JP2009027327A - データ送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クライアント端末間で映像ストリームを伝送中に、管理端末の電源が切られるなどして管理端末が動作しなくなった場合でも、クライアント間の同期を保ち、再びネットワークが構築されるまで映像ストリームを途切れることなく伝送できるデータ送受信装置を提供する。
【解決手段】ＢＣＨを検出した場合は、各クライアント端末のＣＰＵ１１はＢＣＨ中に付加されている管理端末１の基準時刻情報に基づいて基準時刻の補正を実施する（Ｓ５１）。ＢＣＨを検出できず、さらに、自機の内部時刻がＢＣＨ受信時刻になるまで検出動作を繰り返しても、ＢＣＨが検出されなかった場合は（Ｓ５２）、各クライアント端末のＣＰＵ１１は、その旨をＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８、およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に通知し、内部の基準時刻を、前回までに計測した誤差情報に基づいて生成するように指示する。
【選択図】図１０

Description

本発明はデータ送受信装置に関し、特に、無線通信あるいは高速ＰＬＣ（Power Line Communication）などのネットワークシステムにおいて映像ストリーム等のデータを送受信するデータ送受信装置に関する。

昨今の無線通信、あるいは高速ＰＬＣなどのネットワークシステムの高速化に伴い、これらのシステムを用いて家庭内の映像ネットワークを構築する研究がなされている。無線通信、あるいは高速ＰＬＣなどを用いて、映像あるいは音声などのリアルタイム性を要求されるデータを送受信するためには、映像、音声を途切れなくスムーズに伝送するために、予め送信するデータの伝送帯域を確保した上で伝送する必要がある。そのため、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等では、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を採用し、データの伝送帯域を予め確保してデータを伝送する方式なども導入されつつある。具体的には、例えばＡＲＩＢ（社団法人電波産業会）にて標準規格化されたＨｉＳＷＡＮａ（High Speed Wireless Access Networking Type a：ARIB STD-T70 1.0版）などがある。

以下、上記ＨｉＳＷＡＮａ規格に採用されたＴＤＭＡ方式の概要を簡単に説明する。ＨｉＳＷＡＮａで採用されたＴＤＭＡ方式は、管理端末と呼ばれる１台の端末（データ送受信装置）によりネットワーク内の各端末（データ送受信装置）が管理される。なお、管理端末により管理される端末をクライアント端末と呼称する。

管理端末は、ネットワーク全体の時刻同期を管理するために、Ｂｅａｃｏｎ信号と呼ばれるパケットデータ（以下、ＢＣＨ：Broadcast CHannelと表記）を予め定められた周期で同報通信する（ＨｉＳＷＡＮａでは２ｍｓ周期）。

ネットワーク内に配置された各クライアント端末は、ＢＣＨを受信すると、それを基準に、端末内の基準時刻情報をリセットするとともに、管理端末より送信される各種制御パケットの受信準備を開始する。管理端末は、ＢＣＨ送出後、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータ送信スケジュールを含むネットワークシステム制御用のパケットデータ（以下、ＦＣＨ：Frame CHannelと表記）を、各クライアント端末に対して同報通信する。

上記ＦＣＨには、ネットワークに接続された各クライアント端末のデータ送信、および受信のスケジュール情報（データの送受信スロット情報（送受信開始タイミング情報、データ送受信時間情報など））が付加され送信される。各クライアント端末は、ＦＣＨを受信すると、自端末がデータを受信するタイミングおよび自端末がデータを送信するタイミングを検出する。

管理端末は、ＦＣＨの送信に引き続き、各クライアント端末に対して送信要求受信通知のパケットデータ（以下、ＡＣＨ：Access feedback CHannelと表記）を送信する。管理端末より、上記ＢＣＨ、ＦＣＨ、ＡＣＨの各パケットデータの送信が完了すると、ＦＣＨにて通知されたスケジュールに基づき各クライアント端末はパケットデータの受信、および送信動作を開始する（以下、各端末間でデータの送受信を行う期間をＴＣＨと表記）。

ＴＤＭＡ方式では、管理端末は送信したいデータを持つクライアント端末についてのみデータ送信スロットをスケジューリングする。従って、送信したいデータを持つクライアント端末は、管理端末に対して自端末のデータを送信するためのスロットを割り振るよう要求する必要がある。上記ＨｉＳＷＡＮａ規格で採用されたＴＤＭＡ方式では、各クライアント端末より送信リクエストを受け付けるため、１Ｂｅａｃｏｎ周期内（以下、１フレームと表記）の最後に、各端末からの上記送信スロット要求リクエスト（帯域割り当て要求）を受け付けるためのＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）期間（以下、ＲＣＨ：Random access CHannel期間と表記）を準備している。

管理端末は、ＲＣＨ期間に上記送信スロット要求リクエストを受け取った端末に対しては、次のＢｅａｃｏｎ周期内のＡＣＨにて帯域割り当て要求を受け取った旨を通知する。

次に、上述したＨｉＳＷＡＮａ規格をベースとしたＴＤＭＡ方式を、例えば高速ＰＬＣに適用した従来のデータ送受信装置におけるシステム構成について説明する。

一般に、無線ＬＡＮや高速ＰＬＣをベースとしたデータ送受信装置では、クライアント端末間でデータの送受信を実施する際は、管理端末経由でデータの送受信を実施する。具体的には、第１のクライアント端末から第２のクライアント端末にデータを送信する際は、第１のクライアント端末は管理端末に対して送信データを送り、データを受け取った管理端末は第２のクライアント端末に受信したデータを送信する。この場合、第１のクライアント端末から第２のクライアント端末に対してのデータの送信であるにもかかわらず、管理端末を経由するため、限られた帯域を２倍使用することになる。

このような問題を解決するため、クライアント端末間で直接にデータの送受信を実施する方法がある。すなわち、ＴＤＭＡ方式では、先に説明したように、管理端末と各クライアント端末間の同期は、定期的に管理端末から出力されるＢｅａｃｏｎ信号によって確保されている。従って、スケジューリングの概念を拡張することにより同期の取れたクライアント端末間の直接通信が可能となる。

例えば、特許文献１では、無線ネットワーク上で、特定の無線端末が管理端末（マスタ）として動作し、全ての無線端末が管理端末に同期して動作するのではなく、アドホックネットワークを構成して、近隣の無線端末間で自律分散的に同期を取る同期方式が開示されている。

特開２００５−３４１１４８号公報

しかしながら、高速ＰＬＣを家庭内で使用するＡＶ（Audio Visual）機器などに内蔵した場合、以下のような問題が発生する。例えば、居間に置かれたＡＶレコーダをクライアント端末の１つとし、再生された映像ストリームを他のクライアント端末である寝室に置かれたＴＶ（Television）システムに送信中に、管理端末である、居間にあるＴＶシステムの電源コンセントがユーザーによって抜かれた場合を考える。

この場合、管理端末である居間にあるＴＶシステムの電源が切られたため、ＰＬＣネットワークとしてはＢＣＨ、ＦＣＨ等の制御フレーム情報を送信する管理端末がなくなり、各クライアント端末間の同期が取れなくなるとともに、スケジュールデータが受信できなくなるため、居間にあるＡＶレコーダと寝室にあるＴＶシステムとの間の映像ストリームの送受信が中断するといった問題点があった。

例えば、特許文献１で述べられている自律分散型のアドホックネットワークでは、近隣端末間の同期を取ることはできるが、映像ストリームなどのリアルタイム性の要求されるデータを伝送する場合、送信される映像ストリームの送信帯域が確保されるとは限らないので、表示画像が一時的に止まる、あるいは乱れるといった問題が発生する。

また、特許文献１の技術では、各クライアント端末が同期を取るために、タイムスロット（スーパーフレームを６４個に分割したものの１つ）内に、自己のビーコン送信位置が設定され、一定周期でビーコンが送信される。そのため、データを送信しない端末も一定周期でビーコンを送出するため送信帯域が必要となり、送信帯域を無駄に使用してしまうといった問題点があった。

特に高速ＰＬＣでは１ＯＦＤＭシンボルのシンボル長が長く設定されている場合が多い。従って、ネットワークに接続されている各クライアント端末が一定周期でビーコンを送出した場合、同期を取るためのオーバーヘッド（無駄な帯域使用）期間が長くなるといった問題点があった。例えば、１ＯＦＤＭシンボル長を５０μｓとし、プリアンブルを４シンボル、ペイロードを１シンボルとした場合でも、１クライアント端末あたり少なくともビーコン送出に２５０μｓの伝送再域を使用することになる。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、クライアント端末間でデータの送受信が実施可能なネットワークを構成するデータ送受信装置において、クライアント端末間で映像ストリームを伝送中に、管理端末の電源が切られるなどして管理端末が動作しなくなった場合でも、クライアント間の同期を保ち、再びネットワークが構築されるまで映像ストリームを途切れることなく伝送できるデータ送受信装置を提供することにある。

本発明に係る請求項１記載のデータ送受信装置は、ネットワークシステムの複数の端末のそれぞれに含まれるデータ送受信装置であって、前記複数の端末は、他の端末を管理する管理端末と、該管理端末により管理されるクライアント端末を複数含み、前記管理端末より出力されるスケジュール情報に基づいて前記複数の端末間でのデータの送受信が実行され、前記データ送受信装置は、前記管理端末より出力される同期情報および前記スケジュール情報を検出する制御情報検出部と、前記制御情報検出部から出力される検出結果に基づいて前記データ送受信装置内の基準時刻を補正する基準時刻補正手段と、前記管理端末より出力された前記スケジュール情報に基づいて前記データの受信タイミングを生成するタイミング生成部と、を備え、前記同期情報および前記スケジュール情報の少なくとも一方が受信できなかった場合、前回までに受信したスケジュール情報に基づいて前記タイミング生成部を制御するとともに、前回までに受信した前記スケジュール情報に基づいて検出したクロックの誤差情報を用いて前記基準時刻を補正する。

本発明に係る請求項１記載のデータ送受信装置によれば、同期情報およびスケジュール情報の少なくとも一方が受信できなかった場合、前回までに受信したスケジュール情報に基づいてタイミング生成部を制御するとともに、前回までに受信した前記スケジュール情報に基づいて検出したクロックの誤差情報を用いて基準時刻を補正するので、クライアント端末間でデータの伝送中に管理端末の電源などが切れた場合でも、クライアント間の同期を保ち、再びネットワークが構築されるまでデータを途切れることなく伝送できる。

＜Ａ．実施の形態＞
＜Ａ−１．ネットワークシステムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るデータ送受信装置を備えた高速ＰＬＣネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。なお、以下においては、データ送受信装置を端末と呼称する。

図１に示すように、当該高速ＰＬＣネットワークシステムは、ネットワーク全体を管理する管理端末１、ＰＬＣネットワークシステムに接続されたクライアント端末Ａ３、クライアント端末Ｂ５およびクライアント端末Ｂ７と、信号ラインともなる電灯線９とを備え、管理端末１、クライアント端末Ａ３、クライアント端末Ｂ５およびクライアント端末Ｂ７と電灯線９との間は、それぞれ電源コンセント２、４、６および８によって電気的に接続されている。

