JP2006197160A - 通信システム、送信装置および受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送信装置において無線および電力線の両者を併用して送信を行い、受信装置において無線および電力線で受信されたデータを併合して利用する。
【解決手段】 送信装置１００は分配器１９０を備え、同一の通信データを分配してアンテナ１６３および結合器１６４に供給する。アンテナ１６３から無線３００を介して送信された通信データはアンテナ２６３により受信され、結合器１６４から電力線４００を介して送信された通信データは結合器２６４により受信される。アンテナ２６３および結合器２６４によって受信された通信データは判定器２８０において誤り率に基づく指標によりそれぞれの通信品質が判断される。この判断結果に従って、アンテナ２６３および結合器２６４によって受信された通信データが併合器２９０により併合される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信システム、送信装置および受信装置に関し、特に無線と電力線とを併用する通信システム、送信装置および受信装置に関する。

インターネットの普及に伴い、家庭内へのネットワークの敷設をどのように実現するかが課題となっている。例えばＡＤＳＬモデムやケーブルモデム等のモデムとパーソナルコンピュータ等の通信装置とを接続する必要がある。しかし、通信装置がモデムとは別の部屋にある場合も多く、そのような場合には部屋間をＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等によって結ぶ必要があり、配線が煩雑になるおそれがある。そこで、このＬＡＮを無線通信により実現する無線ＬＡＮが普及している。

この無線ＬＡＮによれば、ある程度近い場所同士で間に障害物等がなければ良好な通信品質を得ることができる。しかし、距離が離れる程に通信品質が悪化してしまい、最悪の場合には通信できないところもある。また、壁や天井を１〜２枚程度通過するのであれば一般的には問題なく通信できるが、壁や天井を多く通過するような位置関係の場合や、間に金属板や水分を多く含んだ障害物がある場合には通信が困難になることがある。

これに対し、近年、家庭内の部屋間の接続手段として電力線が注目されている。家庭内で電力供給のために敷設されている電力線であれば、新たに敷設する必要もなく、配線が煩雑になるおそれもない。ただし、この電力線通信もどこでも良好に通信できるとは限らず、伝搬損失の大きな場所では通信速度が小さくなるという課題を抱えている。家庭の電力線には互いに逆相の関係の配線があり、逆相の関係にあるコンセント同士では通信しにくいと一般的に言われている。

無線を用いた場合に通信しにくい場所と電力線通信を用いた場合に通信しにくい場所は、相関性が少ないため、両者をうまく組み合わせることにより通信品質の向上が期待できる。例えば、無線通信と電力線通信のうち良好な手段を選択して通信を行うことにより通信品質を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２２９７９０号公報（図１）

しかしながら、上述の従来技術のように無線または電力線の何れか一方を選択して通信を行うためには、送信装置と受信装置で同時に通信回線の切り換えを行わなければならず、そのような切り換えを行った上で通信回線を確立してようやく送信を開始することが可能となる。すなわち、通信を行うに際して複雑な手順と時間を要することになる。また、そのような切り換えを行っている間に通信状態が変わり、元の方が良好に通信できたというような判断ミスを生じる可能性もある。

そこで、本発明は、送信装置において無線および電力線の両者を併用して送信を行い、受信装置において無線および電力線で受信されたデータを併合して利用することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、無線および電力線を介してデータ通信を行う送信装置および受信装置を具備する通信システムであって、上記送信装置は、同一の通信データを少なくとも２つに分配する分配手段と、上記通信データの分配された一方を上記無線により送信する無線送信手段と、上記通信データの分配された他方を上記電力線により送信する電力線送信手段とを備え、上記受信装置は、上記通信データを上記無線により受信する無線受信手段と、上記通信データを上記電力線により受信する電力線受信手段と、上記無線受信手段および上記電力線受信手段において受信された上記通信データについて誤り率に基づく指標によりそれぞれの通信品質を判定する判定手段と、上記判定手段による判定結果に従って上記無線受信手段および上記電力線受信手段において受信された上記通信データを併合する併合手段とを備えることを特徴とする通信システムである。これにより、送信装置において無線および電力線の両者を併用して送信を行わせ、受信装置において無線および電力線で受信されたデータを併合して利用させるという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、同一の通信データを少なくとも２つに分配する分配手段と、上記通信データの分配された一方を上記無線により送信する無線送信手段と、上記無線送信手段による送信と併せて上記通信データの分配された他方を上記電力線により送信する電力線送信手段とを具備することを特徴とする送信装置である。これにより、同一の通信データについて無線および電力線の両者を併用した送信を行わせるという作用をもたらす。

