JP2004336206A - 通信装置および通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】時間による状態の変化に影響されて通信速度が変化する場合でも、最適な通信手段を選択して通信速度の低下を抑制する通信装置および通信システムを得ること。
【解決手段】通信処理部１１０は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換し、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する。制御部１４０は、通信手段に無線送受信部１３１を用いた時の通信速度および通信手段に電力線送受信部１３２を用いた時の通信速度をそれぞれ算出する。通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度の速いほうを選択して、時間領域の送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力する。
【選択図】 図２
【解決手段】通信処理部１１０は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換し、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する。制御部１４０は、通信手段に無線送受信部１３１を用いた時の通信速度および通信手段に電力線送受信部１３２を用いた時の通信速度をそれぞれ算出する。通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度の速いほうを選択して、時間領域の送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有線通信および無線通信に関するものであり、特に、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いた電力線通信および無線通信を用いた通信装置および通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
初期の電力線通信は、たとえば、部屋に設置されたコントロールパネルを操作してドアの施錠を解除する、各部屋の電灯をオン／オフするなどの遠隔制御に用いられていた。しかし、電力線通信は、ユーザ宅内の宅内配線である電灯線を伝送路として用いるため、電灯線に接続されている家電製品の種類や動作状態などの影響を受けてしまうという問題があった。すなわち、電灯線に接続されている家電製品の動作状態により、電力線通信装置への入力電圧が低下して電力線通信装置の出力信号が小さくなってしまい通信ができなくなってしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を改善するために、従来技術では、電力線通信装置に入力される電源電圧を測定し、測定結果に基づいてスイッチング素子のオン時間を決定して電力線通信装置の出力信号を一定にするようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−７５５０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年ではインターネットの普及に伴い、家庭やビル内の構内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｉａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を電灯線で構築することがある。このような場合、家電製品や電灯の遠隔操作とは異なり、より高速で安定した電力線通信が求められる。しかしながら、上記従来技術だけでは、電灯線に接続されている家電製品の使用状態により発生するノイズの変化による通信速度の低下を避けることはできないという問題があった。すなわち、電力線通信の場合、設置時には所望の通信速度を満足することが可能であっても、電灯線やその電灯線に接続されている家電製品の種類と動作状態、たとえば、時間による状態の変化に大きく影響されて通信速度が変化してしまい、所望の通信速度を満足することができなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
一方、新たな配線を用いることなくＬＡＮを構築する技術として、無線通信がある。しかし、無線通信の場合、遮断物による反射，干渉，マルチパスなどの影響を受けて通信エラーが発生し、通信速度が低下してしまうとういう問題があった。すなわち、無線通信の場合も、設置時には所望の通信速度を満足することが可能であっても、時間による状態の変化に大きく影響されて通信速度が変化してしまい、所望の通信速度を満足することができなくなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、時間による状態の変化に影響されて通信速度が変化する場合でも、最適な通信手段を選択して通信速度の低下を抑制する通信装置および通信システムを得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【０００９】
本発明の通信装置は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する送信処理と、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する受信処理とを行う通信処理部と、無線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記無線伝送路から受信した前記受信信号を出力する無線送受信部と、有線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記有線伝送路から受信した前記受信信号を出力する有線送受信部と、前記無線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度および前記有線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度を算出する制御部と、前記制御部が算出した通信速度に基づいて前記無線送受信部および前記有線送受信部のどちらかの通信手段を選択し、送信時には前記選択した通信手段に前記通信処理部からの前記送信処理が施された送信データを出力し、受信時には前記選択した通信手段が受信した受信信号を前記通信処理部に出力する通信手段選択部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
係る通信装置によれば、通信処理部は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する送信処理と、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する受信処理とを行い、制御部は、通信手段に無線送受信部を用いた時の通信速度および通信手段に有線送受信部を用いた時の通信速度をそれぞれ算出し、通信手段選択部は、制御部が算出した通信速度の速い通信手段を選択して、送信処理が施された送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力するようにしているため、通信速度の速い最適な通信手段を用いて効率よく通信を行うことができるとともに、通信処理部を共用することにより回路規模が小さくなり、通信装置のコストを削減することができる。
【００１１】
また本発明の通信装置は、前記通信手段選択部は、前記制御部が算出した２つの通信速度を保持する通信履歴レジスタと、前記通信履歴レジスタに保持された通信速度を比較して通信速度が速い通信手段を選択する選択信号を出力する判定部と、前記選択信号に基づいて無線送受信部か有線送受信部かを選択する通信手段セレクタとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
係る通信装置によれば、通信履歴レジスタが、無線伝送路を用いた時の通信速度および有線伝送路を用いた時の通信速度を保持し、判定部が、通信履歴レジスタに保持されている通信速度を比較して通信速度が速い伝送路を用いる通信手段を選択するようにしているため、つぎに通信を行う場合、前回の通信において通信速度が速かった通信手段を用いて通信を開始することができる。
【００１３】
また本発明の通信装置は、前記制御部は、前記通信速度を算出する際に、２回以上通信を行いその平均値を通信速度とすることを特徴とする。
【００１４】
係る通信装置によれば、通信速度を決定する際に、２回以上通信を行ってその平均値を通信速度としているため、時間的な変化による影響を考慮して最適な通信手段を選択することができる。
【００１５】
また本発明の通信装置は、前記制御部は、前記通信手段選択部が最初に選択した通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、最初に選択した通信手段を用いて通信を行い、前記算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段とは別の通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、別の通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段の通信速度と別の通信手段の通信速度とを比較して、通信速度が速い方の通信手段を選択して通信を行うことを特徴とする。
