JP2015220657A - 電力線搬送通信システム及び電力線搬送通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時々刻々と変動する伝送路環境に対して、トラフィックを増やすことなく速やかにリンク品質を検知して最適な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。【解決手段】電力線搬送通信装置４０は、電力線１１を介して電力線搬送通信方式で通信パケットを送受信する電力線搬送通信部４１と、自己の電力線搬送通信装置と送信元の電力線搬送通信装置との間のリンク品質を導出するリンク品質導出部４２ａと、送信元の電力線搬送通信装置を経由した自己の電力線搬送通信装置と集約装置との間の少なくとも１つの経路の経路品質を導出する経路品質導出部４２ｂとを備える。経路品質導出部４２ｂは、リンク品質導出部４２ａによって導出したリンク品質と、電力線搬送通信部４１で取得する送信元の電力線搬送通信装置の経路品質と、の和に基づいて経路品質を導出する。【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す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。

前記電力線搬送通信方式において、各通信装置は、設置環境や伝搬環境の変動に対して柔軟に対応するために自律的に接続相手を判断し、障害に強く安定したネットワークを構築する必要がある。このような電力線搬送通信により親局と子局との間で自動的にルート構築を行う例として、子局が複数の親局を検出した場合に、経路構築の際のスループット低下を抑えるべく親局に対して送信レベルを下げるように要求することによって、子局と通信可能な親局の台数を絞り込んで接続関係を可能とする電力線搬送通信システムがある。

この電力線搬送通信システムによれば、最終的に１台の親局に絞り込んで子局と対応付けることが可能になる。このため、ルート構築の際に必要以上にマルチホップ通信が行われず、通信のスループットを低下させることなく、子局を適切な親局に所属させることが可能になるという利点がある。

特開２０１２−２５３５２７号公報

しかしながら、前記電力線搬送通信システムでは、接続時のトラフィック増加抑制は期待できるものの、時々刻々と変動する伝送路環境を的確に検知してネットワーク構築を行うことができない。

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、時々刻々と変動する伝送路環境に対して、トラフィックを増やすことなく速やかにリンク品質を検知して最適な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、電力線を介して電力線搬送通信装置同士が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パケットを送受信する電力線搬送通信部と、自己の電力線搬送通信装置と送信元の電力線搬送通信装置との間のリンク品質を導出するリンク品質導出部と、前記送信元の電力線搬送通信装置を経由した自己の電力線搬送通信装置と前記集約装置との間の少なくとも１つの経路の経路品質を導出する経路品質導出部と、前記経路品質導出部で導出した前記経路品質に基づいて前記集約装置との間の経路を選択して接続関係を構築する経路選択部と、を備え、前記経路品質導出部は、前記リンク品質導出部によって導出した前記リンク品質と、前記電力線搬送通信部で取得する前記送信元の電力線搬送通信装置の経路品質と、の和に基づいて経路品質を導出することを特徴とする。

また、前記のような実施形態で実行される電力線搬送通信装置も本発明の実施形態の１つである。

本発明の一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。 第１の実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する手順を示すフローチャートである。 リンク品質と経路品質の導出例を示す表である。 第２の実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する手順を示すフローチャートである。

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、本発明の一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−Ｔ Ｇ．９９０３）を挙げることができる。Ｇ３−ＰＬＣ規格では、例えば、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＤＢＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＲＯＢＯ（Ｒｏｂｕｓｔ ｍｏｄｅ）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。

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との間で示す実線は、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。

（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外付け又は中付けで接続されている。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４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。

電力線搬送通信部４１は、パケット送信部４１ａと、受信検知部４１ｂと、送信元端末判別部４１ｃと、経路品質通知部４１ｄとを有している。パケット送信部４１ａは、他の電力線搬送通信装置に対して接続要求パケットを送信する。受信検知部４１ｂは、パケットを受信したことを検知する。送信元端末判別部４１ｃは、受信したパケット内の送信元アドレスが記述されている箇所から送信元アドレスを判別する。経路品質通知部４１ｄは、後述する経路品質値を他の電力線搬送通信装置に送信する。

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、記憶部４３に対して各種情報の制御を行う。制御部４２は、リンク品質導出部４２ａと、経路品質導出部４２ｂと、経路選択部４２ｃと、ペナルティ付与部４２ｄとを有している。リンク品質導出部４２ａは、電力線搬送通信部４１の受信検知部４１ｂより受信したパケットからリンク品質を導出する。経路品質導出部４２ｂは、リンク品質導出部４２ａによって導出したリンク品質と、他の電力線搬送通信装置から送信された経路品質との和を求めることにより自装置についての経路品質を導出する。また、経路品質導出部４２ｂは、導出した経路品質を経路品質通知部４１ｄから他の電力線搬送通信装置に通知する。経路選択部４２ｃは、集約装置３０から自装置に至るまでの複数の経路のうち、経路品質導出部４２ｂで導出した経路品質に基づいて経路を選択する。ペナルティ付与部４２ｄは、接続関係構築後にパケットエラーが発生した際にペナルティを付与する。

