JP2007243643A - 電力線通信装置及び電力線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力線通信を利用するユーザに対して、事前に、実際に使用可能な通信速度の情報を提供する。
【解決手段】ネットワークグループ１〜４に設けられた電力線通信装置Ａ〜Ｌは、端末機器１３，１４，２３，２４，３３，３４，４３，４４に通信速度を通知する。また、通知される通信速度は、実際に通信相手となる自ネットワークグループ内の他の電力線通信装置との間での１対１の通信速度に基づいて、各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な通信速度であり、これは、実際に使用可能な通信速度である。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電線等の電力線を用いてネットワークを構成するための電力線通信装置（モデム）に関する。

電力線通信（ＰＬＣ:Power Line Communication）は、各家庭や事業所に引き込まれている配電線を信号伝送路として、商用交流電圧（電流）にデータ通信の信号を重畳させる通信方式であり、新規に通信用の配線を行う必要がないという利点を有する（例えば、特許文献１参照。）。配電線上に設けられたコンセントには電力線通信装置（モデム）が接続され、これに、パソコン等の端末機器が接続される。
なお、例えば地理的に近接した複数の家屋には、通常、共通の変圧器の２次側電路が分岐して引き込まれる。すなわち、これらの家屋の屋内配電線（電灯線）は、相互に繋がっている。

特開平１０−１４５２６５号公報（第２〜３頁）

上記のような従来の電力線通信において、近接した複数の宅内でそれぞれ電力線通信を行う場合、互いに繋がっている屋内配電線を通じて信号が干渉することがある。その場合、電力線通信に用いられる信号のＳＮ比が低下して通信品質が劣化することにより、電力線通信装置の通信速度が低下する。そのため、電力線通信装置は、高速通信を必要とするサービスを満足に提供することができない状態となる場合がある。ところが、このような状態に至っていても、ユーザはそれを認識することができない。そのため、高速通信を要するサービスを選択すると、実際の通信速度が遅く、例えば動画配信ではコマ落ちが生じたりして、ユーザの不満が募ることになる。

上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、電力線通信を利用するユーザに対して、事前に、実際に使用可能な通信速度の情報を提供することを目的とする。

本発明の電力線通信装置は、共通の電路から分岐した配電線を信号伝送路とする複数のネットワークグループ内にそれぞれ設けられる電力線通信装置のうちの任意の１つであって、実際に通信相手となる自ネットワークグループ内の他の電力線通信装置との間での１対１の通信速度を把握し、これに基づいて、電力線通信を行う各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な通信速度を通知する機能を有することを特徴とする。

このような電力線通信装置では、端末機器に通信速度を通知することができる。また、通知される通信速度は、１対１の通信速度に基づいて各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な値であり、これは、実際に使用可能な通信速度である。

また、上記電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループの数ｎを検知し、１対１の通信速度をｎで除した通信速度を通知する機能を有するようにしてもよい。
この場合、各ネットワークグループに均等に時分割を行う場合における通信速度の最低保証値を通知することができる。

また、上記電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループの数ｍを検知し、１対１の通信速度をｍで除した通信速度を通知する機能を有するようにしてもよい。
この場合、アクティブなネットワークグループのみで等分した通信速度が通知され、これにより、全帯域幅の有効利用を図ることができる。

また、上記電力線通信装置は、アクティブなネットワークグループの少なくとも１グループにおいて時分割で割り当てられた通信時間に空き時間があれば、当該空き時間に相当する通信速度を、１対１の通信速度をｍで除した通信速度に加算して、通知する機能を有するようにしてもよい。
この場合、アクティブなネットワークグループにおける空き時間に応じて、１対１の通信速度をｍで除した値以上の通信速度が通知され、これにより、全帯域幅の一層の有効利用を図ることができる。

一方、本発明は、共通の電路から分岐した配電線を信号伝送路とする複数のネットワークグループ内にそれぞれ設けられた電力線通信装置を用いた電力線通信方法であって、前記電力線通信装置のうち１台が管理装置となって、各ネットワークグループにおける通信を時分割で管理し、前記電力線通信装置の各々は、実際に通信相手となる自ネットワークグループ内の他の電力線通信装置との間での１対１の通信速度を把握し、これに基づいて、電力線通信を行う各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な通信速度を通知することを特徴とする。

