JP2002353864A

JP2002353864A - 電力線利用の高速データ伝送方式及びその方式を用いたネットワークシステム

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Publication number: JP2002353864A
Application number: JP2001157997A
Authority: JP
Inventors: Masashi Iwai; 雅司岩井
Original assignee: Synclayer Inc
Current assignee: Synclayer Inc
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】電力線を用いた高速・高品質データ伝送方式と
それを用いたネットワークシステムを提供する。【解決手段】光ファイバ１０端部に光電変換器１１０、
第１変復調器１２０、分波フィルタ１５０を設ける。
又、需要家に分波フィルタ２５０、第２変復調器２１０
を設ける。そして、分波フィルタ１５０、２５０を電力
引き込み線１６と屋外電力線１４で接続する。通信時
は、両変復調器１２０、２１０により、電力引き込み線
１６と屋外電力線１４上では周波数を例えば１０〜３０
ＭＨｚに変換して伝送し、それ例えばＧＨｚオーダの高
周波信号でスペクトラム拡散通信方式で伝送する。これ
により、高速・高品質データ伝送が可能。又、分波フィ
ルタ１５０以降の屋外電力線１４に需要家をマルチドロ
ップ状に配置する。これにより、電力線を用いた新たな
ネットワークシステムが構築される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバと電力
線を伝送路とするデータ伝送方式及びそのネットワーク
システムに関する。特に、送電線から延出された電力線
の両端に変復調器を設け、電力線ではその線路の上限周
波数までの高周波で、それ以外はその上限周波数を越え
た高周波で、光ファイバネットワークと高速通信する伝
送方式に関する。又、その伝送方式を用いたネットワー
クシステムに関する。本発明は光ファイバと電力線を伝
送路としたＷＡＮに適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、市中には送電線、電話線に平
行に光ファイバが敷設されている。又、各家庭又は各事
業所（以下、需要家）には電力線が配設されている。そ
して近年ではコンピュータネットワークが進展し、この
光ファイバと電力線を用いた安価なＬＡＮが提案されて
いる。例えば、図６に示すネットワークシステム（無線
ＷＡＮ）がある。これは、光ファイバ１０の中継地点に
アクセスポイントである親機１１を設け、需要家に子機
１２を設けて無線で通信するネットワークシステムであ
る。この場合、子機１２は例えばサーバーであり、単数
又は複数の端末装置１５が一点鎖線で示した無線又は有
線１３で接続されている。即ち、端末装置１５は無線に
より親機１１と通信し、光ファイバ１０を介して外部と
データ通信可能となっている。即ち、ＷＡＮを形成した
例である。尚、この例は、配電盤１７から延出された複
数の屋内電力線１８は伝送路としては使用せず、通常の
電力供給線として使用した例である。

【０００３】他に、図７に示すネットワークシステムが
ある。これは、光ファイバ１０、電力引き込み線１６
と、屋内電力線１８を電力線路とともに伝送路とする例
である。柱上に光電変換器と第１電力線モデムからなる
親機１１ａを設け、屋内に第２電力線モデムである子機
１２ａを設けている。そして、多数の端末装置１５が第
２電力線モデム１２ａを介して、伝送路である屋内電力
線１８に接続されている。

【０００４】例えば、光ファイバ１０から送出された下
り信号は、親機１１ａの光電変換器で電気信号に変換さ
れ第１電力線モデムで変調されて、電力引き込み線１
６、配電盤１７を介して屋内電力線１８に伝送される。
屋内では、屋内電力線１８に接続された子機１２ａ（第
２電力線モデム）を介して各端末装置１５が下り信号を
受信する。上り信号は、端末装置１５からこの逆の経路
で送信される。使用する帯域は１０ｋ〜４５０ｋＨｚで
ある。尚、場合によってはそれらの帯域を時分割で全周
波数帯域を送信チャンネルと受信チャンネルに切り換
え、通信速度を例えば最高３Ｍｂｐｓとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
無線で直接、親機１１と子機１２とで通信するシステム
は、互いに親機１１と子機１２が建物等の影になる場合
がある。即ち、如何なる需要家に対しても高速通信を可
能とするシステムではない。

