JP2005191889A

JP2005191889A - 通信電力制御方法及び電力線通信用モデム

Info

Publication number: JP2005191889A
Application number: JP2003430260A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yokoo; 兼一横尾
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】ＰＬＣモデム相互間の通信を、接続可能な最低の通信電力レベルにより行うことにより、電磁波の不要な輻射を防止して他の電気機器等に妨害を与えることを防止する。
【解決手段】通信を行おうとするＰＬＣモデムＡ、Ｂは、通信を開始しようとする場合、最も通信電力の大きい通信電力レベル７を使用して、同期信号ＳＹＮとＡＣＫ信号との授受を行って通信が可能かを確認し、通信が可能であれば、通信電力レベルを１つずつ下げて同様に通信が可能かを確認する（シーケンス３０１〜３０６）。通信電力レベルを下げた結果、通信が不可能となった（シーケンス３０７〜３１０）場合、通信電力レベルを１つ上げて、通信が可能かを確認して（シーケンス３１１〜３１３）、この通信電力レベルで通信を確立させて実際の通信を開始する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）用モデムにおける通信電力制御方法及び電力線通信用モデムに係り、特に、電力線からの電磁波の不要輻射を低減することを可能にした電力線通信用モデムにおける通信電力制御方法及び電力線通信用モデムに関する。

近年、家庭内等において、各種の家電製品等の家庭内機器に電力線通信機能を持たせ、ＰＣ等により構成される親機からそれらの家庭内機器を監視、制御すると共に、外部から公衆通信網を介して前述の親機にアクセスし、外部から家庭内機器を監視、制御することを可能にしたシステムが提案されている。また、より高速な信号を電力線通信により取り扱うことを可能にし、インターネットを含む公衆通信網等を介したＩＳＰ(Internet Service Provider）からの映像情報、音声情報等のマルチメディア情報をリアルタイムにＰＣ等の表示装置に表示させることを可能にしたシステムも提案されている。

また、電力線を利用してデータ伝送を行う際の電力線の回線品質を測定し、伝送品質を確保するようにする従来技術が、例えば、特許文献１等に記載されて知られている。
特開平６−２９１７００号公報

前述した従来技術による電力線通信システムは、いずれも、電力線通信用モデムが通信を行う場合における通信電力の制御について考慮されておらず、固定された通信電力により通信を行っており、電力線通信システムで通常使用される搬送周波数である４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの電磁波が不要に輻射されて他の電気機器等に妨害を与える恐れがあるという問題点を有している。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、電力通信用モデム（以下、ＰＬＣモデムという）が通信のために使用する通信電力を可変に制御することを可能にし、必要最低限の通信電力による通信を行うことができるようにし、電磁波の不要な輻射を防止することを可能にしたＰＬＣモデムにおける通信電力制御方法及び電力線通信用モデムを提供することにある。

本発明によれば前記目的は、電力線通信用モデムにおける通信電力制御方法において、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定し、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの高い側の通信電力から順に通信電力レベルを下げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認し、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことにより達成される。

また、本発明によれば前記目的は、電力線通信用モデムにおける通信電力制御方法において、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定し、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの低い側の通信電力から順に通信電力レベルを上げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認し、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことにより達成される。

また、前記目的は、前述において、相手側の装置との接続が可能かの確認を、相手側の装置から送られてくる同期信号、ＡＣＫ信号を正常に受信することができたか否かにより行うことにより達成される。

また、前記目的は、電力線通信用モデムにおいて、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定しておく手段と、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの高い側の通信電力から順に通信電力レベルを下げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認する手段とを備え、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことにより達成される。

また、前記目的は、電力線通信用モデムにおいて、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定しておく手段と、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの低い側の通信電力から順に通信電力レベルを上げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認する手段とを備え、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことにより達成される。

さらに、前記目的は、前述において、相手側の装置との接続が可能かを確認する手段が、相手側の装置から送られてくる同期信号、ＡＣＫ信号を正常に受信することができたか否かにより行うことにより達成される。

