JP2016149681A - 通信システム、中継装置および中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変圧器を含む環境において、電力線通信を利用して、送信元から送信先へ適切に信号を送信することができる通信システムを提供する。【解決手段】通信システム１００は、１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、第１区域に接続される中継装置１３０と、第２区域に接続される中継装置１４０とを備え、中継装置１３０は、第１区域に接続された通信装置１２０から第２区域に接続された通信装置１５０への信号を受信し、信号が中継装置１４０によって受信されたと中継装置１３０によって検知されなかった場合、電力線とは異なる伝送路を介して中継装置１４０へ信号を転送し、信号が中継装置１４０によって受信されたと中継装置１３０によって検知された場合、伝送路を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。【選択図】図１

Description

本発明は、電力線通信に用いられる通信システム等に関する。

従来、伝送路として電力線を利用する電力線通信（ＰＬＣまたは電力線搬送通信とも呼ぶ）が提案されている。特許文献１は、このような電力線通信に関連する技術を示す。

具体的には、特許文献１は、変圧器（トランス）によって隔てられた装置間の電力線通信に関連する。電力線通信の伝送路に変圧器が含まれる場合、電力線通信の信号が減衰し、電力線通信が適切に行われない可能性がある。特許文献１に示された技術では、変圧器によって隔てられた２つの電力線が、電力線通信の信号を通過させるカプラ（結合器）によって結合される。これにより、変圧器によって隔てられた複数の装置が、カプラを介して電力線通信を行うことができる。

特開２０１０−０２８７８８号公報

しかしながら、変圧器によって隔てられた複数の装置が、カプラを介して電力線通信を適切に行うことができるとは限らない。例えば、カプラの品質が悪い場合、または、カプラに障害が発生した場合、電力線通信が適切に行われない。また、カプラによって通信可能な通信量が制限される可能性がある。

また、変圧器を経由する伝送路と、カプラを経由する伝送路とによって、信号が重複して送信される可能性がある。そして、不要な信号が送信されることで、通信量が増加する可能性がある。

そこで、本発明は、変圧器を含む環境において、電力線通信を利用して、送信元から送信先へ適切に信号を送信することができる通信システム等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る通信システムは、電力線通信に用いられる通信システムであって、１以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続される第１中継装置と、前記第２区域に接続される第２中継装置とを備え、前記第１中継装置は、前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信し、前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送し、前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送しない。

また、本発明の一態様に係る中継装置は、電力線通信に用いられる中継装置であって、前記中継装置は、１以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続され、前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信する通信部を備え、前記通信部は、前記第２区域に接続された他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送し、前記他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送しない。

また、本発明の一態様に係る中継方法は、電力線通信に用いられる中継装置が行う中継方法であって、前記中継装置は、１以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続され、前記中継方法は、前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信し、前記第２区域に接続された他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送し、前記他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送しない。

本発明の一態様に係る通信システム等は、変圧器を含む環境において、電力線通信を利用して、送信元から送信先へ適切に信号を送信することができる。

本発明の実施の形態における通信システムの構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態における中継装置の構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態における通信システムの具体的な構成例を示す構成図 本発明の実施の形態におけるメディア変換機の構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態における転送不要テーブルを示すデータテーブル図 本発明の実施の形態におけるメディア変換機の第１動作例を示すフローチャート 本発明の実施の形態におけるメディア変換機の第２動作例を示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、動作の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として説明される。

また、以下の説明における信号は、パケットと表現されてもよい。同様に、以下の説明におけるパケットは、信号と表現されてもよい。また、以下の説明における第１、第２および第３などの序数は、適宜、付け替えられてもよい。

（実施の形態）
本実施の形態における通信システムは、電力線通信に用いられる。まず、図１および図２を用いて、本実施の形態における通信システムの基本的な構成等を説明する。

図１は、本実施の形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示された通信システム１００は、通信装置１２０、１５０、および、中継装置１３０、１４０を備える。なお、通信システム１００が備えるこれらの構成要素は、任意の構成要素であって、任意に追加、変更または削除されてもよい。特に、通信システム１００に対して、さらに、別の通信装置が追加されてもよい。

通信装置１２０、１５０、および、中継装置１３０、１４０は、電力線１６０に接続される。電力線１６０は、電力の通路である。電力線１６０は、物理的な１つのケーブルに限られず、複数の導体の結合を含んでもよい。特に、電力線１６０は変圧器１１０を通る。

そして、電力線１６０は、変圧器１１０を挟んで、第１区域と第２区域とに区分される。ここでは、通信装置１２０と中継装置１３０とが第１区域に接続されている。中継装置１４０と通信装置１５０とが第２区域に接続されている。電力線１６０は、変圧器１１０のみではなく複数の変圧器を挟んで、第１区域と第２区域とに区分されてもよい。