【００１６】
係る通信装置によれば、最初に前回の通信において通信速度が速かったほうの通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値よりも速かった場合にはその通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値よりも遅かった場合、別の通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値よりも速かった場合にはその通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値よりも遅かった場合には、２つの通信手段の通信速度が速かったほうの通信手段を用いて通信を行うようにしているため、伝送路の状態が安定している場合には、伝送路を選択する時間を短縮することができ、伝送路の状態が不安定な場合には、効率のよい伝送路を選択することができる。
【００１７】
つぎに本発明の通信システムは、上記発明の何れか一つに記載された通信装置が無線伝送路および有線伝送路を介して複数接続され、前記複数の通信装置のうち任意の１台がマスタノードとなり、他の通信装置がスレーブノードとして動作する通信システムにおいて、前記マスタノードの制御部は、前記スレーブノードとの通信速度を算出し、前記算出した通信速度を前記スレーブノードに通知し、前記スレーブノードの通信履歴レジスタは、前記マスタノードから通知された通信速度を保持することを特徴とする。
【００１８】
係る通信システムによれば、マスタノードは、スレーブノードとの通信速度を算出して保持するともに、算出した通信速度をスレーブノードに通知し、スレーブノードは、通知された通信速度を保持するようにしているため、常にマスタノードとスレーブノードが同一の通信手段を選択することができ、通信手段の不一致による通信不能を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信装置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。
【００２０】
図１は、この発明にかかる通信装置を用いた通信システムの構成を示す概念図である。この発明にかかる通信装置を用いた通信システムは、複数の通信装置１０ａ〜１０ｃ（この場合３台）が、電灯線２０を介して接続されている。通信装置１０ａ〜１０ｃは同じ機能を備えている。この実施の形態では、通信装置１０ａがマスタノードとして機能し、通信装置１０ｂ，１０ｃは、マスタノードである通信装置１０ａに対してスレーブノードとなる場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
図２は、図１に示した通信装置１０ａの送受信機能の構成を示すブロック図である。通信装置１０ａは、通信処理部１１０と、通信手段選択部１２０と、送受信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
【００２２】
通信処理部１１０は、データ処理部１１１と、符号化部１１２と、逆フーリエ変換部（以下ＩＦＦＴ部とする）１１３と、パラレル・シリアル変換部（以下Ｐ／Ｓ部とする）１１４と、デジタル・アナログ変換部（以下Ｄ／Ａ部とする）１１５と、アナログ・デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ部とする）１１６と、シリアル・パラレル変換部（以下Ｓ／Ｐ部とする）と、フーリエ変換部（以下ＦＦＴ部とする）１１８と、復号化部１１９とを備えている。
【００２３】
データ処理部１１１は、送信データに送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を付加してフレーミング処理をおこなう。また、データ処理部１１１は、復号化部１１９から入力される受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して受信データを出力する。
【００２４】
符号化部１１２は、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式および符号化率に基づいて制御信号が付加された送信データを符号化する。そして、ＱＡＭなど予め定められた変調方式に基づいて、符号化された送信データを変調する。なお、処理の簡素化を図るために、符号化を行わずに送信データを変調するだけにしてもよい。
【００２５】
ＩＦＦＴ部１１３は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）または専用回路で構成され、通信先アドレスの機器に対する変調された送信データに対して逆フーリエ変換を行い、変調された周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する。
【００２６】
Ｐ／Ｓ部１１４は、時間領域に変換されたパラレル送信データをシリアル送信データに変換する。Ｄ／Ａ部１１５は、デジタルのシリアル送信データをアナログ送信データに変換する。
【００２７】
Ａ／Ｄ部１１６は、通信手段選択部１２０から入力されたアナログ受信データをデジタル受信データに変換する。Ｓ／Ｐ部１１７は、シリアルのデジタル受信データをパラレル受信データに変換する。
【００２８】
ＦＦＴ部１１８は、ＤＳＰまたは専用回路で構成され、パラレル受信データに対してフーリエ変換を行い、時間領域のパラレル受信データから周波数領域の受信データに変換する。
【００２９】
復号化部１１９は、ＱＡＭなど予め定められた復調方式に基づいて、周波数領域の受信データを復調する。そして、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式に基づいて、復調された受信データを復号する。なお、符号化部１１２において符号化を行わない場合には、復号化部１１９は、復調のみを行う。
【００３０】
制御部１４０は、通信装置の各構成要素を統括的に制御するとともに、通信開始時にデータ処理部１１１に計測用送信データを出力し、計測用送信データに対する受信データを受信するまでの時間を計測して通信速度を算出する。
【００３１】
通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度に基づいて、無線伝送路と電力線通信経路を用いるかを選択する。
【００３２】
図３は、図２に示した通信手段選択部１２０の構成を示すブロック図である。通信手段選択部１２０は、通信履歴レジスタ１２１と、判定部１２２と、通信手段セレクタ１２３とを備えている。
【００３３】
通信履歴レジスタ１２１は、無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを保持する。判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１に保持されている無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較する。そして、通信速度が速いほうの通信手段を選択する選択信号を出力する。通信手段セレクタ１２３は、選択信号に基づいて無線送受信部１３１と電力線送受信部１３２とを切り替える。
【００３４】
送受信部１３０は、無線送受信部１３１と、電力線送受信部１３２とを備えている。無線送受信部１３１は、アナログ送信データに対して予め定められた無線周波数帯への変調を行い送信する。また、受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調する。電力線送受信部１３２は、アナログ送信データを電力線に送信する。また、受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行う。
【００３５】
つぎに、図４のフローチャートを参照して、通信装置１０ａと通信装置１０ｂとの通信を例に挙げて、本実施の形態の通信装置の動作を説明する。この場合、通信装置１０ａがマスタノード、通信装置１０ｂがスレーブノードとする。
【００３６】
通信装置１０ａの判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１から無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出す（ステップＳ１００）。判定部１２２は、読み出した無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較して、通信速度の速い通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する（ステップＳ１１０）。ここで、無線通信手段の通信速度が電力線通信手段の通信速度よりも速かったとすると、判定部１２２は、無線通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。これにより、送受信部１３０の無線送受信部１３１が選択される。