【０００６】又、後者の屋内電力線１８をも伝送路とす
るシステムにおいては、周波数トラップという問題があ
る。周波数トラップとは、特定周波数において伝送損失
が大きくなる特性である。それは、第２電力モデムであ
る子機１２ａの送信周波数と屋内電力線１８の分岐数及
びその分岐線路長、そして他の電気機器１９ａ、１９ｂ
の接続状態に関連して発生するものである。即ち、安定
した通信が保証されるものではない。又、屋内電力線１
８に多数の端末装置１５を接続して通信を行う場合、宅
内では伝送路は分岐形態をとっているものの、親機１１
ａへの入出力は１本である。即ち、親機１１ａは各子機
１２ａに対して送受信の管理をする必要があり、通信に
使用する帯域が１０ｋ〜４５０ｋＨｚであるため、端末
数によってはその速度は大幅に低下するものである。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、送電線から延出さ
れた電力線の両端に分波フィルタと変復調器を設け、電
力線ではその線路の上限周波数程度までの高周波を用
い、それ以外はその上限周波数を越えた高周波を用い
て、光ファイバネットワークと高速通信することであ
る。即ち、本発明は、従来の無線／有線ＬＡＮを送電線
から延出された電力線で市中の光ファイバネットワーク
に確実に接続し、高速データ通信を可能とすることを目
的とする。又、有線／無線に係わらず周波数トラップが
あってもＬＡＮを光ファイバネットワークと接続し、高
品質・高速ＷＡＮを実現することも他の目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
課題を解決するために、請求項１に記載の電力線利用の
高速データ伝送方式は、光ファイバと送電線から延出さ
れた電力線を用いたデータ伝送方式であって、光ファイ
バ端部に光電変換器と、光電変換器に接続される第１変
復調器、及び、第１変復調装置に接続される第１分波フ
ィルタとを設け、需要家側の電力線に第２分波フィルタ
と、第２分波フィルタに接続される第２変復調器とを設
け、第１分波フィルタと第２分波フィルタとを電力線で
接続し、通信時には、第１変復調器又は第２変復調器が
受信した高周波信号を所定帯域の変調信号に変換して、
第１分波フィルタ又は第２分波フィルタを介して電力線
に伝送することを特徴とする。この構成は、需要家の端
末装置又は需要家ネットワーク（以下、需要家）を送電
線から延出された既設の電力線で光ファイバネットワー
クに接続する伝送方式である。即ち、光ファイバは、光
電変換器、第１変復調器及び第１分波フィルタを介して
電力線に接続される。又、需要家は第２変復調器と上記
と同一の構成の第２分波フィルタを介して電力線に接続
される。これにより、需要家は電力線を介して光ファイ
バに接続される。この時、送電線から延出された電力線
は、電力引き込み線であっても良いし、屋内電力線とを
合わせたものであってもよい。更に、電柱上の送電線の
一部を含むものであってもよい。全てを含む。

【０００９】一般に、電力線を伝送路とする場合、特定
周波数が減衰するという周波数トラップがある。周波数
トラップとは、電力線の分岐線での反射と干渉に起因す
る減衰である。特に、屋内電力線では伝送経路が比較的
短く又略等距離になりやすいため、それが顕著である。
又、接続される電気機器等によりその減衰周波数は時々
刻々変化する。即ち、屋内電力線を伝送路とする場合
は、高品質データ伝送は必ずしも達成されるものではな
い。よって、第２分波フィルタは需要家側の電力線の取
り入れ口に設けることが望ましい。これにより、需要家
に向けて送信された変調信号、及び需要家から送信する
変調信号は需要家の屋内電力線には伝送されない。即
ち、従来のように需要家屋内での周波数トラップがな
い。よって、高品質データ伝送が可能となる。

【００１０】勿論、第２分波フィルタをコンセント等の
屋内電力線途中に設けてもよい。この場合は周波数トラ
ップが発生しやすいが、その場合は第１変復調器及び第
２変復調器の変調方式を例えば後述するスペクトラム拡
散通信方式（ＳＳ変調方式）、又は直交周波数分割多重
方式（ＯＦＤＭ変調方式）等にする。ＳＳ変調方式、又
はＯＦＤＭ変調方とすれば周波数トラップがあっても高
品質データ通信が可能となる。又、上記第１変復調器、
第２変復調器は、上記電力線の周波数特性の上限周波数
程度までの周波数で伝送可能である。よって、後述する
ように高速通信が可能となる。

【００１１】高速通信を上り信号の場合と下り信号の場
合とで説明する。又、同時に上記各構成要素の作用を説
明する。信号が下り信号の場合、光電変換器は光ファイ
バから光信号を受信し電気信号に変換する。その信号
は、例えば数百Ｍｂｐｓで伝送されたベースバンド信号
である。第１変復調器は、その信号を一旦復調しそのデ
ータを得る。そして、再度、所定帯域の周波数をそのデ
ータで変調して変調信号を生成する。ここで、所定帯域
とはその電力線の有する周波数特性（特性インピ−ダン
ス）において、その上限周波数までの任意の帯域であ
る。例えば、通常の電力線は３０ＭＨｚまで通過可能で
ある（上限周波数）。よって、例えば１０ＭＨｚ〜３０
ＭＨｚを所定帯域として、その帯域で変調信号を生成し
それを第１分波フィルタを介して電力線に送出する。こ
の時、第１分波フィルタは電力線を介した変調信号の他
の系（需要家以外の系）への漏洩を防止するように機能
する。又、上記変調信号と電力とを分離するように機能
する。又、低周波電力が第１変復調器の信号経路へ流入
することを防止するように機能する。