このような電力線通信方法では、管理装置による時分割の管理により、各ネットワークグループにおける電力線通信が同時に行われることはないので、信号伝送路上で電力線通信の信号が干渉することはない。従って、通信品質の低下を防止しつつ、割り当てられた通信時間に対応した通信速度の範囲内で通信を行うことができる。一方、このような電力線通信方法では、端末機器に通信速度を通知することができ、しかも、通知される通信速度は、１対１の通信速度に基づいて各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な値であり、これは、実際に使用可能な通信速度である。

また、上記電力線通信方法において、管理装置としての電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループの数ｎを検知し、時分割の通信時間を、ｎグループに均等に割り当てるようにしてもよい。
この場合、各ネットワークグループに均等に時分割を行う場合における、最低保証値としての通信時間を確保することができる。

また、上記電力線通信方法において、管理装置としての電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループの数ｍを検知し、時分割の通信時間を、ｍグループに均等に割り当てるようにしてもよい。
この場合、アクティブなネットワークグループにのみ通信時間が割り当てられ、これにより、全帯域幅の有効利用を図ることができる。

また、上記電力線通信方法において、管理装置としての電力線通信装置は、アクティブなネットワークグループの少なくとも１グループにおいて時分割で割り当てられた通信時間に空き時間があれば、それを他のグループに割り当ててもよい。
この場合、アクティブなネットワークグループにおける空き時間に応じて通信時間の割り当てが行われ、これにより、全帯域幅の一層の有効利用を図ることができる。

また、上記電力線通信方法において、管理装置としての電力線通信装置は、現在アクティブでないネットワークグループの各々に対しても、通信開始に最低限必要な帯域幅を残しておくことが好ましい。
この場合、現在アクティブでないネットワークグループも、後から通信を開始することができる。

本発明の電力線通信装置／電力線通信方法によれば、端末機器（ユーザ）に対して事前に、実際に使用可能な通信速度の情報を提供することができる。

図１は、電力線通信により構築される複数のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）グループ（以下、ネットワークグループという。）を示す接続図である。ここでは、地理的に互いに近接した関係にある近隣４軒の家屋Ｈ１〜Ｈ４内において、それぞれ、独立したネットワークグループ１〜４が構成されている、とする。

図において、高圧配電線５の電圧（例えば６ｋＶ）は、変圧器６により降圧され、低圧配電線７に所定の電圧（１００／２００Ｖ）が供給される。この低圧配電線７は分岐し、家屋Ｈ１〜Ｈ４に引き込まれて屋内配電線７１〜７４を構成する。すなわち、屋内配電線７１〜７４はすべて、共通の電路である低圧配電線７から分岐したものである。

家屋Ｈ１において、屋内配電線７１には電力線通信装置（以下モデムという。）Ａ、Ｂ及びＣが接続されている。この接続は、モデムＡ，Ｂ，Ｃの電源プラグをコンセントに差し込むことにより、行われる。このうち１台のモデムＡは、光／電気の信号変換を行うＯ／Ｅ変換器１２に接続され、このＯ／Ｅ変換器１２に屋外から光ファイバ１１が接続されている。また、モデムＢ及びＣにはそれぞれ、端末機器（パソコンや、通信機能を持つ家電製品等）１３及び１４が接続されている。

各モデムＡ，Ｂ，Ｃ及びこれらに接続された端末機器１３，１４は、屋内配電線７１を介して、電力線通信による、「ネットワークグループ１」のローカルエリアネットワークを構成する。また、端末機器１３はモデムＢ，ＡからＯ／Ｅ変換器１２及び光ファイバ１１を介して、端末機器１４はモデムＣ，ＡからＯ／Ｅ変換器１２及び光ファイバ１１を介して、インターネット等の上位ネットワークとの通信が可能である。なお、モデムの数（３個）や端末機器の数（２個）は一例に過ぎず、また、モデムＡに代えて、モデムＢ又はＣがＯ／Ｅ変換器１２に接続されてもよい（以下同様。）。

同様に、家屋Ｈ２においては、屋内配電線７２にモデムＤ、Ｅ及びＦが接続され、モデムＤはＯ／Ｅ変換器２２を介して光ファイバ２１と接続されている。また、モデムＤ，Ｅにはそれぞれ、端末機器２３，２４が接続されている。各モデムＤ，Ｅ，Ｆ及びこれらに接続された端末機器２３，２４は、屋内配電線７２を介して、電力線通信による、「ネットワークグループ２」のローカルエリアネットワークを構成する。

