JP2002044109A - 通信方法および通信システム - Google Patents

通信方法および通信システム

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JP2002044109A JP2000229652A JP2000229652A JP2002044109A JP 2002044109 A JP2002044109 A JP 2002044109A JP 2000229652 A JP2000229652 A JP 2000229652A JP 2000229652 A JP2000229652 A JP 2000229652A JP 2002044109 A JP2002044109 A JP 2002044109A
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
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    • H04L12/403Bus networks with centralised control, e.g. polling
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    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力線などの比較的良好でない通信線を用い
て複数のノードがポイント・ツウ・ポイント通信を行う
場合、各ノード間のネゴシエーションにかかる時間を短
縮し、その後通信管理にかかる負担を軽減し、ノードが
増大した場合であっても、各ノードが良好な通信状態を
維持すること。 【解決手段】 バス型の通信ネットワークを構成する各
ノードN1〜N4間の通信を、設定された通信パラメー
タを用いて行う通信システムにおいて、ノードN1〜N
4の中から選択される1つのマスタノードN1と、マス
タノードN1以外のノードN2〜N4であって、マスタ
ノードN1に対して論理的にスター接続され、マスタノ
ードN1との間でネゴシエーションされた通信パラメー
タを用い、マスタノードN1を介して他のノードN2〜
N4との間の通信を行う1以上のスレーブノードN2〜
N4とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力線などの通
信線に通信装置(ノード)が接続された通信システムの
ように、ノードが接続される位置などによって伝送品質
が異なる通信システムにおいて、各ノード間の通信を効
率的に行うことができる通信方法および通信システムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、新たな通信施設を増設することな
く、コスト削減や既存の設備を有効利用するため、既存
の電力線(電灯線ともいう)を利用して通信を行う「電
力線モデム」が注目されている。この電力線モデムは、
電力線によって接続されている家庭内外、ビル、工場、
および店舗などの電気製品をネットワーク化することに
よって、これらの製品の制御やデータ通信などの様々な
処理を行うことができる。
【0003】また、このような電気製品のネットワーク
化以外の有線系ディジタル通信、すなわち多重接続され
た宅外の複数の電力線モデムを用いたネットワーク通信
としては、パーソナルコンピュータを用いたインターネ
ット通信などがあげられる。
【0004】このような電力線を用いた通信システムと
して、たとえば、特開平2−28743号公報には、低
圧あるいは中圧の配線ネットワーク上の有線システムが
記載され、マスタ局が、通知されてきた伝送品質に基づ
いて加入者局に対してデータルートを決定し、この決定
されたデータルートに従ってデータパケットを伝送する
ようにし、場所や時間に関係する妨害を回避して信頼性
を高い通信を可能とするデータパケットの伝送方法が記
載されている。
【0005】なお、特開昭56−149140号公報に
は、リング状のネットワークに関し、通信したいノード
が遠方に存在する場合に、1つのネットワークトポロジ
ーを2つのネットワークに分割し、ネットワーク全体の
使用効率を向上することができるデータ伝送制御方法お
よびその装置が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た電力線を用いた通信では、電力線に接続される電気製
品などの環境などによって、同一の電力線に接続されて
いるにもかかわらず、電力線に接続されたノード間の伝
送品質に大きな開きが生じる。この伝送品質の開きは、
同じデータ長をもつデータを送信する場合であっても、
データ伝送にかかる大きな遅延差を生じさせ、各ノード
は、最適な状態で通信を行うことができないという問題
点があった。
【0007】特に高速通信を実現するためには、各ノー
ド間で、電力線の使用周波数帯域、伝送速度、誤り訂正
方式などの各種の通信パラメータを個々に最適設定する
必要がある。しかし、電力線に接続されたノードは、基
本的にポイント・ツウ・ポイント通信を行うため、各ノ
ード間の全てについて通信パラメータを設定するネゴシ
エーションを行う必要があった。このネゴシエーション
は、各ノード間の全てに対して行う必要があるため、ネ
ゴシエーションを行うための処理時間が長くなるという
問題点があった。
【0008】しかも、電力線の環境は動的に変化するた
め、各ノード間の通信パラメータも逐次、変更設定する
必要があり、この通信管理にかかる負担も大きいという
問題点があった。
【0009】さらに、電力線に接続されるノードが増大
すると、上述したネゴシエーションや通信管理にかかる
負荷を無視できず、ノードの増大に伴って、通信効率の
悪化を招くという問題点があった。
【0010】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
電力線などの比較的良好でない通信線を用いて複数のノ
ードがポイント・ツウ・ポイント通信を行う場合、各ノ
ード間のネゴシエーションにかかる時間を短縮し、その
後通信管理にかかる負担を軽減し、ノードが増大した場
合であっても、各ノードが良好な通信状態を維持するこ
とができる通信方法および通信システムを得ることを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる通信方法は、バス型の通信ネット
ワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信
パラメータを用いて行う通信方法において、前記ノード
のいずれか一つのノードをマスタノードに設定し、その
他のノードをスレーブノードに設定して論理的なスター
接続を形成する設定工程と、前記マスタノードと各スレ
ーブノードとの間の通信パラメータを決定する決定工程
と、前記決定工程によって決定された通信パラメータを
用い、前記マスタノードを介して各スレーブノード間の
通信を行う通信工程とを含むことを特徴とする。
【0012】この発明によれば、設定工程によって、前
記ノードのいずれか一つのノードをマスタノードに設定