なお、図１に示された高速ＰＬＣネットワークシステムの構成は、本発明のデータ送受信装置が適用できるシステム構成の一例であり、本発明のデータ送受信装置は、他の構成を持つ高速ＰＬＣネットワークシステム、無線ＬＡＮを用いたネットワークシステム、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を用いたネットワークシステムなどの他のシステムにも適用可能である。

＜Ａ−２．ネットワークシステムの概略動作＞
次に、図１を用いて高速ＰＬＣネットワーク内での管理端末１の動作を中心として、当該ネットワークシステムの概略動作について説明する。なお、実施の形態では、ＭＡＣ（Media Access Control）方式として、従来技術として説明したＨｉＳＷＡＮａ規格で採用されたＴＤＭＡ方式を採用した場合を例に説明する。

＜Ａ−２−１．管理端末の動作＞
管理端末１は、最初にネットワーク全体の時刻同期を管理するために同期情報としてＢｅａｃｏｎ信号（ＢＣＨ：Broadcast CHannel）を予め定められた周期で同報通信する。ＢＣＨ送信後、管理端末１は高速ＰＬＣネットワーク内の各クライアント端末のデータ受信およびデータ送信のタイミング情報（ＦＣＨ：Frame CHannel）を同報通信する。ＦＣＨ送信後、前フレームで各クライアント端末より出力されるＲＣＨ（Random access CHannel）を受信した場合、ＲＣＨの送信クライアント端末に対して正常受信したことを通知するＡＣＨ（Access feedback CHannel）を出力する。

ＡＣＨ送信後は、ＦＣＨにて送信されたスケジュールに基づき管理端末１、クライアント端末Ａ３、クライアント端末Ｂ５およびクライアント端末Ｃ７は、各クライアント端末間でのデータの送受信を実施する。なお、ＦＣＨについては後に詳述する。

ＦＣＨでのスケジュールに基づくデータの送受信が終了すると、各クライアント端末は送信データを持っている場合はＲＣＨの期間に管理端末１に対して帯域割り当て要求を出力する。なお、ＴＤＭＡ方式を用いた上記ＢＣＨ、ＦＣＨ、ＡＣＨ、ＲＣＨ信号の送受信タイミングについては後に詳述する。

＜Ａ−２−２．クライアント端末の動作＞
次に、クライアント端末の動作について説明する。クライアント端末は、管理端末１より出力されるＢＣＨを受信すると、そのＢＣＨに基づいてクライアント端末内の基準時刻の補正を実施する。

基準時刻の補正を実施した後、各クライアント端末は管理端末１より出力されるＦＣＨに基づいて、それぞれのデータ送信タイミングおよびデータ受信タイミングをＭＡＣ部（（詳細は後述）および変復調部（図示せず）に通知する。

データ送信、および受信タイミングの通知を受けると、変復調部はＢＣＨにより補正された基準時刻情報に基づいてデータの送信および受信の準備を開始する。具体的には、データ受信の場合は、ＦＣＨに基づく受信時刻になると変復調部の高速ＰＬＣデータ復調回路部は、データ受信動作を開始し、データの先頭に予め付加されているプリアンブル情報の検出を実施する。プリアンブル情報が所定のタイミングで検出されると、高速ＰＬＣデータ復調回路部は、検出したプリアンブル情報に基づいて受信データの先頭を検出して受信データを復調し、復調したデータをＭＡＣ部に出力する。一方、所定のタイミングでプリアンプルが検出できない場合は、高速ＰＬＣデータ復調回路部はＭＡＣ部に対して受信できなかった旨を通知する。

また、データ送信の場合は、ＦＣＨに基づく送信時刻が近づくとＭＡＣ部は送信データの生成を開始する。ＭＡＣ部において送信データの生成が完了すると、変復調部の高速ＰＬＣデータ変調回路部に予め定められたタイミングで出力する。高速ＰＬＣデータ変調回路部ではＭＡＣ部より出力される送信データに対して変調を施すとともに、プリアンブル情報を付加して所定のタイミングで電灯線９に送信データを送出する。なお、ＭＡＣ部での送信動作については後に詳述する。

本実施の形態では、管理端末１は居間のＴＶシステムに内蔵され、クライアント端末Ａは寝室のＴＶシステム３に内蔵され、クライアント端末Ｂは居間のＤＶＤレコーダ５に内蔵され、クライアント端末Ｃは居間のＤＶＤレコーダ７に内蔵されている場合を例にとして以下の説明を行う。また、本発明に係るデータ送受信装置は、ＴＶシステム、ＤＶＤレコーダの内部において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイスを介して接続されているものとする。

＜Ａ−３．高速ＰＬＣ端末の構成＞
＜Ａ−３−１．データ送受信装置の構成＞
次に、図２〜図５を用いて高速ＰＬＣ端末の構成を説明する。
図２は本発明に係るデータ送受信装置を高速ＰＬＣ端末に適用した場合のデータ送受信装置１０の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、データ送受信装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２、ブリッジインターフェイス回路１３、ブリッジ用メモリ１４、ＰＬＣモデム回路１５、ＰＬＣ送信用メモリ１６、ＰＬＣ受信用メモリ１７およびＣＰＵバス１８を備えている。

ここで、ブリッジインターフェイス回路１３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２より入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２へ出力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータ、ＰＬＣモデム回路１５へ出力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータ、ＰＬＣモデム回路１５から入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータをブリッジする回路である。

また、ブリッジ用メモリ１４は、ブリッジインターフェイス回路１３に入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが、宛先ごとに振り分けられて記憶するメモリであり、ＰＬＣ送信用メモリ１６は、電灯線９（図１）を介して送出するＭＡＣフレームデータを記憶するメモリであり、ＰＬＣ受信用メモリ１７は、電灯線９を介して受信したＭＡＣフレームデータを記憶するメモリである。

そして、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２は、入力端子２０および出力端子２１を介してＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、外部からデータ送受信装置１０に入力およびデータ送受信装置１０から外部に出力する回路であり、ＰＬＣモデム回路１５は、出力端子２２を介して外部にフレームデータを送信し、また入力端子２３を介して入力されたＰＬＣフレームを受信する回路である。

一般に、高速ＰＬＣネットワークでは、電灯線９（図１）に接続された各端末を論理ポートという概念を用いて、ブリッジインターフェイス回路１３において、宛先（図１中の管理端末１、クライアント端末Ａ３、クライアント端末Ｂ５およびクライアント端末Ｃ７）ごとにデータを振り分けて、ブリッジ用メモリ１４内にキューイングする。

具体的にはＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２より入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、その行き先ごとにブリッジ用メモリ１４内に振り分けて記憶する処理である。実施の形態で説明する高速ＰＬＣを用いたネットワークシステムでは、管理端末１の内蔵されているＴＶシステムにおいて受信した映像ストリームを、クライアント端末Ｂの内蔵されているＤＶＤレコーダ５に記録しながら、ＤＶＤレコーダ５に記憶されているコンテンツを再生し、管理端末１の内蔵されている居間のＴＶシステムにて視聴するなど、各端末は複数の端末とデータの授受を実施する。従って、実施の形態に係るデータ送受信装置１０は上記ブリッジインターフェイス回路１３を必要とする。

＜Ａ−３−２．ＰＬＣモデム回路の構成＞
図３は、図２に示したデータ送受信装置１０内のＰＬＣモデム回路１５の構成を示すブロック図である。
図３に示すようにＰＬＣモデム回路１５は、ブリッジインターフェイス回路１３より入力端子３０を介して入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔデータを複数個連結してＰＬＣＭＡＣフレームデータを生成するＰＬＣ送信制御回路４０と、電灯線９（図１）を介して受信したＰＬＣＭＡＣフレームデータからＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを分離して出力端子３１を介してブリッジインターフェイス回路１３に出力するＰＬＣ受信制御回路５０とを備えている。また、ＰＬＣ送信制御回路４０は、ＰＬＣ送信用メモリ１６との間で、送信用のＭＡＣフレームデータの授受を行い、ＰＬＣ受信制御回路５０は、受信用メモリ１７との間で、ＭＡＣフレームデータの授受を行う。

＜Ａ−３−３．ＰＬＣ送信制御回路の構成＞
図４は、図３に示したＰＬＣ送信制御回路４０の構成を示すブロック図である。
図４に示すようにＰＬＣ送信制御回路４０は、ＰＬＣフレームに付加するＭＡＣヘッダを生成するＰＬＣヘッダ生成回路４０１、ブリッジインターフェイス回路１３から入力端子３０を介して入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを複数個集めて送信データを生成するパケットデータ生成回路４０２、パケットデータ生成回路４０２から出力されるデータに暗号化を施す暗号化回路４０３、後述するＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８より出力されるＢｅａｃｏｎフレームデータやスケジュールデータと、暗号化回路４０３より出力される暗号化されたデータとの切り換えを行うセレクタ４０４、セレクタ４０４より出力されるデータの先頭にＰＬＣヘッダ生成回路４０１にて生成されたＰＬＣＭＡＣヘッダを付加するヘッダ付加回路４０５、ヘッダ付加回路４０５より出力されるデータと、後述するＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９より出力されるデータとの切り換えを行うセレクタ４０６、データ送受信装置１０よりＰＬＣネットワークへ出力するデータの送出タイミングを生成するＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８、ＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９および、出力端子２２を介して外部に送信するＰＬＣフレームにＣＲＣ符号（誤り検出符号）を付加するＣＲＣ符号付加回路４１０を備えている。

ここで、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８は、送信するデータに付加するシーケンスナンバー、自機の基準時刻情報、前回の受信タイミングで、受信データが正常受信されたか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＢＣＨ、ＦＣＨ等の制御チャンネルに付加するＢｅａｃｏｎ制御データおよび１フレーム内のスケジュールデータなどを生成して出力する回路である。

また、ＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９は、再送制御時に使用する送信フレームを、ＰＬＣ送信用メモリ１６に記憶する際の書き込み制御信号を発生するとともに、再送時にＰＬＣ送信用メモリ１６内に記憶されているデータを読み出すための読み出し制御信号を発生する回路である。

＜Ａ−３−４．ＰＬＣ受信制御回路の構成＞
図５は、図３に示したＰＬＣ受信制御回路５０の構成を示すブロック図である。
図５に示すようにＰＬＣ受信制御回路５０は、受信されたＰＬＣフレームよりＭＡＣヘッダを分離しその内容を解析するＰＬＣヘッダ解析回路５０１、受信されたＰＬＣフレームに付加されたＣＲＣ情報に基づいて受信ＰＬＣフレーム内に発生した誤りを検出するＣＲＣ復号回路５０２、ヘッダ解析回路５０１より出力される暗号化の施されたデータを復号する暗号復号回路５０３、ＰＬＣフレームに付加されているスケジュール情報などの制御フレーム情報、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム情報などを分離するＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４、ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４により分離されたＰＬＣ制御フレーム情報を一時的に記憶するＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５、ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７を備えている。なお、ＰＬＣヘッダ解析回路５０１、暗号復号回路５０３およびＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４は、ＢＣＨ、ＦＣＨ等の制御フレーム情報を検出する制御情報検出部を構成している。