また、本発明の第３の側面は、同じ符号化方式により符号化されかつ同じ変調方式により変調された同一の通信データを２つに分配する分配手段と、上記通信データの分配された一方を上記無線により送信する無線送信手段と、上記無線送信手段による送信と併せて上記通信データの分配された他方を上記電力線により送信する電力線送信手段とを具備することを特徴とする送信装置である。これにより、同一の通信データについて、同一の符号化方式および同一の変調方式により、無線および電力線の両者を併用した送信を行わせるという作用をもたらす。なお、この第３の側面において、分配手段により分配される通信データとしてＯＦＤＭ信号を用いることができる。

また、本発明の第４の側面は、同じ符号化方式により符号化された同一の通信データを２つに分配する分配手段と、上記分配された２つの通信データをそれぞれ個別に変調する変調手段と、上記通信データの変調された一方を上記無線により送信する無線送信手段と、上記無線送信手段による送信と併せて上記通信データの変調された他方を上記電力線により送信する電力線送信手段とを具備することを特徴とする送信装置である。これにより、同一の通信データについて、同一の符号化方式および個別の変調方式により、無線および電力線の両者を併用した送信を行わせるという作用をもたらす。なお、この第４の側面においては、分配された２つの通信データを互いに異なる変調方式により変調することができる。

また、本発明の第５の側面は、同一の通信データを２つに分配する分配手段と、上記分配された２つの通信データをそれぞれ個別に符号化する符号化手段と、上記符号化された２つの通信データをそれぞれ個別に変調する変調手段と、上記通信データの変調された一方を上記無線により送信する無線送信手段と、上記無線送信手段による送信と併せて上記通信データの変調された他方を上記電力線により送信する電力線送信手段とを具備することを特徴とする送信装置である。これにより、同一の通信データについて、個別の符号化方式および個別の変調方式により、無線および電力線の両者を併用した送信を行わせるという作用をもたらす。なお、この第５の側面においては、分配された２つの通信データを互いに異なる符号化方式により符号化することができ、また、分配された２つの通信データを互いに異なる変調方式により変調することができる。

また、本発明の第６の側面は、無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データについて誤り率に基づく指標によりそれぞれの通信品質を判定する判定手段と、上記判定手段による判定結果に従って上記無線を介した通信データと上記電力線を介した通信データとを併合する併合手段とを具備することを特徴とする受信装置である。これにより、無線および電力線で受信されたデータを誤り率に基づく指標により併合して利用させるという作用をもたらす。

なお、この第６の側面において、上記判定手段が、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの受信電力強度を計測することにより上記誤り率を求めて上記通信品質を判定するようにしてもよい。また、上記併合手段が、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの受信電力強度に基づいて上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データを合成するようにしてもよい。また、分配手段により分配される通信データとしてＯＦＤＭ信号を用いることができる。

また、本発明の第７の側面は、無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、上記無線を介した通信データと上記電力線を介した通信データとを併合する併合手段と、上記併合手段により併合された通信データの復号を行う復号手段と、上記復号手段における復号の際に検出された誤り率によって上記併合された通信データの通信品質を判定する判定手段とを具備し、上記併合手段が、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの一方について上記判定手段において判定された通信品質が所定の基準より悪化した場合に他方の通信データに切り換えることを特徴とする受信装置である。これにより、無線および電力線で受信されたデータを復号の際に検出された誤り率に基づいて相互に切り換えさせるという作用をもたらす。

また、本発明の第８の側面は、無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの復号を行う復号手段と、上記復号手段における復号の際に検出された誤り率によって上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの通信品質を判定する判定手段と、上記復号手段により復号された上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データを上記判定手段における判定結果によって併合する併合手段とを具備することを特徴とする受信装置である。これにより、無線および電力線で受信されたデータを復号の際に検出された誤り率に基づいて併合させるという作用をもたらす。

なお、この第８の側面において、上記併合手段が、上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データの受信電力強度に基づいて上記無線を介した通信データおよび上記電力線を介した通信データを合成するようにしてもよい。

本発明によれば、送信装置において無線および電力線の両者を併用して送信を行い、受信装置において無線および電力線で受信されたデータを併合して利用するという優れた効果を奏し得る。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における通信システムの一例を示す図である。この通信システムでは、送信装置１００から送信された通信データを受信装置２００が受信する。送信装置１００は、無線３００を介した通信を行うためのアンテナ１６３および電力線４００を介した通信を行うための結合器１６４を備えている。同様に、受信装置２００は、無線３００を介した通信を行うためのアンテナ２６３および電力線４００を介した通信を行うための結合器２６４を備えている。ここで、アンテナ１６３および２６３は電気回路における電磁エネルギーと電磁波とを相互に変換するものである。また、結合器１６４および２６４はカップラーとも呼ばれ、電気回路における電気信号を電力線に重ね合せまたは電力線から分離するために用いられる。

送信装置１００は、分配器１９０を備える。この分配器１９０は、同一の通信データを少なくとも２つに分配するものである。分配器１９０によって分配された通信データの一方はアンテナ１６３によって無線送信される。また、分配器１９０によって分配された通信データのもう一方は結合器１６４によって電力線に向けて送信される。なお、この送信装置１００における分配器１９０の位置としては、後述のように様々な配置が考えられる。

