JP2010161519A - Communication device for home networks - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、宅内ネットワーク用の通信装置に関し、特に、利用されていない敷設済みの電話回線を使用し、xDSL技術等を利用して宅内ネットワークを構築するための通信装置に関する。 The present invention relates to a communication device for a home network, and more particularly to a communication device for constructing a home network using an xDSL technology or the like using a laid telephone line that is not used.
近年、FTTH(Fiber To The Home)等の広帯域なブロードバンド(100Mbps超)サービスが安価に提供され、一般家庭のマンションや戸建て住宅などの宅内に広く導入されつつある。また、一般家庭内でもインターネットに接続可能な端末機器や家庭電気製品が各部屋に備えられ、それらをインターネットに接続するための宅内ネットワークを構築するユーザが増加している。 In recent years, broadband broadband services (over 100 Mbps) such as FTTH (Fiber To The Home) have been provided at a low price, and are being widely introduced into homes such as condominiums and detached houses in ordinary households. In addition, terminal devices and home appliances that can be connected to the Internet even in general homes are provided in each room, and the number of users who construct home networks for connecting them to the Internet is increasing.
しかし、多くのマンションや戸建て住宅等は、各部屋に宅内ネットワーク用のLANケーブルが敷設されていない。そのため、各部屋にLANケーブルを新たに敷設するか、或いは無線LANを使用するなどして宅内ネットワークを構築している。最近では、PLC(Power line communication:電力線搬送通信)を使用するユーザも増えている。 However, many condominiums and detached houses do not have a LAN cable for home network installed in each room. Therefore, a home network is constructed by laying a new LAN cable in each room or using a wireless LAN. Recently, an increasing number of users use PLC (Power line communication).
各部屋にLANケーブルを敷設する場合は、部屋間やフロア間の障壁を引き回したりしてLANケーブルの据え付けが煩雑になる。また、無線LANを使用する場合は、電波伝搬の障害物の存在により通信速度が低下するなど、使用環境によって伝送特性が左右される。 When a LAN cable is laid in each room, installation of the LAN cable becomes complicated by drawing a barrier between rooms or floors. In addition, when using a wireless LAN, transmission characteristics are affected by the usage environment, such as a decrease in communication speed due to the presence of an obstacle for radio wave propagation.
また、PLC(電力線搬送通信)を使用する場合は、宅内の電力線に通信データを載せるため、コンセントに接続された電気機器からのノイズなどの影響を受けやすく、ユーザ宅の環境に伝送特性が左右され、安定した伝送特性を得るためには複雑な回路構成及び信号処理を施す必要がある。 Also, when using PLC (power line carrier communication), communication data is placed on the power line in the house, so it is easily affected by noise from the electrical equipment connected to the outlet, and the transmission characteristics depend on the environment of the user's house. In order to obtain stable transmission characteristics, it is necessary to perform a complicated circuit configuration and signal processing.
一方、多くの一般家庭等の宅内には電話回線が引き込まれ、複数の部屋にブランチ(分岐)接続された電話回線が敷設されている場合もある。最近では、FTTH導入により光ファイバ上で電話サービスを提供している通信事業者もあり、その場合、宅内に敷設された既存の電話回線は全く使用されない。この使用されなくなった電話回線を利用すれば、他の電気機器の影響を受けることなく、またユーザ宅の環境の影響も少なくてすみ、安定した伝送特性の宅内ネットワークを構築することが可能となる。 On the other hand, there are cases where telephone lines are drawn into many homes such as ordinary homes, and telephone lines connected in a branch (branch) connection are laid in a plurality of rooms. Recently, some telecommunications carriers have provided telephone services over optical fibers by introducing FTTH, and in that case, existing telephone lines laid in the house are not used at all. If this telephone line that is no longer used is used, it is possible to construct a home network with stable transmission characteristics without being affected by other electrical devices and with less influence on the environment of the user's home. .