ここで、ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６は、ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４より出力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム情報を、一旦、ＰＬＣ受信用メモリ１７に記憶させるための制御信号を生成するとともに、ＣＲＣ復号回路５０２より出力される誤り検出結果に基づいて、ＰＬＣ受信用メモリ１７に記憶されているＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム情報の読み出し制御を実施する回路である。

また、ＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７は、ＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５に記憶されたスケジュールデータをＣＰＵ１１を介して読み込み、データ受信タイミングを生成する。なお、ＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７では、Ｂｅａｃｏｎフレーム、およびＦＣＨにて送信されるスケジュール情報の受信に失敗した場合は、受信したＰＬＣＭＡＣヘッダに付加された送信端末の時刻情報に基づき受信端末内の時刻の調整も実施する。

＜Ａ−４．送信動作＞
次に、図２〜図４を参照しつつ、図６〜図１４を用いてデータ送受信装置１０の送信時の動作について説明する。なお、本実施の形態では従来例と同様に、ＰＬＣネットワークでのＭＡＣ制御方式としてはＴＤＭＡ方式を採用するものとする。

まず、図２を参照して送信動作の概略について説明する。
入力端子２０を介して入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２において、予めデータに付加されているＥｔｈｅｒｎｅｔ用ＭＡＣヘッダ情報に基づいてデータ長などの情報が分離解析されてブリッジインターフェイス回路１３へ入力される。

ブリッジ回路インターフェイス１３では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２よりＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータが入力されると、Ｅｔｈｅｎｅｔ用のＭＡＣヘッダからデータの優先度情報を分離する。同様に送信先ＭＡＣアドレス情報を用いて送り先のポートアドレスを検索する。上記、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに付加されているＭＡＣヘッダ情報の解析が終了すると、ブリッジインターフェイス回路１３は、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、上記優先度情報、および送り先ポートの検出結果をブリッジ用メモリ１４内に記憶する。

ブリッジインターフェイス回路１３は、ＰＬＣモデム回路１５内のＰＬＣ送信制御回路４０より出力される送り先ポート情報、およびＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータ要求信号に基づいて、ブリッジ用メモリ１４内に上記要領でキューイングされたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを優先順位の高い順に読み出してＰＬＣ送信制御回路４０へ出力する。

＜Ａ−４−１．ＰＬＣ送信制御回路の動作＞
次に、図４および図６〜図９を用いて管理端末１のＰＬＣ送信制御回路４０の動作を説明する。
管理端末１では、ＰＬＣネットワーク全体の時刻同期を管理するため、従来の技術としても説明したように、周期的にＢＣＨによりＢｅａｃｏｎフレームを、またＦＣＨによりスケジュール情報を出力してネットワークを管理する。

図６には、１フレーム内の各種データの送信タイミングを示す。
図６に示すように、１フレームにおいては、ＢＣＨ、ＦＣＨおよびＡＣＨの順にネットワーク管理情報を送信した後、データ送受信期間にｎ個の通信スロットＬ１〜Ｌｎを送信し、最後にＲＣＨを送信することとなる。

実施の形態では、ＢＣＨなどのＰＬＣネットワーク管理情報は２０ｍｓ周期で出力されるものとする。よって、管理端末１内のＰＬＣ送信制御回路４０ではＢｅａｃｏｎフレーム、およびスケジュール情報を２０ｍｓに一度の間隔で生成することになる。

また、実施の形態では、Ｂｅａｃｏｎフレーム情報としては、Ｂｅａｃｏｎフレームを送出する際の管理端末１の時刻情報をペイロード情報として送出するものとする。

具体的には、Ｂｅａｃｏｎフレーム送出時のＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８（図４）内の基準時刻情報を、ペイロード情報としてセレクタ４０４に出力する。一方、受信側となるクライアント端末では、Ｂｅａｃｏｎフレーム情報を受信すると、内部の受信基準時刻をＢｅａｃｏｎフレームに付加された送信側基準時刻に同期させる。管理端末１はＢＣＨの送信に引き続きＦＣＨ（スケジュール情報）の送信を実施する。

以下、図６、および図８を用いてスケジュール情報の生成方法について説明する。
図６に示すように、ＦＣＨ内には受信時に受信データの先頭位置、およびクロック位相を検出するためのプリアンブル情報と、プリアンブル情報に続いて送信されるスケジュール情報とが含まれている。そして、スケジュール情報には、データ送受信期間に設けられた通信スロットＬ１〜Ｌｎにそれぞれ対応させて、送信開始時間、送信時間、どの端末（送信端末）からどの端末（受信端末）へのデータ送信かを示す端末情報、およびデータを送受信する際の送受信関連情報が含まれている。

実施の形態では、送信端末情報および受信端末情報については、各端末の持つＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）情報を用いるものとする。なお、ＭＡＣアドレス情報以外に、例えばそのＰＬＣネットワーク内の論理ポート番号、あるいはネットワーク内でプライベートに定められた識別情報であっても良い。

このように、ＦＣＨ内のスケジュール情報には通信スロットごとに対応した上記情報が付加されて伝送される。なお、通信スロットについては、映像ストリームの送信を開始するクライアント端末が、管理端末１に対してＲＣＨのタイムスロットを利用し、帯域割当要求を伝送することにより、管理端末１は映像ストリームの送信要求のあった端末に対して通信帯域を割り当てる。その際、管理端末１は、映像ストリームのようにリアルタイム性の要求されるデータに関しては、固定的に帯域を割り当てるようにスケジューリングを実施する。なお、固定的に割り当てられた帯域を、固定帯域、あるいは固定帯域割当と称する。

＜Ａ−４−２．スケジュール情報の生成方法＞
次に、図７に示すフローチャートを用いてスケジュール情報の生成方法について説明する。

データの送受信を開始すると、ＣＰＵ１１（図２）がスケジュール情報の生成開始タイミングであるか否かを確認し（ステップＳ１１）、生成開始タイミングである場合にはステップＳ１２に進み、管理端末は固定帯域割当が実施されているクライアント端末の有無を確認する。

そして、固定帯域割当が実施されているクライアント端末が存在しない場合はステップＳ１４に進み、固定帯域割当が実施されているクライアント端末が存在する場合は、ＣＰＵ１１は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８（図４）を制御して固定帯域用のタイムスロットを割り当てる（ステップＳ１３）。ただし、当該クライアント端末から前フレームにおいて、固定帯域割り当て用のタイムスロットの解放要求の通知あった場合は、固定帯域割当を実施しない。

固定帯域用のタイムスロットの割り当てが終了すると、管理端末のＣＰＵ１１は前フレームにおいて、クライアント端末から新規通信用の固定帯域割当要求があったか否かを確認する（ステップＳ１４）。

そして、前フレームにおいて新規固定帯域割当要求がなかった場合はステップＳ１８に進み、新規固定帯域割当要求があった場合は、ステップＳ１５において、現在割り当てている固定帯域用のタイムスロットを確認し、新規要求のあった固定帯域を割り当てることができるか否かを確認する。

新規に固定帯域割当が可能な場合は、ＣＰＵ１１は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を制御して新規帯域要求端末に対して固定帯域を割り当て（ステップＳ１６）てステップＳ１８に進む。固定帯域割当が不可能な場合は、ステップＳ１７において固定帯域割当不可通知をＡＣＨデータとして要求のあったクライアント端末に対して出力するようにＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８に指示を出す。

次に、ステップＳ１８では、管理端末のＣＰＵ１１は、前フレームにおいて、クライアント端末から制御コマンド用の帯域割当要求があったか否かを確認する。

そして、前フレームにおいて制御コマンド用の帯域割当要求がなかった場合はステップＳ２０に進み、制御コマンド用の帯域割当要求があった場合は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を制御して制御コマンド用のタイムスロットを割り当てる（ステップＳ１９）。

なお、実施の形態では映像ストリームなどを伝送する場合、ユーザーがリモコンで機器制御を実施する、あるいは著作権管理のために、鍵情報などを交換するなど様々なケースで映像ストリーム以外の制御コマンドがやり取りされる。従って、ステップＳ１３において新規端末に対して固定帯域を割り当てる場合は、少なくとも１フレーム内に１タイムスロット以上の制御コマンド用の帯域を割り当てられるように帯域を確保した後、新規端末へのタイムスロットを割り当てるものとする。なお、制御コマンド用のタイムスロットは１コマンド以上のデータが送信できる帯域を確保すればよいことは言うまでもない。

制御コマンド用のタイムスロットの割り当てが完了すると、管理端末のＣＰＵ１１は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を制御して、管理端末の送信用のタイムスロットを割り当てる（ステップＳ２０）。

送信用タイムスロットの割り当てが完了すると、管理端末のＣＰＵ１１は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を制御して、管理端末を含む各クライアント端末の各タイムスロット情報に基づいてＦＣＨフレームを生成する（ステップＳ２１）。

なお、ステップＳ２１においてＦＣＨフレームを生成する際、実施の形態では各クライアント端末に割り当てる固定帯域割当は、フレーム内では基本的に同一のタイムスロットに割り当てられるものとする。これは、以下の理由に基づく。

すなわち、固定帯域割当により伝送する映像ストリームのようなデータ（ＶｏＩＰ：Voice over Internet Protocolのような音声データも同様）は、伝送する平均データ伝送レートはほぼ一定である。従って、管理端末より送信されたＦＣＨフレームを周辺機器のノイズの影響で受信できなかった場合でも、各クライアント端末間の同期が確保されていれば、前回受信したスケジュール情報に基づいて伝送すればデータの送受信を実施することができるからである。また、詳細は後述するが、クライアント端末間で映像ストリームを再生中に管理端末がＰＬＣネットワークより離脱した場合についても、各クライアント端末間のクロック同期が確立していれば、前回のフレーム送信で受信したスケジュール情報に基づいて映像ストリームを送信することで、新たな管理端末が生起するまでの間、再生画像を乱すことなく伝送することができるからである。

ステップＳ２１においてＦＣＨフレームの生成が終了すると、ＣＰＵ１１はＰＬＣネットワーク制御回路４０８内にＦＣＨフレームを書き込む。ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８はＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７より出力されるタイミング情報に基づいてＦＣＨフレームをセレクタ４０４に出力する（ステップＳ２２）。ＦＣＨフレームを出力した後は、ステップＳ１１０に戻り、次のスケジュール生成開始タイミングになるまで待機する。

また、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８は、ＦＣＨフレームの送信時に本フレームで各端末に送信するデータのスケジュール（送信タイムスロット情報）をＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７に出力する。

なお、本実施の形態ではＢＣＨ、ＦＣＨなどの固定スロットの送受信タイミングについては予めＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７内に設定されているものとする。また、データ受信タイミングスロット情報に関してはＰＬＣ受信制御回路５０内の後述するＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に、ＣＰＵ１１を介して設定される。

＜Ａ−４−３．Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームデータの送信動作＞
次に、図２〜図４を参照して、図８に示すフローチャートを用いて、ＰＬＣ送信制御回路１５にブリッジ回路１３より入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータの送信動作について説明する。

管理端末１では、上述したようにＦＣＨ送信時にＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８からスケジュール情報がＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７に出力される。