（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、図１に示す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。

図５に、本実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する手順を示す。
まず、経路を構築しようとする電力線搬送通信装置のパケット送信部４１ａは、他の電力線搬送通信装置に対して接続要求パケットを送信する（ステップＳ１１）。この際、経路を構築しようとする電力線搬送通信装置が接続応答パケットを送信する相手は、特定の電力線搬送通信装置だけではなく、複数の電力線搬送通信装置を相手にマルチキャスト方式により一斉に送信して複数の相手からの応答を期待した方が効率的である。

接続要求パケットを受信した他の電力線搬送通信装置は、経路を構築しようとする電力線搬送通信装置に対して接続応答パケットを送信する。経路を構築しようとする電力線搬送通信装置は、電力線搬送通信部４１の受信検知部４１ｂにおいて、この接続応答パケットを受信する（ステップＳ１２）。
受信検知部４１ｂにより接続応答パケットの受信を検知後、送信元端末判別部４１ｃにより送信元端末を判別する。

次に、制御部４２のリンク品質導出部４２ａは、判別した送信元電力線搬送通信装置とのリンク品質を導出する（ステップＳ１３）。
リンク品質は、例えば、パケット受信時の信号対雑音比率（以下「Ｓ／Ｎ比」と記す）を測定し、この測定したＳ／Ｎ比に対して比例関係にある０から２５５までの数値（これをＬＱＩ：Link Quality Indicationと称する）を割り当て、さらにこのＬＱＩの数値と反比例するランク値Ｒを算出することによって導出することができる。
ここで、ＬＱＩは、Ｓ／Ｎ比から以下の式１に従って算出することができる。
ＬＱＩ＝α×（Ｓ／Ｎ比）＋β・・・・・（式１）
（α、βは任意の定数）
また、ランク値Ｒは、ＬＱＩから以下の式２に従って算出することができる。
ランク値Ｒ＝（１／ＬＱＩ）×γ・・・・・（式２）
（γは任意の定数）

以下、具体的な計算例を図６に従って説明する。
図６では、図１に示す集約装置３０、電力線搬送通信装置６０、電力線搬送通信装置１１０、電力線搬送通信装置１５０の経路について、リンク品質を計算した例を示している。
まず、電力線搬送通信装置６０と集約装置３０との間のリンク品質を求める。電力線搬送通信装置６０で測定したＳ／Ｎ比が１０ｄＢとすると、ＬＱＩは式１でα＝４、β＝１０として、ＬＱＩ＝４×１０＋１０＝５０となる。
さらに、このＬＱＩから式２によりランク値Ｒを求めると、γ＝１０００として、Ｒ＝（１／５０）×１０００＝２０となる。なお、本実施形態では、ランク値Ｒでリンク品質を評価している。

次に、電力線搬送通信装置１１０と電力線搬送通信装置６０との間のリンク品質を求める。電力線搬送通信装置１１０で測定したＳ／Ｎ比が１５ｄＢとすると、式１からＬＱＩ＝４×１５＋１０＝７０となる。
さらに、このＬＱＩから式２からランク値Ｒを求めると、Ｒ＝（１／７０）×１０００＝１４となる。

次に、電力線搬送通信装置１５０と電力線搬送通信装置１１０との間のリンク品質を求める。電力線搬送通信装置１５０で測定したＳ／Ｎ比が２０ｄＢとすると、式１からＬＱＩ＝４×２０＋１０＝９０となり、式２からＲ＝（１／９０）×１０００＝１１となる。

リンク品質を導出する際には、パケット受信時における、通信で使用する信号帯域近傍のＳ／Ｎ比を用いた方が正確であり、好ましい。また、測定したＳ／Ｎ比に対して、一定期間の移動平均を算出して長期的なリンク品質に基づいて判断する方法でも良い。また、単純な移動平均ではなく指数加重移動平均を算出する方法でも良い。指数加重移動平均を用いることにより単純移動平均と比べて記憶部の容量を削減できるので、記憶部容量の削減も可能である。

