JP2010147767A - 通信方法及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プライオリティグループによるアクセス権の調停とスロット調停とを組み合わせ、フレームP0の送信終了後、PGA時間(PGA0,PGA1)にてプライオリティグループの調停を行い、アクセス可能なプライオリティグループを絞り込む。アクセス権を得たプライオリティグループは、次のスロット調停区間でスロット番号による調停を行い、例えば、スロット番号2に割り当てられた通信装置が番号2のスロットでフレームP1を送信する。この際、トラフィック状況に応じてプライオリティグループを変更し、プライオリティグループ毎のスロット割り当て情報を更新する。
【選択図】図6
Description
図6は、本実施形態のアクセス制御方式によりデータを送信する場合のアクセスタイミングの一例を示す図である。本実施形態では、データあるいはデータを送信する通信装置の優先度を示すグループ分けをしたプライオリティグループ(PG;Priority Group)によるアクセス権(送信権)の調停を行うPGA(Priority Group Arbitration)と、スロット毎に割り当てたアクセス権により調停を行うスロット調停とを組み合わせたハイブリッドアクセス方式のアクセス制御を採用する。プライオリティグループは、伝送するデータの種類に応じた優先順位を示すプライオリティ、送信データ量等による通信媒体上の通信量を示すトラフィック状況などに基づき、優先度を複数のグループに分けて設定する。
図11は、本実施形態におけるプライオリティグループ毎のアクセスタイミングの一例を示す図である。図11では、図9の割り当て情報に対応するプライオリティグループ及びスロットが設定されている場合を示している。プライオリティグループPG3のデータを持つ端末A(プライオリティ7)及び端末B(プライオリティ6)は、それぞれPGA時間において調停時間PGA0及びPGA1の両方で調停用信号を出力する。そして、プライオリティグループPG3がアクセス権を獲得した場合、スロット調停区間において、1,2の2つのスロットが巡回され、自身の通信装置の送信データに割り当てられたスロットの区間において送信フレームを出力する。このとき、先に他の通信装置から送信された信号を検出しない場合に、自装置の送信データに割り当てられたスロットIDのタイミングでデータを送信する。図示例の場合、端末Aの送信データにスロット1が割り当てられているため、まずスロット1の区間で端末Aがプライオリティ7の送信フレームを出力する。なお、スロット調停区間において何もデータフレームが出力されなかった場合は、その後は第3の期間に相当するランダムバックオフ区間の競合区間とし、各通信装置がランダムバックオフ時間経過後にデータフレームを送信することで競合させ、競合に勝った通信装置のみがアクセス可能にする。
次に、各通信装置のプライオリティグループ及びスロットの割り当ての処理例についていくつか説明する。
図19は、トラフィック状況に応じたスロット割り当て情報の更新処理を説明する図である。上述したように、親機の通信装置は、ネットワーク上の通信装置間で伝送されるデータフレームをスヌーピングし、ネットワークのトラフィック状況を監視している。この際、例えば図19(A)に示すように、データフレームのヘッダ内に、キューに残っているパケット数など、該当の送信装置が未送信で蓄積している送信バッファ量情報を格納しておく。そして、親機の通信装置がデータフレームを検出して送信バッファ量情報を取得し、各装置に留保された送信データ量を把握する。
以下に、スロット調停区間におけるスロット巡回の応用例をいくつか示す。図22は、スロット巡回方式の第1例のアクセスタイミングを示す図である。第1例(第1のスロット巡回方式)は、スロット調停区間において、現在のプライオリティグループに割り当てられた巡回スロット数分のスロット巡回を1回とし、n周スロット巡回するまでは次のPGAを行わないようにしたものである。図22では、プライオリティグループPG1の巡回スロット数=5、プライオリティグループPG2の巡回スロット数=3、プライオリティグループPG0はスロット調停を行わずにランダムバックオフ区間とし、n=1の場合を示したものである。
図27は、スロット巡回方式の変形例を示す図であり、(A)は第1変形例に係るアクセスタイミングを、(B)は第2変形例に係るスロット割り当てテーブルの更新処理をそれぞれ示したものである。図27に示す変形例は、上述した第3例のスロット巡回方法の一部変更したものである。上記第1例、あるいは上記第1例と第2例とを混在させた第3例において、PGAの後にn周分スロット巡回を行う際、スロット番号1からスロット巡回を開始すると、若いスロット番号に割り当てられたデータフレームが常に有利になる。そこで、大きいスロット番号に割り当てられたデータフレームの遅延を回避するための方法を変形例として以下に示す。
