JP2009100044A - 通信方法、通信装置、及び通信システム、 - Google Patents

Abstract

【課題】通信方式の異なる複数種類の通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる通信方法を提供する。
【解決手段】割り当てられた通信サイクルＨの制御信号区間Ｃに通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに対応する通知信号φＡ、φＢ、φＣと、通信方式Ｄに対応する通知信号（図示せず）が送信された場合、通信サイクルＨ２を構成する制御サイクルＴのデータスロットは、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに予め周期的に割り当てられる。ここで、それぞれの通信方式に割り当てられるデータスロットは、それぞれの通信方式に固定的に対応するものである。
【選択図】図１２

Description

本発明は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間でマルチキャリア通信を行う通信方法、通信装置、及び通信システムに関する。

ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式等の複数のサブキャリアを用いた伝送方式は、過酷な伝送路でも高品質の通信が可能となるという大きな利点を持っており、無線通信だけでなく電力線通信等の有線通信にも利用されている。電力線通信において使用する周波数帯域は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚが一般的である（例えば、特許文献１参照）が、更に高周波の領域を含む広帯域を使用するものも検討されている

また、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア通信においては、時間波形のレベルを平準化してピークが生じないようにし、干渉等を抑制する技術が提案されている。この技術は、時間波形に大きなピークがない場合、デフォルトの位相ベクトルを使用して各サブキャリアの位相を回転させ、大きなピークが観測された場合には、位相ベクトルを変更してピークが出ないようになる位相ベクトルを探索し、探索した位相ベクトルによって各サブキャリアの位相を回転させるものである（例えば、非特許文献１参照）。このようなピーク抑圧技術は、マルチキャリア通信において、パワーアンプの設計難易度を緩和するために必須の技術である。

電力線通信等の伝送路に接続された通信装置を用いて、複数の異なる論理ネットワークを形成する場合、ネットワーク鍵などを用いて異なるネットワーク間のセキュリティを保つようにしているが、各々のネットワークに接続される通信装置の仕様は一般的に同じである。つまり、ピーク抑圧に用いられる位相ベクトルも同じである。こうすることで、通信装置の物理層レベルでは異なるネットワーク間においても互いの信号を検出（キャリアセンス）でき、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術などを使用すれば、信号の衝突を抑制することが可能となり、異なるネットワーク同士が比較的近くに存在しても円滑に通信を行うことができる。

特許文献１に記載された技術は、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、比較的負担の大きい復調処理などを行うことなく、信号の衝突を回避して、他の通信装置が出力する信号を容易に検出することができるようにすることを目的とし、制御期間の通信リクエスト信号の有無によって、続くデータ期間のスロット割り当てを変更するものである。そして、通信リクエスト信号を、位相ベクトルによって、回転させることにより、通信リクエスト信号の検出を確実に行なうようにしている。しかし、データ区間のスロット割り当てについては、詳細な言及がなく、要求遅延時間を満たすデータの送信を確実に行なえない場合がある。

特開２００７−１３５１８０号公報 Ｄｅｎｉｓ Ｊ． Ｇ． Ｍｅｓｔｄａｇｈ ａｎｄ Ｐａｕｌ Ｍ． Ｐ． Ｓｐｒｕｙｔ， "Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｌｉｐｐｉｎｇ ｉｎ ＤＭＴ−Ｂａｓｅｄ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ"， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｖｏｌ．４４， Ｎｏ．１０， ｐｐ．１２３４−１２３８， １９９６

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、それぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる通信方法、通信装置、及び通信システムを提供することを目的とする。また、信号の衝突を回避するために、通信装置が行うスロット割り当てのための処理負担を軽減することができる通信方法、通信装置、及び通信システムを提供することを目的とする。

本発明の通信方法は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間でマルチキャリア通信を行う通信方法であって、制御信号区間に、前記通信装置間の通信を制御する制御信号を送信する制御信号送信ステップと、前記制御信号区間に続くデータ信号区間に、データ信号を送信するデータ信号送信ステップと、を備え、前記制御信号送信ステップで送信する前記制御信号は、当該制御信号区間に続くデータ信号区間に、当該通信装置からデータ送信がされることを通知する通知信号を含んでおり、前記データ信号区間は、それぞれ複数のデータスロットを含む制御サイクルを、複数含んでおり、前記データ信号送信ステップは、前記通知信号の送信後のデータ信号区間に、前記制御サイクルそれぞれに含まれる前記データスロットのうち、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを利用して、データ送信を行なうものである。

本発明によれば、共通の伝送路に接続されたそれぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる。なお、１つの制御サイクルに含まれるデータスロットの数、及び通知信号に固定的に対応するデータスロットの数は、通知信号の送信に続いて送信しようとするデータの要求遅延条件等に応じて定めておく。

本発明の通信方法は、前記通知信号が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる制御スロットを使用して送信されるものを含む。本発明によれば、通信方式の異なる複数種類の通信装置が接続された場合であっても、通信装置が行うスロット割り当てのための処理負担を軽減することができる。なお、ここでの通信方式は、プロトコル、変調方式、周波数帯域等の仕様を示す。

本発明の通信方法は、前記通知信号が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して生成されるものを含む。本発明によれば、通知信号の送信スロットが隣接していても通知信号の検出を確実に行うことができ、制御信号区間を狭くして通信効率を向上させることができる。また、通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用しているため、たとえば一つのスロットを使用して通信方式を見分ける必要がある場合であっても、位相ベクトルの違いにより、各通信方式を見分けることが可能である。

本発明の通信方法は、前記通知信号が、異なる位相ベクトルを使用して生成され、前記通信方式の数より少ない数の制御スロットを使用して送信されるものを含む。本発明によれば、通知信号の送信スロットが隣接していても通知信号の検出を確実に行うことができ、制御信号区間を狭くして通信効率を向上させることができる。また、複数の通知信号の組合せにより通信方式を識別することができるので、更に、制御信号区間を狭くして通信効率を向上させることができる。

