JP3679320B2

JP3679320B2 - Power line carrier communication equipment

Info

Publication number: JP3679320B2
Application number: JP2000318035A
Authority: JP
Inventors: 雅樹橋詰; 孝服部; 善朗伊藤; 吉秋小泉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: JP2002124895A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力線に重畳させるデータを周波数軸上の複数キャリアに割り当てて変調し、送信する電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法に関するものであり、伝送の誤り状況に応じて最適な通信方式を選択し、信頼性の高い、効率のよい通信を実現する電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信における伝送路の状態は、使用環境等により様々に変化する。例えば、ビル内、家庭内、および配電線、送電線等の電力線のノイズ環境、減衰は、電力線に接続された機器によって様々に変化する。特に、ビルや家庭では、機器の電源のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に行われ、これによって生じるノイズや減衰量は時々刻々変化する。
【０００３】
また、近年蛍光灯をはじめとする家電機器は、インバータ制御されるものが多くなり、このインバータ制御によって生じるノイズが、電力線搬送に用いる通信信号のレベルよりも大きなレベルになることがある。このため、電力線を利用した通信は、ノイズ・減衰に強い通信方式が必要となる。
【０００４】
これを実現する通信方法として、例えば、特開平１１−１９１７４７号公報に開示された従来技術がある。
【０００５】
この従来技術は、ホッピングパターンを構成する周波数毎にリトライ回数をカウントすること等を行い、通信状態の悪い周波数を予備の周波数に一斉に変更するものである。この手段を電力線搬送通信装置に用いると、同時に出力するキャリアのうち、いずれかのキャリアの通信性能が劣化した場合に、そのキャリアのみ予備のキャリアに変更することにより、通信を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、通信性能の劣化したキャリアを予備のキャリアに変更しても、予備のキャリア周波数帯に同程度のノイズが存在したり、さらに大きなノイズが存在していた場合、通信品質の改善は見込めない。また、通信に用いられる全周波数帯域でノイズが大きい場合、あるいは減衰が大きい場合には、全てのキャリアのＳ／Ｎ比が劣化するため、上記従来技術１では、通信品質の向上が難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、電力線におけるノイズや減衰が大きい場合でも通信可能とし、伝送路の擾乱に強く、伝送路の状態に応じた、信頼性の高い効率のよい通信を実現する、電力線に重畳させるデータを周波数軸上の複数キャリアに割り当てて変調し、送信する電力線搬送通信装置および電力線搬送通信方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電力線搬送通信装置は、電力線に重畳させるデータを周波数軸上の複数キャリアに割り当てて変調し、送信する電力線搬送通信装置において、再送回数カウンタを備え、該再送回数カウンタのカウント値と比較する基準値として予め設定されている第一の閾値と第二の閾値とに基づいて電力線の伝送路状態を検出する伝送路状態検出手段と、前記伝送路状態検出手段による検出結果に基づいて、複数の変調方式のうち送信するデータの変調方式を決定する変調方式決定手段と、前記変調方式決定手段により決定した変調方式で上記複数のキャリアに割り当てられたデータを変調する変調手段と、を備え、前記変調手段は、高速伝送に適した変調方式と、耐ノイズに適した変調方式とを切り替えて変調し、前記変調方式決定手段は、前記再送回数カウンタ値が第一の閾値以下の場合、高速伝送に適した変調方式に決定し、前記再送回数カウンタ値が第一の閾値以上第二の閾値以下の場合、耐ノイズに適した変調方式に決定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記伝送路状態検出手段は、送信したデータが通信先通信装置において正しく受信されたか否かを示す当該通信先通信装置からの確認データを認識して伝送路の状態を検出するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