100M PLCモデム(親機)
100T PLCモデム(子機)
100T1〜−T4、100Ta〜Tc PLCモデム(子機)
101 筐体
102 電源コネクタ
103 モジュラージャック
104 切換えスイッチ
105 表示部
200 回路モジュール
210 メインIC
211 CPU
212 PLC・MACブロック
213 PLC・PHYブロック
220 AFE・IC
221 DA変換器(DAC)
222 AD変換器(ADC)
223 可変増幅器(VGA)
230 イーサネットPHY・IC
251 ローパスフィルタ
252 ドライバIC
260 バンドパスフィルタ
270 カプラ
271 コイルトランス
272a、272b カップリング用コンデンサ
300 スイッチング電源
400 電源プラグ
500 コンセント
600 電源ケーブル
900 電力線
10 変換制御部
11 シンボルマッパ
12 シリアル−パラレル変換器
13 逆ウェーブレット変換器
14 ウェーブレット変換器
15 パラレル−シリアル変換器
16 デマッパ
311 MAC部
312 送信バッファ
313 PHY部
321、322、323 キュー
Claims (29)
- 通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法であって、
通信装置が通信媒体に対してデータを送信する際に、第1の期間において通知信号を送信することにより、前記第1の期間に後続する第2の期間で送信可能な通信装置を調停するための情報を通知する第1のステップと、
前記第2の期間において、前記第1の期間で送信された通知信号に従って送信可能な通信装置が、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられた前記第2の期間の特定タイミングでデータを送信する第2のステップと、
を有する通信方法。 - 請求項1に記載の通信方法であって、
前記第2の期間で送信されたデータを含む通信媒体上のトラフィック状況に基づいて、当該通信媒体に接続されたいずれかの装置の制御部が、前記第1の期間の通知信号を変更する第3のステップ
を有する通信方法。 - 請求項2に記載の通信方法であって、
前記第3のステップにおいて、前記通信媒体上のトラフィック状況として用いる前記第2の期間でデータ送信した通信装置を含む通信装置の送信バッファに蓄積されているデータ量と、データの種類により予め決められている優先順位とに従って、前記第1の期間の通知信号を変更する通信方法。 - 請求項1または2に記載の通信方法であって、
前記第2の期間で送信可能な通信装置を区分するためのグループとして、データまたは通信装置の優先度を示すプライオリティグループを用い、
前記第1の期間の通知信号は、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられた前記プライオリティグループを通知する情報を含み、
前記第1のステップにおいて前記第1の期間で通知信号を送信した通信装置のうち、優先度の高いプライオリティグループの通信装置が、後続する前記第2の期間において送信可能となる通信方法。 - 請求項1または2に記載の通信方法であって、
前記第2の期間で送信可能な通信装置を区分するためのグループとして、データまたは通信装置の優先度を示すプライオリティグループを用い、
前記第2の期間の特定タイミングとして、前記第2の期間を区分するスロットを用い、各スロットに付与したスロットIDに対応させて前記プライオリティグループ毎にデータまたは通信装置を割り当てるものとし、
前記第2のステップにおいて、前記第2の期間で送信可能な通信装置が、前記第2の期間中に先に送信された他の信号を検出しない場合に、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられたスロットIDのタイミングでデータを送信する通信方法。 - 請求項1または2に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において送信可能な通信装置からデータの送信が無かった場合に、この第2の期間に後続する第3の期間において、いずれかの通信装置が、任意のタイミングで先に送信された他の信号を検出しない場合にデータを送信する第4のステップを有する通信方法。 - 請求項5に記載の通信方法であって、