受信装置２００は、判定器２８０および併合器２９０を備えている。判定器２８０は、アンテナ２６３および結合器２６４において受信された通信データについてそれぞれの通信品質を判定するものである。併合器２９０は、判定器２８０における判定結果に従ってアンテナ２６３および結合器２６４において受信された通信データを併合するものである。なお、この受信装置２００における併合器２９０の位置としては、後述のように様々な配置が考えられる。

以下では、まず送信装置１００の具体的な構成例について図面を参照して説明する。

図２は、本発明の実施の形態における送信装置１００の第１の実施例を示す図である。この第１の実施例による送信装置１００では、符号化器１１１と、変調器１２１と、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）回路１４１と、分配器１９０と、増幅器１５３および１５４とが順番に接続されている。

符号化器１１１は、通信データについて誤り訂正符号または誤り検出符号を付加するものである。変調器１２１は、符号化器１１１から入力された通信データについて所定の変調を行うものである。ここでは、無線通信および電力線通信に同じ変調方式を用いるため、変調器１２１は共通のものとなっている。ＲＦ回路１４１は、変調された通信データを所定の周波数帯に変換するものである。分配器１９０は、上述のように、同一の通信データを少なくとも２つに分配するものである。分配された通信データは、それぞれ増幅器１５３および１５４に入力される。増幅器１５３は、無線通信の規格に準ずる送信出力に応じた増幅を行う。増幅器１５４は、電力線通信の規格に準ずる送信出力に応じた増幅を行う。

図３は、本発明の実施の形態における送信装置１００の第２の実施例を示す図である。この第２の実施例による送信装置１００では、符号化器１１１と、変調器１２１と、分配器１９０と、ＲＦ回路１４３および１４４と、増幅器１５３および１５４とが順番に接続されている。この第２の実施例による送信装置１００は、図２の第１の実施例と比べて、分配器１９０がＲＦ回路の前段に接続されている点が異なる。

すなわち、この第２の実施例による送信装置１００では、変調器１２１によって変調された同一の通信データが分配器１９０によって分配され、ＲＦ回路１４３および１４４に入力される。ＲＦ回路１４３および１４４は、同一の通信データについて別々に所定の周波数帯に変換し、それぞれ対応する増幅器１５３および１５４に出力する。

但し、電力線において短波帯周波数が用いられる場合には、ベースバンド信号のままで送信するのが一般的であるため、ＲＦ回路１４４において特に周波数変換を行う必要はない。従って、電力線において短波帯周波数が用いられる場合には、送信装置１００として第１の実施例ではなく第２の実施例の構成を採用した上で、ＲＦ回路１４４としての機能を削除もしくはＲＦ回路１４４自体を削除することが考えられる。

これら送信装置１００の第１および第２の実施例では、同一の変調方式による同一の通信データが分配器１９０によって分配され、アンテナ１６３および結合器１６４を介して無線３００および電力線４００の両者によって送信される。

図４は、本発明の実施の形態における送信装置１００の第３の実施例を示す図である。この第３の実施例による送信装置１００では、符号化器１１１と、分配器１９０と、変調器１２３および１２４と、ＲＦ回路１４３および１４４と、増幅器１５３および１５４とが順番に接続されている。この第３の実施例による送信装置１００は、図３の第２の実施例と比べて、分配器１９０が変調器の前段に接続されている点が異なる。

すなわち、この第３の実施例による送信装置１００では、符号化器１１１によって符号化が施された同一の通信データが分配器１９０によって分配され、変調器１２３および１２４に入力される。変調器１２３および１２４は、同一の通信データについて別々に所定の変調を行い、それぞれ対応するＲＦ回路１４３および１４４に出力する。従って、この場合、アンテナ１６３および結合器１６４を介して無線３００および電力線４００によって送信される通信データは、互いに異なる変調方式により変調されたものとすることができる。もっとも、変調器１２３および１２４のそれぞれにより同一の変調方式により変調するようにしても特に問題はない。

図５は、本発明の実施の形態における送信装置１００の第４の実施例を示す図である。この第４の実施例による送信装置１００では、分配器１９０と、符号化器１１３および１１４と、変調器１２３および１２４と、ＲＦ回路１４３および１４４と、増幅器１５３および１５４とが順番に接続されている。この第４の実施例による送信装置１００は、図４の第３の実施例と比べて、分配器１９０が符号化器の前段に接続されている点が異なる。

すなわち、この第４の実施例による送信装置１００では、入力された同一の通信データが分配器１９０によって分配されて、符号化器１１３および１１４に入力される。符号化器１１３および１１４は、同一の通信データについて別々に符号化を行い、それぞれ対応する変調器１２３および１２４に出力する。従って、この場合、アンテナ１６３および結合器１６４を介して無線３００および電力線４００によって送信される通信データは、互いに異なる符号化方式により符号化されたものとすることができる。もっとも、符号化器１１３および１１４のそれぞれにより同一の符号化方式により符号化するようにしても特に問題はない。

