JP2007134971A - 電力線通信多重装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩電磁波の振幅変動を抑え、周囲の放送や無線等への妨害を低減することが可能な電力線通信多重装置を提供する。
【解決手段】信号多重制御部１１は、送信されるべき情報信号の有無を判定する。スイッチ１３は、信号多重制御部１１による判定が情報信号無しの場合に、ダミー信号を出力し、判定が情報信号有りの場合に、入力した情報信号を出力する。この場合、スイッチ１３は、情報信号の有無により、情報信号またはダミー信号を、常に一定の情報量で出力する。送出部１４は、スイッチ１３から情報信号またはダミー信号を入力し、直交周波数分割多重し、またはＳＳの拡散信号を生成し、デジタル変調を行う。そして、高周波の情報信号または高周波のダミー信号を交流電圧に重畳し、電力線配線１５へ送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送や通信に関する伝送技術に関し、特に、ホームネットワークの伝送技術である電力線搬送通信や、小電力で広帯域を使用したＵＷＢ（Ultra Wide Band）による通信等に、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割）方式やＳＳ（Spread Spectrum：スペクトラム拡散）方式等を用いる無線伝送技術において、その周囲で使用されている他の無線への妨害を低減する技術に関する。

従来、電力線通信（Power Line Communication：以下「ＰＬＣという。」）の研究開発が進められ、実用化が行われつつある。このＰＬＣは、電力を供給する電力線上に情報信号を重畳し伝送するものである。図６は、ＰＬＣを実現する装置（電力線通信多重装置）が使用されるシステム全体の概要を説明する図である。このシステムは、家庭内のパソコンが、モデムを介して電力線に接続され、分電盤、引き込み線等を経て低圧配電線に接続され、そして、モデムを介して光ファイバケーブルを媒体としたインターネットに接続される。図６に示すように、屋外や家庭内の電力線配線を用いて通信を行うＰＬＣは、高周波の情報信号を電力線上で伝送するものであり、電力を供給すると共に情報信号の伝送を可能とするものである。このようなＰＬＣにより、情報信号を伝送するための通信線を電力線とは別に配線する必要がなく、電力線配線のみでアクセス系のブロードバンドネットワークを構築することができる。また、家庭内の電気機器をコンセントにつなぐだけで、ホームネットワークを容易に構築することもできる（例えば、非特許文献１，２を参照）。

しかしながら、前述の電力線は元々通信に利用できるように設計されておらず、電力線には不平衡の電気的性質がある。このため、電力線上に情報信号を伝送すると、コモンモード電流が発生し、漏洩電磁波を放射しやすくなる。例えば、２Ｍ〜３０ＭＨｚの短波帯を用いて情報信号を伝送する場合、その漏洩電磁波は、短波放送、アマチュア無線、船舶無線、航空無線、電波天文等の業務や研究を妨害する恐れがある。

このような問題を解決するために、伝送する情報信号の送信電力を抑えながら、単位時間当たりの信号伝送量を増やし、前述の放送や無線等の業務や研究の妨害を低減する電力線通信多重装置が開示されている（特許文献１を参照）。具体的には、この電力線通信多重装置は、交流電源電圧の位相に応じて、伝送する情報信号のレベルを可変制御するものである。しかしながら、情報信号を受信する観点及び伝送性能の観点からすると、本来的に送信電力は抑えられるべきではない。

山本周、「高速電力線通信」、情報通信ＢＵＬＬＥＴＩＮ、Ｎｏ．０２８、２００５年９月 「Ｑ＆Ａ 電力線通信について教えてください」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００４年７月 特開２００５−１３６７１０号公報

このような漏洩電磁波は、ＰＬＣにより伝送される情報信号が振幅変動している場合に、それと同時に振幅変動する。この漏洩電磁波の振幅変動により、その周囲における放送や無線等への妨害の影響が大きくなる。これは、放送、通信業務において、振幅変調が用いられることが多いからであり、また、電波天文において、遠くの天体の観測情報を、特徴ある振幅変動として捉えることが多いからである。

ところで、ＰＬＣの伝送方式として、ＯＦＤＭ方式またはＳＳ方式を用いることが多い。図４は、ＯＦＤＭ方式を用いた場合のＰＬＣの信号スペクトラムを示す図である。図４（ａ）は、伝送容量が情報信号で満たされた場合の信号スペクトラムを、図４（ｂ）は、伝送容量が情報信号で満たされない場合の信号スペクトラムをそれぞれ示す。また、横軸は周波数であり、縦軸は、ＯＦＤＭ方式を用いた電力線通信多重装置が送出する情報信号の送信出力である。