し、その他のノードをスレーブノードに設定して論理的
なスター接続を形成し、決定工程によって、前記マスタ
ノードと各スレーブノードとの間の通信パラメータを決
定し、通信工程によって、前記決定工程によって決定さ
れた通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して
各スレーブノード間の通信を行うようにしている。
【0013】つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発
明において、前記マスタノードが、前記1以上のスレー
ブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノード
と前記1以上のスレーブノードとの間の通信パラメータ
を逐次変更する変更工程をさらに含むことを特徴とす
る。
【0014】この発明によれば、変更工程によって、前
記マスタノードが、前記1以上のスレーブノードとの間
の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記1以上の
スレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更する
ようにしている。
【0015】つぎの発明にかかる通信方法は、バス型の
通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定
された通信パラメータを用いて行う通信方法において、
各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的
なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノー
ドをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノー
ドに設定し、各ノード間を論理的にスター接続する初期
工程と、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対
応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場
合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該
ノードをマスタノードに変更するとともに、現マスタノ
ードをスレーブノードに変更する変更工程とを含むこと
を特徴とする。
【0016】この発明によれば、初期工程によって、各
ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的な
スター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノード
をマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノード
に設定し、各ノード間を論理的にスター接続し、変更工
程によって、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化
に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行っ
た場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、
当該ノードをマスタノードに変更するとともに、現マス
タノードをスレーブノードに変更するようにしている。
【0017】つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発
明において、前記変更工程は、現マスタノードが保持す
る現マスタノードを含む全ノード間の通信パラメータ
を、変更するマスタノードに転送する転送工程を含むこ
とを特徴とする。
【0018】この発明によれば、前記変更工程の転送工
程によって、現マスタノードが保持する現マスタノード
を含む全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタ
ノードに転送するようにしている。
【0019】つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発
明において、前記変更工程は、変更されたマスタノード
が他のノードに対して自マスタノードがマスタノードに
変更された旨を通知する通知工程を含むことを特徴とす
る。
【0020】この発明によれば、前記変更工程の通知工
程によって、変更されたマスタノードが他のノードに対
して自マスタノードがマスタノードに変更された旨を通
知するようにしている。
【0021】つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発
明において、前記初期工程は、前記通信ネットワークに
最初に接続されたノードをマスタノードに設定する第1
設定工程と、前記通信ネットワークに2番目に接続され
たノードを第1のスレーブノードに設定する第2設定工
程と、前記マスタノードと前記第1のスレーブノードと
の間の通信パラメータを決定する第1ネゴシエーション
工程と、前記通信ネットワークに3番目に接続されたノ
ードを第2のスレーブノードに設定する第3設定工程
と、前記マスタノードと前記第2のスレーブノードとの
間の通信パラメータおよび前記第1のスレーブノードと
前記第2のスレーブノードとの間の通信パラメータを決
定する第2ネゴシエーション工程と、前記マスタノード
が前記第1のスレーブノードと前記第2のスレーブノー
ドとの間の通信パラメータを獲得する獲得工程と、各通
信パラメータをもとに、前記マスタノードが、前記マス
タノード、前記第1のスレーブノード、および前記第2
のスレーブノードの中から、他のノードに対して最良の
伝送品質をもつノードをマスタノードとして変更設定す
る変更設定工程と、変更前のマスタノードが保持する変
更前のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータ
を、変更後のマスタノードに転送するパラメータ転送工
程とを含むことを特徴とする。
【0022】この発明によれば、前記初期工程におい
て、第1設定工程によって、前記通信ネットワークに最
初に接続されたノードをマスタノードに設定し、第2設
定工程によって、前記通信ネットワークに2番目に接続
されたノードを第1のスレーブノードに設定し、第1ネ
ゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記
第1のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定
し、第3設定工程によって、前記通信ネットワークに3
番目に接続されたノードを第2のスレーブノードに設定
し、第2ネゴシエーション工程によって、前記マスタノ
ードと前記第2のスレーブノードとの間の通信パラメー
タおよび前記第1のスレーブノードと前記第2のスレー
ブノードとの間の通信パラメータを決定し、獲得工程に