一方、ＰＬＣネットワークに参加している各クライアント端末は、ＦＣＨを受信すると、それぞれのＣＰＵ１１において、自機がデータを送信あるいは受信するためのタイムスロット情報を分離し、送信用のタイムスロットに関してはＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を介してＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７に設定する。なお、受信用のタイムスロットに関しては、ＣＰＵ１１からＰＬＣ受信制御回路５０（図５）内のＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に直接に受信スケジュールを設定する。

なお、本実施の形態では、クライアント端末ではＦＣＨが受信できなかった場合は、前フレームで受信したＦＣＨ情報に基づいて固定帯域が割り当てられているタイムスロットに関して、送信タイムスロットあるいは受信タイムスロットを分離し、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７、およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に設定する。

上記ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７への送信用のタイムスロットの設定動作以外は、管理端末１およびクライアント端末でのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータのＰＬＣネットワークへの送信動作は同様であるので、管理端末１での送信動作についてのみ、図８を用いて説明する。

ＭＡＣフレームの生成を開始すると、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８より出力されるスケジュール情報、次に送信する宛先端末情報を確認し、送信時間に基づいて送信可能バイト数を算出する（ステップＳ３０）。ＰＬＣネットワークでは、無線ＬＡＮと同様に、接続するクライアント端末ごとに送信データのＰＨＹ速度（ＰＨＹ変復調パラメータ）が異なるので、宛先端末情報の確認が必要である。

送信バイト数の算出が終了すると、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、固定帯域割り当てによるタイムスロットであった場合は、ブリッジインターフェイス回路１３に対してブリッジ用メモリ１４内にＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの形で記憶されている映像ストリームのＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム数を通知するよう要求する。

ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７では、ブリッジ回路１３から出力される上記Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームデータのバイト数情報に基づいて、今回送信するＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結数を算出する（ステップＳ３１）。

一方、固定帯域割当用のタイムスロットでなかった場合は、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、ブリッジインターフェイス回路１３に対してブリッジ用メモリ１４内に記憶されている、映像ストリーム以外のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのバイト数情報を要求し、その情報に基づいて今回送信するＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結数を決定する（ステップＳ３１）。

なお、実施の形態では、映像ストリームを送信する場合はブリッジ用メモリ１４内に記憶されているＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム形式で記憶されているデータを、割り当てられた固定帯域にできる限り詰め込むよう制御する。

ここで、実施の形態では、ＰＬＣネットワーク上に効率よくデータを伝送するため、ＰＬＣＭＡＣフレームデータを生成する際に、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを連結して１つのＰＬＣＭＡＣフレームデータ（ＰＬＣ送信データ）とする。

図９には、上記連結処理を模式的に表す。図９に示すように、ＰＬＣＭＡＣフレームデータは、ＰＬＣＭＡＣヘッダに引き続き、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームがｎ個（ｎは１以上の整数）連結された構成となる。なお、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結数、連結された各Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの長さ情報などはＰＬＣＭＡＣヘッダ内に付加されて伝送される。

ここで、図８の説明に戻る。ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結数の算出が終了すると、ＰＬＣＭＡＣヘッダ生成回路４０１に対してＰＬＣＭＡＣフレームデータを生成する指示を出す（ステップＳ３２）。その際、上記Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結情報を出力する。なお、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、ＰＬＣヘッダ生成回路４０１への指示を完了すると基準時刻を生成（ステップＳ３３）し、データの送信時刻になるまで待機する。

一方、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８は、ＰＬＣＭＡＣヘッダ生成回路４０１に対して、シーケンスナンバー情報、送信データ種別を確認しＡＣＫ／ＮＡＣＫフレーム送信要求情報、今回送信するＰＬＣＭＡＣフレームの送信種別（固定帯域割当による映像ストリームの送信スロットか、制御用データなどの送信スロットかを指し示す情報）などを出力する（ステップＳ３４）。

また、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８は、端末より送信する自機の送信時刻情報についても生成してＰＬＣヘッダ生成回路４０１に対して出力する（ステップＳ３５）。その際、自機がＢＣＨおよびＦＣＨを受信できたか否かを指し示す情報（ＯＫ／ＮＧフラグ）をＰＬＣヘッダ生成回路４０１に対して出力する（ステップＳ３６）。

ここで、実施の形態において、送信端末の送信時刻情報、およびＢＣＨ情報が受信できたか否かを指し示す情報をＰＬＣＭＡＣヘッダに付加して送信する理由を説明する。

ＡＶ系のネットワークをＰＬＣ等を用いて構成した場合、ユーザーが映像ストリームを再生中に、ＰＬＣネットワークを管理している管理端末１の電源を落とす場合がある。このような場合でも、ＡＶ系のネットワークでは、現在再生中の映像ストリームを途切れさせることなく、管理端末１の切り換え（継承）を実施する必要がある。従って、映像ストリームを送信するクライアント端末は、ＢＣＨ（Ｂｅａｃｏｎフレーム情報）、あるいはＦＣＨ（スケジュール情報）が検出できなかった場合でも、前回受信したスケジュール情報に基づいて映像ストリーム送信、あるいは受信用のスロット（固定帯域が割り当てられたタイムスロット）を用いてデータの送受信を実施するよう制御する。

また、クライアント端末内の基準時刻に関しては、前回受信したＢｅａｃｏｎフレーム情報に基づいて生成したクロック情報を使用して補正した自機の時刻情報を使用し、また、映像ストリームに割り当てられた固定帯域は、フレーム内で同一のタイムスロットに割り当てられるよう構成することで、管理端末１の切り換えを実現する。

受信側のクライアント端末では、自機のＢｅａｃｏｎフレーム情報、およびスケジュール情報の受信状態に基づいて、受信時のデータ送受信制御を実施する。

具体的には、受信側のクライアント端末でも、Ｂｅａｃｏｎフレーム情報、あるいはスケジュール情報が受信できなかった場合は、前回受信したＢｅａｃｏｎフレーム情報に基づいて内部で生成した時刻情報を使用して、受信タイムスロット位置を推定しデータ受信を実施する。

また、スケジュール情報を受信できなかった場合は、映像ストリームを送信する固定帯域割当に相当するタイムスロットについてのみデータ受信を実施する。その際、受信側のクライアント端末自身が、Ｂｅａｃｏｎフレーム情報、およびスケジュール情報の受信ができず、かつ、送信側のクライアント端末でもＢｅａｃｏｎフレーム情報、およびスケジュール情報の受信ができていなかった場合は、管理端末１がネットワークより離脱した可能性があると判断し、内部の基準時刻を、受信したＰＬＣ用ＭＡＣヘッダに付加されている送信端末の時刻情報に合わせるように制御する。なお、この動作については後に詳述する。

従って、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８を介してＣＰＵ１１より通知されるＢＣＨおよびＦＣＨの受信結果に基づき、自機の送信時刻およびデータ送信タイミングを生成する。

ＢＣＨ（Ｂｅａｃｏｎフレーム情報）が受信できなかった場合は、管理端末１との基準クロックの同期制御を、前回までに検出したＢｅａｃｏｎフレーム情報に基づいて検出した誤差情報を用いて自機の基準時刻情報を生成する。

これは、前回までに検出したＢｅａｃｏｎフレーム情報により、管理端末１とクライアント端末間はクロック同期がほぼ確立（クロック周波数の誤差は数ｐｐｍ以下）しているため、誤差情報を用いてもＢＣＨが復帰するまでの期間があまり長くなければＰＬＣネットワークのクロック同期は確立できるからである。

一方、Ｂｅａｃｏｎフレーム情報が受信できている場合は、受信したＢｅａｃｏｎフレーム情報に基づいてクロック周波数の誤差を検出し、クロック同期を取って、内部基準時刻を生成することになる。

ここで、図８の説明に戻ると、ＰＬＣヘッダ生成回路４０１は、送信端末の送信時刻情報およびＢＣＨ情報が受信できたか否かを指し示す情報に基づいてＰＬＣＭＡＣヘッダ情報を生成し（ステップＳ３７）、データの送信時刻まで待機する。

データ送信時刻になるとＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７は、ＰＬＣＭＡＣヘッダ生成回路４０１およびパケットデータ生成回路４０２に対して、ステップＳ３７で生成したＰＬＣＭＡＣヘッダ情報に基づいて、送信用ＰＬＣＭＡＣフレームデータを生成する指示を出すとともに、ブリッジインターフェイス回路１３に対して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、連結情報に基づいてＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを連結して出力する指示を出す（ステップＳ３８）。

具体的には、ブリッジ回路１３は、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７から出力されるデータ要求指示に従って、ブリッジ用メモリ１４から所定のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを読み出して連結し、パケットデータ生成回路４０２に出力する。

なお、映像ストリーム用に固定帯域として割り当てられたタイムスロットを出力する場合は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム形式で入力された映像ストリームを、入力された順番に、連結情報に基づいて出力するようにブリッジインターフェイス回路１３に対して指示を出す。

一方、制御データ用のタイムスロットを出力する場合は、そのデータの優先度の高い順にＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを連結情報に基づいて出力するよう指示を出す。

なお、実施の形態では、著作権管理などの応答時間が規定されているような制御データについては、優先的にデータを出力するようにブリッジインターフェイス回路１３において、入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータの優先度を管理し、優先度に応じてデータを出力するよう制御する。

パケットデータ生成回路４０２では、ブリッジ用メモリ１４から読み出されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、一旦、内部のメモリ（図示せず）に記憶し、予め定められた大きさのブロックに変換し（例えば１２８ビット単位や３２ビット単位等）、暗号化回路４０３へ出力する。暗号化回路４０３では、予め定められたサイズにブロック化されたデータに対して暗号化を施す（ステップＳ３９）。

暗号化回路４０３において暗号化の施されたデータはセレクタ４０４に入力される。セレクタ４０４は、暗号化回路４０３から出力される暗号化されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータと、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８で生成されたＢＣＨ、ＦＣＨなどのＰＬＣネットワーク制御データとを切り換えて出力する。具体的には、図６に示すデータ送受信期間については暗号化回路４０３が出力する暗号化されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを選択して出力し、ＢＣＨ、ＦＣＨ、ＡＣＨおよびＲＣＨの期間ではＰＬＣネットワーク制御回路４０８が出力するＢＣＨ、ＦＣＨ、ＡＣＨおよびＲＣＨのＰＬＣネットワーク制御データを選択して出力する。なお、セレクタ４０４のセレクト信号は、図４に示すようにＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７から与えられる。

セレクタ４０４の出力はＰＬＣＭＡＣヘッダ付加回路４０５に入力され、ＰＬＣＭＡＣヘッダ付加回路４０５において、ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７から出力されるタイミング信号に基づいて、セレクタ４０４から出力されるパケットデータの前方に、ＰＬＣＭＡＣヘッダ生成回路４０１から出力されるＰＬＣＭＡＣヘッダ情報を付加する（ステップＳ３８）。

なお、実施の形態では、パケットデータ生成回路４０２において、予め定められたサイズにブロック化されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータは、ＰＬＣＭＡＣヘッダ付加回路４０５内に設けられたメモリ（図示せず）に一旦記憶され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームデータのサイズに復元される。

また、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８から出力されるＰＬＣネットワーク制御データに関しても、同様にＰＬＣＭＡＣヘッダ付加回路４０５においてＰＬＣＭＡＣヘッダが付加される。

