, amateur radio and shortwave broadcast signals in terms of frequency or time, and an environment with a very small SN ratio. We are communicating with. Furthermore, the power line is a transmission line that has many branches and impedance cannot be matched, and the frequency characteristics at the reception point are complicated.
Therefore, it is difficult to determine the presence / absence of a communication apparatus of a different method by simple carrier sense such as the received signal level. The wireless LAN (IEEE 802.11) employs a method of detecting each other's preamble in order to improve the accuracy of carrier sense, but it cannot be used between devices of different systems.

(2)周波数分割による共存
周波数分割による共存とは、各通信装置が利用する周波数帯を違えることで、各通信装置の送信信号の衝突を回避し、互いに干渉せず共存させる方法である。
(2) Coexistence by frequency division Coexistence by frequency division is a method in which collision of transmission signals of each communication device is avoided by making the frequency band used by each communication device different and coexist without interfering with each other.

図1に、電力線搬送通信における宅内のシステム構成を示す。
図1において、分電盤10からは複数の電灯線が配線されていて、各電灯線にはコンセントや照明装置を初めとする様々な家電製品が接続されている。図1では、分電盤10からは電灯線11、12が取り出されている。電灯線11には通信装置13,14,17が接続されている。また、電灯線12には通信装置15,16,18が接続されている。図1に示すシステムにおいて、通信装置13,14は同じ通信方式の装置であり、通信装置15,16、そして通信装置17,18は、それぞれ別々の通信方式を採用する装置である。かかる場合、通信装置13と通信装置14の間、通信装置15と通信装置16の間、通信装置17と通信装置18の間は互いに通信可能であるが、通信方式の異なる組合せ、例えば通信装置13と通信装置15の間、通信装置15と通信装置17の間では通信することができない。このような通信方式が異なる通信装置が複数存在する状況では、電灯線上の送信信号の衝突が生じる可能性がある。
FIG. 1 shows an in-house system configuration in power line carrier communication.
In FIG. 1, a plurality of lamp lines are wired from the distribution board 10, and various household appliances such as an outlet and a lighting device are connected to each lamp line. In FIG. 1, lamp lines 11 and 12 are taken out from the distribution board 10. Communication devices 13, 14, and 17 are connected to the power line 11. In addition, communication devices 15, 16, and 18 are connected to the power line 12. In the system shown in FIG. 1, the communication devices 13 and 14 are devices of the same communication method, and the communication devices 15 and 16 and the communication devices 17 and 18 are devices that adopt different communication methods. In such a case, communication is possible between the communication device 13 and the communication device 14, between the communication device 15 and the communication device 16, and between the communication device 17 and the communication device 18, but different combinations of communication methods, for example, the communication device 13 Communication between the communication device 15 and the communication device 15 is not possible. In a situation where there are a plurality of communication apparatuses having different communication methods, there is a possibility that transmission signals on the power line collide.

図1に示した、宅内の電力線搬送通信システムにおいて、周波数分割による共存方法を適用した場合には、たとえば図2に示すように、通信装置13と通信装置14が利用する周波数と、通信装置15と通信装置16が利用する周波数と、通信装置17と通信装置18が利用する周波数とがそれぞれ重ならないように、通信帯域が割り当てられる。
各通信帯域から十分離れた周波数では送信電力が40〜50dB程度低減されるが、近接する周波数帯同士では、各通信装置が送信する信号の帯域外漏洩を十分に低減することができないため、図3に例示するように、バンドギャップを設けることで互いの干渉を低減させるようにするのが一般的である。
When the coexistence method by frequency division is applied to the power line carrier communication system in the house shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 2, the frequency used by the communication device 13 and the communication device 14, and the communication device 15 The communication band is allocated so that the frequency used by the communication device 16 and the frequency used by the communication device 17 and the communication device 18 do not overlap each other.
The transmission power is reduced by about 40 to 50 dB at a frequency that is sufficiently away from each communication band, but leakage between signals transmitted from each communication device cannot be sufficiently reduced between adjacent frequency bands. As illustrated in FIG. 3, it is common to reduce mutual interference by providing a band gap.

しかしながら、電力線搬送通信における信号減衰は50dBあるいはそれ以上であることが多いために、帯域外漏洩信号であるのか、減衰信号であるのかを区別することができず、実際には通信装置間の送信信号の干渉を防止できない。
この点について、図4に示す宅内の電力線搬送通信システムを参照して、具体的に説明する。
However, since signal attenuation in power line carrier communication is often 50 dB or more, it cannot be distinguished whether it is an out-of-band leakage signal or an attenuation signal. Cannot prevent signal interference.
This point will be specifically described with reference to the in-home power line carrier communication system shown in FIG.

図4に示す電力線搬送通信システムでは、通信装置13と通信装置15が同じコンセントあるいは非常に近い場所に設置されている。
図4において、分電盤10から電灯線11,12が引き出されている。電灯線11には通信装置13,14,15が接続されている。通信装置13と15は同じコンセント19に接続されている。一方、電灯線12には通信装置16が接続されている。通信装置15と通信装置16は分電盤を介して通信を行っているために伝送距離が長く、かつ、多くの分岐を通過しているために、信号の減衰が大きい。また、通信装置13は通信装置15の近くに存在するために、通信装置13からの送信信号が通信装置15によって非常に強く受信される。
このとき、通信装置15が受信する、通信装置13からの信号と、通信装置16からの信号の受信電力レベルを図5に示す。図5に示すように、通信装置16からの信号の減衰が大きいため、その信号の通信装置15における受信レベルは、通信装置13の送信信号の帯域外漏洩電力レベルとほぼ同じとなって、通信装置15が通信装置16からの信号を正しく受信することが難しい状態となる。
対策として、帯域外漏洩電力をさらに低減させるフィルタを設けることも考えられるが、通信装置の組合せに応じて通信周波数が変更され、伝送速度に応じて通信帯域幅を変える場合があるため、個々の通信ごとに周波数、帯域幅を可変としたバンドパスフィルタが必要となって現実的でない。
In the power line carrier communication system shown in FIG. 4, the communication device 13 and the communication device 15 are installed in the same outlet or a very close place.
In FIG. 4, the lamp wires 11 and 12 are drawn from the distribution board 10. Communication devices 13, 14, 15 are connected to the power line 11. The communication devices 13 and 15 are connected to the same outlet 19. On the other hand, a communication device 16 is connected to the power line 12. Since the communication device 15 and the communication device 16 communicate via the distribution board, the transmission distance is long and the signal passes through many branches, so that the signal attenuation is large. Further, since the communication device 13 exists near the communication device 15, the transmission signal from the communication device 13 is received very strongly by the communication device 15.
At this time, the received power level of the signal from the communication device 13 and the signal from the communication device 16 received by the communication device 15 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, since the attenuation of the signal from the communication device 16 is large, the reception level of the signal in the communication device 15 is almost the same as the out-of-band leakage power level of the transmission signal of the communication device 13, and the communication It becomes difficult for the device 15 to correctly receive the signal from the communication device 16.
As a countermeasure, it may be possible to provide a filter that further reduces out-of-band leakage power, but the communication frequency may be changed depending on the combination of communication devices, and the communication bandwidth may be changed depending on the transmission speed. A bandpass filter with variable frequency and bandwidth is required for each communication, which is not practical.

(3)時分割による共存
時分割による共存とは、各通信装置が信号を送信するタイミングを異ならせることで互いに共存できるようにする方法である。図1に示した電力線搬送通信システムにおいて、時分割による共存方法では、たとえば図6に示すように、各通信装置13〜18による送信信号が時間的に重ならないようにする。
時分割による共存の方法では、各通信装置は自分自身が送信しないときには出力をほぼ完全に停止させることが可能であり、互いの信号による干渉はほとんど生じないが、実際には各通信装置間を調停するためのアクセス制御装置が必要となり、これを短期間ですべての家庭内に実装することは難しいという課題がある。
この点について、図7に示す電力線搬送通信システムを参照して説明する。
(3) Coexistence by time division Coexistence by time division is a method of allowing each communication apparatus to coexist by changing the timing at which signals are transmitted. In the power line carrier communication system shown in FIG. 1, in the coexistence method using time division, for example, as shown in FIG. 6, the transmission signals from the communication devices 13 to 18 are prevented from overlapping in time.
In the method of coexistence by time division, each communication device can stop the output almost completely when it does not transmit itself, and there is almost no interference due to each other's signal. An access control device for arbitration is required, and there is a problem that it is difficult to implement this in all homes in a short period of time.
This point will be described with reference to the power line carrier communication system shown in FIG.

図7に示す電力線搬送通信システムは、アクセス制御装置20が付加された点のみ、図1に示したシステムと異なる。すなわち、図1のシステム同様、通信装置13と通信装置14の間、通信装置15と通信装置16の間、通信装置17と通信装置18の間は互いに通信可能であるが、通信方式の異なる組合せ、例えば通信装置13と通信装置15の間、通信装置15と通信装置17の間では通信することができない。
図7において、アクセス制御装置20は各通信装置がどのタイミングで送信するかを指示する装置で、時分割で各通信装置を共存させるための調停機能を有する装置である。仮に、すべての通信装置13〜18が同一の通信方式を採用している場合には、このアクセス制御機能は、通信装置13〜18のうち1台(親機)に組み込むことも可能であるが、異なる方式の通信装置同士を時分割で共存させるためには、図7に示したように、アクセス制御装置20は各通信装置から独立してネットワーク上に設ける。そして、このアクセス制御装置20は、複数の通信方式に対応したうえで、各通信装置からの送信要求を調停し、各通信装置に送信タイミングを指示する必要があるので、かなり複雑な構成とならざるを得ない。
すなわち、時分割による共存方法は、周波数分割による共存方法と比較して、原理的に実現不可能ではないが、上述したアクセス制御装置を各家庭に実装しなければならず、実現に時間がかかる。
The power line carrier communication system shown in FIG. 7 is different from the system shown in FIG. 1 only in that an access control device 20 is added. That is, as in the system of FIG. 1, communication is possible between the communication device 13 and the communication device 14, between the communication device 15 and the communication device 16, and between the communication device 17 and the communication device 18, but different combinations of communication methods. For example, communication cannot be performed between the communication device 13 and the communication device 15 and between the communication device 15 and the communication device 17.
In FIG. 7, an access control apparatus 20 is an apparatus that instructs at what timing each communication apparatus transmits, and has an arbitration function for allowing each communication apparatus to coexist in a time division manner. If all the communication devices 13 to 18 adopt the same communication method, this access control function can be incorporated in one of the communication devices 13 to 18 (master unit). In order to allow communication devices of different systems to coexist in a time-sharing manner, as shown in FIG. 7, the access control device 20 is provided on the network independently from each communication device. The access control device 20 needs to arbitrate the transmission request from each communication device and instruct the transmission timing to each communication device after supporting a plurality of communication methods. I must.
That is, the coexistence method based on time division is not impossible in principle as compared with the coexistence method based on frequency division, but the above-described access control device must be installed in each home and takes a long time to realize. .

以上説明したように、従来の電力線搬送通信システムにおいては、通信方式が異なる複数の通信装置を同一ネットワーク内で共存させることが困難であることが課題である。   As described above, in the conventional power line carrier communication system, it is difficult to allow a plurality of communication apparatuses having different communication methods to coexist in the same network.

なお、上記特許文献1〜3は、同一の通信方式において、低速の通信装置と高速の通信装置を周波数分割で共存させる電力線搬送通信システムについて開示しているが、この技術では上記課題を解決することができない。また、上記特許文献4には、上記アクセス制御装置に相当する管理プロセッサによって、通信方式が異なる複数の通信装置を時分割制御する方法について開示しているが、その具体的な実現方法、たとえば時分割を行うための基準タイミングの生成方法について開示されていない。   In addition, although the said patent documents 1-3 are disclosing the power line carrier communication system which makes a low-speed communication apparatus and a high-speed communication apparatus coexist by frequency division in the same communication system, this technique solves the said subject. I can't. In addition, Patent Document 4 discloses a method for performing time-sharing control of a plurality of communication devices having different communication methods by a management processor corresponding to the access control device. A method for generating a reference timing for performing the division is not disclosed.

上述した課題は、共存できない通信装置がそれぞれ帯域保証型通信を行うときに、一層顕著になる。帯域保証型通信とは、一定の伝送速度を維持することが必要な通信である。
図8に、宅内に配設された通信装置が、TV(Television)やPC(Personal Computer)などに内蔵され、電灯線を介して通信を行う通信装置による通信例を模式的に表す。図8において、たとえばビデオサーバ(Video Server)からTVに対する画像データの伝送(COM1)、オーディオサーバ(Audio Server)からオーディオ機器(Audio)に対する音声データの伝送(COM2)などのリアルタイム伝送などが、帯域保証型通信に相当する。
コンテンツのダウンロードなど一定の伝送速度を維持する必要のないベストエフォート型通信とは異なり、帯域保証型通信では、帯域保証型通信を行う複数の通信装置により送出された信号が電灯線上で衝突すると、データ再送などのリカバリー方法をとることができない。この信号の衝突は、図8では、たとえばTVにおける画像の乱れとしてユーザに視認されてしまう。
The above-described problem becomes even more prominent when communication apparatuses that cannot coexist each perform bandwidth guaranteed communication. Bandwidth-guaranteed communication is communication that needs to maintain a constant transmission rate.
FIG. 8 schematically shows an example of communication by a communication apparatus installed in a house, which is built in a TV (Television), a PC (Personal Computer), or the like and performs communication via a power line. In FIG. 8, for example, real-time transmission such as transmission of image data from a video server (Video Server) to a TV (COM1), transmission of audio data from an audio server (Audio Server) to an audio device (Audio) (COM2), etc. Corresponds to guaranteed communication.
Unlike best-effort communication that does not need to maintain a constant transmission speed, such as downloading content, in bandwidth-guaranteed communication, when signals sent by multiple communication devices that perform bandwidth-guaranteed communication collide on the power line, Recovery methods such as data retransmission cannot be taken. In FIG. 8, this signal collision is visually recognized by the user as, for example, image disturbance on the TV.

また、以上の説明では、宅内の同一ネットワーク内の共存について言及してきたが、隣接する家屋でそれぞれ行われる通信についても、通信装置の共存が問題となる場合がある。   In the above description, the coexistence within the same network in the home has been mentioned, but the coexistence of communication devices may be a problem for communications performed in adjacent houses.

図9は、隣接する2つの家屋でそれぞれ行われる電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。
図9において、家屋107,108には、それぞれ分電盤102,104が取り付けられる。この分電盤102,104は、それぞれ低圧配電線101,103を介して、共通の宅外変圧器100に接続される。宅外変圧器100は、他の宅外変圧器105とともに、中圧配電線106を介して、図示しない発電所から給電を受ける。家屋107では、通信装置21_1,21_2間で電力線搬送通信が行われ、家屋108では、通信装置22_1,22_2間で電力線搬送通信が行われる。
なお、実際には、図9に例示した図と異なり、1つの宅外変圧器100から2軒の家屋だけでなく、通常数軒〜10数軒の家屋に低圧配電線を用いて商用電源が供給される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a system configuration of a power line carrier communication system performed in each of two adjacent houses.
In FIG. 9, distribution boards 102 and 104 are attached to houses 107 and 108, respectively. The distribution boards 102 and 104 are connected to a common outdoor transformer 100 via low-voltage distribution lines 101 and 103, respectively. The outside transformer 100 is supplied with power from a power plant (not shown) through the intermediate voltage distribution line 106 together with other outside transformers 105. In the house 107, power line carrier communication is performed between the communication devices 21_1 and 21_2, and in the house 108, power line carrier communication is performed between the communication devices 22_1 and 22_2.
Actually, unlike the diagram illustrated in FIG. 9, not only two houses from one out-of-home transformer 100 but also a few to ten or so houses are usually supplied with commercial power using low-voltage distribution lines. Supplied.

図9において、家屋107,108の各家屋内で行われる電力線搬送通信による送出信号は、低圧配電線101,103、分電盤102,104、電力計(図示しない)などによって減衰されるため、たとえば家屋107内の通信装置21_1が送出した信号が家屋108内の電力線搬送通信システムに影響を及ぼす場合は少ないと考えられるが、集合住宅のように近接した家屋間では、1つの住宅内の通信装置からの信号が他の住宅内に漏洩し、その信号を他の住宅内の通信装置が送出する信号と衝突する場合があり得る。   In FIG. 9, since the transmission signal by the power line carrier communication performed in each house of the houses 107 and 108 is attenuated by the low voltage distribution lines 101 and 103, the distribution boards 102 and 104, a power meter (not shown), etc., For example, it is considered that the signal transmitted from the communication device 21_1 in the house 107 has little effect on the power line carrier communication system in the house 108, but communication between one house is close between adjacent houses such as an apartment house. There is a possibility that a signal from the device leaks into another house and collides with a signal transmitted by a communication device in another house.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数の通信装置による通信を共存させた電力線搬送通信システム、通信方法、並びに、そのための通信装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a power line carrier communication system, a communication method, and a communication device therefor in which communication by a plurality of communication devices coexists. There is.

上記課題を克服するために、本発明の第1の観点の電力線搬送通信システムは、電力線に共通に接続可能な複数組の第1通信装置として、当該電力線に共通に接続された状態において各々の組内でデータを通信し且つ他の組との間では互いにデータ通信することができない複数組の第1通信装置を有する電力線搬送通信システムであって、前記複数組の第1通信装置は、前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した基準タイミングを、前記電力線においてデータ通信による信号電力の変化が検出されない場合において決定する第1タイミング生成部を有する第1通信装置を含み、前記商用電源電圧の周期に同期した前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いてデータ通信する、第1の組の第1通信装置と、前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングを、前記第1の組の第1通信装置より決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定する第2タイミング生成部を有する第1通信装置を含み、前記複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いてデータ通信する、第2の組の第1通信装置と、を含み、前記第1の組の第1通信装置および前記第2の組の第1通信装置は、各々の通信区間を用いて、組毎のデータ通信を時分割に実行する。 In order to overcome the above-described problems, the power line carrier communication system according to the first aspect of the present invention includes a plurality of sets of first communication devices that can be commonly connected to a power line. A power line carrier communication system having a plurality of sets of first communication devices that communicate data within a set and cannot communicate with each other , wherein the plurality of sets of first communication devices include: the reference timing synchronized with the period of the commercial power supply voltage supplied to the power line includes a first communication apparatus that changes in signal power due to data communication Te said power line smell has a first timing generator for determining when not detected , out of said plurality of communication sections dividing the interval of the reference timing synchronized with the period of the commercial power supply voltage, by using the communication section immediately after the reference timing data Communicating, first communication device of the first set, the data immediately following the in the detection process of the reference timing, the commercial power source each candidate timing for a plurality of candidate timings corresponding to a plurality of phase angle of the voltage input A change in signal power due to transmission is detected, and among the plurality of candidate timings, a candidate timing at which the change in signal power due to data transmission is detected most frequently after a predetermined number of times is determined as the first communication device of the first set Including a first communication device having a second timing generation unit that is set to a common reference timing used for its own communication control as a reference timing determined by one of the plurality of communication sections , immediately after the reference timing. data communication using a communication path other than the communication section, a first communication device of the second set, wherein the first communication of the first set of devices and Serial second set of the first communication apparatus using respective communication section executes the time-division data communication each set.

