JP2015065576A

JP2015065576A - 電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信装置

Info

Publication number: JP2015065576A
Application number: JP2013198493A
Authority: JP
Inventors: 健治中野; Kenji Nakano; 照久松井; Teruhisa Matsui; 清徳本山; Kiyonori Motoyama
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-04-09

Abstract

【課題】電力線搬送通信の設置環境に応じて適切な変調方式を設定し、障害に強く安定したネットワークを構築する。【解決手段】電力線を介して任意の電力線搬送通信装置が他の電力線搬送通信装置からの通信データを中継することによって通信ネットワークを構成し、通信データを集約装置が集約する。集約装置は、電力線を介して電力線搬送通信方式で通信データを送受信する電力線搬送通信部と、電力線搬送通信部で受信した通信データから電力線搬送通信装置数及びトラフィック量を計数する計数部３６と、電力線搬送通信部で受信した通信データから通信品質を導出する通信品質測定部３７と、計数部３６及び通信品質測定部３７からの情報に基づいて適切な変調方式を決定する判定部３８と、電力線搬送通信装置に対して判定部３８により決定した適切な変調方式を使用するように指令を発する指令部３９と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、電力供給に用いられる電力線を伝送路として用いる電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信装置に関する。

近年、複数の通信装置によってネットワークを構築し、隣接した通信装置間でパケットを中継することにより、直接信号の届かない通信装置同士での通信を実現するマルチホップ型の通信システムが広がりを見せている。通信装置には種々のセンサが取り付けられ、例えば、電力やガス、水道の使用量などの各種情報を収集や制御するＡＭＩシステム（Advanced Metering Infrastructure System）に使用されている。さらに通信システムを実現する方式として、建物に電力を供給する電力線を伝送路に利用した電力線搬送通信方式が用いられ、盛んに研究開発が進められている。

このような電力線搬送通信方式においては、伝送路における伝搬特性の変動が生じる場合でも伝送効率の向上を図ることを目的として、繰り返し性の高い伝送特性の変動を測定し、各状態に符合した適正な変調方式で通信を行う手法がある。

上記手法によれば、伝送特性が劣化している期間における通信エラーを防止または抑制でき、しかも長期間（数秒〜数分）に亘ってＳＮ比が悪い場合に適した伝送信号量の少ない変調方式のままとなることがなくなり、伝送効率の向上を図ることができる。

特開２００８−２８８６９５号公報

しかしながら、上記手法による電力線搬送通信方式では、通信システムの設置環境に応じた適切な設定を行なうことができない。

本発明の実施形態は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、電力線搬送通信の設置環境に応じて適切な変調方式を設定し、障害に強く安定したネットワークを構築できる電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の実施形態の電力線搬送通信システムは、電力線を介して任意の電力線搬送通信装置が他の電力線搬送通信装置からの通信データを中継することによって通信ネットワークを構成し、前記通信データを集約装置が集約する電力線搬送通信システムであって、前記集約装置は、前記電力線を介して電力線搬送通信方式で前記通信データを送受信する電力線搬送通信部と、前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、電力線搬送通信装置数及びトラフィック量を計数する計数部と、前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、通信品質を導出する通信品質測定部と、前記計数部からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、前記通信品質測定部からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する判定部と、前記電力線搬送通信装置に対して、前記判定部により決定した適切な変調方式を使用するように指令を発する指令部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の実施形態の電力線搬送通信装置は、相互に電力線搬送通信可能な範囲に分散して配置されることによってツリー型ネットワークを構成し、前記ツリー型ネットワークにおけるノードに位置する所定の電力線搬送通信装置が電力線を介して他の電力線搬送通信装置からの通信データを中継し、かつ前記ノードに位置する電力線搬送通信装置は、前記電力線を介して電力線搬送通信方式で通信データを送受信する電力線搬送通信部と、前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、電力線搬送通信装置数及びトラフィック量を計数する計数部と、前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、通信品質を導出する通信品質測定部と、前記計数部からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、前記通信品質測定部からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する判定部と、他の電力線搬送通信装置に対して、前記判定部により決定した適切な変調方式を使用するように指令を発する指令部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第１の実施形態に係る電力線搬送通信システムの全体構成を示す概略図である。図１の電力線搬送通信システムにおける管理装置の詳細な構成を示すブロック図である。図１の電力線搬送通信システムにおける集約装置の詳細な構成を示すブロック図である。図３の集約装置における制御部の詳細な構成を示すブロック図である。図１の電力線搬送通信システムにおける電力線搬送通信装置の詳細な構成を示すブロック図である。図４の判定部により変調方式を判定する一手順を示すフローチャートである。第２の実施形態において、図４の判定部により変調方式を判定する他の手順を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る電力線搬送通信システムにおける電力線搬送通信装置の制御部の詳細な構成を示すブロック図である。第４の実施形態に係る電力線搬送通信システムの全体構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
［第１の実施形態］
（電力線搬送通信システムの全体構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力線搬送通信システムの全体構成を示す概略図である。

