JP2006253971A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込むにあたり、付属装置やＬＡＮケーブルをユーザ宅内に設置または敷設する必要がなく、工事の手間や経費を軽減してしかも高機能を有する通信システムを提供する。
【解決手段】 ユーザ家屋で消費される電力量を計測する電力量計測手段と、ＰＬＣ方式による電力線搬送通信を行うためのＰＬＣ通信手段と、を備えたユニット装置と、光幹線から分岐されて光信号/電気信号の変換手段を通り、ユーザ家屋のユーザ装置との無線ＬＡＮ手段を介して、ユニット装置に接続される光通信手段と、を備える通信システムであって、ユーザ装置は、ユーザ家屋の屋内配線を介するＰＬＣ方式通信と、無線ＬＡＮを介する光通信との両方に接続するよう構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電柱間に張架される交流電力線に接続されてその交流電力量を計測するための電力量計を利用した通信システムにかかるものであり、より詳細には、電柱上にＰＬＣ方式による電力線搬送通信用の付属装置を設けることなく、ユーザ家屋の電力量計を用いて効率的に電力線搬送通信および光通信を行うことができる通信システムに関するものである。

図３は、電力量計１と低電圧の電気機器４との接続関係を示す従来の構成図である。低圧配電線２（交流電力線）に一方が接続された電力量計１は、家屋５の外壁等に設置され、その他方はこの家屋５内の屋内配線３に接続されており、この家屋１０内の種々の電気機器が消費した電力量を計測することができる。図３での電気機器４は屋内配線３に接続された一例を示すものであるが、この屋内配線３には電力を消費する種々の電気機器が接続される。

近年では、一般家庭ユーザがインターネットへのアクセスなどの通信手段として、電話線とアナログモデムを用いた方式や、電話線と特定のモデムを用いたいわゆるＡＤＳＬ(Asymmetric Digital Subscriber Line)と呼ばれる方式などがよく普及されてきている。
また、家庭に光ファイバケーブルを引き込む手段として、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)と呼ばれる方式があり、図４はそのＦＴＴＨ方式を模式的に示した構成図であり、電柱間に架設された光ファイバケーブル２０から分岐をとって家屋１０内に引き込み、これを利用して光通信を行う。

図４におけるＦＴＴＨ方式による方式では、光ファイバケーブル２０は電柱(４０,４１)などの支持物間に敷設される。この方式では、電柱４０に敷設された光ファイバケーブル２０から、接続箱２０Ｓを介して分岐した光ファイバケーブル２０Ａをとり、ＦＴＴＨユーザの家屋１０内に光ファイバケーブル２０Ａを引き込むが、そのとき、引き込んだ光ファイバケーブル２０Ａの心線２０ａに、光信号/電気信号を変換するメディアコンバータ１２を接続し、ここからさらに端末のコンピュータ１４に接続して、電気信号の送受による通信が行われる。

上述した従来の通信方式を比較して述べるに、アナログモデムを用いた方式やＡＤＳＬ方式による通信では、既存の電話線を利用するため、比較的容易にかつ低コストで導入することが可能である反面、通信速度がＦＴＴＨ方式に比べて遅い。一方、ＦＴＴＨ方式による通信は、アナログモデムを用いた方式やＡＤＳＬ方式と比較して通信速度が非常に速く、高速通信が可能ではあるが、各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込む必要があって、多くの付属装置の設置と多大な導入コストが必要とされる。

そのため、各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込むのではなく、光ファイバケーブルはユーザ家屋の周辺道路などに予め敷設されているものを用い、その敷設箇所から先は別の通信手段を用いる方式があり、これはＦＴＴＣ(Fiber To The Curve)と呼ばれている。この方式のひとつとして、光ファイバケーブルから先の通信手段として電力線を利用する通信があり、これは電柱間に架線された低圧配電線に高周波信号を重畳して高速通信を行うもので、電力線搬送通信すなわち「ＰＬＣ：Power Line Communication」と云われている。

図５は、ＰＬＣ方式による通信システムの概要を模式的に示した説明図である。この通信システムでは、図５に示すように柱上トランス３０が設置された電柱４０に敷設された光ファイバケーブル２０と、ＰＬＣユーザ家屋１３への電力供給を行う低圧配電線２１とを利用する。具体的には、局(図示しない)からトランス３０側までの通信に光ファイバケーブル２０を用い、このトランス３０側から各ユーザまでの通信には低圧配電線２１を用いる。このシステムでは、通常は図５のように、ＰＬＣユーザ家屋１３内と電柱４０上にそれぞれのＰＬＣモデム(１１Ｈと１１Ｐ)を具えていて、電柱４０上に設置されるＰＬＣモデム１１Ｐは、トランス３０と光ファイバケーブル２０の接続箱２０Ｓとに介在してその両方に接続される。