変圧器１１０は、電圧の高さを変換する回路素子である。電力線１６０を通る信号は、変圧器１１０を通過する際に減衰する。例えば、通信装置１２０と通信装置１５０とが電力線１６０を介して互いに通信する場合、変圧器１１０において信号が減衰するため、適切な通信が行われない可能性がある。そのため、中継装置１３０、１４０が、通信装置１２０と通信装置１５０との間の電力線通信を補助する。

具体的には、中継装置１３０と中継装置１４０との間には、変圧器１１０を通る電力線１６０とは別に伝送路１７０が存在する。伝送路１７０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信の伝送路、ＲＳ−４８５に従う通信の伝送路、ＥＩＡ−４８５に従う通信の伝送路、または、無線通信の伝送路である。なお、ＩＥＥＥ８０２．３、ＲＳ−４８５、および、ＥＩＡ−４８５は、それぞれ、通信規格である。特に、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信は、イーサネット（登録商標）に従う通信に相当する。

伝送路１７０は、電力線通信の伝送路でもよい。つまり、伝送路１７０は、変圧器１１０を通る電力線１６０とは別の電力線によって実装されてもよい。例えば、伝送路１７０には、電力線１６０の第１区域と第２区域とを結合する回路素子であり、電力線通信の信号を通過させる回路素子であるカプラ（結合器）が含まれていてもよい。

通信装置１２０、１５０は、電力線通信が可能な通信装置であり、通信装置１２０、１５０の用途は限定されない。通信装置１２０、１５０は、それぞれ、家電でもよいし、通信専用の装置でもよい。

中継装置１３０、１４０は、電力線通信が可能な通信装置であって、かつ、変圧器１１０を挟んだ通信装置間の電力線通信を可能にするための中継装置である。中継装置１３０、１４０は、適宜、伝送路１７０を介して、互いに通信する。

例えば、通信装置１２０が電力線１６０を介して通信装置１５０へ信号を送信する際、中継装置１３０は、通信装置１２０から電力線１６０を介して信号を受信し、受信した信号を中継装置１４０へ電力線１６０を介して転送する。中継装置１４０は、中継装置１３０から電力線１６０を介して信号を受信し、受信した信号を通信装置１５０へ電力線１６０を介して転送する。これにより、通信装置１２０から通信装置１５０へ電力線１６０を介して信号が送信される。

しかし、上記の通り、変圧器１１０において信号が減衰する。そのため、通信装置１２０または中継装置１３０から電力線１６０を介して送信された信号が、中継装置１４０で受信されず、通信装置１５０へ転送されない場合がある。

そこで、中継装置１４０が変圧器１１０を通る電力線１６０を介して信号を受信したと中継装置１３０が検知しなかった場合、中継装置１３０は、変圧器１１０を通らない伝送路１７０を介して信号を中継装置１４０へ転送する。中継装置１４０は、伝送路１７０を介して受信した信号を通信装置１５０へ電力線１６０を介して転送する。これにより、変圧器１１０を挟んだ通信装置１２０および通信装置１５０の間で、適切に電力線通信が行われる。

なお、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したと中継装置１３０が検知した場合、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して、信号を中継装置１４０へ転送しない。これにより、不要な信号が送信されず、通信量の増加が抑制される。

また、上記の通り、中継装置１４０は、電力線１６０を介して信号を受信した場合、電力線１６０を介して通信装置１５０へ信号を転送する。そのため、中継装置１４０によって電力線１６０を介して転送された信号が中継装置１３０によって電力線１６０を介して受信された場合、中継装置１３０は、信号が電力線１６０を介して中継装置１４０によって受信されたと検知してもよい。

受信を検知する方法は、転送された信号を検知することで行われる方法に限られず、受信応答の信号を検知することで行われてもよい。

また、例えば、中継装置１３０は、通信におけるノイズまたは遅延等によって、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したことを所定の期間内に検知することができない場合がある。そのため、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信しているにもかかわらず、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して信号を転送する可能性がある。この場合、中継装置１４０は、電力線１６０および伝送路１７０から同じ２つの信号を重複して受信する。重複して受信された２つの信号のうち、一方は不要である。

したがって、中継装置１４０は、電力線１６０を介して受信した信号と、伝送路１７０を介して受信した信号とが同じである場合、すなわち、これらの２つの信号が同じ情報を示す場合、一方を破棄してもよい。

図２は、図１に示された中継装置１３０の構成例を示すブロック図である。中継装置１３０は、記憶部１３１および通信部１３２を備える。なお、中継装置１４０も同様の構成要素を備える。

通信部１３２は、信号の受信、送信および転送などを行う。中継装置１３０が行う動作は、基本的に通信部１３２が行う。通信部１３２には、通信等を制御する制御部が含まれてもよい。あるいは、中継装置１３０は、通信部１３２とは別に、通信等を制御する制御部を備えてもよい。また、通信部１３２は、電力線１６０を介して通信を行う第１通信部と、伝送路１７０を介して通信を行う第２通信部とを含んでもよい。