ＰＬＣＭＡＣヘッダ情報の付加されたＰＬＣパケットデータは、セレクタ４０６およびＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９に入力される。セレクタ４０６では、ＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９から出力される切り換え信号に基づき、ＰＬＣＭＡＣヘッダ付加回路４０５からの出力とＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９からの出力を切り換えて出力する。

セレクタ４０６の出力は、ＣＲＣ符号回路４１０に入力される。ＣＲＣ符号回路４１０では、セレクタ４０６から出力されたＰＬＣＭＡＣヘッダの付加されたＰＬＣＭＡＣフレームデータに、ＰＬＣネットワークに送出した際にＰＬＣネットワークで発生する誤りを検出するためのＣＲＣ符号を付加した後、ＣＲＣ符号回路４１０内のＰＨＹヘッダ付加回路（図示せず）でＰＨＹヘッダを付加して出力する。

ＰＬＣ送信制御回路１５内のＣＲＣ符号回路４１０から出力されたＰＨＹヘッダが付加ＰＬＣＭＡＣフレームデータは、図３に示すＰＬＣ変調回路１９において、例えばＯＦＤＭ変調などのデジタル変調を施され、ＰＨＹヘッダを含む送信データとなる。

デジタル変調の施された送信データは、ＣＲＣ符号回路４１０内のプリアンブル付加回路（図示せず）において、ＰＬＣＭＡＣフレームデータの前方に所定シンボル数のプリアンブルが付加されて電灯線９（図１）上に送出される。ＰＬＣＭＡＣフレームデータの電灯線９への送出が完了すると、ＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８は、次のＰＬＣＭＡＣフレームデータ生成に備えてシーケンスナンバー（ＳＮ）を１つインクリメントして（ステップＳ３９）、ＰＬＣＭＡＣフレームデータの生成を終了する。

ここで、ＰＬＣ送信制御回路１５内のＰＬＣ送信用メモリ制御回路４０９の動作について説明する。実施の形態では、送信するＰＬＣＭＡＣフレームデータの種別により再送制御の有無を設定することを特徴としている。

具体的には、著作権管理のための制御データ、あるいはＶｏＩＰのように遅延量を予め定められた時間以下に抑える必要のあるパケットの場合は、再送制御を実施したとしても上記時間内に再送処理が完了しないので再送制御は実施しない。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの、管理端末１と各クライアント端末間で実施されるＰＬＣのＭＡＣ制御などに使用されるプロトコルのみを送信する場合にも同様に再送制御は実施しない。すなわち、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔が２０ｍｓでＳＲ（Selective Repeat）再送制御方式を採用した場合、再送制御が発生すると６０ｍｓ程度のデータ遅延が発生するからである。

また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの管理端末とクライアント端末間で実施されるＰＬＣのＭＡＣ制御などに使用されるプロトコルのみを送信する場合にも同様に再送制御は実施しない。よって、実施の形態では、著作権管理のための制御データ、およびＶｏＩＰ以外のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームについてのみ再送制御を実施するものとする。なお、映像ストリームについても使用する送信帯域が大きいので再送制御を実施しなくても良い。

＜Ａ−５．クライアント端末の送信動作＞
次に、以上説明したデータ送受信装置１０をクライアント端末として用いる場合の送信動作について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。上述したように、ＴＤＭＡをベースとするＭＡＣ方式では、ＢＣＨにより管理端末と各クライアント端末間の時刻同期を確立する。ＢＣＨにより時刻同期が確立すると、その基準時刻に基づいて管理端末と各クライアント端末間のＭＡＣフレームデータの送受信を実施する。従って、ＰＬＣネットワークを介したデータの送受信動作が開始されると、各クライアント端末は管理端末１より送出されるＢｅａｃｏｎフレーム（ＢＣＨ）の検出動作を開始する（ステップＳ５０）。

ステップＳ５０においてＢＣＨを検出した場合は、各クライアント端末のＣＰＵ１１はＢｅａｃｏｎフレーム中に付加されている管理端末１の基準時刻情報に基づいて基準時刻の補正を実施する（ステップＳ５１）。なお、先に説明したように、管理端末１と同期が確立されている場合は、受信したＢｅａｃｏｎフレームに基づいて、管理端末１との同期を確立するようＰＬＣモデム回路１５が動作する。

一方、ステップＳ５０においてＢＣＨを検出できず、さらに、自機の内部時刻がＢＣＨ受信時刻になるまで検出動作を繰り返しても、Ｂｅａｃｏｎフレームが検出されなかった場合は（ステップＳ５２）、各クライアント端末のＣＰＵ１１は、その旨をＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８（ＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７）、およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に通知し、内部の基準時刻を、前回までに計測した誤差情報に基づいて生成するように指示する。

上記指示を受け取ったＰＬＣ送信タイミング生成回路４０７およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７は、ステップＳ５３において、前回までに検出したＢｅａｃｏｎフレーム情報に基づいて計測した誤差情報を用いて自機の基準時刻情報を生成するとともに、ＢＣＨが受信できなかった旨を通知するＢＣＨＮＧフラグをセットする（ステップＳ５４）。

上記、基準時刻の補正（ステップＳ５１）、あるいは基準時刻生成（ステップＳ５３）が終了すると、各クライアント端末はＦＣＨの検出動作を開始する（ステップＳ５５）。

ステップＳ５５においてＦＣＨを検出した場合は、各クライアント端末は自機の送受信用のタイムスロットのスケジュールを確認する（ステップＳ５６）。

一方、ステップＳ５５においてＦＣＨを検出できず、さらに、自機の内部時刻がＦＣＨ受信時刻になるまで検出動作を繰り返しても、ＦＣＨの受信ができなかった場合は（ステップＳ５７）、ＣＰＵ１１はＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に対して、ステップＳ５８において、前回受信したＦＣＨのスケジュール情報を確認するよう指示を出すとともに、ＦＣＨが受信できなかった旨を通知するＦＣＨＮＧフラグをセットする（ステップＳ５９）。

なお、先に説明したように、実施の形態では、ＦＣＨが受信できなかった場合、映像ストリーム等を伝送するために割り当てた固定帯域については、スケジューリング時に毎フレーム同一のタイミングで送受信できるように帯域を割り当てるので、ＦＣＨが受信できない場合も、前回割り当てられた固定帯域のタイムスロットを用いることで、データの送受信が可能となる。一方、固定帯域以外のタイムスロット（例えば、ＡＶ機器の制御用に割り当てた帯域）については無視する。

ステップＳ５６あるいはステップＳ５８において確認したスケジュールに受信スロットがあることを確認した場合（ステップＳ６０）、各クライアント端末は受信時刻を確認し、受信時刻になるまで待機する（ステップＳ６１）。そして、受信時刻になると、各クライアント端末は、電灯線９を介して入力されるデータ（ＭＡＣフレームデータ）の受信を開始する（ステップＳ６２）。

ＭＡＣフレームデータの受信を開始すると、受信側のクライアント端末のＣＰＵ１１は、ＭＡＣヘッダ部に付加されているＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結情報、およびＭＡＣフレーム長を分離して確認する。その際、ＢＣＨおよびＦＣＨのＮＧフラグの有無を確認し、ＢＣＨおよびＦＣＨの受信がＮＧであった場合は、ＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７内の受信基準時刻を、受信したＭＡＣヘッダに付加された送信基準時刻と比較し、ＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７内の基準時刻の補正を実施する（ステップＳ６３）。

なお、実施の形態では、ＢＣＨあるいはＦＣＨのどちらか一方がＮＧである場合は、上記時間補正動作は実施しない。また、どちらか一方が受信できる場合は、管理端末１より出力される送信データがノイズなどの影響により受信できなかったと判断するように構成する。なお、ＢＣＨがＮＧの場合に、上記時間補正動作を実施しても、次に検出したＢＣＨにて管理端末１の基準時刻に合わせれば問題なく動作することは言うまでもない。

１ＭＡＣフレーム分のデータの受信が完了すると、クライアント端末は、ステップＳ５６あるいはステップＳ５８において確認したスケジュールの中に、次の受信スロットがあるかないかを確認する（ステップＳ６４）。

次の受信スロットがあった場合は、ステップＳ６１に戻って次の受信時刻を確認し、その時刻まで待機する。一方、次の受信スロットがない場合は、次に、送信スロットが割り当てられていないかを確認する（ステップＳ６５）。なお、ステップＳ６０で受信スロットが割り当てられていないことを確認した場合についても、ステップＳ６５に進んで送信スロットが割り当てられていないかを確認する。

ステップＳ６５において送信スロットがあることを確認した場合、クライアント端末は送信時刻を確認し、送信時刻まで待機する（ステップＳ６６）。その際、実施の形態では、少なくともＢＣＨおよびＦＣＨが受信できなかった場合は、受信タイミング生成回路５０７から出力される受信時刻情報に基づいて、送信時刻を計測する。

送信時刻になると、クライアント端末は電灯線９を介してデータ（ＭＡＣフレームデータ）の送信を開始する（ステップＳ６７）。ＭＡＣフレームデータの送信が完了すると、クライアント端末は、ステップＳ５６あるいはステップＳ５８において確認したスケジュールの中に、次の送信スロットがあるか否か（送信スロットが完了したか否か）を確認する（ステップＳ６８）。

次の送信スロットがあった場合は、ステップＳ６６に戻って次の送信時刻を確認し、その時刻まで待機する。一方、次の受信スロットがない場合は、次に帯域割り当て要求を実施するか否かを確認する（ステップＳ６９）。

なお、ステップＳ６５において送信スロットが割り当てられていないことが確認された場合についても、ステップＳ６９に進んで帯域割り当て要求を実施するか否かを確認する。

ステップＳ６９において、帯域割り当て要求を実施する場合は、ＢＣＨあるいはＦＣＨ受信時のＮＧフラグが立っているか否かを確認する（ステップＳ７０）。ＮＧフラグが立っている場合は、受信品質が悪いと判断し、帯域割当要求は実施せず、ＢＣＨ受信まで待機する。一方、ＮＧフラグが立っていない場合は、所定の時刻でＲＣＨを送信し（ステップＳ７１）、以後はＢＣＨ受信まで待機する。

なお、ステップＳ６９において帯域割り当て要求を実施しない場合は、本フレームでの動作を完了し、ＢＣＨ受信まで待機する。なお、送信タイムスロットで帯域割当要求をする場合についても同様に、ＮＧフラグが検出された場合は帯域割当要求を実施しないものとする。

＜Ａ−６．クライアント端末の受信動作＞
次に、データ送受信装置１０をクライアント端末として用いる場合の受信動作について、図２、図３および図５を参照しつつ、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

電灯線９（図１）を介して受信したＭＡＣフレームデータは、データ送受信装置１０内の入力端子２３に入力される。入力端子２３に入力されたＭＡＣフレームデータは、ＰＬＣモデム回路１５中のＰＬＣ受信制御回路５０に入力される。ＰＬＣ受信制御回路５０に入力されたＭＡＣフレームデータは、デジタル復調回路部（図示せず）において、送信時に予め付加されたプリアンブルを検出し、その後、受信データにデジタル復調（例えばＯＦＤＭ）を施して、復調済みのＭＡＣフレームデータに変換する（ステップＳ８０）。デジタル復調回路部では送信時に付加されたＰＨＹヘッダ情報も分離する（ステップＳ８１）。ＰＨＹヘッダにはデータ長などのパラメータが付加されており、その情報に基づいてデジタル復調処理などを施す。