電話回線を使用してネットワークを構築する技術の規格として、xDSL、HomePNA等が存在する。xDSLの規格には、長距離を対象としたADSL(ITU G.992.1/992.2)、比較的短距離を対象としたVDSL(G.933.1)等が存在する。また、HomePNAは、Home Phoneline Network Allianceで規格化され、最新版(3.0)はITU G.9954で標準化されている。 As a technology standard for constructing a network using a telephone line, xDSL, HomePNA, and the like exist. The xDSL standard includes ADSL (ITU G.992.1 / 992.2) for long distances, VDSL (G.933.1) for relatively short distances, and the like. HomePNA is standardized by the Home Phoneline Network Alliance, and the latest version (3.0) is ITU G. 9954 is standardized.
xDSL技術を用いた集合装置と各ユーザ宅内の単体装置とは、物理回線で1対1に接続され、1つの単体装置で1物理回線の全ての帯域を使用することができる。しかし、xDSL伝送方式は、伝送距離が長くなるに従って伝送特性が劣化するため、使用し得る周波数成分が減少し、必ずしも全帯域を使用できるわけではない。 A collective device using the xDSL technology and a single device in each user's home are connected one-to-one with a physical line, and one single device can use all bands of one physical line. However, since the transmission characteristics of the xDSL transmission method deteriorate as the transmission distance becomes longer, the frequency components that can be used are reduced, and the entire band cannot always be used.
構内施設の電話回線をADSL回線として利用して構内にネットワークを構築する技術は、例えば下記の特許文献1等に記載されている。
A technique for constructing a network on the premises by using a telephone line of a premises facility as an ADSL line is described in, for example,
LANケーブルや無線LANやPLC(電力線搬送通信)等を用いて、複数の部屋に跨る宅内ネットワークを構築しようとする場合、宅内の環境に伝送特性が左右され、安定な通信環境を必ずしも確保することができないし、コストの面でも高価な装置や敷設作業が必要となる。本発明は、使用環境に伝送特性が左右されにくく、簡易な構成で宅内ネットワークを構築することができ、かつ、同一回線上で複数の単体装置が通信することができる通信装置を提供することを目的とする。 When building a home network that spans multiple rooms using a LAN cable, wireless LAN, PLC (power line carrier communication), etc., the transmission characteristics are affected by the home environment, and a stable communication environment is always ensured. In addition, expensive equipment and laying work are necessary in terms of cost. It is an object of the present invention to provide a communication device in which a transmission characteristic is hardly influenced by a use environment, a home network can be constructed with a simple configuration, and a plurality of single devices can communicate on the same line. Objective.
また、集合装置と単体装置との接続の際に、集合装置と単体装置とで折衝を行い、使用帯域の決定及び通信定数(伝送遅延や伝送レベル等)の算定を行う必要がある。本発明は、初めて収容された単体装置から接続要求を受けた場合、接続済みの単体装置の通信データと衝突することなく、即ち通信データを破壊することなく、使用帯域等の折衝を可能にする。 Further, when the collective device and the single device are connected, it is necessary to negotiate between the collective device and the single device to determine the band to be used and to calculate communication constants (transmission delay, transmission level, etc.). The present invention makes it possible to negotiate the use band or the like without colliding with communication data of a connected single device, that is, without destroying the communication data when a connection request is received from a single device accommodated for the first time. .
また、複数の通信機器に帯域を分割して割り当てる方法として、各通信機器に公平に分割して割り当てる方法が一般的であるが、回線上にどのような通信機器が接続されるか不明な場合が多く、機種によっては帯域が狭くても良く、送受信の帯域が非対称でも良い場合もあるため、公平に帯域割り当てた場合、不使用帯域が生じ、伝送効率が低下する。 Also, as a method of dividing and allocating bandwidth to multiple communication devices, the method of dividing and allocating the bandwidth fairly to each communication device is common, but it is unclear what kind of communication device is connected on the line However, depending on the model, the band may be narrow and the transmission / reception band may be asymmetrical. Therefore, when the band is allocated fairly, an unused band is generated, and the transmission efficiency is lowered.
また、xDSL装置において、通信帯域は集合装置と単体装置との間の距離及び線路状態によって初期接続時に通信帯域が決められてしまい、帯域を変更・拡張するためには、再接続し、通信環境を良くするしかない。しかし、これで必ずしも帯域が広がるわけではなく、動的に拡張することはできない。本発明は不使用帯域を効率よく使用可能にし、動的に帯域の拡張を可能にする。 Also, in the xDSL device, the communication band is determined at the time of initial connection depending on the distance between the collective device and the single device and the line state. In order to change or expand the band, the communication band is reconnected. There is no choice but to improve. However, this does not necessarily widen the bandwidth and cannot be expanded dynamically. The present invention makes it possible to efficiently use the unused band and dynamically expand the band.