また、この第４の実施例による送信装置１００では、変調器１２３および１２４は、符号化器１１３および１１４からの通信データについて別々に所定の変調を行い、それぞれ対応するＲＦ回路１４３および１４４に出力する。従って、この場合、アンテナ１６３および結合器１６４を介して無線３００および電力線４００によって送信される通信データは、互いに異なる変調方式により変調されたものとすることができる。もっとも、変調器１２３および１２４のそれぞれにより同一の変調方式により変調するようにしても特に問題はない。

図６は、本発明の実施の形態における送信装置１００の第５の実施例を示す図である。この第５の実施例による送信装置１００はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交波周波数分割多重）方式による通信を行う場合の例であり、符号化器１１１と、変調器１２１と、ＯＦＤＭ生成回路１３１と、分配器１９０と、ＲＦ回路１４３および１４４と、増幅器１５３および１５４とが順番に接続されている。

この第５の実施例では、第２の実施例と同様に符号化器１１１によって誤り訂正符号または誤り検出符号が付加されて、変調器１２１によって変調が行われた後、ＯＦＤＭ生成回路１３１が変調器１２１からの変調シンボルを各サブキャリアに割り当ててＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を施すことによってＯＦＤＭ信号を生成する。そして、この同一のＯＦＤＭ信号が分配器１９０によって分配され、ＲＦ回路１４３および１４４に入力される。ＲＦ回路１４３および１４４は、同一のＯＦＤＭ信号について別々に所定の周波数帯に変換し、それぞれ対応する増幅器１５３および１５４に出力する。

このように、これら本発明の実施の形態における送信装置１００によれば、同一の通信データについて同一または異なる符号化方式および同一または異なる変調方式に基づいて、無線３００および電力線４００の両者によって送信が行われる。

次に、受信装置２００の具体的な構成例について図面を参照して説明する。

図７は、本発明の実施の形態における受信装置２００の第１の実施例を示す図である。この第１の実施例による受信装置２００では、アンテナ２６３および結合器２６４に対応して設けられる増幅器２５３および２５４と、ＲＦ回路２４３および２４４と、併合器２９０と、復調器２２１と、復号器２１１とが順番に接続されている。

増幅器２５３および２５４は、アンテナ２６３および結合器２６４における受信信号を通信データとしてそれぞれ増幅して、対応するＲＦ回路２４３および２４４に供給する。ＲＦ回路２４３および２４４は、入力された通信データをそれぞれ所定の周波数帯に変換する。但し、電力線において短波帯周波数が用いられる場合には、ベースバンド信号のままで送信されるのが一般的であるため、受信装置２００のＲＦ回路２４４においても特に周波数変換を行う必要はない。従って、電力線において短波帯周波数が用いられる場合には、受信装置２００としてＲＦ回路２４４としての機能を削除もしくはＲＦ回路２４４自体を削除することが考えられる。

併合器２９０は、ＲＦ回路２４３および２４４からの通信データを併合して復調器２２１に供給する。復調器２２１は、併合器２９０によって併合された通信データを復調して復号器２１１に供給する。復号器２１１は、復調された通信データについて誤り訂正もしくは誤り検出を行う。誤り訂正符号として畳み込み符号が用いられる場合、復号器２１１としては、例えばビタビ復号回路を用いることができる。

図８は、受信装置２００の第１の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。図８（ａ）は、ＲＦ回路２４３および２４４において検出された受信電力情報に基づいて、ＲＦ回路２４３および２４４からの通信データを併合する場合の併合器２９０の構成例を示す図である。ＲＦ回路２４３および２４４では、高周波レベルもしくは中間周波数レベルにおいてＡＧＣ（Automatic Gain Control：自動利得制御）を行っており、そのＡＧＣのための制御電圧としてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度表示）が検出される。図８（ａ）の例では、このＲＳＳＩを用いて、無線３００を介した通信データまたは電力線４００を介した通信データの何れか一方を選択する。

図８（ａ）の併合器２９０は、比較器２９２および選択器２９１を備えている。比較器２９２は、ＲＦ回路２４３および２４４から無線３００におけるＲＳＳＩおよび電力線４００におけるＲＳＳＩを受け取り、無線３００を介した通信データまたは電力線４００を介した通信データの何れを選択するべきかを誤り率に基づく指標によって判断する。選択器２９１は、この比較器２９２における判断結果に応じてＲＦ回路２４３および２４４からの通信データを選択する。