前記複数の通信装置のうちのいずれかの通信装置の制御部が、前記プライオリティグループ毎のスロットへのデータ及び通信装置の割り当てを行い、このスロット割り当て情報を所定間隔で送信する報知フレームにより各通信装置へ報知するステップを有する通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記複数の通信装置のうちのいずれかの通信装置が、自装置を含む全通信装置の送信信号を検出し、この信号検出に基づく通信媒体上のトラフィック状況に応じて、前記制御部が前記プライオリティグループ毎のスロットへのデータ及び通信装置の割り当てを変更し、更新したスロット割り当て情報を報知する通信方法。 - 請求項8に記載の通信方法であって、
前記通信媒体上のトラフィック状況として、通信装置の送信バッファに蓄積されているデータ量を用い、このデータ量が所定値以上の場合に、前記制御部が該当するデータ及び通信装置のプライオリティグループの割り当てを優先度が高いものに移行させる通信方法。 - 請求項8に記載の通信方法であって、
前記通信媒体上のトラフィック状況として、通信装置の送信バッファに蓄積されているデータ量を用い、このデータ量が所定値未満の場合に、前記制御部が該当するデータ及び通信装置のプライオリティグループの割り当てを優先度が低いものに移行させる通信方法。 - 請求項8に記載の通信方法であって、
前記通信媒体上のトラフィック状況として、前記第1の期間及び前記第2の期間における送信データの有無を用い、前記プライオリティグループ毎のスロットに割り当てられたデータ及び通信装置に関して、所定期間送信データが検出されなかった場合に、前記制御部が該当するスロットを解放する通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記プライオリティグループ毎のスロットへの割り当てがなされていない送信データを検出した場合に、前記制御部がデータの送信元情報に基づいてプライオリティグループを決定し、該当するプライオリティグループに割り当て可能な場合に、そのプライオリティグループの空きスロットにデータ及び通信装置を割り当てる通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記スロット割り当て情報において、前記プライオリティグループによる調停を行う前記第1の期間の有無を示すPGA有無情報を設け、
前記PGA有無情報がPGA無しの情報である場合に、各通信装置が前記第1の期間を設けず直ちに前記第2の期間としてスロット割り当てによる調停を行う通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において、前記スロット割り当て情報に割り当てられた前記プライオリティグループ毎のスロットIDがn周巡回した後に、前記第1の期間として次の前記プライオリティグループによる調停を行う第1のスロット巡回方式を用いる通信方法。 - 請求項14に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において前記スロットIDを巡回させるスロット巡回周回数nを、前記制御部が前記通信媒体上のトラフィック状況に基づいて変更する通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において、いずれかの通信装置からのデータの送信が終了する度に、前記第1の期間として次の前記プライオリティグループによる調停を行う第2のスロット巡回方式を用いる通信方法。 - 請求項7に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において、前記スロット割り当て情報に割り当てられた前記プライオリティグループ毎のスロットIDがn周巡回した後に、前記第1の期間として次の前記プライオリティグループによる調停を行う第1のスロット巡回方式と、いずれかの通信装置からのデータの送信が終了する度に、前記第1の期間として次の前記プライオリティグループによる調停を行う第2のスロット巡回方式とを用い、前記プライオリティグループによって前記第1または前記第2のいずれかのスロット巡回方式を設定する通信方法。 - 請求項5に記載の通信方法であって、
前記第2の期間において、前記プライオリティグループ毎のスロットIDを記憶し、次回の第2の期間では、送信可能なプライオリティグループについて、巡回を開始するスロットIDを前回と異なるものに変更する通信方法。 - 通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムに用いられる通信装置であって、
自装置が接続された通信媒体に対してデータを送信する際に、第1の期間において通知信号を送信することにより、前記第1の期間に後続する第2の期間で送信可能な通信装置を調停するための情報を通知する調停情報通知部と、