本発明の宅内ネットワーク用の通信装置は、インターネットに接続される集合装置と複数の単体装置とから成り、該集合装置と複数の単体装置とをブランチ接続の電話回線で繋いで構成される宅内ネットワーク用の通信装置であって、前記集合装置は、前記電話回線上で使用可能な周波数帯域を複数の細分化帯域に分割し、前記単体装置からの帯域使用要求に対して、1又は複数の前記細分化帯域を、各単体装置に重複しないように使用帯域として割り当てる帯域割当手段と、各単体装置に割り当てた使用帯域で送信された通信データを、送信先の他の単体装置に割り当てた使用帯域に載せ替える帯域載替手段とを備え、前記単体装置は、前記集合装置から割り当てられた1又は複数の細分化帯域を使用し、前記集合装置と通信データを送受する手段を備えたものである。 A communication device for a home network according to the present invention includes a collective device connected to the Internet and a plurality of single devices, and the collective device and the plurality of single devices are connected by a branch-connected telephone line. The aggregation device divides a frequency band that can be used on the telephone line into a plurality of subdivided bands, and in response to a band use request from the single device, the one or more Band allocation means for allocating the subdivided band as a used band so that it does not overlap with each single device, and the used band in which communication data transmitted in the used band allocated to each single device is allocated to another single device of the transmission destination The single device uses one or a plurality of subdivided bands allocated from the collective device, and transmits and receives communication data to and from the collective device. Those provided with means that.
また、前記帯域割当手段は、前記電話回線上で使用可能な周波数帯域のうち、各単体装置で共通に使用される帯域割当制御用の帯域を予め確保して前記細分化帯域を割り当て、前記集合装置と前記単体装置との間で、前記帯域使用要求及び該要求に対する前記集合装置からの割当帯域の通知情報を含む応答情報を、前記帯域割当制御用の帯域を用いて送受する手段を備えたものである。 In addition, the band allocation unit allocates the subdivided band by preliminarily securing a band for bandwidth allocation control that is commonly used in each single device among frequency bands that can be used on the telephone line, Means for transmitting and receiving response information including the bandwidth use request and notification information of the allocated bandwidth from the aggregation device to the request using the bandwidth for bandwidth allocation control between the device and the single device Is.
また、前記集合装置は、前記単体装置からの帯域拡張要求に対して、割当可能な空き帯域が存在しない場合、他の単体装置に割り当てた細分化帯域で一定時間使用されていない不通信帯域を検索し、該不通信帯域が割り当てられている単体装置に対し、割り当てた使用帯域の全部又は一部の開放を要求する開放要求手段と、前記開放要求により開放された帯域を、前記帯域拡張要求を行った単体装置に割り当てる帯域拡張割当手段と、を備えたものである。 In addition, when there is no free bandwidth that can be allocated in response to a bandwidth expansion request from the single device, the collective device sets a non-communication bandwidth that has not been used for a certain period of time in a subdivided bandwidth allocated to another single device. Searching and requesting the single device to which the non-communication band is allocated to release all or a part of the allocated used band, and the band released by the release request, the band expansion request Bandwidth expansion assigning means for assigning to the single device that has performed the above.
また、前記単体装置は、前記集合装置により割り当てられた1又は複数の細分化帯域の信号のみを通過させ、他の帯域の信号を廃棄する帯域フィルタを備えたことを特徴とする。 The single device may further include a band filter that passes only one or more subband signals assigned by the aggregation device and discards signals in other bands.
本発明によれば、宅内において複数の部屋に敷設され、本線にブランチ(分岐)接続で繋がっている既設の電話回線を用いてネットワークを構築することができ、新たに複数の部屋にケーブルを施設する必要がない。また、FTTHの光ファイバを導入しているユーザ宅においては、既設の電話回線を使用していない場合も多く、その場合、電話回線は外部の本線と切り離されており、外部からの影響を受けにくく、安定した通信環境を得ることができる。 According to the present invention, a network can be constructed using an existing telephone line that is laid in a plurality of rooms in a house and connected to the main line by a branch connection, and a cable is newly installed in a plurality of rooms. There is no need to do. In many cases, FTTH optical fiber is installed at the user's home, and the existing telephone line is not used. In this case, the telephone line is disconnected from the external main line, and is affected by external influences. It is difficult to obtain a stable communication environment.