よって、前記マスタノードが前記第1のスレーブノード
と前記第2のスレーブノードとの間の通信パラメータを
獲得し、変更設定工程によって、各通信パラメータをも
とに、前記マスタノードが、前記マスタノード、前記第
1のスレーブノード、および前記第2のスレーブノード
の中から、他のノードに対して最良の伝送品質をもつノ
ードをマスタノードとして変更設定し、パラメータ転送
工程によって、変更前のマスタノードが保持する変更前
のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、
変更後のマスタノードに転送するようにしている。
【0023】つぎの発明にかかる通信方法は、バス型の
通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定
された通信パラメータを用いて行う通信方法において、
全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良とな
るノードをマスタノードに設定するマスタ設定工程と、
前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノ
ード群にグループ化するグループ化工程と、前記グルー
プ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノード
および前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもつ
ノードをサブマスタノードに設定するサブマスタ設定工
程と、前記マスタノードに対して前記サブマスタノード
を論理的にスター接続し、前記サブマスタノードに対し
て自ノード群内の他のノードを論理的にスター接続する
論理接続工程とを含むことを特徴とする。
【0024】この発明によれば、マスタ設定工程によっ
て、全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良
となるノードをマスタノードに設定し、グループ化工程
によって、前記マスタノード以外のノードを、伝送品質
が良好なノード群にグループ化し、サブマスタ設定工程
によって、前記グループ化された各ノード群毎に、自ノ
ード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して
最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設定
し、論理接続工程によって、前記マスタノードに対して
前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記サ
ブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを論
理的にスター接続し、全ノードを階層的な木構造として
通信管理するようにている。
【0025】つぎの発明にかかる通信システムは、バス
型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、
設定された通信パラメータを用いて行う通信システムに
おいて、前記ノードの中から選択される1つのマスタノ
ードと、前記マスタノード以外のノードであって、前記
マスタノードに対して論理的にスター接続され、前記マ
スタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメ
ータを用い、前記マスタノードを介して他のノードとの
間の通信を行う1以上のスレーブノードとを備えたこと
を特徴とする。
【0026】この発明によれば、マスタノードが、前記
ノードの中から1つ選択され、1以上のスレーブノード
が、前記マスタノード以外のノードであって、前記マス
タノードに対して論理的にスター接続され、前記マスタ
ノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータ
を用い、前記マスタノードを介して他のノードとの間の
通信を行うようにしている。
【0027】つぎの発明にかかる通信システムは、上記
の発明において、前記マスタノードは、前記1以上のス
レーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノ
ードと前記1以上のスレーブノードとの間の通信パラメ
ータを逐次変更する変更手段を備えたことを特徴とす
る。
【0028】この発明によれば、前記マスタノードの変
更手段が、前記1以上のスレーブノードとの間の通信状
態を監視し、前記マスタノードと前記1以上のスレーブ
ノードとの間の通信パラメータを逐次変更するようにし
ている。
【0029】つぎの発明にかかる通信システムは、バス
型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、
設定された通信パラメータを用いて行う通信システムに
おいて、各ノードは、自ノードが他のノードとの間で論
理的にスター接続されたマスタノードに設定されている
場合、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応
し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合
に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノ
ードにマスタノードの変更指示を行い、現在保持する全
ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに
転送する処理を行う処理手段を備えたことを特徴とす
る。
【0030】この発明によれば、各ノードの処理手段
が、自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続
されたマスタノードに設定されている場合、新規ノード
の接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間
との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良
となるノードが存在する場合、当該ノードにマスタノー
ドの変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パ
ラメータを、変更するマスタノードに転送する処理を行
うようにしている。
【0031】つぎの発明にかかる通信システムは、前記
各ノードは、自ノードが、前記変更するマスタノードに
設定された場合、他のノードに対して自ノードがマスタ
ノードに設定された旨を通知する通知手段をさらに備え
たことを特徴とする。
【0032】この発明によれば、前記各ノードの通知手
段が、自ノードが前記変更するマスタノードに設定され
た場合、他のノードに対して自ノードがマスタノードに
設定された旨を通知するようにしている。
【0033】つぎの発明にかかる通信システムは、バス
型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、