【００３７】
通信手段が選択されると、制御部１４０は、トレーニングを開始する（ステップＳ１２０）。具体的には、制御部１４０は、計測用の送信データをデータ処理部１１１に出力する。データ処理部１１１は、計測用の送信データに送信元アドレスとして通信装置１０ａのアドレスを、送信先アドレスに通信装置１０ｂのアドレスを付加してフレーミング処理を行った制御情報付送信データを符号化部１１２に出力する。
【００３８】
符号化部１１２は、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式および符号化率に基づいて制御情報付送信データを符号化する。そして、ＱＡＭなど予め定められた変調方式に基づいて、符号化された送信データを変調して、変調送信データをＩＦＦＴ部１１３に出力する。
【００３９】
ＩＦＦＴ部１１３は、通信装置１０ｂに対する変調送信データに対して逆フーリエ変換を行い、変調された周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換したパラレル送信データをＰ／Ｓ部１１４に出力する。
【００４０】
Ｐ／Ｓ部１１４は、パラレル送信データをシリアル送信データに変換して、Ｄ／Ａ部１１５に出力する。Ｄ／Ａ部は、シリアル送信データをアナログ信号に変換して、アナログ送信データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４１】
選択信号により無線送受信部１３１が選択されているので、通信手段セレクタ１２３は、アナログ送信データを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、アナログ送信データを予め定められた無線周波数帯で変調して無線伝送路に送信する。
【００４２】
通信装置１０ｂの判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１から無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出す。判定部１２２は、読み出した無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較して、通信速度の速い通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。詳細については後述するが、通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１には、通信装置１０ａの通信履歴レジスタ１２１の内容と同一のものが保持されている。したがって、判定部１２２は無線通信手段を選択する選択信号を出力し、通信手段セレクタ１２３は無線送受信部１３１を選択する。
【００４３】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された信号を受信する。受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調した復調データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４４】
通信手段セレクタ１２３は、復調受信データをＡ／Ｄ部１１６に出力する。Ａ／Ｄ部１１６は、復調受信データをデジタル信号に変換して、デジタル受信データをＳ／Ｐ部１１７に出力する。Ｓ／Ｐ部１１７は、デジタル受信データをパラレルデータに変換して、パラレル受信データをＦＦＴ部１１８に出力する。
【００４５】
ＦＦＴ部１１８は、パラレル受信データに対してフーリエ変換を行い、時間領域のパラレル受信データから周波数領域の受信データに変換し、周波数領域の受信データを復号化部１１９に出力する。
【００４６】
復号化部１１９は、ＱＡＭなど予め定められた復調方式に基づいて、周波数領域の受信データを復調する。そして、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式に基づいて、復調された受信データを復号して、復号受信データをデータ処理部１１１に出力する。
【００４７】
データ処理部１１１は、復号受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して、計測用受信データを制御部１４０に出力する。制御部１４０は、計測用受信データに対する応答の送信データをデータ処理部１１１に出力する。
【００４８】
通信装置１０ｂの通信処理部１１０は、上述した通信装置１０ａが計測用の送信データを送信した送信処理と同様に、データ処理部１１１がフレーミング処理を行い制御情報を付加し、符号化部１１２が符号化および変調を行い、ＩＦＦＴ部１１３が逆フーリエ変換を行い、Ｐ／Ｓ部１１４がパラレル・シリアル変換を行い、Ｄ／Ａ部１１５がデジタル・アナログ変換を行って、アナログ送信データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４９】
選択信号により無線送受信部１３１が選択されているので、通信手段セレクタ１２３は、無線送受信部１３１にアナログ送信データを出力する。無線送受信部１３１は、アナログ送信データを予め定められた無線周波数帯で変調して無線伝送路に送信する。
【００５０】
通信装置１０ａの無線送受信部１３１は、通信装置１０ｂから送信された信号を受信する。受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調した復調データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００５１】
通信装置１０ａの通信処理部１１０は、上述した通信装置１０ｂが計測用の受信データを受信した受信処理と同様に、Ａ／Ｄ部１１６がアナログ・デジタル変換を行い、Ｓ／Ｐ部１１７がシリアル・パラレル変換を行い、ＦＦＴ部１１８がフーリエ変換を行い、復号化部１１９が復調および復号化を行い、データ処理部１１１が復号受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して受信データを制御部１４０に出力する。
【００５２】
このように通信装置１０ａの制御部１４０は、計測用の送信データを用いて通信装置１０ｂと通信してトレーニングを行う。制御部１４０は、１回以上トレーニングの通信を行ってそれらの平均値または最大値を算出して通信速度を求める。
【００５３】
制御部１４０は、予め定められた基準値と算出した通信速度とを比較する。算出した通信速度が予め定められた基準値よりも速い場合（ステップＳ１３０，Ｙｅｓ）、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更して通信を開始する（ステップＳ１４０）。この場合は、無線送受信部１３１を用いてトレーニングを行ったので、通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更する。そして、通信速度通知用のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信速度通知用のコマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された通信速度通知用のコマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い通信速度通知用のコマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５４】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された通信速度通知用のコマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された通信速度通知用のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信速度通知用のコマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信速度通知用のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００５５】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度を通知された通信速度に変更する。なお、受信データの制御情報に通信速度を付加して通知するようにしてもよい。
【００５６】