前記第2の期間において、自装置が前記第1の期間で送信された通知信号に従って送信可能な通信装置である場合、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられた前記第2の期間の特定タイミングでデータを送信するデータ送信部とを備え、
前記第1の期間の通知信号として、データの種類により予め決められている優先順位に基づいて設定された信号を用いる通信装置。 - 請求項19に記載の通信装置であって、
前記第1の期間の通知信号として、前記第2の期間で送信されたデータを含む通信媒体上のトラフィック状況と、データの種類により予め決められている優先順位とに基づいて設定された信号を用いる通信装置。 - 請求項19または20に記載の通信装置であって、
前記第2の期間で送信可能な通信装置を区分するためのグループとして、データまたは通信装置の優先度を示すプライオリティグループが設定されており、
前記調停情報通知部は、前記第1の期間の通知信号として、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられた前記プライオリティグループを含む情報を通知し、
前記第1の期間で通知信号を送信した通信装置のうち、自装置が最も優先度の高いプライオリティグループである場合、後続する前記第2の期間において送信可能となる通信装置。 - 請求項19または20に記載の通信装置であって、
前記第2の期間で送信可能な通信装置を区分するためのグループとして、データまたは通信装置の優先度を示すプライオリティグループが設定されており、
前記第2の期間の特定タイミングとして、前記第2の期間を区分するスロットを用い、各スロットに付与したスロットIDに対応させて前記プライオリティグループ毎にデータまたは通信装置が割り当てられており、
前記データ送信部は、前記第2の期間中に先に送信された他の信号を検出しない場合に、自装置の送信データまたは自装置自体に割り当てられたスロットIDのタイミングでデータを送信する通信装置。 - 請求項19または20に記載の通信装置であって、
前記データ送信部は、自装置が前記第2の期間において送信可能ではなく、前記第2の期間において他の通信装置からデータの送信が無かった場合に、この第2の期間に後続する第3の期間において、任意のタイミングで先に送信された他の信号を検出しない場合にデータを送信する通信装置。 - 請求項22に記載の通信装置であって、
前記第2の期間で送信されたデータを含む通信媒体上のトラフィック状況に基づいて、前記プライオリティグループ毎のスロットへのデータ及び通信装置の割り当てを行い、このスロット割り当て情報を所定間隔で送信する報知フレームにより他の通信装置へ報知する制御部を備える通信装置。 - 請求項24に記載の通信装置であって、
前記制御部は、自装置を含む全通信装置の送信信号を検出し、この信号検出に基づく通信媒体上のトラフィック状況に応じて、前記プライオリティグループ毎のスロットへのデータ及び通信装置の割り当てを変更し、更新したスロット割り当て情報を他の通信装置へ報知する通信装置。 - 請求項25に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記通信媒体上のトラフィック状況として、通信装置の送信バッファに蓄積されているデータ量を用い、このデータ量が所定値以上の場合に、該当するデータ及び通信装置のプライオリティグループの割り当てを優先度が高いものに移行させる通信装置。 - 請求項25に記載の通信方法であって、
前記制御部は、前記通信媒体上のトラフィック状況として、通信装置の送信バッファに蓄積されているデータ量を用い、このデータ量が所定値未満の場合に、該当するデータ及び通信装置のプライオリティグループの割り当てを優先度が低いものに移行させる通信装置。 - 請求項25に記載の通信方法であって、
前記制御部は、前記通信媒体上のトラフィック状況として、前記第1の期間及び前記第2の期間における送信データの有無を用い、前記プライオリティグループ毎のスロットに割り当てたデータ及び通信装置に関して、所定期間送信データが検出されなかった場合に、該当するスロットを解放する通信装置。 - 請求項24に記載の通信方法であって、
前記制御部は、前記プライオリティグループ毎のスロットへの割り当てがなされていない送信データを検出した場合に、データの送信元情報に基づいてプライオリティグループを決定し、該当するプライオリティグループに割り当て可能な場合に、そのプライオリティグループの空きスロットにデータ及び通信装置を割り当てる通信装置。
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