上記課題を克服するために、本発明の第2の観点の通信方法は、電力線に共通に接続可能な複数組の第1通信装置として、当該電力線に共通に接続された状態において各々の組内でデータを通信し且つ他の組との間では互いにデータ通信することができない複数組の第1通信装置を有する電力線搬送通信システムにおける通信方法であって、前記複数組の第1通信装置のうちの、第1の組の第1通信装置が、当該第1の組の第1通信装置のうちの、いずれかの第1通信装置に設けられた第1タイミング生成部により、前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した基準タイミングを、前記電力線においてデータ通信による信号電力の変化が検出されない場合において決定し、前記商用電源電圧の周期に同期した前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いてデータ通信し、前記複数組の第1通信装置のうちの、第2の組の第1通信装置が、当該第2の組の第1通信装置のうちの、いずれかの第1通信装置に設けられた第2タイミング生成部により、前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングを、前記第1の組の第1通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、前記複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いてデータ通信し、前記第1の組の第1通信装置および前記第2の組の第1通信装置は、各々の通信区間を用いて、組毎のデータ通信を時分割に実行する。 In order to overcome the above-described problems, the communication method according to the second aspect of the present invention includes a plurality of sets of first communication devices that can be connected in common to a power line, and each set is connected to the power line. in a communication method in the power line carrier communication system having a plurality of sets of the first communication device can not communicate data with each other between and other set communicate data, among the plurality of sets of the first communication device the first set of the first communication device, of the first communication apparatus of the first set, the first timing generator provided in either the first communication device, is supplied to the power line that a reference timing synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage, the determined when the change in signal power due to the data communication is not detected in the power line, before Symbol of the reference timing synchronized with the period of the commercial power supply voltage Of the plurality of communication sections dividing the interval, and the data communication using the communication section immediately after the reference timing, among the plurality of sets of the first communication device, the first communication device of the second set, Among the second communication devices of the second set, a plurality of the commercial power supply voltages input in the reference timing detection process by the second timing generator provided in any of the first communication devices. For a plurality of candidate timings corresponding to the phase angle, a change in signal power due to data transmission immediately after each candidate timing is detected, and among the plurality of candidate timings, the change in signal power due to data transmission is the highest at a predetermined number of times or more. Many detected candidate timings are set to a common reference timing used for own communication control as a reference timing determined by the first communication device of the first set. Of the plurality of communication sections, and the data communication using the communication section other than immediately after the communication section of the reference timing, the first set of the first communication apparatus and the first communication device of the second set The data communication for each set is executed in a time-sharing manner using each communication section .

上記課題を克服するために、本発明の第3の観点の通信装置は、他の組の通信装置とともに同じ電力線に接続された場合において他の組の通信装置との間で時分割のデータ通信を実行して同一組内のものとデータ通信し且つ他の組のものとデータ通信しない通信装置であって、前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期したデータ通信の基準タイミングを検出するタイミング生成部と、前記データ通信を実行する通信部と、を有し、前記タイミング生成部は、前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後の、前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングがある場合には、当該候補タイミングを、前記他の組の通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出しない場合には、自ら商用電源電圧の周期に同期するように基準タイミングを決定し、前記通信部は、前記タイミング生成部により前記基準タイミングが決定された場合には、前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信し、前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出された場合には、前記複数の通信区間のうちの使用されている区間を判断して、前記基準タイミングを決定した他の組の通信装置が利用する前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信する。 In order to overcome the above problems, a communication device according to the third aspect of the present invention is a time-division data communication with another set of communication devices when connected to the same power line together with another set of communication devices. To detect data communication reference timing synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage supplied to the power line. A timing generation unit that performs the data communication, and the timing generation unit corresponds to a plurality of phase angles of the input commercial power supply voltage in the reference timing detection process. A change in signal power due to data transmission of the other set of communication devices immediately after each candidate timing is detected, and among the plurality of candidate timings, data If the change in signal power due to transmission is the most often detected candidate timing a predetermined number of times or more, the candidate timing, as a reference timing determined by the other set of communication devices, used in its own communication control When the common reference timing is set and no change in signal power due to data transmission of the other set of communication devices is detected , the reference timing is determined so as to be synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage, and the communication unit When the reference timing is determined by the timing generation unit, the ones in the same set using the communication section immediately after the reference timing among the plurality of communication sections dividing the reference timing interval a data communication, when the reference timing by the other set of communication devices by the timing generation unit is detected, the plurality of To determine the period being used of the signal interval, the same set in using the communication section than the communication section immediately after the reference timing at which the reference timing other set of communication devices determines to use Communicate data with things.

上記課題を克服するために、本発明の第4の観点の通信装置は、他の組の通信装置とともに同じ電力線に接続された場合において他の組の通信装置との間で時分割のデータ通信を実行して同一組内のものとデータ通信し且つ他の組のものとデータ通信しない通信装置であって、前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した前記他の組の通信装置により決定されデータ通信の基準タイミングを検出するタイミング生成部と、前記データ通信を実行する通信部と、を有し、前記タイミング生成部は、前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後の、前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングがある場合には、当該候補タイミングを、前記他の組の通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、前記通信部は、前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出された場合には、前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの使用されている区間を判断して、前記基準タイミングを決定した他の組の通信装置が利用する前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信し、前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出されなかった場合には、前記複数の通信区間のすべてを利用して、同一組内のものとデータ通信する。
In order to overcome the above-described problems, a communication device according to a fourth aspect of the present invention is a time-division data communication with another set of communication devices when connected to the same power line together with another set of communication devices. Is a communication device that performs data communication with a device in the same group and does not perform data communication with another group, and is synchronized with a cycle of a commercial power supply voltage supplied to the power line. the commercial and timing generator for detecting a reference timing of communication that has been determined, has a communication unit that performs the data communication, the timing generation unit, in the detecting process of the reference timing, which is input by For a plurality of candidate timings corresponding to a plurality of phase angles of the power supply voltage, a change in signal power due to data transmission of the other set of communication devices immediately after each candidate timing is detected. Among the plurality of candidate timings, when there is a candidate timing at which the change in signal power due to data transmission is detected most frequently at a predetermined number of times, the candidate timing is determined based on the reference determined by the other set of communication devices The timing is set to a common reference timing used for own communication control, and the communication unit detects the reference timing interval when the timing generation unit detects a reference timing by the other set of communication devices. to determine the period being used among a plurality of communication sections dividing the, using communication section other than immediately after the communication section of the reference timing at which the reference timing other set of communication devices determines to use and those data communication in the same set in Te, among reference timing is detected by the other set of communication devices by the timing generator When the can, using all of the plurality of communication sections, ones the data communication in the same group within.

本発明によれば、複数の通信装置が電力線搬送通信を行う場合に、各通信装置による通信を共存させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a some communication apparatus performs power line carrier communication, the communication by each communication apparatus can coexist.

以下、本発明のいくつかの実施形態を添付図面に関連付けて説明する。   Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

《第1の実施形態》
本実施形態に係る電力線搬送通信システムには、宅内の電灯線に本発明の通信装置の一実施形態としてのモデムが複数接続される。そして、モデムによる送信信号が電灯線上で衝突を起こさないようにするため、モデムの送信区間が時分割によって設定される。
この時分割による送信区間の設定のため、各モデムは、その時分割処理を行うための基準タイミングを電灯線における商用電源電圧に基づいて生成するか、若しくは、その基準タイミングが通知されるか、または、その基準タイミングを検出することによって基準タイミングを取得する。
なお、以下の説明においては、「区間」は「期間」と同義で用いられる。
<< First Embodiment >>
In the power line carrier communication system according to the present embodiment, a plurality of modems as one embodiment of the communication apparatus of the present invention are connected to a home power line. In order to prevent the transmission signal from the modem from colliding on the power line, the transmission section of the modem is set by time division.
Because of the setting of the transmission section by time division, each modem generates a reference timing for performing the time division processing based on the commercial power supply voltage in the power line, or the reference timing is notified, or The reference timing is acquired by detecting the reference timing.
In the following description, “section” is used synonymously with “period”.

[システム構成]
先ず、本発明の電力線搬送通信システムの一実施形態に係る構成について説明する。
図10は、宅内に実装された電力線搬送通信システム1のシステム構成を示す。
図10において、分電盤10からは複数の電灯線が配線されていて、各電灯線にはコンセントや照明装置を初めとする様々な家電製品が接続されている。図10では、分電盤10からは電灯線11、12が取り出されている。電灯線11にはモデム30_1〜30_3が接続されている。また、電灯線12にはモデム30_4〜30_6が接続されている。
[System configuration]
First, the structure which concerns on one Embodiment of the power line carrier communication system of this invention is demonstrated.
FIG. 10 shows a system configuration of the power line carrier communication system 1 installed in a home.
In FIG. 10, a plurality of electric wires are wired from the distribution board 10, and various electric home appliances such as an outlet and a lighting device are connected to each electric wire. In FIG. 10, the electric lamp wires 11 and 12 are taken out from the distribution board 10. The power lines 11 are connected to modems 30_1 to 30_3. Further, modems 30_4 to 30_6 are connected to the power line 12.

一般に、宅内における電力線搬送通信では、通信種別として、「帯域保証型通信」と「ベストエフォート型通信」の2種類の通信が行われる。
「帯域保証型通信」とは、一定の伝送速度を維持することが必要な通信、すなわち、伝送速度を保証すべき通信であり、たとえばTVセットに対する画像データの伝送、音楽伝送速度のリアルタイム伝送などがこれに相当する。
「ベストエフォート型通信」とは、一定の伝送速度を維持する必要のない通信、すなわち、伝送速度を保証しなくてもよい通信であり、たとえば電子メールやウェブ情報のダウンロード、コンテンツのダウンロードなどリアルタイム性を必要としない通信が含まれる。ベストエフォート型通信は限られた帯域を分かち合って通信を行う方式であるため、ベストエフォート型通信を行うモデムが多い場合には通信の実効速度が低下するが、通信の衝突に対しては、データ再送を行う等によって許容できる場合が多い。
In general, in power line carrier communication in a home, two types of communication, “bandwidth guaranteed communication” and “best effort communication”, are performed as communication types.
“Band-guaranteed communication” is communication that needs to maintain a constant transmission speed, that is, communication that should guarantee the transmission speed. For example, transmission of image data to a TV set, real-time transmission of music transmission speed, etc. Corresponds to this.
“Best-effort communication” refers to communication that does not require a constant transmission rate, that is, communication that does not require a guaranteed transmission rate. For example, real-time download such as e-mail and web information, content download, etc. Communication that does not require security is included. Best-effort communication is a method that communicates by sharing a limited bandwidth, so if there are many modems that perform best-effort communication, the effective speed of communication decreases, but for communication collisions, In many cases, it is acceptable by retransmitting data.

なお、帯域保証型通信またはベストエフォート型通信の一方だけを行うモデム、その両方を行うモデムなど様々存在するため、以下の説明では、「帯域保証型モデム」、「ベストエフォート型モデム」と表記する。したがって、単一のモデムであっても、「帯域保証型モデム」として機能する場合もあれば、「ベストエフォート型モデム」として機能する場合もあり得る。   Note that there are various types of modems that perform only one of bandwidth-guaranteed communication or best-effort communication, and modems that perform both of them, so in the following description, they are referred to as "bandwidth-guaranteed modem" and "best-effort modem". . Therefore, even a single modem may function as a “bandwidth guarantee type modem” or may function as a “best effort type modem”.

図10では、モデム30_1〜30_4が帯域保証型モデムであり、モデム30_1〜30_2間で通信を行い、モデム30_3〜30_4間で通信を行う。また、モデム30_5,30_6がベストエフォート型モデムであり、通信を行う。
このように、図10に示す電力線搬送通信システム1は、複数組のモデム間で帯域保証型通信が行われるシステムの一例である。
In FIG. 10, the modems 30_1 to 30_4 are band-guaranteed modems, which perform communication between the modems 30_1 to 30_2 and perform communication between the modems 30_3 to 30_4. In addition, the modems 30_5 and 30_6 are best-effort modems and perform communication.
As described above, the power line carrier communication system 1 shown in FIG. 10 is an example of a system in which band-guaranteed communication is performed between a plurality of sets of modems.

一般に、帯域保証型モデムは、「制御モデム(制御装置)」または「被制御モデム(被制御装置)」に大別される。制御モデムは、いわゆる親機であり、子機との帯域保証型通信において主導的に動作する。被制御モデムは、いわゆる子機であり、親機との帯域保証型通信において受動的に動作する。帯域保証型モデムでは、通信状況に応じて、自身が制御モデム/被制御モデムのいずれにもなることができる場合がある。
本実施形態において、制御モデムは、電灯線における商用電源電圧に基づいて基準タイミングを生成し、被制御モデムは、基準タイミングを制御モデムから通知されるか、または、制御モデムが生成した基準タイミングを検出する。
In general, a bandwidth guarantee type modem is roughly classified into a “control modem (control device)” or a “controlled modem (control device)”. The control modem is a so-called parent device, and mainly operates in bandwidth guaranteed communication with the child device. The controlled modem is a so-called slave unit, and operates passively in band-guaranteed communication with the master unit. In some cases, a bandwidth-guaranteed modem can be either a controlled modem or a controlled modem depending on the communication status.
In this embodiment, the control modem generates the reference timing based on the commercial power supply voltage on the power line, and the controlled modem is notified of the reference timing from the control modem or the reference timing generated by the control modem is used. To detect.

電力線搬送通信システム1では、複数の帯域保証型モデム30_1〜30_4とベストエフォート型モデム30_5,30_6による通信を共存させるために、商用電源電圧に基づく基準タイミングを境にして、前区間をベストエフォート型通信、後区間を帯域保証型通信とする、一定間隔の基準区間が各モデム内で設定される。そして、後区間は、帯域保証型通信を行うモデムの数に応じて時分割され、分割された通信区間ごとに異なる帯域保証型通信が行われる。これにより、宅内における電力線搬送通信システムにおいて、複数の帯域保証型通信とベストエフォート型通信とを共存させるようにする。   In the power line carrier communication system 1, in order to allow communication by the plurality of band-guaranteed modems 30_1 to 30_4 and the best-effort modems 30_5 and 30_6 to coexist, the previous section is the best-effort type with reference timing based on the commercial power supply voltage as a boundary. A fixed reference interval is set in each modem, with the communication and the subsequent interval being band-guaranteed communication. The subsequent section is time-divided according to the number of modems that perform band-guaranteed communication, and different band-guaranteed communication is performed for each divided communication section. As a result, in the power line carrier communication system in the home, a plurality of bandwidth-guaranteed communications and best effort communications are allowed to coexist.

[モデムの構成]
次に、図10に示した電力線搬送通信システム1の各モデム30_1〜30_6の構成について説明する。
図11は、本発明の一実施形態に係るモデム30の構成を示すブロック図である。なお、モデム30_1〜30_6は、図11に示すモデム30と同一の構成を有している。
[Modem configuration]
Next, the configuration of each modem 30_1 to 30_6 of the power line carrier communication system 1 shown in FIG. 10 will be described.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the modem 30 according to the embodiment of the present invention. The modems 30_1 to 30_6 have the same configuration as the modem 30 shown in FIG.

図11において、上位層から受けとる送信データは、MAC(Media Access Control)層処理部31に入力され、PHY層送信処理部32、D/A変換器33、増幅器34、フィルタ35を介して、送受信切換部36に入力される。送受信切換部36は、MAC層処理部31から供給される送信指示信号Csに応じて送信信号を通過させ、カプラ37を経て電灯線に出力する。その際、送信信号は、PHY層送信処理部32にてフレーム化(フレーム信号)される。
一方、カプラ37を介して受信した信号は、MAC層処理部31から送信指示信号Csが送出されていないときに送受信切換部36を通過し、フィルタ38、増幅器39、A/D変換器40、PHY(Physical sublayer)層受信処理部41を介してMAC層処理部31に入力され、正しく受信されたデータが上位層に出力される。
In FIG. 11, transmission data received from an upper layer is input to a MAC (Media Access Control) layer processing unit 31 and transmitted / received via a PHY layer transmission processing unit 32, a D / A converter 33, an amplifier 34, and a filter 35. Input to the switching unit 36. The transmission / reception switching unit 36 passes the transmission signal in accordance with the transmission instruction signal Cs supplied from the MAC layer processing unit 31 and outputs the transmission signal to the power line via the coupler 37. At that time, the transmission signal is framed (frame signal) by the PHY layer transmission processing unit 32.
On the other hand, the signal received via the coupler 37 passes through the transmission / reception switching unit 36 when the transmission instruction signal Cs is not transmitted from the MAC layer processing unit 31, and the filter 38, the amplifier 39, the A / D converter 40, Data input to the MAC layer processing unit 31 via the PHY (Physical sublayer) layer reception processing unit 41 and correctly received are output to the upper layer.

カプラ42は、電灯線上の信号から商用電源電圧を抽出するフィルタを含む。電力線搬送通信システム1では、商用電源電圧に信号を重畳させて通信を行うため、カプラ42では、その信号を除去して商用電源電圧の信号S42を抽出する。   The coupler 42 includes a filter that extracts a commercial power supply voltage from a signal on the power line. Since the power line communication system 1 performs communication by superimposing a signal on the commercial power supply voltage, the coupler 42 removes the signal and extracts the commercial power supply voltage signal S42.