本発明によれば、ＰＬＣモデムが通信のために使用する通信電力を可変に制御することが可能となり、必要最低限の通信電力による通信を行うことができ、電磁波の不要な輻射を防止することができる。

以下、本発明による通信電力制御方法及びＰＬＣモデムの実施形態を図面により詳細に説明する。

図１は本発明が適用される電力線通信システムの構成例を示すブロック図、図２は本発明の一実施形態によるＰＬＣモデムの構成を示すブロック図である。図１、図２において、１１〜１５はＰＬＣモデム、１６はベースステーション、１７はスイッチハブ、１８はメディアコンバータ、１９はネットワーク、２０は電力線、２１はＵＳＢ回線、２２はEthernet（登録商標）回線、２３はＣＰＵ、２４、２７はＳＲＡＭ、２５はＥＥＰＲＯＭ、２６はフラッシュＲＯＭ、２８はＡＩＳＣ、２９はＰＬＣ専用ＩＣ、３０はフロントエンド、３１はＡＣ挿入部、３２は表示部である。

図１に示す本発明の実施形態による電力線通信システムは、図１に示すように、複数のＰＬＣモデム１１〜１５が電力線２０に接続されて構成され、１つのＰＬＣモデム１１には、ベースステーション１６、スイッチハブ１７、メディアコンバータ１８が接続されており、ＰＬＣモデム１１は、これらを介してインターネット等を含む外部のネットワーク１９に接続されている。ＰＬＣモデム１２〜１５のそれぞれは、図示していないＰＣ、家電機器等に接続されており、ＰＣ、家電機器等は、ＰＬＣモデム及び電力線２０を介して相互に通信を行うことができる。また、ＰＬＣモデムにＰＣが接続されている場合、そのＰＣは、自ＰＣに直接接続されているＰＬＣモデム、電力線２０、ＰＬＣモデム１１、ベースステーション１６、スイッチハブ１７、メディアコンバータ１８、外部のネットワーク１９を介して図示しないプロバイダー等のサーバとの間で通信を行って、各種の情報の提供を受けたり、メールの授受等を行うことができる。

前述したような電力線通信システムは、家庭内等に備えられてもよく、また、マンション等の集合住宅の全体に１つのシステムとして備えられてもよい。さらに、企業の全部署に対して設備されてもよい。

ＰＬＣモデム１１〜１５のそれぞれは、図２に示すように、ＰＣ、家電機器等との間のインタフェースであるＵＳＢ回線２１、Ethernet（登録商標）回線２２と、モデム全体の制御を行うＣＰＵ２３と、ＣＰＵ２３での各種の処理のために必要なプログラム、データ等を格納するＳＲＡＭ２４、ＥＥＰＲＯＭ２５、フラッシュＲＯＭ２６と、ＡＩＳＣ２８と、ＡＩＳＣ２８が使用するＳＲＡＭ２７と、ＰＬＣ専用ＩＣ２９と、電力線２０との間での通信の制御を行うフロントエンド３０と、ＡＣ電源用コンセントを介して電力線２０に通信信号を重畳し、あるいは、電力線２０上の通信信号を取り出すＡＣ挿入部３１と、ＬＥＤ等による表示部３２とを備えて構成されている。

前述において、ＥＥＰＲＯＭ２５、フラッシュＲＯＭ２６には、図２に示すＰＬＣモデムが、モデムとしての機能を果たすために必要な、ＣＰＵ２３で実行する処理プログラム、電力線２０との間での通信を行うための通信方式に関する情報、信号送信用の通信電力のレベルの設定データ、データ伝送速度等の情報が格納されている。

本発明の実施形態は、前記したように構成されＰＬＣモデムにおいて、ＣＰＵ２０が信号伝送用の通信電力のレベルを制御して、電力線２０上を伝送される通信信号を乗せた搬送波の電力線からの不要な輻射を防止するようにしたものであり、次に、本発明の実施形態による通信電力制御方法について説明する。