算出した通信速度が予め定められた基準値よりも遅い場合（ステップＳ１３０，Ｎｏ）、もう一方の通信手段を選択する（ステップＳ１５０）。具体的には、通信装置１０ａの制御部１４０は、通信手段変更のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信手段変更のコマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された通信手段変更のコマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い通信手段変更のコマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５７】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された通信手段変更のコマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された通信手段変更のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信手段変更のコマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信手段変更のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００５８】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、通信手段変更のコマンドに対する応答コマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、応答コマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された応答コマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い応答コマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５９】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、応答コマンドを送信した後、通信手段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。この場合は、無線送受信部１３１から電力線送受信部１３２に切り替える。
【００６０】
通信装置１０ａの無線送受信部１３１は、通信装置１０ｂから送信された応答コマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された応答コマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、応答コマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信手段変更のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００６１】
応答コマンドを受信すると、制御部１４０は、通信初段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。これにより、通信手段は、無線送受信部１３１から電力線送受信部１３２に切り替わる。
【００６２】
通信装置１０ａの制御部１４０は、トレーニングを開始する（ステップＳ１６０）。すなわち、通信装置１０ａと通信装置１０ｂは、それぞれの電力線送受信部１３２を用いて計測用の送信データの通信を行い、通信装置１０ａの制御部１４０は、電力線通信手段を用いた通信速度を算出する。
【００６３】
制御部１４０は、予め定められた基準値と算出した通信速度とを比較する。算出した通信速度が予め定められた基準値よりも速い場合（ステップ１７０，Ｙｅｓ）、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更するとともに、通信装置１０ｂに対して通信速度を通知して通信を開始する（ステップＳ１４０）。この場合は、電力線送受信部１３２を用いてトレーニングを行ったので、通信装置１０ａおよび通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１の電力線通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更して通信を開始する。
【００６４】
算出した通信速度が予め定められた基準値よりも遅い場合（ステップＳ１７０，Ｎｏ）、通信装置１０ａの制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更し（ステップＳ１８０）、通信速度の速い通信手段を選択して通信を開始する（ステップＳ１９０）。具体的には、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１の通信速度を変更した後、通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出し、読み出した通信速度を比較する。現在使用している通信手段の通信速度が速い場合には、通信速度を通信装置１０ｂに通知して通信を開始する。現在使用している通信手段の通信速度が遅い場合には、通信速度および通信手段変更のコマンドを通信装置１０ｂに送信し、通信装置１０ｂから通信手段変更のコマンドの応答を受信した後、通信手段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力し、通信速度が速いほうの通信手段を選択して通信を行う。
【００６５】
このようにこの実施の形態では、通信処理部１１０は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換し、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する。制御部１４０は、通信手段に無線送受信部１３１を用いた時の通信速度および通信手段に電力線送受信部１３２を用いた時の通信速度をそれぞれ算出する。通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度の速いほうを選択して、時間領域の送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力するようにしている。これにより、通信速度の速い最適な通信手段を用いて効率よく通信を行うことができる。
【００６６】
また、制御部１４０が算出した通信速度を通信履歴レジスタ１２１に保持し、判定部１２２が、通信履歴レジスタ１２１に保持されている通信速度を比較して通信速度が速い通信手段を選択するようにしているため、次に通信を行う場合に、前回の通信において通信速度が速かった通信手段を用いて通信を開始することができる。
【００６７】
さらに、制御部１４０は、１回以上通信を行ってその平均値を通信速度とするようにしているため、時間的な変化による影響を考慮して最適な通信手段を選択することができる。
【００６８】
さらに、また、無線送受信部１３１を用いる場合と電力線送受信部１３２を用いる場合とで、通信処理部１１０は共通に用いるような構成をとっているため、回路規模が小さくなり、通信装置のコストを削減することができる。
【００６９】
なお、この実施の形態では、有線伝送路に電灯線を用いる電力線通信を例に挙げて説明したが、有線伝送路であれば電力線通信に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる通信装置を用いた通信システムの構成を示す概念図である。
【図２】図１に示した通信装置の送受信機能の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した通信手段選択部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明にかかる通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 通信装置、１１０ 通信処理部、１１１ データ処理部、１１２ 符号化部、１１３ ＩＦＦＴ部、１１４ Ｐ／Ｓ部、１１５ Ｄ／Ａ部、１１６ Ａ／Ｄ部、１１７ Ｓ／Ｐ部、１１８ ＦＦＴ部、１１９ 復号化部、１２０ 通信手段選択部、１２１ 通信履歴レジスタ、１２２ 判定部、１２３ 通信手段セレクタ、１３０ 送受信部、１３１ 無線送受信部、１３２電力線送受信部、１４０ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、有線通信および無線通信に関するものであり、特に、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いた電力線通信および無線通信を用いた通信装置および通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