復調されたＭＡＣフレームデータは、ＰＬＣヘッダ解析回路５０１およびＣＲＣ復号回路５０２に入力される。ＣＲＣ復号回路５０２では、ＭＡＣフレームデータに送信時に予め付加されたＣＲＣ情報に基づいて、受信したＭＡＣフレームデータ内に発生した誤りの検出を実施する（ステップＳ８２）。なお、ＣＲＣ復号回路５０２で検出された誤り検出情報は、ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６に入力される。

ステップＳ８２において、誤りが検出されない場合には、ＰＬＣヘッダ解析回路５０１において、入力されたＭＡＣフレームデータからＭＡＣヘッダ部を分離し、ＭＡＣヘッダの解析を実施する。具体的には、送信時に付加された送信先ＭＡＣアドレス情報に基づいて、自機に送信されたデータか否かを確認する（ステップＳ８３）。

自機宛のデータであった場合は、ＭＡＣヘッダに付加されたＭＡＣヘッダ情報、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結情報、およびＭＡＣフレーム長などを分離し（ステップＳ８４）、ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４、ＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５、およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７に出力する。なお、自機宛のデータでなかった場合はデータを破棄する（ステップＳ９５）。

ＰＬＣヘッダ解析回路５０１においてＭＡＣヘッダが分離された受信データは、暗号復号回路５０３に入力される。

暗号復号回路５０３では、送信時に施された暗号が復号され（ステップＳ８５）、復号された受信データはＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４に入力される。

ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４は、受信したＭＡＣフレームのシーケンスナンバーの連続性を確認し（ステップＳ８６）、シーケンスナンバーが抜けていた場合についても、そのシーケンスナンバー情報を含むＮＡＣＫパケットを送出するように制御する（ステップＳ９４）。

ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４では、ＰＬＣヘッダ解析回路５０１より入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの連結情報、ＭＡＣヘッダ解析情報に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットなどのＰＬＣ制御フレーム情報を分離し（ステップＳ８７）、ＰＬＣ制御フレーム情報はＣＰＵ１１に通知される。なお、管理端末１より出力されるＦＣＨのスケジュール情報などのＰＬＣ制御フレーム、あるいは各クライアント端末から管理端末１に対して出力されるＲＣＨ情報、ＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータもＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４において分離される（ステップＳ８９）。

ＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４で分離されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータは、ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６に入力される。ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６では、入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム単位でＰＬＣ受信用メモリ１７に記憶させる動作を制御し（ステップＳ９０）、それを１ＭＡＣフレーム分の全てのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに対して実行する（ステップＳ９１）。

１ＭＡＣフレーム分のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのＰＬＣ受信用メモリ１７への記憶動作を終了するとＭＡＣフレームデータの受信動作を終了する。

なお、ＰＬＣ受信用メモリ制御回路５０６は、１ＭＡＣフレーム分のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのＰＬＣ受信用メモリ１７への記憶動作を終了すると、ＰＬＣヘッダ解析回路５０１より出力されるシーケンスナンバー情報を確認し、受信したＭＡＣフレームデータをブリッジインターフェイス回路１３に出力できるか確認する。

具体的には、既にブリッジインターフェイス回路１３に出力しているＭＡＣフレームのシーケンスナンバー情報と、今回受信したＭＡＣフレームのシーケンスナンバーの連続性を確認し、連続していた場合は、受信したＭＡＣフレームデータをブリッジインターフェイス回路１３にＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム単位で出力する。

一方、連続していなかった場合は、再送データ受信待ちと判断してＰＬＣ受信用メモリ１７内からのデータの読み出しを実施しない。一方、ブリッジインターフェイス回路１３内に入力されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータはＦＤＢ（Forwarding Data Base）検索などを実施した後、ブリッジ用メモリ１４内に一旦記憶される。ブリッジ用メモリ１４内に記憶されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームデータはＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２から出力されるデータ送信準備完了信号に基づき、ブリッジ用メモリ１４より読み出され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェイス回路１２にて所定のＥｔｈｅｒｎｅｔ用のＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダが付加され、出力端子２１を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網に出力される。

ここで、再び図１１の説明に戻り、ステップＳ８２において誤りが検出された場合は、その情報はＰＬＣ制御フレーム分離回路５０４、ＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５、およびＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７にも通知する。また、割り込み制御線（図示せず）を介してＣＰＵ１１にもその旨を通知する（ステップＳ９２）。通知を受けたＣＰＵ１１では、固定帯域割当以外のタイムスロットであった場合は、その旨をＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８に通知するとともに、消失したシーケンスナンバー情報を含むＮＡＣＫパケットを送信するか否かについて判断し（ステップＳ９３）、ＮＡＣＫパケットを送信すると判断した場合には、当該ＮＡＣＫパケットを次のフレームで出力するようにＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８に指示を出す（ステップＳ９４）。

なお、ステップＳ９４のＮＡＣＫパケットの生成指示を行った後、あるいはステップＳ９３でＮＡＣＫパケットを送信しないと判断した場合は、受信したフレームデータを破棄する（ステップＳ９５）。

先に説明したように、映像ストリームを送受信する場合、固定帯域割当のタイムスロットを使用しているので、ＮＡＣＫ情報を受信した送信側の端末は次のタイムスロットで再送制御を実施する。

なお、固定帯域以外の制御データでは、ＦＣＨが受信できなかった場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを送出することができない。送信側の端末では、ＢＣＨおよびＦＣＨの両者が検出できなかった場合は、ＰＬＣネットワークから管理端末１が離脱した可能性があるものとして再送制御用のタイムスロットを管理端末１に対して要求しないように制御する。

一方、ＢＣＨおよびＦＣＨの少なくとも一方が検出されていた場合は、受信側の端末側で正常受信できなかったと判断し、再送制御の必要なデータであった場合は、再送制御用のタイムスロットを管理端末１に対して要求する。

また、ステップＳ８７において分離されたＰＬＣ制御フレームは、一旦ＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５に記憶される。ＰＬＣ制御フレーム記憶回路５０５では１ＭＡＣフレーム内の全てのＰＬＣ制御フレームの記憶が終了すると、ＣＰＵ１１に対して割り込み要求を発生させる。

ＰＬＣ制御フレームデータ記憶回路５０５より割り込み要求を受けたＣＰＵ１１は、一旦、ＣＰＵ１１にてＰＬＣ制御フレームを取り込み、その解析結果に基づいて各回路に指示を与える。

例えば、ＦＣＨのスケジュール情報を受信した場合には、取り込んだデータを解析した後に、ＰＬＣ受信タイミング生成回路５０７にその解析結果に基づいてデータの送受信スロット情報を設定する。

同様に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を受信した場合は、その受信結果に基づき各回路に指示を与える。具体的には、前フレームで送信したデータが相手の端末に正常に届き、ＡＣＫパケットが送られて来た場合は、ＰＬＣ送信用メモリ１６内に記憶されている対応するＭＡＣフレームのデータを消すように指示を出す。一方、前フレームで送信したデータが相手の端末に正常に届かず、ＮＡＣＫパケットが送られて来た場合は、正常送信されなかった旨をＰＬＣネットワーク制御データ生成回路４０８にその旨を通知し、再送制御の準備に入るよう指示する。

＜Ａ−７．ＰＬＣネットワークに接続した場合の動作＞
次に、以上説明したデータ送受信装置１０を、図１に示すＰＬＣネットワークに接続された機器に適応した場合の送受信動作について、図１を参照しつつ、図１２および図１３を用いて説明する。

なお、先に説明したように、管理端末は居間のＴＶシステム１に内蔵され、クライアント端末Ａは寝室のＴＶシステム３に内蔵され、クライアント端末Ｂは居間のＤＶＤレコーダ５に内蔵され、クライアント端末Ｃは居間のＤＶＤレコーダ７に内蔵されている場合を例にとして以下の説明を行う。

ユーザーが居間にある管理端末を内蔵したＴＶシステム１で、同じく居間にあるクライアント端末Ｂを内蔵したＤＶＤレコーダ５で再生した画像を視聴し、別のユーザーが寝室にあるクライアント端末Ａを内蔵したＴＶシステム３で、居間にあるクライアント端末ＣＣを内蔵したＤＶＤレコーダ７で再生した画像を視聴する場合について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。

ＰＬＣネットワーク立ち上げ時の動作より説明すると、居間のＴＶシステム１の電源が投入されると、ＴＶシステム１内に内蔵されたデータ送受信装置１０は、制御フレームの存在の有無に基づいて、管理端末が存在するか否かを確認する（ステップＳ１００）。管理端末が存在していた場合は、当該管理端末に対して自機がＰＬＣネットワークに参加できるようアソシエーション、認証を要求する。

一方、管理端末が確認できなかった場合は、自機が管理端末として起動し（ステップＳ１０１）、ＢＣＨ、ＦＣＨ等のＰＬＣネットワークを制御するための制御フレームの送信を開始して（ステップＳ１０２）、ＰＬＣネットワークに参入する。以下は、ＰＬＣの屋内ネットワーク立ち上げ時は居間にあるＴＶシステム１が最初に立ち上がったものとして説明を続ける。

次に、クライアント端末Ｂが内蔵されているＤＶＤレコーダ５の電源が投入されると、クライアント端末Ｂは管理端末が存在するかを確認する（ステップＳ１００）。具体的には、ＢＣＨ、ＦＣＨ等の制御フレーム送信している端末の存在を確認する。

この場合、既に、居間にあるＴＶシステム１よりＢＣＨ、ＦＣＨ等の制御フレームが出力されているので、ＴＶシステム１を管理端末１として、ＢＣＨ（Ｂｅａｃｏｎ情報）を検出し（ステップＳ１０３）、検出結果に基づいて、管理端末１とのクロック同期、および時刻同期を取る（ステップＳ１０４）。

時刻同期およびクロック同期が確立すると、ＲＣＨ用のタイムスロット利用し、自機のアソシエーション、および認証の要求を管理端末１に対して送出する。自機のアソシエーション、および認証が完了すると（ステップＳ１０６）、居間のＴＶシステム１を介して送信されるユーザーからの指示に基づいて動作を開始して、ＰＬＣネットワークに参入する。なお、クライアント端末Ａを内蔵した寝室のＴＶシステム３、クライアント端末Ｃを内蔵した居間のＤＶＤレコーダ７についても同様の動作を経てＰＬＣネットワークに参入する。

次に、図１３に示すシーケンス図を用いて、映像ストリームの再生動作について説明する。
クライアント端末Ｂの内蔵されたＤＶＤレコーダ５は、管理端末１（ＴＶシステム１）より映像ストリームの再生指示（ステップＳ１１０）を受けると、管理端末１に対して映像データ送信用のデータ送信帯域割当（固定帯域割当）を要求する（ステップＳ１１１）。

その際、再生映像ストリームの平均レートが判っていないので、ＨＤ（High Definition）ストリームを送信する場合に必要な最大データ伝送帯域(例えば、３０Ｍｂｐｓ程度の送信帯域)を要求する。