記憶部１３１は、各種情報を記憶するための記憶部である。例えば、記憶部１３１には、伝送路１７０を介した転送が不要であるか否かを示す転送不要情報が記憶される。

例えば、転送が不要であることを転送不要情報が示す場合、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したか否かにかかわらず、通信部１３２は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。一方、転送が不要でないことを転送不要情報が示す場合、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したか否かによって、通信部１３２は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送するか否かを切り替える。

これにより、転送が不要であると予め推定される場合において、受信の検知などの不要な処理が削減される。

また、例えば、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信しているにもかかわらず、通信部１３２は、通信におけるノイズまたは遅延等によって受信を検知できず、伝送路１７０を介して信号を転送する可能性がある。転送が不要であると予め推定される場合、転送不要情報によって、このような不要な転送が抑制される。

また、通信部１３２は、中継装置１４０によって電力線１６０を介して信号が受信されたと検知した場合、伝送路１７０を介した転送が不要であることを示すように、転送不要情報を更新してもよい。これにより、次回から、不要な処理または不要な転送が省略される。

中継装置１４０が変圧器１１０を通る電力線１６０を介して信号を受信することができるか否かは、電力線１６０の状態、または、環境の変化などによって、変動する。つまり、中継装置１４０が通信装置１２０から送信された信号を電力線１６０から受信できるか否かは、時間によって異なる。そのため、転送不要情報には、期限が対応付けられていてもよい。

具体的には、転送不要情報は、所定の期間内において転送が不要であることを示してもよい。例えば、通信部１３２は、信号が変圧器１１０を通り中継装置１４０によって受信されたと検知されてから所定の期間が経過するまで伝送路１７０を介した転送が不要であることを示すように転送不要情報を更新してもよい。

また、例えば、記憶部１３１には、伝送路１７０を介した転送が必要であるか否かを示す転送必要情報が記憶されてもよい。

具体的には、転送が必要であることを転送必要情報が示す場合、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したか否かにかかわらず、通信部１３２は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送してもよい。一方、転送が必要でないことを転送不要情報が示す場合、中継装置１４０が電力線１６０を介して信号を受信したか否かによって、通信部１３２は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送するか否かを切り替えてもよい。

転送必要情報には、転送不要情報と同様に、期限が対応付けられていてもよい。また、通信部１３２は、中継装置１４０によって電力線１６０を介して信号が受信されなかった場合、伝送路１７０を介した転送が必要であることを示すように、転送必要情報を更新してもよい。

次に、図３〜７を用いて、本実施の形態における通信システムのより具体的な例を説明する。

図３は、本実施の形態における通信システムの具体的な構成例を示す構成図である。図３に示された通信システム２００は、図１に示された通信システム１００のより具体的な例である。通信システム２００は、通信サブシステム２１０および通信サブシステム２２０を含む。通信サブシステム２１０は、メディア変換機２１２、および、ＰＬＣ端末２１３〜２１５を含む。通信サブシステム２２０は、メディア変換機２２２、および、ＰＬＣ端末２２３〜２２５を含む。

メディア変換機２１２、２２２は、図１に示された中継装置１３０、１４０のより具体的な例である。ＰＬＣ端末２１３〜２１５、２２３〜２２５は、図１に示された通信装置１２０、１５０のより具体的な例である。メディア変換機２１２、２２２、ＰＬＣ端末２１３〜２１５、２２３〜２２５は、電力線２６０に接続される。

電力線２６０は、変圧器２１１、２２１を通る。そして、電力線２６０は、変圧器２１１、２２１を挟んで、通信サブシステム２１０における第１区域と、通信サブシステム２２０における第２区域とに区分される。通信サブシステム２１０における第１区域と、通信サブシステム２２０における第２区域とは、それぞれ、変圧器２１１、２２１の２次側に該当する。変圧器２１１、２２１の１次側は、発電所などに接続される。

メディア変換機２１２、２２２は、電力線通信が可能な通信装置であって、かつ、伝送路２７０に対して適用される通信方式で通信が可能な通信装置である。また、メディア変換機２１２、２２２は、通信サブシステム２１０と通信サブシステム２２０との間の通信を中継する中継装置である。

例えば、通信サブシステム２１０、２２０のそれぞれにおいて、電力線通信が行われる。つまり、ＰＬＣ端末２１３〜２１５の間で電力線通信が行われ、ＰＬＣ端末２２３〜２２５の間で電力線通信が行われる。そして、通信サブシステム２１０、２２０のそれぞれの範囲を超えて通信が行われる場合に、メディア変換機２１２、２２２は、通信を中継する。

例えば、メディア変換機２１２は、電力線２６０を介して、ＰＬＣ端末２１５からＰＬＣ端末２２４へのパケット（信号）を受信する。そして、メディア変換機２２２が電力線２６０を介して同じパケットを受信したとメディア変換機２１２で検知されなかった場合、メディア変換機２１２は、伝送路２７０を介してメディア変換機２２２へパケットを転送する。