既存のxDSLシステムでは、1対1接続のみで、複数接続を実現するためには、多数ポートを集約するための複雑な構成が必要であるが、本発明においては1回線上で帯域を共有することにより1対多接続が可能となり、1回線上で複数の単体装置の同時通信が可能となる。 In an existing xDSL system, in order to realize a plurality of connections with only one-to-one connection, a complicated configuration for aggregating a large number of ports is required. In the present invention, a band is shared on one line. As a result, a one-to-many connection is possible, and a plurality of single devices can communicate simultaneously on one line.
また、各単体装置で共通に使用される帯域割当制御用の帯域を予め規定しておくことにより、単体装置を初めて接続する際に、集合装置と単体装置間との間で折衝のための通信が可能となり、使用帯域を個々に手動設定することなく、帯域の管理及び割り当ての自動化が可能となる。 In addition, by pre-defining a bandwidth allocation control band that is used in common by each single device, communication for negotiation between the collective device and the single device when connecting the single device for the first time This makes it possible to manage bandwidths and automate allocation without manually setting the bandwidths used individually.
また、本発明では、他の単体装置に割り当てた帯域で使用されていない帯域を、帯域を必要とする単体装置に振り替えることができ、使用環境に適した帯域の有効活用を図ることができる。 Further, according to the present invention, a band that is not used in a band allocated to another single device can be transferred to a single device that requires the bandwidth, and a band that is suitable for the use environment can be effectively used.
また、帯域フィルタの透過帯域をダイナミックに変化させることにより、不要な通信信号を遮断することができ、信号処理の負荷を下げると共に、通信の秘匿性を高めることが可能となる。 Further, by dynamically changing the transmission band of the band filter, unnecessary communication signals can be cut off, and the signal processing load can be reduced and the confidentiality of communication can be increased.
図1は本発明による宅内ネットワークの構成例を示す。同図において、集合装置101は、宅内に敷設された電話回線105により物理的に繋がれた複数の単体装置102,103,104の接続設定を統括し、宅内ネットワークを構成する。また、集合装置101は、xDSLの規格に準拠した接続機能を有する。
FIG. 1 shows a configuration example of a home network according to the present invention. In FIG. 1, a
図2の(a)は、xDSL規格で規定された使用可能な周波数帯域を示す。xDSLでは、ダウンストリーム及びアップストリームのデータ配信に使用可能な周波数帯域は、同図に示すように、DS1,US1,DS2,US2,DS3,US3として規格化されている。ここで、DS1〜DS3はダウンストリーム用の帯域、US1〜US3はアップストリーム用の帯域である。 FIG. 2A shows usable frequency bands defined by the xDSL standard. In xDSL, frequency bands that can be used for downstream and upstream data distribution are standardized as DS1, US1, DS2, US2, DS3, and US3 as shown in FIG. Here, DS1 to DS3 are downstream bands, and US1 to US3 are upstream bands.
図2の(b)及び(c)は本発明によるダウンストリーム用の帯域(DS)及びアップストリーム用の帯域(US)の細分化の例を示す。図2の(b)に示すように、xDSL規格のダウンストリーム帯域(DS)を複数の細分化帯域に分割する。また、同図(c)に示すように、アップストリーム帯域(US)を複数の細分化帯域に分割する。そして、該細分化した帯域の幾つかを各単体装置にそれぞれ割り当てる。こうすることにより、複数の単体装置が同一回線上で通信することが可能となる。 2B and 2C show examples of subdivision of the downstream band (DS) and the upstream band (US) according to the present invention. As shown in FIG. 2B, the downstream band (DS) of the xDSL standard is divided into a plurality of subdivided bands. Further, as shown in FIG. 5C, the upstream band (US) is divided into a plurality of subdivided bands. Then, some of the subdivided bands are allocated to each single device. In this way, a plurality of single devices can communicate on the same line.