本発明の通信方法は、前記通知信号が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して生成され、１つの制御スロットを使用して送信されるものを含む。本発明によれば、１つの制御信号区間には１つの通知信号しか送信しないので、１つの制御スロット内で複数の異なる位相ベクトルから対応する一つの位相ベクトルを検出すればよいので、通信装置の構成を簡単にできる。また、制御区間を狭くして、通信効率を向上させることができる。

本発明の通信方法は、１つの前記制御信号区間には、１つの通信方式を示す前記通知信号のみが送信可能であるものを含む。本発明によれば、１つの制御信号区間で、１つの制御信号の有無を検出するだけで、通知信号の有無を判別できるので、通知信号の検出のための処理が簡単になり、通信装置の構成を簡単にすることができる。

本発明の通信方法は、前記制御信号区間には、複数の通信方式が周期的に対応付けられ、各制御信号期間には、それぞれ対応付けられた通信方式を示す前記通知信号のみが送信可能であるものを含む。本発明によれば、１つの制御信号区間で、１つの制御信号の有無を検出するだけで、通知信号の有無を判別できるので、通知信号の検出のための処理が簡単になり、通信装置の構成を簡単にすることができる。

本発明の通信方法は、前記通知信号が送信された場合、当該通知信号を次に送信可能となる前記制御信号区間までの複数の前記データ信号区間、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なうものを含む。本発明によれば、１回の通知信号の送信により複数のデータ信号区間にわたってデータの送信可能なデータスロットが確保できるので、データに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避することができる。

本発明の通信方法は、前記制御信号区間に送信される制御信号が、更に、前記制御信号区間を識別するための同期信号を含んでいるものを含む。本発明によれば、制御区間の検出を簡単に行なうことができる。

本発明の通信方法は、更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出ステップを備え、前記通知信号検出ステップで、他の通信装置から送信された前記通知信号が検出されない場合、前記データ信号送信ステップは、当該制御信号区間に続く前記データ信号区間の、当該検出されなかった通知信号に固定的に対応するデータスロットの少なくとも一部を使用して、データの送信を行なうものを含む。本発明によれば、通知信号が送信されていない通信方式に対応するスロットを、使用することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

本発明の通信方法は、前記データ信号送信ステップが、前記通知信号検出ステップで検出した通知信号、及び送信した通知信号に基づいて、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定するものを含む。本発明によれば、それぞれの通信装置が伝送路の通知信号を検出して自立的にデータ送信スロットを決定するので、簡単な構成で信号の衝突を確実に回避することができる。

本発明の通信方法は、電力線を伝送経路として通信を行うものを含む。

本発明の通信装置は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間でマルチキャリア通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、前記通信装置間の通信を制御する制御信号を、制御信号区間に送信する制御信号送信部と、データ信号を、前記制御信号区間に続くデータ信号区間に送信するデータ信号送信部と、を備え、前記制御信号送信部で送信する前記制御信号は、当該制御信号区間に続くデータ信号区間に、当該通信装置からデータ送信がされることを通知する通知信号を含んでおり、前記データ信号区間は、それぞれ複数のデータスロットを含む制御サイクルを、複数含んでおり、前記データ信号送信部は、前記通知信号の送信後のデータ信号区間に、前記制御サイクルそれぞれに含まれる前記データスロットのうち、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なうものである。

本発明の通信装置は、更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出部を備え、前記データ信号送信部は、前記通知信号検出部で、他の通信装置から送信された前記通知信号が検出されない場合、当該制御信号区間に続く前記データ信号区間の、当該検出されなかった通知信号に固定的に対応するデータスロットの少なくとも一部を使用して、データの送信を行なうものを含む。本発明によれば、通知信号が送信されていない通信方式に対応するスロットを、使用することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

本発明の通信装置は、前記データ信号送信部が、前記通知信号検出部で検出した通知信号、及び前記制御信号送信部から送信した通知信号に基づいて、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定し、決定したデータスロットを使用してデータ送信を行うものを含む。本発明によれば、それぞれの通信装置が伝送路の通知信号を検出して自立的にデータ送信スロットを決定するので、簡単な構成で信号の衝突を確実に回避することができる。

本発明の通信装置は、更に、前記通知信号検出部で検出した通知信号、及び前記制御信号送信部から送信した通知信号の種類に対応させて、前記制御サイクルの各データスロットを使用する通信方式を記憶したスロットテーブルを備え、前記データ信号送信部は、前記スロットテーブルを参照して、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定するものを含む。本発明によれば、使用するデータスロットの決定を簡単に行うことができる。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる制御スロットを使用して前記通知信号を送信するものを含む。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成するものを含む。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成し、前記通信方式の数より少ない数の制御スロットを使用して前記通知信号を送信するものを含む。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成し、１つの制御スロットを使用して前記通知信号を送信するものを含む。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、当該通信装置の通信方式に周期的に対応付けられた前記制御信号期間に、前記通知信号を送信するものを含む。

本発明の通信装置は、更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出部を備え、前記通知信号検出部は、それぞれの通信方式に周期的に対応付けられた前記制御信号期間に、それぞれ対応付けられた通信方式を示す前記通知信号の検出処理を行うものを含む。本発明によれば、１つの制御信号区間で、１つの制御信号の有無を検出するだけで、通知信号の有無を判別できるので、通知信号の検出のための処理が簡単になり、通信装置の構成を簡単にすることができる。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、前記通知信号が送信された場合、当該通知信号を次に送信可能となる前記制御信号区間までの複数の前記データ信号区間、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なうものを含む。本発明によれば、１回の通知信号の送信により複数のデータ信号区間にわたってデータの送信可能なデータスロットが確保できるので、データに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避することができる。

本発明の通信装置は、前記制御信号送信部が、更に、前記制御信号区間を識別するための同期信号を送信するものを含む。

本発明の通信装置は、電力線を伝送路として電力線通信を行うものを含む。

本発明の通信システムは、上記した通信装置を複数備えるものである。

本発明の通信システムは、前記通信装置が、電力線を伝送路として電力線通信を行うものを含む。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、それぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる通信方法、通信装置、及び通信システムを提供することができる。また、信号の衝突を回避するために、通信装置が行うスロット割り当てのための処理負担を軽減することができる通信方法、通信装置、及び通信システムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。以下の説明では、電力線通信装置、及び電力線通信システムを例にしているが、無線ＬＡＮ等の他の通信装置、通信システムであってもよい。