この図５に示したＰＬＣ方式による通信システムでは、ＰＬＣのユーザ家屋１３内にいるユーザが受信する場合に、トランス３０の低圧側(二次側)に高周波信号を注入し、屋外にある低圧配電線２１から、屋外の引き込み線２２−ユーザ家屋１３内の屋内配線２２ａを経て、この屋内配線２２ａに接続されたコンセントからその信号を抽出することによって、その受信を行うことができる。
なお、本発明の技術分野に関わる特許文献としては、例えば、次のようなものがある。
特開２００１−６６３３１号公報 特開２００３−３１８７８６号公報

しかしながら、上記の従来方式による通信システムでは、つぎのような問題があった。
ＡＤＳＬ方式による通信サービスは、既存の電話線を利用して比較的容易かつ低コストで導入することが可能であるが、通信速度がＦＴＴＨ方式に比べて遅く、一方のＦＴＴＨ方式による通信サービスは、ＡＤＳＬ方式と比較して通信速度が非常に速いが、各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込む必要があって、多大な追加設備や付帯工事に伴う導入コストが必要とされており、両方式はともに改善が望まれていた。

また、ＡＤＳＬ方式やＦＴＴＨ方式による通信サービスでは、モデムやメディコンなどの付属装置が必須となるが、この装置をユーザ宅内に設置したときには、場所的にも視覚的にも余計なものが増えることとなるので、ユーザらの評判が芳しくなく、さらに、ユーザ宅内に設置される付属装置に接続するためのＬＡＮケーブルを敷設しなければならないため、追加設備や付帯工事等のためにコストも増大することとなる。

そこで、本発明の主な目的は、各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込むにあたり、付属装置やＬＡＮケーブルをユーザ宅内に設置または敷設する必要がなく、工事の手間や経費を軽減してしかも高機能を有する通信システムを提供することにある。

（１）ユーザ家屋が消費した電力量を計測する電力量計測手段と、ＰＬＣ方式による電力線搬送通信を行うためのＰＬＣ通信手段と、を備えたユニット装置と、
光幹線から分岐されて光信号/電気信号の変換手段を通り、前記ユーザ家屋のユーザ装置との無線ＬＡＮ手段を介して、前記ユニット装置に接続される光通信手段と、を備える通信システムであって、
前記ユーザ装置は、前記ユーザ家屋の屋内配線を介するＰＬＣ通信と、前記無線ＬＡＮを介する光通信との両方に接続するよう構成される、ことを特徴とする通信システム。

（２）(１)の通信システムにおいて、
前記電力量計測手段とＰＬＣ通信手段とは一体的なユニットとして構成され、前記ユーザ家屋の外部に設置される。
（３）(１)の通信システムにおいて、
前記電力量計測手段、ＰＬＣ通信手段、変換手段および無線ＬＡＮ手段は、いずれも前記ユーザ家屋の外部に設置される。

（４）(１)〜(３)いずれかの通信システムにおいて、
前記ユーザ家屋のユーザ装置の通信時には、前記屋内配線を介するＰＬＣ通信と前記無線ＬＡＮを介する光通信とは、いずれか一方を、途切れることなく切り換えて接続する。
（５）(１)〜(４)いずれかの通信システムにおいて、
前記電力量に関する情報は、インターネットを介して、前記ユーザ装置で開示されるよう構成される。

本発明の通信システムによれば、各ユーザ家屋にまで光ファイバケーブルを引き込むにあたり、付属装置やＬＡＮケーブルをユーザ宅内に設置または敷設する必要がなく、工事の手間やコストを軽減することができ、そして、屋内配線を介するＰＬＣ方式通信と無線ＬＡＮを介する光通信との２つの通信手段を有し、電力量計の機能を含んだ高機能の通信システムを提供することができる。

つぎに、添付の図面を参照して、本発明による通信システムの実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１は、本発明の一実施形態にかかる通信システム１００を示す基本的な構成図であり、つぎの図２は、図１によるこの通信システム１００を含む全体的なシステム構成を模式的に示す構成説明図である。