図４（ａ）に示すように、情報信号がＯＦＤＭの伝送容量を満たすほど充分に存在する場合は、ＯＦＤＭの搬送波は、周波数軸上及び時間軸上において常に存在することになる。つまり、搬送波の送信信号は、時間軸上において一定であり、振幅変動がない。この場合、情報信号がＰＬＣにより伝送され、漏洩電磁波を放射しても、漏洩電磁波の振幅変動は生じない。したがって、その周囲における放送や無線等の音声への妨害音は、白色性の雑音となり、音声の聞き取りは、聴感上妨げられることはない。

一方、図４（ｂ）に示すように、情報信号がＯＦＤＭの伝送容量を満たすほど十分に存在しない場合は、ＯＦＤＭの搬送波は、時間軸上において存在しない帯域部分が生じたり、全周波数に渡って存在しなかったりすることがある。つまり、搬送波の送信信号は、時間軸上において一定でなく、振幅変動がある。この場合、情報信号がＰＬＣにより伝送され、漏洩電磁波を放射すると、漏洩電磁波の振幅変動が生じる。したがって、その周囲における放送や無線等の音声への妨害音は、白色性の雑音にはならず、特徴ある耳障りな雑音となり、その雑音は聴覚上大きな妨害音となる。

図５は、ＳＳ方式を用いた場合のＰＬＣの信号スペクトラムを示す図である。図５（ａ）は、伝送容量が情報信号で満たされた場合の信号スペクトラムを、図５（ｂ）は、伝送容量が情報信号で満たされない場合の信号スペクトラムをそれぞれ示す。また、横軸は周波数であり、縦軸は、ＳＳ方式を用いた電力線通信多重装置が送出する情報信号の送信出力である。情報信号は、ＳＳにより広帯域に拡散される。

図５（ａ）に示すように、情報信号がＯＦＤＭの伝送容量を満たすほど充分に存在する場合は、ＳＳにより拡散された情報信号（拡散信号）は、周波数軸上及び時間軸上において常に存在することになる。つまり、拡散信号の送信信号は、時間軸上において一定であり、振幅変動がない。この場合、拡散信号がＰＬＣにより伝送され、漏洩電磁波を放射しても、漏洩電磁波の振幅変動は生じない。したがって、その周囲における放送や無線等の音声への妨害音は、白色性の雑音となり、音声の聞き取りは、聴感上妨げられることはない。

一方、図５（ｂ）に示すように、情報信号がＯＦＤＭの伝送容量を満たすほど十分に存在しない場合は、ＳＳの拡散信号は、時間軸上において存在しないことがある。また、拡散信号は同じ周波数帯域に複数重ね合わされることがあるが、時間によりその重なりの数が減ることもある。つまり、拡散信号の送信信号は、時間軸上において一定でなく、振幅変動がある。この場合、拡散信号がＰＬＣにより伝送され、漏洩電磁波を放射すると、漏洩電磁波の振幅変動が生じる。したがって、その周囲における放送や無線等の音声への妨害音は、白色性の雑音にはならず、特徴ある耳障りな雑音となり、その雑音は聴覚上大きな妨害音となる。

このように、図４（ａ）及び図５（ａ）に示したように、伝送容量が情報信号で満たされた状態のまま時間軸上で継続する場合には、送信出力の振幅変動が生じず、漏洩電磁波の振幅変動も生じないから、妨害音は白色性の雑音になり、その雑音は聴覚上大きな影響を与えることがない。一方、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示したように、伝送容量が情報信号で満たされない状態が時間軸上で存在する場合には、送信出力の振幅変動が生じ、漏洩電磁波の振幅変動も生じるから、妨害音は白色性の雑音にならず、その雑音は聴覚上大きな影響を与えることになる。

ここで、ＰＬＣにより情報信号が伝送され、漏洩電磁波が生じた場合、その周囲における放送や無線等の音声に対し、聴覚上大きな影響を与えないようにするためには、電力線通信多重装置の送信出力に振幅変動が生じないようにする必要がある。振幅変動を抑えた情報信号を伝送することにより、漏洩電磁波の振幅変動が抑えられ、妨害音を白色性の雑音にすることができ、結果として、周囲の放送や無線等の音声への影響を抑えることができるからである。

そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、漏洩電磁波の振幅変動を抑え、周囲の放送等への妨害を低減することが可能な電力線通信多重装置を提供することにある。

本発明による請求項１の電力線通信多重装置は、情報信号を交流電圧に重畳し、電力線へ送出する電力線通信多重装置において、送出すべき情報信号の有無を判定し、切替信号を出力する信号制御部と、該信号制御部から切替信号を入力し、該切替信号が情報信号有りを示す場合に情報信号を出力し、該切替信号が情報信号無しを示す場合にダミー信号を出力するスイッチ部と、該スイッチ部から信号を入力し、該信号に変調を施し、交流電圧に重畳して送出する送出部とを備え、送出すべき情報信号が無い場合に、ダミー信号により、電力線上の伝送容量を一定にすることを特徴とする。これにより、送出部は、振幅変動を抑えた信号を送出することができる。

また、本発明による請求項２の電力線通信多重装置は、情報信号を交流電圧に重畳し、電力線へ送出する電力線通信多重装置において、送出すべき情報信号の量を測定する情報信号量測定部と、該情報信号量測定部から情報信号量を入力し、該情報信号量に伝送容量が一致するように、伝送パラメータを調整し、該伝送パラメータを出力する伝送パラメータ調整部と、情報信号を入力すると共に、前記伝送パラメータ調整部から伝送パラメータを入力し、該伝送パラメータに基づいて情報信号に変調を施し、交流電圧に重畳して送出する送出部とを備え、送出すべき情報信号の量が伝送容量よりも少ない場合に、伝送パラメータにより伝送容量を変更し、該伝送容量を情報信号量に合わせることを特徴とする。これにより、送出部は、振幅変動を抑えた情報信号を送出することができる。

また、本発明による請求項３の電力線通信多重装置は、請求項２に記載の電力線通信多重装置において、さらに、前記送出部が入力する情報信号を平滑化するように、該情報信号を一時的に保持するバッファ部を備えたことを特徴とする。これにより、送出部は、伝送容量を、平滑化された変動の少ない情報信号量に合わせることができるから、請求項２の場合よりも一層振幅変動を抑えた情報信号を送出することができる。

また、本発明による請求項４の電力線通信多重装置は、請求項２に記載の電力線通信多重装置において、さらに、前記伝送パラメータ調整部により調整される伝送パラメータの調整周期を、人間の可聴周波数以下の周波数に相当する周期になるように制御する調整周期制御部を備えたことを特徴とする。これにより、送出部は、伝送パラメータの調整時に生じる振幅変動を抑えることができ、振幅変動を抑えた情報信号を送出することができる。

また、本発明による電力線通信多重装置は、請求項２に記載の電力線通信多重装置において、前記伝送パラメータ調整部が、伝送パラメータを調整した場合に、時間的に徐々に、調整前の伝送パラメータから調整後の伝送パラメータになるように、伝送パラメータを出力することを特徴とする。これにより、送出部は、徐々に変化する伝送パラメータに基づいて情報信号を変調するから、伝送容量も徐々に変更されることになる。したがって、伝送パラメータを一時的に大きく調整して変更した場合であっても、振幅変動を抑えた情報信号が送出されるから、クリック音のような妨害音の出力を低減することができる。

本発明によれば、電力線通信多重装置は、振幅変動を抑えた信号を送出するから、漏洩電磁波の振幅変動を抑えることができる。これにより、漏洩電磁波による妨害音は白色性の雑音になり、結果として、漏洩電磁波が生じる周囲において、放送や無線等への妨害を低減することができ、ＰＬＣの実現を容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明の実施の形態は、以下に説明する実施例１〜４である。これらの実施例は、ＰＬＣにより伝送される情報信号の量と伝送容量とを一致させることにより、送信出力の振幅変動を抑える点で共通する。実施例１は、情報信号量と伝送容量とを一致させるために、情報信号が存在しない時間において、ダミー信号等を用いて補充するものである。実施例２は、情報信号量と伝送容量とを一致させるために、伝送パラメータを調整して伝送容量を変更し、当該伝送容量を情報信号量に追従させるものである。実施例３は、実施例２において、伝送パラメータの調整に伴う妨害音が発生しないように、伝送パラメータを調整する周期を、人間の最低可聴周波数以下に制御するものである。実施例４は、実施例２または実施例３において、伝送パラメータの調整に伴う妨害音が発生しないように、伝送パラメータの調整に際し、そのパラメータ値を瞬時に変更しないで、徐々に変更するための制御を行うものである。以下、実施例１〜４について、詳細に説明する。