図3の(a)は初期接続に使用される帯域割当制御用の帯域を示す。同図に示すように、ダウンストリームの帯域(DS)及びアップストリームの帯域(US)の一部を、帯域割当制御用の帯域に確保する。この帯域割当制御用の帯域は、複数の単体装置で共通に使用される。各単体装置は、接続要求時にこの帯域割当制御用の帯域を使用し、使用帯域を取得するための折衝を集合装置に対して行う。 FIG. 3A shows a bandwidth for bandwidth allocation control used for initial connection. As shown in the figure, a part of the downstream band (DS) and the upstream band (US) is secured in the band for band allocation control. This bandwidth for bandwidth allocation control is commonly used by a plurality of single devices. Each single device uses the bandwidth for bandwidth allocation control at the time of a connection request, and negotiates with the collective device to acquire the used bandwidth.
図3の(b)に使用帯域取得の折衝の処理シーケンス例を示す。単体装置から通信のための接続設定の要求が発生すると、単体装置102は、接続要求メッセージ(S301)を集合装置に対して送出する。接続要求メッセージ(S301)を受信した集合装置101は、該要求から伝送遅延や伝送レベル等の通信定数を決定し、空き状態の細分化帯域の中から最適な帯域を幾つか選出して該単体装置に割り当て(S302)、該割り当てた帯域を応答メッセージ(S303)により単体装置102に通知する。
FIG. 3B shows an example of a processing sequence for negotiating use band acquisition. When a connection setting request for communication is generated from a single device, the
応答メッセージ(S303)を受信した単体装置102は、帯域割り当ての通知を受けたことを示す応答メッセージ(S304)を集合装置101に送信し、集合装置101が該応答メッセージ(S304)を受信し、使用帯域を設定する(S305)。
The
なお、折衝時の接続要求メッセージ(S301)の送出時に、単体装置102は、そのインタフェース終端部に接続されている宅内端末機器(図示省略)から取得した機種情報やストリームデータ種別等の通信特性情報を集合装置101に通知する。該通信特性情報を受信した集合装置101は、該通信特性情報から通信データの送受に必要な帯域幅を判断し、使用帯域を割り当てる。
At the time of sending out the connection request message (S301) at the time of negotiation, the
図4は帯域設定の処理シーケンス例を示す。同図において、第1の単体装置(#1)102から接続設定の要求が発生し、通信特性情報401を含む接続要求メッセージ(S4−1)が集合装置101に対して送出される。該接続要求メッセージ(S4−1)を集合装置101が受け取ると、集合装置101は、内部の帯域割当部に帯域の割当検索(S4−2)を実施させる。
FIG. 4 shows a processing sequence example for bandwidth setting. In the figure, a connection setting request is generated from the first single device (# 1) 102, and a connection request message (S 4-1) including communication characteristic information 401 is sent to the
帯域の割当検索(S4−2)において、集合装置101には、予め通信特性情報毎に必要な使用帯域幅を格納したテーブル402を用意しておき、該テーブル402を参照して、第1の単体装置(#1)102から要求された接続要求に必要な帯域幅の使用帯域を検索して割り当て、応答メッセージ(S4−3)により割当帯域403を通知する。
In the bandwidth allocation search (S4-2), the
第2の単体装置(#2)103で接続設定の要求が発生し、接続要求メッセージ(S4−4)が集合装置101に送出された場合も同様に、集合装置101は、上述のテーブル402を参照して、第2の単体装置(#2)103から要求された接続設定に必要な帯域幅の使用帯域を検索して割り当て、応答メッセージ(S4−5)により割当帯域404を通知する。
Similarly, when the connection setting request is generated in the second single device (# 2) 103 and the connection request message (S4-4) is sent to the
図5は帯域拡張の処理シーケンス例を示す。第1の単体装置(#1)102から帯域拡張の要求が発生すると、要求する帯域幅501の情報を含む帯域拡張要求メッセージ(S5−1)を集合装置101に送出する。該帯域拡張要求メッセージ(S5−1)を集合装置101が受け取ると、集合装置101は、内部の帯域割当部に空帯域検索(S5−2)を実施させる。
FIG. 5 shows an example of a bandwidth extension processing sequence. When a bandwidth extension request is generated from the first single device (# 1) 102, a bandwidth extension request message (S5-1) including information on the requested bandwidth 501 is sent to the
空帯域検索(S5−2)において、空き帯域が検出された場合、集合装置101は、第1の単体装置(#1)102に対する応答メッセージ(S5−3)により使用可能な帯域502を通知し、第1の単体装置(#1)102からの応答メッセージにより、使用帯域の設定を変更する。
When a free bandwidth is detected in the free bandwidth search (S5-2), the
空き帯域が検出されない場合、集合装置101は、帯域拡張を要求した第1の単体装置(#1)102に対し、空き帯域検索中のために、帯域拡張を待機させる制御を行う。その間、集合装置101は、不通信帯域検索(S5−4)実施させ、通信が一定時間以上行われていない不通信帯域を検索する。
When the free bandwidth is not detected, the
不通信帯域検索(S5−4)により、不通信帯域の存在が検出された場合、該不通信帯域が割り当てられている例えば第2の単体装置(#2)103に対し、割り当てられた使用帯域の開放を要求する開放要求メッセージ(S5−5)を送信する。 When the presence of a non-communication band is detected by the non-communication band search (S5-4), for example, the use band assigned to the second single device (# 2) 103 to which the non-communication band is assigned. A release request message (S5-5) requesting the release of is sent.