伝送路２７０は、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信の伝送路、ＲＳ−４８５に従う通信の伝送路、ＥＩＡ−４８５に従う通信の伝送路、または、無線通信の伝送路である。図３の例では、伝送路２７０の通信媒体は、電力線２６０とは異なる。

したがって、メディア変換機２１２は、電力線２６０を介して受信したパケットを、伝送路２７０を介して転送する際、通信媒体を変換する。すなわち、メディア変換機２１２は、転送の際、電力線２６０に対して適用される通信方式から、伝送路２７０に対して適用される通信方式に、通信方式を変換する。なお、伝送路２７０は、電力線２６０とは異なる電力線でもよい。この場合には、通信媒体の変換、および、通信方式の変換は行われなくてもよい。

メディア変換機２２２は、電力線２６０または伝送路２７０を介して、ＰＬＣ端末２１５からＰＬＣ端末２２４へのパケットを受信する。そして、メディア変換機２２２は、ＰＬＣ端末２２４へパケットを転送する。メディア変換機２２２は、伝送路２７０を介して受信したパケットを、電力線２６０を介して転送する際、通信媒体を変換する。すなわち、転送の際、メディア変換機２１２は、伝送路２７０に対して適用される通信方式から、電力線２６０に対して適用される通信方式に、通信方式を変換する。

ＰＬＣ端末２１３〜２１５、２２３〜２２５は、それぞれ、電力線通信が可能な通信装置である。

なお、電力線通信には、マルチホップ通信が用いられてもよい。具体的には、パケットが送信される際、所定のルーティングに従って、順にパケットが転送されてもよい。例えば、ＰＬＣ端末２２４へのパケットが、ＰＬＣ端末２１５によって送信され、ＰＬＣ端末２１４、ＰＬＣ端末２１３、メディア変換機２１２、メディア変換機２２２、ＰＬＣ端末２２３によって順に転送され、ＰＬＣ端末２２４によって受信されてもよい。

そして、通信サブシステム２１０および通信サブシステム２２０の間の電力線通信のルーティング（経路）には、メディア変換機２１２およびメディア変換機２２２が含まれていてもよい。

図３には、ＰＬＣ端末２１５からＰＬＣ端末２２４へパケットが送信される場合における通信パケットのフローＡ、Ｂ、Ｃが示されている。フローＡ、Ｂ、Ｃ、および、フローＡ、Ｃに伴う信号漏洩については、後述する。

図４は、図３に示されたメディア変換機２１２の構成例を示すブロック図である。メディア変換機２１２は、記憶部２３１、転送処理部２３２、第１通信部２３３、および、第２通信部２３４を備える。なお、メディア変換機２２２も同様の構成要素を備える。

記憶部２３１は、図２に示された記憶部１３１に相当する。転送処理部２３２、第１通信部２３３、および、第２通信部２３４は、図２に示された通信部１３２に相当する。

記憶部２３１は、各種情報を記憶するための記憶部である。記憶部２３１には、例えば、上述した転送不要情報として、転送不要テーブルが記憶される。転送不要テーブルについては後述する。

転送処理部２３２は、主に、転送処理を行う。具体的には、第１通信部２３３を介して受信されたパケットを、第２通信部２３４を介して送信する。これにより、転送処理部２３２は、電力線２６０を介して受信されたパケットを、伝送路２７０を介してメディア変換機２２２へ転送する。また、転送処理部２３２は、転送の際、通信媒体を変換する。すなわち、転送処理部２３２は、転送の際、通信方式を変換する。

さらに、転送処理部２３２は、転送を行うか否かを判定してもよいし、転送のためのその他の処理を行ってもよい。

第１通信部２３３は、電力線通信を行う。具体的には、第１通信部２３３は、電力線２６０からパケットを受信し、電力線２６０へパケットを送信する。

第２通信部２３４は、伝送路２７０に適用される通信方式に従って、電力線通信とは異なる通信、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信、ＲＳ−４８５に従う通信、ＥＩＡ−４８５に従う通信、または、無線通信を行う。具体的には、第２通信部２３４は、伝送路２７０からパケットを受信し、伝送路２７０へパケットを送信する。

なお、伝送路２７０が電力線である場合、第２通信部２３４は、電力線通信を行ってもよい。例えば、第１通信部２３３は、電力線２６０を介して、第２通信部２３４よりも低速の電力線通信を行い、第２通信部２３４は、伝送路２７０を介して、第１通信部２３３よりも高速の電力線通信を行ってもよい。

図５は、図４に示された記憶部２３１に記憶される転送不要テーブルを示すデータテーブル図である。転送不要テーブルには、宛先を示す情報と、ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）（レコード生存時間とも呼ぶ）を示す情報とが含まれる。