まず、実施例１について説明する。図１は、本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例１を示すブロック図である。実施例１では、電力線通信多重装置１０が、情報信号が存在する時間帯において、当該情報信号に対してＯＦＤＭまたはＳＳを行い、デジタル変調を行う。情報信号が存在しない時間帯において、ダミー信号に対してＯＦＤＭまたはＳＳを行い、デジタル変調を行う。そして、高周波の情報信号または高周波のダミー信号を交流電圧に重畳して電力線配線１５へ送出する。図１を参照して、この電力線通信多重装置１０は、信号多重制御部１１、ダミー信号発生部１２、スイッチ１３、及び送出部１４を備えている。

信号多重制御部１１は、送信されるべき情報信号を入力し、情報信号の有無を判定する。そして、情報信号が有ることを判定した場合は、情報信号有りの切替信号をスイッチ１３に出力し、情報信号が無いことを判定した場合は、情報信号無しの切替信号をスイッチ１３に出力する。

ダミー信号発生部１２は、情報内容として無意味な信号（ダミー信号）を発生する。この無意味な信号は、例えば、情報信号と同じパケット形式の信号であって、無意味であることを示すヘッダとＰＮ信号等を有するペイロードとから成る信号であってもよい。また、パケット形式でない信号であって、単に連続したＰＮ信号の一部分から成る信号であってもよい。尚、ダミー信号発生部１２は、情報信号と同じ量のダミー信号を発生するものとする。

スイッチ１３は、情報信号を入力すると共に、信号多重制御部１１から切替信号を、ダミー信号発生部１２からダミー信号をそれぞれ入力する。そして、切替信号が情報信号有りを示す場合は、スイッチを情報信号側に設定し、入力した情報信号を送出部１４に出力する。一方、切替信号が情報信号無しを示す場合は、スイッチをダミー信号側に設定し、入力したダミー信号を送出部１４に出力する。この場合、スイッチ１３は、情報信号の有無により、情報信号またはダミー信号のうちのいずれか一方の信号を、常に一定の情報量になるように出力する。

送出部１４は、スイッチ１３により出力された情報信号またはダミー信号を入力する。ＯＦＤＭ方式の場合は、入力した信号を直交周波数分割多重し、デジタル変調を行う。一方、ＳＳ方式の場合は、入力した信号からＳＳの拡散信号を生成し、デジタル変調を行う。そして、送出部１４は、デジタル変調された高周波の情報信号または高周波のダミー信号を交流電圧に重畳し、電力線配線１５へ送出する。

このように、実施例１の電力線通信多重装置１０によれば、送信すべき情報信号の量が伝送容量よりも少なく、情報信号が無い時間において、ダミー信号を用いて補充するようにした。これにより、情報信号が有る時間と同様に常に一定の伝送容量の信号を送出することができる。つまり、伝送容量をダミー信号により満たすことができるから、ＯＦＤＭの搬送波またはＳＳの拡散信号の振幅変動を抑えることができる。したがって、漏洩電磁波の振幅変動を抑え、妨害音を白色性の雑音にすることができるから、結果として、漏洩電磁波が生じる周囲において、放送や無線等への妨害を低減することができる。

尚、実施例１の電力線通信多重装置１０は、情報信号が無い場合にダミー信号を用いて補充するようにしたが、情報信号が全くない時間が継続する場合には、漏洩電磁波自体が生じないように、ダミー信号を用いることなく、送信出力をゼロとする（送出部１４が何らの信号も送出しない）のが好適である。

次に、実施例２について説明する。図２は、本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例２を示すブロック図である。実施例２では、電力線通信多重装置２０が、情報信号量と伝送容量とを一致させるために、伝送パラメータを調整し、当該伝送パラメータに基づいて当該情報信号に対してＯＦＤＭまたはＳＳを行い、デジタル変調を行う。つまり、伝送パラメータにより伝送容量を変更し、情報信号量に追従した伝送容量で、高周波の情報信号を交流電圧に重畳して電力線配線２５へ送出する。図２（１）に示す実施例２−１を参照して、この電力線通信多重装置２０は、情報信号量測定部２１、伝送パラメータ調整部２２、及び送出部２３を備えている。

