CN1756112A

CN1756112A - 电力线通信网络的状态监视方法

Info

Publication number: CN1756112A
Application number: CN 200510107135
Authority: CN
Inventors: 横尾兼一
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-04-05
Also published as: JP2006101179A

Abstract

一种电力线通信网络的状态监视方法，在将基站(BS)、多个中继器(RPT)、在多个中继器的每一个下连接的多个终端装置(RMT)以电力线为传送路径而连接所构成的电力线通信网络系统中，对电力线通信网络的状态进行监视，多个中继器的每一个，对连接于该中继器的下位的多个终端装置以给定的周期发送一同报知信息，将多个终端装置的每一个针对所发送的报知信息而发送来的应答信息，存储在自身中继器内，当来自基站的一同报知信息被被发送到来时，将自身中继器内所存储的来自终端装置的应答信息作为应答信息发送到基站。这样，在通过从基站收集多个终端装置的状态信息而监视网络的状态时，可以短时间内收集来自所有终端装置的状态信息。

Description

电力线通信网络的状态监视方法

技术领域

本发明涉及电力线通信(PLC：Power Line Communication)网络的状态监视方法，特别涉及通过从基站收集终端装置的状态信息而监视网络的状态的电力线通信网络的状态监视方法。

背景技术

近年来，一种系统已被提案，其能够在家庭内等使各种家电产品等家庭内机器具有电力线通信功能，通过由PC等构成的母机监视并控制这些家庭内机器，从外部通过公共通信网对上述母机进行访问，从外部监视并控制家庭内机器。另外，另一种系统也被提案，其能够通过电力线通信处理更高速的信号，实时地将由ISP(Internet Service Provider)通过包含互联网的公共通信网提供的视频信息、音频信息等多媒体信息，在PC等显示装置上显示。

另外，近年，对于大规模公寓等，逐渐能够导入大规模的电力线通信网络系统。这种电力线通信网络系统，一般是将连接在因特网等全球性网络的媒体转换器、开关集线器、基站、连接在该基站的多个中继器、该多个中继器的各自分别所连接的多个终端装置，通过电力线连接而构成。对于这种系统对大规模公寓等适用的场合，上述的各终端装置，备置于公寓内的各居室，并进行各居室内所备置的多个家电机器、PC等与基站之间的通信的控制，以及居室内所备置的多个家电机器相互间的通信的控制。

如上所述而构成的系统的基站，由于与终端装置之间的通信所使用的传送线路是电力线，因此有必要监视与终端装置之间的传送线路的状态，并对应于其状态进行通信信号的发送。为此，基站，有必要进行网络的状态监视，基站每隔一定时间向所有终端装置发送被称作一同报知信息的用于状态监视的信号，并进行收集来自所有的终端装置的应答信息的处理。

图5是说明基站进行状态监视处理的时序图，图6是表示作为各终端装置向基站所送的对状态监视用信号的应答信息的数据包的结构图。以下，参照这些附图，说明按照现有技术的状态监视方法。另外，虽然在图5中，示出了基站(Base Station BS)、中继器(Repeater RPT)、多个终端装置(远程终端装置RMT1～RMTn)，而实际上中继器如上上述有多台。另外，图示的终端装置，是连接在图示的中继器下位的终端装置。

在图5中，基站要进行传送线路的状态监视时，首先，基站对中继器、终端装置的所有通过广播发送来传送一同报知信息(步骤501)。该一同报知信息由中继器、终端装置的所有进行接收，中继器、终端装置的每一个根据所接收的一同报知信息检测出传送线路的状态，该状态作为应答信息返送到基站(步骤502～50n)。该应答信息的返送，由于由中继器、终端装置的每一个确认在作为传输线路的电力线上没有其他通信信号一事后进行，因而相互之间不会冲突而可以进行。

在上述中，中继器、终端装置的各自所发送的应答信息的数据包的结构，如图6所示，是表示3比特的发送功率强度的信息、表示4比特的返送包的包长的信息、1字节的包控制信息、最大3字节的通信速度(发送率)信息、最大2047字节的数据、错误更正信息。另外，作为对一同报知信息的应答信息，不包含数据。接收这种应答信息的基站，基于表示发送功率强度的信息和通信速度信息，在其后向终端装置发送信息时，进行控制以使得发送信息成为最合适的发送信息。