タイミング生成部43は、カプラ42によって抽出された交流の信号S42のゼロクロス点のタイミングをとることで基準タイミングを自らとるか、若しくは、基準タイミングが通知されるか、または、基準タイミングを検出することによって、基準タイミングを取得し、基準タイミング信号TGrefを生成するが、この基準タイミングの取得方法については後述する。   The timing generation unit 43 takes the reference timing by taking the timing of the zero crossing point of the AC signal S42 extracted by the coupler 42, or notifies the reference timing or detects the reference timing. The reference timing is acquired and the reference timing signal TGref is generated. A method for acquiring the reference timing will be described later.

タイミング生成部43は、基準タイミングに基づいて一定間隔の基準区間を設定し、その基準区間内に自己の送信区間を設定する。そして、設定した送信区間に従って、送信タイミング信号TGsdを生成してMAC層処理部31に供給する。
なお、タイミング生成部43の構成の詳細、基準区間の設定方法、送信区間の設定方法については後述する。
MAC層処理部31では、タイミング生成部43からの送信タイミング信号TGsdに基づいて、送信指示信号Csによって送受信切換部36を制御する。これによって、タイミング生成部43が設定した送信区間に、送信信号が送出される。
The timing generation unit 43 sets a reference interval with a constant interval based on the reference timing, and sets its own transmission interval within the reference interval. Then, according to the set transmission interval, a transmission timing signal TGsd is generated and supplied to the MAC layer processing unit 31.
Details of the configuration of the timing generation unit 43, a reference section setting method, and a transmission section setting method will be described later.
In the MAC layer processing unit 31, the transmission / reception switching unit 36 is controlled by the transmission instruction signal Cs based on the transmission timing signal TGsd from the timing generation unit 43. As a result, the transmission signal is transmitted in the transmission section set by the timing generation unit 43.

なお、図11に示したモデム30の構成は、異なる構成とすることもできる。たとえばカプラ42およびタイミング生成部43を外付けとする構成をとり得る。一般に、モデム内の送受信回路は1チップで実装されることが多いが、かかる外付け構成とすることで、従来のモデムをモデム30の構成に容易に改変することができる。   Note that the configuration of the modem 30 shown in FIG. 11 may be different. For example, the coupler 42 and the timing generation unit 43 can be externally attached. In general, a transmission / reception circuit in a modem is often mounted on a single chip. However, with this external configuration, a conventional modem can be easily modified to the configuration of the modem 30.

[基準タイミングの取得方法]
次に、モデム30のタイミング生成部43で行われる、基準タイミングの取得方法について、図12〜14に関連付けて説明する。
基準タイミング信号TGrefは、前述したように、複数のモデムが送信するデータが電灯線上で互いに衝突しないように、適切に送信タイミングの時分割設定を行うための信号である。この時分割設定を行うためには、すべてのモデムで共通の基準タイミングをとることが前提となる。
実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、各モデムが、(1)自ら基準タイミングを生成するか、(2)基準タイミングを通知されるか、または、(3)基準タイミングを検出することによって基準タイミングを取得し、基準タイミング信号TGrefを生成する。
以下、上記(1)〜(3)の基準タイミング取得方法について、順に説明する。
[Reference timing acquisition method]
Next, a reference timing acquisition method performed by the timing generation unit 43 of the modem 30 will be described with reference to FIGS.
As described above, the reference timing signal TGref is a signal for appropriately setting time division of transmission timing so that data transmitted by a plurality of modems do not collide with each other on the power line. In order to perform this time division setting, it is assumed that a common reference timing is set for all modems.
In the power line carrier communication system 1 according to the embodiment, each modem (1) generates a reference timing itself, (2) is notified of the reference timing, or (3) is detected by detecting the reference timing. Timing is acquired and a reference timing signal TGref is generated.
Hereinafter, the reference timing acquisition methods (1) to (3) will be described in order.

(1)基準タイミングの生成
本実施形態に係る電力線搬送通信システム1における帯域保証型モデムの中で、制御モデムは、商用電源電圧の交流周期を利用して、基準タイミング信号TGrefを生成する。
(1) Generation of Reference Timing Among the band-guaranteed modems in the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment, the control modem generates the reference timing signal TGref using the AC cycle of the commercial power supply voltage.

日本、米国の商用電源では、通常50Hz〜60Hzの周波数の単相三線式の交流電圧が使用される。また、その他の地域の多くでは三相交流式が使用される。
本実施形態において、基準タイミング信号TGrefは、商用電源電圧のゼロクロスのタイミング(ゼロクロス点)に同期させて生成されるが、商用電源の周期に同期していれば、ゼロクロスのタイミング間をどのように分割して基準タイミングをとるか、または、ゼロクロスのタイミングに対して時間オフセットをさせて基準タイミングをとるか否か等については、様々なバリエーションが考えられる。
In commercial power supplies in Japan and the United States, a single-phase three-wire AC voltage having a frequency of 50 Hz to 60 Hz is usually used. In many other areas, the three-phase AC type is used.
In this embodiment, the reference timing signal TGref is generated in synchronization with the zero cross timing (zero cross point) of the commercial power supply voltage. Various variations can be considered as to whether to divide and take the reference timing, or to take the reference timing by making a time offset with respect to the zero-cross timing.

ゼロクロスのタイミング間を分割することも含めたバリエーションとして、商用電源が単相三線式の交流電圧の場合には、基準タイミングは、位相角180度のn/m倍(m,n:整数)でとることができ、三相交流式の交流電圧の場合には、基準タイミングは、位相角60度のn/m倍(m,n:整数)でとることができる。
すなわち、単相三線式では、180度ごとにゼロクロス点が発生するため、先ず、このゼロクロス点のタイミングを検出し、そのタイミングを分割または選択することで、180度のn/m倍の基準タイミングをとる。三相交流式では、三相が60度ごとにゼロクロスするため、先ず、このゼロクロス点のタイミングを検出し、そのタイミングを分割または選択することで、60度のn/m倍の基準タイミングをとる。
As a variation including dividing the timing of the zero cross, when the commercial power source is a single-phase three-wire AC voltage, the reference timing is n / m times (m, n: integer) of the phase angle of 180 degrees. In the case of a three-phase AC type AC voltage, the reference timing can be set to n / m times (m, n: integer) of a phase angle of 60 degrees.
That is, in the single-phase three-wire system, a zero cross point is generated every 180 degrees, and therefore, the timing of the zero cross point is first detected, and the timing is divided or selected to obtain a reference timing of n / m times 180 degrees. Take. In the three-phase AC type, since the three phases zero cross every 60 degrees, first, the timing of this zero crossing point is detected and the timing is divided or selected to obtain a reference timing of n / m times 60 degrees. .

上述した基準タイミングのとり方のいくつかの例について、具体的な波形に基づいて説明する。
図12は、様々な商用電源電圧に対する基準タイミングの位置を示す。図12において、(a)は単相三線式においてm=1,n=2とした場合(360度間隔)、(b)は単相三線式においてm=2,n=3とした場合(270度間隔)、(c)は三相交流式においてm=1,n=3とした場合(180度間隔)、(d)は三相交流式においてm=2,n=8とした場合(240度間隔)、をそれぞれ示し、基準タイミングが矢印によって表示されている。
Several examples of how to take the reference timing described above will be described based on specific waveforms.
FIG. 12 shows the position of the reference timing for various commercial power supply voltages. 12A shows a case where m = 1 and n = 2 in a single-phase three-wire system (360 degree intervals), and FIG. 12B shows a case where m = 2 and n = 3 in a single-phase three-wire system (270). (Degree interval), (c) when m = 1, n = 3 in the three-phase AC type (180 degree interval), and (d) when m = 2, n = 8 in the three-phase AC type (240 Degree intervals), and the reference timing is indicated by arrows.

図12(a)では、単相三線式の商用電源電圧の360度間隔のゼロクロスのタイミングに同期させて、基準タイミングをとっている。図12(b)では、単相三線式の商用電源電圧の540度間隔のゼロクロスのタイミングをとり、そのタイミング間を分割して270度間隔の基準タイミングをとっている。
図12(c)では、三相交流式の商用電源電圧のうち、任意の一相(図ではA相)の180度間隔のゼロクロスのタイミングに同期させて、基準タイミングをとっている。図12(d)では、三相交流式において、60度×4(=240度)で基準タイミングをとっている。
In FIG. 12 (a), the reference timing is taken in synchronism with the zero-cross timing of the single-phase three-wire commercial power supply voltage at intervals of 360 degrees. In FIG. 12B, the zero-cross timing of the single-phase three-wire commercial power supply voltage at intervals of 540 degrees is taken, and the timing is divided to take the reference timing of 270 degrees.
In FIG. 12 (c), the reference timing is taken in synchronization with the zero crossing timing of 180 ° intervals of any one phase (A phase in the figure) of the three-phase AC commercial power supply voltage. In FIG. 12D, the reference timing is taken at 60 degrees × 4 (= 240 degrees) in the three-phase AC type.

このようにして基準タイミングをとり、この基準タイミングに応じたクロック信号が基準タイミング信号TGrefとして生成される。
なお、上記m,nは、たとえば電力線搬送通信システム1で使用される通信の伝送速度を考慮し、通信パケットが収容できるような適切な基準タイミングの間隔がとれるように設定することができる。
In this way, the reference timing is taken, and a clock signal corresponding to the reference timing is generated as the reference timing signal TGref.
Note that m and n can be set so that an appropriate reference timing interval that can accommodate communication packets can be taken in consideration of the transmission speed of communication used in the power line carrier communication system 1, for example.

(2)基準タイミングの被通知
本実施形態に係る電力線搬送通信システム1における帯域保証型モデムの中で被制御モデムは、制御モデムから定期的に基準タイミングを通知されることによって、基準タイミングを取得することもできる。
(2) Notification of reference timing The controlled modem in the band-guaranteed modem in the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment obtains the reference timing by periodically receiving the reference timing from the control modem. You can also

(3)基準タイミングの検出
本実施形態に係る電力線搬送通信システム1における帯域保証型モデムの中で、被制御モデム、および、ベストエフォート型モデムは、基準タイミングを検出することによって、基準タイミング信号TGrefを生成する。したがって、これらのモデムが基準タイミングを検出するためには、通信を開始するに際し、その時点において既に制御モデムとしての帯域保証型モデムが通信を行っていることが前提となる。
(3) Detection of reference timing Among the band-guaranteed modems in the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment, the controlled modem and the best effort modem detect the reference timing signal TGref by detecting the reference timing. Is generated. Therefore, in order for these modems to detect the reference timing, it is assumed that a bandwidth guarantee type modem as a control modem is already communicating at the time when communication is started.

上述したように、制御モデムとしての帯域保証型モデムが、ゼロクロスが起こる任意のタイミングで基準タイミングをとる、または、ゼロクロスが起こるタイミング間を分割して基準タイミングとすると、被制御モデムなどのその他のモデムは、電力線搬送通信システム1に新たに接続された(通信を開始した)場合に、商用電源電圧を観測するだけでは基準タイミングをとることができない場合がある。基準タイミングが、単相三線式の場合には180度間隔、三相交流の場合には60度間隔であれば、基準タイミングは商用電源電圧から一意に決定されるが、たとえば三相交流式の商用電源に基準タイミングを180度間隔とした場合、電灯線に新たに接続されたモデムは、位相角60度ごとに生じるどのゼロクロスのタイミングが基準タイミングであるのか特定することができないからである。
そこで、被制御モデムおよびベストエフォート型モデムは、制御モデムが基準タイミングの前後の通信区間で送出する信号を観測することによって、基準タイミングを特定する。
As described above, if the bandwidth guarantee type modem as the control modem takes the reference timing at any timing when the zero cross occurs, or if the timing when the zero cross occurs is divided into the reference timing, When the modem is newly connected to the power line carrier communication system 1 (communication is started), the modem may not be able to take the reference timing only by observing the commercial power supply voltage. If the reference timing is an interval of 180 degrees in the case of a single-phase three-wire system and an interval of 60 degrees in the case of a three-phase AC, the reference timing is uniquely determined from the commercial power supply voltage. This is because, when the reference timing is set to the commercial power supply at an interval of 180 degrees, the modem newly connected to the power line cannot specify which zero-crossing timing generated at every phase angle of 60 degrees is the reference timing.
Therefore, the controlled modem and the best-effort modem specify the reference timing by observing signals transmitted by the control modem in communication sections before and after the reference timing.

以下、基準タイミングの検出方法について、具体例に基づいて説明する。
図13は、基準タイミングの検出方法について説明するための図であって、(a)は単相三線式における商用電源の波形、(b)はモデムが受信した信号の電力レベル(受信レベル)、を示す。
図13(a)では、基準タイミング候補として、たとえば位相角0度、180度、360度、540度に対応する基準タイミング候補RC1〜RC4が想定され、この中から基準タイミングが特定(検出)される。
Hereinafter, a reference timing detection method will be described based on a specific example.
FIG. 13 is a diagram for explaining a reference timing detection method, in which (a) is a waveform of a commercial power supply in a single-phase three-wire system, (b) is a power level (reception level) of a signal received by a modem, Indicates.
In FIG. 13A, as reference timing candidates, for example, reference timing candidates RC1 to RC4 corresponding to phase angles of 0 degrees, 180 degrees, 360 degrees, and 540 degrees are assumed, and the reference timing is identified (detected) from these. The

本実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、基準タイミングの後に制御モデムが送信を行うため、基準タイミングの直後には、電灯線にはデータ送信開始に伴う大きな信号電力の変化が観測される。したがって、この信号電力の変化を検出することで、基準タイミングを検出することができる。
ただし、データ送信が必ず基準タイミング直後に行われる保証はないので、検出を一定の時間または複数回行って、上記4個の基準タイミング候補RC1〜RC4のうち尤もらしいタイミングを基準タイミングとして特定するようにして、検出精度を高める必要がある。
In the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment, since the control modem performs transmission after the reference timing, a large change in signal power accompanying the start of data transmission is observed on the power line immediately after the reference timing. Therefore, the reference timing can be detected by detecting the change in the signal power.
However, since there is no guarantee that data transmission is always performed immediately after the reference timing, detection is performed for a certain time or a plurality of times, and the most likely timing among the four reference timing candidates RC1 to RC4 is specified as the reference timing. Therefore, it is necessary to improve the detection accuracy.

図14は、基準タイミングの検出を行うためのフローチャートである。
図14に示すフローチャートは、タイミング生成部43が、各基準タイミング候補に対応した複数のカウンタC(i)(i:1〜N、図13に示す例ではN=3)を備えることを前提としている。
FIG. 14 is a flowchart for detecting the reference timing.
The flowchart shown in FIG. 14 assumes that the timing generation unit 43 includes a plurality of counters C (i) (i: 1 to N, N = 3 in the example shown in FIG. 13) corresponding to each reference timing candidate. Yes.

ステップST3〜ST6は、各基準タイミング候補の前後に受信した信号の電力変化(信号電力が所定の閾値を越えることの検出)に基づいて、基準タイミング候補を境にしたデータの送信が開始されたと判断した場合に、対応するカウンタC(i)(i=1〜N)をインクリメントする処理である。   Steps ST3 to ST6 indicate that transmission of data at the reference timing candidate is started based on a change in power of the signal received before and after each reference timing candidate (detection that the signal power exceeds a predetermined threshold). This is a process of incrementing the corresponding counter C (i) (i = 1 to N) when it is determined.

ステップST3〜ST6の処理が1回終了するごとに、所定の時間が経過したか否かが判断され(ステップST2)、所定の時間が経過すると、ステップST3〜ST6の処理は行わない。そして、カウンタC(i)(i=1〜N)のうちカウント値が最大のもの(max{C(i)})を特定し、その最大のカウント値が所定の閾値CTHより大きいことを条件として(ステップST8)、対応する基準タイミング候補を基準タイミングとして決定する(ステップST9)。これにより、最も多くデータ送信が検出されたタイミングが基準タイミングとして検出される。
たとえば、図13(b)に示した例では、時刻t1〜t4の直後にデータ送信が行われたと判断し、このデータ送信の回数を検出することで、基準タイミング候補RC2が基準タイミングとして決定される。
なお、ステップST8で、算出された最大のカウント値を閾値CTHと比較するのは、ステップST2で規定される時間によってカウント値が最大100程度の大きな値が期待されているにも関わらず、算出された最大のカウント値がたとえば1〜10程度の小さな値である場合には、この最大のカウント値をもって基準タイミングを特定することは適切でないからである。
Each time the processes of steps ST3 to ST6 are completed once, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed (step ST2). When the predetermined time has elapsed, the processes of steps ST3 to ST6 are not performed. Then, the counter C (i) (i = 1 to N) having the maximum count value (max {C (i)}) is specified, and the maximum count value is larger than a predetermined threshold value CTH. As a condition (step ST8), a corresponding reference timing candidate is determined as a reference timing (step ST9). Thereby, the timing at which the most data transmission is detected is detected as the reference timing.
For example, in the example shown in FIG. 13B, it is determined that the data transmission is performed immediately after the times t1 to t4, and the reference timing candidate RC2 is determined as the reference timing by detecting the number of times of the data transmission. The
In step ST8, the calculated maximum count value is compared with the threshold value C TH , although the count value is expected to be a large value of about 100 at the maximum according to the time specified in step ST2. This is because, when the calculated maximum count value is a small value of about 1 to 10, for example, it is not appropriate to specify the reference timing with the maximum count value.

なお、信号電力の変化を検出するのではなく、逆に、上記複数のカウンタC(i)が信号電力の変化がないことを検出してカウントし、最後に最もカウント値が小さいカウンタに対応する基準タイミング候補を基準タイミングとして決定することもできる。
また、データ送信が全く行われていない場合には基準タイミングを特定することは不可能であるが、帯域保証型モデムの場合にはビーコン信号が定期的に送信されていることがあり、データ送信が行われていないときでも、このビーコン信号のタイミングを利用して基準タイミングを決定することもできる。
Instead of detecting a change in signal power, conversely, the plurality of counters C (i) detect and count that there is no change in signal power, and finally correspond to the counter with the smallest count value. The reference timing candidate can also be determined as the reference timing.
In addition, it is impossible to specify the reference timing when data transmission is not performed at all. However, in the case of a band guarantee type modem, a beacon signal may be periodically transmitted. Even when this is not performed, the reference timing can be determined by using the timing of the beacon signal.