図１は、本発明の通信方法、通信システムを実現する電力線通信システムの一例の概略構成を示す図である。図１の電力線通信システムは、電力線１Ａに接続された複数台のＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３を備える。なお、以降の説明において、個別のＰＬＣモデムについて言及する場合は、ＰＬＣモデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３のように記述し、ＰＬＣモデム一般に言及する場合は、単に、ＰＬＣモデム１０と記述する。

電力線１Ａは、図１では１本の線で示されているが、実際には２本以上の導線であり、ＰＬＣモデム１０は、その内の２本に接続されている。

ＰＬＣモデム１０は、詳細は後述するように、ＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャックを有しており、モジュラージャックには、表示器付き電話機５１、ドアフォン５２、テレビ（ＴＶ）５３、５６、ビデオサーバ５４、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５５、ブロードバンドルータ（ＢＢルータ）５７が接続され、ブロードバンドルータ５７はインターネット５８に接続されている。

図１の電力線通信システムを構成するＰＬＣモデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３は、異なる３種類の通信方式で通信を行うものであり、ＰＬＣモデム１０Ａ１と１０Ａ２が通信方式Ａで通信を行い、ＰＬＣモデム１０Ｂ１と１０Ｂ２が通信方式Ｂで通信を行い、ＰＬＣモデム１０Ｃ１と１０Ｃ２と１０Ｃ３が通信方式Ｃで通信を行う。ここでの通信方式は、プロトコル、変調方式、周波数帯域等の仕様を示すが、ＯＦＤＭ方式のマルチキャリア通信を行う点では同じ通信方式である。なお、電力線通信システムは、本発明の通信方法を実現する通信システムの一例であり、無線ＬＡＮ等、他の通信システムであってもよい。

次に、図１に示すＰＬＣモデム１０の具体的構成例を示す。図２は、ＰＬＣモデム１０の概観を示す図であり、図２（ａ）は前面を示す外観斜視図、図２（ｂ）は背面を示す概観斜視図である。図２に示すＰＬＣモデム１０は、筐体１００を有しており、筐体１００の前面には、図２（ａ）に示すようにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃからなる表示部２３が設けられている。また、筐体１００の背面には、図２（ｂ）に示すように電源コネクタ２１、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック２２が設けられている。電源コネクタ２１には、電源ケーブル１Ｂが接続され、モジュラージャック２２には、ＬＡＮケーブル（図２では図示せず）が接続される。なお、ＰＬＣモデム１０には、更にＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。

図３は、ＰＬＣモデム１０のハードウェアの一例を示すブロック図である。ＰＬＣモデム１０は、図３に示すように、回路モジュール３０及びスイッチング電源２０を有している。スイッチング電源２０は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール３０に供給するものであり、例えば、スイッチングトランス、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。スイッチング電源２０への電源の供給は、電源コネクタ２１からインピーダンスアッパー２７、交流直流変換器２４を介して行われる。

回路モジュール３０には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ ＥＮＤ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ)１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、ドライバＩＣ１５、カプラ１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７、メモリ１８、及びイーサネットＰＨＹ・ＩＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１９、ＡＣサイクル検出器６０が設けられている。カプラ１６は、電源コネクタ２１に接続され、更に電源ケーブル１Ｂ、電源プラグ２５、コンセント２を介して電力線１Ａに接続される。また、表示部２３は、メインＩＣ１１に接続され、モジュラージャック２２には、パーソナルコンピュータ等の機器に接続するためのＬＡＮケーブル２６が接続される。なお、メインＩＣ１１は電力線通信を行う場合の通信制御部として機能する。

メインＩＣ１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１Ａ、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）ブロック１１Ｃ１、１１Ｃ２、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）ブロック１１Ｂ１、１１Ｂ２で構成されている。ＣＰＵ１１Ａは、３２ビットのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃ２は、送信信号のＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃ１は、受信信号のＭＡＣ層を管理する。また、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ２は、送信信号のＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ１は、受信信号のＰＨＹ層を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ１２は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２Ａ、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２Ｄ、及び可変増幅器（ＶＧＡ；Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１２Ｂ、１２Ｃで構成されている。カプラ１６は、コイルトランス１６Ａ、及びカップリング用コンデンサ１６Ｂ、１６Ｃで構成されている。なお、ＣＰＵ１１Ａは、メモリ１８に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃ１、１１Ｃ２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ１、１１Ｂ２の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１０全体の制御も行う。

図３では、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃ１、１１Ｃ２と、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ１、１１Ｂ２を設け、それぞれ送信用と受信用として用いるようにしたが、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃと、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ（図示せず）を設けて、送信と受信共通に使用するようにしてもよい。

メインＩＣ１１は、一般的なモデムと同様に、データ通信のための基本的な制御や変復調を含む信号処理を行う電気回路（ＬＳＩ）である。すなわち、ＰＣなどの通信端末から出力される受信データを変調して送信信号（データ）として、ＡＦＥ・ＩＣ１２に出力する。また、電力線１Ａ側からＡＦＥ・ＩＣ１２を介して入力される信号を、受信信号（データ）として復調してＰＣなどの通信端末に出力する。