この電力線搬送通信システム１０では、全ての情報を収集して管理する管理装置２０と、ネットワーク上の複数の基地局の情報を集約して管理する集約装置３０と、ネットワーク上に配置された複数の電力線搬送通信装置（基地局）４０〜１９０と、の３種類の機器が配備されている。電力線搬送通信装置４０〜１９０は互いに電力線１１で接続され、電力線搬送通信可能な範囲で分散して配置されている。各電力線搬送通信装置４０〜１９０には、例えば、各家庭の電力量計がそれぞれセンサとして接続されており、需要側が利用した電力量をセンサが収集する情報（センシング情報）として電力線搬送通信方式で送信できるようになっている。

即ち、本電力線搬送通信システム１０は、電力線搬送通信機能を有する複数の電力線搬送通信装置４０〜１９０により自律分散型ネットワークを形成し、各電力線搬送通信装置４０〜１９０において収集されたセンシング情報（パケット）を自律分散型ネットワークを介して他の複数の電力線搬送通信装置４０〜１９０または集約装置３０に伝送する。この多段中継方式を用いることによって、多所に拡散するセンシング情報を効率良く収集することができる。また、本電力線搬送通信システム１０における自律分散型ネットワークは、需要側と供給側で双方向の情報通信を行い、双方の制御装置により適正な需要量を制御するとともに、それに応じた適正な発電量の維持・制御を実現するために用いられる。

（電力線搬送通信方式）
本電力線搬送通信システム１０において用いられる電力線搬送通信方式としては、例えば、ＩＴＵ（国際電気通信連合）が標準化しているＧ３−ＰＬＣ規格（ＩＴＵ−ＴＧ．９９０３）を挙げることができる。Ｇ３−ＰＬＣ規格では、例えば、ＤＱＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、ＤＢＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、ＲＯＢＯ（Ｒｏｂｕｓｔｍｏｄｅ）などの伝送品質や伝送速度の異なる複数の変調方式を定義している。これらの３つの変調方式においては、ＲＯＢＯモードが一番伝送品質が高く、ＤＢＰＳＫモード、ＤＱＰＳＫモードの順に伝送品質が低くなる。また、ＤＱＰＳＫモードが一番伝送速度が速く、ＤＢＰＳＫモード、ＲＯＢＯモードの順に伝送速度が遅くなる。本実施形態の電力線搬送通信システム１０では、後述するように、これらの複数の変調方式のうち最適な変調方式を選択して通信を行うことができる。以下、電力線搬送通信システム１０を構成する管理装置２０、集約装置３０、電力線搬送通信装置４０〜１９０の順に、さらに詳しく説明する。

（管理装置２０）
管理装置２０は集約装置３０を管理するものであり、集約装置３０との間で、光通信網等の確実な通信手段により情報通信可能となるように接続されている。管理装置２０は、集約装置３０を介して、分散配置された各電力線搬送通信装置４０〜１９０が収集した情報の全てを収集することができる。例えば、電力線搬送通信装置１５０のセンサが収集した情報は、接続関係のある電力線搬送通信装置１１０、６０を経由し、集約装置３０に転送される。集約装置３０が収集した全ての情報は、最終的に管理装置２０に転送され管理される。各電力線搬送通信装置４０〜１９０が収集した情報は、情報収集した対象物または対象物が存在する地域などの状態解析に利用される。