設定された通信パラメータを用いて行う通信システムに
おいて、全ノードの中から選択され、他のノード間に対
して伝送品質が最良であるマスタノードと、伝送品質が
良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎
に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノード
に対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論
理的にスター接続するサブマスタノードと、各ノード群
内において前記サブマスタノードに論理的にスター接続
するスレーブノードとを備えたことを特徴とする。
【0034】この発明によれば、マスタノードが、全ノ
ードの中から、他のノード間に対して伝送品質が最良で
あるとして選択され、サブマスタノードが、伝送品質が
良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎
に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノード
に対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論
理的にスター接続し、スレーブノードが、各ノード群内
において前記サブマスタノードに論理的にスター接続す
るようにしている。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかる通信方法および通信システムの好適な実施
の形態を詳細に説明する。
【0036】実施の形態1.図1は、この発明の実施の
形態1である通信システムの物理構成と論理構成とを示
すブロック図である。図1(a)において、複数のノー
ドN1〜N4は、電力線などの通信線Nに接続されてい
る。この複数のノードは、マスタノードN1、スレーブ
ノードN2〜N4に設定され、図1(b)に示すよう
に、マスタノードN1に対して、スレーブノードN2〜
N4がスター接続される論理構成を形成している。マス
タノードN1は、スレーブノードN2〜N4との間の通
信パラメータを動的に変更する変更部10を有する。
【0037】ここで、図2を参照して、この通信システ
ムによるネゴシエーション処理手順について説明する。
まず、通信線Nにバス接続された複数のノードN1〜N
4の中から、マスタノードN1を決定する。このマスタ
ノードN1の決定は、現時点において他のノードに対し
て最も良好な伝送品質を維持することができるノードが
選定されることが望ましいが、任意のノードを決定する
ようにしてもよい(ステップS101)。
【0038】その後、マスタノードN1と各スレーブノ
ードN2〜N4との間の通信パラメータを決定するネゴ
シエーションを行う(ステップS102)。マスタノー
ドN1と各スレーブノードN2〜N4との間の通信は、
この決定された通信パラメータをもとにそれぞれ通信を
行うことになる。この通信システムでは、各ノード間の
通信は、全てマスタノードN1を介して行うことにな
る。
【0039】その後、通信状態が変化したか否かを判断
し(ステップS103)、通信状態が変化した場合(ス
テップS103,YES)には、マスタノードN1と各
スレーブノードN2〜N4との間の通信パラメータを変
更設定し(ステップS104)、ステップS103に移
行し、上述した処理を繰り返す。この通信パラメータの
変更設定は、マスタノードN1と各スレーブノードN2
〜N4との間のネゴシエーションを行うことによって行
われる。
【0040】これによって、全ノードN1〜N4間の通
信パラメータを設定しなくても、マスタノードN1と各
ノードN2〜N4との間の通信パラメータの設定のみで
済むため、ネゴシエーションが簡単化し、ネゴシエーシ
ョンにかかる時間も短縮化される。一般にn個のノード
が存在する場合、通信パラメータのネゴシエーション数
は、n×(n−1)となるが、この実施の形態による、
マスタノードとスレーブノードとの間のネゴシエーショ
ン数は、(n−1)となる。
【0041】ここで、通信パラメータの概要について説
明する。まず、ノード間は、OFDM(Orthogonal Fre
quency Division Multiplexing)信号を用い、図3に示
すように、キャリア間隔ΔF=4.3125KHzとし
たトーン#3〜トーン#104の102本のトーンが使
用される。これらのトーンは、伝送状態に対応して適切
に組み合わせて用いられ、高速のマルチキャリア伝送が
実現される。特に、音声、データのみならず、画像など
のデータ伝送も高速に行うことが可能となる。
【0042】マスタノードN1とスレーブノードN2〜
N4との間のネゴシエーションでは、OFDM通信方式
を用いているため、用いるトーンはもちろんのこと、伝
送速度、信号の振幅と位相とを調整する等化器係数、誤
り訂正方式の冗長度の変化、さらには電力制御などの通
信パラメータを各ノード間で設定することになる。たと
えば、ノイズの高い伝送路では、ノード間で、このノイ
ズを避けたトーンを選択し、あるいは冗長度の高い誤り
訂正符号を選択することになる。このような通信パラメ
ータは、ノード間で異なり、動的な通信状態の変化によ
って適時変更される。
【0043】この実施の形態1では、バス型ネットワー
クに接続されたノードN1〜N4のうちの1つのノード
をマスタノードN1に設定し、その他のノードをスレー
ブノードN2〜N4に設定し、全てのノード間の通信は
マスタノードN1を介して行われるので、マスタノード
N1とスレーブノードN2〜N4との間のみの通信パラ
メータのネゴシエーションを行うのみでよい。また、マ
スタノードN1は、通信状態の変化に対応して、通信パ
ラメータを随時変更するネゴシエーションを行うように
しているので、常に良好なノード間通信を行うことがで
きる。
【0044】実施の形態2.つぎに、この発明の実施の
形態2について説明する。上述した実施の形態1では、
マスタノードN1は固定であったが、この実施の形態2
では、通信状態に応じてマスタノードを変更するように
している。マスタノードを変更するのは、上述したよう
に、全てのノード間通信をマスタノードを介して行うか
らである。
【0045】図4は、この発明の実施の形態2である通
信システムの物理構成および論理構成を示す図である。
特に、図4(b)は、通信システムの構築過程における
論理構成の変化を示している。図4(a)において、各
ノードN11〜N13は、図1に示したノードN1〜N
3と同様に、通信線Nに接続される物理構成をもつ。た
だし、各ノードN11〜N13のうちのいずれか1つ
は、マスタノードに設定され、その他のノードはスレー
ブノードに設定されるとともに、マスタノードは、随時
通信状態に応じて変更設定され、マスタノードとスレー
ブノードとの間の通信を良好に保つようにしている。
【0046】図4(b)において、論理構成は、最初に
通信線Nに接続したノードN11がマスタノードに設定
され、2番目に通信線Nに接続したノードN12が、マ
スタノードに対するスレーブノードに設定される。その