初期の電力線通信は、たとえば、部屋に設置されたコントロールパネルを操作してドアの施錠を解除する、各部屋の電灯をオン／オフするなどの遠隔制御に用いられていた。しかし、電力線通信は、ユーザ宅内の宅内配線である電灯線を伝送路として用いるため、電灯線に接続されている家電製品の種類や動作状態などの影響を受けてしまうという問題があった。すなわち、電灯線に接続されている家電製品の動作状態により、電力線通信装置への入力電圧が低下して電力線通信装置の出力信号が小さくなってしまい通信ができなくなってしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を改善するために、従来技術では、電力線通信装置に入力される電源電圧を測定し、測定結果に基づいてスイッチング素子のオン時間を決定して電力線通信装置の出力信号を一定にするようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−７５５０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年ではインターネットの普及に伴い、家庭やビル内の構内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｉａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を電灯線で構築することがある。このような場合、家電製品や電灯の遠隔操作とは異なり、より高速で安定した電力線通信が求められる。しかしながら、上記従来技術だけでは、電灯線に接続されている家電製品の使用状態により発生するノイズの変化による通信速度の低下を避けることはできないという問題があった。すなわち、電力線通信の場合、設置時には所望の通信速度を満足することが可能であっても、電灯線やその電灯線に接続されている家電製品の種類と動作状態、たとえば、時間による状態の変化に大きく影響されて通信速度が変化してしまい、所望の通信速度を満足することができなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
一方、新たな配線を用いることなくＬＡＮを構築する技術として、無線通信がある。しかし、無線通信の場合、遮断物による反射，干渉，マルチパスなどの影響を受けて通信エラーが発生し、通信速度が低下してしまうとういう問題があった。すなわち、無線通信の場合も、設置時には所望の通信速度を満足することが可能であっても、時間による状態の変化に大きく影響されて通信速度が変化してしまい、所望の通信速度を満足することができなくなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、時間による状態の変化に影響されて通信速度が変化する場合でも、最適な通信手段を選択して通信速度の低下を抑制する通信装置および通信システムを得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【０００９】
本発明の通信装置は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する送信処理と、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する受信処理とを行う通信処理部と、無線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記無線伝送路から受信した前記受信信号を出力する無線送受信部と、有線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記有線伝送路から受信した前記受信信号を出力する有線送受信部と、前記無線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度および前記有線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度を算出する制御部と、前記制御部が算出した通信速度に基づいて前記無線送受信部および前記有線送受信部のどちらかの通信手段を選択し、送信時には前記選択した通信手段に前記通信処理部からの前記送信処理が施された送信データを出力し、受信時には前記選択した通信手段が受信した受信信号を前記通信処理部に出力する通信手段選択部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
係る通信装置によれば、通信処理部は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する送信処理と、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する受信処理とを行い、制御部は、通信手段に無線送受信部を用いた時の通信速度および通信手段に有線送受信部を用いた時の通信速度をそれぞれ算出し、通信手段選択部は、制御部が算出した通信速度の速い通信手段を選択して、送信処理が施された送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力するようにしているため、通信速度の速い最適な通信手段を用いて効率よく通信を行うことができるとともに、通信処理部を共用することにより回路規模が小さくなり、通信装置のコストを削減することができる。
【００１１】
また本発明の通信装置は、前記通信手段選択部は、前記制御部が算出した２つの通信速度を保持する通信履歴レジスタと、前記通信履歴レジスタに保持された通信速度を比較して通信速度が速い通信手段を選択する選択信号を出力する判定部と、前記選択信号に基づいて無線送受信部か有線送受信部かを選択する通信手段セレクタとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
係る通信装置によれば、通信履歴レジスタが、無線伝送路を用いた時の通信速度および有線伝送路を用いた時の通信速度を保持し、判定部が、通信履歴レジスタに保持されている通信速度を比較して通信速度が速い伝送路を用いる通信手段を選択するようにしているため、つぎに通信を行う場合、前回の通信において通信速度が速かった通信手段を用いて通信を開始することができる。
【００１３】
また本発明の通信装置は、前記制御部は、前記通信速度を算出する際に、２回以上通信を行いその平均値を通信速度とすることを特徴とする。
【００１４】
係る通信装置によれば、通信速度を決定する際に、２回以上通信を行ってその平均値を通信速度としているため、時間的な変化による影響を考慮して最適な通信手段を選択することができる。
【００１５】
また本発明の通信装置は、前記制御部は、前記通信手段選択部が最初に選択した通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、最初に選択した通信手段を用いて通信を行い、前記算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段とは別の通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、別の通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段の通信速度と別の通信手段の通信速度とを比較して、通信速度が速い方の通信手段を選択して通信を行うことを特徴とする。
【００１６】
係る通信装置によれば、最初に前回の通信において通信速度が速かったほうの通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値よりも速かった場合にはその通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値よりも遅かった場合、別の通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値よりも速かった場合にはその通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値よりも遅かった場合には、２つの通信手段の通信速度が速かったほうの通信手段を用いて通信を行うようにしているため、伝送路の状態が安定している場合には、伝送路を選択する時間を短縮することができ、伝送路の状態が不安定な場合には、効率のよい伝送路を選択することができる。
【００１７】
つぎに本発明の通信システムは、上記発明の何れか一つに記載された通信装置が無線伝送路および有線伝送路を介して複数接続され、前記複数の通信装置のうち任意の１台がマスタノードとなり、他の通信装置がスレーブノードとして動作する通信システムにおいて、前記マスタノードの制御部は、前記スレーブノードとの通信速度を算出し、前記算出した通信速度を前記スレーブノードに通知し、前記スレーブノードの通信履歴レジスタは、前記マスタノードから通知された通信速度を保持することを特徴とする。
【００１８】
係る通信システムによれば、マスタノードは、スレーブノードとの通信速度を算出して保持するともに、算出した通信速度をスレーブノードに通知し、スレーブノードは、通知された通信速度を保持するようにしているため、常にマスタノードとスレーブノードが同一の通信手段を選択することができ、通信手段の不一致による通信不能を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる通信装置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。
【００２０】
図１は、この発明にかかる通信装置を用いた通信システムの構成を示す概念図である。この発明にかかる通信装置を用いた通信システムは、複数の通信装置１０ａ〜１０ｃ（この場合３台）が、電灯線２０を介して接続されている。通信装置１０ａ〜１０ｃは同じ機能を備えている。この実施の形態では、通信装置１０ａがマスタノードとして機能し、通信装置１０ｂ，１０ｃは、マスタノードである通信装置１０ａに対してスレーブノードとなる場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