宛先は、パケットの送信先である。例えば、転送不要テーブルには、宛先を示す情報としてＰＬＣ端末２２４等を示す情報が含まれる。そして、転送不要テーブルに登録された宛先がパケットの送信先である場合、転送処理部２３２は、転送が不要であると判定する。なお、宛先を示す情報は、ＰＬＣ端末２２４等の識別情報でもよいし、通信のためのアドレス情報でもよい。

また、宛先は、パケットの転送先でもよい。例えば、転送不要テーブルには、宛先を示す情報としてメディア変換機２２２等を示す情報が含まれてもよい。そして、転送不要テーブルに登録された宛先がパケットの送信先への経路に含まれる場合、転送処理部２３２は、転送が不要であると判定してもよい。

ＴＴＬは、転送不要テーブルに登録されている宛先が破棄されるまでの時間である。例えば、転送処理部２３２は、宛先を転送不要テーブルに登録する際、ＴＴＬを残り１２時間として、宛先に関連付けて登録する。そして、転送処理部２３２は、随時、残り時間を減らす。そして、残り時間がなくなった場合、転送処理部２３２は、転送不要テーブルから宛先を破棄する。

一度、転送不要と判定されても、状況の変化によって、転送不要ではなくなる可能性がある。そのため、ＴＴＬに基づいて、転送不要の登録から所定の期間が経過するまで、転送が行われず、所定の期間の経過後では、転送の要否が再び判定される。

転送不要テーブルには、ＴＴＬを示す情報として、宛先の登録時刻が記憶されてもよい。この場合、ＴＴＬの残り時間は、登録時刻からの経過時間をＴＴＬの既定時間から引くことで導出される。また、この場合、転送不要テーブルに対して、ＴＴＬの残り時間を減らすための更新は、行われなくてもよい。

あるいは、転送不要テーブルには、ＴＴＬを示す情報として、宛先の削除時刻（宛先が削除される時刻）が記憶されてもよい。この場合、ＴＴＬの残り時間は、削除時刻と現在時刻との差に相当する。この場合も、転送不要テーブルに対して、ＴＴＬの残り時間を減らすための更新は、行われなくてもよい。

図６は、図４に示された通信サブシステム２１０内のメディア変換機２１２の第１動作例を示すフローチャートである。具体的には、第１動作例は、通信サブシステム２２０内のＰＬＣ端末２２４へのパケットが通信サブシステム２１０内のＰＬＣ端末２１５から送信された場合におけるメディア変換機２１２の動作例である。以下の説明では、適宜、図３に示されたフローＡ、Ｂ、Ｃが用いられる。

まず、メディア変換機２１２の第１通信部２３３は、フローＡのパケットを受信する（Ｓ１０１）。つまり、第１通信部２３３は、電力線２６０を介してＰＬＣ端末２１５からパケットを受信する。このパケットは、ＰＬＣ端末２１５からＰＬＣ端末２２４へのパケットである。すなわち、このパケットの送信元は、ＰＬＣ端末２１５であり、このパケットの送信先は、ＰＬＣ端末２２４である。

次に、メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、転送が必要であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。仮に、パケットの送信先が通信サブシステム２１０の範囲内である場合、メディア変換機２１２は、パケットをメディア変換機２２２に転送する必要がない。したがって、この場合、転送処理部２３２は、転送が必要でないと判定する（Ｓ１０２でＮｏ）。転送が必要でないと判定された場合、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理を行わない。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。

逆に、パケットの送信先が通信サブシステム２１０の範囲外である場合、メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、転送が必要であると判定する（Ｓ１０２でＹｅｓ）。この場合において、次に、メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、一定期間内にフローＣのパケットを第１通信部２３３が受信したか否かを判定する（Ｓ１０３）。

具体的には、通信サブシステム２１０から通信サブシステム２２０へ、変圧器２１１、２２１を超えて信号が漏洩する可能性がある。すなわち、フローＡのパケットは、メディア変換機２１２によって転送されなくても、変圧器２１１、２２１を通過して、メディア変換機２２２に到達する場合がある。この場合、メディア変換機２２２は、フローＡのパケットを受信する。そして、メディア変換機２２２は、フローＣによって、電力線２６０を介してＰＬＣ端末２２４へパケットを転送する。

さらに、通信サブシステム２２０から通信サブシステム２１０へ、変圧器２１１、２２１を超えて信号が漏洩する可能性がある。したがって、ＰＬＣ端末２２４へ転送されたパケットが、メディア変換機２１２に到達する場合がある。この場合、メディア変換機２１２は、ＰＬＣ端末２２４へ転送されたパケットを受信する。すなわち、この場合、メディア変換機２１２の第１通信部２３３は、フローＣのパケットを受信する。

メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、一定期間内にフローＣのパケットが第１通信部２３３によって受信されたと判定した場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、フローＢの転送処理を行わない。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。

メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、一定期間内にフローＣのパケットが第１通信部２３３によって受信されなかったと判定した場合（Ｓ１０３でＮｏ）、フローＢの転送処理を行う（Ｓ１０４）。すなわち、転送処理部２３２は、第１通信部２３３によって電力線２６０を介してＰＬＣ端末２１５から受信したパケットを、第２通信部２３４によって伝送路２７０を介してメディア変換機２２２へ送信する。これにより、ＰＬＣ端末２１５から受信されたパケットがメディア変換機２２２へ転送される。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。

上記の通り、フローＡのパケットがメディア変換機２２２によって受信されたか否かに従って、フローＢの転送処理が行われるか否かが切り替えられる。したがって、不要な転送が削減される。

なお、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理において、電力線２６０に対して適用される通信方式から伝送路２７０に対して適用される通信方式へ、パケットの通信方式を変換する。

また、メディア変換機２２２は、電力線２６０または伝送路２７０を介して受信したパケットをＰＬＣ端末２２４に転送する。ＰＬＣ端末２２４は、転送されたパケットを受信する。これにより、ＰＬＣ端末２２４は、電力線通信を用いて、ＰＬＣ端末２１５から送信されたパケットを受信することができる。

また、メディア変換機２２２によってフローＡのパケットが受信されたにもかかわらず、通信におけるノイズまたは遅延等によって、メディア変換機２１２によってフローＣのパケットが一定期間内に受信されない場合がある。この場合、メディア変換機２１２からメディア変換機２２２へ、フローＢによってパケットが転送される。

したがって、メディア変換機２２２は、フローＡのパケットと、フローＢのパケットとを受信する場合がある。この場合、メディア変換機２２２は、それぞれのパケットのシーケンス番号に従って、フローＡのパケットと、フローＢのパケットとのうち、受信の遅かったパケットを破棄する。これにより、ＰＬＣ端末２２４への不要な転送が削減される。

また、第１動作例では、転送不要テーブルおよび記憶部２３１が用いられていない。したがって、メディア変換機２１２は、転送不要テーブルを有していなくてもよいし、記憶部２３１を備えていなくてもよい。

図７は、図４に示された通信サブシステム２１０内のメディア変換機２１２の第２動作例を示すフローチャートである。具体的には、第２動作例は、通信サブシステム２２０内のＰＬＣ端末２２４へのパケットが通信サブシステム２１０内のＰＬＣ端末２１５から送信された場合におけるメディア変換機２１２の動作例であり、図５に示された転送不要テーブルが用いられる例である。以下の説明では、第１動作例の説明と同様に、適宜、図３に示されたフローＡ、Ｂ、Ｃが用いられる。

まず、メディア変換機２１２の第１通信部２３３は、フローＡのパケットを受信する（Ｓ２０１）。次に、メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、転送が必要であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。転送が必要でないと判定された場合（Ｓ２０２でＮｏ）、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理を行わない。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。上記の処理（Ｓ２０１、Ｓ２０２）は、第１動作例の処理（Ｓ１０１、Ｓ１０２）と同様である。

転送が必要であると判定された場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）、転送処理部２３２は、パケットの送信先が転送不要テーブルに宛先として登録されているか否かを判定する（Ｓ２０３）。

ここで、パケットの送信先が転送不要テーブルに宛先として登録されている場合、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理を行わない。この場合、転送処理部２３２は、転送不要テーブルのＴＴＬを更新してもよい（Ｓ２０４）。例えば、転送処理部２３２は、ＴＴＬの残り時間を延長するための更新を行う。これにより、連続的に通信が行われる場合に、転送不要の状態が維持され、長期間、通信が行われなかった場合に、転送不要の状態が解除される。その後、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。

一方、パケットの送信先が転送不要テーブルに宛先として登録されていない場合（Ｓ２０３でＮｏ）、メディア変換機２１２の転送処理部２３２は、一定期間内にフローＣのパケットを第１通信部２３３が受信したか否かを判定する（Ｓ２０５）。

一定期間内にフローＣのパケットを第１通信部２３３が受信しなかったと判定された場合（Ｓ２０５でＮｏ）、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理を行う（Ｓ２０７）。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。上記の判定処理（Ｓ２０５）および転送処理（Ｓ２０７）は、第１動作例の判定処理（Ｓ１０３）および転送処理（Ｓ１０４）と同様である。

一定期間内にフローＣのパケットを第１通信部２３３が受信したと判定された場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、転送処理部２３２は、フローＢの転送処理を行わない。そして、転送処理部２３２は、パケットの送信先を宛先としてＴＴＬと共に、転送不要テーブルへ登録する（Ｓ２０６）。そして、メディア変換機２１２は、一連の動作を終了する。

上記の通り、第２動作例において、転送処理部２３２は、転送不要テーブルを更新しつつ、転送不要テーブルを参照して、フローＢの転送処理を行うか否かを判定する。したがって、転送処理部２３２は、過去の結果に従って、フローＢの転送処理を行うか否かを適切に判定することができる。

