JP2007311894A - 電力線通信ネットワークグループ及び電力線通信ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電力線への通信信号の漏れを防止しつつ、より高速な電力線通信を実現することができる。
【解決手段】電力線１０に接続される分岐部５と、この分岐部５に接続される複数の支線電力線１０ａ−１とを備えた電力線通信ネットワークグループ。前記支線電力線１０ａ−１には、通信信号が前記電力線１０に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルター１４が配設されており、且つ前記ブロッキングフィルター１４の下流側において、前記支線電力線１０ａ−１が通信線１５により互いに結線されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は電力線通信ネットワークグループ及び電力線通信ネットワークシステムに関する。

電力線通信（ＰＬＣ:Power Line Communication）は、電力線を信号伝送路として通信を行う技術であり、例えば、特許文献１に記載されている。

図３は、電力線通信ネットワークシステムの一例を示している。なお、図３では、分かり易くするために、例えば集合住宅における家庭Ａについてのみ全体構成を示しているが、電力線１０には同様の構成が複数接続されている。

外部のインターネットに接続された光ファイバ１は、光電気変換装置２に接続されている。光電気変換装置２には、信号線Ｓ１が接続され、この信号線Ｓ１には、例えば、ＷＡＮ側であるＡＤＳＬ回線として集合住宅の各家庭に設けられたブロードバンドルータ３が接続されている。光ファイバ１が光電気変換装置２を介さずに、直接、集合住宅の各家庭に設けられたブロードバンドルータ３に接続される場合もある。

ブロードバンドルータ３には、ＬＡＮ側である信号線Ｓ２を通じて、親モデム（親機となる電力線通信装置）ａ１が接続されている。

電力線１０には、変圧器（図示せず）により三相交流の中圧電圧（例えば、６ｋＶ）から変換された低電圧（例えば、２００Ｖ）が配電され、この電力線１０は、電力量計４及び分電盤５を介して、各家庭内の宅内電力線１０ａ、１０ｂに繋がっている。

各家庭には、部屋等に対応した数の複数のユニットケーブル１１が配設されており、各ユニットケーブル１１は、前記分電盤５内に配設された分岐ブレーカー１２に、その一端が接続された宅内電力線１０ａ−１と、この宅内電力線１０ａ−１の他端に接続された分岐具１３と、この分岐具１３に接続される複数の宅内電力線１０ａ−２と、前記分岐具１３を絶縁可能に覆うモールド部２０とで構成されている。宅内電力線１０ａ−２には電源コンセント７、７、…が適宜設けられており、この電源コンセント７には、親モデムａ１、端末装置であるパーソナルコンピュータ６が接続された子モデム（子機となる電力線通信装置）ａ２、ａ３が接続されている。

各家庭における電力線通信ネットワーク（ＬＡＮ）は、それぞれ別個のネットワークグループとして運用される。ただし、各家庭における電力線通信ネットワークグループで信号伝送路として使用される宅内電力線１０ａ（１０ａ−１、１０ａ−２）、１０ｂ（１０ｂ−１）は、前記電力量計４及び分電盤５を介して共通の電力線１０に接続されている。

特開平１０−１４５２６５号公報

集合住宅の各住戸や一戸建ての近隣家屋等、電力線１０に複数の宅内電力線１０ａ、１０ｂが接続されている場合、それぞれ独立して宅内で電力線通信を行おうとしても、共通する電力線（配電線）１０を通じてお互いの信号が干渉し合うおそれがある。

すなわち、共通する電力線１０を介して２以上の電力線通信ネットワークグループが構築されている場合、一方の宅内の電力線通信ネットワークグループ（ＬＡＮ）内での通信信号は、共通の電力線１０を介して、他方の宅内の電力線ネットワークグループ（ＬＡＮ）に届いてノイズとなる。また、逆に、他方の宅内の電力線通信ネットワークグループ（ＬＡＮ）内での通信信号も、一方の宅内の電力線ネットワークグループ（ＬＡＮ）にとってノイズとなる。