リンク品質導出後は経路品質を導出する段階へと移行する。図４及び図５において、接続応答パケットを受信した電力線搬送通信装置の受信検知部４１ｂは、送信元の電力線搬送通信装置と集約装置間の経路品質を取得する（ステップＳ１４）。接続応答パケットには送信元の電力線搬送通信装置の経路品質が含まれていることが好ましく、この経路品質と上述したリンク品質とから経路品質を導出する。
即ち、経路品質導出部４２ｂは、ステップＳ１４により接続応答パケットを受信した電力線搬送通信装置の経路品質の値とステップＳ１３により測定したリンク品質の値とを足し合わせることによって経路品質を導出する（ステップＳ１５）。

図６の例によれば、電力線搬送通信装置６０と集約装置３０との間の経路品質はリンク品質と等しいため、２０となる。
次に、電力線搬送通信装置１１０と集約装置３０との間の経路品質は、電力線搬送通信装置６０と集約装置３０との間の経路品質に、電力線搬送通信装置１１０と電力線搬送通信装置６０との間のリンク品質を足し合わせたものであるため、２０＋１４＝３４となる。
さらに、電力線搬送通信装置１５０と集約装置３０との間の経路品質は、電力線搬送通信装置１１０と集約装置３０との間の経路品質に、電力線搬送通信装置１５０と電力線搬送通信装置１１０との間のリンク品質を足し合わせたものであるため、３４＋１１＝４５となる。

次に、経路選択部４２ｃは、集約装置３０から自装置までの複数の経路について、それぞれステップＳ１５で導出された経路品質を比較し、一番経路品質の値が小さくなる経路を選択する（ステップＳ１６）。さらに、経路品質通知部４１ｄは、導出した経路品質を他の電力線搬送通信装置に通知する。

なお、本実施形態では、式１及び式２に基づいてランク値Ｒを算出することによりリンク品質を評価したが、他の１つ又は複数の演算式を用いてＳ／Ｎ比と対応付けて評価値を算出することによってリンク品質を評価することもできる。

（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、各電力線搬送通信装置の負荷側に接続されている家電の動作状況によって時々刻々と変動する伝送路環境に対して、トラフィックを増やすことなく速やかにリンク品質を検知して的確に経路切替を行い、最適なネットワークを構築することができる。

［第２の実施形態］
（構成）
第１の実施形態では、経路を構築しようとする電力線搬送通信装置が他の電力線搬送通信装置に対して接続要求パケットを送信することを起点に経路構築する例を示した。これに対して、本実施形態では、接続要求パケットを送信することを起点とせず、他の電力線搬送通信装置から送信される任意のパケットを受信することにより経路を構築する例について説明する。
またリンク品質は家電等の影響によって変化するため、一度経路を構築した後に、他の経路の方が経路品質が良くなる場合もある。このため、本実施形態では、経路構築後の電力線搬送通信装置がより経路品質の良い経路を構築する例について説明する。

本実施形態では、図４に示す受信検知部４１ｂは、他の電力線搬送通信装置からのパケットを受信する際に、自己宛ではないパケットに対しても無差別に処理するプロミスキャスモードを備えている。

（作用）
図７に、本実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する一手順を示す。
まず、経路を構築しようとする電力線搬送通信装置の受信検知部４１ｂは、他の電力線搬送通信装置からのパケットを受信する（ステップＳ２１）。この際、自己宛ではないパケットに対しても無差別に処理するプロミスキャスモードを備えることにより、リンク品質測定のためのトラフィックを増加することなく、伝送路環境の変動を速やかに検知することができる。

パケットを受信した後、リンク品質導出部４２ａは、送信元端末判別部４１ｃにより判別した送信元電力線搬送通信装置とのリンク品質を導出する（ステップＳ２２）。リンク品質を導出する手法は、第１の実施形態で説明した方法と同様である。

経路品質導出部４２ｂは、当該送信元電力線搬送通信装置からの経路品質の値が保持されていればステップＳ２２により測定したリンク品質との和を算出して経路品質を導出する（ステップＳ２３）。

経路選択部４２ｃは、ステップＳ２３で導出した経路品質と、現在選択している経路の経路品質を比較し、経路品質の良い経路、即ち経路品質の値が小さい方の経路を選択する（ステップＳ２４）。ステップＳ２３で導出した経路品質の経路の方を新たに選択した場合は、経路品質通知部４１ｄを用いて他の電力線搬送通信装置に経路品質の値を通知する。