【００１２】第１変復調器から送信された変調信号は送
電線から延出された電力線に伝送される。電力線は、上
記理由によりほぼ減衰なく変調信号を需要家に伝送す
る。需要家側では、第２分波フィルタが電力と変調信号
を分離し変調信号を第２変復調器に出力する。この時、
第２分波フィルタは変調信号をそれより下流の屋内の電
力送電のみの系には侵入させない。そして、第２変復調
器はその変調信号を復調してデータ信号とし、需要家の
端末装置である例えばコンピュ−タ装置に送信する。下
り方向の変調信号は、このように伝送される。尚、変調
信号は電力線上においては、例えば最高３０ＭＨｚの搬
送波で伝送される。又、電力線以外では３０ＭＨｚ以
上、例えばＧＨｚオーダで伝送可能である。よって、デ
ータを従来より高速に伝送することができる。又、所定
帯域の周波数多重で伝送することも可能である。尚、変
調信号とは、例えばＦＭ変調、ＡＭ変調、ＳＳ変調、Ｏ
ＦＤＭ変調等で変調された変調信号全てを含む。

【００１３】逆に、上り信号系統については、先ず需要
家がデータを第２変復調器に送信する。第２変復調器
は、そのデータを上記と同様の所定帯域の変調信号で、
第２分波フィルタを介して電力線の上流方向に伝送す
る。電力線を通過した変調信号は、第１分波フィルタを
介して第１変復調器に入力される。第１変復調器は、一
旦、復調してデータを得、そのデータを例えばベースバ
ンド信号で光電変換器に送信する。光電変換器は、その
信号（電気信号）を光信号に変換して光ファイバに送信
する。データの送受信はこのようにして行われる。この
時、第２変復調器から送られた変調信号は、第２分波フ
ィルタによってその第２分波フィルタより下流の屋内電
力線には流入せずに上流の電力線（例えば、電力引き込
み線）に送信される。即ち、例えば第２分波フィルタが
電力線取り入れ口に設けられた場合は、信号線路と屋内
電力線とが分離されるので、信号線路の伝送特性におい
て周波数トラップがない。よって、高品質に上流に伝送
することができる。

【００１４】又、第２分波フィルタをコンセント等の屋
内電力線途中に設けると周波数トラップが発生するが、
第１変復調器及び第２変復調器の変調方式をＳＳ変調方
式やＯＦＤＭ変調方式等にすれば周波数トラップに影響
されることはない。よって、この場合でも高品質に上流
にデータを伝送することができる。尚、第２変復調器と
需要家の端末装置間の伝送方式は、特に問わない。例え
ば、有線、又は無線、場合によっては赤外線等による空
間伝送でもよい。例えば、無線であれば、数ＧＨｚのス
ペクトラム拡散通信方式を採用することができる。又、
有線であればツイストペアケーブルで１０ＢＡＳＥ−
Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔの通信方式が採用される。

【００１５】上述したように、本発明のデータ伝送方式
は、市中に既設の光ファイバと送電線から延出された既
設の電力線を用いることができる。よって、新たに光フ
ァイバ分岐線路を敷設する必要がない。よって、高速・
高品質データ伝送化に加え、その敷設コストが安価とな
る。更に、従来の光ファイバ先端部をアクセスポイント
とする無線ＷＡＮのように、建造物の影でデータ通信不
能になることがない。需要家が無線ＬＡＮであっても、
確実にそれを動作させることができる。

【００１６】又、請求項２に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、第１変復調器は第１周波数変換
器を第２変復調器は第２周波数変換器を備え、所定帯域
への変換は第１周波数変換器と第２周波数変換器によっ
て行なわれることを特徴とする。この構成は、第１変復
調器を第１周波数変換器と例えば所謂イーサネット（登
録商標）仕様の第１通信制御装置とに分離して構成し、
第２変復調器を第２周波数変調器と例えば所謂ＬＡＮイ
ンタフェース等の第２通信制御装置に分離して構成した
ものである。

【００１７】この構成において、第１周波数変換器は上
流側へは、例えば２．４ＧＨｚで伝送し下流側へは所定
帯域である例えば１０Ｍ〜３０ＭＨｚで伝送する。即
ち、例えば２．４ＧＨｚと所定帯域の周波数を変換する
変換器である。同様に、第２周波数変換器は上流には所
定帯域で下流側（需要家側）には例えば２．４ＧＨｚに
変換して送信する。このように、第１周波数変換器と第
２周波数変換器を備えれば、上流の伝送系、及び下流の
伝送系にそれぞれ適した、最高周波数でデータを伝送す
ることができる。即ち、より高速にデータ通信すること
ができる。尚、この時、第１周波数変換器の上流側の周
波数と、第２周波数変換器の下流側の周波数は勿論、同
じである必要はない。異なっていてもよい。又、その周
波数は電力線の所定帯域の周波数であってもよい。即
ち、光ファイバ端部から下流は、全て同一の周波数帯で
双方向に伝送してもよい。即ち、第１周波数変換器と第
２周波数変換器は、変換前後で周波数が同一となるバッ
ファ装置も含む。このように構成してもよい。