開放要求メッセージ(S5−5)を受けた第2の単体装置(#2)103は、開放する帯域503の情報を含む応答メッセージ(S5−6)を集合装置101に送信し、該応答メッセージ(S5−6)を受けた集合装置101は、該不通信帯域503を確保し、確保した帯域503を、拡張要求を送信した第1の単体装置(#1)102に対し、使用可能帯域として通知応答メッセージ(S5−7)を送信する。
Upon receiving the release request message (S5-5), the second single device (# 2) 103 transmits a response message (S5-6) including information on the bandwidth 503 to be released to the
図6は使用帯域を抽出する構成例を示す。同図の(a)はxDSL規格の信号を終端する終端部の出力信号の帯域を示し、同図(b)は、使用帯域として割り当てられた帯域を通過させる帯域フィルタの通過特性を示す。同図(a)に示す出力信号を、同図(b)に示す帯域フィルタに通すことにより、同図(c)に示すように、使用帯域に割り当てられた信号が抽出される。帯域フィルタを、複数の帯域を通過させるマルチパスフィルタとすることにより、使用帯域として割り当てた複数の細分化帯域のみを通過させることができる。 FIG. 6 shows a configuration example for extracting a used band. (A) of the figure shows the band of the output signal of the termination section that terminates the signal of the xDSL standard, and (b) of FIG. 9 shows the pass characteristic of the band filter that passes the band assigned as the use band. By passing the output signal shown in FIG. 10A through the band filter shown in FIG. 10B, a signal assigned to the use band is extracted as shown in FIG. By making the band filter a multi-pass filter that allows a plurality of bands to pass, only a plurality of subdivided bands assigned as used bands can be passed.
図7は本発明の実施例を示す。同図は家庭内ネットワークの構成例を示している。集合装置701と単体装置(#1)702、単体装置(#2)703、単体装置(#3)704は、宅内電話回線705でブランチ接続され、集合装置701の上位には外部ネットワークと接続するための終端装置706が接続される。また、各単体装置702,703,704の配下には、それぞれパーソナルコンピュータ(PC)707、コンテンツサーバ708、ネットワークプレイヤー709が接続されているものとする。
FIG. 7 shows an embodiment of the present invention. The figure shows a configuration example of a home network. The
図7の家庭内ネットワーク構成例において、例えば単体装置(#2)703から単体装置(#3)704への通信データは、単体装置(#2)703から集合装置701を経由し、単体装置(#3)704へ送られる。これは、単体装置毎に送受信用の割当周波数が異なるため、集合装置701で通信データを他の単体装置の周波数に載せ替える必要があるためである。
In the home network configuration example of FIG. 7, for example, communication data from the single device (# 2) 703 to the single device (# 3) 704 passes through the
図8は集合装置及び単体装置の構成例を示す。集合装置は、同図の(a)に示すように、インタフェース終端部(SNI)801、ブリッジ部802、管理・制御部803、受信部804、送信部805及びインタフェース終端部(xDSL)806を備える。
FIG. 8 shows a configuration example of the collective device and the single device. The aggregation device includes an interface termination unit (SNI) 801, a
インタフェース終端部(SNI)801は、外部ネットワークとの接続を終端する部位である。ブリッジ部802は、外部ネットワーク側からの通信データ及び単体装置側からの通信データの配信経路を決定する部位である。単体装置をポートとして扱い、使用周波数帯域が設定されたボートに通信データを転送する。
An interface termination unit (SNI) 801 is a part that terminates a connection with an external network. The
また、ブリッジ部802は、通信データからMACアドレスとポートとの対応を動的に学習し、学習結果に従って通信データのMACアドレスを基に、外部ネットワーク又は宅内ネットワーク内部の別の単体装置へ通信データを転送する。また、集合装置のインタフェース終端部(SNI)801に接続される図示省略の通信装置(ルータ)からIPアドレスを配布し、宅内ネットワークは該通信装置(ルータ)によっても管理される。
Further, the
単体装置間の通信データは、初め、通信装置(ルータ)及び他の単体装置へ転送される。しかし、通信装置(ルータ)への通信データは、IPアドレスにより配信経路が判断され、宅内ネットワークで使用されているローカルなIPアドレスの通信データは、再度集合装置へ転送されてくる。従って、集合装置に予め通信経路を設定しなくても、単体装置間のユーザ通信は可能である。 Communication data between single devices is first transferred to the communication device (router) and other single devices. However, the distribution route of communication data to the communication device (router) is determined based on the IP address, and the communication data of the local IP address used in the home network is transferred again to the aggregation device. Therefore, user communication between single devices is possible without setting a communication path in the collective device in advance.