情報信号量測定部２１は、送信されるべき情報信号を入力し、情報信号量を測定し、当該情報信号量に応じた制御信号を伝送パラメータ調整部２２に出力する。伝送パラメータ調整部２２は、情報信号量測定部２１から制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、伝送容量を情報信号量に合わせるように伝送パラメータを調整し、調整した伝送パラメータを送出部２３に出力する。

送出部２３は、情報信号を入力すると共に、伝送パラメータ調整部２２から伝送パラメータを入力する。そして、ＯＦＤＭ方式の場合は、当該伝送パラメータに基づいて、入力した情報信号を直交周波数分割多重し、デジタル変調を行う。一方、ＳＳ方式の場合、当該伝送パラメータに基づいて、入力した情報信号からＳＳの拡散信号を生成し、デジタル変調を行う。そして、送出部２３は、デジタル変調された高周波の情報信号または高周波のダミー信号を交流電圧に重畳し、電力線配線２５へ送出する。

ここで、伝送パラメータとは、ＯＦＤＭ方式の場合は、ＯＦＤＭ搬送波の数、各搬送波への情報信号のビット割り当て、搬送波の変調方式等をいう。また、ＳＳ方式の場合は、拡散率、拡散信号の重畳数等をいう。

例えば、ＯＦＤＭ方式の場合、伝送パラメータ調整部２２は、伝送パラメータであるＯＦＤＭ搬送波の数を調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるときに、以下の（１）式を用いる。
ｎ＝ｋ・ｍ ・・・（１）
ここで、ｎはＯＦＤＭ搬送波の数、ｋは定数、ｍは情報信号量を示す。すなわち、伝送パラメータ調整部２２は、ＯＦＤＭ搬送波の数ｎを、情報信号量に比例するように調整する。

また、伝送パラメータ調整部２２は、伝送パラメータである搬送波の変調方式を調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるときに、以下を行う。すなわち、送出部２３がｎＰＳＫ変調方式、ｎＱＡＭ変調方式等を用いて変調を行うときには、情報信号量に応じてｎの値を変更する（情報信号量が大きいときはｎを大きくし、情報信号量が小さいときはｎを小さくする）。これは、１シンボル当たりの伝送ビット数が以下の（２）式により表されるため、ｎを変更することにより伝送容量を変更することができるからである。
伝送ビット数＝ｌｏｇｎ／ｌｏｇ２ ・・・（２）
尚、変調方式により伝送劣化に対する特性が変化することに注意する必要がある。

また、例えば、ＳＳ方式の場合、伝送パラメータ調整部２２は、伝送パラメータである拡散率を調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるときに、以下の（３）式を用いる。
σ＝ｓ／ｍ’ ・・・（３）
ここで、σは拡散率、ｓは拡散符号速度、ｍ’は情報信号の速度を示す。すなわち、伝送パラメータ調整部２２は、拡散率σを、情報信号量から得られる情報信号の速度ｍ’が変化しても、拡散した後の拡散符号速度が一定になるように調整する。

また、伝送パラメータ調整部２２は、伝送パラメータである拡散信号の重畳数を調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるときに、以下の（４）式を用いる。
ｓ＝ｖ／ｍ ・・・（４）
ここで、ｓは重畳数、ｖは１つの拡散信号の伝送容量、ｍは情報信号量を示す。すなわち、伝送パラメータ調整部２２は、拡散信号を重畳することができる重畳数ｓを、情報信号量に反比例するように調整する。

尚、伝送パラメータ調整部２２は、伝送容量を情報信号量に合わせるために、前述した伝送パラメータを調整するようにしたが、伝送パラメータはこれらのパラメータに限定されるものではなく、伝送容量を変更できるパラメータであればよい。また、伝送パラメータ調整部２２は、前述した伝送パラメータのうちの一つのパラメータを調整するようにしてもよいし、複数のパラメータを調整するようにしてもよい。