図３は本発明の実施形態における通信電力の制御動作を説明するシーケンスチャートである。図３に示す例は、通信電力のレベルをレベル７からレベル１の７段階（レベル７が最大のレベル）に設定して、この７段階の通信電力レベルから確実な通信を行うことができる最小の通信電力レベルを探して、そのレベルにより通信を行うようにする場合の処理の例である。

（１）いま、ＰＬＣモデムＡがＰＬＣモデムＢとの間で通信を開始しようとするものとする。この場合、ＰＬＣモデムＡは、まず、最も通信電力の大きい通信電力レベルである通信電力レベル７を使用して、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号を電力線２０に送出する（シーケンス３０１）。

（２）ＰＬＣモデムＢは、電力線２０上に送られる通信信号を監視し、アドレスが自モデム宛となっている通信信号を確認することができれば、それを取り込み、応答として、同期信号ＳＹＮとＡＣＫ信号とを含む通信信号をＰＬＣモデムＡのアドレスと共に電力線２０に送出する。その際、ＰＬＣモデムＢは、最も通信電力の大きい通信電力レベルである通信電力レベル７を使用して前述の応答を行う（シーケンス３０２）。

（３）ＰＬＣモデムＡは、シーケンス３０２で送信されてきたＰＬＣモデムＢからの応答の通信信号を受信して、ＰＬＣモデムＢに対してＡＣＫ信号を送信する。ここまでの処理で、ＰＬＣモデムＡとＰＬＣモデムＢとの間で初期接続が確認されたことになる（シーケンス３０３）。

（４）その後、通信電力制御のシーケンスが開始され、ＰＬＣモデムＡは、次に通信電力の大きい通信電力レベルである通信電力レベル６に電力のレベルを下げて、この電力レベル６を使用して、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号を電力線２０に送出する（シーケンス３０４）。

（５）ＰＬＣモデムＢは、シーケンス３０２の場合と同様にして、自モデム宛となっている通信信号を確認することができれば、それを取り込んで、電力レベル６を使用して、ＰＬＣモデムＡに対して応答を行い、この応答を受信したＰＬＣモデムＡは、シーケンス３０３の場合と同様にしてＡＣＫ信号をＰＬＣモデムＢに送信する（シーケンス３０５、３０６）。

（６）ＰＬＣモデムＡとＢとは、通信電力のレベルを下げながら、シーケンス３０４〜３０６と同様な通信信号の授受を行い、例えば、通信電力レベル３までの間、正常に通信信号の授受を行うことができたものとする。

（７）ＰＬＣモデムＡは、さらに、次に通信電力の大きい通信電力レベルである通信電力レベル２に電力のレベルを下げて、この電力レベル２を使用して、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号を電力線２０に送出する（シーケンス３０７）。

（８）ＰＬＣモデムＢが、電力線２０上に送られる通信信号を監視し、アドレスが自モデム宛となっている通信信号を確認しようとして、その通信信号を確認することができなかったとすると、ＰＬＣモデムＢは、何の応答も行わないことになる。ＰＬＣモデムＡは、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号の送信に対するＰＬＣモデムＢからの応答を一定時間待って、応答が得られなかった場合、再度、同一の電力レベル２を使用して、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号を電力線２０に送出する（シーケンス３０８、３０９）。

（９）ＰＬＣモデムＡは、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号の再度の送信に対するＰＬＣモデムＢからの応答を一定時間待って、応答が得られなかった場合、前回通信を確立することができた通信電力のレベルである通信電力レベル３に通信電力のレベルを上げて、この通信電力レベル３を使用して、ＰＬＣモデムＢのアドレスと同期信号ＳＹＮとを含む通信信号を電力線２０に送出する（シーケンス３１０、３１１）。

（10）ＰＬＣモデムＢは、シーケンス３０２の場合と同様にして、自モデム宛となっている通信信号を確認することができれば、それを取り込んで、電力レベル３を使用して、ＰＬＣモデムＡに対して応答を行い、この応答を受信したＰＬＣモデムＡは、シーケンス３０３の場合と同様にしてＡＣＫ信号をＰＬＣモデムＢに送信する（シーケンス３１２、３１３）。