三相交流式の商用電源の場合には、三相の信号が60度ごとにゼロクロスするため、たとえば位相角0度、60度、120度、…、660度の12点の基準タイミング候補を想定することができる。この場合には、12個のカウンタが必要となる。
また、基準タイミングが、商用電源のゼロクロス点のタイミングが分割されて生成された場合(単相三線式であれば、180度のn/m倍であってn<mの場合)には、基準タイミングはゼロクロス点と一致しないので、受信した信号電力の定期的な変化を観測することで基準タイミング候補を想定し、統計処理することによって基準タイミングを特定する。
In the case of a three-phase AC type commercial power supply, since the three-phase signal zero-crosses every 60 degrees, for example, 12 reference timing candidates with phase angles of 0 degrees, 60 degrees, 120 degrees,. can do. In this case, 12 counters are required.
In addition, when the reference timing is generated by dividing the timing of the zero cross point of the commercial power supply (in the case of a single-phase three-wire system, it is n / m times 180 degrees and n <m), the reference timing is used. Since the timing does not coincide with the zero cross point, a reference timing candidate is assumed by observing a periodic change in the received signal power, and the reference timing is specified by performing statistical processing.

[タイミング生成部43の構成]
次に、上述した[基準タイミングの取得方法]を実行するためのタイミング生成部43の構成について、図11に示したモデム30のブロック図を参照して説明する。
[Configuration of Timing Generation Unit 43]
Next, the configuration of the timing generation unit 43 for executing the above-mentioned [reference timing acquisition method] will be described with reference to the block diagram of the modem 30 shown in FIG.

なお、基準タイミング生成部433は、本発明のタイミング取得部の一実施形態である。
送信タイミング生成部434は、本発明の区間設定部、第1電力検出部、第1通信設定部、第2通信設定部の一実施形態である。
The reference timing generation unit 433 is an embodiment of the timing acquisition unit of the present invention.
The transmission timing generation unit 434 is an embodiment of the section setting unit, the first power detection unit, the first communication setting unit, and the second communication setting unit of the present invention.

図11に示すように、タイミング生成部43は、基準タイミング候補生成部431、受信電力計測部432、基準タイミング生成部433、送信タイミング生成部434を含んで構成される。
基準タイミング候補生成部431は、カプラ42の出力S42に基づいて、商用電源のゼロクロス点に同期した基準タイミング候補(タイミング信号TGrc)を生成して受信電力計測部432へ送出する。
As illustrated in FIG. 11, the timing generation unit 43 includes a reference timing candidate generation unit 431, a received power measurement unit 432, a reference timing generation unit 433, and a transmission timing generation unit 434.
Based on the output S42 of the coupler 42, the reference timing candidate generation unit 431 generates a reference timing candidate (timing signal TGrc) synchronized with the zero cross point of the commercial power supply and sends it to the received power measurement unit 432.

受信電力計測部432は、基準タイミング候補(N個)を示すタイミング信号TGrcに応じた複数のカウンタC(i)(i=1〜N)を備えている。受信電力計測部432では、所定の期間、PHY層受信処理部41から供給される受信信号S41の信号電力を計測し、その信号電力が基準タイミング候補を境にして所定の閾値を越えることを検出するたびに、対応するカウンタをインクリメントし、上記所定の期間経過後に、各カウンタの値(カウント信号S_C(i)(i=1〜N))を基準タイミング生成部433に送出する。すなわち、受信電力計測部432では、図14に示したフローチャートの中で、ステップST1〜ST6に相当する処理が行われる。   The reception power measuring unit 432 includes a plurality of counters C (i) (i = 1 to N) corresponding to timing signals TGrc indicating reference timing candidates (N). The reception power measurement unit 432 measures the signal power of the reception signal S41 supplied from the PHY layer reception processing unit 41 for a predetermined period, and detects that the signal power exceeds a predetermined threshold with the reference timing candidate as a boundary. Each time the counter is incremented, the value of each counter (count signal S_C (i) (i = 1 to N)) is sent to the reference timing generator 433 after the predetermined period has elapsed. That is, in the received power measuring unit 432, processing corresponding to steps ST1 to ST6 is performed in the flowchart shown in FIG.

基準タイミング生成部433では、受信電力計測部432から送出される、各基準タイミング候補に対応する複数のカウンタの値の中で最大のものを特定し、その最大のカウント値が所定の閾値CTHを越えることを条件として、対応する基準タイミング候補を基準タイミングとして特定し、基準タイミング信号TGrefを出力する。すなわち、基準タイミング生成部433では、図14に示したフローチャートの中で、ステップST7〜ST9に相当する処理が行われる。
たとえばすべてのカウンタのカウント値が小さい場合など、基準タイミングを特定することができない場合には、基準タイミングを特定できなかったことを示す所定の信号を送信タイミング生成部434に送出する。
In the reference timing generation unit 433, the maximum value among a plurality of counter values corresponding to each reference timing candidate transmitted from the reception power measurement unit 432 is specified, and the maximum count value is a predetermined threshold value C TH. If the reference timing candidate is exceeded, the corresponding reference timing candidate is specified as the reference timing, and the reference timing signal TGref is output. That is, in the reference timing generation unit 433, processing corresponding to steps ST7 to ST9 is performed in the flowchart shown in FIG.
For example, when the reference timing cannot be specified such as when the count values of all the counters are small, a predetermined signal indicating that the reference timing could not be specified is sent to the transmission timing generation unit 434.

なお、上述した基準タイミング生成部433の処理は、自身が被制御モデム、または、ベストエフォート型モデムの場合の処理である。
自身が制御モデムとして動作する場合には、カウンタ値に基づいた処理を行わず、図11に示すように、基準タイミング候補生成部431からタイミング信号TGrcを、受信電力計測部432をバイパスして取得し、自ら基準タイミングを生成する。
Note that the processing of the reference timing generation unit 433 described above is processing in the case where itself is a controlled modem or a best effort type modem.
When itself operates as a control modem, processing based on the counter value is not performed, and the timing signal TGrc is obtained from the reference timing candidate generation unit 431 by bypassing the reception power measurement unit 432 as shown in FIG. And generate a reference timing by itself.

送信タイミング生成部434は、モデム30が帯域保証型モデムの場合に、自身が制御モデム/被制御モデムのいずれで動作するかを決定し、制御信号Copによって基準タイミング生成部433に通知する。これによって、基準タイミング生成部433では、制御モデム/被制御モデムのいずれかに対応した動作を行う。
たとえば送信タイミング生成部434は、PHY層受信処理部41からの受信信号S41を取得し、基準タイミング生成部433によって特定(検出)した基準タイミングの直後において受信信号S41の信号電力の変化があるか否かを観測し、変化がない場合には、自身が制御モデムとして動作するように制御信号Copを切り替えることができる。これにより、途中まで被制御モデムとして動作し、制御モデムがいなくなった時点で自身を制御モデムに切り替えて動作することができる。
When the modem 30 is a bandwidth-guaranteed modem, the transmission timing generation unit 434 determines whether it operates as a control modem or a controlled modem, and notifies the reference timing generation unit 433 with the control signal Cop. As a result, the reference timing generation unit 433 performs an operation corresponding to either the control modem or the controlled modem.
For example, the transmission timing generation unit 434 acquires the reception signal S41 from the PHY layer reception processing unit 41, and whether there is a change in the signal power of the reception signal S41 immediately after the reference timing specified (detected) by the reference timing generation unit 433. If there is no change, the control signal Cop can be switched so that it operates as a control modem. As a result, it can operate as a controlled modem halfway, and when it is no longer in control modem, it can switch itself to the control modem and operate.

自身が被制御モデムであって、制御モデムから基準タイミングの通知を受ける場合には、送信タイミング生成部434が、PHY層受信処理部41からその通知を受信する。   When the modem itself is a controlled modem and receives a reference timing notification from the control modem, the transmission timing generation unit 434 receives the notification from the PHY layer reception processing unit 41.

また、送信タイミング生成部434は、基準タイミング生成部433から供給される基準タイミング信号TGrefに基づいて、基準区間TGrefを設定し、その基準区間TGrefの中から送信区間を設定し、送信タイミング信号TGsdをMAC層処理部31に送出する。基準区間TGrefの区間長は、システムによって予め規定される。   Further, the transmission timing generation unit 434 sets a reference interval TGref based on the reference timing signal TGref supplied from the reference timing generation unit 433, sets a transmission interval from the reference interval TGref, and transmits the transmission timing signal TGsd. Is sent to the MAC layer processing unit 31. The section length of the reference section TGref is defined in advance by the system.

自身がベストエフォート型モデムの場合には、基準区間TGrefの中で、基準タイミングを境にした前区間(固定期間)を自身の送信区間として設定する。
自身が帯域保証型モデムの場合には、基準区間TGrefの中で、基準タイミングを境にした後区間(固定期間)を自身の送信区間として設定するが、電力線搬送通信システム1(図10)では、2組の帯域保証型モデムが存在するため、この後区間を2分して設定する。たとえば、モデム30_1,30_2は、後区間の前半を自身の送信区間として設定し、モデム30_3,30_4は、後区間の後半を自身の送信区間として設定する。
この送信区間の設定方法の詳細については後述する。
When the modem itself is a best effort type modem, the previous section (fixed period) with the reference timing as a boundary is set as its own transmission section in the reference section TGref.
If the modem itself is a band-guaranteed modem, the section (fixed period) after the reference timing is set as its own transmission section in the reference section TGref. In the power line carrier communication system 1 (FIG. 10), Since there are two sets of band-guaranteed modems, this subsequent section is set in half. For example, the modems 30_1 and 30_2 set the first half of the rear section as their own transmission section, and the modems 30_3 and 30_4 set the second half of the rear section as their own transmission section.
Details of the method of setting the transmission section will be described later.

[基準タイミングの設定動作]
次に、モデム30が基準タイミングを特定し、設定する動作について、図11と図15〜18のフローチャートを参照し、モデムの種別ごとに説明する。
[Reference timing setting operation]
Next, the operation in which the modem 30 specifies and sets the reference timing will be described for each modem type with reference to the flowcharts of FIGS. 11 and 15 to 18.

(1)制御モデム(帯域保証型モデム)
図15は、制御モデムにおける、基準タイミングの設定動作を示すフローチャートである。
制御モデムでは、起動後、自身が基準タイミングを生成する(ステップST10)。すなわち、タイミング生成部43では、基準タイミング候補生成部431から生成される基準タイミング候補を示すタイミング信号TGrcに基づいて、基準タイミング生成部433が基準タイミングを決定する。
さらに、制御モデムは、一定時間ごとに(ステップST12)、被制御モデムに対して自ら生成した基準タイミングを通知する(ステップST11)。
(1) Control modem (bandwidth guaranteed modem)
FIG. 15 is a flowchart showing the reference timing setting operation in the control modem.
The control modem itself generates a reference timing after startup (step ST10). That is, in the timing generation unit 43, the reference timing generation unit 433 determines the reference timing based on the timing signal TGrc indicating the reference timing candidate generated from the reference timing candidate generation unit 431.
Further, the control modem notifies the controlled modem of the reference timing generated by itself (step ST11) at regular intervals (step ST12).

(2)被制御モデム(帯域保証型モデム)
被制御モデムは、制御モデムから基準タイミングを通知されるか、または、基準タイミングを検出する動作を行う。
(2) Controlled modem (bandwidth-guaranteed modem)
The controlled modem is notified of the reference timing from the control modem or performs an operation of detecting the reference timing.

(2−1)基準タイミングの被通知
図16は、被制御モデムにおける、基準タイミングの被通知・設定動作を示すフローチャートである。
この場合、被制御モデムでは、起動後、制御モデムから基準タイミングを受信した場合には(ステップST13)、被制御モデムの基準タイミング生成部433は、その受信した基準タイミングを設定して(ステップST14)、基準タイミング信号TGrefを生成する。
(2-1) Reference Timing Notification FIG. 16 is a flowchart showing the reference timing notification / setting operation in the controlled modem.
In this case, if the controlled modem receives the reference timing from the control modem after activation (step ST13), the reference timing generation unit 433 of the controlled modem sets the received reference timing (step ST14). ) To generate a reference timing signal TGref.

(2−2)基準タイミングの検出
図17は、被制御モデムにおける、基準タイミングの検出・設定動作を示すフローチャートである。
この場合、被制御モデムは、起動後、基準タイミングの検出を行う(ステップST15)。すなわち、タイミング生成部43では、受信電力計測部432が基準タイミング候補の前後における受信電力の立ち上がり回数を測定し、基準タイミング生成部433で最大の立ち上がり回数となった基準タイミング候補を基準タイミングとして検出・特定する。基準タイミングを検出できない場合には(ステップST16)、ステップST15の処理を繰り返す。そして、検出した基準タイミングを設定して(ステップST17)、基準タイミング信号TGrefを生成する。
(2-2) Reference Timing Detection FIG. 17 is a flowchart showing the reference timing detection / setting operation in the controlled modem.
In this case, the controlled modem detects the reference timing after activation (step ST15). That is, in the timing generation unit 43, the received power measurement unit 432 measures the number of rising times of the received power before and after the reference timing candidate, and the reference timing generation unit 433 detects the reference timing candidate having the maximum number of rising times as the reference timing. ·Identify. If the reference timing cannot be detected (step ST16), the process of step ST15 is repeated. Then, the detected reference timing is set (step ST17), and a reference timing signal TGref is generated.

(3)制御モデム〜被制御モデムの切り替え
図18は、制御モデム〜被制御モデムの切り替える場合の、基準タイミングの設定動作を示すフローチャートである。
帯域保証型モデムであって、制御モデム/被制御モデムのいずれにもなることができるモデムでは、基準タイミングの検出可否に応じて、基準タイミングの設定方法を適宜変更させる。
かかるモデムが被制御モデムとして動作を開始した場合には、先ず、基準タイミングの検出を行う(ステップST18)。すなわち、タイミング生成部43では、受信電力計測部432が基準タイミング候補の前後における受信電力の立ち上がり回数を測定し、基準タイミング生成部433で最大の立ち上がり回数となった基準タイミング候補を基準タイミングとして検出・特定する。そして、基準タイミングを検出できた場合には(ステップST19)、検出した基準タイミングを設定して(ステップST20)、基準タイミング信号TGrefを生成する。
基準タイミングを検出できなかった場合には(ステップST19)、送信タイミング生成部434(図11参照)は、制御モデムに切り替わるか否かを判断する(ステップST21)。制御モデムに切り替わる場合には、自身が制御モデムとして動作するように制御信号Copを切り替え、基準タイミング生成部433は、これに応じて、基準タイミング候補生成部431から取得する基準タイミング候補に基づいて基準タイミングを生成する(ステップST22)。
(3) Switching from Control Modem to Controlled Modem FIG. 18 is a flowchart showing the reference timing setting operation when switching from the control modem to the controlled modem.
In a modem that is a bandwidth-guaranteed modem and can be either a control modem or a controlled modem, the reference timing setting method is changed as appropriate according to whether or not the reference timing can be detected.
When such a modem starts operating as a controlled modem, first, a reference timing is detected (step ST18). That is, in the timing generation unit 43, the received power measurement unit 432 measures the number of rising times of the received power before and after the reference timing candidate, and the reference timing generation unit 433 detects the reference timing candidate having the maximum number of rising times as the reference timing. ·Identify. If the reference timing can be detected (step ST19), the detected reference timing is set (step ST20), and the reference timing signal TGref is generated.
When the reference timing cannot be detected (step ST19), the transmission timing generation unit 434 (see FIG. 11) determines whether or not to switch to the control modem (step ST21). In the case of switching to the control modem, the control signal Cop is switched so that it operates as a control modem, and the reference timing generation unit 433 accordingly responds based on the reference timing candidate acquired from the reference timing candidate generation unit 431. A reference timing is generated (step ST22).

(4)ベストエフォート型モデム
ベストエフォート型モデムは、(2)被制御モデムの(2−2)基準タイミングの検出と同一の基準タイミング設定動作を行う。
(4) Best effort type modem The best effort type modem performs the same reference timing setting operation as (2-2) detection of the reference timing of the controlled modem.

[送信区間の設定方法]
次に、基準タイミングに応じた送信区間の設定について説明する。
前述したように、送信タイミング生成部434(図11参照)では、基準タイミングの前後に一定区間を有する基準区間が予め設定され、その基準区間の中に、電力線搬送通信システム1内の各モデムが自己の送信区間を設定する。
[Transmission section setting method]
Next, the setting of the transmission section according to the reference timing will be described.
As described above, in the transmission timing generation unit 434 (see FIG. 11), a reference section having a fixed section before and after the reference timing is set in advance, and each modem in the power line carrier communication system 1 is included in the reference section. Set own transmission interval.

図19は、基準タイミングに基づく送信区間の設定例を示すタイミングチャートであり、(a)は商用電源および基準タイミング、(b)および(c)は区間分割のタイミング例、(d)は送信区間の設定例を示す。
図19(a)に示すように基準タイミングを設定した場合、送信区間を割り当てるための基準タイミング間の分割方法は2通り考えられる。1つは、図19(b)に示すように、基準タイミング間をゼロクロス点によって分割する方法である。もう1つは、図19(c)に示すように、基準タイミング間を一定数(図19(c)では8分割)で分割する方法である。
図19(d)は、図19(c)に示すように基準タイミングを8分割した場合の送信区間の設定例である。図19では、隣接する基準タイミング間隔を区間長とする基準区間Trefを設定し、この基準区間Trefは、基準タイミングの前区間として、たとえば期間長が(1/8)Trefの区間A、基準タイミングの後区間として、たとえば期間長が(7/8)Trefの区間B、によって構成される。
FIG. 19 is a timing chart showing an example of setting a transmission section based on the reference timing, where (a) is a commercial power supply and reference timing, (b) and (c) are section division timing examples, and (d) is a transmission section. An example of setting is shown.
When the reference timing is set as shown in FIG. 19A, there are two possible division methods between the reference timings for assigning transmission intervals. One is a method of dividing a reference timing by a zero cross point as shown in FIG. The other is a method of dividing the reference timing by a fixed number (8 divisions in FIG. 19C) as shown in FIG. 19C.
FIG. 19 (d) shows an example of setting the transmission interval when the reference timing is divided into eight as shown in FIG. 19 (c). In FIG. 19, a reference section Tref having an adjacent reference timing interval as a section length is set. This reference section Tref is a section A having a period length of (1/8) Tref, for example, as a preceding section of the reference timing. As a subsequent section, for example, a section B having a period length of (7/8) Tref is configured.