比較器２９２における判断方法として様々な方法が考えられるが、一例として、受け取ったＲＳＳＩからＣ／Ｎ比（Carrier to Noise ratio）を算出する方法がある。このＣ／Ｎ比とは、キャリア信号と雑音との比と表すパラメータであり、数値が大きいほど良好な状態を表す。このＣ／Ｎ比は、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データのそれぞれについて、信号有りの状態のＲＳＳＩと信号無しの状態のＲＳＳＩとの比を求めることにより算出される。これにより、無線３００および電力線４００のうちＣ／Ｎ比が高い方を選択するという判断をすることができる。

図９は、Ｃ／Ｎ比とビット誤り率との関係を示す図である。図９（ａ）を参照すると、Ｃ／Ｎ比は変調方式毎にビット誤り率との相関関係を有している。すなわち、同じ変調方式であれば、Ｃ／Ｎ比が高い程、ビット誤り率は低くなることがわかる。

ビット誤り率として許容される目安は、例えば通常の無線ＬＡＮの場合には、１０^−５程度、ＡＶ伝送の場合には１０^−１０程度と言われている。そこで、図９（ａ）において一例としてビット誤り率が１０^−５のＣ／Ｎ比を抽出すると、図９（ｂ）のように、ＱＰＳＫ変調の場合には約６デシベル、１６ＱＡＭ変調の場合には約１２デシベル、６４ＱＡＭ変調の場合には約１８デシベルとなることがわかる。

図８（ａ）の比較器２９２においては、上述のように無線３００および電力線４００のうちＣ／Ｎ比が高い方を選択するようにしてもよいが、信号が頻繁に切り替わることを避けるために、所定のＣ／Ｎ比を決めておき、その所定のＣ／Ｎ比よりも悪化した場合に、もう一方に切り換えるようにしてもよい。また、ここでは、Ｃ／Ｎ比を基準とした比較を想定したが、ＲＳＳＩ自体を基準として比較することも可能である。

図８（ｂ）の併合器２９０は、反転器２９３および選択器２９１を備えている。反転器２９３は、復号器２１１における誤り訂正または誤り検出の際に判明した誤り率を受けて、その誤り率の状態に応じて無線３００を介した通信データまたは電力線４００を介した通信データの何れを選択するべきかを判断する。選択器２９１は、この反転器２９３における判断結果に応じてＲＦ回路２４３および２４４からの通信データを選択する。

ここで、反転器２９３は、復号器２１１から供給される誤り率を参照して、現在復号されている信号の誤り率が例えば１０^−５より悪化した場合に、他方の通信データを選択するよう切り換えるようにすることができる。

なお、ここでは、図８（ａ）のようにＲＦ回路２４３および２４４において抽出された値（ＲＳＳＩ）を用いた例や、図８（ｂ）のように復号器２１１において抽出された値（誤り率）を用いた例について説明したが、一般には判断基準となる値が後段で抽出されたものである程、判断の精度が向上することが期待される。

このように、図７の受信装置２００の第１の実施例によれば、復調器２２１および復号器２１１を共有して、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データを適宜選択して使用することができる。この場合、無線３００および電力線４００による通信データは同一の変調方式かつ同一の符号化方式であることが要求される。従って、この場合に組み合わせることのできる送信装置１００は、図２に示した第１の実施例または図３に示した第２の実施例の何れかの構成になる。

図１０は、本発明の実施の形態における受信装置２００の第２の実施例を示す図である。この第２の実施例による受信装置２００では、アンテナ２６３および結合器２６４に対応して設けられる増幅器２５３および２５４と、ＲＦ回路２４３および２４４と、復調器２２３および２２４と、併合器２９０と、復号器２１１とが順番に接続されている。この第２の実施例による受信装置２００は、図７の第１の実施例と比べて、併合器２９０が復調器の後段に接続されている点が異なる。

すなわち、この第２の実施例による受信装置２００では、復調器２２３および２２４によって別々に復調された通信データが併合器２９０によって併合され、復号器２１１に入力される。復号器２１１は、このようにして併合された通信データを復号する。

図１１は、受信装置２００の第２の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。図１１（ａ）は、ＲＦ回路２４３および２４４において検出された受信電力情報に基づいて、ＲＦ回路２４３および２４４からの通信データを併合する場合の併合器２９０の構成例を示す図である。この図１１（ａ）の併合器２９０は、比較器２９２と、バッファ２９４および２９５と、選択器２９１とを備えている。すなわち、選択器２９１の入力側にバッファ２９４および２９５を備えている点を除けば、図８（ａ）の構成と同様の構成になっている。

この受信装置２００の第２の実施例では、復調器２２３および２２４の後段に併合器２９０が設けられているため、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データを相互に切り換える際には、復調された通信データの境目で切り換えなければならない。この切り換えタイミングを統一するため、選択器２９１の入力側にバッファ２９４および２９５が設けられている。なお、図７の受信装置２００の第１の実施例では復調される前の段階でパケット毎に切り換えることが可能なため、選択器２９１の入力側のバッファは特に設けられていない。