このように、図２（１）に示した実施例２−１の電力線通信多重装置２０によれば、送信すべき情報信号の量が伝送容量よりも少ない場合に、情報信号量を用いて伝送パラメータを調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるようにした。これにより、電力線配線２５上の伝送容量は、情報信号量と一致することになる。この情報信号量の変動が少ない場合には、ＯＦＤＭの搬送波またはＳＳの拡散信号の振幅変動を抑えることができる。したがって、漏洩電磁波の振幅変動を抑え、妨害音を白色性の雑音にすることができるから、結果として、漏洩電磁波が生じる周囲において、放送や無線等への妨害を低減することができる。

次に、図２（１）に示した実施例２の変形例（実施例２−２）について説明する。図２（２）を参照して、この実施例２−２の電力線通信多重装置２０は、情報信号量測定部２１、伝送パラメータ調整部２２、送出部２３、及びバッファ２４を備えている。図２（２）に示す電力線通信多重装置２０は、図２（１）に示した構成に加えて、送出部２３の前段にバッファ２４を備えている点で、図２（１）の構成と相違する。図２（１）に示した実施例２−１は、情報信号量を用いて伝送パラメータを調整し、伝送容量を情報信号量に合わせるものであるが、情報信号量が変動する場合には、ＯＦＤＭの搬送波またはＳＳの拡散信号の振幅変動を十分に抑えることができず、結果として、放送や無線等への妨害を十分に低減することができない。そこで、図２（２）に示す実施例２−２は、バッファ２４により、情報信号量の変動を抑えるものである。

バッファ２４は、情報信号を入力し、当該情報信号を一時的に保持する。また、バッファ２４は、保持可能な情報量に対して情報信号をどの程度保持しているかを示すバッファ状態を情報信号量測定部２１に出力すると共に、送出部２３からの読み出し指示に従って、一時的に保持した情報信号が読み出される。

情報信号量測定部２１は、送信されるべき情報信号を入力し、情報信号量を測定する。また、バッファ２４からバッファ状態を入力し、前記情報信号量及びバッファ状態に応じた制御信号を伝送パラメータ調整部２２に出力する。このバッファ状態は、バッファ２４を検査するために用いられ、具体的には、バッファ２４がオーバーフローまたはアンダーフローしないようにするためのものである。伝送パラメータ調整部２２は、情報信号量測定部２１から制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、伝送容量を情報信号量に合わせるように、さらに、バッファ２４がオーバーフローまたはアンダーフローしないように伝送パラメータを調整し、調整した伝送パラメータを送出部２３に出力する。

送出部２３は、伝送パラメータ調整部２２から伝送パラメータを入力する。そして、送出部２３は、当該伝送パラメータに基づいて、バッファ２４から情報信号を入力し、当該情報信号を直交周波数分割多重し、またはＳＳの拡散信号を生成し、デジタル変調を行う。そして、送出部２３は、デジタル変調された高周波の情報信号または高周波のダミー信号を交流電圧に重畳し、電力線配線２５へ送出する。

ところで、ＰＬＣでは、周波数上に並ぶ各搬送波の伝送品質が異なるため、送出部２３は、伝送品質に応じて、搬送波への情報信号の割当量を制御する。ここで、伝送パラメータ調整部２２が、前述のように、伝送パラメータであるＯＦＤＭ搬送波の数を（１）式を用いて調整する場合には、多数の搬送波毎に異なる情報信号量を合算して、伝送容量を情報信号量に合わせる必要があり、これを実現するのは困難である。そこで、伝送パラメータ調整部２２は、情報信号量測定部２１から入力した制御信号のうちのバッファ状態を示す制御信号を用いて、一定時間毎に、保持された情報信号量がバッファ２４の中点（設定値）から増加しているか、または減少しているかを検査し、以下の（５）式を用いてＯＦＤＭ搬送波の数を調整する。
ｎ＝ｋ・ｍ＋ｑ・ｐ ・・・（５）
ここで、ｎはＯＦＤＭ搬送波の数、ｋは定数、ｍは情報信号量、ｐはバッファ２４において保持した情報信号の増減量を正規化した値（＋１〜−１）、ｑは定数を示す。すなわち、伝送パラメータ調整部２２は、ＯＦＤＭ搬送波の数ｎを、情報信号量に比例するように調整すると共に、バッファ２４において保持した情報信号の増減量（バッファ増減量）に比例するように調整する。具体的には、バッファ量が中点よりも増加している場合はｎを大きくし、バッファ量が中点よりも減少している場合はｎを小さくする。