【００１８】又、請求項３に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、第２周波数変換器は需要家の端
末装置と無線通信することを特徴とする。この構成は、
第２変復調器より上流側では、即ち電力線上は所定帯域
の変調信号で通信し、第２変復調器より下流側、即ち需
要家側では端末装置と無線で通信することを意味する。
即ち、屋内では電力線を用いずに無線で通信する。よっ
て、需要家側では無線ＬＡＮの構築が可能となる。屋内
では、無線通信であるので通信線を配設する必要がな
い。よって、需要家側には柔軟性に富んだシステム構築
が可能となる。又、無線であれば例えば２．４ＧＨｚの
スペクトラム拡散通信方式が可能となる、よって、本方
式の伝送方式によれば、ノイズに強く高速通信を可能と
するシステムを構築することができる。

【００１９】又、請求項４に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式は、第２周波数変換器が需要家の端末装置
と通信用の有線で通信することを特徴とする。この構成
は、請求項２の構成において、無線部分を有線におきか
えたものである。第２変復調器と需要家の端末装置との
通信を、同軸ケーブル、ツイストぺア線等の有線とすれ
ば、確実に、より高品質にデータ通信することができ
る。又、各端末装置に無線装置を必要としないので安価
とすることができる。

【００２０】又、請求項５に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、変調信号は周波数多重であるこ
とを特徴とする。周波数多重とすれば多チャンネルによ
る通信が可能となる。又、同一データを複数チャンネル
で通信するようにすれば、例えば１つのチャンネルで周
波数トラップが発生しても他のチャンネルで確実にデー
タ通信することができる。即ち、周波数トラップに対処
できる高速データ伝送方式となる。

【００２１】又、請求項６に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、周波数多重はスペクトラム拡散
通信方式又は直交周波数分割多重方式による周波数多重
であることを特徴とする。両方式は、より多数の搬送波
でデータ通信する方式であって、分岐点での反射に起因
する周波数トラップ、及び外来ノイズに対してより頑強
なデータ通信方式である。よって、第１変復調器と第２
変復調器間の通信方式をスペクトラム拡散通信方式又は
直交周波分割多重方式とすれば、周波数トラップがあっ
ても、又外来ノイズがあってもより高品質にデータ通信
することができる。尚、上記周波数トラップは、屋内電
力線内における反射干渉に起因する周波数トラップ、及
び屋外電力線の反射干渉に起因する周波数トラップを意
味する。本発明は、何れか一方に起因する、又は両者に
起因する周波数トラップに対して有効である。

【００２２】又、請求項７に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、第１分波フィルタと第２分波フ
ィルタは、高周波信号である変調信号と、低周波信号で
ある電力とを分波するフィルタであることを特徴とす
る。分波フィルタは、例えばハイパスフィルタとローパ
スフィルタで構成される。具体的には、第１変復調器と
第２変復調器との間の電力線両端に設けられる。これに
より、第１変復調器と第２変復調器間の信号線路は両分
波フィルタの両ハイパスフィルを介して接続される。
又、屋内電力線、第１分波フィルタより上流の電力線は
分波フィルタのローパスフィルタを介して接続される。
又、この時、光ファイバ側の機器に電力供給する電力線
もローパスフィルタを介して接続される。

【００２３】この構成によれば、第１変復調器と第２変
復調器間を伝送される変調信号は、ローパスフィルタに
よって遮断され屋内の電力送電のみの系（第２分波フィ
ルタより下流の電力線）及び屋外の第１分波フィルタよ
り上流の電力線には侵入することがない。即ち、屋内電
力線及び上流の電力線と、信号経路とが完全に分離され
るので伝送特性において不整合が生ずるということがな
い。又、電力はハイパスフィルタによって遮断され変調
信号の信号経路には侵入することはない。信号経路と電
力経路がフィルタによって完全に分離されるので、ノイ
ズと不整合のない安定した高速通信が保証される。

【００２４】又、請求項８に記載の電力線利用の高速デ
ータ伝送方式によれば、第１変復調器は第１周波数変換
器と光ファイバの通信方式に対応する通信制御装置を有
することを特徴とする。この通信制御装置は、光ファイ
バで用いられる例えばイーサネット仕様の通信制御装置
である。即ち、通信方式をベースバンド方式とし衝突制
御方式をＣＳＭＡ／ＣＤ方式とする通信制御装置であ
る。これにより、第１周波数変換器以降の系、即ち、電
力線と需要家からなる系が如何なる系であっても、既存
の例えばＩＥＥＥ８０２．３に準拠した光ファイバ伝送
システムに接続される。即ち、需要家側が異なる通信形
態であっても、光ファイバネットワークに接続される。