以下の説明では、基準区間において、基準タイミングを境にした前区間(送信区間)を区間A、基準タイミングを境にした後区間(送信区間)を区間Bと、適宜呼称する。
本実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、区間Aにベストエフォート型通信を割り当て、区間Bに帯域保証型通信を割り当てる。区間Aと区間Bの比率(区間長)は一定であるが、ベストエフォート型通信を割り当てる区間Aは基準区間の1/8〜1/10程度と小さく設定する。これは、ベストエフォート型通信では、利用する送信区間より短いデータ長で送信タイミングをランダムにばらつかせることで衝突を低減させる方法や、または、衝突が起こってもACK通信によって回復させる方法などをとることができるので、送信信号の衝突はある程度許容することができるためである。一方、帯域保証型通信では、送信信号の衝突は致命的となることが多いため、極力長い送信区間を確保する。
In the following description, in the reference section, a previous section (transmission section) with the reference timing as a boundary is referred to as section A, and a rear section (transmission section) with the reference timing as a boundary is referred to as section B as appropriate.
In the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment, the best effort type communication is assigned to the section A, and the bandwidth guarantee type communication is assigned to the section B. Although the ratio (section length) between the sections A and B is constant, the section A to which the best effort type communication is assigned is set to be as small as about 1/8 to 1/10 of the reference section. This is because in best-effort communication, there is a method of reducing collision by randomly varying the transmission timing with a data length shorter than the transmission interval to be used, or a method of recovering by ACK communication even if a collision occurs. This is because collision of transmission signals can be tolerated to some extent. On the other hand, in band-guaranteed communication, transmission signal collisions are often fatal, so a transmission section that is as long as possible is secured.

次に、電力線搬送通信システム1(図10)において行われる2つの帯域保証型通信の送信区間の設定例について、図20および図21を参照して説明する。   Next, a setting example of transmission sections of two band-guaranteed communications performed in the power line carrier communication system 1 (FIG. 10) will be described with reference to FIG. 20 and FIG.

図20は、送信区間の設定例を示すタイミングチャートであって、(a)は商用電源、(b)は送信区間の設定、(c)はフレーム送信を示す。図20は、基準タイミング間隔と同一区間長の基準区間Trefを設定する場合の例である。   FIG. 20 is a timing chart showing an example of setting a transmission section, where (a) shows commercial power, (b) shows transmission section settings, and (c) shows frame transmission. FIG. 20 shows an example in which a reference section Tref having the same section length as the reference timing interval is set.

図20では、基準タイミング間を一定数で分割し、その分割単位によって区間Aを設定し、残りの区間を区間Bとして設定する。そして、図20(b)に示すように、区間Bの前半を区間B1、後半を区間B2とすると、電力線搬送通信システム1において帯域保証型通信である、モデム30_1〜30_2間の通信、および、モデム30_3〜30_4間の通信は、区間B1またはB2のいずれかに設定される。そして、図20(c)に示すように、設定された送信区間内において、各モデムからフレーム送信が行われる。
その際、後述するように、2組の帯域保証型通信の中で最初に通信を開始した方が区間B1を使用し、その後に通信を開始した方が区間B2を使用する。
In FIG. 20, the reference timing is divided by a fixed number, section A is set according to the division unit, and the remaining section is set as section B. 20B, when the first half of the section B is the section B1 and the second half is the section B2, the communication between the modems 30_1 to 30_2, which is the band-guaranteed communication in the power line carrier communication system 1, Communication between the modems 30_3 to 30_4 is set in either the section B1 or B2. Then, as shown in FIG. 20C, frame transmission is performed from each modem within the set transmission interval.
At that time, as will be described later, among the two sets of band-guaranteed communication, the one that first starts communication uses the section B1, and the one that starts communication after that uses the section B2.

図21は、送信区間の別の設定例を示すタイミングチャートであって、(a)は商用電源、(b)は送信区間の設定、(c)はフレーム送信を示す。図21は、基準タイミング間隔より長い区間長の基準区間Trefを設定する場合の例である。このように、基準基準区間Trefの区間長は、隣接する基準タイミング間隔と一致させる必要はない。   FIG. 21 is a timing chart showing another setting example of the transmission section, where (a) shows the commercial power supply, (b) shows the setting of the transmission section, and (c) shows the frame transmission. FIG. 21 shows an example in which a reference section Tref having a section length longer than the reference timing interval is set. As described above, the section length of the reference reference section Tref does not need to match the adjacent reference timing interval.

図21では、基準区間の中でゼロクロス点ごとに分割し、その分割単位によって区間Aを設定し、残りの区間を区間Bとして設定する。そして、図21(b)に示すように、区間Bの前半(商用電源の1周期分)を区間B1、後半(商用電源の1周期分)を区間B2とすると、電力線搬送通信システム1において帯域保証型通信である、モデム30_1〜30_2間の通信、および、モデム30_3〜30_4間の通信は、区間B1またはB2のいずれかに設定される。そして、図21(c)に示すように、設定された送信区間内において、各モデムからフレーム送信が行われる。   In FIG. 21, the reference section is divided for each zero cross point, section A is set according to the division unit, and the remaining section is set as section B. Then, as shown in FIG. 21 (b), if the first half of the section B (one cycle of commercial power) is the section B1, and the second half (one cycle of commercial power) is the section B2, the band in the power line carrier communication system 1 Communication between the modems 30_1 to 30_2 and communication between the modems 30_3 to 30_4, which are guaranteed communication, are set in either the section B1 or B2. Then, as shown in FIG. 21C, frame transmission is performed from each modem within the set transmission interval.

このように、電力線搬送通信システム1では、基準タイミングによって特定される基準区間の中で、基準タイミングを境にして後区間である区間Bに、2つの帯域保証型通信が時分割で割り当られるので、異なる帯域保証型通信による送信信号が電灯線上で衝突することが回避され、2つの帯域保証型通信を共存させることができる。   As described above, in the power line carrier communication system 1, in the reference section specified by the reference timing, two band-guaranteed communications are allocated in time division to the section B that is the subsequent section with the reference timing as a boundary. Therefore, it is possible to avoid collision of transmission signals by different band-guaranteed communication on the power line, and two band-guaranteed communication can coexist.

[各モデムにおける送信区間の具体的な設定方法]
次に、電力線搬送通信システム1内の各モデムで行われる、自身の送信区間の設定方法について説明する。なお、以下の送信区間の設定方法は、送信タイミング生成部434(図11参照)にて実行される。
[Specific transmission section setting for each modem]
Next, a method for setting its own transmission section performed by each modem in the power line carrier communication system 1 will be described. The following transmission interval setting method is executed by the transmission timing generation unit 434 (see FIG. 11).

(1)区間Bの前半(区間B1)を利用して通信を開始する帯域保証型モデム
実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、ベストエフォート型モデムなどの基準タイミングを検出するモデムが存在するため、この検出が適切になされるように、システム内の帯域保証型モデムは、区間Bの前半(区間B1)を優先して使用することが望ましい。したがって、帯域保証型通信が行われていない状況において、通信を開始する帯域保証型モデムは、自己の送信区間を区間B1に設定する。これによって、その後に通信を開始するベストエフォート型モデムなどが、基準タイミングを特定することができるようになる。
かかる観点から、通信を開始しようとする帯域保証型モデムは、先ず、区間B1を使用することができるか否かを確認する。具体的には、この帯域保証型モデムの送信タイミング生成部434(図11参照)は、受信信号S41に基づき、電灯線上で通信を行っているモデムが存在しないと判断した場合には、自身を制御モデムとするように制御信号Copを切り替える。これによって、タイミング生成部43では、自ら基準タイミングを決定する。
(1) Band Guaranteed Type Modem Starting Communication Using First Half of Section B (Section B1) In the power line carrier communication system 1 according to the embodiment, there is a modem that detects a reference timing such as a best effort type modem. In order for this detection to be performed appropriately, it is desirable that the band-guaranteed modem in the system preferentially uses the first half of the section B (section B1). Therefore, in a situation where the bandwidth guarantee communication is not performed, the bandwidth guarantee modem that starts communication sets its own transmission section to the section B1. As a result, a best-effort modem that starts communication thereafter can specify the reference timing.
From this point of view, the band-guaranteed modem attempting to start communication first confirms whether or not the section B1 can be used. Specifically, when the transmission timing generation unit 434 (see FIG. 11) of this band-guaranteed modem determines that there is no modem communicating on the power line based on the received signal S41, The control signal Cop is switched so as to be a control modem. Thereby, the timing generation unit 43 determines the reference timing by itself.

図22は、このように基準タイミングを決定した後の、帯域保証型モデムの好ましい動作を示すフローチャートである。
帯域保証型モデムは、自身が決定した基準タイミングに基づいて、区間Bを利用して通信を開始する(ステップST30)。すなわち、この時点では、他の帯域保証型通信が行われていないので、基準区間において予め比率が規定される区間Bの全区間を利用して通信を行うことができる。
そして、通信を開始した帯域保証型モデムは、逐次、区間B2を利用して参入(通信を開始)する帯域保証型モデムが存在するか否かチェックを行う(ステップST31)。基準区間の設定後に区間B2の開始タイミングを特定できるので、送信タイミング生成部434は、そのタイミングで受信信号S41が立ち上がるか否かを検出することによって、他のモデムの存在をチェックする。
区間B2を利用する他のモデムが通信を開始したと判断した場合には、自己の通信を区間B1に限定して通信を行う(ステップST32)。
以上のようにして、自己の通信期間(送信区間)が逐次調整されて、タイミング生成部43からそれに応じた送信タイミング信号TGsdが出力される。
FIG. 22 is a flowchart showing a preferable operation of the bandwidth guarantee type modem after determining the reference timing in this way.
The bandwidth-guaranteed modem starts communication using the section B based on the reference timing determined by itself (step ST30). That is, at this time, since no other bandwidth-guaranteed communication is performed, communication can be performed using all the sections of section B in which the ratio is defined in advance in the reference section.
The bandwidth-guaranteed modem that has started communication sequentially checks whether or not there is a bandwidth-guaranteed modem that enters (communication starts) using section B2 (step ST31). Since the start timing of the section B2 can be specified after setting the reference section, the transmission timing generation unit 434 checks the presence of another modem by detecting whether or not the reception signal S41 rises at that timing.
If it is determined that another modem using the section B2 has started communication, the communication is limited to the section B1 (step ST32).
As described above, the own communication period (transmission section) is sequentially adjusted, and the transmission timing signal TGsd corresponding thereto is output from the timing generation unit 43.

(2)区間Bの後半(区間B2)を利用して通信を開始する帯域保証型モデム
通信を開始する帯域保証型モデムが、区間B1を使用することができるか否かを確認した結果、他のモデムが存在すると判断した場合には、自身を被制御モデムとするように制御信号Copを切り替える。これによって、タイミング生成部43では、基準タイミングを検出することによって基準タイミングを決定する。
(2) Band-guaranteed modem that starts communication using the latter half of section B (section B2) As a result of checking whether or not the band-guaranteed modem that starts communication can use section B1, etc. If it is determined that there is a modem, the control signal Cop is switched so that the modem is the controlled modem. Thereby, the timing generation unit 43 determines the reference timing by detecting the reference timing.

図23は、このように基準タイミングを決定した後の、帯域保証型モデムの好ましい動作を示すフローチャートである。
帯域保証型モデムは、決定した基準タイミングに基づいて、区間B2を利用して通信を開始する(ステップST40)。すなわち、基準区間において予め比率が規定される区間Bの後半の開始タイミングを特定し、区間B2の間で通信を行う。
ここで、帯域保証型モデムが区間B2を利用して通信を開始した後に、区間B1を利用して通信を行っているモデムが通信を終了する場合があり得る。前述したように、実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、基準タイミングを検出するモデムのために、基準タイミング直後の区間B1を利用して通信を行うモデムが常に存在することが望ましい。
したがって、区間B2を利用して通信を行う帯域保証型モデムは、区間B1を利用するモデムが存在するか否かを逐次チェックし(ステップST41)、存在しない場合には、区間B1または区間Bの全区間を利用して通信を行うようにする。すなわち、通信開始タイミングを基準タイミングに同期させる(ステップST42)。
なお、区間B1を利用するモデムの存在は、送信タイミング生成部434によって、基準タイミングで受信信号S41が立ち上がるか否かを検出することによって、チェックされる。
以上のようにして、自己の通信期間(送信区間)が逐次調整されて、タイミング生成部43からそれに応じた送信タイミング信号TGsdが出力される。
FIG. 23 is a flowchart showing a preferable operation of the bandwidth guaranteed modem after the reference timing is determined in this way.
The bandwidth-guaranteed modem starts communication using the section B2 based on the determined reference timing (step ST40). That is, the second half start timing of the section B in which the ratio is defined in advance in the reference section is specified, and communication is performed between the sections B2.
Here, after the band-guaranteed modem starts communication using the section B2, the modem that performs communication using the section B1 may end the communication. As described above, in the power line carrier communication system 1 according to the embodiment, it is desirable that there is always a modem that performs communication using the section B1 immediately after the reference timing for the modem that detects the reference timing.
Accordingly, the bandwidth-guaranteed modem that performs communication using the section B2 sequentially checks whether or not there is a modem that uses the section B1 (step ST41). Use all sections to communicate. That is, the communication start timing is synchronized with the reference timing (step ST42).
The presence of the modem using the section B1 is checked by detecting whether or not the reception signal S41 rises at the reference timing by the transmission timing generation unit 434.
As described above, the own communication period (transmission section) is sequentially adjusted, and the transmission timing signal TGsd corresponding thereto is output from the timing generation unit 43.

図24は、区間Bの途中から通信を開始する帯域保証型モデムの送信区間の設定方法を説明するためのタイミングチャートであって、(a)は商用電源、(b)は電灯線上における信号、(c)および(d)は基準区間の分割を示す。
通信を開始しようとする帯域保証型モデムは、基準タイミングを生成した後、その基準タイミングによって設定した区間Bの最初から通信を開始することを優先するが、図24(b)に示したような電灯線上の信号を受信することで、他の帯域保証型モデムの信号を検出すると(図24(c)の矢印)、被制御モデムとして動作する。そして、図24(d)に示すように、区間Bを2等分に分割し、区間B2の最初のタイミングにおいて、他の帯域保証型モデムの信号が検出されるか確認する(図24(d)の矢印)。その結果、他の帯域保証型モデムの信号が検出されなければ、自己の送信区間を区間B2に設定して、通信を開始する。
FIG. 24 is a timing chart for explaining a method of setting a transmission section of a bandwidth-guaranteed modem that starts communication in the middle of section B, where (a) is a commercial power supply, (b) is a signal on the power line, (C) and (d) show the division of the reference section.
The bandwidth-guaranteed modem trying to start communication gives priority to starting communication from the beginning of the section B set by the reference timing after generating the reference timing, as shown in FIG. When a signal of another band guarantee type modem is detected by receiving a signal on the power line (arrow in FIG. 24C), it operates as a controlled modem. Then, as shown in FIG. 24 (d), the section B is divided into two equal parts, and it is confirmed whether signals of other band-guaranteed modems are detected at the first timing of the section B2 (FIG. 24 (d). ) Arrow). As a result, if no other band guaranteed modem signal is detected, its own transmission interval is set to interval B2, and communication is started.

なお、図22のフローチャートに示したように、区間B1を利用して通信する帯域保証型モデムも逐次区間B2を利用するモデムの存在をチェックしているので(図22のステップST31)、実施形態に係る電力線搬送通信システム1における帯域保証型モデムは、システムへの参入順序に応じて、区間B内で異なる送信区間が適切に割り当てられる結果となる。すなわち、最初にシステムに参入した帯域保証型モデムは区間B1を利用して通信を行い、後からシステムに参入した帯域保証型モデムは区間B2を利用して通信を行うようになる。   Note that, as shown in the flowchart of FIG. 22, the bandwidth-guaranteed modem that communicates using the section B1 also checks the presence of the modem that uses the section B2 sequentially (step ST31 of FIG. 22). The bandwidth guarantee type modem in the power line carrier communication system 1 according to the above results in appropriately assigning different transmission sections within the section B according to the order of entry into the system. That is, the band-guaranteed modem that first entered the system performs communication using the section B1, and the band-guaranteed modem that subsequently enters the system performs communication using the section B2.

(3)ベストエフォート型モデム
ベストエフォート型モデムは、専ら基準タイミングを検出することによって基準タイミングを取得し、基準区間の中で区間Aを利用して通信を開始する。
(3) Best Effort Modem The best effort modem exclusively acquires the reference timing by detecting the reference timing, and starts communication using the section A in the reference section.

図25は、ベストエフォート型モデムの好ましい通信区間の設定動作を示すフローチャートである。
先ず、基準タイミングの検出動作を行い(ステップST50)、基準タイミングが検出されると(ステップST51)、基準タイミングを設定する(ステップST52)。
その基準タイミングに基づいて基準区間TGrefを設定し、その基準区間TGref内において基準タイミングを境にした、予め決められた比率の前区間(区間A)を利用して通信を行う(ステップST53)。したがって、区間Bを利用した帯域保証型モデムの通信を妨害することはない。
ステップST51で基準タイミングを検出できない場合には、検出動作が所定回数繰り返される(ステップST54)。この所定回数として、高い検出精度が得られる回数が設定される。その結果、基準タイミングを検出できないと判断した場合には、システム内で帯域保証型モデムの通信が行われていないと判断できるので、ベストエフォート型モデムは、区間Aのみならず、区間Bを含めた基準区間TGrefのすべてを利用して通信を行うことができる(ステップST55)。これにより、ベストエフォート型モデムが伝送路を効率的に利用することができる。
FIG. 25 is a flowchart showing a setting operation of a preferable communication section of the best effort type modem.
First, the reference timing is detected (step ST50). When the reference timing is detected (step ST51), the reference timing is set (step ST52).
Based on the reference timing, a reference section TGref is set, and communication is performed using a previous section (section A) having a predetermined ratio with the reference timing as a boundary in the reference section TGref (step ST53). Therefore, the communication of the bandwidth guarantee type modem using the section B is not disturbed.
If the reference timing cannot be detected in step ST51, the detection operation is repeated a predetermined number of times (step ST54). As this predetermined number of times, the number of times that high detection accuracy can be obtained is set. As a result, if it is determined that the reference timing cannot be detected, it can be determined that the communication of the bandwidth guarantee type modem is not performed in the system, so that the best effort type modem includes not only the section A but also the section B. Communication can be performed using all the reference intervals TGref (step ST55). As a result, the best effort modem can efficiently use the transmission path.