另外，测定在利用如上所述的电力线而进行数据传送时的电力线的线路质量，以确保传送质量的以往技术，已周知被诸如专利文献1等所记载，另外，关于如上述所说明的关于大规模电力线通信网络系统的现有技术，已周知被专利文献2所记载。

按照上述现有技术的状态监视方法，存在以下问题：从基站发送一同报知信息后，到能够接收来自所有的终端装置的应答信息为止，需要极长的时间，在这期间，会变得不能进行其他的通信。也就是说，上述所说明的大规模电力线通信网络系统，一般构成为：在一个中继器的下位连接20～30台终端装置，另外，中继器对于一个基站也连接由数十台，终端装置的数目可达到数百台。从基站发送一同报知信息，到能够接收来自所有的终端装置的应答信息，将需要2～3小时。

专利文献1：特开平6-291700号公报；

专利文献2：特许第3330329号公报。

发明内容

本发明的目的为提供一种电力线通信网络的状态监视方法，其能够解决上述现有技术的问题，在通过从基站收集多个终端装置的状态信息而监视网络的状态时，可在较短时间内收集来自所有终端装置的状态信息。

为达到上述目的，本发明提供一种电力线通信网络的状态监视方法，在将基站、多个中继器、在多个中继器的每一个下连接的多个终端装置以电力线为传送路径而连接所构成的电力线通信网络系统中，对电力线通信网络的状态进行监视。所述多个中继器的每一个，对连接于该中继器的下位的所述多个终端装置以给定的周期发送一同报知信息，将所述多个终端装置的每一个针对所发送的报知信息而发送来的应答信息，存储在自身中继器内，当来自所述基站的一同报知信息被被发送到来时，将自身中继器内所存储的来自终端装置的应答信息作为应答信息发送到所述基站。

再有，为达到上述目的，来自所述终端装置的应答信息是表示所述传送线路的状态的信息。

再有，为达到上述目的，来自所述终端装置的应答信息是由所述终端装置对在使用所述传送线路的通信中适用的发送功率、数据长度和发送率进行计算得出的信息。

进一步，为达到上述目的，所述基站，基于从所述中继器接收的来自所述终端装置的应答信息，进行对多个终端装置的每一个的情报的发送控制。

附图说明

图1表示适用本发明的电力线通信网络系统的结构例的框图。

图2表示图1所示的中继器及终端装置的基本结构框图。

图3表示本发明的实施方式的基站进行状态监视处理的时序图。

图4表示，作为各终端装置将对状态监视用一同报知信息的应答信息而向中继器发送的数据包的结构的图。

图5表示基站进行状态监视处理的时序图；

图6表示作为各终端装置向基站发送的对状态监视用信号的应答信息的数据包的结构的图。

图中：11～19-终端装置(RMT)，21～23-中继器(RPT)，24-基站(BS)，25-开关网络集线器(SWHUB)，26-媒体转换器，27-全域网，28-电力线，31-发送电路，32-接收电路，33-运算器，34-存储器。

具体实施方式

以下，根据附图，详细说明按照本发明的电力线通信网络系统的状态监视方法的实施方式。

图1是表示适用本发明的电力线通信网络系统的结构例的框图。图2是表示图1所示的中继器及终端装置的基本结构框图。在图1、图2中，11～19是终端装置(RMT)，21～23是中继器(RPT)，24是基站(BS)，25是开关网络集线器(SWHUB)，26是媒体转换器，27是全域网，28是电力线，31是发送电路，32是接收电路，33是运算器，34是存储器。

适用本发明的电力线通信网络系统，如图1所示，由包括以下结构而构成：基站24、将电力线28作为信号的传送线路而连接在该基站24的多个中继器21～23，将与上述相同的电力线28作为信号的传送线路分别连接在这些中继器21～23上的多个终端装置11～19。然后，基站24经由开关网络集线器25和媒体转换器26与因特网等全域网27相连接。连接基站24到媒体转换器26的通信线路也可以是以太网(Ethernet，登陆商标)、LAN等。

在上述中，对于连接在终端装置11～19上的PC等，与提供全域网27所包含的信息服务的提供商之间进行通信时，来自终端装置的信号被中继器21～23中的一个中继后，在基站24的控制下，来自终端装置的电力线通信信号被变换为可以发送到全域网27上的通信信号，经由开关网络集线器25、媒体转换器26而被发送到全域网27上。另外，来自提供商等的通信信号经由媒体转换器26、开关网络集线器25而被基站24所接收。在基站24的控制下，全域网27上的通信信号被变换为电力线通信信号，而被发送到预定的终端装置。