なお、図１または図３において、２つの中継装置１３０、１４０、または、２つのメディア変換機２１２、２２２が示されているが、中継装置の数、または、メディア変換機の数は、２つに限られない。電力線が複数の変圧器によって３つ以上の区域に区分される場合、３つ以上の中継装置、または、３つ以上のメディア変換機が配置されてもよい。

例えば、変圧器を介さないスター配線の伝送路によって、３つ以上の中継装置、または、３つ以上のメディア変換機が接続されてもよい。特に、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信の伝送路に対してスター配線は適している。また、例えば、変圧器を介さない送り配線の伝送路によって、３つ以上の中継装置、または、３つ以上のメディア変換機が接続されてもよい。特に、ＲＳ−４８５またはＥＩＡ−４８５に従う通信の伝送路に対して送り配線は適している。

以上、本発明に係る通信システムおよび中継装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における複数の構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。

例えば、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

また、本発明は、通信システムおよび中継装置として実現できるだけでなく、通信システムまたは中継装置を構成する各構成要素が行うステップ（処理）を含む通信方法または中継方法として実現できる。

例えば、それらのステップは、通信システムまたは中継装置に相当するコンピュータによって実行される。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。

例えば、本発明が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。

また、通信システム等に含まれる複数の構成要素は、それぞれ、専用または汎用の回路として実現されてもよい。これらの構成要素は、１つの回路として実現されてもよいし、複数の回路として実現されてもよい。

また、通信システム等に含まれる複数の構成要素は、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称される場合がある。

また、集積回路はＬＳＩに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。

さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、機器管理装置に含まれる複数の構成要素の集積回路化が行われてもよい。

最後に、通信システム１００等の複数の態様を例として示す。これらは、適宜、組み合わされてもよい。また、上記の実施の形態に示された任意の構成等が追加されてもよい。

（第１態様）
本発明の一態様に係る通信システム１００は、電力線通信に用いられる。通信システム１００は、中継装置１３０と中継装置１４０とを備える。中継装置１３０は、１以上の変圧器を通る電力線であり、１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線である電力線１６０のうち、第１区域に接続される。中継装置１４０は、第２区域に接続される。中継装置１３０は、第１区域に接続された通信装置１２０から第２区域に接続された通信装置１５０への信号を、電力線１６０を介して受信する。

信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知されなかった場合、中継装置１３０は、１以上の変圧器を通る電力線１６０とは異なる伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送する。信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知された場合、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。

これにより、通信システム１００は、変圧器１１０を含む環境において、電力線通信を利用して、通信装置１２０から通信装置１５０へ適切に信号を送信することができる。

（第２態様）
例えば、中継装置１３０は、さらに、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送する場合、電力線１６０に対して適用される通信方式から伝送路１７０に対して適用される通信方式へ信号の通信方式を変換する。

これにより、通信システム１００は、電力線通信とは異なる他の通信方式に従って、信号を転送することができる。

（第３態様）
例えば、伝送路１７０は、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信の伝送路、ＲＳ−４８５に従う通信の伝送路、ＥＩＡ−４８５に従う通信の伝送路、または、無線通信の伝送路である。

これにより、通信システム１００は、ＩＥＥＥ８０２．３、ＲＳ−４８５、ＥＩＡ−４８５、または、無線通信によって、信号を転送することができる。

（第４態様）
例えば、中継装置１３０は、伝送路１７０を介した転送が不要であるか否かを示す転送不要情報が記憶される記憶部１３１を備える。

そして、伝送路１７０を介した転送が不要でないことを転送不要情報が示す場合において、中継装置１３０は、以下の動作を行う。

信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知されなかった場合、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送する。信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知された場合、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。

一方、伝送路１７０を介した転送が不要であることを転送不要情報が示す場合、中継装置１３０は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。

これにより、通信システム１００は、明示的に転送を禁止することができ、より確実に転送を抑制することができる。

（第５態様）
例えば、中継装置１３０は、さらに、信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知された場合、伝送路１７０を介した転送が不要であることを示す情報に転送不要情報を更新する。

これにより、通信システム１００は、検知の結果に基づいて、将来の転送の動作を変更することができる。

（第６態様）
例えば、中継装置１４０は、電力線１６０を介して信号を受信し、かつ、伝送路１７０を介して信号を受信した場合、電力線１６０を介して受信した信号と、伝送路１７０を介して受信した信号とのうち、一方を破棄する。

これにより、通信システム１００は、不要な信号の転送を削減することができる。したがって、通信量が削減される。

（第７態様）
例えば、中継装置１４０は、電力線１６０を介して信号を受信した場合、電力線１６０を介して信号を転送する。中継装置１３０は、中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信され転送された信号が中継装置１３０によって受信された場合、信号が中継装置１４０によって電力線１６０を介して受信されたと検知する。