家屋Ｈ３においては、屋内配電線７３にモデムＧ、Ｈ及びＩが接続され、モデムＧはＯ／Ｅ変換器３２を介して光ファイバ３１と接続されている。また、モデムＧ，Ｉにはそれぞれ、端末機器３３，３４が接続されている。各モデムＧ，Ｈ，Ｉ及びこれらに接続された端末機器３３，３４は、屋内配電線７３を介して、電力線通信による、「ネットワークグループ３」のローカルエリアネットワークを構成する。

家屋Ｈ４においては、屋内配電線７４にモデムＪ、Ｋ及びＬが接続され、モデムＪはＯ／Ｅ変換器４２を介して光ファイバ４１と接続されている。また、モデムＫ，Ｌにはそぞれ、端末機器４３，４４が接続されている。各モデムＪ，Ｋ，Ｌ及びこれらに接続された端末機器４３，４４は、屋内配電線７４を介して、電力線通信による、「ネットワークグループ４」のローカルエリアネットワークを構成する。

図２は、上記モデムＡ〜Ｌにおける、電力線通信に関する内部回路構成の一例を示すブロック図である。図において、モデムＡ〜Ｌは、電力線への信号送受信を行うために変復調処理等を行うＰＬＣ送受信部８１、通信制御等を行う制御部８２、電力線通信搬送波の信号／雑音比（Ｓ／Ｎ比）を検出するＳＮ検出部８３を備えている。電源供給と通信とを兼ねる電源コード８４のプラグ８５を、屋内配電線７１〜７４上に設けられたコンセント８６に差し込むことにより、モデムＡ〜Ｌにおいて電力線通信が可能な状態となる。

電力線通信が可能な状態となった上記モデムＡ〜Ｌの各々は、自己の周辺にある全てのモデムと通信を行い、自己からそれらへのトポロジーを認識することができる。ここで、全てのモデムとは、図１において、例えばモデムＡから見れば、自己のネットワークグループ１内の他のモデムＢ，Ｃのみならず、共通の低圧配電線７の下で相互に屋内配電線７１〜７４が繋がっているところの他のネットワークグループ２，３，４における全てのモデムＤ〜Ｌが含まれる。

例えば、同一のネットワークグループに属するモデムは全て同一のＳＳＩＤ（Service Set Identity）を使用しているので、モデム間通信により、そのモデムはどのネットワークグループに属するか、自己の周辺にネットワークグループが幾つ存在するか、等の情報を、各モデムが取得することができる。また、Ｓ／Ｎ比や受信電力から距離を把握することができる。

なお、仮に、図１において例えば家屋Ｈ４のみが他の家屋Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から比較的遠く離れていたとして、そのために、ネットワークグループ１〜３におけるモデムＡ〜Ｉのいずれからも、ネットワークグループ４のモデムＪ，Ｋ，Ｌと通信できなかったとすると、ネットワークグループ１〜３のモデムＡ〜Ｉから見たネットワークグループ４のモデムＪ，Ｋ，Ｌへのトポロジーは認識されないことになる。しかしながら、この場合には、ネットワークグループ１〜３におけるモデムＡ〜Ｉのいずれかと、ネットワークグループ４のモデムＪ，Ｋ，Ｌのいずれかとの間で、同時にそれぞれ電力線通信を行ったとしても、信号の干渉による通信品質の低下の恐れはない。すなわち、認識されないモデムとは、信号の干渉の恐れがないので同時通信可能（時分割で通信を管理する必要がない。）であり、逆に、干渉の恐れのあるモデムは当然に認識される、ということになる。

次に、互いに信号の干渉の恐れがある上記ネットワークグループ１〜４間で、電力線通信の信号の干渉が起こるのを防止する制御について説明する。各ネットワークグループ１〜４においては、いずれか１つのモデムがネットワークグループ単位でのマスター（以下、個別マスターという。）となって自ネットワークグループ内の通信の管理・制御を行う。基本的には、ネットワークグループ内で最初に電源オンとなったモデムが、個別マスターとなる。なお、その他には、一番機能の優れたモデムが個別マスターになるようにしてもよい。

図３は、図１のモデムＡ〜Ｌによって構成されるトポロジーの一例を示す図である。ネットワークグループ１〜４において、まず最初に、ネットワークグループ１が立ち上がったとする。ここで「立ち上がる」とは、モデムを設置して原始的にネットワークグループを構成した場合や、電源オフの状態から電源オンにしてネットワークグループを構成した場合が含まれる。また、ネットワークグループ１内でモデムＡが最初に電源オンとなり、個別マスターとなっている、とする。