したがって、共通する電力線を介して２以上の電力線通信ネットワークグループが構築されている場合、それぞれのネットワークグループ内の本来の電力線通信に用いられている信号のＳＮ比が低下し、通信品質が劣化する。

そこで、電力線通信に際し、親モデムが、隣接するネットワークグループを検出すると、当該ネットワークグループ間でネゴシエーションを行い、互いのモデムの送信ゲインを抑制することによって、前記ネットワークグループ間のアイソレーションを確立することが考えられる（干渉回避策１）。このアイソレーションが確立されると、隣接するネットワークグループが見えなくなる（隣接するネットワークからの信号のレベルが閾値よりも小さくなることから、自ネットワークの電力線通信装置の受信部が当該信号を‘信号’として認識しない）ので、このアイソレーション確立以降は隣接ネットワークグループとの干渉とは無関係に電力線通信を行うことができる。

また、同様にして、親モデムが、隣接するネットワークグループを検出すると、ネットワークグループ間で通信時間を分かち合うことで干渉を回避することも考えられる（干渉回避策２）。

しかしながら、親モデムは、一般に直交化周波数多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Domain Multiplex）とよばれる変調方式で変調を行っているが、このＯＦＤＭでは、送信ゲインが小さくなると、一般に通信速度が単独運転時に比べると小さくなることから、前述した干渉回避策１において干渉回避のために送信ゲインを抑制すると通信速度が小さくなってしまう。同様に、干渉回避策２においても、通信時間を他のネットワークグループと分かち合うことから、全体として通信速度が小さくなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電力線への通信信号の漏れを防止しつつ、より高速な電力線通信を実現することができる電力線通信ネットワークシステムを提供することを目的としている。

本発明の電力線通信ネットワークグループ（以下、単にネットワークグループともいう）は、電力線に接続される分岐部と、この分岐部に接続される複数の支線電力線とを備えた電力線通信ネットワークグループであって、
前記支線電力線には、通信信号が前記電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されており、且つ
前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることを特徴としている。

本発明のネットワークグループでは、当該ネットワークグループの分岐部に接続された複数の支線電力線に、通信信号が電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されているので、ネットワークグループ内での通信信号が分岐部及び電力線を経由して他に漏れるのが防止される。また、逆に、外部からの通信信号やノイズが自家に伝搬するのを防止することもできる。

一方、本発明のネットワークグループでは、前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることから、ネットワークグループ内における電力線通信は前記通信線により行うことができる。

したがって、隣家からの通信信号や外部からのノイズに干渉されることなく、ネットワークグループ内において高品質の通信を行うことができる。この場合に、本発明のネットワークグループでは、前述した干渉回避策１〜２とは異なり、送信ゲインを抑制したり（干渉回避策１）、ネットワークグループ間で通信時間を分かち合う（干渉回避策２）ことなく干渉を回避することができるので、高速な電力線通信を実現することができる。

前記通信線に商用周波数の電圧を遮断するためのフィルターが配設されているのが好ましい。この場合、支線電力線同士を結線する通信線に、商用周波数の電圧を遮断するためのフィルターが配設されていることから、前記通信線には通信信号だけが伝達され、その結果、電力ロスを抑制することができる。

前記通信線が、分岐点を形成することなく互いに結線されているのが好ましい。この構成によれば、分岐点において通信信号の電気エネルギーが各分岐線に分散されることがないので、当該分岐点における通信信号の減衰を防止することができる。その結果、高品質の電力線通信を実現することができる。

前記通信線にインピーダンスマッチング素子が配設されているのが好ましい。この構成によれば、通信線と電力線とのインピーダンスを整合させることができ、これにより、前記通信線と電力線との接続部分における信号の反射を防止して、当該信号の減衰を防ぐことができる。その結果、高品質の電力線通信を実現することができる。