比較器２９２における判断方法も図８（ａ）の構成と同様であり、Ｃ／Ｎ比が高い方を選択するかもしくは所定のＣ／Ｎ比よりも悪化した場合に他方に切り換えるようにすることができる。

図１１（ｂ）の併合器２９０は、バッファ２９４および２９５と、選択器２９１と、反転器２９３と備えている。すなわち、選択器２９１の入力側にバッファ２９４および２９５を備えている点を除けば、図８（ｂ）の構成と同様の構成になっている。

また、反転器２９３における判断方法も図８（ｂ）の構成と同様であり、復号器２１１から供給される誤り率が悪化した場合に、他方の通信データを選択するよう切り換えるようにすることができる。

図１２は、受信装置２００の第２の実施例における併合器２９０の他の構成例を示す図である。ここまでに説明した併合器２９０では、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データの何れか一方を選択して使用していたが、この図１２の構成例は各通信データを合成することにより信号のＣ／Ｎ比を向上させようとするものである。この併合器２９０は、バッファ２９４および２９５と、受信電力算出回路２９６および２９７と、合成器２９８とを備えている。

復調器２２３および２２４からの通信データはそれぞれ対応するバッファ２９４および２９５に入力されるとともに、受信電力算出回路２９６および２９７に入力される。受信電力算出回路２９６および２９７は、復調器２２３および２２４からの通信データの受信電力を計算し、その結果を合成器２９８に供給する。合成器２９８は、受信電力算出回路２９６および２９７によって算出された受信電力に基づいてバッファ２９４および２９５からの通信データの合成比を決定して合成する。このような合成手法については既存の技術によるものと同様であり、例えば、最大比合成などの手法を採用することができる。

このように、図１０の受信装置２００の第２の実施例によれば、別々の復調器２２３および２２４と、共通の復号器２１１とによって、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データを適宜選択もしくは合成して使用することができる。この場合、無線３００および電力線４００による通信データは同一の符号化方式であることが要求されるが、変調方式については同一でも異なるものであってもよい。従って、この場合に組み合わせることのできる送信装置１００は、図２に示した第１の実施例、図３に示した第２の実施例または図４に示した第３の実施例の何れかの構成になる。

図１３は、本発明の実施の形態における受信装置２００の第３の実施例を示す図である。この第３の実施例による受信装置２００では、アンテナ２６３および結合器２６４に対応して設けられる増幅器２５３および２５４と、ＲＦ回路２４３および２４４と、復調器２２３および２２４と、復号器２１３および２１４と、併合器２９０とが順番に接続されている。この第３の実施例による受信装置２００は、図１０の第２の実施例と比べて、併合器２９０が復号器の後段に接続されている点が異なる。

すなわち、この第３の実施例による受信装置２００では、復調器２２３および２２４によって別々に復調され、復号器２１３および２１４によって別々に復号された通信データが併合器２９０によって併合される。

図１４は、受信装置２００の第３の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。この構成例では、復号器２１３および２１４において判明した誤り率に基づいて、復号器２１３および２１４からの通信データを併合する。この併合器２９０は、比較器２９２と、バッファ２９４および２９５と、選択器２９１とを備えている。すなわち、接続先が異なるものの、図１１（ａ）の構成と同様の構成になっている。

また、比較器２９２における判断方法も図１１（ａ）の構成と同様であり、Ｃ／Ｎ比が高い方を選択するかまたは所定のＣ／Ｎ比よりも悪化した場合に他方に切り換えるようにすることができる。

このように、図１３の受信装置２００の第３の実施例によれば、別々の復調器２２３および２２４と、別々の復号器２１３および２１４とによって、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データを適宜選択し、もしくは、合成して使用することができる。この場合、無線３００および電力線４００による通信データの符号化方式および変調方式については同一でも異なるものであってもよい。従って、この場合に組み合わせることのできる送信装置１００は、図２に示した第１の実施例、図３に示した第２の実施例、図４に示した第３の実施例または図５に示した第４の実施例の何れかの構成になる。

図１５は、本発明の実施の形態における受信装置２００の第４の実施例を示す図である。この第４の実施例による受信装置２００はＯＦＤＭ方式による通信を行う場合の例であり、アンテナ２６３および結合器２６４に対応して設けられる増幅器２５３および２５４と、ＲＦ回路２４３および２４４と、ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４と、併合器２９０と、復調器２２１と、復号器２１１とが順番に接続されている。

この第４の実施例では、第１の実施例と同様に、増幅器２５３および２５４が、アンテナ２６３および結合器２６４における受信信号を通信データとしてそれぞれ増幅して、対応するＲＦ回路２４３および２４４に供給する。ＲＦ回路２４３および２４４は、入力された通信データをそれぞれ所定の周波数帯に変換する。

ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４は、通信データからサブキャリア毎の変調信号を分離して併合器２９０に供給する。併合器２９０は、ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４からのサブキャリア毎の変調信号を併合して復調器２２１に供給する。復調器２２１は、併合器２９０によって併合された通信データを復調して復号器２１１に供給する。復号器２１１は、復調された通信データについて誤り訂正もしくは誤り検出を行う。

図１６は、受信装置２００の第４の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。図１６（ａ）は、ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４からのサブキャリア毎の変調信号について選択により併合する場合の併合器２９０の構成例を示す図である。この図１６（ａ）の併合器２９０は、受信電力算出回路２９６および２９７と、比較器２９２と、バッファ２９４および２９５と、選択器２９１とを備えている。

ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４からのサブキャリア毎の変調信号はそれぞれバッファ２９４および２９５に入力されるとともに、受信電力算出回路２９６および２９７に入力される。受信電力算出回路２９６および２９７は、サブキャリア毎の変調信号の受信電力を計算し、その結果を比較器２９２に供給する。比較器２９２はサブキャリア毎の変調信号を比較して、無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データの何れを選択すべきかを選択器２９１に指示する。選択器２９１は、比較器２９２からの指示に従って、バッファ２９４および２９５から供給されたサブキャリア毎の変調信号について無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データの何れか一方を選択する。

また、図１６（ａ）の併合器２９０では、ＯＦＤＭ受信器２３３および２３４からのサブキャリア毎の変調信号について無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データの何れか一方を選択して使用していたが、図１６（ｂ）の構成例のように各通信データを合成することにより信号のＣ／Ｎ比を向上させることができる。この図１６（ｂ）の併合器２９０は、図１２の併合器２９０と同様の構成を備えている。また、合成手法についても同様に既存の技術を利用することができる。

この図１６の受信装置２００の第４の実施例によれば、ＯＦＤＭ方式による通信を行う場合に、サブキャリア毎の変調信号について無線３００を介した通信データおよび電力線４００を介した通信データの何れか一方を選択し、もしくは、両者を合成して使用することができる。この場合に組み合わせることのできる送信装置１００は、図６に示した第５の実施例の構成になる。

このように、これら本発明の実施の形態における受信装置２００によれば、同一または異なる符号化方式および同一または異なる変調方式による同一の通信データを無線３００および電力線４００の両者により受信して、何れか一方を選択し、もしくは、両者を合成して使用することができる。

すなわち、本発明の実施の形態によれば、送信装置において無線および電力線の両者を併用して送信を行い、受信装置において無線および電力線で受信されたデータを併合して利用するため、送信装置と受信装置との間で予め送信手順を定めることなく高速に通信を行うことができ、一方向の伝送の場合においても通信品質の向上を図ることができる。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

すなわち、請求項１において、分配手段は例えば分配器１９０に対応する。また、無線送信手段は例えばアンテナ１６３に対応する。また、電力線送信手段は例えば結合器１６４に対応する。また、無線受信手段は例えばアンテナ２６３に対応する。また、電力線受信手段は例えば結合器２６４に対応する。また、判定手段は例えば判定器２８０に対応する。また、併合手段は例えば併合器２９０に対応する。

また、請求項２乃至９において、分配手段は例えば分配器１９０に対応する。また、無線送信手段は例えばアンテナ１６３に対応する。また、電力線送信手段は例えば結合器１６４に対応する。

また、請求項１０乃至１６において、無線受信手段は例えばアンテナ２６３に対応する。また、電力線受信手段は例えば結合器２６４に対応する。また、判定手段は例えば判定器２８０に対応する。また、併合手段は例えば併合器２９０に対応する。

なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。

本発明の活用例として、例えば通信システムにおいて無線と電力線を併用して通信を行う際に本発明を適用することができる。

本発明の実施の形態における通信システムの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における送信装置１００の第１の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態における送信装置１００の第２の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態における送信装置１００の第３の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態における送信装置１００の第４の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態における送信装置１００の第５の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置２００の第１の実施例を示す図である。 受信装置２００の第１の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。 Ｃ／Ｎ比とビット誤り率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置２００の第２の実施例を示す図である。 受信装置２００の第２の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。 受信装置２００の第２の実施例における併合器２９０の他の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置２００の第３の実施例を示す図である。 受信装置２００の第３の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置２００の第４の実施例を示す図である。 受信装置２００の第４の実施例における併合器２９０の構成例を示す図である。

符号の説明

１００ 送信装置
１１１、１１３、１１４ 符号化器
１２１、１２３、１２４ 変調器
１３１ ＯＦＤＭ生成回路
１４１、１４３、１４４ ＲＦ回路
１５３、１５４ 増幅器
１６３ アンテナ
１６４ 結合器
１９０ 分配器
２００ 受信装置
２１１、２１３、２１４ 復号器
２２１、２２３、２２４ 復調器
２３３、２３４ ＯＦＤＭ受信器
２４３、２４４ ＲＦ回路
２５３、２５４ 増幅器
２６３ アンテナ
２６４ 結合器
２８０ 判定器
２９０ 併合器
２９１ 選択器
２９２ 比較器
２９３ 反転器
２９４、２９５ バッファ
２９６、２９７ 受信電力算出回路
２９８ 合成器
３００ 無線
４００ 電力線