ＡＣサイクル検出器６０は、各々のＰＬＣモデム１０が共通のタイミングで制御を実施するために必要な同期信号を生成する。ＡＣサイクル検出器６０は、ダイオードブリッジ６０ａ、抵抗６０ｂ、６０ｃ、ＤＣ電源供給部６０ｅ、およびコンデンサ６０ｄから構成される。ダイオードブリッジ６０ａは、抵抗６０ｂに接続される。抵抗６０ｂは、抵抗６０ｃと直列に接続される。抵抗６０ｂおよび６０ｃは、コンデンサ６０ｄの一方の端子に並列に接続される。ＤＣ電源供給部６０ｅは、コンデンサ６０ｄの他方の端子に接続される。同期信号の生成は、具体的には、次のように行う。すなわち、伝送路１Ａに供給される商用電源の交流電力波形ＡＣ、すなわち５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの正弦波からなる交流波形の電圧のゼロクロス点を検出し、このタイミングを基準とする同期信号を生成する。同期信号の一例としては、交流電力波形のゼロクロス点に同期した複数のパルスからなる矩形波が挙げられる。なお、ＡＣサイクル検出器６０は必須ではない。その場合、ＰＬＣモデム１０間の同期は、通信信号に含まれる同期信号を用いる。

図３のＰＬＣモデム１０による通信は、概略次のように行われる。モジュラージャック２２から入力されたデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ１９を介してメインＩＣ１１に送られ、デジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号が生成される。生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ１２のＤＡ変換器（ＤＡＣ）１２Ａによってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ１３、ドライバＩＣ１５、カプラ１６、電源コネクタ２１、電源ケーブル１Ｂ、電源プラグ２５、コンセント２を介して電力線１Ａに出力される。

電力線１Ａから受信された信号は、カプラ１６を経由してバンドパスフィルタ１７に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ１２の可変増幅器（ＶＧＡ）１２Ｃでゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２Ｄでデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、メインＩＣ１１に送られ、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ１９を介してモジュラージャック２２から出力される。

図４は、ＰＬＣモデム１０のハードウェアの他の例を示すブロック図である。ＰＬＣモデム１０は、図４に示すように、通信処理を行なうためのハードウェアを２組有する他は、図３のＰＬＣモデム１０と同一である。すなわち、回路モジュール３０及びスイッチング電源２０を有しており、スイッチング電源２０への電源の供給は、電源コネクタ２１からインピーダンスアッパー２７、交流直流変換器２４を介して行われる。

回路モジュール３０には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３１、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ ＥＮＤ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ)３２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３、ドライバＩＣ３５によって構成される１組の通信処理を行なうためのハードウェアと、サブＩＣ４１、ＡＦＥ・ＩＣ４２、ローパスフィルタ４３、ドライバＩＣ４５によって構成されるもう１組の通信処理を行なうためのハードウェアを備える。これらのハードウェアは、基本的に、図３のＰＬＣモデム１０のメインＩＣ１１、ＡＦＥ・ＩＣ１２、ローパスフィルタ１３、ドライバＩＣ１５と同一であるので、詳細な説明は省略する。また、カプラ１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７、メモリ１８、及びイーサネットＰＨＹ・ＩＣ１９が設けられている点も図３のＰＬＣモデム１０と同一である。なお、メインＩＣ３１は電力線通信を行う場合の通信制御部としても機能する。また、メモリ４８は、サブＩＣ４１が使用するデータを記憶する。

図１の電力線通信システムは、電力線１Ａに接続されたＰＬＣモデム１０が、制御信号区間に、ＰＬＣモデム１０間の通信を制御する制御信号を送信し、制御信号区間に続くデータ信号区間にデータを送信することによって、通信を行う。１つの制御信号区間とそれに続くデータ信号区間を合わせたものを通信サイクルと記述する。したがって、それぞれの通信サイクルの先頭には、制御信号区間が存在することになる。

データ信号区間は、制御サイクルが複数個連続する区間であり、それぞれの制御サイクルは、複数のデータスロットを含む。データスロットは、特定のＰＬＣモデムからのデータがまとまって送信される区間である。制御信号区間は、通信サイクルの先頭に設けられるので、通信サイクルの先頭の制御サイクル、及び先頭の制御サイクルの先頭のデータスロットは、制御信号区間分だけ短くなっている。データスロットは、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によるスロットであるが、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によるスロットを含んでもよい。

制御信号区間に送信される制御信号は、その制御信号区間に続くデータ信号区間に、制御信号を送信したＰＬＣモデムからデータ送信がされることを通知する通知信号を含んでいる。通知信号が送信された後のデータ信号区間においては、少なくともその通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットで、その通知信号を送信したＰＬＣモデムからのデータ信号が送信される。通知信号に固定的に対応するデータスロットは、それぞれの制御サイクルを構成するデータスロットのうちの複数のデータスロットを含んでいるので、ＰＬＣモデムからのデータは、データ信号区間に大きな間隔をおくことなく送信される。したがって、それぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる。

図５に、本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通信サイクルの一例を示す。通信サイクルＨは、複数（８個）の制御サイクルＴ０〜Ｔ７からなり（図５（ａ）参照）、各制御サイクルＴは、複数（１０個）のデータスロットＳ０〜Ｓ９からなる（図５（ｂ）参照）。制御サイクルＴ０の先頭のデータスロットＳ０の先頭部分は、制御信号区間Ｃとして確保されるので、このデータスロットは、他のデータスロットに比較して、若干狭くなっている。

図５の例では、制御サイクルＴが電源の２周期（５０Ｈｚの場合４０ｍｓｅｃ）であり、通信サイクルＨは、４０×８＝３２０ｍｓｅｃである。また、データスロットの幅は、４０／１０＝４ｍｓｅｃである。

制御信号区間Ｃは、通信サイクルの先頭に設けられる区間であり、少なくとも上記した通知信号が送信される通知信号区間Ｒを含んでいる（図５（ｃ）参照）。図５（ｃ）の例では、通知信号区間Ｒは、３つのリクエストスロットを含んでおり、それぞれのリクエストスロットは、通信方式Ａの通知信号φＡ、通信方式Ｂの通知信号φＢ、通信方式Ｃの通知信号φＣの送信のために設けられる。各リクエストスロットの幅は、例えば８０μｓｅｃであり、前後に８０μｓｅｃずつのガードタイムを設ける。したがって、３つのリクエストスロットを有する図５の通知信号区間Ｒは、全体として７２０μｓｅｃである。