後、3番目に通信線Nに接続したノードN13は、スレ
ーブノードに設定され、3つ以上のノードN11〜N1
3が接続されると、最適なマスタノードの決定処理が行
われ、ノードN12が最適なマスタノードであると判断
された場合には、ノードN12がマスタノードに変更
し、ノードN11は、スレーブノードに変更設定され
る。
【0047】このため、各ノードN11〜N13は、い
ずれがマスタノードになってもいいように、各ノード間
の通信パラメータ20aを管理する処理部20と、自ノ
ードがマスタノードになったときに、他のノードにその
旨を通知する通知部21とを有する。また、実施の形態
1では、マスタノードN1が、マスタノードN1とスレ
ーブノードN2〜N4とのネゴシエーションのみを行っ
ていたが、この実施の形態2では、各ノードが通信線N
に接続する際に、既設のノードとの間のネゴシエーショ
ンを行うことによって、既設の全ノード間のネゴシエー
ションが行われることになる。
【0048】ここで、図5に示すシーケンス図をもと
に、マスタノードの変更手順について説明する。ここで
は、ノードN11→N12→N13の順序で、それぞれ
通信線Nに接続されるものとする。まず、ノードN11
は、通信線Nに接続すると通信線N上に応答要求信号S
S1を送出する。この場合、通信線N上にノードは接続
されていないので、応答はない。このため、ノードN1
1は、自ノードをマスタノードに仮設定する(ステップ
S201)。
【0049】その後、ノードN12が通信線Nに接続す
ると、通信線N上に応答要求信号SS2を送出する。こ
の場合、ノードN11からの応答信号SS2aがあるた
め、ノードN12は、マスタノードN11のスレーブノ
ードとして設定される(ステップS202)。その後、
マスタノードN11とスレーブノードN12とは、通信
パラメータのネゴシエーションSS3を行い、ノードN
11とノードN12との間の通信パラメータが決定され
る(ステップS203)。
【0050】その後、ノードN13が通信線Nに接続す
ると、通信線N上に応答要求信号SS4が送出される。
この場合、少なくともマスタノードN11から応答信号
SS4aが返され、ノードN13は、スレーブノードに
設定する(ステップS204)。その後、マスタノード
N11とスレーブノードN13との間の通信パラメータ
のネゴシエーションSS5を行い、さらにノードN11
がノードN12とノードN13との間のネゴシエーショ
ン指示SS6を送ると、ノードN13とノードN12と
は、通信パラメータのネゴシエーションSS7を行い、
その結果をマスタノードN11に送出する(SS8)。
これによって、マスタノードN11は、ノードN11,
N13間とノードN12,N13間との通信パラメータ
が決定されることになる(ステップS205)。
【0051】その後、マスタノードN11は、最適マス
タノード、すなわち他のノードとの間の伝送品質が最も
良好なノードを決定する(ステップS206)。たとえ
ば、図4(a)に示すようにノードN12が最もノード
群の中央に位置するため、各ノードN11およびノード
N13との間の距離が短いため、伝送品質が最も良好な
ノードとして決定される。
【0052】この最適マスタノードの決定が行われる
と、マスタノードN11は、最適マスタノードの通知を
ノードN12に対して行い(SS9)、さらに、自ノー
ドN11が保持していた通信パラメータなどの情報をノ
ードN12に転送する(SS10)。これによって、ノ
ードN12は、マスタノードに変更設定され(ステップ
S207)、他のノードN11,N13に、自ノードN
12がマスタノードになった旨を通知する(SS1
1)。この通知を受けたノードN11およびノードN1
3は、その後、マスタノードN12を介して通信を行う
ことになる。また、ノードN11は、スレーブノードに
復する(ステップS208)。
【0053】なお、その後、第4番目のノードが新たに
通信線Nに接続された場合、あるいは通信状態が変化し
た場合、マスタノードは、最適マスタノードの決定処理
を行い、決定したマスタノードに変更設定する処理を上
述したノードN11,N12間の処理と同様に行う。こ
れによって、常に最適なマスタノードが、マスタノード
となり、柔軟かつ信頼性の高い良好な通信を行うことが
できる。
【0054】この実施の形態2では、常に良好な通信を
維持できるマスタノードに随時変更設定することができ
るので、柔軟かつ信頼性の高い良好な通信をノード間で
行うことができる。
【0055】実施の形態3.つぎに、この発明の実施の
形態3について説明する。上述した実施の形態1,2で
は、いずれもスター型の論理構成を有していたが、この
実施の形態3では、全体的に木構造型の論理構成をもた
せるようにしている。
【0056】図6は、この発明の実施の形態3である通
信システムの物理構成を示すブロック図である。また、
図7は、図6に示した通信システムの論理構成を示すブ
ロック図である。図6において、この通信システムは、
まず、マスタノードN21を決定する。このマスタノー
ドN21は、他のノードN31〜N33,N41〜N4
3に対して最も伝送品質が良好となるノードである。ノ
ードN31〜N33およびノードN41〜N43は、そ
れぞれ伝送品質が良好なグループである。各グループの
中で、他のノードおよびマスタノードに対して最も伝送
品質が良好なノードをサブマスタノードとして設定す
る。すなわち、ノードN31,N41をサブマスタノー
ドとして設定する。
【0057】これによって、図7に示す論理構成が形成
されることになる。すなわち、マスタノードN21に対
して、サブマスタノードN31,N41が論理的にスタ
ー接続され、サブマスタノードN31,N41に対して
各グループ内のスレーブノードN32,N33およびス
レーブノードN42,N43がそれぞれ論理的にスター
接続される。
【0058】スレーブノードが自グループ内のノードと
通信を行うときは、自サブマスタノードのみを介して通
信を行い、マスタノードN21を含む他のグループ内の
ノードと通信を行うときは、自サブマスタノードおよび
マスタノードN21を介して行う。このため、マスタノ
ードN21は、サブマスタノードN31,N41に対し
て通信パラメータを設定するためのネゴシエーションを
行い、各サブマスタノードN31,N41は、自グルー
プ内のスレーブノードと通信パラメータを設定するため
のネゴシエーションを行う。このため最小限のネゴシエ
ーションのみで済む。なお、各グループ内で、実施の形
態2と同じように、サブマスタノードを随時変更設定す
るようにしてもよい。
【0059】なお、自グループ内のノード間通信か、他
のグループとの間の通信かを判断するために、マスタノ
ードN21およびサブマスタノードN31,N41は、
下層のノードのアドレスを管理することになる。このア
ドレス管理によって、宛先が、自ノードが管理するアド
レスである場合には、これに対応する中継などの処理を
行うが、自ノードが管理しないアドレスである場合に
は、廃棄する。
【0060】図8は、この発明の実施の形態3が適用さ
れた通信システムの一例を示す図である。図8におい