続いて、ネットワークグループ２が立ち上がり、かつ、モデムＤがネットワークグループ２内の個別マスターであるとすると、先に立ち上がっているネットワークグループ１の個別マスターであるモデムＡが、自ネットワークグループ１内の管理・制御と共に、ネットワークグループ１及び２の全体を管理する「管理装置」としての全体マスター（Master of master）となる。モデムＡによるネットワークグループ２の管理は、そのネットワークグループ内の個別マスターであるモデムＤに対して行われる。

同様に、ネットワークグループ３及び４が順次立ち上がり、かつ、それぞれモデムＧ及びＪがネットワークグループ３及び４内の個別マスターであるとすると、先に立ち上がっているネットワークグループ１の個別マスターであるモデムＡが、自ネットワークグループ１内の管理・制御と共に、ネットワークグループ１〜４の全体を管理する全体マスターとなる。モデムＡによるネットワークグループ３及び４の管理は、それぞれの個別マスターであるモデムＧ及びＪに対して行われる。

こうしてネットワークグループ１〜４の全体マスターとなったモデムＡは、ネットワークグループごとの宅内の電力線通信が同時に行われることのないように、時分割で通信時間を分け合う管理をする。この管理の具体的なパターンとしては、例えば以下の３パターンが考えられる。図４〜６はそれぞれ、管理の処理のパターン１〜３を示すフローチャートである。かかる処理は、全体マスターであるモデムＡにおいて所定周期で繰り返し実行される。

《パターン１》
まず、パターン１の処理について図４を参照して説明する。図４において、モデムＡは、自己の周辺に存在するネットワークグループすなわち、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて検知する（ステップＰ１１）。そして、モデムＡは、立ち上がっているｎ個（ｎ＝１〜４）のネットワークグループに対して均等に、時分割で通信時間を割り当てる（ステップＰ１２）。なお、仮に、他に立ち上がっているネットワークグループがなければ、自ネットワークグループ１に通信時間を独占的に割り当てることができる。

このような管理により、各ネットワークグループにおける電力線通信が同時に行われることはないので、低圧配電線７から分岐した信号伝送路上で電力線通信の信号が干渉することはない。従って、通信品質の低下を防止しつつ、割り当てられた通信時間に対応した通信速度の範囲内で通信を行うことができる。

《パターン２》
次に、パターン２の処理について図５を参照して説明する。図５において、モデムＡは、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて（ｎ個）検知するとともに、そのうち実際に通信を行っている（データパケットの通信を行っている、の意）アクティブなネットワークグループを検知する（ステップＰ２１）。そして、アクティブなネットワークグループがｍ個（ｍ≦ｎ）ある場合、モデムＡは、ｍ個のアクティブなネットワークグループに均等に、時分割で通信時間を割り当てる（ステップＰ２２〜Ｐ２３）。但し、このとき、アクティブでない（ｎ−ｍ）個のネットワークグループに対しても、後から通信を開始することができるように、最低限の帯域幅（例えば１Ｍｂｐｓ／グループ）を残しておくことが必要となる。

一方、アクティブなネットワークグループがない場合には、モデムＡは、立ち上がっているｎ個のネットワークグループに対して均等に、時分割で通信時間を割り当てる（ステップＰ２２〜Ｐ２４）。
このような管理により、各ネットワークグループにおける電力線通信が同時に行われることはないので、低圧配電線７から分岐した信号伝送路上で電力線通信の信号が干渉することはない。従って、通信品質の低下を防止しつつ、割り当てられた通信時間に対応した通信速度の範囲内で通信を行うことができる。また、アクティブなネットワークグループに割り当てることにより、全帯域幅の有効利用を図ることができる。

《パターン３》
次に、パターン３の処理について図６を参照して説明する。図６において、モデムＡは、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて（ｎ個）検知するとともに、そのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループ（ｍ個）を検知する（ステップＰ３１）。また、モデムＡは、アクティブな各ネットワークグループについて、現時点で割り当てられている使用可能帯域幅（使用可能通信時間）αと、実際に使用している実使用帯域幅（実使用通信時間）βとを検知する。