図２に、本実施形態の電力線搬送通信システム１０における管理装置２０の詳細な構成を示す。管理装置２０は、制御部２１、通信部２２、記憶部２３、操作部２４を有している。制御部２１は、管理装置２０の各部の動作を制御する。通信部２２は、管理装置２０に接続されている集約装置３０との間で広域通信網１２を介して双方向に通信するためのインタフェースである。記憶部２３は、各種情報を記憶する。操作部２４は、オペレータが操作するためのインタフェースである。上記により、管理装置２０は、自動またはオペレータの操作により、電力線搬送通信装置４０〜１９０に対して、集約装置３０を経由して、各種情報を送信できるように構成されている。

（集約装置３０）
集約装置３０は、電力線搬送通信装置４０〜１９０のうち少なくとも１つと電力線搬送通信可能な範囲に配置されている。集約装置３０は、多段中継方式により互いに電力線搬送通信する各電力線搬送通信装置４０〜１９０で構成されるネットワークを統括し、各電力線搬送通信装置４０〜１９０が収集した情報を集約する。また、図１における各電力線搬送通信装置４０〜１９０、集約装置３０の間で示す実線は、互いに電力線搬送通信の接続関係（接続状態）が存在することを示している。各電力線搬送通信装置４０〜１９０は、接続関係にある隣接機器間で電力線搬送通信方式により情報（データ）通信する。従って、各電力線搬送通信装置４０〜１９０は、直接または間接的に、集約装置３０に情報を送信する。

図３に、本実施形態の電力線搬送通信システム１０における集約装置３０の詳細な構成を示す。集約装置３０は、制御部３１、広域通信部３２、電力線搬送通信部３３、記憶部３４を有している。制御部３１は、集約装置３０の各部の動作を制御する。広域通信部３２は、管理装置２０との間で広域通信網１２を介して双方向に通信するためのインタフェースである。電力線搬送通信部３３は、電力線搬送通信装置４０〜１９０の少なくとも何れか１つとの間で電力線１１を介して双方向に通信するためのインタフェースである。記憶部３４は、各種情報を記憶する機能を有する。

図４に、集約装置３０における制御部３１の詳細な構成を示す。
制御部３１は、計数部３６、通信品質測定部３７、判定部３８、指令部３９を有している。計数部３６は、電力線搬送通信部３３より受信したパケットから電力線搬送通信装置数やトラフィック量を計数する。通信品質測定部３７は、電力線搬送通信部３３より受信したパケット及び送信したパケットから通信品質を測定する。判定部３８は、計数部３６からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、通信品質測定部３７からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する。指令部３９は、電力線搬送通信部３３を介して電力線搬送通信装置４０〜１９０に対し、決定した変調方式の使用指令を発する。

（電力線搬送通信装置４０〜１９０）
電力線搬送通信装置４０〜１９０は、互いに電力線搬送通信可能な範囲で、分散して配置されている。電力線搬送通信装置４０〜１９０には、例えば、各家庭の電力量計がそれぞれセンサとして接続されている。つまり、各電力線搬送通信装置４０〜１９０は、需要家が利用した電力量を電力線搬送通信方式で送信することができる。

なお、本明細書では、電力線搬送通信装置４０〜１９０を総称して、または、これらのうちの少なくとも１つを指して、単に電力線搬送通信装置という場合がある。また、本明細書では、任意の電力線搬送通信装置との関係において、この任意の電力線搬送通信装置以外の電力線搬送通信装置のうちの少なくとも１つを指して、他の電力線搬送通信装置という場合がある。

図５に、本実施形態の電力線搬送通信システム１０における電力線搬送通信装置４０の詳細な構成を示す。なお、電力線搬送通信装置５０〜１９０は、電力線搬送通信装置４０と同様の構成であるため、説明を省略する。