（11）前述したシーケンス３０４〜３１１までの通信電力制御のシーケンスにより、ＰＬＣモデムＡとＰＬＣモデムＢとの間で通信が可能な最低の通信電力レベルがレベル３であるとして見い出されたことになり、ＰＬＣモデムＡとＰＬＣモデムＢとは、この通信電力レベルを使用して、相互間での通信を開始する。

前述した本発明の実施形態でのシーケンスは、最も通信電力の大きい通信電力レベルである通信電力レベル７から順に通信電力レベルを下げながら通信が可能かの確認を行って、通信が可能な最低の通信電力レベルを見い出すとして説明したが、本発明は、最も通信電力の小さい通信電力レベルである通信電力レベル１から順に通信電力レベルを上げながら通信が可能かの確認を行って、通信が可能な最低の通信電力レベルを見い出すようにすることもできる。この場合、前述したシーケンス３０７〜３０９と同様なシーケンスを、通信電力レベルを上げながら行い、最初に通信が可能であるという確認が取れた通信電力レベルを、実際の通信のための通信電力レベルとすればよい。

また、前述した本発明の実施形態は、通信電力レベルを７段階に設定して、通信電力の制御を行うとして説明したが、通信電力レベルを何段階に設定するかは、任意に決定することができる。

前述したような電力線通信用モデムにおける通信電力の制御は、電力線通信用モデム相互間での通信が行われる都度実施することが望ましい。その理由は、電力線には、各種の電気機器が接続され、それらの使用状況が時間により変化し、これに伴って、電力線通信用モデムから見た電力線のインピーダンスが変化したり、電力線の伝送品質が変化するため、通信を行うたびに、モデム相互間で通信可能な通信電力のレベルが変動するからである。

以上説明した本発明の実施形態によれば、電力線通信用モデム相互間の通信を、相互間を接続可能な最低の通信電力レベルにより行うことができるので、電磁波の不要な輻射を防止することができ、他の電気機器等に妨害を与えることを防止することができる。

本発明が適用される電力線通信システムの構成例を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるＰＬＣモデムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態における通信電力の制御動作を説明するシーケンスチャートである。

符号の説明

１１〜１５ＰＬＣモデム
１６ベースステーション
１７スイッチハブ
１８メディアコンバータ
１９ネットワーク
２０電力線
２１ＵＳＢ回線
２２ Ethernet（登録商標）回線
２３ＣＰＵ
２４、２７ＳＲＡＭ
２５ＥＥＰＲＯＭ
２６フラッシュＲＯＭ
２８ＡＩＳＣ
２９ＰＬＣ専用ＩＣ
３０フロントエンド
３１ＡＣ挿入部
３２表示部

Claims

電力線通信用モデムにおける通信電力制御方法において、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定し、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの高い側の通信電力から順に通信電力レベルを下げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認し、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことを特徴とする通信電力制御方法。
電力線通信用モデムにおける通信電力制御方法において、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定し、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの低い側の通信電力から順に通信電力レベルを上げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認し、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことを特徴とする通信電力制御方法。
前記相手側の装置との接続が可能かの確認は、相手側の装置から送られてくる同期信号、ＡＣＫ信号を正常に受信することができたか否かにより行うことを特徴とする請求項１または２記載の通信電力制御方法。
電力線通信用モデムにおいて、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定しておく手段と、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの高い側の通信電力から順に通信電力レベルを下げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認する手段とを備え、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことを特徴とする電力線通信用モデム。
電力線通信用モデムにおいて、使用可能な通信電力のレベルを複数段階設定しておく手段と、通信の開始時、前記複数段階に設定した通信電力レベルの低い側の通信電力から順に通信電力レベルを上げた通信電力を使用して相手側の装置との接続が可能かを確認する手段とを備え、接続可能な最低の通信電力レベルにより通信を行うことを特徴とする電力線通信用モデム。
前記相手側の装置との接続が可能かを確認する手段は、相手側の装置から送られてくる同期信号、ＡＣＫ信号を正常に受信することができたか否かにより行うことを特徴とする請求項４または５記載の電力線通信用モデム。