次にモデムＡは、アクティブなネットワークグループがあるか否かを判断し（ステップＰ３２）、無い場合には、立ち上がっているｎ個のネットワークグループに対して均等に、時分割で通信時間を割り当てる（ステップＰ３５）。一方、アクティブなネットワークグループがある場合には、モデムＡは、α及びβから、そのネットワークグループに割り当てられている通信時間に空き時間があるか否かを判断する（ステップＰ３３）。

ここで、アクティブなネットワークグループのいずれにも空き時間が無い場合、モデムＡは、ｍ個のアクティブなネットワークグループに均等に、時分割で通信時間を割り当てる（ステップＰ３６）。但し、このとき、アクティブでない（ｎ−ｍ）個のネットワークグループに対しても、後から通信を開始することができるように、最低限の帯域幅（例えば１Ｍｂｐｓ／グループ）を残しておくことが必要となる。

一方、アクティブなネットワークグループのいずれかに空き時間がある場合、モデムＡは、この空き時間を考慮して、ｍ個のアクティブなネットワークグループに通信時間を割り当てる（ステップＰ３４）。この割り当ては、全体として空き時間をなるべく減らして全帯域幅を有効活用するように行われ、各グループの空き時間に応じて通信時間の割り当てが増加又は削減される。

このような管理により、各ネットワークグループにおける電力線通信が同時に行われることはないので、低圧配電線７から分岐した信号伝送路上で電力線通信の信号が干渉することはない。従って、通信品質の低下を防止しつつ、割り当てられた通信時間に対応した通信速度の範囲内で通信を行うことができる。また、アクティブなネットワークグループにおける空き時間に応じて通信時間の割り当てを行うことにより、全帯域幅の一層の有効利用を図ることができる。

なお、図１において、例えばネットワークグループ２における端末機器２３及びモデムＤから光ファイバ２１を介しての上位（インターネット等）への通信、又は、ネットワークグループ３における端末機器３３及びモデムＧから光ファイバ３１を介しての上位への通信は、電力線通信を利用しないので、それぞれ自由に通信が可能である。

次に、上記のような全体マスターの管理下において、各ネットワークグループ１〜４に割り当て可能な通信速度情報を事前に提供する各モデムＡ〜Ｌの機能について説明する。ここで、通信速度情報の提供を受ける「ユーザ」が、例えば図１のネットワークグループ４における端末機器４３（実際にはその使用者）であるとする。従って、以下の説明における機能主体となるモデムは、モデムＫである。電力線通信は、同一ネットワークグループ内で可能であり、端末機器４３においては、モデムＫ，Ｊを介したインターネット接続又は、モデムＫ，Ｌを介した端末機器４４との通信が可能である。

図７〜９はそれぞれ、通信速度情報を提供する処理のパターン１〜３を示すフローチャートである。かかる処理は、モデムＫにおいて所定周期で繰り返し実行される。また、これらのパターン１〜３は、前述の全体マスターによる管理のパターン１〜３にそれぞれ対応して選択・実行されるものとする。

《パターン１》
まず、パターン１の処理について図７を参照して説明する。図７において、モデムＫは、自己の周辺に存在するネットワークグループすなわち、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて検知する（ステップＳ１１）。
そして、モデムＫは、自ネットワークグループ４の他にネットワークグループが存在するか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ここで、他にネットワークグループが存在しない場合、モデムＫは、端末機器４３に対して、モデムＫとモデムＪ（又はモデムＬ）との間の１対１の通信速度ｖを通知する（ステップＳ１４）。すなわち、この場合にはネットワークグループ４が通信時間を独占できるので、１対１の通信速度ｖがそのまま通知される。なお、この１対１の通信速度ｖは、通信相手となるモデムＪ又はＬから受信する信号のＳ／Ｎ比に基づいて、安定した通信品質を維持することが可能な最大限の速度として決定される。

一方、他にネットワークグループが存在する場合には、モデムＫは、１対１の通信速度ｖを、ネットワークグループの全数ｎで除した値を端末機器４３に通知する（ステップＳ１３）。即ち、図１の構成において全てのネットワークグループ１〜４が立ち上がっている場合は、１対１の通信速度ｖの１／４の値が、モデムＫから端末機器４３に通知される。この値は、均等に時分割を行う場合における通信速度の最低保証値となる。

以上のようにして、端末機器４３には、全体マスターによるパターン１の管理に対応した、実際に使用可能な通信速度の情報が提供される。そして、この情報を端末機器４３のディスプレイ等に表示することにより、使用者は事前に、どのようなサービスを良好な通信品質で受けることが可能かを、判断することができる。