前記支線電力線がユニットケーブルを含んでいるのが好ましい。この場合、ネットワークグループ内における配線作業を簡略化及び省力化することができる。

前記通信線が、前記支線電力線に沿って配設されているのが好ましい。この構成によれば、配線ルートを共有することができることから、配線作業を容易に行うことができる。

また、本発明の電力線通信ネットワークシステム（以下、単にネットワークシステムともいう）は、共通の電力線に複数の電力線通信ネットワークグループが接続された電力線通信ネットワークシステムであって、
前記複数の電力線通信ネットワークグループは、それぞれ、前記電力線に接続される分岐部と、この分岐部に接続された複数の支線電力線とを備えており、
前記支線電力線には、通信信号が前記電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されており、且つ
前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることを特徴としている。

本発明のネットワークシステムでは、当該ネットワークシステムを構成する、共通の電力線に接続された複数のネットワークグループにおける分岐部に接続された複数の支線電力線に、通信信号が電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されているので、ネットワークグループ内での通信信号が分岐部及び電力線を経由して他のネットワークグループに漏れるのが防止される。また、逆に、外部からの通信信号やノイズが自家に伝搬するのを防止することもできる。

一方、本発明のネットワークグループでは、前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることから、ネットワークグループ内における電力線通信は前記通信線により行うことができる。したがって、隣家からの通信信号や外部からのノイズに干渉されることなく、ネットワークグループ内において高品質の通信を行うことができる。

本発明のネットワークグループ及びネットワークシステムによれば、電力線への通信信号の漏れを防止しつつ、より高速な電力線通信を実現することができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のネットワークグループ及びネットワークシステムの実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るネットワークシステムを示す説明図である。なお、図１において、前述した図３に示される例と同じ構成又は要素には、同一の符号を付しており、かかる構成又は要素についての重複する説明は省略する。

本発明のネットワークシステムでは、支線電力線を構成するユニットケーブル１１と分岐部である分電盤５との間の電力線（支線電力線）であって、一端が前記分電盤５内に配設された分岐ブレーカー１２に接続され、他端が前記ユニットケーブル１１の分岐具１３に接続された電力線１０ａ−１に、通信信号の伝搬を防止するためのブロッキングフィルター１４が配設されている。このブロッキングフィルター１４は、電力線１０ａ−１を通して通信信号が分電盤５の方へ伝搬するのを防止するとともに、隣接するネットワークグループ（隣家）からの電力線を通した通信信号や外部からのノイズが自ネットワークグループに伝搬するのを防止するものであり、例えば、ローパスフィルターにて構成することができる。かかるブロッキングフィルター１４によって、通常、２〜３０ＭＨｚの周波数帯域の通信信号の伝搬を防止することができる。

また、各ネットワークグループにおける各ユニットケーブル１１の分岐具１３と分電盤５との間の前記電力線１０ａ−１に沿って通信線１５が配設されるとともに、当該通信線１５が互いに結線されている。換言すれば、前記ブロッキングフィルター１４の下流側（電源コンセント等の末端側ないしは分電盤５と反対側）において、電力線１０ａ−１が通信線１５により互いに結線されている。これにより、各ネットワークグループ内における電力線通信は前記通信線１５により行うことができる。また、電力線１０ａ−１に沿って通信線１５を配設することにより、配線ルートを共有することができることから、配線作業を容易に行うことができる。

以上より、隣接するネットワークグループ（隣家）からの通信信号や外部からのノイズに干渉されることなく、各ネットワークグループ内において高品質の通信を行うことができる。

本実施の形態では、各ユニットケーブル１１の分岐具１３と分電盤５との間の電力線に沿って配設した通信線１５に、商用周波数の電圧を遮断するためのフィルター１６が配設されている。これにより、前記通信線１５に通信信号だけ伝達させることができ、その結果、電力ロスを抑制することができる。前記フィルター１６としては、例えばハイパスフィルターを用いることができる。