電力線搬送通信装置４０は、電力線搬送通信部４１、制御部４２、記憶部４３を有している。電力線搬送通信部４１は、電力線１１と接続され、接続関係にある隣接機器間で電力線搬送通信方式により情報（データ）通信する。

Ｇ３−ＰＬＣ規格では、上述したように、ＤＱＰＳＫモード、ＤＢＰＳＫモード、ＲＯＢＯモードなどの伝送品質や伝送速度の異なる複数の変調方式を定義している。電力線搬送通信部４１は、通信方式設定部（図示せず）を有し、上記の複数の変調方式の中から１つを設定することができる。また、制御部４２は、電力線搬送通信部４１、記憶部４３と接続され、接続関係にある隣接機器間への通信制御や、通信方式設定部への設定制御、記憶部４３に対して各種情報の制御を行う。

（作用）
上記のように構成されている電力線搬送通信システム１０では、各電力線搬送通信装置４０〜１９０は、直接または間接的に、集約装置３０に情報を電力線搬送通信方式で送信する。

ここで、電力線搬送通信装置４０〜１９０のうち、例えば、電力線搬送通信装置６０は、集約装置３０、電力線搬送通信装置１００ならびに電力線搬送通信装置１１０と接続関係にあり、これらの機器から送信されるパケットを受信し、適切な相手へ中継する。また、接続関係にない電力線搬送通信装置から送信されるパケットであっても一定以上の信号レベルであればパケットを受信することができる。これらの受信したパケットは最終的に集約装置３０に送信される。さらに、電力線搬送通信装置６０以外の他の電力線搬送通信装置においても同様に、受信したパケットが最終的に集約装置３０に送信される。

集約装置３０では、受信したパケットが図３に示す電力線搬送通信部３３から制御部３１に送られ、図４に示す制御部３１内の計数部３６において各電力線搬送通信装置数やトラフィック量を導出する。

ここで、電力線搬送通信装置数は、同じ電力線１１に接続された電力線搬送通信装置数の情報であって、例えば、パケット内の送信元ＭＡＣアドレスやＩＰアドレス、メーター機器情報に対応する情報である。また、トラフィック量は、単位時間当たりのパケット量に対応する情報である。これらの情報に基づいて、判定部３８は、適切な変調方式を判定する。

例えば、トラフィック量が少ない設置環境下では信号帯域を使い切ることはないため、判定部３８は、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も伝送速度の遅いＲＯＢＯモードを使用するように判定する。

図６に、判定部３８により変調方式を判定する一手順を示す。
まず、判定部３８は、初期段階としてＲＯＢＯモードを使用するように判定する（ステップＳ１１）。

次に、判定部３８は、計数部３６において導出されたトラフィック量が一杯か否かを判定し（ステップＳ１２）、一杯と判断した場合は（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＲＯＢＯモードよりも伝送速度が速いＤＢＰＳＫモードを使用するように判定する（ステップＳ１３）。

さらに、判定部３８は、ＤＢＰＳＫモードを使用した場合において、計数部３６において導出されたトラフィック量が一杯か否かを判定し（ステップＳ１４）、ＤＢＰＳＫモードを使用してもなお、トラフィック量が一杯である場合は（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ＤＢＰＳＫモードよりも伝送速度が速いＤＱＰＳＫモードを使用するように判定する（ステップＳ１５）。即ち、トラフィック量が多い設置環境下では、信号帯域を使い切っているため、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も伝送速度の速いＤＱＰＳＫを使用するように判定する。

一方、トラフィック量が一杯でない場合（ステップＳ１２及びステップＳ１４でＮｏ）は、変調方式の変更は行わない。変調方式が決定すると、指令部３９は、各電力線搬送通信装置４０〜１９０の電力線搬送通信部内の通信方式設定部（図示せず）対して、決定した変調方式を使用するように指令を発する（ステップＳ１６）。