図６に、制御信号区間Ｃの詳細を示す。図６に示すように、制御信号は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの複数のサブキャリアを利用したマルチキャリア信号であり、既知のデータ（例えば、オール「１」）を所定の位相ベクトルで回転させた信号である。位相ベクトルによる回転処理は、例えば特許文献１に示されるように、図３、図４のＰＬＣ・ＰＨＹブロックによって行うことができるので、説明を省略する。また、後述するように、制御信号区間Ｃの通知信号は、データ送信スロットの決定に利用されるが、制御信号の検出もＰＬＣ・ＰＨＹブロックによって行われる。なお、制御信号の送信は、ＰＬＣ・ＰＨＹブロックを複数備えるＰＬＣモデム（図３、図４のＰＬＣモデム）においては、一方のＰＬＣ・ＰＨＹブロック（図３におけるＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂ２、図４におけるＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄ）で行う。なお、図６のように、異なる通信方式に対応する通知信号をそれぞれ別のリクエストスロットで送信する場合、それぞれ異なる位相ベクトルで回転させた通知信号を使用しなくてもよい。

図６（ａ）は、制御信号として同期信号Ｓと通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに対応した通知信号φＡ、φＢ、φＣを送信するためのスロットを有する例であり、図６（ｂ）は、同期信号Ｓが省略され、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに対応した通知信号φＡ、φＢ、φＣを送信するためのスロットを有する例である。制御信号同期信号、通知信号に限らず他の制御信号を送信するようにしてもよい。また、通知信号についても、３種類に限らず更に多くの通知信号を送信するためのリクエストスロットを確保してもよい。

図７は、制御信号区間Ｃの他の例である。図７の例では、１つの制御信号区間Ｃに、１つの通知信号のみが送信可能としている。すなわち、通信サイクルＨ０、Ｈ３では、通信方式Ａに対応する通知信号φＡ、通信サイクルＨ１では、通信方式Ｂに対応する通知信号φＢ、通信サイクルＨ２では、通信方式Ｃに対応する通知信号φＣが、それぞれに割り当てられたリクエストスロットで送信可能となっている。このようにすると、１つの制御信号区間で、１つの制御信号の有無を検出するだけで、通知信号の有無を判別できるので、通知信号の検出のための処理が簡単になり、通信装置の構成を簡単にすることができる。なお、図７に示すように、各通信サイクルに対する通信方式の割り当ては、周期的に行なうことにより、通知信号の検出処理が簡単になる。

図８は、制御信号区間Ｃ（図８及び以降の図では、通信サイクルＨ０についてのみ記載してある。）における通知信号の更に別の例である。図８の例は、通信方式に対応する通知信号を送信するリクエストスロットが１つの場合であり、それぞれの通知信号は、それぞれ異なる位相ベクトル位相によって回転させたものを利用する。すなわち、通信サイクルＨ０、Ｈ３で通信方式Ａに対応する通知信号φＡが送信され、通信サイクルＨ１、Ｈ４で通信方式Ｂに対応する通知信号φＢが送信され、通信サイクルＨ２で通信方式Ｃに対応する通知信号φＣが送信される。このようにすると、１つの制御信号区間には１つの通知信号しか送信しないので、１つの制御スロット内で複数の異なる位相ベクトルから対応する一つの位相ベクトルを検出すればよいので、通信装置の構成を簡単にできる。また、制御区間を狭くして、通信効率を向上させることができる。

図９は、制御信号区間Ｃにおける通知信号の更に別の例である。図９の例は、３種類の通信方式に対応する通知信号を送信するためのリクエストスロットを、２つ設けた例である。ここでの、通知信号φＡ、φＢは、それぞれ異なる位相ベクトルで回転させたものを用いる。すなわち、通知信号φＡとφＢの両方が送信された場合は、通信方式Ａに対応し、通知信号φＡ、又はφＢのみが送信された場合は、それぞれ、通信方式Ｂ，通信方式Ｃに対応する。通知信号φＡとφＢの両方が送信される場合、その順序によって別の通信方式を設定することも可能である。例えば、通知信号φＡ、φＢの順に送信された場合は、通信方式ＡのＴＤＭ、通知信号φＢ、φＡの順に送信された場合は、通信方式ＡのＦＤＭと設定する。このようにすると、通知信号の送信スロットが隣接していても通知信号の検出を確実に行うことができ、制御信号区間を狭くして通信効率を向上させることができる。また、複数の通知信号の組合せにより通信方式を識別することができるので、更に、制御信号区間を狭くして通信効率を向上させることができる。

次に、通知信号が送信された後のデータ信号区間におけるデータスロットの割り当てについて説明する。図１０は、データスロットの割り当ての一例を示す図である。図１０の例は、図１に示すような３種類の通信方式（通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ）を利用するＰＬＣモデムが電力線に接続され、さらに、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）を利用するＰＬＣモデム（図１では図示せず）が、同時に通信を行なう場合のスロット割り当てである。図１０に示すように、１つの通信サイクルＨの全ての制御サイクルＴで、同一のデータスロット割り当てが行なわれる。このように割り当てを行なうと、共通の伝送路に接続されたそれぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる。

図１０の例は、４種類の通知信号が送信された状態でのデータスロットの割り当てであるが、通知信号の送信は、それぞれ割り当てられた通信サイクルの制御信号区間に行なわれても、同一の制御信号区間に行なわれてもよい。その通知信号の状態の例を図１１に示す。図１１（ａ）は、３種類の通信方式（通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ）がそれぞれ割り当てられた通信サイクルに通知信号を利用し、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）が存在する場合の例を示している。それぞれの通信サイクルＨにおいて、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）の通知信号が、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃの通知信号の後に送信される。また、図１１（ｂ）は、３種類の通信方式（通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ）が同一の制御区間内に通知信号を送信し、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）が存在する場合の例を示している。それぞれの通信サイクルＨにおいて、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）の通知信号が、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃの通知信号の後に送信される。また、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）と同様に、３種類の通信方式（通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ）がそれぞれ割り当てられた通信サイクルに通知信号を送信し、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）が存在する場合の例であるが、図９に示す方法で通信方式Ａ、Ｂ、Ｃの通知信号を送信した場合を示している。それぞれの通信サイクルＨにおいて、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）の通知信号の前に、図９に示す方法で通信方式Ａ、Ｂ、Ｃの通知信号が送信されている。また、プライオリティが低い通信方式（通信方式Ｄ）については、必ずしも通知信号が送信可能な全ての制御区間で送信しなくてもよい。ただし、この場合は通信方式Ｄの送信信号間隔は、ある決められた間隔、例えば、３制御区間に一回は通信方式Ｄが送信すること等をあらかじめ決めておく必要がある。