このように、図２（２）に示した実施例２−２の電力線通信多重装置２０によれば、送信すべき情報信号の量が伝送容量よりも少ない場合に、情報信号量を用いて伝送パラメータを調整し、伝送容量を情報信号量に合わせると共に、実際に送出する情報信号の量の変動を抑制するようにした。これにより、電力線配線２５上の伝送容量は、変動が抑制された情報信号量と一致することになり、ＯＦＤＭの搬送波またはＳＳの拡散信号の振幅変動を十分に抑えることができる。したがって、漏洩電磁波の振幅変動を十分に抑え、妨害音を白色性の雑音にすることができるから、結果として、漏洩電磁波が生じる周囲において、放送や無線等への妨害を十分に低減することができる。

次に、実施例３について説明する。図３は、本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例３を示すブロック図である。前述した実施例２では、伝送パラメータを調整する場合、調整した前後で搬送波及び拡散信号等の送出された信号が振幅変動を伴うことがあり、この振幅変動により、耳鳴りな妨害音を発生させることになる。そこで、実施例３では、電力線通信多重装置３０が、伝送パラメータを調整（変更）する周期を、予め設定された一定の周期以下になるように制御する。図３を参照して、この電力線通信多重装置３０は、情報信号量測定部３１、伝送パラメータ調整部３２、送出部３３、バッファ３４、及び調整周期制御部３５を備えている。図３に示す実施例３の情報信号量測定部３１、送出部３３、バッファ３４及び電力線配線３６は、図２（２）に示した実施例２−２の情報信号量測定部２１、送出部２３、バッファ２４及び電力線配線２５にそれぞれ相当し、同等の機能を有するため、ここでは説明を省略する。

調整周期制御部３５は、伝送パラメータ調整部３２が伝送パラメータを調整するための周期を制御し、当該調整周期を伝送パラメータ調整部３２に出力する。具体的には、人間の最低可聴周波数は３０〜５０Ｈｚ程度であるから、調整周期制御部３５は、この周波数以下の周波数、すなわち２０〜３０ｍｓ以上の調整周期を出力する。

伝送パラメータ調整部３２は、情報信号量測定部３１から制御信号を入力し、調整周期制御部３５から調整周期を入力し、当該調整周期のタイミングで、制御信号に基づいて伝送容量を情報信号量に合わせるように伝送パラメータを調整し、調整した伝送パラメータを送出部２３に出力する。

このように、図３に示した実施例３の電力線通信多重装置３０によれば、伝送パラメータを、人間の最低可聴周波数（３０〜５０Ｈｚ）以下の周波数、すなわち２０〜３０ｍｓ以上の周期で調整するようにした。これにより、調整した前後で搬送波及び拡散信号等の送出された信号が振幅変動を伴うことがあるものの、この振幅変動により、耳鳴りな妨害音を発生させることがない。したがって、漏洩電磁波が生じる周囲において、放送や無線等への妨害を低減することができる。

一般に、電力線配線３６において、インピーダンス、反射、伝送ロス、機器雑音等の伝送特性は時々刻々と変動している。ここで、送出部３３は、電力線配線３６の伝送特性に応じて、特性の良い周波数の搬送波に多くの情報信号を割り当てたり、ＳＮ比が低い周波数部分の送信出力を上げたりして、適応的な調整を行うことがある（前述の非特許文献１、第２頁左欄下から１９行目から右欄上から５行目までを参照）。このような場合であっても、実施例３のように伝送パラメータの調整周期を制御することにより、妨害音を低減することができる。また、ＳＳ方式の場合、同期を取るための信号も送出する必要があるが、これによる妨害音が生じる可能性がある。この同期の周期も、人間の最低可聴周波数（３０〜５０Ｈｚ）以下の周波数、すなわち２０〜３０ｍｓ以上とすることにより、妨害音を低減することができる。

次に、実施例４について説明する。前述した実施例２では、伝送パラメータを一時的に大きく変更すると、クリック音のような妨害音が発生することがある。これは、実施例３において、伝送パラメータを調整（変更）する周期を、予め設定された一定の周期以下（人間の最低可聴周波数３０〜５０Ｈｚ以下の周波数になるように、その周期を２０〜３０ｍｓ以上）とする場合も同様である。そこで、実施例４では、このクリック音のような妨害音が発生しないように、伝送パラメータを穏やかに時間をかけて変更する。実施例４の電力線通信多重装置の構成は、図２または図３に示した構成と同様である。