なお、ベストエフォート型モデムが基準区間のすべてを利用して通信を開始した後に、帯域保証型モデムが通信を開始する場合があり得るので、ベストエフォート型モデムは、所定時間ごとに基準タイミングの検出を行うようにする(ステップST56)。そして、帯域保証型モデムが通信を開始したことを基準タイミングの検出によって認識すると(ステップST51)、送信区間を区間Aに限定する(ステップST53)。   In addition, after the best-effort modem starts communication using the entire reference interval, the bandwidth-guaranteed modem may start communication. Therefore, the best-effort modem detects the reference timing every predetermined time. (Step ST56). When it is recognized by detecting the reference timing that the band-guaranteed modem has started communication (step ST51), the transmission section is limited to section A (step ST53).

以上説明したように、第1の実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、基準タイミングによって設定される基準区間の中で、基準タイミングを境にした前区間(区間A)でベストエフォート型通信を行い、基準タイミングを境にした後区間(区間B)を時分割によって設定した2つの区間で2つの帯域保証型通信を行うので、宅内の電力線搬送通信において、2つの帯域保証型通信とベストエフォート型通信を共存させることができる。
本実施形態に係る電力線搬送通信システム1では、商用電源の交流周期に基づいて、通信区間の時分割設定のための基準タイミングが容易に得られる。したがって、大幅な構成変更、コスト増加を伴わずに、本システムを宅内に実装することができる。
As described above, in the power line carrier communication system 1 according to the first embodiment, among the reference sections set by the reference timing, the best effort communication is performed in the previous section (section A) with the reference timing as a boundary. Since two bandwidth guaranteed communications are performed in two sections set by time division after the reference timing (section B), two bandwidth guaranteed communications and best effort are performed in in-home power line carrier communications. Type communication can coexist.
In the power line carrier communication system 1 according to the present embodiment, the reference timing for the time division setting of the communication section can be easily obtained based on the AC cycle of the commercial power source. Therefore, the present system can be installed in the home without a significant configuration change and cost increase.

なお、上述した実施形態では、主として2つの帯域保証型通信を共存させる方法について説明してきたが、3以上の帯域保証型通信を共存させるようにすることもできる。
かかる場合には、区間Bを帯域保証型通信の数に応じて分割し、分割した通信区間をそれぞれ各帯域保証型通信に割り当てるようにすればよい。その際、各帯域保証型モデムが自己の送信区間を設定する際には、図24に示すように、伝送路上の信号の受信レベルに応じて、2分割、4分割、…、というように順に分割していき、他の帯域保証型モデムが通信を行っていない区間(複数の区間の中でどの区間でもよい)を特定して、その区間を自己の送信区間に設定すればよい。
In the embodiment described above, the method of coexisting mainly two band guaranteed communications has been described, but it is also possible to coexist three or more band guaranteed communications.
In such a case, the section B may be divided according to the number of band-guaranteed communications, and the divided communication sections may be assigned to the respective band-guaranteed communications. At that time, when each band-guaranteed modem sets its own transmission interval, as shown in FIG. 24, the division is made in order of 2 divisions, 4 divisions,... According to the reception level of the signal on the transmission path. Dividing and identifying a section (any section among a plurality of sections) in which other band-guaranteed modems are not communicating, and setting the section as its own transmission section.

上述した実施形態では、複数の帯域保証型通信を区間Bに割り当てたが、区間Aに割り当てるようにしてもよい。すなわち、区間Aに複数の帯域保証型通信を、区間Bにベストエフォート型通信を割り当てるようにしてもよい。その際には、区間Aの比率を区間Bよりも大きくするようにする(たとえば、区間Bが基準区間長の1/8〜1/10程度)。
一般的に帯域保証型通信は、一定の伝送速度で行っており、データの送信区間長は一定であるため、区間Aに帯域保証型通信を割り当てる場合には、各帯域保証型モデムは、自己の送信区間長を考慮して通信開始タイミングを決定する。たとえば、制御モデムとしての帯域保証型モデムは、基準タイミングで自己の送信が終了するように、区間Aにおける自己の送信区間を決定する。これによって、たとえばベストエフォート型モデムは、基準タイミング候補を境にした受信信号の立ち下がりによって基準タイミングを検出し、区間Bに自己の送信区間を設定することができる。
In the above-described embodiment, a plurality of bandwidth-guaranteed communications are assigned to the section B, but may be assigned to the section A. That is, a plurality of bandwidth-guaranteed communication may be assigned to the section A, and best effort type communication may be assigned to the section B. In that case, the ratio of the section A is made larger than the section B (for example, the section B is about 1/8 to 1/10 of the reference section length).
In general, bandwidth guaranteed communication is performed at a constant transmission rate and the data transmission interval length is constant. Therefore, when bandwidth guaranteed communication is assigned to interval A, each bandwidth guaranteed modem is The communication start timing is determined in consideration of the transmission interval length. For example, a bandwidth-guaranteed modem as a control modem determines its own transmission interval in interval A so that its transmission ends at the reference timing. As a result, for example, the best effort modem can detect the reference timing based on the falling edge of the received signal at the reference timing candidate and set its own transmission section in section B.

《第2の実施形態》
次に、本発明の電力線搬送通信システムの第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態では、宅内において複数の帯域保証型通信を共存させる電力線搬送通信システムについて説明したが、本実施形態では、近隣の家屋でそれぞれ行われる複数の帯域保証型通信を共存させる電力線搬送通信システムについて説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the power line carrier communication system of the present invention will be described.
In the first embodiment, the power line carrier communication system that coexists with a plurality of band-guaranteed communications in the home has been described, but in this embodiment, power line carrier that coexists with a plurality of band-guaranteed communications performed in neighboring houses. A communication system will be described.

図26は、隣接する2つの家屋でそれぞれ行われる、本実施形態に係る電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。
図26において、2つの家屋107,108には、それぞれ分電盤102,104が取り付けられる。この分電盤102,104は、それぞれ低圧配電線101,103を介して、共通の宅外変圧器100に接続される。宅外変圧器100は、他の宅外変圧器105とともに、中圧配電線106を介して、図示しない発電所から給電を受ける。
FIG. 26 is a diagram illustrating a system configuration of the power line carrier communication system according to the present embodiment, which is performed in each of two adjacent houses.
In FIG. 26, distribution boards 102 and 104 are attached to two houses 107 and 108, respectively. The distribution boards 102 and 104 are connected to a common outdoor transformer 100 via low-voltage distribution lines 101 and 103, respectively. The outside transformer 100 is supplied with power from a power plant (not shown) through the intermediate voltage distribution line 106 together with other outside transformers 105.

図26に示すように、本実施形態に係る電力線搬送通信システムは、家屋107においてモデム50_1〜50_6間で行われる電力線搬送通信システム1aと、家屋108においてモデム51_1〜51_6間で行われる電力線搬送通信システム1bの2つの宅内システムを含む。
電力線搬送通信システム1a,1bにおけるモデムには、第1の実施形態で説明した帯域保証型モデム、ベストエフォート型モデムが含まれる。本実施形態では、電力線搬送通信システム1aにおいて、モデム50_4〜モデム50_5間で帯域保証型通信が行われ、電力線搬送通信システム1bにおいて、モデム51_2〜モデム51_3間で帯域保証型通信が行われる。
As shown in FIG. 26, the power line carrier communication system according to the present embodiment includes the power line carrier communication system 1a performed between the modems 50_1 to 50_6 in the house 107 and the power line carrier communication performed between the modems 51_1 to 51_6 in the house 108. It includes two in-home systems of system 1b.
The modems in the power line carrier communication systems 1a and 1b include the band guarantee type modem and the best effort type modem described in the first embodiment. In the present embodiment, band-guaranteed communication is performed between the modems 50_4 to 50_5 in the power line carrier communication system 1a, and band-guaranteed communication is performed between the modems 51_2 to 51_3 in the power line carrier communication system 1b.

なお、各モデムは、図11に示したモデム30と同一の構成を有する。
特に、帯域保証型モデムにおいて、図11における送信タイミング生成部434は、本発明の第3電力検出部、第3通信設定部の一実施形態である。
Each modem has the same configuration as the modem 30 shown in FIG.
In particular, in the band-guaranteed modem, the transmission timing generation unit 434 in FIG. 11 is an embodiment of the third power detection unit and the third communication setting unit of the present invention.

図26において、家屋107,108の宅内でそれぞれ行われる電力線搬送通信による送出信号は、低圧配電線101,103、分電盤102,104、電力計(図示しない)などによって減衰される。しかしながら、宅外変圧器を共用する家屋107,108では、たとえば家屋107においてモデム50_4が送出した信号が、家屋108内の電灯線に伝達され、たとえばモデム51_2が送出する信号と衝突することによって、両家屋において通信不良が発生することが考えられる。   In FIG. 26, the transmission signal by the power line carrier communication performed in the houses 107 and 108 is attenuated by the low voltage distribution lines 101 and 103, the distribution boards 102 and 104, a power meter (not shown), and the like. However, in the houses 107 and 108 sharing the transformer outside the house, for example, the signal transmitted from the modem 50_4 in the house 107 is transmitted to the power line in the house 108 and collides with the signal transmitted from the modem 51_2, for example. It is conceivable that communication failure occurs in both houses.

そこで、本実施形態に係る電力線搬送通信システムでは、宅外変圧器を共用する複数の異なる家屋間において行われる帯域保証型通信を、第1の実施形態に係る電力線搬送通信システム1と同様に、商用電源に基づく基準タイミングによって設定された基準区間の中の区間B(基準タイミングを境にした後区間)に割り当て、この区間Bにおいて、複数の帯域保証型通信を時分割で共存させる。   Therefore, in the power line carrier communication system according to the present embodiment, the band-guaranteed communication performed between a plurality of different houses sharing the outdoor transformer is similar to the power line carrier communication system 1 according to the first embodiment. Allocation is made to the section B (the section after the reference timing) in the reference section set by the reference timing based on the commercial power supply, and in this section B, a plurality of band-guaranteed communications coexist in a time division manner.

その際、家屋107,108には、同一の商用電源が供給されているので、システム内のモデムの構成、基準タイミングの取得方法、送信区間の設定方法などは、第1の実施形態で説明したものをそのまま適用することができる。   At that time, since the same commercial power is supplied to the houses 107 and 108, the configuration of the modem in the system, the reference timing acquisition method, the transmission interval setting method, and the like have been described in the first embodiment. Things can be applied as they are.

たとえば、本実施形態に係る電力線搬送通信システムの動作は、以下のようになる。
先ず、家屋107(電力線搬送通信システム1a)において、モデム50_4〜モデム50_5間の帯域保証型通信が開始された場合を想定する。その帯域保証型通信による送出信号が、分電盤102→低圧配電線101→低圧配電線103→分電盤104の経路によって、家屋108(電力線搬送通信システム1b)内の電灯線に伝達される。
電力線搬送通信システム1a,1bでは、基準タイミングが一致するので、電力線搬送通信システム1aから伝達された信号は、電力線搬送通信システム1bにおける基準タイミングの直後から立ち上がることになる。
電力線搬送通信システム1b内のモデム51_2は、電力線搬送通信システム1aから伝達された信号が特定の基準タイミング候補を境にして立ち上がることを観測することによって、基準タイミングを検出する。そして、検出した基準タイミングにより設定した基準区間の中で、区間Bの後半(区間B2)に自己の送信区間を設定し、通信を開始する。
このようにして、異なる家屋における帯域保証型通信(モデム50_4〜モデム50_5間の通信、モデム51_2〜モデム51_3間の通信)を共存させることができる。
For example, the operation of the power line carrier communication system according to the present embodiment is as follows.
First, it is assumed that bandwidth guarantee communication between the modem 50_4 and the modem 50_5 is started in the house 107 (power line carrier communication system 1a). The transmission signal by the band guarantee type communication is transmitted to the power line in the house 108 (power line carrier communication system 1b) through the path of the distribution board 102 → the low voltage distribution line 101 → the low voltage distribution line 103 → the distribution board 104. .
In the power line carrier communication systems 1a and 1b, since the reference timings coincide with each other, the signal transmitted from the power line carrier communication system 1a rises immediately after the reference timing in the power line carrier communication system 1b.
The modem 51_2 in the power line carrier communication system 1b detects the reference timing by observing that a signal transmitted from the power line carrier communication system 1a rises at a specific reference timing candidate. Then, in the reference section set by the detected reference timing, the own transmission section is set in the second half of the section B (section B2), and communication is started.
In this way, band-guaranteed communication (communication between modem 50_4 to modem 50_5, communication between modem 51_2 to modem 51_3) in different houses can coexist.

なお、たとえば家屋107内のモデム50_4〜モデム50_5間で行われる帯域保証型通信による信号が、家屋間の低圧配電線、分電盤,電力計などによる減衰によって、家屋108内の電灯線に観測されない場合には、異なる家屋間での信号の衝突が問題とならず、各家屋内で独立に帯域保証型通信が行われる。すなわち、家屋107,108で別々に基準タイミングが生成され、ともに基準タイミングの直後(区間Bの開始)から帯域保証型通信を行っても通信不良は発生しない。   Note that, for example, a signal from the band-guaranteed communication performed between the modem 50_4 to the modem 50_5 in the house 107 is observed on a power line in the house 108 due to attenuation by a low-voltage distribution line, a distribution board, a power meter, etc. Otherwise, signal collision between different houses does not matter, and band-guaranteed communication is performed independently in each house. That is, the reference timings are separately generated in the houses 107 and 108, and communication failure does not occur even if the band guaranteed communication is performed immediately after the reference timing (start of the section B).

以上説明したように、本実施形態に係る電力線搬送通信システムでは、宅外変圧器を共用する複数の異なる家屋間において行われる複数の帯域保証型通信を時分割で共存させることができる。
なお、実際には、宅外変圧器は通常数軒〜10数軒で共用されるが、本実施形態で説明した共存方法は、第1の実施形態と同様に、3以上の帯域保証型通信の共存に容易に適用できる。また、第1の実施形態と同様に、帯域保証型通信を区間Aに割り当てるようにしてもよい。
As described above, in the power line carrier communication system according to the present embodiment, a plurality of bandwidth-guaranteed communications performed between a plurality of different houses sharing an outside transformer can coexist in a time division manner.
Actually, several to ten or so out-of-home transformers are usually shared. However, the coexistence method described in this embodiment uses three or more band-guaranteed communications as in the first embodiment. Can be easily applied to the coexistence of Further, similarly to the first embodiment, band guaranteed communication may be assigned to the section A.

《第3の実施形態》
次に、本発明の電力線搬送通信システムの第3の実施形態について説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the power line carrier communication system of the present invention will be described.

第1および第2の実施形態に係る電力線搬送通信システムは宅内で行われる通信システムであるが、これとは別に、インターネットへのアクセス回線として電力線を用いた電力線搬送通信が行われる場合がある。
図27に、宅内で電力線搬送通信が行われる宅内系通信(宅内系システム)と、宅内のモデムから外部のネットワークにアクセスするために電力線搬送通信が行われるアクセス系通信(アクセス系システム)とを模式的に示す。
図27において、宅内系システムでは、モデム60_1,60_2が電灯線11を介して電力線搬送通信を行い、アクセス系システムでは、宅内のモデム60_1が電灯線11、電力計120、低圧配電線110を介して、宅外に設定されたモデム70と電力線搬送通信を行う。モデム70は、光ケーブル111を介してインターネットにアクセスする。
このように、宅外のモデム70を利用すると、家庭内にケーブル等の引き込み工事なしにインターネットアクセスを提供することが可能となり、システムの設置自由度に優れる。
The power line carrier communication system according to the first and second embodiments is a communication system performed in a house, but separately, power line carrier communication using a power line as an access line to the Internet may be performed.
FIG. 27 shows in-home communication (in-home system) in which power line carrier communication is performed in the home, and access communication (access system) in which power line carrier communication is performed in order to access an external network from the home modem. This is shown schematically.
In FIG. 27, in the home system, modems 60_1 and 60_2 perform power line carrier communication via the power line 11, and in the access system, the home modem 60_1 passes through the power line 11, the power meter 120, and the low-voltage distribution line 110. Thus, power line carrier communication is performed with the modem 70 set outside the house. The modem 70 accesses the Internet via the optical cable 111.
As described above, when the modem 70 outside the home is used, it becomes possible to provide Internet access without pulling in a cable or the like in the home, and the system installation flexibility is excellent.

本実施形態では、図27に示したように同一宅内で宅内系システムとアクセス系システムとが存在する場合に、この2つのシステムを適切に共存できるようにした電力線搬送通信システムについて説明する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 27, a power line carrier communication system will be described in which, when a home system and an access system exist in the same home, these two systems can coexist appropriately.

先ず、本実施形態に係る電力線搬送通信システム2の構成について、図28を参照して説明する。図28は、図27により模式的に示したシステムの構成をより明確にした図である。
図28に示すように、電力線搬送通信システム2には、宅内系システム3(本発明の第1システムに相当)とアクセス系システム4(本発明の第2システムに相当)が存在する。
宅内系システム3には、電灯線11に接続されたモデム60_1〜60_4が含まれる。アクセス系システム4では、宅内のモデム60_1と宅外のモデム70とが電灯線11および低圧配電線110によって接続される。モデム70は、インターネットにアクセスするために光ケーブル111を備え、アクセス系システム4における親機として動作する。
First, the configuration of the power line carrier communication system 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a diagram clarifying the configuration of the system schematically shown in FIG.
As shown in FIG. 28, the power line carrier communication system 2 includes an in-home system 3 (corresponding to the first system of the present invention) and an access system 4 (corresponding to the second system of the present invention).
The in-home system 3 includes modems 60_1 to 60_4 connected to the power line 11. In the access system 4, the in-home modem 60 </ b> _ <b> 1 and the out-of-home modem 70 are connected by the power line 11 and the low voltage distribution line 110. The modem 70 includes an optical cable 111 for accessing the Internet, and operates as a parent device in the access system 4.