このようにして決定した適切な変調方式についての指令は、電力線搬送通信部３３から電力線１１を介して、各電力線搬送通信装置４０〜１９０に対して変更命令パケットとして送信される。変更命令パケットを受信した各電力線搬送通信装置４０〜１９０は変調方式を変更する。

（効果）
本実施形態によれば、電力線搬送通信の設置環境、特に、トラフィック量に応じて適切な変調方式を設定し、障害に強く安定したネットワークを構築できる。

また、本実施形態では、ツリー構造のトポロジを構成するネットワークにおいて、根（ルート）となる集約装置３０は、ネットワークの節（ノード）となる電力線搬送通信装置（即ち、末端となる電力線搬送通信装置以外の電力線搬送通信装置）及び葉（リーフ）となる電力線搬送通信装置（即ち、末端となる電力線搬送通信装置）の全体の構成を把握できるので、より適切な変調方式を決定することができる。

なお、上記実施形態では、計数部３６において測定したトラフィック量により変調方式を決定したが、各電力線搬送通信装置数を用いて変調方式を決定しても同様の効果を得ることができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、判定部３８において、トラフィック量によって変調方式を決定したが、本実施形態では、通信品質を用いて変調方式を決定する例について説明する。

第１の実施形態と同様に、電力線搬送通信システム１０において、各電力線搬送通信装置４０〜１９０は、直接または間接的に、集約装置３０に情報を電力線搬送通信方式で送信する。

集約装置３０において、各電力線搬送通信装置４０〜１９０から受信したパケットは図３に示す電力線搬送通信部３３から制御部３１に送られ、図４に示す制御部３１内の通信品質測定部３７がパケットの通信品質に関する情報から通信品質を導出する。

ここで、通信品質に関する情報は、伝送路間の通信品質を示す情報であって、例えば、パケットエラーレートや相手装置に対する再送回数、信号強度に対応する情報等が挙げられる。これらの情報に基づいて、通信品質測定部３７は通信品質を導出し、判定部３８は、適切な変調方式を判定する。

例えば、通信品質の悪い設置環境下では信頼性の高い変調方式を使用したほうが効率的なため、判定部３８は、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も信頼性の高いＲＯＢＯモードを使用するように判定する。

図７に、本実施形態において、判定部３８により変調方式を判定する他の手順を示す。
まず、判定部３８は、初期段階としてＤＱＰＳＫモードを使用するように判定する（ステップＳ２１）。

次に、判定部３８は、通信品質が問題ないかを判定し（ステップＳ２２）、問題ありと判断した場合は（ステップＳ２２でＮｏ）、より悪い品質でも通信可能なＤＢＰＳＫモードを使用するように判定する（ステップＳ２３）。

さらに、判定部３８は、ＤＢＰＳＫモードを使用した場合において、通信品質が問題ないかを判定し（ステップＳ２４）、ＤＢＰＳＫモードを使用してもなお、伝送品質が改善されない場合は（ステップＳ２４でＮｏ）、より悪い品質でも通信可能なＲＯＢＯモードを使用するように判定する（ステップＳ２５）。即ち、通信品質の悪い設置環境下では信頼性の高い変調方式を使用したほうが効率的なため、判定部３８は、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も信頼性の高いＲＯＢＯモードを使用するように判定する。

一方、伝送品質が問題ない場合（ステップＳ２２及びステップＳ２４でＹｅｓ）は、変調方式の変更は行わない。変調方式が決定すると、指令部３９は、各電力線搬送通信装置４０〜１９０の電力線搬送通信部内の通信方式設定部（図示せず）対して、決定した変調方式を使用するように指令を発する（ステップＳ２６）。

（効果）
本実施形態によれば、電力線搬送通信の設置環境、特に、通信品質に応じて適切な変調方式を設定し、障害に強く安定したネットワークを構築できる。

また、本実施形態では、ツリー構造のトポロジを構成するネットワークにおいて、根（ルート）となる集約装置３０は、ネットワークの節（ノード）となる電力線搬送通信装置及び葉（リーフ）となる電力線搬送通信装置の全体の構成を把握できるので、より適切な変調方式を決定することができる。