【００２５】例えば、上り信号に対しては、第１周波数
変換器からの信号をこの通信制御装置が復調し、それに
基づいてベースバンド信号で上流に光信号で伝送する。
通信方式が対応しているので、既存の光ファイバ伝送シ
ステム（ＷＡＮシステム）に接続することができる。下
り信号については、この逆の変換が行なわれる。このよ
うに、第１変復調器側で通信方式を光ファイバネットワ
ーク側のそれに合わせることができるので、需要家側で
は任意の通信方式をとることができる。よって、利便性
の高い伝送方式となる。

【００２６】又、請求項９に記載の光ファイバと電力線
を用いたネットワークシステムは、請求項１乃至請求項
８の何れか１項に記載の電力線を利用した伝送方式を用
いたことを特徴とする。請求項１乃至請求項８の何れか
１項に記載の電力線を利用した伝送方式は、所謂バック
ボーンと呼ばれる光ファイバ主線路と、各需要家又は需
要家ネットワークを新たに光ファイバ分岐線路を敷設す
ることなく接続する方式である。即ち、既存の電力線
の両端に第１分波フィルタと第１変復調器の組、及び、
第２分波フィルタと第２変復調器の組とをそれぞれ配設
して、安価に両者を接続する方式である。よって、本方
式を適用すれば、高品質で高速通信を可能とするネット
ワークシステムを容易に構築することができる。

【００２７】尚、上記光ファイバ主線路は他の用途に使
用されるものでもよい。例えば、ＣＡＴＶに使用されて
いる光伝送路でもよい。即ち、ＣＡＴＶ光ファイバと電
力引き込み線を用いてデータ通信のみ行うシステムとし
てもよい。又、他の用途の光ファイバでもよい。即ち、
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の高速データ
伝送方式で、電力線を利用して光ファイバに接続するネ
ットワークシステム全てを含む。

【００２８】又、請求項１０に記載の光ファイバと電力
線を用いたネットワークシステムは、高周波信号が伝送
される電力線には、複数の需要家がマルチドロップ状に
接続されることを特徴とする。この構成は、複数の各需
要家が第２分フィルタと第２変復調器を備え、高周波信
号が伝送される電力線に並列に多数接続される構成であ
る。即ち、各需要家は、第２分フィルタと第２変復調器
を備えて、高周波信号が伝送される電力線に接続するだ
けでよい。容易に、ネットワークに接続することができ
る。換言すれば、ネットワークを容易に拡大することが
できる。尚、上記マルチドロップ状の接続は、マルチド
ロップされた集団住宅等のネットワーク内では、例えば
さらにツリー状に需要家が接続可能であることを意味す
る。即ち、個人の需要家と集団住宅等の需要家が共に接
続可能であることを意味する。又、高周波信号が伝送さ
れる電力線にマルチドロップ状に各需要家を接続する
と、周波数トラップが発生する場合がある。その場合
は、請求項６に記載の電力線利用の高速データ伝送方式
を採用する。スペクトラム拡散通信方式であれば、周波
数トラップが存在しても確実にデータ通信することがで
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例
に限定されるものではない。（実施例）図１に本発明の電力線利用の高速データ伝送
方式適用するネットワークシステムを示す。本実施例の
ネットワークシステムは、光ファイバ１０、送電線か柱
上トランス９０を介して延出された電力線（屋外電力線
１４、電力引き込み線１６、屋内電力線１８）、光ファ
イバ１０側に設置される柱上アダプタ装置１００、需要
家側に設置される需要家アダプタ装置２００とから構成
される。尚、需要家内の屋内電力線１８には、他の電
気機器１９ａ、１９ｂが接続される。又、光ファイバ１
０の一端には、図示しない中央装置が接続される。本実
施例のネットワークシステムは、複数の需要家をマルチ
ドロップ状に配置し、それらを需要家アダプタ装置２０
０と屋外電力線１４と柱上アダプタ装置１００で光ファ
イバ１０に接続し、高速ＷＡＮを構築した例である。特
に、需要家アダプタ装置２００を電力取り入れ口に設
け、屋内での周波数トラップの発生を回避した例であ
る。

【００３０】図２に柱上アダプタ装置１００と需要家ア
ダプタ装置２００の詳細、及びそれらの構成要素の接続
関係を示す。図は、システムブロック図である。柱上ア
ダプタ装置１００は、光電変換器１１０、第１変復調器
１２０、第１分波フィルタ１５０から構成される。需要
家アダプタ装置２００は、第２変復調器２１０と第２分
波フィルタ２５０から構成される。そして、第１変復調
器１２０は、更に第１周波数変換器１２１と第１通信制
御装置１２２から構成され、第２変復調器２１０は第２
周波数変換器２１１と第２通信制御装置２１２から構成
されている。又、第１分波フィルタ１５０はハイパスフ
ィルタ１３０とローパスフィルタ１４０から構成され、
同じく第２第２分波フィルタ２５０はハイパスフィルタ
２３０とローパスフィルタ２４０から構成されている。
そして、第１分波フィルタ１５０と第２分波フィルタ２
５０が電力引き込み線１６で接続され、図示しない柱上
トランスからの屋外電力線１４が第１分波フィルタ１５
０のローパスフィルタ１４０側の入力端子に接続されて
いる。又、第２分波フィルタ２５０のローパスフィルタ
２４０側の出力端子に屋内電力線１８が接続されてい
る。柱上アダプタ装置１００と需要家アダプタ装置２０
０は、このように構成され接続される。