受信部804は、単体装置毎の通信データを受信・識別し、ブリッジ部802に通信データを転送する。各単体装置対応の受信周波数帯域の情報は、管理・制御部803から取得する。送信部805は、各単体装置へ通信データを送信する部位であり、単体装置毎に割り当てられる送信周波数帯域の情報は、管理・制御部803から設定される。インタフェース終端部(xDSL)806は、単体装置との接続を終端する部位である。
The receiving
単体装置は図8の(b)に示すように、インタフェース終端部(UNI)811、ブリッジ部812、管理・制御部813、受信部814、送信部815及びインタフェース終端部(xDSL)816を備える。
As shown in FIG. 8B, the single device includes an interface termination unit (UNI) 811, a
インタフェース終端部(UNI)811は、ユーザ端末との接続を終端する部位である。ブリッジ部812は、ユーザ端末側からの通信データ及び集合装置からの通信データの配信経路を決定する部位である。単体装置をボートとして扱い、使用周波数帯域が設定されたボートに通信データを転送する。
The interface termination unit (UNI) 811 is a part that terminates the connection with the user terminal. The
また、ブリッジ部812は、通信データからMACアドレスとポートとの対応を動的に学習し、学習結果に従って通信データのMACアドレスを基に、集合装置、他の単体装置又はユーザ端末側の通信装置へ通信データを転送する。
Further, the
受信部814は、自装置宛の通信データを識別・受信し、ブリッジ部812に通信データを転送する。自装置宛の通信データを受信するための受信周波数帯域の情報は、管理・制御部813から取得する。送信部815は、通信データを集合装置へ送信する部位であり、単体装置毎に割り当てられる送信周波数帯域の情報は、管理・制御部813から設定される。インタフェース終端部(xDSL)816は、集合装置との接続を終端する部位である。
The receiving
集合装置及び単体装置のインタフェース終端部(xDSL)806,816は、近距離通信に適したVDSL方式を適用してもよい。VDSL方式の場合の使用可能な通信周波数帯域を図9に示す。同図に示すように、アップストリーム及びダウンストリームの帯域は、それぞれ3つ(DS1,US1,DS2,US2,DS3,US3)に分かれている。 The interface termination units (xDSL) 806 and 816 of the aggregation device and the single device may apply a VDSL system suitable for short-range communication. FIG. 9 shows usable communication frequency bands in the case of the VDSL system. As shown in the figure, the upstream and downstream bands are each divided into three (DS1, US1, DS2, US2, DS3, US3).