［第３の実施形態］
第１、２の実施形態では、集約装置３０の制御部３１において、変調方式の変更を判断する例を示したが、本実施形態では、図１に示す電力線搬送通信装置５０、６０、１１０、１２０、１６０のように、末端部の葉（リーフ）ではない位置、即ち、節（ノード）の位置にある電力線搬送通信装置の制御部が変調方式の変更を判定する例について説明する。

図８に、本実施形態において、節（ノード）の位置にある電力線搬送通信装置の制御部４２の詳細な構成を示す。
制御部４２は、計数部４６、通信品質測定部４７、判定部４８、指令部４９を有している。計数部４６は、電力線搬送通信部４１より受信したパケットから電力線搬送通信装置数やトラフィック量を計数する。通信品質測定部４７は、電力線搬送通信部４１より受信したパケット及び送信したパケットから通信品質を測定する。判定部４８は、計数部４６からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、通信品質測定部４７からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する。指令部４９は、電力線搬送通信部４１を介して他の電力線搬送通信装置に対し、決定した変調方式の使用指令を発する。

以下、図１に示す電力線搬送通信装置４０〜１９０のうち、節（ノード）の位置にある電力線搬送通信装置として、電力線搬送通信装置１２０を例として説明する。電力線搬送通信装置１２０は、電力線搬送通信装置１６０、１７０、７０と接続関係にあり、これらの機器から送信されるパケットを受信する。また、接続関係にない電力線搬送通信装置から送信されるパケットであっても一定以上の信号レベルであればパケットを受信することができる。

これらの受信したパケットは図５に示す電力線搬送通信部４１から制御部４２に送られ、図８に示す制御部４２内の計数部４６において各電力線搬送通信装置数やトラフィック量を導出する。これらの情報に基づいて、判定部４８は、第１の実施形態と同様に、図６に示した手順によって適切な変調方式を決定する。また、図８に示す制御部４２内の通信品質測定部４７において通信品質を導出する。これらの情報に基づいて、判定部４８は、第２の実施形態と同様に、図７に示した手順によって適切な変調方式を決定する。

このようにして決定した適切な変調方式は、指令部４９により自機器の通信方式設定部に対して変更命令を出して変調方式を変更するとともに、他の電力線搬送通信装置に対して変更命令パケットを送信する。変更命令パケットを受信した他の電力線搬送通信装置は変調方式を変更する。

本実施形態によれば、複数の電力線搬送通信装置に関する情報を集約装置に全て集約しなくとも、節（ノード）の位置にある電力線搬送通信装置において、電力線搬送通信の設置環境、特に、トラフィック量や各電力線搬送通信装置数、または通信品質に応じて適切な変調方式を設定し、障害に強く安定したネットワークを構築することができる。

［第４の実施形態］
図９は、本発明の第４の実施形態に係る電力線搬送通信システムの全体構成を示す概略図である。

この電力線搬送通信システム１０’では、６．６ｋＶから降圧する変圧器２５の二次側に集約装置３０、３０’、３０’’が並列に配置され、各集約装置３０、３０’、３０’’に、それぞれ複数の電力線搬送通信装置２１０〜２４０、２５０〜３３０、３４０〜３９０が電力線搬送通信可能な範囲で分散して配置されている。また、電力線搬送通信装置２１０〜２４０に属する各電力線搬送通信装置は互いに同一の論理ネットワークグループに所属していると認識される。同様に、電力線搬送通信装置２５０〜３３０に属する各電力線搬送通信装置、電力線搬送通信装置３４０〜３９０に属する各電力線搬送通信装置も、互いに同一の論理ネットワークグループに所属していると認識される。

しかし、上記構成の電力線搬送通信システム１０’においては、変圧器２５の二次側に接続された電力線搬送通信装置は、互いに信号帯域を共有するため、自機の所属する論理ネットワークグループの電力線搬送通信装置の他、自機が所属しない他の論理ネットワークグループの電力線搬送通信装置を認識することがある。また、集約装置３０、３０’、３０’’においても、自機が情報を集約する電力線搬送通信装置が所属する論理ネットワークグループ以外の他の電力線搬送通信装置を認識することがある。