管理端末１は、クライアント端末Ｂより３０Ｍｂｐｓの固定帯域割当が要求されると、図７を用いて説明したスケジュール作成フローに基づいて、映像ストリーム送信用の固定帯域を割り当てる。クライアント端末Ｂは管理端末１より送信（ステップＳ１１２）されるＦＣＨ（スケジュール）情報に基づいて映像ストリームの送信を開始する（ステップＳ１１３）。以下、ステップＳ１１２およびＳ１１３の動作を繰り返すことで、映像ストリームを送信する。

なお、最大データ伝送帯域を要求することで、確実に映像ストリームの送信をすることができる。

以下、クライアント端末Ｂ（ＤＶＤレコーダ５）の機能として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム形式に変換された送信映像ストリームの平均ビットレートを計測する機能を有するものとして説明を続ける。

ＦＣＨ情報に基づき映像ストリームの送信動作を開始すると、クライアント端末Ｂは、入力されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム形式に変換された送信映像ストリームの平均ビットレートの計測（ステップＳ１１４）を開始する。なお、一例として、ブリッジ用メモリ１４（図２）に送信映像ストリームを記憶する際に計測するものとする。

計測の結果、送信映像ストリームの平均ビットレートが６Ｍｂｐｓであった場合は、クライアント端末Ｂは管理端末１に対して、平均ビットレートが６Ｍｂｐｓであることを通知する（ステップＳ１１５）。

管理端末１は、クライアント端末Ｂより平均ビットレートが通知されると、その通知されたビットレートに応じて割り当てる固定帯域の大きさを、例えば、７Ｍｂｐｓ程度に変える（ステップＳ１１６）。

クライアント端末Ｂは、管理端末１より送信されるスケジュール情報（７Ｍｂｐｓの送信帯域）に基づいて映像ストリームを送信する。なお、クライアント端末Ｂは、映像ストリームの平均ビットレートの計測は継続し、変化があった場合は管理端末１に通知する（ステップＳ１１５）。管理端末１は、クライアント端末Ｂより使用帯域情報を受け取ると、割り当てた固定帯域を再度見直し、スケジューリングを実施する（ステップＳ１１６）。これにより、伝送帯域を有効に使用することが可能になり、限られた帯域を有効に活用できる効果がある。

ここで、クライアント端末Ｂに入力される映像ストリームの平均レートが急に大きくなった場合について説明する。クライアント端末Ｂは、ブリッジ用メモリ１４内の未送信データの量を監視しており、未送信データの量が急激に変化した場合、管理端末１に対して固定帯域を拡張するよう要求を出力する。

クライアント端末Ｂより固定帯域を拡張する要求を受け取った管理端末１は、例えば３０Ｍｂｐｓのデータを送信する帯域を割り当てるように再度スケジューリングを実施する。その際、スケジュールとしては前フレームまで７Ｍｂｐｓの帯域を確保していた固定帯域割当スロットを３０Ｍｂｐｓに拡張する。あるいは、２３Ｍｂｐｓ分の固定帯域を別に割当ても良いことは言うまでもない。

クライアント端末Ｂは、再度送信映像ストリームの平均ビットレートを算出し、その結果を管理端末１に送信する。この動作により、急に映像ストリームの送信レートが変化した場合においても、再生映像画像を乱すことなく対応ができ良好な再生画像を得ることができる効果がある。

上述した映像ストリームの再生動作については、クライアント端末Ａの内蔵されているＴＶシステム３とクライアント端末Ｃが内蔵されているＤＶＤレコーダ７との間においても同様であり、ＤＶＤレコーダ７は、管理端末１に対して映像データ送信用のデータ送信帯域を要求する（固定帯域割当）。

その際、再生映像ストリームの平均レートが判っていないので、クライアント端末Ｂの場合と同様に、ＨＤストリームを送信する場合に必要なデータ伝送帯域を要求する。管理端末１は、クライアント端末Ａより３０Ｍｂｐｓの固定帯域割当が要求されると、図７を用いて説明したスケジュール作成フローに基づいて、映像ストリーム送信用の固定帯域を割り当てる。クライアント端末Ｃは管理端末１より送信されるＦＣＨ（スケジュール）情報に基づいて映像ストリームの送信を開始する（ステップＳ１１３）。なお、クライアント端末Ｃについても送信映像ストリームの平均ビットレートの計測機能が内蔵されており、当該計測結果を管理端末１に送信し、限られた伝送帯域を有効に活用するよう制御する。これにより、映像ストリームの送信開始時においても十分に帯域が確保することができるとともに、通信中に最適な帯域が割りあてられるので、限られた帯域を有効に活用できる効果がある。

＜Ａ−８．ＰＬＣネットワークからの離脱動作＞
上述のように、クライアント端末Ｂから管理端末１へ、クライアント端末Ｃからクライアント端末Ａへの２つのストリームの同時伝送が実施されている状況で、居間にあるＴＶシステム１でのコンテンツの視聴が終了し、ユーザーが管理端末を内蔵しているＴＶシステム１の電源を切った場合の動作を以下に説明する。

ユーザーが管理端末１の内蔵されているＴＶシステム１の電源を切ると、管理端末１はＰＬＣネットワークから切り離される。一方、クライアント端末Ｃからクライアント端末Ａへの映像ストリームの再生は実施されている。

以下、管理端末１のＰＬＣネットワークからの離脱検出機能について、図１を参照しつつ、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。

ＰＬＣネットワークに参加して送受信動作を開始すると、受信側の端末であるクライアント端末Ａは、ステップＳ１２０においてＢＣＨまたはＦＣＨを受信したか否かを確認する。そして、ＢＣＨまたはＦＣＨを受信した場合は、変数Ｎを０にセットし（ステップＳ１２１）、ステップＳ１２２に進む。ここで、変数Ｎは、管理端末１がＰＬＣネットワークから離脱したか否かを判断する際の基準として使用する数値である。

一方、ＢＣＨおよびＦＣＨの両方が受信できなかった場合は、ステップＳ１２２に進み、自機に対する固定帯域受信タイムスロット（受信用の固定帯域）が前フレームで割り当てられていたか否かを確認する。

ステップＳ１２２において、受信用の固定帯域が割り当てられていなかったことが判明した場合は、ステップＳ１２０に戻りＢＣＨおよびＦＣＨの受信を待つ。一方、受信用の固定帯域が割り当てられていた場合はステップＳ１２３に進み、ＭＡＣフレーム受信まで待機する。

ＭＡＣフレームを受信すると、クライアント端末ＡはＭＡＣヘッダに付加されている送信側端末であるクライアント端末ＣでのＢＣＨおよびＦＣＨの受信状況を確認し、受信エラーの有無を確認する（ステップＳ１２４）。

そして、送信側の端末でＢＣＨおよびＦＣＨが正常に受信されていた場合は、一時的に受信側の端末でＢＣＨおよびＦＣＨのデータが受信できなかったものと判断し、ステップＳ１２０に戻ってＢＣＨおよびＦＣＨの受信を待つ。

一方、ステップＳ１２４において、送信側の端末でも受信できていなかったことが判明した場合は、管理端末１がネットワークから離脱した可能性が高いと判断し、ステップＳＳ１２５において変数ＮをＮ＋１に変更（Ｎ＝Ｎ＋１）する。

そして、ステップＳ１７６において、変数Ｎが予め定められた所定数以上か否かを判断し、所定数以上の場合は管理端末としてＢＣＨ、ＦＣＨ等の送信動作を開始し、所定数に満たない場合はステップＳ１２２以下の処理を繰り返す。

なお、複数個の受信タイムスロットがスケジュールされていた場合は、ＢＣＨおよびＦＣＨの送信タイミングが複数の受信クライアント端末で重ならないように送信タイミングは乱数で決定するよう構成するものとする。また、予め受信端末の優先順位を決めておき管理端末の継承を実施しても良いことは言うまでもない。

＜Ａ−９．効果＞
以上説明したように、実施の形態に係るデータ送受信装置１０においては、受信データ用に固定帯域を割り当てられているクライアント端末が優先的に管理端末を継承するように動作することになる。

すなわち、ＢＣＨ、ＦＣＨの受信状況のみで管理端末１のネットワーク離脱を判断するように構成した場合、特に住宅内ネットワークでは、冷蔵庫などのインバータ機器が動作を始めた際に一時的にデータの受信状態が悪くなり、その影響を受けやすい機器のみ受信できなくなる場合が想定される。

これに対し、実施の形態では、固定帯域割当のタイムスロットを使用してデータを受信する端末で、管理端末１の離脱を判断するので、ＢＣＨおよびＦＣＨの受信に失敗したとしても、固定帯域として割り当てたタイムスロットに関しては前回受信したスケジュールに基づいてデータの送受信が実施される。従って、受信側の端末では、送信側の端末でのＢＣＨおよびＦＣＨの受信情報がＭＡＣヘッダに付加されて伝送されるため、自機以外の情報を用いて管理端末１のＰＬＣネットワークからの離脱が判断でき、管理端末１がＰＬＣネットワークから離脱していないにも関わらず、自機が管理端末として動作を開始することを防ぐ効果がある。

このように、実施の形態に係るデータ送受信装置１０を用いれば、クライアント端末間で映像ストリームの送受信実施中に管理端末１がＰＬＣネットワークから離脱した場合でも、映像ストリームを送信する際、固定帯域を割り当てるとともに、１フレーム内での固定帯域割当位置を同じ位置になるようにスケジューリングするので、前回受信したスケジュール情報、および基準時刻情報に基づいて映像ストリームの送受信を実施でき、映像信号を途切れさせることなく管理端末の継承を実施することができる。

また、送信ＭＡＣフレーム内に、送信側の端末の送信時刻を付加して送信するので、管理端末の交代に伴う同期継承に時間がかかったとしても、受信側端末で受信した時刻情報に基づいて受信側端末内の基準時刻を制御することでクライアント端末間の同期を取ることができるので、基準時刻の同期をほぼ維持することができ、映像を途切れさせることなくスムーズに管理端末の継承ができる。

また、クライアント端末内の基準時刻生成に関しては、管理端末がＰＬＣネットワークから離脱する前のクロック周波数誤差情報などに基づいて基準クロックを生成するので、各クライアント端末内の基準クロックは、ほぼ管理端末のクロック周波数に同期しており、管理端末がＰＬＣネットワーク離脱後、管理端末の継承に若干の時間がかかっても各クライアント端末間の時刻はほぼ合っているのでスムーズに管理端末の継承を行うことができる。これは、各クライアント端末内の基準クロックの周波数誤差が数ｐｐｍ以下に抑え込まれているために可能となる。

さらに、各端末は、映像ストリームを送信する際、入力される映像ストリームのデータレートを計測するデータレート計測手段を有しているので、送信する映像ストリームの平均データレートに応じて固定帯域を割り当てることができ、限られた伝送帯域を有効に活用できる。

＜Ａ−１０．ＰＬＣネットワークからの離脱動作の他の例＞
以下、管理端末のＰＬＣネットワークからの離脱検出動作の他の例について、図１を参照しつつ、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。