【００３１】次に、信号の流れに従って各構成要素の機
能を説明する。信号を上り信号の場合と下り信号の場合
とで説明する。信号が下り信号の場合、光ファイバ１０
から光信号が出力され、光電変換器１１０がその光信号
を電気信号に変換する。その信号は、例えば数百Ｍｂｐ
ｓで伝送されたベースバンド信号であり、第１変復調器
１２０に送られる。第１変復調器１２０の第１通信制御
装置１２２は、その信号を一旦復調しデータを得、それ
を第１周波数変換器１２１に、例えば２．４ＧＨｚの高
周波信号で送信する。第１周波数変換器１２１は、その
データに基づいて、周波数を落とした所定帯域を変調し
て変調信号として後段の第１分波フィルタ１５０に（電
力引き込み線１６側に）送信する。

【００３２】尚、変調信号とは、例えばＦＭ変調、ＡＭ
変調、位相変調等の何れかがなされた信号である。又、
変調信号は、周波数多重でもよく後述するＳＳ変調方
式、ＯＦＤＭ変調方式で多重化された変調信号でもよ
い。又、上記所定帯域とは、その電力引き込み線１６の
インピ−ダンス特性における、上限周波数までの任意の
帯域である。例えば、通常の電力線は３０ＭＨｚまで通
過可能であるので、例えば３０ＭＨｚまでの帯域であれ
ば使用可能である。例えば、通信速度を考えれば所定帯
域は１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚが望ましい。即ち、第１周
波数変換器１２１からは１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの搬送
波がデータで変調されて、後段の第１分波フィルタ１５
０に送信される。第１分波フィルタ１５０はハイパスフ
ィルタ１３０とローパスフィルタ１４０を備えているの
で、変調信号はハイパスフィルタ１３０を介して第１分
波フィルタ１５０より下流の屋外電力線１４と電力引き
込み線１６に送出される。

【００３３】電力引き込み線１６に送信された変調信号
は、上記理由によりほぼ減衰なく伝送され需要家側の第
２分波フィルタ２５０に入力される。需要家側の第２分
波フィルタ２５０もハイパスフィルタ２３０とローパス
フィルタ２４０を備えているので、ハイパスフィルタ２
３０を介して第２変復調器２１０の第２周波数変換器２
１１に入力される。第２周波数変換器２１１は、受信し
た変調信号の搬送波周波数を変換して、例えば２．４Ｇ
Ｈｚの無線通信で第２通信制御装置２１２に送信する。
無線通信とは、例えば同一のデータを分散した複数の搬
送波で伝送するスペクトラム拡散通信である。第２通信
制御装置２１２は、それをデコードしてデータ信号と
し、需要家の端末装置（コンピュ−タ装置）１５に送信
する。下り信号は、このようにして送信される。

【００３４】上り信号の場合は、この逆の経路で送信さ
れる。即ち、需要家の端末装置１５、第２通信制御装置
２１２、第２周波数変換器２１１、第２分波フィルタ２
５０、電力引き込み線１６、第１分波フィルタ１５０、
第１周波数変換器１２１、第１通信制御装置１２２、光
電変換器１１０そして光ファイバ１０、そして図示しな
い中央装置にベースバンド信号で伝送される。データの
送受信はこのようにして行われる。

【００３５】この時、需要家側では第２分波フィルタ２
５０がローパスフィルタ２４０を備えている。よって、
変調信号は需要家の屋内電力線１８には侵入することは
ない。よって、屋内では従来例で説明した伝送特性にお
いて周波数トラップが生じない。即ち、周波数トラップ
がないので変調信号は高品質に伝送される。又、変調信
号は電力引き込み線１６上では、例えば最高３０ＭＨｚ
の搬送波で伝送され、第２変復調器２１０の第２通信制
御装置２１２と端末装置１５も同軸ケーブル、ツイスト
ペア線、又はＵＳＢケーブル等で高速に伝送される。よ
って、本発明の高速データ伝送方式をとれば、光ファイ
バと需要家間に新たに光ファイバ分岐線路を敷設しなく
とも安定した通信と高速通信を提供することができる。