図２は、図１に示した通信装置１０ａの送受信機能の構成を示すブロック図である。通信装置１０ａは、通信処理部１１０と、通信手段選択部１２０と、送受信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
【００２２】
通信処理部１１０は、データ処理部１１１と、符号化部１１２と、逆フーリエ変換部（以下ＩＦＦＴ部とする）１１３と、パラレル・シリアル変換部（以下Ｐ／Ｓ部とする）１１４と、デジタル・アナログ変換部（以下Ｄ／Ａ部とする）１１５と、アナログ・デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ部とする）１１６と、シリアル・パラレル変換部（以下Ｓ／Ｐ部とする）と、フーリエ変換部（以下ＦＦＴ部とする）１１８と、復号化部１１９とを備えている。
【００２３】
データ処理部１１１は、送信データに送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を付加してフレーミング処理をおこなう。また、データ処理部１１１は、復号化部１１９から入力される受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して受信データを出力する。
【００２４】
符号化部１１２は、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式および符号化率に基づいて制御信号が付加された送信データを符号化する。そして、ＱＡＭなど予め定められた変調方式に基づいて、符号化された送信データを変調する。なお、処理の簡素化を図るために、符号化を行わずに送信データを変調するだけにしてもよい。
【００２５】
ＩＦＦＴ部１１３は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）または専用回路で構成され、通信先アドレスの機器に対する変調された送信データに対して逆フーリエ変換を行い、変調された周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する。
【００２６】
Ｐ／Ｓ部１１４は、時間領域に変換されたパラレル送信データをシリアル送信データに変換する。Ｄ／Ａ部１１５は、デジタルのシリアル送信データをアナログ送信データに変換する。
【００２７】
Ａ／Ｄ部１１６は、通信手段選択部１２０から入力されたアナログ受信データをデジタル受信データに変換する。Ｓ／Ｐ部１１７は、シリアルのデジタル受信データをパラレル受信データに変換する。
【００２８】
ＦＦＴ部１１８は、ＤＳＰまたは専用回路で構成され、パラレル受信データに対してフーリエ変換を行い、時間領域のパラレル受信データから周波数領域の受信データに変換する。
【００２９】
復号化部１１９は、ＱＡＭなど予め定められた復調方式に基づいて、周波数領域の受信データを復調する。そして、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式に基づいて、復調された受信データを復号する。なお、符号化部１１２において符号化を行わない場合には、復号化部１１９は、復調のみを行う。
【００３０】
制御部１４０は、通信装置の各構成要素を統括的に制御するとともに、通信開始時にデータ処理部１１１に計測用送信データを出力し、計測用送信データに対する受信データを受信するまでの時間を計測して通信速度を算出する。
【００３１】
通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度に基づいて、無線伝送路と電力線通信経路を用いるかを選択する。
【００３２】
図３は、図２に示した通信手段選択部１２０の構成を示すブロック図である。通信手段選択部１２０は、通信履歴レジスタ１２１と、判定部１２２と、通信手段セレクタ１２３とを備えている。
【００３３】
通信履歴レジスタ１２１は、無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを保持する。判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１に保持されている無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較する。そして、通信速度が速いほうの通信手段を選択する選択信号を出力する。通信手段セレクタ１２３は、選択信号に基づいて無線送受信部１３１と電力線送受信部１３２とを切り替える。
【００３４】
送受信部１３０は、無線送受信部１３１と、電力線送受信部１３２とを備えている。無線送受信部１３１は、アナログ送信データに対して予め定められた無線周波数帯への変調を行い送信する。また、受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調する。電力線送受信部１３２は、アナログ送信データを電力線に送信する。また、受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行う。
【００３５】
つぎに、図４のフローチャートを参照して、通信装置１０ａと通信装置１０ｂとの通信を例に挙げて、本実施の形態の通信装置の動作を説明する。この場合、通信装置１０ａがマスタノード、通信装置１０ｂがスレーブノードとする。
【００３６】
通信装置１０ａの判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１から無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出す（ステップＳ１００）。判定部１２２は、読み出した無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較して、通信速度の速い通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する（ステップＳ１１０）。ここで、無線通信手段の通信速度が電力線通信手段の通信速度よりも速かったとすると、判定部１２２は、無線通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。これにより、送受信部１３０の無線送受信部１３１が選択される。
【００３７】
通信手段が選択されると、制御部１４０は、トレーニングを開始する（ステップＳ１２０）。具体的には、制御部１４０は、計測用の送信データをデータ処理部１１１に出力する。データ処理部１１１は、計測用の送信データに送信元アドレスとして通信装置１０ａのアドレスを、送信先アドレスに通信装置１０ｂのアドレスを付加してフレーミング処理を行った制御情報付送信データを符号化部１１２に出力する。
【００３８】
符号化部１１２は、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式および符号化率に基づいて制御情報付送信データを符号化する。そして、ＱＡＭなど予め定められた変調方式に基づいて、符号化された送信データを変調して、変調送信データをＩＦＦＴ部１１３に出力する。
【００３９】
ＩＦＦＴ部１１３は、通信装置１０ｂに対する変調送信データに対して逆フーリエ変換を行い、変調された周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換したパラレル送信データをＰ／Ｓ部１１４に出力する。
【００４０】
Ｐ／Ｓ部１１４は、パラレル送信データをシリアル送信データに変換して、Ｄ／Ａ部１１５に出力する。Ｄ／Ａ部は、シリアル送信データをアナログ信号に変換して、アナログ送信データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４１】
選択信号により無線送受信部１３１が選択されているので、通信手段セレクタ１２３は、アナログ送信データを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、アナログ送信データを予め定められた無線周波数帯で変調して無線伝送路に送信する。
【００４２】
通信装置１０ｂの判定部１２２は、通信履歴レジスタ１２１から無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出す。判定部１２２は、読み出した無線通信手段の通信速度と電力線通信手段の通信速度とを比較して、通信速度の速い通信手段を選択する選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。詳細については後述するが、通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１には、通信装置１０ａの通信履歴レジスタ１２１の内容と同一のものが保持されている。したがって、判定部１２２は無線通信手段を選択する選択信号を出力し、通信手段セレクタ１２３は無線送受信部１３１を選択する。