本例においては、管理端末１がＰＬＣネットワークから離脱したことをより迅速に判断するため、各クライアント端末のＢＣＨおよびＦＣＨの受信情報を各クライアント端末より同報通信するよう構成している。これにより、冷蔵庫などのインバータ機器が動作を始めた際に一時的にデータの受信状態が悪くなり、その影響を受けやすい機器のみ受信できなくなる場合においても、ＰＬＣネットワークを構成している全てのクライアント端末のＢＣＨ、ＦＣＨの受信状況が把握できるので、一時的に通信状態が悪くなったためにＢＣＨ、ＦＣＨが受信できなかったのか否かを判断することができ、管理端末１のＰＬＣネットワークからの離脱の判断を確実なものとすることができる。

以下、図１５に示すフローチャートを用いて、クライアント側端末での同報通信実施時の離脱検出動作について説明する。なお、以下においては、同報通信チャンネルとして、管理端末１に対してアソシエーション、認証、帯域割当などを要求するＲＣＨチャンネルを用いてＢＣＨ、ＦＣＨの受信状態を同報通信する場合について説明する。

ＰＬＣネットワークに参加して送受信動作を開始すると、各クライアント端末は自機でのＢＣＨおよびＦＣＨの受信状況を確認する（ステップＳ１３１）。そして、ＢＣＨおよびＦＣＨが受信できなかった場合は、ステップＳ１３２に進み、自機に対する固定帯域受信タイムスロット（受信用の固定帯域）が前フレームで割り当てられていたか否かを確認する。

ステップＳ１３２において、受信用の固定帯域が割り当てられていなかったことが判明した場合は、ステップＳ１３５に進む。一方、受信用の固定帯域が割り当てられていた場合はステップＳ１３３に進み、ＭＡＣフレーム受信まで待機する。

ＭＡＣフレームを受信すると、ＭＡＣヘッダに付加されている送信側端末でのＢＣＨおよびＦＣＨの受信状況を確認し、受信エラーの有無を確認する（ステップＳ１３４）。

そして、送信側の端末でＢＣＨおよびＦＣＨが正常に受信されていた場合は、ノイズ等の影響で一時的にＢＣＨおよびＦＣＨのデータが受信できなかったものと判断し、ステップＳ１２０に戻ってＢＣＨおよびＦＣＨの受信を待つ。

一方、ステップＳ１２４において、送信側の端末でもＢＣＨおよびＦＣＨが受信できなかった場合、あるいはＢＣＨおよびＦＣＨの受信がＮＧで、かつ、自機宛の固定帯域による受信タイムスロットが確保されていなかった場合は、自機でのＢＣＨおよびＦＣＨ受信がＮＧであったことを通知するためＲＣＨフレームデータを生成する（ステップＳ１３５）。その際、ステップＳ１３４において送信側の端末でもＢＣＨおよびＦＣＨの受信がＮＧであった場合は、その情報も付加してＲＣＨを生成するものとする。

ＲＣＨの生成が終了すると、ＲＣＨの送信タイミングを生成する（ステップＳ１３６）。この処理では、管理端末がＰＬＣネットワークから離脱した場合は全てのクライアント端末においてＢＣＨ、ＦＣＨが受信できなくなり、全ての端末が一斉にＲＣＨを送信することで、データの衝突が発生してデータの受信ができなくなることを考慮し、ＲＣＨの送信タイミングをランダムに発生して、データの衝突を回避する構成を採っている。

ＲＣＨの送信タイミングの生成が完了すると、クライアント端末はＲＣＨの送信タイミングまでＲＣＨの送信を待機する（ステップＳ１３７）。

この待機中に、自端末でのＢＣＨおよびＦＣＨの受信状況を確認する（ステップＳ１３８１）。そして、ＢＣＨおよびＦＣＨの受信が回復した場合には、前回はノイズの影響によりＢＣＨおよびＦＣＨが受信できなかったものと判断し、生成したＲＣＨフレームを破棄し、ステップＳ１２０に戻ってＢＣＨおよびＦＣＨの受信を待つ。

なお、固定帯域のタイムスロットで送信端末の受信状況を確認し、ＢＣＨおよびＦＣＨが受信された旨の通知を受けた場合についても生成したＲＣＨフレームを破棄する。

なお、ＢＣＨおよびＦＣＨの受信が回復せず、ステップＳ１３７においてＲＣＨの送信タイミングに達したことを確認した場合は、ＲＣＨを他の全てのクライアント端末および管理端末に向けて送信する（ステップＳ１４０）。

以上説明した管理端末のＰＬＣネットワークからの離脱検出動作においては、各クライアント端末のＢＣＨおよびＦＣＨの受信状態を同報通信を用いて全クライアント端末に送信するよう構成したので、管理端末がＰＬＣネットワークから離脱したことをより迅速に判断することができるとともに、冷蔵庫などの家電機器の影響で一時的にＢＣＨおよびＦＣＨの受信状態が悪い場合においても、管理端末のＰＬＣネットワークからの離脱判定の誤判定の発生を防ぐことができ、管理端末がＰＬＣネットワークから離脱していないにもかかわらず、自端末が管理端末として動作を開始することを防ぐ効果がある。

なお、ＢＣＨおよびＦＣＨの受信がＮＧであった旨の情報は、映像ストリームを送信する場合には、当該映像ストリームを送信するパケット中にその情報を追加して、映像ストリームの送り先の端末に向けて送信するようにしても良い。

＜Ａ−１１．変形例＞
以上説明した本発明に係る実施の形態においては、データ送受信装置の適用例として高速ＰＬＣを用いた場合について説明したがこれに限るものではなく、無線ＬＡＮ、あるいはＵＷＢ、あるいはＴＤＭＡ方式、あるいは映像ストリームに固定的な帯域を割当データを送受信する仕組みを有するデータ送受信方式を採用する他の伝送方式を採用しても同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、基準時刻の補正を、受信側で固定帯域割当にて受信したＭＡＣヘッダに付加され送信された送信端末の時刻情報を用いて実施する例を示したがこれに限るものではなく、各クライアント端末内の基準クロックはほぼ管理端末の基準クロックに同期しているので、基準時刻の補正を行わず固定帯域として割り当てられたタイムスロットを使用してデータの送受信を実施しても同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、本実施の形態では、管理端末のＰＬＣネットワークからの離脱判定をＢＣＨおよびＦＣＨともに受信できなかった場合について説明したがこれに限るものではなく、ＰＬＣの屋内活用ネットワーク内の同期、および帯域を管理する制御フレームの送受信状態によって判断するよう構成すれば同様の効果を奏することは言うまでもない。

また、映像ストリームを伝送する場合について説明したが映像に限るものではなく、オーディオ、あるいは音声等に適用しても同様の効果を奏することは言うまでもない。

本発明に係るデータ送受信装置を適用した高速ＰＬＣネットワークシステムの構成を示す図である。 本発明に係るデータ送受信装置の構成を説明するブロック図である。 本発明に係るデータ送受信装置内のＰＬＣモデム回路の構成を示すブロック図である。 ＰＬＣモデム回路内のＰＬＣ送信制御回路の構成を示すブロック図である。 ＰＬＣモデム回路内のＰＬＣ受信制御回路の構成を示すブロック図である。 高速ＰＬＣを用いたデータ送受信装置にてデータ送受信を行う際の、１フレーム内のデータフォーマットおよびＦＣＨ内のスケジュールデータの構成を示す図である。 本発明に係るデータ送受信装置を管理端末として使用する場合の動作を説明するフローチャートである。 本発明に係るデータ送受信装置において送信用ＭＡＣフレームの生成を説明するフローチャートである。 本発明に係るデータ送受信装置においてデータの送受信を行う際の１ＭＡＣフレーム内のデータフォーマット構成を概略的に示す図である。 本発明に係るデータ送受信装置において各端末での動作を説明するフローチャートである。 本発明に係るデータ送受信装置をクライアント端末として用いる場合の受信動作を説明するフローチャートである。 本発明に係るデータ送受信装置をＰＬＣネットワークに接続された機器に適応した場合の送受信動作を説明するフローチャートである。 映像ストリームの再生動作を説明するシーケンス図である。 管理端末の屋内ネットワークからの離脱動作を説明するフローチャートである。 管理端末の屋内ネットワークからの離脱動作を説明するフローチャートである。

Claims (6)

1. ネットワークシステムの複数の端末のそれぞれに含まれるデータ送受信装置であって、
   前記複数の端末は、他の端末を管理する管理端末と、該管理端末により管理されるクライアント端末を複数含み、
   前記管理端末より出力されるスケジュール情報に基づいて前記複数の端末間でのデータの送受信が実行され、
   前記データ送受信装置は、
   前記管理端末より出力される同期情報および前記スケジュール情報を検出する制御情報検出部と、
   前記制御情報検出部から出力される検出結果に基づいて前記データ送受信装置内の基準時刻を補正する基準時刻補正手段と、
   前記管理端末より出力された前記スケジュール情報に基づいて前記データの受信タイミングを生成するタイミング生成部と、を備え、
   前記同期情報および前記スケジュール情報の少なくとも一方が受信できなかった場合、前回までに受信したスケジュール情報に基づいて前記タイミング生成部を制御するとともに、前回までに受信した前記スケジュール情報に基づいて検出したクロックの誤差情報を用いて前記基準時刻を補正する、データ送受信装置。
2. 前記データ送受信装置は、前記クライアント端末の１つとして、固定帯域割当のタイムスロットを使用して他のクライアント端末から前記データを受信する場合、前記管理端末より出力される前記同期情報を、前記制御情報検出部において検出できなかった場合であって、かつ、前記他のクライアント端末においても前記同期情報を検出できなかったことを、前記データに含まれる前記同期情報の受信情報より確認した場合は、自らが新たな管理端末として動作を開始する、請求項１記載のデータ送受信装置。
3. データ送受信装置は、前記データを送信するデータ送信部を備え、
   前記管理端末より出力される前記同期情報を、前記制御情報検出部において検出できなかった場合は、その情報を前記管理端末および他のクライアント端末に対して同報通信するように前記データ送信手段を制御する、請求項１記載のデータ送受信装置。
4. データ送受信装置は、
   前記データを送信するデータ送信部を備え、前記クライアント端末の１つとして映像ストリームを送信する場合、前記管理端末より出力される前記同期情報を、前記制御情報検出部において検出できなかった場合は、その情報を、前記映像ストリームを送信するパケット中に追加して送信するように前記データ送信手段を制御する、請求項１記載のデータ送受信装置。
5. 前記データ送受信装置は、
   入力される映像ストリームの入力レートを計測する入力レート計測手段をさらに有し、前記クライアント端末の１つとして前記映像ストリームを送信する場合、前記映像ストリームを他のクライアント端末に対して送信するに際して、前記管理端末に対して、前記入力レート計測手段で計測された前記入力レートを通知し、
   前記管理端末は、通知された前記入力レートに応じて、前記クライアント端末に固定帯域を割り当てる、請求項１記載のデータ送受信装置。
6. 前記データ送受信装置は、
   前記映像ストリームの送信開始時は、予め定められた映像ストリーム最大伝送レートを前記管理端末に対して通知する、請求項５記載のデータ送受信装置。

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