【００３６】又、第２変復調器２１０において、第２周
波数変換器２１１と第２通信制御装置２１２は無線通信
とした。この第２通信制御装置２１２は例えばＬＡＮイ
ンタフェースであり、通常、端末装置１５に装着され
る。即ち、需要家の端末装置１５は電波の届く範囲であ
れば何れの個所にでも設置可能となる。即ち、柔軟性に
富んだシステムが構築可能である。特に、第１通信制御
装置１２２で衝突管理を行えば、容易に需要家ＬＡＮが
形成できる。又、図示しない中央装置が各第１通信制御
装１２２を管理すれば高速ＷＡＮが形成される。よっ
て、利便に優れた高速データ伝送方式となる。尚、本実
施例のデータ伝送方式は、従来例で示した無線ＷＡＮに
対しても有効である。即ち、電力線を用いれば、従来の
光ファイバ先端部をアクセスポイントとする無線ＷＡＮ
のように建造物、又は移動体の影でデータ通信不能にな
ることがない。即ち、本方式をとれば確実にそれを動作
させることができる。

【００３７】（変形例）以上、本発明を表わす１実施例
を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例え
ば、上記実施例は第１変復調器１２０と第２変復調器２
１０間の通信方式をＦＭ変調方式とし、そのＦＭ変調方
式の屋内電力線１８における周波数トラップを回避する
ため、需要家アダプタ２００（特に、第２分波フィルタ
２５０）を電力取り込み口に設けたが、上記通信方式を
周波数多重方式、特に例えばスペクトラム拡散通信方式
（ＳＳ変調方式）又は直交周波数分割多重方式（ＯＦＤ
Ｍ変調方式）とすれば、需要家アダプタ２００は屋内電
力線１８の任意の個所に例えばコンセント等で設けるこ
とができる。例えば、屋内電力線１８の最終端に設ける
こともできる。

【００３８】屋内電力線１８の最終端に第２分波フィル
タ２５０を設けると、その上流の分岐経路又は接続機器
により周波数トラップが発生するが、ＳＳ変調方式又は
ＯＦＤＭ変調方式は多数の搬送波を用いてデータ通信す
るので、ある周波数に周波数トラップがあっても他の周
波数でデータ通信が可能となる。即ち、屋内電力線１８
の任意に個所に上記需要家アダプタ２００を設けること
ができる。よって、需要家アダプタ２００の設置個所を
問わない利便に優れた伝送方式となる。又、図１に示す
ように各需要家を屋外電力線１４にマルチドロップ状に
配置すると、上記周波数トラップが発生する場合があ
る。このような場合も、上記ＳＳ変調方式又はＯＦＤＭ
変調方式が有効である。ＳＳ変調方式又はＯＦＤＭ変調
方式がをとれば、高品質にデータ通信を行うことができ
るので、マルチドロップ状にネットワークを構築し拡大
することができる。

【００３９】又、上記実施例では、第２変復調器２１０
において第２周波数変換器２１１と第２通信制御装置２
１２間を無線通信としたが、図３に示すように第２周波
数変換器２１１と第２通信制御装置２１２を有線で接続
し、端末装置１５に新たに無線データ通信装置を備え
て、その無線データ通信器と上記第２通信制御装置２１
２とで通信を行ってもよい。無線データ通信装置とは、
例えば端末装置１５のシリアル端子に接続される通信イ
ンタフェース、又はパラレル端子に接続される通信イン
タフェースである。このように構成しても、需要家側で
は柔軟なシステムが構築できる。

【００４０】又、上記無線通信は、勿論、有線を介した
通信としてもよい。例えば、図４に示すようにベースバ
ンド通信方式を可能とするツイストペアケーブル１５ａ
としてもよい。又、同軸ケーブルでもよい。更に、バス
通信を可能とするＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケー
ブル等の有線としてもよい。又、図示はしないが上記無
線は、場合によっては赤外線等による空間伝送でもよ
い。端末装置１５の配置の自由度が小となるが、その数
が少なければ、赤外通信も可能である。

【００４１】又、上記実施例では、第１周波数変換器１
２２の上流と第２周波数変換器２１１の下流を２．４Ｇ
Ｈｚの高周波信号で伝送し、電力引き込み線１６上を所
定帯域（１０Ｍ〜３０ＭＨｚ）の変調信号で伝送させた
が、その周波数を全て同一としてもよい。即ち、全て所
定帯域としてもよい。その場合は、図５に示すように、
第１周波数変換器１２１、第２周波数変換器２１１は、
単なるバッファ装置１２１ａ、２１１ａとなる。即ち、
周波数を同じに変換する、広義の意味での周波数変換装
置となる。その場合は、第１通信制御装置１２２とバッ
ファ装置１２１ａ、第２通信制御装置２１２とバッファ
装置２１１ａは分離しなくともよい。それぞれ第１通信
制御装置１２２と第２通信制御装置２１２内に組み込ん
でも良い。このようにすればシステム構成が簡単とな
り、又そのコストを安価とすることができる。