て、中圧配電線31の電力は、電柱32に設置された柱
上トランス33および低圧配電線34を介して各家庭3
5−1〜35−5内に供給される。ここで、低圧配線線
34は、家庭35−1〜35−5と柱上トランス33と
の間を電気的に接続している。
【0061】したがって、柱上トランス33近傍にマス
タノードN31を設け、各家庭35−1〜35−5を各
グループとして設定し、各グループ内でそれぞれサブマ
スタノードN61,N71,N81,N91,N101
を設定し、各グループ(家庭)内で、スレーブノードを
設定する。たとえば、家庭35−1内において、ノード
N62,N63を、サブマスタノードN61に対するス
レーブノードとして設定する。このような論理的な階層
構造を持たせることによって、膨大なノードに対するネ
ゴシエーション数を少なくすることができる。なお、柱
上トランス33近傍に設けられたマスタノードN51
と、光ファイバーケーブルなどのデータ線36とを接続
することによって、外部の通信ネットワークに容易に接
続することができる。
【0062】この実施の形態3では、ノード数が増大し
ても、論理的には階層的な木構造となり、ネゴシエーシ
ョンなどの処理も分散されるため、効率的な通信が実現
されることになる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、設定工程によって、前記ノードのいずれか一つのノ
ードをマスタノードに設定し、その他のノードをスレー
ブノードに設定して論理的なスター接続を形成し、決定
工程によって、前記マスタノードと各スレーブノードと
の間の通信パラメータを決定し、通信工程によって、前
記決定工程によって決定された通信パラメータを用い、
前記マスタノードを介して各スレーブノード間の通信を
行うようにしているので、スター接続されているノード
間の通信パラメータを設定するためのネゴシエーション
を行うのみでよく、ネゴシエーションの処理が簡単にな
るとともに、処理時間を短縮することができるという効
果を奏する。
【0064】つぎの発明によれば、変更工程によって、
前記マスタノードが、前記1以上のスレーブノードとの
間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記1以上
のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更す
るようにしているので、良好なノード間通信を維持する
ことができるという効果を奏する。
【0065】つぎの発明によれば、初期工程によって、
各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的
なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノー
ドをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノー
ドに設定し、各ノード間を論理的にスター接続し、変更
工程によって、新規ノードの接続あるいは通信状態の変
化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行
った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場
合、当該ノードをマスタノードに変更するとともに、現
マスタノードをスレーブノードに変更するようにしてい
るので、信頼性の高いノード間通信を継続的に行うこと
ができるという効果を奏する。
【0066】つぎの発明によれば、前記変更工程の転送
工程によって、現マスタノードが保持する現マスタノー
ドを含む全ノード間の通信パラメータを、変更するマス
タノードに転送するようにしているので、マスタノード
の変更に伴う管理負荷を軽減することができるととも
に、継続的な管理を行うことができるという効果を奏す
る。
【0067】つぎの発明によれば、前記変更工程の通知
工程によって、変更されたマスタノードが他のノードに
対して自マスタノードがマスタノードに変更された旨を
通知するようにしているので、良好な通信を混乱無く、
継続的に行うことができるという効果を奏する。
【0068】つぎの発明によれば、前記初期工程におい
て、第1設定工程によって、前記通信ネットワークに最
初に接続されたノードをマスタノードに設定し、第2設
定工程によって、前記通信ネットワークに2番目に接続
されたノードを第1のスレーブノードに設定し、第1ネ
ゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記
第1のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定
し、第3設定工程によって、前記通信ネットワークに3
番目に接続されたノードを第2のスレーブノードに設定
し、第2ネゴシエーション工程によって、前記マスタノ
ードと前記第2のスレーブノードとの間の通信パラメー
タおよび前記第1のスレーブノードと前記第2のスレー
ブノードとの間の通信パラメータを決定し、獲得工程に
よって、前記マスタノードが前記第1のスレーブノード
と前記第2のスレーブノードとの間の通信パラメータを
獲得し、変更設定工程によって、各通信パラメータをも
とに、前記マスタノードが、前記マスタノード、前記第
1のスレーブノード、および前記第2のスレーブノード
の中から、他のノードに対して最良の伝送品質をもつノ
ードをマスタノードとして変更設定し、パラメータ転送
工程によって、変更前のマスタノードが保持する変更前
のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、
変更後のマスタノードに転送するようにしているので、
3つ以上のノードが接続されるまでの間の通信処理を確
実に行うことができるという効果を奏する。
【0069】つぎの発明によれば、マスタ設定工程によ
って、全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最
良となるノードをマスタノードに設定し、グループ化工
程によって、前記マスタノード以外のノードを、伝送品
質が良好なノード群にグループ化し、サブマスタ設定工
程によって、前記グループ化された各ノード群毎に、自
ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対し
て最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設
定し、論理接続工程によって、前記マスタノードに対し
て前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記
サブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを
論理的にスター接続し、全ノードを階層的な木構造とし
て通信管理するようにているので、ノード数が多くなっ
ても効率的な通信を実現することができるという効果を
奏する。
【0070】つぎの発明によれば、マスタノードが、前