図１２に、それぞれ割り当てられた通信サイクルＨの制御信号区間Ｃに通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに対応する通知信号φＡ、φＢ、φＣが送信される場合のデータスロットを示す。なお、通信方式Ｄに対応する通知信号は、図１１のように全ての通信サイクルで送信されたものとする。図１２のように、割り当てられた通信サイクルで通知信号が送信可能となる場合、１つの通信方式に対応する通知信号は、次に同じ通知信号が送信可能となる通信サイクルまで有効である。すなわち、少なくとも通信サイクルＨ２以降の通信サイクルでは、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する通知信号が有効であるので、図１０と同様、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対してデータスロットが割り当てられている。

図１３は、通信方式Ｄに対応する通知信号が送信されないことを除いて、図１１の例と同じ条件でのデータスロットを示す図である。図１３から明らかなように、データスロットＳ１〜Ｓ９までのスロットと、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに周期的に割り当てられている。一方、スロットＳ０は、直前に送信された通知信号に対応する通信方式に割り当てられる。すなわち、図１３の通信サイクルＨ２のデータ区間においては、スロットＳ０に、直前に送信された通知信号に対応する通信方式Ｃが割り当てられている。このようにすることにより、各方式が同じ割合でＳ０を使用することが可能となる。

図１４に、データスロットの別の例を示す。図１４の例は、通信方式Ｃに割り当てられた制御信号区間に、通信方式Ｃに対応する通知信号が送信されていない場合、すなわち、通信方式Ｃに割り当てられた通信サイクルＨ２の制御信号区間に、通知信号が送信されていない場合の、データスロットの構成を示す。この場合、スロットＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８に割り当てられる通信方式は、通信方式Ａ又は通信方式Ｂである。残りのデータスロットＳ０、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ９通信方式Ａ、Ｂが交互に割り当てられる。なお、割り当て方は、必ずしも交互である必要はなく、システムレイテンシーなどを考慮してあらかじめ決めればよい。

図１５に、データスロットの更に別の例を示す。図１５は、通信方式Ｂに対応する通知信号のみが送信された場合の例である。この場合、全てのデータスロットが通信方式Ｂに割り当てられる。

このように、特定の通信方式に対応する通知信号が存在する場合、それに対応して割当てられるデータスロットは、それぞれの通信方式に予め固定的に割り当てられたデータスロットを含んでいる。例えば、通信方式Ａの通知信号が送信された場合、通信方式Ａに固定的に割り当てられたスロットＳ１、Ｓ４、Ｓ７を含んでおり、通信方式Ｂの通知信号が送信された場合、通信方式Ｂに固定的に割り当てられたスロットＳ２、Ｓ５、Ｓ８を含んでおり、通信方式Ｃの通知信号が送信された場合、通信方式Ｃに固定的に割り当てられたスロットＳ３、Ｓ６、Ｓ９を含んでいる。そして、通知信号が送信されていない通信方式に割り当てられたデータスロットは、適宜、通知信号が送信された他の通信方式に割り当てられる。図１６は、伝送路に存在する（送信された）通知信号と制御サイクルＴのデータスロットに割り当てられる通信方式を示すテーブルである。なお、このようなテーブルを、ＰＬＣモデム１０に記憶させておき、伝送路に存在する通知信号に基づいて、データを送信可能なデータスロットを決定し、そのデータスロットを使用してデータの送信を行なう。例えば、自身が通信方式Ａの場合、ＰＬＣモデム１０は、図１７に示す２値のテーブルを記憶しておき、存在する他の方式の状態に従って、「１」を示すデータスロットで送信するようにすればよい。また、ＰＬＣモデム１０は、通信方式Ａ、Ｂ、Ｃに対応した全ての２値テーブルを用意しておき、伝送路に接続された順番に応じて、２値テーブルを切り替えてもよい。例えば、自身が伝送路に接続された時点で、既に他の１方式が接続されている場合は、既に接続されている方式がＡ方式、自身がＢ方式、後に接続される方式がＣとなる。

なお、本方式は通信方式の数に制限されることはなく、通信方式の数に合わせて、上記の例に従ってテーブルを構成することにより、同様な効果が期待される。例えば、主要通信方式が２方式（通信方式Ａ、Ｂ）の場合、図１８のようなデータスロット割当てテーブルとなればよい。

また、他の実施例として、各通信方式が複数のテーブルを保有する場合について図１９と図２０を用いて説明する。前述の実施例では、テーブルは一つであったが、本実施例では、複数のテーブルを保有し、その数に応じたテーブル更新用のスロットあるいは異なる位相ベクトルを使用して、どのようにテーブルを更新するかについて説明する。

本実施例では、２つのテーブルを考慮してスロットＸを追加する（他のスロットを共用するために、位相ベクトルを追加してもよい）。各通信方式は交互に通知信号を送信している場合を考える。このとき、図１９のように、各通信方式が通知信号を送信する制御区間と同じ制御区間にてスロットＸに通知信号φＸを送信することによって、使用するテーブルを更新すること（もう一つのテーブルへ切り替えること）を他の通信方式へ伝える。つまり、図１９では、通信方式Ｂが自身の通知信号と同じ制御区間のスロットＸに通知信号φＸを送信している。この場合、Ａ、Ｂ、Ｃが存在し、約３．３個分（１０個に分けたデータスロットのうち、常に３スロット確保し、通信サイクルＨの３回に１回だけＳ０スロットを確保するため）のスロットが通常通信方式Ｂに割り当てられているが、図１９では、スロットＸに信号を送信しているため、約３．３個分のスロットを利用せずに、例えば２個分のスロットのみを使用することを知らせるものとする。このように、通知信号と同じ制御区間にスロットを設けて別の通知信号（図１９では通知信号φＸ）を送信することにより、固定スロットの取り方（つまり利用するテーブル）にバリエーションを持たせることが可能となる。言い換えると、このような制御を行うことにより、各通信方式が複数のテーブルを保有し、各通信方式が切り替えながら複数のテーブルを利用することができる。