【００４２】又、上記実施例では、第１分波フィルタ１
５０にローパスフィルタ１４０を備えたが、そのローパ
スフィルタ１４０に代えて送電線の柱上トランスを用い
てもよい。即ち、柱上にローパスフィルタ１４０と同等
の周波数特性を有するトランスを備えて、それを介して
需要家に接続してもよい。ローパスフィルタ１４０を省
略することができる。又、第１変復調器１２０、第２変
復調器２１０間の変調方式をＳＳ変調方式、又はＯＦＤ
Ｍ変調方式とする場合は、信号線路に周波数トラップが
あっても高品質にデータ通信可能であるので、第２分波
フィルタ２５０にローパスフィルタ２４０を設けなくと
もよい。第２分波フィルタ２５０は、ハイパスフィルタ
２３０のみでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる電力線利用の高速デー
タ伝送方式を説明するネットワーク構成図。

【図２】本発明の実施例に係る高速データ伝送方式を説
明するシステムブロック図。

【図３】本発明の変形例に係る高速データ伝送方式を説
明するシステムブロック図。

【図４】本発明の変形例に係る高速データ伝送方式を説
明するシステムブロック図。

【図５】本発明の変形例に係る高速データ伝送方式を説
明するシステムブロック図。

【図６】従来の電力線利用のデータ伝送方式を説明する
ネットワーク構成図。

【図７】従来の電力線利用のデータ伝送方式を説明する
ネットワーク構成図。

【符号の説明】

１０…光ファイバ１４…屋外電力線１５…端末装置１６…電力引き込み線１８…屋内電力線１９…電気機器１００…柱上アダプタ装置１１０…光電変換器１２０…第１変復調器１２１…第１周波数変換器１２２…第１通信制御装置１３０…ハイパスフィルタ１４０…ローパスフィルタ１５０…分波フィルタ２００…需要家アダプタ装置２１０…第２変復調器２１１…第２周波数変換器２１２…第２通信制御装置２３０…ハイパスフィルタ２４０…ローパスフィルタ２５０…分波フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｌ 12/28 １００Ｆターム(参考） 5K002 AA02 AA04 DA09 FA01 5K022 AA02 AA03 AA04 AA23 DD01 DD21 DD31 EE01 EE21 EE31 5K033 AA01 BA01 DA15 DA17 DB01 DB05 DB17 DB22 DB23 5K046 AA03 AA08 BA02 BA06 BB05 CC02 CC17 CC21 PS22 PS31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバと送電線から延出された電力線
を用いたデータ伝送方式であって、光ファイバ端部に光
電変換器と、光電変換器に接続される第１変復調器、及
び、第１変復調装置に接続される第１分波フィルタとを
設け、需要家側の前記電力線に、第２分波フィルタと、第２分
波フィルタに接続される第２変復調器とを設け、前記第１分波フィルタと前記第２分波フィルタとを前記
電力線で接続し、通信時には、前記第１変復調器又は前記第２変復調器が
受信した高周波信号を所定帯域の変調信号に変換して、
前記第１分波フィルタ又は前記第２分波フィルタを介し
て前記電力線に伝送することを特徴とする電力線利用の
高速データ伝送方式。
【請求項２】前記第１変復調器は第１周波数変換器を、
前記第２変復調器は第２周波数変換器を備え、前記所定
帯域への変換は前記第１周波数変換器と前記第２周波数
変換器によって行なわれることを特徴とする請求項１に
記載の電力線利用の高速データ伝送方式。
【請求項３】前記第２周波数変換器は、前記需要家の端
末装置と無線通信することを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の電力線利用の高速データ伝送方式。
【請求項４】前記第２周波数変換器は、前記需要家の端
末装置と通信用の有線で通信することを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の電力線利用の高速データ伝送
方式。
【請求項５】前記変調信号は、周波数多重であることを
特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の
電力線利用の高速データ伝送方式。
【請求項６】前記周波数多重は、スペクトラム拡散通信
方式又は直交周波数分割多重方式による周波数多重であ
ることを特徴とする請求項５に記載の電力線利用の高速
データ伝送方式。
【請求項７】前記第１分波フィルタ及び前記第２分波フ
ィルタは、高周波信号である前記変調信号と、低周波信
号である電力を分波するフィルタであることを特徴とす
る請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の電力線利
用の高速データ伝送方式。
【請求項８】前記第１変復調器は、前記第１周波数変換
器と前記光ファイバの通信方式に対応する通信制御装置
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れ
か１項に記載の電力線利用の高速データ伝送方式。
【請求項９】光ファイバと電力線を用いたネットワーク
システムであって、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の電力線を利
用した伝送方式を用いたことを特徴とするネットワーク
システム。
【請求項１０】高周波信号が伝送される前記電力線に
は、複数の需要家がマルチドロップ状に接続されること
を特徴とする請求項９に記載のネットワークシステム。