【００４３】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された信号を受信する。受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調した復調データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４４】
通信手段セレクタ１２３は、復調受信データをＡ／Ｄ部１１６に出力する。Ａ／Ｄ部１１６は、復調受信データをデジタル信号に変換して、デジタル受信データをＳ／Ｐ部１１７に出力する。Ｓ／Ｐ部１１７は、デジタル受信データをパラレルデータに変換して、パラレル受信データをＦＦＴ部１１８に出力する。
【００４５】
ＦＦＴ部１１８は、パラレル受信データに対してフーリエ変換を行い、時間領域のパラレル受信データから周波数領域の受信データに変換し、周波数領域の受信データを復号化部１１９に出力する。
【００４６】
復号化部１１９は、ＱＡＭなど予め定められた復調方式に基づいて、周波数領域の受信データを復調する。そして、ターボ符号やトレリス符号などの予め定められた誤り訂正符号化方式に基づいて、復調された受信データを復号して、復号受信データをデータ処理部１１１に出力する。
【００４７】
データ処理部１１１は、復号受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して、計測用受信データを制御部１４０に出力する。制御部１４０は、計測用受信データに対する応答の送信データをデータ処理部１１１に出力する。
【００４８】
通信装置１０ｂの通信処理部１１０は、上述した通信装置１０ａが計測用の送信データを送信した送信処理と同様に、データ処理部１１１がフレーミング処理を行い制御情報を付加し、符号化部１１２が符号化および変調を行い、ＩＦＦＴ部１１３が逆フーリエ変換を行い、Ｐ／Ｓ部１１４がパラレル・シリアル変換を行い、Ｄ／Ａ部１１５がデジタル・アナログ変換を行って、アナログ送信データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００４９】
選択信号により無線送受信部１３１が選択されているので、通信手段セレクタ１２３は、無線送受信部１３１にアナログ送信データを出力する。無線送受信部１３１は、アナログ送信データを予め定められた無線周波数帯で変調して無線伝送路に送信する。
【００５０】
通信装置１０ａの無線送受信部１３１は、通信装置１０ｂから送信された信号を受信する。受信した信号をフィルタリングして高周波信号の処理を行った後、復調した復調データを通信手段セレクタ１２３に出力する。
【００５１】
通信装置１０ａの通信処理部１１０は、上述した通信装置１０ｂが計測用の受信データを受信した受信処理と同様に、Ａ／Ｄ部１１６がアナログ・デジタル変換を行い、Ｓ／Ｐ部１１７がシリアル・パラレル変換を行い、ＦＦＴ部１１８がフーリエ変換を行い、復号化部１１９が復調および復号化を行い、データ処理部１１１が復号受信データから送信元アドレスおよび送信先アドレスなどの制御情報を破棄して受信データを制御部１４０に出力する。
【００５２】
このように通信装置１０ａの制御部１４０は、計測用の送信データを用いて通信装置１０ｂと通信してトレーニングを行う。制御部１４０は、１回以上トレーニングの通信を行ってそれらの平均値または最大値を算出して通信速度を求める。
【００５３】
制御部１４０は、予め定められた基準値と算出した通信速度とを比較する。算出した通信速度が予め定められた基準値よりも速い場合（ステップＳ１３０，Ｙｅｓ）、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更して通信を開始する（ステップＳ１４０）。この場合は、無線送受信部１３１を用いてトレーニングを行ったので、通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更する。そして、通信速度通知用のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信速度通知用のコマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された通信速度通知用のコマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い通信速度通知用のコマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５４】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された通信速度通知用のコマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された通信速度通知用のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信速度通知用のコマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信速度通知用のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００５５】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度を通知された通信速度に変更する。なお、受信データの制御情報に通信速度を付加して通知するようにしてもよい。
【００５６】
算出した通信速度が予め定められた基準値よりも遅い場合（ステップＳ１３０，Ｎｏ）、もう一方の通信手段を選択する（ステップＳ１５０）。具体的には、通信装置１０ａの制御部１４０は、通信手段変更のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信手段変更のコマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された通信手段変更のコマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い通信手段変更のコマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５７】
通信装置１０ｂの無線送受信部１３１は、通信装置１０ａから送信された通信手段変更のコマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された通信手段変更のコマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、通信手段変更のコマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信手段変更のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００５８】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、通信手段変更のコマンドに対する応答コマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、応答コマンドに対して送信処理を行い、通信手段セレクタ１２３は、送信処理された応答コマンドを無線送受信部１３１に出力する。無線送受信部１３１は、変調を行い応答コマンドを通信装置１０ｂに送信する。
【００５９】
通信装置１０ｂの制御部１４０は、応答コマンドを送信した後、通信手段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。この場合は、無線送受信部１３１から電力線送受信部１３２に切り替える。
【００６０】
通信装置１０ａの無線送受信部１３１は、通信装置１０ｂから送信された応答コマンドを受信し、フィルタリング処理、復調処理を行い通信手段セレクタ１２３に出力する。通信手段セレクタ１２３は、復調処理された応答コマンドを通信処理部１１０に出力する。通信処理部１１０は、応答コマンドに対して受信処理を行い、受信処理された通信手段変更のコマンドを制御部１４０に出力する。
【００６１】
応答コマンドを受信すると、制御部１４０は、通信初段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える信号を通信手段セレクタ１２３に出力する。これにより、通信手段は、無線送受信部１３１から電力線送受信部１３２に切り替わる。
【００６２】
通信装置１０ａの制御部１４０は、トレーニングを開始する（ステップＳ１６０）。すなわち、通信装置１０ａと通信装置１０ｂは、それぞれの電力線送受信部１３２を用いて計測用の送信データの通信を行い、通信装置１０ａの制御部１４０は、電力線通信手段を用いた通信速度を算出する。
【００６３】
制御部１４０は、予め定められた基準値と算出した通信速度とを比較する。算出した通信速度が予め定められた基準値よりも速い場合（ステップ１７０，Ｙｅｓ）、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更するとともに、通信装置１０ｂに対して通信速度を通知して通信を開始する（ステップＳ１４０）。この場合は、電力線送受信部１３２を用いてトレーニングを行ったので、通信装置１０ａおよび通信装置１０ｂの通信履歴レジスタ１２１の電力線通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更して通信を開始する。