実施形態に係る電力線搬送通信システム2において、宅内系システム3内の通信は、第1の実施形態で説明した時分割によって共存させるとともに、宅内系システム3による通信とアクセス系システム4による通信とを周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)によって共存させる。
図29は、宅内系システムとアクセス系システム信とを共存させるための周波数分割多重におけるチャネル構成例である。
図29に示す例では、4〜30MHzの周波数帯域がf1〜f13の13個のサブチャネルに分割され、サブチャネルf1〜f6(本発明の第2周波数帯域に相当)がアクセス系システムに割り当てられ、サブチャネルf7〜f13(本発明の第1周波数帯域に相当)が宅内系システムに割り当てられる。そして、各システム内のモデムは、送信ライン上に、対応するサブチャネルの周波数領域のみを通過させて出力するためのバンドパスフィルタを備える。これによって、宅内系システム3による通信とアクセス系システム4による通信とを共存させることができる。
In the power line carrier communication system 2 according to the embodiment, the communication in the in-home system 3 coexists by the time division described in the first embodiment, and the communication by the in-home system 3 and the communication by the access system 4 are performed. Coexist by frequency division multiplexing (FDM).
FIG. 29 shows a channel configuration example in frequency division multiplexing for coexistence of a home system and an access system signal.
In the example shown in FIG. 29, the frequency band of 4 to 30 MHz is divided into 13 subchannels f1 to f13, and the subchannels f1 to f6 (corresponding to the second frequency band of the present invention) are allocated to the access system. Subchannels f7 to f13 (corresponding to the first frequency band of the present invention) are allocated to the in-home system. The modem in each system includes a band-pass filter for passing and outputting only the frequency region of the corresponding subchannel on the transmission line. Thereby, the communication by the in-home system 3 and the communication by the access system 4 can coexist.

ここで、アクセス系システムでは常に通信が行われているとは限らないので、アクセス系システムで通信が行われていないときには、宅内系システムがすべてのサブチャネルを利用できるようにすることが通信効率の観点から望ましい。
そこで、本実施形態における宅内系システム3の各モデムは、宅内系システム内のモデムは、アクセス系システムによる信号を検出した場合には、予め割り当てらたサブチャネル(図29に示した例では、サブチャネルf7〜f12)で通信を行い、アクセス系システムによる信号を検出しない場合には、すべてのサブチャネル(図29に示した例では、サブチャネルf1〜f12)で通信を行うように、通信帯域を制御するようにする。
Here, since communication is not always performed in the access system, it is necessary to make it possible for the in-home system to use all subchannels when communication is not performed in the access system. From the viewpoint of.
Therefore, each modem of the in-home system 3 in the present embodiment, when the modem in the in-home system detects a signal from the access system, the subchannel assigned in advance (in the example shown in FIG. 29, If communication is performed on the subchannels f7 to f12) and no signal is detected by the access system, communication is performed so that communication is performed on all the subchannels (subchannels f1 to f12 in the example illustrated in FIG. 29). Control the bandwidth.

以下、宅内系システムにおける通信帯域の制御方法について説明する。
図30は、通信帯域の制御方法について説明するためのタイミングチャートであって、(a)は商用電源、(b)は送信区間の設定、(c)はフレーム送信、(d)はアクセス信号を示す。なお、アクセス信号とは、アクセス系システムの通信によって電灯線11上で観測される信号である。また、図30(a)〜(c)は、図21(a)〜(c)と同一である。
図30において、宅内系システムでは、(b)および(c)に示すように、基準タイミングによって設定された基準区間TGrefの中で、区間Aにベストエフォート型通信、区間Bに複数の帯域保証型通信が割り当てられる。そして、図30(d)に示すように、アクセス信号は、(b)に示すように割り当てられた送信区間とは関係ないタイミングで、電灯線11に送出される。
本実施形態では、宅内系システムにおいて、このアクセス信号の検出有無に応じて、宅内系システム用の通信帯域が制御される。
Hereinafter, a method for controlling the communication band in the home system will be described.
FIG. 30 is a timing chart for explaining a communication band control method, where (a) is a commercial power supply, (b) is a transmission section setting, (c) is a frame transmission, and (d) is an access signal. Show. The access signal is a signal observed on the power line 11 by communication of the access system. 30A to 30C are the same as FIGS. 21A to 21C.
In FIG. 30, in the home system, as shown in (b) and (c), among the reference section TGref set by the reference timing, the best effort type communication is performed in the section A, and the plurality of band guaranteed types are provided in the section B. Communication is assigned. Then, as shown in FIG. 30 (d), the access signal is sent to the power line 11 at a timing unrelated to the assigned transmission section as shown in (b).
In the present embodiment, in the home system, the communication band for the home system is controlled according to whether or not the access signal is detected.

次に、図31および図32のフローチャートを参照して、宅内系システムにおける通信帯域の具体的制御方法について説明する。図31のフローチャートは、宅内系システムにおいて定期的に実行される。   Next, a specific method for controlling the communication band in the home system will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The flowchart in FIG. 31 is periodically executed in the home system.

その定期的なタイミングにおいて、先ず、宅内系システムの各モデムは、自己の送信区間におけるすべての送信を停止する(ステップST60)。これは、アクセス系システムによる通信(アクセス信号)の検出を、宅内系システムの各モデムが受信した信号電力に基づいて行うため、宅内系システムの各モデムがデータを送信すると、アクセス信号を正しく検出できないためである。
そして、アクセス系システムによる通信(アクセス信号)の検出が行われる(ステップST61)。この検出動作については、図32のフローチャートを参照して後述する。
ステップST61の結果、アクセス信号を検出した場合には(ステップST62)、予め宅内系システムのために割り当てられた周波数領域(サブチャネル)のみを利用することを決定し(ステップST63)、宅内系システムのすべての送信動作を再開させる(ステップST65)。
ステップST61の結果、アクセス信号を検出しない場合には(ステップST62)、予め宅内系システムのために割り当てられた周波数領域(サブチャネル)に加えて、予めアクセス系システムのために割り当てられた周波数領域(サブチャネル)、すなわち全周波数領域を利用することを決定し(ステップST64)、宅内系システムの各モデムは、自己の送信区間における送信を再開する(ステップST65)。
At the regular timing, first, each modem in the home system stops all transmissions in its own transmission section (step ST60). This is because communication (access signal) is detected by the access system based on the signal power received by each modem in the home system, so that the access signal is correctly detected when each modem in the home system transmits data. This is because it cannot be done.
Then, communication (access signal) is detected by the access system (step ST61). This detection operation will be described later with reference to the flowchart of FIG.
If an access signal is detected as a result of step ST61 (step ST62), it is decided to use only the frequency region (subchannel) allocated in advance for the home system (step ST63), and the home system All transmission operations are resumed (step ST65).
If the access signal is not detected as a result of step ST61 (step ST62), in addition to the frequency region (subchannel) assigned in advance for the in-home system, the frequency region assigned in advance for the access system. (Subchannel), that is, decides to use the entire frequency region (step ST64), and each modem in the home system restarts transmission in its own transmission section (step ST65).

図32は、図31のステップST61にて実行される、アクセス系システムによる通信(アクセス信号)の検出動作を示すフローチャートである。この検出動作は、宅内系システムにおいて時分割に割り当てられたモデムごとに実行される。   FIG. 32 is a flowchart showing communication (access signal) detection operation by the access system, which is executed in step ST61 of FIG. This detection operation is executed for each modem assigned in a time division manner in the home system.

そのため、宅内系システムの各モデムは、アクセス信号を検出するためのカウンタを備える。このカウンタ(カウント値Ca)は、先ず初期化される、すなわち、Ca=0とする(ステップST70)。そして、所定の時間内に(ステップST71)、自己の送信区間内に受信した信号電力が所定の閾値を越える(立ち上がる)回数を検出する。すなわち、自己の送信区間である場合に(ステップST72)、その送信区間内の受信レベルを逐次サンプルし、受信レベルが立ち上がるか否かを検出する(ステップST73)。図30(d)に示しように、アクセス信号は、基準タイミング等と同期することなく送出されるため、自己の送信区間内において、逐次その信号レベルをチェックする必要がある。なお、このアクセス信号の検出の際には、宅内系システムの送信動作が停止されているので、宅内系システム内のモデムによる送信信号を、アクセス信号として誤検出することはない。
さらに、所定の時間内に、受信レベルの立ち上がりを検出するたびに(ステップST74)、カウンタをカウントアップさせる(ステップST75)。
Therefore, each modem in the home system has a counter for detecting an access signal. This counter (count value Ca) is first initialized, that is, Ca = 0 is set (step ST70). Then, within a predetermined time (step ST71), the number of times that the signal power received in its own transmission interval exceeds (rises) a predetermined threshold is detected. That is, when it is the own transmission section (step ST72), the reception level in the transmission section is sequentially sampled to detect whether the reception level rises (step ST73). As shown in FIG. 30 (d), since the access signal is transmitted without synchronizing with the reference timing or the like, it is necessary to sequentially check the signal level within its own transmission interval. When this access signal is detected, since the transmission operation of the home system is stopped, the transmission signal from the modem in the home system is not erroneously detected as an access signal.
Further, every time the rising of the reception level is detected within a predetermined time (step ST74), the counter is counted up (step ST75).

所定時間が経過すると(ステップST71)、所定時間内に得られたカウント値の評価が行われる。すなわち、カウント値Caを所定の閾値CTHaと比較し(ステップST76)、カウント値Caが閾値CTHaを越える場合には、アクセス系システムによる通信が行われていると判断し(ステップST78)、カウント値Caが閾値CTHa以下である場合には、アクセス系システムによる通信が行われていないと判断する(ステップST79)。   When the predetermined time has elapsed (step ST71), the count value obtained within the predetermined time is evaluated. That is, the count value Ca is compared with a predetermined threshold value CTHa (step ST76). If the count value Ca exceeds the threshold value CTHa, it is determined that communication by the access system is being performed (step ST78). If Ca is less than or equal to threshold value CTHa, it is determined that communication by the access system is not being performed (step ST79).

なお、本実施形態において、宅内系システム3の各モデムは、図11に示したモデム30と比較すると、カウンタを含みアクセス信号を検出する通信検出部と、その検出結果に応じて自己の通信の周波数領域を設定する帯域設定部とをさらに備えることで相違する。この通信検出部と帯域設定部は、たとえば、図11に示すMAC層処理部31内に実装するようにする。
また、図11における送信タイミング生成部434は、本発明の第4通信設定部の一実施形態である。
In this embodiment, each modem in the home system 3 includes a communication detection unit that includes a counter and detects an access signal, as well as a communication detector according to the detection result, as compared with the modem 30 shown in FIG. The difference is that it further comprises a band setting unit for setting the frequency domain. For example, the communication detection unit and the band setting unit are mounted in the MAC layer processing unit 31 shown in FIG.
Moreover, the transmission timing generation part 434 in FIG. 11 is one Embodiment of the 4th communication setting part of this invention.

以上説明したように、本実施形態に係る電力線搬送通信システム2によれば、宅内で通信が行われる宅内系システム3と、宅内のモデムから外部のネットワークにアクセスするために通信が行われるアクセス系システム4とを備え、宅内系システム3とアクセス系システム4に対して、それぞれ重なり合わない異なる周波数領域を割り当てることで、周波数分割多重によって共存させるとともに、宅内系システム3は、定期的にアクセス系システム4による通信が行われているか否かを検出し、通信が行われていないことを条件として、宅内系システム3による通信を、自身に割り当てられた周波数領域に加えて、アクセス系システム4に割り当てられた周波数領域も使用して通信を行うようにした。
したがって、通信状況に応じて伝送路を効率的に利用させながら、宅内系システムとアクセス系システムを共存させることができる。
As described above, according to the power line carrier communication system 2 according to the present embodiment, the in-home system 3 in which communication is performed in the home and the access system in which communication is performed in order to access an external network from the home modem. System 4 and allocating different frequency regions that do not overlap each other to in-home system 3 and access system 4 to coexist by frequency division multiplexing, and in-home system 3 periodically accesses Whether or not communication by the system 4 is performed is detected, and on the condition that the communication is not performed, the communication by the home system 3 is added to the frequency domain assigned to the access system 4. Communication was also performed using the allocated frequency domain.
Therefore, the home system and the access system can coexist while efficiently using the transmission path according to the communication status.

以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成及びシステムは本実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更や、他のシステムへの適応なども含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration and system are not limited to the present embodiment, and design modifications and other systems can be made without departing from the scope of the present invention. This includes adaptations.

従来の電力線搬送通信システムにおける、宅内のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure in a house in the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムにおける、周波数分割による共存状態を示す図である。It is a figure which shows the coexistence state by frequency division in the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムにおいて、近接する周波数帯間のバンドギャップを示す図である。It is a figure which shows the band gap between the adjacent frequency bands in the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムにおいて、1つのモデムが受信する他のモデムからの信号レベルを示す図である。It is a figure which shows the signal level from the other modem which one modem receives in the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムにおける、時分割による共存状態を示す図である。It is a figure which shows the coexistence state by a time division in the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムに対してアクセス制御装置が付加されたシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure by which the access control apparatus was added with respect to the conventional power line carrier communication system. 従来の電力線搬送通信システムにおいて、宅内に配設された通信装置が、家電製品などに内蔵され、電灯線を介して通信を行う通信装置による通信例を模式的に表す図である。In a conventional power line carrier communication system, a communication device installed in a house is a diagram schematically illustrating an example of communication by a communication device that is built in a household electrical appliance and performs communication via a power line. 隣接する2つの家屋でそれぞれ行われる、従来の電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the conventional power line carrier communication system performed by two adjacent houses, respectively. 宅内に実装された、実施形態に係る電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the power line carrier communication system which concerns on the embodiment mounted in the house. 第1の実施形態に係るモデムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the modem which concerns on 1st Embodiment. 様々な商用電源電圧に対する基準タイミングの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the reference timing with respect to various commercial power supply voltages. 基準タイミングの検出方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of a reference | standard timing. 基準タイミングの検出を行うためのフローチャートである。6 is a flowchart for detecting a reference timing. 制御モデムにおける、基準タイミングの設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting operation | movement of a reference timing in a control modem. 被制御モデムにおける、基準タイミングの被通知・設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the notified / setting operation | movement of a reference timing in a controlled modem. 被制御モデムにおける、基準タイミングの検出・設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detection / setting operation | movement of a reference timing in a controlled modem. 制御モデム〜被制御モデムの切り替える場合の、基準タイミングの設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting operation | movement of a reference timing in the case of switching from a control modem to a controlled modem. 基準タイミングに基づく送信区間の設定例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of a setting of the transmission area based on reference | standard timing. 送信区間の設定例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of a setting of a transmission area. 送信区間の設定例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of a setting of a transmission area. 基準タイミングを決定した後の、帯域保証型モデムの好ましい動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preferable operation | movement of a band guarantee type | mold modem after determining a reference | standard timing. 基準タイミングを決定した後の、帯域保証型モデムの好ましい動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preferable operation | movement of a band guarantee type | mold modem after determining a reference | standard timing. 区間Bの途中から通信を開始する帯域保証型モデムの送信区間の設定方法を説明するためのタイミングチャートである。10 is a timing chart for explaining a method of setting a transmission section of a bandwidth-guaranteed modem that starts communication in the middle of section B. ベストエフォート型モデムの好ましい通信区間の設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting operation | movement of the preferable communication area of a best effort type | mold modem. 隣接する2つの家屋でそれぞれ行われる、第2の実施形態に係る電力線搬送通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the power line carrier communication system which concerns on 2nd Embodiment, and is respectively performed by two adjacent houses. 第3の実施形態に係る電力線搬送通信システムの構成を模式的に表す図である。It is a figure which represents typically the structure of the power line carrier communication system which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る電力線搬送通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power line carrier communication system which concerns on 3rd Embodiment. 宅内系システムとアクセス系システム信とを共存させるための周波数分割多重におけるチャネル構成例である。This is a channel configuration example in frequency division multiplexing for coexistence of a home system and an access system signal. 通信帯域の制御方法について説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the control method of a communication band. 宅内系システムにおける通信帯域の具体的制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the concrete control method of the communication band in a premises system. アクセス系システムによる通信を検出するためのフローチャートである。It is a flowchart for detecting communication by an access system.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b…電力線搬送通信システム
10…分電盤
11,12…電灯線
30,30_1〜30_6,50_1〜50_6,51_1〜51_6…モデム
31…MAC層処理部、32…PHY層送信処理部、33…D/A変換器、
34…増幅器、35…フィルタ、36…送受信切換部、37…カプラ、
38…フィルタ、39…増幅器、40…A/D変換器、
41…PHY層受信処理部、42…カプラ、43…タイミング生成部
2…電力線搬送通信システム
3…宅内系システム、4…アクセス系システム
60_1〜60_4、70…モデム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Power line carrier communication system 10 ... Distribution board 11, 12 ... Electric light line 30, 30_1-30_6, 50_1-50_6, 51_1-51_6 ... Modem
31 ... MAC layer processing unit, 32 ... PHY layer transmission processing unit, 33 ... D / A converter,
34 ... Amplifier, 35 ... Filter, 36 ... Transmission / reception switching unit, 37 ... Coupler,
38 ... Filter, 39 ... Amplifier, 40 ... A / D converter,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... PHY layer reception processing part, 42 ... Coupler, 43 ... Timing generation part 2 ... Power line carrier communication system 3 ... In-home system, 4 ... Access system 60_1 to 60_4, 70 ... Modem

Claims (15)