【００１４】
図１は、本発明に係る通信装置の実施の形態１における機能構成図である。
図１において、１ａ，１ｂは電力線搬送通信装置、２は電力線搬送通信装置１と図示しない他の電力線搬送通信装置とを接続する電力線、３は電力線搬送通信装置１内の電力線７との結合部分である電力線結合回路、４は受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータ（以下Ａ／Ｄと呼ぶ）、５は送信するデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ・コンバータ（以下Ｄ／Ａと呼ぶ）、６はデータの変復調処理等を行うデジタル・シグナル・プロセッサである。
【００１５】
また、デジタル・シグナル・プロセッサ６は、復調されたデータや送信するデータを処理するデータ処理部６１と、送信が完了したか否かを確認する送信完了確認部６２と、送信完了確認部６２による確認結果に基づいて変調方式を指示する変調方式指示部６３と、送信するデータを変調する変調部６４と、受信したデータを復調する復調部６５と、復調部６５で用いる復調方式を認識する復調方式認識部６６とからなる。
なお、電力線２には電力線搬送通信装置１ａを有する端末が複数台接続されるものであり、図１は、そのうちの１台の端末の電力線搬送通信装置１ａの機能構成図を図示したものである。
【００１６】
また、送信完了確認部６２が伝送路状態検出手段に対応し、変調方式指示部６３が変調方式決定手段に対応し、変調部６４が変調手段に対応する。
【００１７】
図２は、変調部６４、復調部６５で用いる変復調方式を示す説明図である。
図２では、ＤＢＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：差動２値位相シフトキーイング）、ＤＱＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌＱｕａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：差動４値位相シフトキーイング）、Ｄ８ＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ８ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：差動８値位相シフトキーイング）を示している。
【００１８】
ＤＢＰＳＫは、バイナリコードで「０」または「１」のどちらかを１単位時間に送信可能な変復調方式である。
【００１９】
また、ＤＱＰＳＫは、バイナリコードで「００」、「０１」、「１０」、「１１」のいずれか２ビット分を１単位時間に送信可能な変復調方式である。つまり、ＤＱＰＳＫは、ＤＢＰＳＫの２倍の伝送速度を実現可能である。
【００２０】
また、Ｄ８ＰＳＫは、バイナリコードで「０００」、「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」、「１１１」のいずれか３ビット分を１単位時間に送信可能な変復調方式である。つまり、Ｄ８ＰＳＫは、ＤＢＰＳＫの４倍の伝送速度を実現可能である。
【００２１】
一方、ＤＱＰＳＫは伝送速度が速い分だけ、ＤＢＰＳＫに比べノイズに弱く、信頼性が低くなってしまう。同様に、Ｄ８ＰＳＫはＤＱＰＳＫよりも伝送速度が速い分だけ、ＤＱＰＳＫに比べノイズに弱く、信頼性が低い。
すなわち、伝送速度は、Ｄ８ＰＳＫ＞ＤＱＰＳＫ＞ＤＢＰＳＫの順で速く、ノイズ耐性は、ＤＢＰＳＫ＞ＤＱＰＳＫ＞Ｄ８ＰＳＫの順で強い。
【００２２】
次に、図１におけるデータ処理部６１において処理するデータのフレーム構造について説明する。