中继器21～23、终端装置11～19，具有周知的PLC调制解调器芯片和向电力线重叠信号的重叠电路(包含分离电路)，基本上具有相同的结构而构成，如图2所示，包括发送电路31、接收电路32，运算器33和存储器34。当图2所示的电路是中继器时，该中继器只需进行如下工作即可：将电力线28上的电力线通信信号通过接收电路32接收，并放大后，将该电力线通信信号由发送电路31发送到电力线28。另外，由于在电力线上的电力线通信信号中保存有进行通信的终端的地址，因此中继器可以根据该地址，仅对连接在本中继器下位的终端装置正在进行发送接收信息的电力线通信信号，进行中继动作。

另外，当图2所示的电路是终端装置时，当PC等直接连接在该终端装置上时，PC等通过接口和运算器33相连接。因此，在这种情况下的终端装置中，只要将包含来自PC的包含声音、图像、数据等各种信息的信号，通过运算器33处理后变换为电力线通信信号，并将该电力线通信信号从发送电路31发送到电力线28上即可。由终端装置向电力线28发送的电力线通信信号，经由中继器21～23、基站24而被发送到全域网27。另外，通过基站24所接收的来自全域网27的通信信号，通过中继器21～23而在特定的终端装置被接收，输入到PC等。另外，也可以进行终端装置之间的相互通信，在这种情况下，同一中继器下位的某些终端装置可以相互进行通信，另外，不同中继器下位的某些终端装置可以通过各自的中继器相互进行通信。

进一步，在图2所示的电路是终端装置的情况，当该终端装置对住宅内的家电机器进行监视控制时，该终端装置，通过将电力线作为传送线路而在设置于各住宅内的家电机器的同样结构的终端装置之间进行通信，可对各家电机器进行控制。另外，也可以将来自家电机器内的各种传感器的信号作为监视信号而读取，发送到全域网27的中央监视装置等。

在按照上述构成的系统中，同现有技术的情况一样，基站也有必要监视与终端装置之间的传送线路的状态，根据该状态而进行通信信号的发送。接下来，说明监视有关本发明实施方式的传送路径的状态的电力线通信网络的状态监视方法。

图3是说明本发明的实施方式的基站进行状态监视处理的时序图，图4表示作为各终端装置将对状态监视用一同报知信息的应答信息而向中继器发送的数据包的结构的图。以下，参照这些图，说明根据本发明的实施方式的状态监视方法。另外，为了说明的简略化，在图3中，示出了基站、一台中继器、两台终端装置(RMT1、RMT2)，而实际上，中继器是如图1所说明的多台，另外，终端装置也是多台。

首先，参照图3，说明有关进行电力线网络的状态监视的时序。

(1)中继器，以一定的周期，对于连接在本中继器下位的本中继器监视下的多个终端装置发送一同报知信息。在这种情况下，一同报知信息虽然也被基站所接收，但是基站无视该一同报知信息，不进行应答(时序301、302)。

(2)各终端装置，基于所接收的一同报知信息检测传送线路的状态，并将其状态作为应答信息回送到中继器。中继器，接收包含来自各终端装置的线路状态的信息的应答状态，将包含这些应答信息的线路状态的信息，存储于本中继器内的存储器的表中而更新(时序303～304)。

另外，图中虽然未示出，但是多个中继器各自独立地对连接在本中继器下位的本中继器监视下的多个终端装置进行时序301～304的处理，进行本中继器内存储表的更新。

(3)基站，以一定的周期，对连接在本基站下位的处于本基站监视下的多个中继器发送一同报知信息。该一同报知信息，在终端装置虽然也被接收，但是该终端装置检测得知一同报知信息是由基站发送来的信息，将无视该一同报知信息且不进行应答信号的发送(时序305～307)。

(4)在时序305中，由基站发送的一同报知信息，被各中继站接收。因此，接收来自基站的一同报知信息的中继器，将本中继器中的存储器的表中所存储的来自各终端装置的应答信息中所包含的线路状态的信息发送到基站。基站，基于所接收的来自中继站的信息，将自身所管理的所有的终端装置分别处于何种线路状态的信息存储于设于内部的存储器中而进行管理(时序308)。