図１において、本発明の一実施形態にかかる通信システム１００は、光通信のための光信号/電気信号変換を行う光メディアコンバータ５１、ユーザ家屋のユーザ装置と無線ＬＡＮを行う無線接続装置５３(無線ＬＡＮアクセスポイント)、ＰＬＣ方式による電力線搬送通信を行うためのＰＬＣモデム５５Ｍとユーザ家屋の電気機器が消費する電力量を計測するための電力量計５５Ｅとを含むユニット装置５５、を備えている。そして、これらの「光メディアコンバータ５１−無線接続装置(無線ＬＡＮアクセスポイント)５３−ユニット装置５５」の３つのユニット間は、ＵＴＰケーブル(Unshielded Twisted Pair Cable)(５２,５４)によって相互が直列的に接続されている。

図１の通信システム１００において、光メディアコンバータ(O/E、E/O変換器)５１は光幹線へと接続されており、無線接続装置５３によってユーザ宅内ＬＡＮを行うことができる。また、ユニット装置５５では、内蔵されたＰＬＣモデム５５Ｍは、電力線(低圧配電線)を通してＰＬＣ親モデム(電柱に設置)に接続されており、このＰＬＣモデム５５Ｍに接続されるユーザ家屋の屋内配線を通して、家庭用電源からのＰＬＣ方式の通信接続が可能となっている。

図２は、本発明による通信システム１００を含む全体的なシステム構成を、模式的に説明するための図である。
図２の通信システム１００では、ユーザ家屋６０ではユーザ装置であるパソコン(ＰＣ)６４を備えており、このパソコン(ＰＣ)６４には、ユーザ家屋６０の屋内配線６２を介して接続するＰＬＣ通信と、無線接続手段５３ＭＬを介する光通信との両方が接続されるよう構成されている。
ここで「光メディアコンバータ５１−無線接続装置(ＬＡＮアクセスポイント)５３−ユニット装置５５」の３つのユニットは、さらに一体的に統合されて統合ユニット５０とされ、ユーザ家屋６０の外部または外面に設置されている。

この図２に示した全体的なシステム構成としては、連設された電柱４３−４４−４５に添って、上方向から、３相の高圧配電線２２、３相の低圧配電線２１、光ファイバケーブル(光幹線)２０が架設された構造となっており、この光ファイバケーブル２０から分岐接続箱２０Ｃと接続ケーブル２０Ｌとを介して統合ユニット５０に接続され、統合ユニット５０の無線接続装置５３のＬＡＮアクセスポイントから無線接続手段５３ＭＬによって、ユーザ家屋６０にあるパソコンＰＣに接続され、光通信が可能となっている。

また、柱上トランス７２が電柱４３上の高圧配電線２２と低圧配電線２１との間に設置され、さらに、光接続のための柱上ＰＬＣモデム７０が、トランス７２と光ファイバケーブル２０の分岐接続箱２０Ｃと間に介在してその両方に接続されるように設置され、光ケーブル２０−分岐接続箱２０Ｃ−柱上ＰＬＣモデム７０−低圧配電線２１−接続ケーブル２１Ｌを介して統合ユニット５０に接続し、ユーザ家屋６０の屋内配線６２のコンセントを介してパソコン(ＰＣ)６４に接続され、ＰＬＣ方式による通信が構築される。

図１および図２に示した本発明の一実施形態による通信システム１００から明らかなように、ユーザ家屋６０のユーザ装置(ＰＣ)６４では、ユーザ家屋６０の屋内配線６２を介するＰＬＣ通信と、無線ＬＡＮを介する光通信との両方に接続するよう構成されている。これにより、ユーザ家屋６０でのユーザ装置(ＰＣ)６４を用いる通信時には、屋内配線を介するＰＬＣ通信と無線ＬＡＮを介する光通信との２つの通信方式から、いずれか一方を選択して用いることが可能である。また、いずれか一方を用いていたときに接続の途切れを生じたとしても、自動的に別の方に切り換えるような設定することも可能である。
そして、通信システム１００では、ユーザ家屋の電気機器が消費する電力量を計測する電力量計測手段(電力量計５５Ｅ)を備えているので、このような電力量に関する情報は、インターネットを介して、ユーザ家屋にあるユーザ装置で開示されるよう構成することができる。