Claims (16)

1. 無線および電力線を介してデータ通信を行う送信装置および受信装置を具備する通信システムであって、
   前記送信装置は、
   同一の通信データを少なくとも２つに分配する分配手段と、
   前記通信データの分配された一方を前記無線により送信する無線送信手段と、
   前記通信データの分配された他方を前記電力線により送信する電力線送信手段と
   を備え、
   前記受信装置は、
   前記通信データを前記無線により受信する無線受信手段と、
   前記通信データを前記電力線により受信する電力線受信手段と、
   前記無線受信手段および前記電力線受信手段において受信された前記通信データについて誤り率に基づく指標によりそれぞれの通信品質を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に従って前記無線受信手段および前記電力線受信手段において受信された前記通信データを併合する併合手段と
   を備えることを特徴とする通信システム。
2. 同一の通信データを少なくとも２つに分配する分配手段と、
   前記通信データの分配された一方を前記無線により送信する無線送信手段と、
   前記無線送信手段による送信と併せて前記通信データの分配された他方を前記電力線により送信する電力線送信手段と
   を具備することを特徴とする送信装置。
3. 同じ符号化方式により符号化されかつ同じ変調方式により変調された同一の通信データを２つに分配する分配手段と、
   前記通信データの分配された一方を前記無線により送信する無線送信手段と、
   前記無線送信手段による送信と併せて前記通信データの分配された他方を前記電力線により送信する電力線送信手段と
   を具備することを特徴とする送信装置。
4. 前記分配手段により分配される通信データはＯＦＤＭ信号であることを特徴とする請求項３記載の送信装置。
5. 同じ符号化方式により符号化された同一の通信データを２つに分配する分配手段と、
   前記分配された２つの通信データをそれぞれ個別に変調する変調手段と、
   前記通信データの変調された一方を前記無線により送信する無線送信手段と、
   前記無線送信手段による送信と併せて前記通信データの変調された他方を前記電力線により送信する電力線送信手段と
   を具備することを特徴とする送信装置。
6. 前記変調手段は、前記分配された２つの通信データを互いに異なる変調方式により変調することを特徴とする請求項５記載の送信装置。
7. 同一の通信データを２つに分配する分配手段と、
   前記分配された２つの通信データをそれぞれ個別に符号化する符号化手段と、
   前記符号化された２つの通信データをそれぞれ個別に変調する変調手段と、
   前記通信データの変調された一方を前記無線により送信する無線送信手段と、
   前記無線送信手段による送信と併せて前記通信データの変調された他方を前記電力線により送信する電力線送信手段と
   を具備することを特徴とする送信装置。
8. 前記符号化手段は、前記分配された２つの通信データを互いに異なる符号化方式により符号化することを特徴とする請求項７記載の送信装置。
9. 前記変調手段は、前記分配された２つの通信データを互いに異なる変調方式により変調することを特徴とする請求項７記載の送信装置。
10. 無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、
    電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、
    前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データについて誤り率に基づく指標によりそれぞれの通信品質を判定する判定手段と、
    前記判定手段による判定結果に従って前記無線を介した通信データと前記電力線を介した通信データとを併合する併合手段と
    を具備することを特徴とする受信装置。
11. 前記判定手段は、前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの受信電力強度を計測することにより前記誤り率を求めて前記通信品質を判定することを特徴とする請求項１０記載の受信装置。
12. 前記併合手段は、前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの受信電力強度に基づいて前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データを合成することを特徴とする請求項１０記載の受信装置。
13. 前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データはＯＦＤＭ信号であることを特徴とする請求項１０記載の送信装置。
14. 無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、
    電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、
    前記無線を介した通信データと前記電力線を介した通信データとを併合する併合手段と、
    前記併合手段により併合された通信データの復号を行う復号手段と、
    前記復号手段における復号の際に検出された誤り率によって前記併合された通信データの通信品質を判定する判定手段とを具備し、
    前記併合手段は、前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの一方について前記判定手段において判定された通信品質が所定の基準より悪化した場合に他方の通信データに切り換える
    ことを特徴とする受信装置。
15. 無線を介して通信データを受信する無線受信手段と、
    電力線を介して通信データを受信する電力線受信手段と、
    前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの復号を行う復号手段と、
    前記復号手段における復号の際に検出された誤り率によって前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの通信品質を判定する判定手段と
    前記復号手段により復号された前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データを前記判定手段における判定結果によって併合する併合手段と
    を具備することを特徴とする受信装置。
16. 前記併合手段は、前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データの受信電力強度に基づいて前記無線を介した通信データおよび前記電力線を介した通信データを合成することを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
    

Images