具体例として、図１に示す集約装置３０、電力線搬送通信装置６０、電力線搬送通信装置１１０の経路（経路Ｉ）が既に構築されている場合について説明する。
まず、電力線搬送通信装置１１０の受信検知部４１ｂは、電力線搬送通信装置１２０から自己の通信装置１１０宛ではないパケットを受信した後（ステップＳ２１）、通信装置１１０のリンク品質導出部４２ａが送信元である通信装置１２０とのリンク品質を導出する（ステップＳ２２）。通信装置１１０の経路品質導出部４２ｂは、通信装置１２０からの経路品質の値が保持されていれば、この経路品質とステップＳ２２により測定したリンク品質との和を算出して、集約装置３０、通信装置７０、通信装置１２０、通信装置１１０の経路（経路ＩＩ）の経路品質を導出する（ステップＳ２３）。

通信装置１１０の経路選択部４２ｃは、ステップＳ２３で導出した経路ＩＩの経路品質と、現在選択している経路Ｉの経路品質を比較し、経路品質の良い経路、即ち経路品質の値が小さい方の経路を選択する（ステップＳ２４）。経路ＩＩの方を選択した場合は、通信装置１１０の経路品質通知部４１ｄから他の電力線搬送通信装置に経路ＩＩの経路品質の値を通知する。

（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、各電力線搬送通信装置の負荷側に接続されている家電の動作状況によって変動する伝送路環境に応じて適切な経路を構築できる。

また、本実施形態によれば、受信検知部４１ｂが他の電力線搬送通信装置からのパケットを受信する際に自己宛ではないパケットに対しても無差別に処理するプロミスキャスモードを備えているので、リンク品質測定のためのトラフィックを増加することなく、伝送路環境の変動を速やかに検知することができる。

［第３の実施形態］
（構成）
第１の実施形態では接続要求パケットを送信することを起点にした場合の経路構築例、第２の実施形態では任意のパケットを受信した場合を起点とした場合の経路構築例を示した。これに対して、本実施形態では、図４に示す制御部４２のペナルティ付与部４２ｄを用い、接続関係構築後にパケットエラーが発生した際にペナルティを与えることで、パケット送信先の電力線搬送通信装置の経路を選択しないようにするものである。

第１の実施形態や第２の実施形態により、その時点でベストの経路を選んだとしても、パケットエラーが頻発することがある。パケットエラーが発生する原因としては色々挙げられるが、パケット送信先の電力線搬送通信装置の受信検知部４１ｂにおいて、他の電力線搬送通信装置からのパケットも同時に受信した場合等に起こりうる。
かかる場合に、本実施形態では、以下の図８に示すような手順で対処する。

（作用）
図８に、本実施形態において、他の電力線搬送通信装置との経路を選択する一手順を示す。
まず、電力線搬送通信装置のペナルティ付与部４２ｄは、パケット送信時の通信失敗回数を計数し（ステップＳ３１）、経路として選択している電力線搬送通信装置との通信失敗回数が所定の回数を超えるか否かを判断する（ステップＳ３２）。
通信失敗回数が所定の回数を超えた場合（ステップＳ３２でＹ）は、所定のペナルティを付与する（ステップＳ３３）。ペナルティとしては、例えば、付与対象となった時刻を記録し、この時刻から１０分や１時間等の所定時間、経路として選択しないようにすることができる。また、ペナルティをポイント制とし、例えば、最初に１０ポイントを付与して時間の経過とともに減少するようにしても良い。

ペナルティを付与した電力線搬送通信装置を経路として選択していた場合は、経路品質導出部４２ｂで取得した複数の経路のうち、次に経路品質の良い経路を選択する（ステップＳ３４）。この際、すべての経路に対してペナルティを付与していた場合は、ペナルティを付与した時間が最も古いものを選択するようにしてもよい。また、一定時間経過した場合に、通信失敗回数をクリアするようにしてもよい。

一方、通信失敗回数が所定の回数以下の場合（ステップＳ３２でＮ）は、ペナルティを付与せずに終了する。

（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、各電力線搬送通信装置の負荷側に接続されている家電の動作状況によって変動する伝送路環境に応じて適切な経路を構築できる。

また、本実施形態によれば、パケットエラー発生時に経路として選択しないことにより、輻輳発生によるパケットエラーを回避することができる。

[他の実施形態]
（１）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。また、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。

（２）第１及び第２の実施形態では、リンク品質導出の際に通信で使用する信号帯域近傍のＳ／Ｎ比を用いたが、信号強度や雑音強度、通信の失敗回数や通信の成功率などを用いても同様の効果を得ることができる。

（３）第２の実施形態では任意のパケット受信時を起点としたが、経路品質通知パケット受信時を起点にしても同様の効果を得ることができる。

（４）第３の実施形態では、通信失敗回数を計数することによってペナルティを付与するか否かを決定したが、通信失敗回数だけでなく通信の成功率を評価することによってペナルティを付与するか否かを決定することもできる。