図２０はスロット割当てテーブルの一例であり、通信方式Ｂが同じ制御区間に信号を送信した場合に利用されるテーブル（この例では図１６と上記のテーブルの２つを持っていると仮定）を示す（実際は、他の通信方式についてもテーブルが存在するが、代表として通信方式Ｂのみについて変更したテーブルを記載している）。図２０に示すように、通信方式Ｂは、２個のスロット（スロットＳ２とＳ８）のみを使用する。このような制御を行うことで、図１６のテーブルとは別のテーブルを利用することが可能である。なお、図２０のテーブルは、固定されるものではなく、あくまでも一例であり、任意に設定することが可能である。つまり、図２０のテーブルでは、図１６のテーブルと比較してＢが送信可能なスロットを削減した場合であるが、まったく別のテーブル（別の意味を持たせたテーブル）を複数作成して、制御信号に従って切り替えて利用しても問題ない。今回の発明に対する使用条件としては、すべての通信方式で同じテーブルを持ち、制御区間の信号に従って、同一のテーブルを各通信装置が使用することのみである。

なお、上記では、各通信方式が交互に送信する場合について説明したが、他の通知信号方法でも同様でテーブル更新用のスロットを設けることで、対応可能である。また、テーブル更新用のスロットを複数設けることで、複数のテーブルを構成することが可能である。

以上説明したように、電力線１Ａに接続されたＰＬＣモデム１０は、データの送信に際して制御信号の送信、制御信号の受信、データ信号の送信、及びデータ信号の受信を行なうが、これらの処理は、主としてメインＩＣ１１に行なわれる。

本発明は、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、それぞれの通信装置が送信しようとするデータに応じた遅延の制限を満たしつつ、信号の衝突を回避して効率的な伝送を行なうことができる通信方法、通信装置、及び通信システム等として有用である。また、信号の衝突を回避するために、通信装置が行うスロット割り当てのための処理負担を軽減することができる通信方法、通信装置、及び通信システム等として有用である。

本発明の通信方法、通信システムを実現する電力線通信システムの一例の概略構成を示す図 本発明の実施の形態のＰＬＣモデムの外観を示す図 本発明の実施の形態のＰＬＣモデムのハードウェアの一例を示すブロック図 本発明の実施の形態のＰＬＣモデムのハードウェアの他の例を示すブロック図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通信サイクルの一例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける制御信号区間の一例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける制御信号区間の他の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける制御信号区間の別の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける制御信号区間の更に別の例示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるデータスロットの割り当ての一例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号の一例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号とデータスロットの一例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号とデータスロットの他の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号とデータスロットの別の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号とデータスロットの更に別の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号と制御サイクルＴのデータスロットに割り当てられる通信方式を示すテーブルを示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号と制御サイクルＴのデータスロットの使用可否を表す２値テーブルの例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号と制御サイクルＴのデータスロットに割り当てられる通信方式を示す別のテーブルを示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号とデータスロットの更に他の例を示す図 本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける通知信号と制御サイクルＴのデータスロットに割り当てられる通信方式を示す更に他のテーブルを示す図

符号の説明

１、１Ａ・・・電力線
１Ｂ・・・電源ケーブル
２、・・・コンセント
１０、１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３・・・ＰＬＣモデム
１１、３１・・・メインＩＣ
４１・・・サブＩＣ
１１Ａ、３１Ａ、４１Ａ・・・ＣＰＵ
１１Ｂ１、１１Ｂ２、３１Ｂ、４１Ｂ・・・ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
１１Ｃ１、１１Ｃ２、３１Ｃ、４１Ｃ・・・ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
１２、３２、４２・・・ＡＦＥ・ＩＣ
１２Ａ、３２Ａ、４２Ａ・・・ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
１２Ｂ、１２Ｃ、３２Ｂ、４２Ｂ・・・可変増幅器（ＶＧＡ）
１２Ｄ、３２Ｄ、４２Ｄ・・・ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
１３、３３、４３・・・ローパスフィルタ
１５、３５、４５・・・ドライバＩＣ
１６・・・カプラ
１６Ａ・・・コイルトランス
１６Ｂ、１６Ｃ・・・カップリング用コンデンサ
１７、３７、４７・・・バンドパスフィルタ
１８、３８、４８・・・メモリ
１９・・・イーサネットＰＨＹ・ＩＣ
２０・・・スイッチング電源
２１・・・電源コネクタ
２２・・・モジュラージャック
２３・・・表示部
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ・・・ＬＥＤ
２４・・・交流直流変換器
２５・・・電源プラグ
２６・・・ＬＡＮケーブル
２７・・・インピーダンスアッパー
２７Ａ、２７Ｂ・・・コイル
３０・・・回路モジュール
５１・・・表示器付き電話機
５２・・・ドアフォン
５３、５６・・・テレビ（ＴＶ）
５４・・・ビデオサーバ
５５・・・パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
５７・・・ブロードバンドルータ（ＢＢルータ）
５８・・・インターネット
６０・・・ＡＣサイクル検出器

Claims (27)