《パターン２》
次に、パターン２の処理について図８を参照して説明する。図８において、モデムＫは、自己の周辺に存在するネットワークグループすなわち、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて検知するとともに、そのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループを検知する（ステップＳ２１）。
そして、モデムＫは、自ネットワークグループ４の他にネットワークグループが存在するか否かを判断する（ステップＳ２２）。

ここで、他にネットワークグループが存在しない場合、モデムＫは、端末機器４３に対して、モデムＫとモデムＪ（又はモデムＬ）との間の１対１の通信速度ｖを通知する（ステップＳ２５）。すなわち、この場合にはネットワークグループ４が通信時間を独占できるので、１対１の通信速度ｖがそのまま通知される。

他にネットワークグループが存在する場合には、モデムＫは、その中で実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループがあるか否かを判断し（ステップＳ２３）、無い場合には１対１の通信速度ｖを使用可能な最大値として端末機器４３に通知する（ステップＳ２６）。すなわち、この場合にはネットワークグループ４が通信時間を独占できるので、１対１の通信速度ｖが使用可能最大値となる。一方、アクティブなネットワークグループある場合には、モデムＫは、その数ｍで１対１の通信速度ｖを除した値を、使用可能な最大値として端末機器４３に通知する（ステップＳ２４）。なお、この数ｍには、自ネットワークグループ４を含めるものとする。

以上のようにして、端末機器４３には、全体マスターによるパターン２の管理に対応した、実際に使用可能な通信速度の情報が提供される。そして、この情報をディスプレイ等に表示することにより、使用者は事前に、どのようなサービスを良好な通信品質で受けることが可能かを、判断することができる。また、アクティブなネットワークグループのみを考慮とした通信速度情報の提供であるため、全帯域幅の有効利用を図ることができる。

《パターン３》
次に、パターン３の処理について図９を参照して説明する。図９において、モデムＫは、自己の周辺に存在するネットワークグループすなわち、ネットワークグループ１〜４のうち立ち上がっているグループをすべて検知するとともに、そのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループを検知する（ステップＳ３１）。また、モデムＫは、アクティブな各ネットワークグループについて、割り当てられている使用可能帯域幅（使用可能通信時間）αと、実際に使用している実使用帯域幅（実使用通信時間）βとを検知する。

そして、モデムＫは、自ネットワークグループ４の他にネットワークグループが存在するか否かを判断する（ステップＳ３２）。
ここで、他にネットワークグループが存在しない場合、モデムＫは、端末機器４３に対して、モデムＫとモデムＪ（又はモデムＬ）との間の１対１の通信速度ｖを通知する（ステップＳ３６）。すなわち、この場合にはネットワークグループ４が通信時間を独占できるので、１対１の通信速度ｖがそのまま通知される。

他にネットワークグループが存在する場合には、モデムＫは、その中で実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループがあるか否かを判断し（ステップＳ３３）、無い場合には１対１の通信速度ｖを使用可能な最大値として端末機器４３に通知する（ステップＳ３７）。すなわち、この場合にはネットワークグループ４が通信時間を独占できるので、１対１の通信速度ｖが使用可能最大値となる。

一方、アクティブなネットワークグループがある場合、モデムＫは、その各ネットワークグループについて帯域使用割合（β／α）をチェックし、アクティブなネットワークグループが全体として、１対１の通信速度帯域幅を全て使用しているか否かを判断する（ステップＳ３４）。そして、全て使用している場合には、モデムＫは、アクティブなネットワークグループの数ｍで１対１の通信速度ｖを除した値を、使用可能な最大値として端末機器４３に通知する（ステップＳ３８）。なお、この数ｍには、自ネットワークグループ４を含めるものとする。

また、１対１の通信速度帯域幅を全て使用していなかった場合、すなわち、アクティブなネットワークグループの少なくとも１グループにおいて時分割で割り当てられた通信時間に空き時間があれば、それを他のグループに割り当てる。具体的には、例えばモデムＫから見た他のネットワークグループ１〜３が全てアクティブであり、かつ、それぞれの帯域使用割合が（β１／α１）、（β２／α２）、（β３／α３）とすると、１対１の通信速度ｖに以下の式（１）による係数ｐを乗じたものが、端末機器４３に通知される使用可能な最大値となる。
ｐ＝（１／ｍ）＋（１／ｍ）・｛１−（β１／α１）｝＋（１／ｍ）・｛１−（β２／α２）｝＋（１／ｍ）・｛１−（β３／α３）｝ ．．．（１）