（５）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。

１０…電力線搬送通信システム
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
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
４０〜１９０…電力線搬送通信装置
４１…電力線搬送通信部
４１ａ…パケット送信部
４１ｂ…受信検知部
４１ｃ…送信元端末判別部
４１ｄ…経路品質通知部
４２…制御部
４２ａ…リンク品質導出部
４２ｂ…経路品質導出部
４２ｃ…経路選択部
４２ｄ…ペナルティ付与部
４３…記憶部

Claims (10)

1. 電力線を介して電力線搬送通信装置同士が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パケットを送受信する電力線搬送通信部と、
   自己の電力線搬送通信装置と送信元の電力線搬送通信装置との間のリンク品質を導出するリンク品質導出部と、
   前記送信元の電力線搬送通信装置を経由した自己の電力線搬送通信装置と前記集約装置との間の少なくとも１つの経路の経路品質を導出する経路品質導出部と、
   前記経路品質導出部で導出した前記経路品質に基づいて前記集約装置との間の経路を選択して接続関係を構築する経路選択部と、を備え、
   前記経路品質導出部は、前記リンク品質導出部によって導出した前記リンク品質と、前記電力線搬送通信部で取得する前記送信元の電力線搬送通信装置の経路品質と、の和に基づいて経路品質を導出することを特徴とする電力線搬送通信システム。
2. 前記電力線搬送通信部は、前記通信パケットを受信したことを検知する受信検知部と、受信した通信パケットの送信元端末を判別する送信元端末判別部と、前記経路品質導出部によって導出した経路品質の値を他の電力線搬送通信装置へ通知する経路品質通知部とを備え、
   前記リンク品質導出部は、前記通信パケット受信時の信号対雑音比率に基づいて前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項１記載の電力線搬送通信システム。
3. 前記信号対雑音比率について一定期間の移動平均または指数加重移動平均を算出し、当該平均値を用いて前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項２記載の電力線搬送通信システム。
4. 前記受信検知部は、自己の電力線搬送通信装置宛ではない通信パケットも処理するプロミスキャスモードを備え、
   前記リンク品質導出部は、自己の電力線搬送通信装置宛ではない前記通信パケットの受信時においても前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電力線搬送通信システム。
5. さらに、他の電力線搬送通信装置への通信の結果に基づき、前記他の電力線搬送通信装置を経由する経路に対してペナルティを与えるペナルティ付与部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電力線搬送通信システム。
6. 電力線を介して相互に通信データを中継し、通信ネットワークを構成することによって前記通信データを集約装置に集約させる複数の電力線搬送通信装置であって、各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パケットを送受信する電力線搬送通信部と、
   自己の電力線搬送通信装置と送信元の電力線搬送通信装置との間のリンク品質を導出するリンク品質導出部と、
   前記送信元の電力線搬送通信装置を経由した自己の電力線搬送通信装置と前記集約装置との間の少なくとも１つの経路の経路品質を導出する経路品質導出部と、
   前記経路品質導出部で導出した前記経路品質に基づいて前記集約装置との間の経路を選択して接続関係を構築する経路選択部と、を備え、
   前記経路品質導出部は、前記リンク品質導出部によって導出した前記リンク品質と、前記電力線搬送通信部で取得する前記送信元の電力線搬送通信装置の経路品質と、の和に基づいて経路品質を導出することを特徴とする電力線搬送通信装置。
7. 前記電力線搬送通信部は、前記通信パケットを受信したことを検知する受信検知部と、受信した通信パケットの送信元端末を判別する送信元端末判別部と、前記経路品質導出部によって導出した経路品質の値を他の電力線搬送通信装置へ通知する経路品質通知部とを備え、
   前記リンク品質導出部は、前記通信パケット受信時の信号対雑音比率に基づいて前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項６記載の電力線搬送通信装置。
8. 前記信号対雑音比率について一定期間の移動平均または指数加重移動平均を算出し、当該平均値を用いて前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項７記載の電力線搬送通信装置。
9. 前記受信検知部は、自己の電力線搬送通信装置宛ではない通信パケットも処理するプロミスキャスモードを備え、
   前記リンク品質導出部は、自己の電力線搬送通信装置宛ではない前記通信パケットの受信時においても前記リンク品質を導出することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項記載の電力線搬送通信装置。
10. さらに、他の電力線搬送通信装置への通信の結果に基づき、前記他の電力線搬送通信装置を経由する経路に対してペナルティを与えるペナルティ付与部を備えることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の電力線搬送通信装置。

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