例えば、仮に変圧器２５の二次側に集約装置３０と電力線搬送通信装置２１０〜２４０のみで電力線搬送通信システムが構成されている場合は、集約装置３０が集約する電力線搬送通信装置の情報は、電力線搬送通信装置２１０〜２４０の４台からの情報のみである。このようなトラフィック量や電力線搬送通信装置数が少ない設置環境下では信号帯域を使い切ることはないため、集約装置３０の制御部３１内の判定部３８は、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も伝送速度の遅いＲＯＢＯモードを使用するように決定する。

しかしながら、上記構成の電力線搬送通信システム１０’においては、変圧器２５の二次側に接続された電力線搬送通信装置は、互いに信号帯域を共有するため、集約装置３０の制御部３１内の計数部３６は、対象となる論理ネットワークグループに所属する電力線搬送通信装置２１０〜２４０の他、対象外の他の論理ネットワークグループに所属する電力線搬送通信装置２５０〜３９０までも認識することがある。このような場合、判定部３８は、トラフィック量や電力線搬送通信装置数が多い設定環境下として、Ｇ３−ＰＬＣ規格の中で最も伝送速度の速いＤＱＰＳＫモードを使用するように決定してしまう。

このような場合、計数部３６は、受信したパケット内の送信元のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを参照して、計数対象となる電力線搬送通信装置数を本来の対象となる論理ネットワークグループの電力線搬送通信装置２１０〜２４０のみと判別する。計数部３６は、本来の対象となる論理ネットワークグループを構成する電力線搬送通信装置２１０〜２４０のトラフィックを計算し、判定部３８は当該トラフィックに基づき、適切な変調方式を決定し、指令部３９から変調方式の変更命令を送信する。適切な変調方式の選択手法は、図６に示す手法と同様である。このように物理層ごとのトラフィックを計数部３６にて算出するようにしてもよい。

また、集約装置３０、３０’、３０’’間で、それぞれの集約装置に係属する、電力線搬送通信装置の台数に関する情報を相互に通信にて取得し、自己の集約装置に係属する電力線搬送通信装置の台数を算出し、係属する電力線搬送通信装置の台数により、変調方式を選択するようにしてもよい。例えば、係属する電力線搬送通信装置０〜１０台をＲＯＢＯモード、１０〜５０台をＤＰＳＫモード、５０〜１００台をＤＱＳＫモードとするようにしてもよい。トラフィック量は時間とともに変動するが、係属する電力線搬送通信装置の台数は変動しないため、容易に変調方式を選択することができる。

前述のとおり、物理層レベルでのトラフィックを計数することや、集約装置同士が互いに装置数を交換することにより、各集約装置に係属する電力線搬送通信装置数に対応した適切な変調方式を選択することが可能になる。

以上のことにより、本実施形態によれば、互いに信号帯域を共有する電力線搬送通信装置に対しても適切な変調方式を設定可能であり、障害に強く安定したネットワークを提供することが可能になる。

[他の実施形態]
（１）上記実施形態では、伝送品質や伝送速度の異なる３つの変調方式（ＤＱＰＳＫモード、ＤＢＰＳＫモード、ＲＯＢＯモード）を用いたが、これらの３つのモード以外の変調方式を用いることも可能である。

（２）第１〜第３の実施形態として、管理装置２０を有する電力線搬送通信システムの例を示したが、管理装置２０を省略したシステムであっても良い。

（３）第１〜第３の実施形態として、図１に示す構造の電力線搬送通信システムの例を示したが、集約装置３０や電力線搬送通信装置４０〜１９０の数は、任意の値とすることができる。

（４）第４の実施形態では、図９に示す構造の電力線搬送通信システムの例を示したが、集約装置３０、３０’、３０’’や電力線搬送通信装置２１０〜３９０の数は、任意の値とすることができる。