また、本実施の形態では、前記通信線１５にインピーダンスマッチング素子１７が配設されている。これにより、通信線１５とユニットケーブル１１の分岐具１３からの電力線１０ａ−１とのインピーダンスを整合させることができ、その結果、前記通信線１５と電力線１０ａ−１との接続部分における信号の反射を防止して、当該信号の減衰を防ぐことができる。したがって、高品質の電力線通信を実現することができる。前記インピーダンスマッチング素子１７としては、例えば、変成器を用いることができ、この場合、当該変成器の１次と２次の巻数比を調整することで、１次側、２次側のインピーダンスを調整することができる。

なお、図１では、簡単のために２つのユニットケーブル１１しか図示していないが、３以上のユニットケーブル１１が分電盤５に接続される場合、図２に示されるように、前記通信線１５が、分岐点を形成することなく互いに結線されているのが好ましい。換言すれば、ユニットケーブル１１ａとユニットケーブル１１ｃとを結ぶ通信線１５の途中から、残りのユニットケーブル１１ｂに至る通信線１５が延びているのではなく、複数の通信線１５が一筆書きの要領で結線されているのが好ましい。この構成によれば、分岐点において通信信号の電気エネルギーが各分岐線に分散されることがないので、当該分岐点における通信信号の減衰を防止することができる。その結果、高品質の電力線通信を実現することができる。

また、図１〜２に示される実施の形態では、通信線が支線電力線に沿って配設されているが、配線ルートを容易に確保することができる場合は、支線電力線同士を、より短いルートの通信線で結線することもできる。例えば、図１において、２つのユニットケーブル１１のモールド部２０が近接して配設されている場合は、支線電力線１０ａ−１のａ点とｂ点とを直接に通信線１５で結線することもできる。

本発明の電力線通信ネットワークシステムの一実施の形態を示す説明図である。 本発明の電力線通信ネットワークシステムの他の実施の形態を示す説明図である。 従来の電力線通信ネットワークシステムの一例を示す説明図である。

符号の説明

４ 電力量計
５ 分電盤（分岐部）
６ パーソナルコンピュータ（端末装置）
７ 電源コンセント
１０ 電力線
１１ ユニットケーブル
１３ 分岐具
１４ ブロッキングフィルター
１５ 通信線
１６ フィルター
１７ インピーダンスマッチング素子
２０ モールド部

Claims (7)

1. 電力線に接続される分岐部と、この分岐部に接続される複数の支線電力線とを備えた電力線通信ネットワークグループであって、
   前記支線電力線には、通信信号が前記電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されており、且つ
   前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることを特徴とする電力線通信ネットワークグループ。
2. 前記通信線に商用周波数の電圧を遮断するためのフィルターが配設されている請求項１に記載の電力線通信ネットワークグループ。
3. 前記通信線が、分岐点を形成することなく互いに結線されている請求項１〜２のいずれかに記載の電力線通信ネットワークグループ。
4. 前記通信線にインピーダンスマッチング素子が配設されている請求項１〜３のいずれかに記載の電力線通信ネットワークグループ。
5. 前記支線電力線がユニットケーブルを含んでいる請求項１〜４のいずれかに記載の電力線通信ネットワークグループ。
6. 前記通信線が、前記支線電力線に沿って配設されている請求項１〜５のいずれかに記載の電力線通信ネットワークグループ。
7. 共通の電力線に複数の電力線通信ネットワークグループが接続された電力線通信ネットワークシステムであって、
   前記複数の電力線通信ネットワークグループは、それぞれ、前記電力線に接続される分岐部と、この分岐部に接続された複数の支線電力線とを備えており、
   前記支線電力線には、通信信号が前記電力線に伝搬するのを防止するためのブロッキングフィルターが配設されており、且つ
   前記ブロッキングフィルターの下流側において、前記支線電力線が通信線により互いに結線されていることを特徴とする電力線通信ネットワークシステム。

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