在上述中，中继器，对于在本中继器监视下的电力线通信网络中有新的终端装置被追加的情况，将所追加的终端装置的信息，追加存储在内部的存储器的表内而进行管理。另外，对于终端装置被取消的情况，将所取消的终端装置的信息，从内部的存储器的表中删除。因此，在上述时序中，在接收来自基站的一同报知信息时，将那些终端装置的追加、取消信息发送到基站。另外，中继器，能够在终端装置的追加、取消较多，存储器内的表有很大变化的情况下，即使来自基站的一同报知信息没有发送到来时，也将该信息发送到基站。

接下来，参照图4，说明各终端装置发送到中继器的作为接收用于状态监视的一同报知信息时的应答信息的数据包的结构。

终端装置各自所发送的应答信息的数据包的结构，如图4所示，具有：2字节的数据包控制信息，由最大3字节构成的包含发送功率强度、包(数据)长度、通信速度(发送率)和比特误码率的信息，最大2047字节的数据，错位更正信息等。

上述的由最大3字节构成的信息中所包含的发送功率强度(发送功率)、包长度、发送率、比特误码率的各信息，是在各终端装置接收由中继器所发送的一同报知信息时，根据该接收数据的错误的状态判断传送线路的状态，作为最合适的发送功率、包长度、发送率而算出的信息。这样最优化后的发送功率、包长度、发送率的信息被存储在作为应答信息的数据包内而被发送到中继器。

如已经说明的那样，中继器一旦接收到对一同报知信息的应答信息，将其应答信息中所包含的上述最优化后的发送功率，数据长度、发送率的信息存储在对应于终端装置的本中继器内的存储器的表中。其后，中继器在接收来自基站的一同报知信息时，将存储器的表中所存储的每个终端装置的上述的最优化后的发送功率、数据长度、发送率等信息发送到基站。

作为对一同报知信息的应答信息，基站若接收到由中继器发送来的每个终端装置的上述最优化后的发送功率、数据长度、发送率的信息，将接收到的信息作为数据保存到基站内的存储器中。这些信息是表示通过使用电力线的传送路径而各终端装置处于何种状态的信息，被系统的管理者所利用。

也就是说，适用本发明的电力线通信网络系统的运营者或者管理者，通过读出并确认基站的上述数据，能够得知传送线路的状态处于何种状态，并可以寻求对传送路径状态低劣部分的改善。

按照以上所说明的本发明的实施方式，在将连接在因特网等全球性网络的媒体转换器、开关集线器、基站、连接在该基站的多个中继器、该多个中继器的各自分别所连接的多个终端装置通过电力线连接而构成的大规模电力线通信网络系统中，中继器通过对本中继器监视下的终端装置每隔一定时间发送一同报知信息，能够预先以每隔一定时间收集存储终端装置的状态。当来自基站的一同报知信息被发送到来时，由于是将所存储的信息发送到基站，因此能够大幅度缩减基站为收集各终端装置的状态所必需的时间。

Claims

1、一种电力线通信网络的状态监视方法，在将基站、多个中继器、在多个中继器的每一个下连接的多个终端装置以电力线为传送路径而连接所构成的电力线通信网络系统中，对电力线通信网络的状态进行监视，

所述多个中继器的每一个，对连接于该中继器的下位的所述多个终端装置以给定的周期发送一同报知信息，将所述多个终端装置的每一个针对所发送的报知信息而发送来的应答信息，存储在自身中继器内，当来自所述基站的一同报知信息被被发送到来时，将自身中继器内所存储的来自终端装置的应答信息作为应答信息发送到所述基站。

2、根据权利要求1所述的电力线通信网络的状态监视方法，其特征在于，来自所述终端装置的应答信息是表示所述传送线路的状态的信息。

3、根据权利要求1所述的电力线通信网络的状态监视方法，其特征在于，来自所述终端装置的应答信息是由所述终端装置对在使用所述传送线路的通信中适用的发送功率、数据长度和发送率进行计算得出的信息。

4、根据权利要求1～3中任一项所述的电力线通信网络的状态监视方法，其特征在于，所述基站，基于从所述中继器接收的来自所述终端装置的应答信息，进行对多个终端装置的每一个的情报的发送控制。