1. 伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間でマルチキャリア通信を行う通信方法であって、
   制御信号区間に、前記通信装置間の通信を制御する制御信号を送信する制御信号送信ステップと、
   前記制御信号区間に続くデータ信号区間に、データ信号を送信するデータ信号送信ステップと、を備え、
   前記制御信号送信ステップで送信する前記制御信号は、当該制御信号区間に続くデータ信号区間に、当該通信装置からデータ送信がされることを通知する通知信号を含んでおり、
   前記データ信号区間は、それぞれ複数のデータスロットを含む制御サイクルを、複数含んでおり、
   前記データ信号送信ステップは、前記通知信号の送信後のデータ信号区間に、前記制御サイクルそれぞれに含まれる前記データスロットのうち、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを利用して、データ送信を行なう通信方法。
2. 請求項１記載の通信方法であって、
   前記通知信号は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる制御スロットを使用して送信される通信方法。
3. 請求項２記載の通信方法であって、
   前記通知信号は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して生成される通信方法。
4. 請求項１記載の通信方法であって、
   前記通知信号は、異なる位相ベクトルを使用して生成され、前記通信方式の数より少ない数の制御スロットを使用して送信される通信方法。
5. 請求項４記載の通信方法であって、
   前記通知信号は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して生成され、１つの制御スロットを使用して送信される通信方法。
6. 請求項４又は５記載の通信方法であって、
   １つの前記制御信号区間には、１つの通信方式を示す前記通知信号のみが送信可能である通信方法。
7. 請求項６記載の通信方法であって、
   前記制御信号区間には、複数の通信方式が周期的に対応付けられ、各制御信号期間には、それぞれ対応付けられた通信方式を示す前記通知信号のみが送信可能である通信方法。
8. 請求項７記載の通信方法であって、
   前記通知信号が送信された場合、当該通知信号を次に送信可能となる前記制御信号区間までの複数の前記データ信号区間、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なう通信方法。
9. 同期信号付きの制御信号
   請求項２ないし８のいずれか１項記載の通信方法であって、
   前記制御信号区間に送信される制御信号は、更に、前記制御信号区間を識別するための同期信号を含んでいる通信方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項記載の通信方法であって、
    更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出ステップを備え、
    前記通知信号検出ステップで、他の通信装置から送信された前記通知信号が検出されない場合、前記データ信号送信ステップは、当該制御信号区間に続く前記データ信号区間の、当該検出されなかった通知信号に固定的に対応するデータスロットの少なくとも一部を使用して、データの送信を行なう通信方法。
11. 請求項１０記載の通信方法であって、
    前記データ信号送信ステップは、前記通知信号検出ステップで検出した通知信号、及び送信した通知信号に基づいて、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定する通信方法。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項記載の通信方法であって、
    電力線を伝送経路として通信を行う通信方法。
13. 伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間でマルチキャリア通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、
    前記通信装置間の通信を制御する制御信号を、制御信号区間に送信する制御信号送信部と、
    データ信号を、前記制御信号区間に続くデータ信号区間に送信するデータ信号送信部と、を備え、
    前記制御信号送信部で送信する前記制御信号は、当該制御信号区間に続くデータ信号区間に、当該通信装置からデータ送信がされることを通知する通知信号を含んでおり、
    前記データ信号区間は、それぞれ複数のデータスロットを含む制御サイクルを、複数含んでおり、
    前記データ信号送信部は、前記通知信号の送信後のデータ信号区間に、前記制御サイクルそれぞれに含まれる前記データスロットのうち、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なう通信装置。
14. 請求項１３記載の通信装置であって、
    更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出部を備え、
    前記データ信号送信部は、前記通知信号検出部で、他の通信装置から送信された前記通知信号が検出されない場合、当該制御信号区間に続く前記データ信号区間の、当該検出されなかった通知信号に固定的に対応するデータスロットの少なくとも一部を使用して、データの送信を行なう通信装置。
15. 請求項１４記載の通信装置であって、
    前記データ信号送信部は、前記通知信号検出部で検出した通知信号、及び前記制御信号送信部から送信した通知信号に基づいて、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定し、決定したデータスロットを使用してデータ送信を行う通信装置。
16. 請求項１５記載の通信装置であって、
    更に、前記通知信号検出部で検出した通知信号、及び前記制御信号送信部から送信した通知信号の種類に対応させて、前記制御サイクルの各データスロットを使用する通信方式を記憶したスロットテーブルを備え、
    前記データ信号送信部は、前記スロットテーブルを参照して、当該通信装置からのデータ送信に使用するデータスロットを決定する通信装置。
17. 請求項１３ないし１６のいずれか１項記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる制御スロットを使用して前記通知信号を送信する通信装置。
18. 請求項１７記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成する通信装置。
19. 請求項１３ないし１６のいずれか１項記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成し、前記通信方式の数より少ない数の制御スロットを使用して前記通知信号を送信する通信装置。
20. 請求項１９記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、前記通信装置間の通信方式毎に異なる位相ベクトルを使用して前記通知信号を生成し、１つの制御スロットを使用して前記通知信号を送信する通信装置。
21. 請求項１９又は２０記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、当該通信装置の通信方式に周期的に対応付けられた前記制御信号期間に、前記通知信号を送信する通信装置。
22. 請求項２１記載の通信装置であって、
    更に、前記制御信号区間に、他の通信装置から送信された前記通知信号を検出するための処理を行なう通知信号検出部を備え、
    前記通知信号検出部は、それぞれの通信方式に周期的に対応付けられた前記制御信号期間に、それぞれ対応付けられた通信方式を示す前記通知信号の検出処理を行う通信装置。
23. 請求項２１又は２２記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、前記通知信号が送信された場合、当該通知信号を次に送信可能となる前記制御信号区間までの複数の前記データ信号区間、当該通知信号に固定的に対応する複数のデータスロットを使用して、データ送信を行なう通信装置。
24. 請求項１３ないし２３のいずれか１項記載の通信装置であって、
    前記制御信号送信部は、更に、前記制御信号区間を識別するための同期信号を送信する通信装置。
25. 電力線を伝送路として電力線通信を行う請求項１３ないし２４のいずれか１項に記載された通信装置。
26. 請求項１３ないし２４のいずれか１項に記載された通信装置を複数備える通信システム。
27. 請求項２６記載の通信システムであって、
    前記通信装置は、電力線を伝送路として電力線通信を行う通信システム。

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