実施例２の伝送パラメータ調整部２２及び実施例３の伝送パラメータ調整部３２は、情報信号量測定部２１，３１から制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて伝送容量を情報信号量に合わせるように伝送パラメータを調整する。そして、その調整した伝送パラメータを瞬時に送出部２３，３３に出力しないで、時間的に徐々に、調整前の伝送パラメータから調整後の伝送パラメータに変更し、その徐々に変更した伝送パラメータを送出部２３，３３に出力する。

例えば、ＯＦＤＭ方式の場合、伝送パラメータ調整部２２，３２は、伝送パラメータとして、調整したＯＦＤＭ搬送波の数をそのまま出力するのではなく、送出部２３，３３がＯＦＤＭ搬送波の数を１本ずつ増減できるように、ＯＦＤＭ搬送波の数を時間的に徐々に変更して出力する。この場合、人間の最低可聴周波数３０〜５０Ｈｚ程度の逆数である周期２０〜３０ｍｓ以上の時間をかけて徐々に変更することが好適である。

このように、実施例４の電力線通信多重装置によれば、調整した伝送パラメータに近づくように、時間的に徐々に伝送パラメータを変更するようにした。これにより、伝送パラメータは一時的に大きく変更されないから、クリック音のような妨害音の出力を低減することができる。

本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例１を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例２を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による電力線通信多重装置の実施例３を示すブロック図である。 ＯＦＤＭ方式を用いた場合におけるＰＬＣの信号スペクトラムを示す図である。 ＳＳ方式を用いた場合におけるＰＬＣの信号スペクトラムを示す図である。 電力線通信多重装置が使用されるシステム全体の概要を説明する図である。

符号の説明

１０，２０，３０ 電力線通信多重装置
１１ 信号多重制御部
１２ ダミー信号発生部
１３ スイッチ
１４，２３，３３ 送出部
１５，２５，３６ 電力線配線
２１，３１ 情報信号量測定部
２２，３２ 伝送パラメータ調整部
２４，３４ バッファ
３５ 調整周期制御部

Claims (5)

1. 情報信号を交流電圧に重畳し、電力線へ送出する電力線通信多重装置において、
   送出すべき情報信号の有無を判定し、切替信号を出力する信号制御部と、
   該信号制御部から切替信号を入力し、該切替信号が情報信号有りを示す場合に情報信号を出力し、該切替信号が情報信号無しを示す場合にダミー信号を出力するスイッチ部と、
   該スイッチ部から信号を入力し、該信号に変調を施し、交流電圧に重畳して送出する送出部とを備え、
   送出すべき情報信号が無い場合に、ダミー信号により、電力線上の伝送容量を一定にすることを特徴とする電力線通信多重装置。
2. 情報信号を交流電圧に重畳し、電力線へ送出する電力線通信多重装置において、
   送出すべき情報信号の量を測定する情報信号量測定部と、
   該情報信号量測定部から情報信号量を入力し、該情報信号量に伝送容量が一致するように、伝送パラメータを調整し、該伝送パラメータを出力する伝送パラメータ調整部と、
   情報信号を入力すると共に、前記伝送パラメータ調整部から伝送パラメータを入力し、該伝送パラメータに基づいて情報信号に変調を施し、交流電圧に重畳して送出する送出部とを備え、
   送出すべき情報信号の量が伝送容量よりも少ない場合に、伝送パラメータにより伝送容量を変更し、該伝送容量を情報信号量に合わせることを特徴とする電力線通信多重装置。
3. 請求項２に記載の電力線通信多重装置において、
   さらに、前記送出部が入力する情報信号を平滑化するように、該情報信号を一時的に保持するバッファ部を備えたことを特徴とする電力線通信多重装置。
4. 請求項２に記載の電力線通信多重装置において、
   さらに、前記伝送パラメータ調整部により調整される伝送パラメータの調整周期を、人間の可聴周波数以下の周波数に相当する周期になるように制御する調整周期制御部を備えたことを特徴とする電力線通信多重装置。
5. 請求項２に記載の電力線通信多重装置において、
   前記伝送パラメータ調整部は、伝送パラメータを調整した場合に、時間的に徐々に、調整前の伝送パラメータから調整後の伝送パラメータになるように、伝送パラメータを出力することを特徴とする電力線通信多重装置。

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