単体装置は、初期接続時の帯域割当制御用に、例えば図9の(a)に示すようにアップストリーム及びダウンストリームの帯域DS1,US1の一部に割り当てた周波数帯域を使用して集合装置と折衝を行い、使用周波数帯域を取得する。集合装置は、例えば図9(b)に示すように、各単体装置#1,#2,#3にそれぞれ使用周波数帯域901,902,903を割り当てる。
The single device uses the frequency band allocated to a part of the upstream and downstream bands DS1 and US1 as shown in FIG. 9A for bandwidth allocation control at the time of initial connection. Negotiate to obtain the frequency band used. For example, as shown in FIG. 9B, the aggregation device allocates
図7のネットワーク構成例において、ネットワークプレイヤー709がコンテンツサーバ708から、大きな帯域幅を必要とするコンテンツをダウンロードするときに、ネットワークプレイヤー709側の単体装置704はダウンストリーム(DS)の帯域拡張、コンテンツサーバ708側の単体装置703はアップストリーム(US)の帯域拡張が必要となったとする。集合装置701は、単体装置703,704からの要求を受けて、割り当てていない帯域(図9(b)の空き帯域904,905)をそれぞれに割り当てる。
In the network configuration example of FIG. 7, when the
その次に、パーソナルコンピュータ(PC)707からコンテンツサーバ708に、サイズの大きいファイルを転送することとなったとき、パーソナルコンピュータ(PC)707側の単体装置702は、アップストリーム(US)の帯域拡張が必要となる。
Next, when a large file is transferred from the personal computer (PC) 707 to the
しかし、前述のコンテンツサーバ708の単体装置703への帯域拡張により、使用可能な帯域は全て割り当て済みであり、空きの帯域は無い。必要な帯域を確保するためには、一度割り当てた使用帯域から取り戻す必要がある。この場合、ネットワークプレイヤー709の単体装置704へ割り当てたアップストリーム(US)の帯域は、コンテンツサーバ708へのダウンロード要求のみのため、帯域幅は少なくてよい。
However, all the usable bandwidths have been allocated by the bandwidth expansion of the
集合装置701は、単体装置704に対し、アップストリーム(US)の帯域変更要求メッセージを送出して帯域を開放させることが可能であり、その帯域を全て単体装置702に割り当てても良いし、一部を割り当ててもよい。この帯域拡張の折衝は、各単体装置に通信データ用に割り当てた周波数帯域を使用して行うことも可能である。
The
101 集合装置
102〜104 単体装置
105 宅内電話回線
101 Aggregate device 102-104 Single device 105 Home phone line
Claims (4)
前記集合装置は、前記電話回線上で使用可能な周波数帯域を複数の細分化帯域に分割し、前記単体装置からの帯域使用要求に対して、1又は複数の前記細分化帯域を、各単体装置に重複しないように使用帯域として割り当てる帯域割当手段と、各単体装置に割り当てた使用帯域で送信された通信データを、送信先の他の単体装置に割り当てた使用帯域に載せ替える帯域載替手段とを備え、
前記単体装置は、前記集合装置から割り当てられた1又は複数の細分化帯域を使用し、前記集合装置と通信データを送受する手段を備えたことを特徴とする宅内ネットワーク用の通信装置。 A communication device for a home network composed of a collective device connected to the Internet and a plurality of single devices, wherein the collective device and a plurality of single devices are connected by a branch-connected telephone line,
The aggregation device divides a frequency band that can be used on the telephone line into a plurality of subdivided bands, and in response to a band use request from the single device, each single device is divided into one or a plurality of subdivided bands. Band allocation means for allocating as a used band so as not to overlap with each other, and band reassigning means for replacing the communication data transmitted in the used band allocated to each single device with the used band allocated to the other single device of the transmission destination With
A communication device for a home network, wherein the single device includes means for transmitting and receiving communication data to and from the aggregation device using one or a plurality of subdivided bands allocated from the aggregation device.
前記開放要求により開放された帯域を、前記帯域拡張要求を行った単体装置に割り当てる帯域拡張割当手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の宅内ネットワーク用の通信装置。 In response to a bandwidth expansion request from the single device, the collective device searches for a non-communication bandwidth that has not been used for a certain period of time in a subdivided bandwidth allocated to another single device if there is no free bandwidth that can be allocated. Opening request means for requesting the single device to which the non-communication band is allocated to release all or part of the allocated use band;
Bandwidth extension allocation means for allocating the bandwidth released by the release request to a single device that has made the bandwidth extension request;
The communication device for a home network according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009001249A JP2010161519A (en) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | Communication device for home networks |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09261345A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Fujitsu Ltd | System for reserving communication network resources |
JPH11317717A (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | System and method for discrete multitone communication |
-
2009
- 2009-01-07 JP JP2009001249A patent/JP2010161519A/en active Pending
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