図１および図２の通信システム１００のように、電力量計測のための電力量計５５ＥとＰＬＣ通信のためのＰＬＣモデム５５Ｍとは、一体的なユニット装置５５として構成されて、ユーザ家屋６０の外部に設置されるとよく、また、光メディアコンバータ５１と、無線接続装置(ＬＡＮアクセスポイント)５３の２つのユニットも、ユーザ家屋６０の外部に設置されるとよい。そして「光メディアコンバータ５１−無線接続装置(ＬＡＮアクセスポイント)５３−ユニット装置５５」の３つのユニットを統合したユニット５０として、コンパクトな一体物の装置構成とすることもできる。
さらに、「光メディアコンバータ５１＋無線接続装置(ＬＡＮアクセスポイント)５３」、「電力量計５５ＥとＰＬＣモデム５５Ｍとからなるユニット装置５５」を別々のユニットとして、前者を電柱上または電柱側に、後者をユーザ家屋側に設置することも可能である。

本発明による通信システムは多くの優れた特徴を有しており、産業上の利用可能性は大変に大きいが、つぎにその例のいくつかを示す。
・ＦＴＴＨとＦＴＴＣとの両方に対応しており、高機能電力量計システムとして活用することができる。
・光通信とＰＬＣ通信との両方に対応しており、例えば、常時光通信をして、この光通信が途切れた時にＰＬＣ通信に切り替わる、というような高機能の通信システムとして構成することができる。
・ユーザ家屋から得られた消費電力量は常時サーバに送られて保存管理されることができ、ユーザ装置では、インターネットによってリアルタイムに消費電力量の確認をすることができる。
・アナログタイプの電力量計でも、カバーに簡単に取り付けられるＷｅｂカメラ等を使用することによって電力量のデータを得ることができる(自動検針)が、それらをサーバ側にデータ送信することにより、サーバ側でそれらデータを解析してユーザ側の装置に提供することもできる。

本発明の一実施形態にかかる通信システム１００を示す基本的な構成図である。 本発明の一実施形態にかかる通信システム１００を含む全体的なシステム構成を模式的に示す構成説明図である。 電力量計と低電圧の電気機器との接続関係を示すための従来の構成図である。 ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)方式による通信システムを模式的に示した構成図である。 ＰＬＣ(Power Line Communication)方式による通信システムを模式的に示した構成図である。

符号の説明

１００ 通信システム
５０ 統合ユニット
５１ 光メディアコンバータ
５２、５４ ＵＴＰケーブル(Unshielded Twisted Pair Cable)
５３ 無線接続装置 (無線ＬＡＮアクセスポイント)
５３ＭＬ 無線接続手段
５５ ユニット装置
５５Ｍ ＰＬＣモデム
５５Ｅ 電力量計
６０ ユーザ家屋
６２ 屋内配線６２
６４ ユーザ装置、パソコン(ＰＣ)
２０ 光ファイバケーブル(光幹線)
２０Ｃ 分岐接続箱
２０Ｌ 光幹線との接続ケーブル
２１ 低圧配電線
２１Ｌ 電力線との接続ケーブル
２２ 高圧配電線
４３、４４、４５ 電柱
７０ 柱上ＰＬＣモデム
７２ 柱上トランス

Claims (5)

1. ユーザ家屋で消費した電力量を計測する電力量計測手段と、ＰＬＣ方式による電力線搬送通信を行うためのＰＬＣ通信手段と、を備えたユニット装置と、
   光幹線から分岐されて光信号/電気信号の変換手段を通り、前記ユーザ家屋のユーザ装置との無線ＬＡＮ手段を介して、前記ユニット装置に接続される光通信手段と、を備える通信システムであって、
   前記ユーザ装置は、前記ユーザ家屋の屋内配線を介するＰＬＣ通信と、前記無線ＬＡＮを介する光通信との両方に接続するよう構成される、ことを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記電力量計測手段とＰＬＣ通信手段とは一体的なユニットとして構成され、前記ユーザ家屋の外部に設置される、ことを特徴とする通信システム。
3. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記電力量計測手段、ＰＬＣ通信手段、変換手段および無線ＬＡＮ手段は、いずれも前記ユーザ家屋の外部に設置される、ことを特徴とする通信システム。
4. 請求項１〜３いずれかに記載の通信システムにおいて、
   前記ユーザ家屋のユーザ装置の通信時には、前記屋内配線を介するＰＬＣ通信と前記無線ＬＡＮを介する光通信とは、いずれか一方を、途切れることなく切り換えて接続する、ことを特徴とする通信システム。
5. 請求項１〜４いずれかに記載の通信システムにおいて、
   前記電力量に関する情報は、インターネットを介して、前記ユーザ装置で開示されるよう構成される、ことを特徴とする通信システム。

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