以上のようにして、端末機器４３には、全体マスターによるパターン３の管理に対応した、実際に使用可能な通信速度の情報が提供される。そして、この情報をディスプレイ等に表示することにより、使用者は事前に、どのようなサービスを良好な通信品質で受けることが可能かを、判断することができる。また、アクティブなネットワークグループのみを考慮し、かつ、空き時間も考慮した通信速度情報の提供であるため、全帯域幅の一層の有効利用を図ることができる。

なお、以上の処理動作は、モデムＫとモデムＪ（又はモデムＬ）との間の通信について説明したが、他のネットワークグループ内のモデム間通信（データ通信）についても同様であり、端末機器１３，１４，２３，２４，３３，３４及び４４が接続されている各モデムは、使用可能な通信速度を対応する端末機器に通知することができる。

図１０は、図１のネットワークグループ構成における、上記のような全体マスターによる通信時間の割り当て又は、各モデムによる通信速度情報の提供を円グラフで概念的に示す図である。すなわち、パターン１でネットワークグループ１〜４が立ち上がっているとすれば、（ａ）に示すように、通信時間（又は帯域幅）はネットワークグループ１〜４に対して１／４ずつ均等に割り付けられる。また、通信速度情報の提供については、各モデムから端末機器に対して１対１の通信速度ｖの１／４の値が通知される。

次に、パターン２でネットワークグループ１，２がアクティブであるとすると、（ｂ）に示すように、アクティブでないネットワークグループ３，４に対して最低限の帯域幅が残され、それ以外はアクティブなネットワークグループ１，２で２等分される。また、ネットワークグループ１，２，４がアクティブであるとすると、（ｃ）に示すように、アクティブでないネットワークグループ３に対して最低限の帯域幅が残され、それ以外はアクティブなネットワークグループ１，２，４で３等分される。

一方、通信速度情報の提供に関しては、現状が（ｂ）の状態であれば、アクティブなネットワークグループ１，２のモデムから端末機器に対して、１対１の通信速度ｖの１／２の通信速度が、使用可能最大値として通知される。なお、正確にはネットワークグループ３，４用に残した帯域幅相当の通信速度を、ｖから減じた値の１／２が通知されるべきである（そうしてもよい。）が、上記帯域が比較的小さいため、その誤差は小さい。一方、これから通信開始可能なネットワークグループ３，４のモデムから端末機器に対しては、ｍの値に自グループを含めることにより、１対１の通信速度ｖの１／３の通信速度が、使用可能最大値として通知される。

また、現状が（ｃ）の状態であれば、アクティブなネットワークグループ１，２，４のモデムから端末機器に対して、１対１の通信速度ｖの１／３の通信速度が、使用可能最大値として通知される。なお、上記と同様に、正確にはネットワークグループ３用に残した帯域幅相当の通信速度を、ｖから減じた値の１／３が通知されるべきであるが、その誤差は小さい。一方、これから通信開始可能なネットワークグループ３のモデムから端末機器に対しては、ｍの値に自グループを含めることにより、１対１の通信速度ｖの１／４の通信速度が、使用可能最大値として通知される。

そして、パターン３では、例えば（ｄ）の状態、すなわち、ネットワークグループ１〜４はすべてアクティブであり、かつ、通信時間が４等分されているが、ネットワークグループ１〜３には空き時間（空白部分）が存在するという状態から、割り当てられた通信時間に空き時間がないネットワークグループ４に対して他のネットワークグループ１〜３の空き時間を、本来の割り当て（１／４）に加算して（ｅ）の状態とすることができる。

このとき、ネットワークグループ４に割り当てられる通信時間より使用可能な通信速度は、上記式（１）より、（ｖ／４）＋（ｖ／４）・｛１−（β１／α１）｝＋（ｖ／４）・｛１−（β２／α２）｝＋（ｖ／４）・｛１−（β３／α３）｝となる。（ｄ）の状態においてネットワークグループ４（他のグループ１〜３も同様。）のモデムから端末機器には、この値が通知されることになる。