記ノードの中から1つ選択され、1以上のスレーブノー
ドが、前記マスタノード以外のノードであって、前記マ
スタノードに対して論理的にスター接続され、前記マス
タノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメー
タを用い、前記マスタノードを介して他のノードとの間
の通信を行うようにしているので、スター接続されてい
るノード間の通信パラメータを設定するためのネゴシエ
ーションを行うのみでよく、ネゴシエーションの処理が
簡単になるとともに、処理時間を短縮することができる
という効果を奏する。
【0071】つぎの発明によれば、前記マスタノードの
変更手段が、前記1以上のスレーブノードとの間の通信
状態を監視し、前記マスタノードと前記1以上のスレー
ブノードとの間の通信パラメータを逐次変更するように
しているので、良好なノード間通信を維持することがで
きるという効果を奏する。
【0072】つぎの発明によれば、各ノードの処理手段
が、自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続
されたマスタノードに設定されている場合、新規ノード
の接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間
との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良
となるノードが存在する場合、当該ノードにマスタノー
ドの変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パ
ラメータを、変更するマスタノードに転送する処理を行
うようにしているので、信頼性の高いノード間通信を継
続的に行うことができるという効果を奏する。
【0073】つぎの発明によれば、前記各ノードの通知
手段が、自ノードが前記変更するマスタノードに設定さ
れた場合、他のノードに対して自ノードがマスタノード
に設定された旨を通知するようにしているので、良好な
通信を混乱無く、継続的に行うことができるという効果
を奏する。
【0074】つぎの発明によれば、マスタノードが、全
ノードの中から、他のノード間に対して伝送品質が最良
であるとして選択され、サブマスタノードが、伝送品質
が良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎
に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノード
に対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論
理的にスター接続し、スレーブノードが、各ノード群内
において前記サブマスタノードに論理的にスター接続す
るようにしているので、ノード数が多くなっても効率的
な通信を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1である通信システム
の物理構成および論理構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示した通信システムのネゴシエーショ
ン処理手順を示すフローチャートである。
【図3】 図1に示した通信システムに用いられるOF
DM信号を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態2である通信システム
の物理構成および論理構成を示すブロック図である。
【図5】 図4に示した論理構成の形成処理手順を示す
シーケンス図である。
【図6】 この発明の実施の形態3である通信システム
の物理構成を示すブロック図である。
【図7】 この発明の実施の形態4である通信システム
の論理構成を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態4である通信システム
を応用例を示す図である。
【符号の説明】
10 変更部、20 処理部、20a 通信パラメー
タ、21 通知部、31中圧配電線、32 電柱、33
柱上トランス、34 低圧配電線、35−1〜35−
5 家庭、36 データ線、N1〜N4,N11〜N1
3,N21,N31〜N33,N41〜N43,N61
〜N63,N71,N81,N91,N101 ノー
ド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 康之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 加藤 正孝 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5K032 AA01 DA20 5K033 AA01 DA13 DA15

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バス型の通信ネットワークを構成する各
    ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて
    行う通信方法において、 前記ノードのいずれか一つのノードをマスタノードに設
    定し、その他のノードをスレーブノードに設定して論理
    的なスター接続を形成する設定工程と、 前記マスタノードと各スレーブノードとの間の通信パラ
    メータを決定する決定工程と、 前記決定工程によって決定された通信パラメータを用
    い、前記マスタノードを介して各スレーブノード間の通
    信を行う通信工程と、 を含むことを特徴とする通信方法。
  2. 【請求項2】 前記マスタノードが、前記1以上のスレ
    ーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノー
    ドと前記1以上のスレーブノードとの間の通信パラメー
    タを逐次変更する変更工程をさらに含むことを特徴とす
    る請求項1に記載の通信方法。
  3. 【請求項3】 バス型の通信ネットワークを構成する各
    ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて
    行う通信方法において、 各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的
    なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノー
    ドをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノー
    ドに設定し、各ノード間を論理的にスター接続する初期
    工程と、 新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他
    のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送
    品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードを
    マスタノードに変更するとともに、現マスタノードをス
    レーブノードに変更する変更工程と、 を含むことを特徴とする通信方法。
  4. 【請求項4】 前記変更工程は、現マスタノードが保持
    する現マスタノードを含む全ノード間の通信パラメータ
    を、変更するマスタノードに転送する転送工程を含むこ
    とを特徴とする請求項3に記載の通信方法。
  5. 【請求項5】 前記変更工程は、変更されたマスタノー
    ドが他のノードに対して自マスタノードがマスタノード
    に変更された旨を通知する通知工程を含むことを特徴と
    する請求項4に記載の通信方法。
  6. 【請求項6】 前記初期工程は、 前記通信ネットワークに最初に接続されたノードをマス
    タノードに設定する第1設定工程と、 前記通信ネットワークに2番目に接続されたノードを第
    1のスレーブノードに設定する第2設定工程と、 前記マスタノードと前記第1のスレーブノードとの間の
    通信パラメータを決定する第1ネゴシエーション工程
    と、 前記通信ネットワークに3番目に接続されたノードを第
    2のスレーブノードに設定する第3設定工程と、 前記マスタノードと前記第2のスレーブノードとの間の
    通信パラメータおよび前記第1のスレーブノードと前記
    第2のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定す
    る第2ネゴシエーション工程と、 前記マスタノードが前記第1のスレーブノードと前記第
    2のスレーブノードとの間の通信パラメータを獲得する
    獲得工程と、 各通信パラメータをもとに、前記マスタノードが、前記
    マスタノード、前記第1のスレーブノード、および前記
    第2のスレーブノードの中から、他のノードに対して最
    良の伝送品質をもつノードをマスタノードとして変更設
    定する変更設定工程と、 変更前のマスタノードが保持する変更前のマスタノード
    を含む全ノード間の通信パラメータを、変更後のマスタ
    ノードに転送するパラメータ転送工程と、 を含むことを特徴とする請求項3〜5のいずれか一つに
    記載の通信方法。
  7. 【請求項7】 バス型の通信ネットワークを構成する各
    ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて
    行う通信方法において、 全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良とな
    るノードをマスタノードに設定するマスタ設定工程と、 前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノ
    ード群にグループ化するグループ化工程と、 前記グループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の
    他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送
    品質をもつノードをサブマスタノードに設定するサブマ
    スタ設定工程と、 前記マスタノードに対して前記サブマスタノードを論理
    的にスター接続し、前記サブマスタノードに対して自ノ
    ード群内の他のノードを論理的にスター接続する論理接
    続工程と、 を含むことを特徴とする通信方法。
  8. 【請求項8】 バス型の通信ネットワークを構成する各
    ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて
    行う通信システムにおいて、 前記ノードの中から選択される1つのマスタノードと、 前記マスタノード以外のノードであって、前記マスタノ
    ードに対して論理的にスター接続され、前記マスタノー
    ドとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用
    い、前記マスタノードを介して他のノードとの間の通信
    を行う1以上のスレーブノードと、 を備えたことを特徴とする通信システム。
  9. 【請求項9】 前記マスタノードは、前記1以上のスレ
    ーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノー
    ドと前記1以上のスレーブノードとの間の通信パラメー
    タを逐次変更する変更手段を備えたことを特徴とする請
    求項8に記載の通信システム。
  10. 【請求項10】 バス型の通信ネットワークを構成する
    各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用い
    て行う通信システムにおいて、 各ノードは、 自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続され
    たマスタノードに設定されている場合、新規ノードの接
    続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との
    論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良とな
    るノードが存在する場合、当該ノードにマスタノードの
    変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パラメ
    ータを、変更するマスタノードに転送する処理を行う処
    理手段を備えたことを特徴とする通信システム。
  11. 【請求項11】 前記各ノードは、 自ノードが、前記変更するマスタノードに設定された場
    合、他のノードに対して自ノードがマスタノードに設定
    された旨を通知する通知手段をさらに備えたことを特徴
    とする請求項10に記載の通信システム。
  12. 【請求項12】 バス型の通信ネットワークを構成する
    各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用い
    て行う通信システムにおいて、 全ノードの中から選択され、他のノード間に対して伝送
    品質が最良であるマスタノードと、 伝送品質が良好なノード群としてグループ化された各ノ
    ード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マス
    タノードに対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノ
    ードに論理的にスター接続するサブマスタノードと、 各ノード群内において前記サブマスタノードに論理的に
    スター接続するスレーブノードと、 を備えたことを特徴とする通信システム。
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