電力線に共通に接続可能な複数組の第1通信装置として、当該電力線に共通に接続された状態において各々の組内でデータを通信し且つ他の組との間では互いにデータ通信することができない複数組の第1通信装置を有する電力線搬送通信システムであって、
前記複数組の第1通信装置は、
前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した基準タイミングを、前記電力線においてデータ通信による信号電力の変化が検出されない場合において決定する第1タイミング生成部を有する第1通信装置を含み、
前記商用電源電圧の周期に同期した前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いてデータ通信する、
第1の組の第1通信装置と、
前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングを、前記第1の組の第1通信装置より決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定する第2タイミング生成部を有する第1通信装置を含み、
前記複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いてデータ通信する、
第2の組の第1通信装置と、
を含み、
前記第1の組の第1通信装置および前記第2の組の第1通信装置は、各々の通信区間を用いて、組毎のデータ通信を時分割に実行する
電力線搬送通信システム。
As a plurality of sets of first communication devices that can be connected to a power line in common, data cannot be communicated with each other in the group while being connected to the power line. A power line carrier communication system having a plurality of first communication devices,
The plurality of sets of first communication devices include:
The reference timing synchronized with the period of the commercial power supply voltage supplied to the power line, the first communication device a change in signal power due to data communication Te said power line smell has a first timing generator for determining when not detected Including
Data communication is performed using a communication section immediately after the reference timing among a plurality of communication sections that divide the interval of the reference timing synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage .
A first set of first communication devices;
In the reference timing detection process, for a plurality of candidate timings corresponding to a plurality of phase angles of the input commercial power supply voltage, a change in signal power due to data transmission immediately after each candidate timing is detected, and the plurality of candidates Among the timings, the candidate timing at which the most change in signal power due to data transmission is detected more than a predetermined number of times is used for its own communication control as the reference timing determined by the first communication device of the first set. Including a first communication device having a second timing generation unit for setting a common reference timing;
Data communication is performed using a communication section other than the communication section immediately after the reference timing among the plurality of communication sections .
A second set of first communication devices;
Including
The first communication device of the first set and the first communication device of the second set execute data communication for each set in a time division manner using each communication section .
前記電力線は、同一の宅外変圧器から複数の宅内へ設置され、
前記複数組の第1通信装置は、組単位で前記複数の宅内に分けて設置されて各々の宅内において組毎のデータ通信を実行し、
前記基準タイミングを、当該基準タイミングに基づくデータ通信が検出されない場合において決定する第1通信装置は、前記複数の宅内に設置され、
いずれかの宅内に設置された第1通信装置のデータが前記電力線を通じて他の宅内へ伝搬されて当該他の宅内において前記いずれかの宅内でのデータ通信による信号電力の変化が観測されてしまう場合には、当該いずれかの宅内に設置された第1通信装置の前記基準タイミングを、前記いずれかの宅内および前記他の宅内に設置された前記複数組の第1通信装置において共有し、
いずれかの宅内に設置された第1通信装置のデータ通信による信号電力の変化が他の宅内で観測されない場合には、各宅内に設置された第1通信装置による前記基準タイミングを各宅内で共有する
請求項1記載の電力線搬送通信システム。
The power line is installed in a plurality of homes from the same external transformer,
The plurality of sets of first communication devices are installed separately in the plurality of homes in units of groups, and execute data communication for each set in each home,
The first communication device that determines the reference timing when data communication based on the reference timing is not detected is installed in the plurality of homes,
When data of the first communication device installed in any home is propagated to another home via the power line, and a change in signal power due to data communication in the home is observed in the other home The reference timing of the first communication device installed in any one of the homes is shared by the plurality of sets of first communication devices installed in any one of the homes and the other homes,
When a change in signal power due to data communication of the first communication device installed in any home is not observed in another home, the reference timing by the first communication device installed in each home is shared in each home The power line carrier communication system according to claim 1.
前記複数の候補タイミングは、
前記商用電源電圧の複数のゼロクロス点である複数の位相角に対応する
請求項1また2記載の電力線搬送通信システム。
The plurality of candidate timings are:
The power line carrier communication system according to claim 1 or 2 , corresponding to a plurality of phase angles which are a plurality of zero cross points of the commercial power supply voltage .
前記基準タイミングを決定した前記第1の組の第1通信装置は、
自ら決定した前記基準タイミングを自らの通信制御に使用して、前記基準タイミングの直後の通信区間により、伝送速度が保証された帯域保証型の通信を実行する
請求項1から3のいずれか一項記載の電力線搬送通信システム。
The first communication device of the first set that has determined the reference timing is:
4. The bandwidth guarantee type communication in which a transmission rate is guaranteed is executed by a communication section immediately after the reference timing by using the reference timing determined by itself for its own communication control. The power line carrier communication system described.
前記基準タイミングに基づくデータ通信を検出した前記第2の組の第1通信装置は、
データ通信が検出された前記基準タイミングを自らの通信制御に使用して、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間により、伝送速度が保証された帯域保証型の通信を実行する
請求項4記載の電力線搬送通信システム。
The second set of first communication devices that have detected data communication based on the reference timing are:
Data communication using the own communication control said reference timing detected by the communication section than the communication section immediately after the reference timing, claim 4 to perform communication bandwidth guaranteed transmission rate is guaranteed serial mounting power line carrier communication system.
前記基準タイミングに基づくデータ通信を検出した前記第2の組の第1通信装置は、
データ通信が検出された前記基準タイミングを自らの通信制御に使用して、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間により、伝送速度保証する必要がないベストエフォート型の通信を実行する
請求項記載の電力線搬送通信システム。
The second set of first communication devices that have detected data communication based on the reference timing are:
The reference timing at which data communication is detected is used for own communication control, and best-effort type communication that does not require a transmission rate to be guaranteed is performed in a communication section other than the communication section immediately after the reference timing. Item 5. A power line carrier communication system according to Item 4 .
前記複数組の第1通信装置は、
前記基準タイミングを決定した前記第1の組の第1通信装置として、
自ら決定した前記基準タイミングを使用して伝送速度が保証された帯域保証型の通信を実行する第1の帯域保証型の組の第1通信装置を含み、
前記基準タイミングに基づくデータ通信を検出する、複数組の前記第2の組の第1通信装置として、
検出した前記基準タイミングを使用して伝送速度が保証された帯域保証型の通信を実行する第2の帯域保証型の組の第1通信装置と、
検出した前記基準タイミングを使用して伝送速度を保証する必要がないベストエフォート型の通信を実行するベストエフォート型の組の第1通信装置と、
を含み、
当該ベストエフォート型の組の第1通信装置は、
前記基準タイミングの間隔を3以上の通信区間に分割したうちの、前記第1の帯域保証型の組の第1通信装置が選択した通信区間および前記第2の帯域保証型の組の第1通信装置が選択した通信区間以外の通信区間を用いて、ベストエフォート型の通信を実行する
請求項1から3のいずれか一項記載の電力線搬送通信システム。
The plurality of sets of first communication devices include:
As the first communication device of the first set that determines the reference timing,
Including a first band-guaranteed set of first communication devices for performing band-guaranteed communication in which a transmission rate is guaranteed using the reference timing determined by itself,
As a plurality of sets of the first communication devices of the second set for detecting data communication based on the reference timing,
A first band-guaranteed set of first communication devices that perform band-guaranteed communication with a guaranteed transmission speed using the detected reference timing;
The first communication device of best-effort set of executing communication with best effort is not necessary to ensure the heat transmission speed by using the reference timing detected,
Including
The first communication device of the best effort type set is
Of the division of the reference timing interval into three or more communication sections, the communication section selected by the first communication device of the first band guaranteed type set and the first communication of the second band guaranteed type set The power line carrier communication system according to any one of claims 1 to 3 , wherein best-effort communication is performed using a communication section other than the communication section selected by the apparatus .
前記複数組の第1通信装置は、それぞれが設置された宅内で組毎のデータ通信を実行し、
前記電力線搬送通信システムは、
前記電力線についての所定の周波数帯域を利用して宅外の通信装置とデータ通信する第2通信装置を有し、
前記第1通信装置は、
自己の通信区間内における前記電力線の信号電力が前記第2通信装置のデータ通信により変化することを検出することにより、前記第2通信装置の通信を検出する通信検出部を有し、
前記第2通信装置による通信が検出された場合には、前記所定の周波数帯域以外の帯域を利用して、データ通信を実行し、
前記第2通信装置による通信が検出されない場合には、前記所定の周波数帯域を含む帯域を利用して、データ通信を実行する
請求項1からのいずれか一項記載の電力線搬送通信システム。
The plurality of sets of first communication devices perform data communication for each set in a home where each set is installed,
The power line carrier communication system is:
A second communication device that performs data communication with a communication device outside the home using a predetermined frequency band for the power line;
The first communication device is
A communication detection unit that detects communication of the second communication device by detecting that the signal power of the power line in the communication section of the self changes due to data communication of the second communication device;
When communication by the second communication device is detected, data communication is performed using a band other than the predetermined frequency band,
The power line carrier communication system according to any one of claims 1 to 7 , wherein when communication by the second communication device is not detected, data communication is performed using a band including the predetermined frequency band .
他の組の通信装置とともに同じ電力線に接続された場合において他の組の通信装置との間で時分割のデータ通信を実行して同一組内のものとデータ通信し且つ他の組のものとデータ通信しない通信装置であって、
前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期したデータ通信の基準タイミングを検出するタイミング生成部と、
前記データ通信を実行する通信部と、
を有し、
前記タイミング生成部は、
前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後の、前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングがある場合には、当該候補タイミングを、前記他の組の通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、
前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出しない場合には、自ら商用電源電圧の周期に同期するように基準タイミングを決定し、
前記通信部は、
前記タイミング生成部により前記基準タイミングが決定された場合には、前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信し、
前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出された場合には、前記複数の通信区間のうちの使用されている区間を判断して、前記基準タイミングを決定した他の組の通信装置が利用する前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信する
通信装置。
When connected to the same power line together with another set of communication devices, perform time-sharing data communication with the other set of communication devices to perform data communication with those in the same set and with other sets. A communication device that does not communicate data ,
A timing generator for detecting a reference timing of data communication synchronized with a cycle of a commercial power supply voltage supplied to the power line;
A communication unit for executing the data communication;
Have
The timing generator
In the reference timing detection process, the signal power of the other set of communication devices is transmitted immediately after each candidate timing for a plurality of candidate timings corresponding to a plurality of phase angles of the commercial power supply voltage input. When a change is detected and there is a candidate timing at which a change in signal power due to data transmission is detected most frequently after a predetermined number of times among the plurality of candidate timings, the candidate timing is set as the other set of communication. As a reference timing determined by the device, set to a common reference timing used for own communication control,
If the change in signal power due to data transmission of the other set of communication devices is not detected, the reference timing is determined so as to be synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage,
The communication unit is
When the reference timing is determined by the timing generation unit, data and data in the same set using a communication section immediately after the reference timing among a plurality of communication sections dividing the interval of the reference timing Communicate
When the reference timing by the other set of communication devices is detected by the timing generation unit, another set in which the reference timing is determined by determining a used section of the plurality of communication sections. Data communication is performed with a communication section other than the communication section immediately after the reference timing used by the communication apparatus using the communication device.
Communication device.
前記通信部は、前記基準タイミングの直後の通信区間または前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いて、伝送速度が保証された帯域保証型の通信を実行するThe communication unit executes a bandwidth-guaranteed communication in which a transmission rate is guaranteed using a communication section immediately after the reference timing or a communication section other than the communication section immediately after the reference timing.
請求項9記載の通信装置。The communication device according to claim 9.
他の組の通信装置とともに同じ電力線に接続された場合において他の組の通信装置との間で時分割のデータ通信を実行して同一組内のものとデータ通信し且つ他の組のものとデータ通信しない通信装置であって、When connected to the same power line together with another set of communication devices, perform time-sharing data communication with the other set of communication devices to perform data communication with those in the same set and with other sets. A communication device that does not communicate data,
前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した前記他の組の通信装置により決定されたデータ通信の基準タイミングを検出するタイミング生成部と、A timing generator for detecting a reference timing of data communication determined by the other set of communication devices synchronized with a cycle of a commercial power supply voltage supplied to the power line;
前記データ通信を実行する通信部と、A communication unit for executing the data communication;
を有し、Have
前記タイミング生成部は、The timing generator
前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後の、前記他の組の通信装置のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングがある場合には、当該候補タイミングを、前記他の組の通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、In the reference timing detection process, the signal power of the other set of communication devices is transmitted immediately after each candidate timing for a plurality of candidate timings corresponding to a plurality of phase angles of the commercial power supply voltage input. When a change is detected and there is a candidate timing at which a change in signal power due to data transmission is detected most frequently after a predetermined number of times among the plurality of candidate timings, the candidate timing is set as the other set of communication. As a reference timing determined by the device, set to a common reference timing used for own communication control,
前記通信部は、The communication unit is
前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出された場合には、前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの使用されている区間を判断して、前記基準タイミングを決定した他の組の通信装置が利用する前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いて同一組内のものとデータ通信し、When a reference timing by the other set of communication devices is detected by the timing generation unit, the reference generation unit determines a used section among a plurality of communication sections that divide the reference timing interval. Data communication is performed with the one in the same set using a communication section other than the communication section immediately after the reference timing used by another set of communication devices that have determined the timing,
前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出されなかった場合には、前記複数の通信区間のすべてを利用して、同一組内のものとデータ通信するWhen the reference timing by the other communication device is not detected by the timing generation unit, data communication is performed with one in the same set using all of the plurality of communication sections.
通信装置。Communication device.
前記通信部は、
前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出された場合には、前記基準タイミングの間隔を分割する前記複数の通信区間のうちの一部の通信区間を用いて、伝送速度を保証する必要がないベストエフォート型の通信を実行し、
前記タイミング生成部により前記他の組の通信装置による基準タイミングが検出されない場合には、前記基準タイミングの間隔のすべてを用いて、伝送速度を保証する必要がないベストエフォート型の通信を実行する
請求項11記載の通信装置。
The communication unit is
When a reference timing by the other set of communication devices is detected by the timing generation unit, a transmission rate is transmitted using a part of the plurality of communication sections that divide the reference timing interval. Perform best-effort communication without the need to guarantee
If the timing generation unit does not detect the reference timing by the other set of communication devices , it performs best effort type communication that does not need to guarantee the transmission rate using all the intervals of the reference timing.
The communication apparatus according to claim 11 .
前記電力線に接続されて前記電力線の所定の周波数帯域を利用して宅外の通信装置とデータ通信する他の通信装置のデータ通信によって自己の通信区間内における前記電力線の信号電力が変化することを検出することにより、前記他の通信装置の通信を検出する通信検出部を有し、
前記通信部は、
データ通信における周波数帯域の分割が可能であり、
前記他の通信装置による通信が検出された場合には、前記所定の周波数帯域以外の帯域を利用して、データ通信を実行し、
前記他の通信装置による通信が検出されない場合には、前記所定の周波数帯域を含む帯域を利用して、データ通信を実行する
請求項9から12のいずれか一項記載の通信装置。
The signal power of the power line in its own communication section changes due to data communication of another communication device connected to the power line and performing data communication with a communication device outside the house using a predetermined frequency band of the power line. Having a communication detection unit for detecting communication of the other communication device by detecting,
The communication unit is
It is possible to divide the frequency band in data communication,
When communication by the other communication device is detected, data communication is executed using a band other than the predetermined frequency band,
The communication apparatus according to any one of claims 9 to 12 , wherein when communication by the other communication apparatus is not detected, data communication is performed using a band including the predetermined frequency band .
力線に共通に接続可能な複数組の第1通信装置として、当該電力線に共通に接続された状態において各々の組内でデータを通信し且つ他の組との間では互いにデータ通信することができない複数組の第1通信装置を有する電力線搬送通信システムにおける通信方法であって、
前記複数組の第1通信装置のうちの、第1の組の第1通信装置が、
当該第1の組の第1通信装置のうちの、いずれかの第1通信装置に設けられた第1タイミング生成部により、前記電力線に供給される商用電源電圧の周期に同期した基準タイミングを、前記電力線においてデータ通信による信号電力の変化が検出されない場合において決定し、
前記商用電源電圧の周期に同期した前記基準タイミングの間隔を分割する複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間を用いてデータ通信し、
前記複数組の第1通信装置のうちの、第2の組の第1通信装置が、
当該第2の組の第1通信装置のうちの、いずれかの第1通信装置に設けられた第2タイミング生成部により、前記基準タイミングの検出処理において、入力される前記商用電源電圧の複数の位相角に対応する複数の候補タイミングについて各々の候補タイミングの直後のデータ送信による信号電力の変化を検出し、前記複数の候補タイミングのうちで、データ送信による信号電力の変化が所定回数以上で最も多く検出された候補タイミングを、前記第1の組の第1通信装置により決定された基準タイミングとして、自らの通信制御に用いる共通の基準タイミングに設定し、
前記複数の通信区間のうちの、前記基準タイミングの直後の通信区間以外の通信区間を用いてデータ通信し、
前記第1の組の第1通信装置および前記第2の組の第1通信装置は、各々の通信区間を用いて、組毎のデータ通信を時分割に実行する
通信方法。
As a first communication device of the plurality of sets that can be commonly connected to the power line, to each other data communication between and other set communicate data within each set in a state of being connected in common to the power line A communication method in a power line carrier communication system having a plurality of sets of first communication devices that cannot be performed,
Of the plurality of sets of first communication devices, a first set of first communication devices is:
The reference timing synchronized with the period of the commercial power supply voltage supplied to the power line by the first timing generator provided in any of the first communication devices of the first set, Determined when no change in signal power due to data communication is detected on the power line,
Among a plurality of communication sections that divide the interval of the reference timing synchronized with the cycle of the commercial power supply voltage, data communication is performed using a communication section immediately after the reference timing,
Of the plurality of sets of first communication devices, a second set of first communication devices is:
Among the second communication devices of the second set, a plurality of the commercial power supply voltages input in the reference timing detection process by the second timing generator provided in any of the first communication devices. For a plurality of candidate timings corresponding to the phase angle, a change in signal power due to data transmission immediately after each candidate timing is detected, and among the plurality of candidate timings, the change in signal power due to data transmission is the highest at a predetermined number of times or more. A number of detected candidate timings are set as common reference timings used for own communication control as reference timings determined by the first communication device of the first set,
Data communication is performed using a communication section other than the communication section immediately after the reference timing among the plurality of communication sections,
The first set of first communication devices and the second set of first communication devices use each communication section to perform data communication for each set in a time-sharing manner.
前記複数組の第1通信装置は、それぞれが設置された宅内でデータ通信し、
前記電力線搬送通信システムは、
前記電力線についての所定の周波数帯域を利用して宅外の通信装置とデータ通信する第2通信装置を有し、
前記第1通信装置が、
自己の通信区間内における前記電力線の信号電力が前記第2通信装置のデータ通信により変化することを検出することにより、前記第2通信装置の通信を検出し、
前記第2通信装置による通信が検出された場合には、前記所定の周波数帯域以外の帯域を利用して、データ通信を実行し、
前記第2通信装置による通信が検出されない場合には、前記所定の周波数帯域を含む帯域を利用して、データ通信を実行する
請求項14記載の通信方法。
The plurality of sets of first communication devices perform data communication in the home where each is installed,
The power line carrier communication system is:
A second communication device that performs data communication with a communication device outside the home using a predetermined frequency band for the power line;
The first communication device is
Detecting the communication of the second communication device by detecting that the signal power of the power line in its communication section changes due to the data communication of the second communication device;
When communication by the second communication device is detected, data communication is performed using a band other than the predetermined frequency band,
The communication method according to claim 14 , wherein when communication by the second communication device is not detected, data communication is performed using a band including the predetermined frequency band .
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