（５）第４の実施形態では、図９に示すように、電力線搬送通信装置２１０〜２４０間、電力線搬送通信装置２５０〜３３０間、電力線搬送通信装置３４０〜３９０間をそれぞれ同一の論理ネットワークグループとしたが、異なる論理ネットワークグループ間で電力線１１を共有させることによって、互いに信号帯域を共有させることもできる。

（６）以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１…電力線、
１２…広域通信網、
２０…管理装置、
２１…制御部、
２２…通信部、
２３…記憶部、
２４…操作部、
２５…変圧器、
３０…集約装置、
３１…制御部、
３２…広域通信部、
３３…電力線搬送通信部、
３４…記憶部、
３６…計数部、
３７…通信品質測定部、
３８…判定部、
３９…指令部、
４０〜３９０…電力線搬送通信装置、
４１…電力線搬送通信部、
４２…制御部、
４３…記憶部、
４６…計数部、
４７…通信品質測定部、
４８…判定部、
４９…指令部

Claims

電力線を介して任意の電力線搬送通信装置が他の電力線搬送通信装置からの通信データを中継することによって通信ネットワークを構成し、前記通信データを集約装置が集約する電力線搬送通信システムであって、前記集約装置は、
前記電力線を介して電力線搬送通信方式で前記通信データを送受信する電力線搬送通信部と、
前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、電力線搬送通信装置数及びトラフィック量を計数する計数部と、
前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、通信品質を導出する通信品質測定部と、
前記計数部からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、前記通信品質測定部からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する判定部と、
前記電力線搬送通信装置に対して、前記判定部により決定した適切な変調方式を使用するように指令を発する指令部と、
を備えることを特徴とする電力線搬送通信システム。
前記適切な変調方式は、ＤＱＰＳＫモード、ＤＢＰＳＫモード、ＲＯＢＯモードのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信システム。
前記判定部は、前記計数部からのトラフィック量や各電力線搬送通信装置数が大きくなるに従って、ＲＯＢＯモード、ＤＢＰＳＫモード、ＤＱＰＳＫモードの順に変調方式を変更することを特徴とする請求項２に記載の電力線搬送通信システム。
前記判定部は、前記通信品質測定部からの通信品質が劣化するに従って、ＤＱＰＳＫモード、ＤＢＰＳＫモード、ＲＯＢＯモードの順に変調方式を変更することを特徴とする請求項２に記載の電力線搬送通信システム。
相互に電力線搬送通信可能な範囲に分散して配置されることによってツリー型ネットワークを構成し、前記ツリー型ネットワークにおけるノードに位置する所定の電力線搬送通信装置が電力線を介して他の電力線搬送通信装置からの通信データを中継し、かつ前記ノードに位置する電力線搬送通信装置は、
前記電力線を介して電力線搬送通信方式で通信データを送受信する電力線搬送通信部と、
前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、電力線搬送通信装置数及びトラフィック量を計数する計数部と、
前記電力線搬送通信部で受信した通信データから、通信品質を導出する通信品質測定部と、
前記計数部からの電力線搬送通信装置数情報やトラフィック量情報、前記通信品質測定部からの通信品質情報に基づいて適切な変調方式を決定する判定部と、
他の電力線搬送通信装置に対して、前記判定部により決定した適切な変調方式を使用するように指令を発する指令部と、
を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。
変圧器の二次側に複数の前記集約装置が並列に配置され、前記集約装置毎に、それぞれ複数の電力線搬送通信装置が電力線を介して電力線搬送通信可能な範囲で分散して配置され、かつ前記複数の電力線搬送通信装置はその情報が集約される前記集約装置が同一の場合に同一の論理ネットワークグループに所属していると認識される電力線搬送通信システムであって、
前記集約装置の前記計数部が、計数対象となる論理ネットワークグループに所属する電力線搬送通信装置以外に、計数対象外の他の論理ネットワークグループに所属する電力線搬送装置を計数した場合は、前記計数部は受信したパケット内の送信元のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを参照し、計数対象となる電力線搬送通信装置数を本来の対象となる論理ネットワークグループに所属する電力線搬送装置のみの数とすることを特徴とする請求項１に記載の電力線搬送通信システム。