これにより、中継装置１３０は、中継装置１４０における受信を適切に検知することができる。

（第８態様）
本発明の一態様に係る中継装置１４０は、電力線通信に用いられる。中継装置１４０は、１以上の変圧器を通る電力線であり、１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線である電力線１６０のうち、第１区域に接続される。中継装置１４０は、第１区域に接続された通信装置１２０から第２区域に接続された通信装置１５０への信号を、電力線１６０を介して受信する通信部１３２を備える。

第２区域に接続された中継装置１４０によって信号が電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知されなかった場合、通信部１３２は、１以上の変圧器を通る電力線１６０とは異なる伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送する。中継装置１４０によって信号が電力線１６０を介して受信されたと中継装置１４０によって検知された場合、通信部１３２は、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号を転送しない。

これにより、中継装置１３０は、変圧器１１０を含む環境において、電力線通信によって送信される信号を適切に中継することができる。

（第９態様）
本発明の一態様に係る中継方法は、電力線通信に用いられる中継装置１４０が行う中継方法である。中継装置１４０は、１以上の変圧器を通る電力線であり、１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線である電力線１６０のうち、第１区域に接続される。中継方法において、第１区域に接続された通信装置１２０から第２区域に接続された通信装置１５０への信号が、電力線１６０を介して受信される。

そして、第２区域に接続された中継装置１４０によって信号が電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知されなかった場合、１以上の変圧器を通る電力線１６０とは異なる伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号が転送される。一方、中継装置１４０によって信号が電力線１６０を介して受信されたと中継装置１３０によって検知された場合、伝送路１７０を介して中継装置１４０へ信号が転送されない。

これにより、変圧器１１０を含む環境において、電力線通信によって送信される信号が適切に中継される。

（第１０態様）
本発明の一態様に係るプログラムは、中継方法を中継装置に実行させるためのプログラムである。これにより、中継方法がプログラムとして実現される。

１００ 通信システム
１３０、１４０ 中継装置
１３１ 記憶部
１３２ 通信部

Claims (10)

1. 電力線通信に用いられる通信システムであって、
   １以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続される第１中継装置と、
   前記第２区域に接続される第２中継装置とを備え、
   前記第１中継装置は、
   前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信し、
   前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送し、
   前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送しない
   通信システム。
2. 前記第１中継装置は、さらに、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送する場合、前記電力線に対して適用される通信方式から前記伝送路に対して適用される通信方式へ前記信号の通信方式を変換する
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記伝送路は、ＩＥＥＥ８０２．３に従う通信の伝送路、ＲＳ−４８５に従う通信の伝送路、ＥＩＡ−４８５に従う通信の伝送路、または、無線通信の伝送路である
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第１中継装置は、
   前記伝送路を介した転送が不要であるか否かを示す転送不要情報が記憶される記憶部を備え、
   （ｉ）前記伝送路を介した転送が不要でないことを前記転送不要情報が示す場合において、
   前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知されなかった場合、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送し、
   前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送せず、
   （ｉｉ）前記伝送路を介した転送が不要であることを前記転送不要情報が示す場合、前記伝送路を介して前記第２中継装置へ前記信号を転送しない
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 前記第１中継装置は、さらに、前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと前記第１中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介した転送が不要であることを示す情報に前記転送不要情報を更新する
   請求項４に記載の通信システム。
6. 前記第２中継装置は、前記電力線を介して前記信号を受信し、かつ、前記伝送路を介して前記信号を受信した場合、前記電力線を介して受信した前記信号と、前記伝送路を介して受信した前記信号とのうち、一方を破棄する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
7. 前記第２中継装置は、前記電力線を介して前記信号を受信した場合、前記電力線を介して前記信号を転送し、
   前記第１中継装置は、前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信され転送された前記信号が前記第１中継装置によって受信された場合、前記信号が前記第２中継装置によって前記電力線を介して受信されたと検知する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
8. 電力線通信に用いられる中継装置であって、
   前記中継装置は、
   １以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続され、
   前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信する通信部を備え、
   前記通信部は、
   前記第２区域に接続された他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送し、
   前記他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送しない
   中継装置。
9. 電力線通信に用いられる中継装置が行う中継方法であって、
   前記中継装置は、１以上の変圧器を通る電力線であって、前記１以上の変圧器を挟んで第１区域と第２区域とに区分される電力線のうち、前記第１区域に接続され、
   前記中継方法は、
   前記第１区域に接続された第１通信装置から前記第２区域に接続された第２通信装置への信号を、前記電力線を介して受信し、
   前記第２区域に接続された他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知されなかった場合、前記１以上の変圧器を通る前記電力線とは異なる伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送し、
   前記他の中継装置によって前記信号が前記電力線を介して受信されたと前記中継装置によって検知された場合、前記伝送路を介して前記他の中継装置へ前記信号を転送しない
   中継方法。
10. 請求項９に記載の中継方法を前記中継装置に実行させるためのプログラム。

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