【００６４】
算出した通信速度が予め定められた基準値よりも遅い場合（ステップＳ１７０，Ｎｏ）、通信装置１０ａの制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１のトレーニングに用いた通信手段の通信速度を算出した通信速度に変更し（ステップＳ１８０）、通信速度の速い通信手段を選択して通信を開始する（ステップＳ１９０）。具体的には、制御部１４０は、通信履歴レジスタ１２１の通信速度を変更した後、通信履歴レジスタ１２１の無線通信手段の通信速度および電力線通信手段の通信速度を読み出し、読み出した通信速度を比較する。現在使用している通信手段の通信速度が速い場合には、通信速度を通信装置１０ｂに通知して通信を開始する。現在使用している通信手段の通信速度が遅い場合には、通信速度および通信手段変更のコマンドを通信装置１０ｂに送信し、通信装置１０ｂから通信手段変更のコマンドの応答を受信した後、通信手段の切り替えを判定部１２２に通知する。判定部１２２は、現在使用している通信手段からもう一方の通信手段に切り替える選択信号を通信手段セレクタ１２３に出力し、通信速度が速いほうの通信手段を選択して通信を行う。
【００６５】
このようにこの実施の形態では、通信処理部１１０は、送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換し、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する。制御部１４０は、通信手段に無線送受信部１３１を用いた時の通信速度および通信手段に電力線送受信部１３２を用いた時の通信速度をそれぞれ算出する。通信手段選択部１２０は、制御部１４０が算出した通信速度の速いほうを選択して、時間領域の送信データを選択した通信手段に出力するとともに選択した通信手段が受信した受信信号を通信処理部に出力するようにしている。これにより、通信速度の速い最適な通信手段を用いて効率よく通信を行うことができる。
【００６６】
また、制御部１４０が算出した通信速度を通信履歴レジスタ１２１に保持し、判定部１２２が、通信履歴レジスタ１２１に保持されている通信速度を比較して通信速度が速い通信手段を選択するようにしているため、次に通信を行う場合に、前回の通信において通信速度が速かった通信手段を用いて通信を開始することができる。
【００６７】
さらに、制御部１４０は、１回以上通信を行ってその平均値を通信速度とするようにしているため、時間的な変化による影響を考慮して最適な通信手段を選択することができる。
【００６８】
さらに、また、無線送受信部１３１を用いる場合と電力線送受信部１３２を用いる場合とで、通信処理部１１０は共通に用いるような構成をとっているため、回路規模が小さくなり、通信装置のコストを削減することができる。
【００６９】
なお、この実施の形態では、有線伝送路に電灯線を用いる電力線通信を例に挙げて説明したが、有線伝送路であれば電力線通信に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる通信装置を用いた通信システムの構成を示す概念図である。
【図２】図１に示した通信装置の送受信機能の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した通信手段選択部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明にかかる通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 通信装置、１１０ 通信処理部、１１１ データ処理部、１１２ 符号化部、１１３ ＩＦＦＴ部、１１４ Ｐ／Ｓ部、１１５ Ｄ／Ａ部、１１６ Ａ／Ｄ部、１１７ Ｓ／Ｐ部、１１８ ＦＦＴ部、１１９ 復号化部、１２０ 通信手段選択部、１２１ 通信履歴レジスタ、１２２ 判定部、１２３ 通信手段セレクタ、１３０ 送受信部、１３１ 無線送受信部、１３２電力線送受信部、１４０ 制御部
Claims (5)
- 送信データを逆フーリエ変換により周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換する送信処理と、受信信号をフーリエ変換により時間領域の受信データから周波数領域の受信データに変換する受信処理とを行う通信処理部と、
無線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記無線伝送路から受信した前記受信信号を出力する無線送受信部と、
有線伝送路を用いて前記送信処理が施された送信データを送信し、前記有線伝送路から受信した前記受信信号を出力する有線送受信部と、
前記無線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度および前記有線送受信部を用いて送受信を行った時の通信速度を算出する制御部と、
前記制御部が算出した通信速度に基づいて前記無線送受信部および前記有線送受信部のどちらかの通信手段を選択し、送信時には前記選択した通信手段に前記通信処理部からの前記送信処理が施された送信データを出力し、受信時には前記選択した通信手段が受信した受信信号を前記通信処理部に出力する通信手段選択部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記通信手段選択部は、
前記制御部が算出した２つの通信速度を保持する通信履歴レジスタと、
前記通信履歴レジスタに保持された通信速度を比較して通信速度が速い通信手段を選択する選択信号を出力する判定部と、
前記選択信号に基づいて無線送受信部か有線送受信部かを選択する通信手段セレクタと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 - 前記制御部は、
前記通信速度を算出する際に、２回以上通信を行いその平均値を通信速度とすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。 - 前記制御部は、
前記通信手段選択部が最初に選択した通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、最初に選択した通信手段を用いて通信を行い、前記算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段とは別の通信手段を用いて通信速度を算出し、算出した通信速度が所定の基準値より速い場合には、別の通信手段を用いて通信を行い、算出した通信速度が所定の基準値より遅い場合には、最初に選択した通信手段の通信速度と別の通信手段の通信速度とを比較して、通信速度が速い方の通信手段を選択して通信を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の通信装置。 - 請求項１〜４の何れか一つに記載の通信装置が無線伝送路および有線伝送路を介して複数接続され、前記複数の通信装置のうち任意の１台がマスタノードとなり、他の通信装置がスレーブノードとして動作する通信システムにおいて、
前記マスタノードの制御部は、
前記スレーブノードとの通信速度を算出し、前記算出した通信速度を前記スレーブノードに通知し、
前記スレーブノードの通信履歴レジスタは、
前記マスタノードから通知された通信速度を保持することを特徴とする通信システム。
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|---|---|---|---|
| JP2003126574A JP2004336206A (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | 通信装置および通信システム |
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| JP2003126574A JP2004336206A (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | 通信装置および通信システム |
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| JP2003126574A Withdrawn JP2004336206A (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | 通信装置および通信システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194929A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 通信装置及び通信方法 |
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2003
- 2003-05-01 JP JP2003126574A patent/JP2004336206A/ja not_active Withdrawn
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