なお、上述のようなモデムの機能は、図１のような戸建ての近隣家屋によるネットワークグループの他、マンション等の集合住宅における各家のＬＡＮや、１つのビル内での独立した複数のＬＡＮ等、共通の電路から分岐した配電線を信号伝送路とする電力線通信の種々の利用形態においても同様に適用することができる。

また、図１の構成においては、全体マスターとなったモデムがネットワークグループ１〜４の通信を管理するが、仮に、全体マスターの管理に従わないネットワークグループのモデムがあったとしたら、上記のような通信速度情報の通知の意義が減殺される。従って、そのような場合には、そのモデムの要求は受け付けない、という対抗措置をとるようにしてもよい。

電力線通信により構築される複数のローカルエリアネットワークグループを示す接続図である。 図１の各モデムにおける、電力線通信に関する内部回路構成の一例を示すブロック図である。 図１の各モデムによって構成されるトポロジーの一例を示す図である。 全体マスターのモデムによって行われる管理の処理におけるパターン１のフローチャートである。 全体マスターのモデムによって行われる管理の処理におけるパターン２のフローチャートである。 全体マスターのモデムによって行われる管理の処理におけるパターン３のフローチャートである。 各モデムによって行われる通信速度の通知の処理におけるパターン１のフローチャートである。 各モデムによって行われる通信速度の通知の処理におけるパターン２のフローチャートである。 各モデムによって行われる通信速度の通知の処理におけるパターン３のフローチャートである。 図１のネットワークグループ構成における、全体マスターによる通信時間の割り当て又は、各モデムによる通信速度情報の提供を、円グラフで概念的に示す図である。

符号の説明

１〜４ ネットワークグループ
７ 低圧配電線
１３，１４，２３，２４，３３，３４，４３，４４ 端末機器
７１〜７４ 屋内配電線（信号伝送路）
Ａ〜Ｌ モデム（電力線通信装置）

Claims (9)

1. 共通の電路から分岐した配電線を信号伝送路とする複数のネットワークグループ内にそれぞれ設けられる電力線通信装置のうちの任意の１つであって、
   実際に通信相手となる自ネットワークグループ内の他の電力線通信装置との間での１対１の通信速度を把握し、これに基づいて、電力線通信を行う各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な通信速度を通知する機能を有することを特徴とする電力線通信装置。
2. 自己の周辺に存在するネットワークグループの数ｎを検知し、前記１対１の通信速度をｎで除した通信速度を通知する機能を有する請求項１記載の電力線通信装置。
3. 自己の周辺に存在するネットワークグループのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループの数ｍを検知し、前記１対１の通信速度をｍで除した通信速度を通知する機能を有する請求項１記載の電力線通信装置。
4. 前記アクティブなネットワークグループの少なくとも１グループにおいて時分割で割り当てられた通信時間に空き時間があれば、当該空き時間に相当する通信速度を、前記１対１の通信速度をｍで除した通信速度に加算して、通知する機能を有する請求項３記載の電力線通信装置。
5. 共通の電路から分岐した配電線を信号伝送路とする複数のネットワークグループ内にそれぞれ設けられた電力線通信装置を用いた電力線通信方法であって、
   前記電力線通信装置のうち１台が管理装置となって、各ネットワークグループにおける通信を時分割で管理し、
   前記電力線通信装置の各々は、実際に通信相手となる自ネットワークグループ内の他の電力線通信装置との間での１対１の通信速度を把握し、これに基づいて、電力線通信を行う各ネットワークグループの時分割によって自ネットワークグループに割り当て可能な通信速度を通知する
   ことを特徴とする電力線通信方法。
6. 前記管理装置としての電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループの数ｎを検知し、時分割の通信時間を、ｎグループに均等に割り当てる請求項５記載の電力線通信方法。
7. 前記管理装置としての電力線通信装置は、自己の周辺に存在するネットワークグループのうち実際に通信を行っているアクティブなネットワークグループの数ｍを検知し、時分割の通信時間を、ｍグループに均等に割り当てる請求項５記載の電力線通信方法。
8. 前記管理装置としての電力線通信装置は、アクティブなネットワークグループの少なくとも１グループにおいて時分割で割り当てられた通信時間に空き時間があれば、それを他のグループに割り当てる請求項７記載の電力線通信方法。
9. 前記管理装置としての電力線通信装置は、現在アクティブでないネットワークグループの各々に対しても、通信開始に最低限必要な帯域幅を残しておく請求項７又は８に記載の電力線通信方法。

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