図３は、データ処理部６１において処理するデータのフレーム構造を示す説明図である。本実施の形態１では、ヘッダ部１０１の変復調方式はＤＱＰＳＫ固定とし、ペイロード部１０２の変復調方式は伝送路の状態に応じてＤＱＰＳＫとＤＢＰＳＫとを切り替えて使用する場合について説明する。つまり、ペイロード部１０２については、ノイズ等が少ない場合には伝送速度の速いＤＱＰＳＫを用い、ノイズ等が多い場合にはノイズ耐性の強いＤＢＰＳＫを用いることにより、信頼性の高い効率のよい通信を実現する。
一方、ヘッダ部１０１については受信側で復調できるように変調方式は固定とし、送信側でヘッダ部１０１内にペイロード部１０２にどの変復調方式を用いているか情報を含め（図示せず）、受信側ではその情報に基づいてペイロード部１０２を復調する。なお、ヘッダ部１０１は、ノイズ等が多い場合でもエラーとならないようエラー訂正処理を強化しておく。
【００２３】
以下に、上述のような変復調方式及びフレーム構造を用いた、本発明に係る通信装置の実施の形態１における動作について説明する。
【００２４】
図４は、図１に示した送信側電力線搬送通信装置１ａと受信側電力線搬送通信装置１ｂとの間のデータのやり取りを示すシーケンス図である。図１及び図４を用いて、電力線搬送通信装置１ａ，１ｂの動作の概要について説明する。
【００２５】
まず、送信側電力線搬送通信装置１ａは、ＤＱＰＳＫで変調してデータフレームを送信する（シーケンスＮｏ．１、ＳＥＮＤ−１）。受信側電力線搬送通信装置１ｂは、正しいデータフレームを受信すると、確認フレームを、受信したデータフレームと同じＤＱＰＳＫで変調して、送信側電力線搬送通信装置１ａに送り返す（シーケンスＮｏ．２、ＡＣＫ−１）。送信側電力線搬送通信装置１ａは、確認フレームを受信することで、送信が完了したことを確認する。
【００２６】
ところが、伝送路状態等の原因により、送信したデータフレームが正しく受信側に届かないことがある（シーケンスＮｏ．３、ＳＥＮＤ−２）。この場合、受信側電力線搬送通信装置１ｂから確認フレームは返って来ない。このため、送信側電力線搬送通信装置１ａは、一定時間確認フレームが返って来ない場合、送信が完了しなかったことを認識する。
【００２７】
送信側電力線搬送通信装置１ａは、送信が完了しなかったことを認識すると、今度はＤＢＰＳＫで変調してデータフレームを再送する（シーケンスＮｏ．４、ＲＥＳＥＮＤ−２）。受信側電力線搬送通信装置１ｂは、正しいデータフレームを受信すると、確認フレームを、受信したデータフレームと同じＤＢＰＳＫで変調して、送信側電力線搬送通信装置１ａに送り返す（シーケンスＮｏ．５、ＡＣＫ−２）。
【００２８】
また、送信側電力線搬送通信装置１ａは、新たなデータフレームの送信を行う場合、ＤＱＰＳＫで変調して送信し（シーケンスＮｏ．６、ＳＥＮＤ−３）、受信側電力線搬送通信装置１ｂは、正しく受信すると確認フレームをＤＱＰＳＫで変調して送り返す（シーケンスナンバーＮｏ．７、ＡＣＫ−３）。
【００２９】
図５は、図１に示した電力線搬送通信装置１ａの動作を示すフローチャートである。図１及び図５を用いて以下に送信側の詳細な動作について説明する。
【００３０】
アプリケーション等からデータの送信要求があると、データ処理部６１は送信するデータを変調部６４に渡し、変調部６４はＤＱＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに送信する（ステップＳ１０１）。この際、データ処理部６１は、ヘッダ部１０１内にペイロード部１０２をＤＱＰＳＫで変調したことを示す情報を含めておく。
【００３１】
次に、送信完了確認部６２は、送信が完了したか否かを確認する（ステップＳ１０２）。
上述のように、送信が完了したか否かの確認は、例えば受信側電力線搬送通信装置１ｂからの確認フレームの受信により行う。電力線結合回路３は確認フレームを受信するとＡ／Ｄ４に渡し、Ａ／Ｄ４は受信した確認フレームをアナログ信号からデジタル信号に変換し、復調部６５に渡す。復調部６５は確認フレームのヘッダ部１０１をＤＱＰＳＫで復調し、復調方式認識部６６に渡す。復調方式認識部６６は、復調されたヘッダ部１０１を参照し、ペイロード部１０２がＤＱＰＳＫで変調されていることを認識する。復調方式認識部６６は、復調部６５に対してペイロード部１０２をＤＱＰＳＫで復調するよう指示し、復調部６５はペイロード部６５をＤＱＰＳＫで復調する。復調部６５は復調した確認フレームのヘッダ部１０１及びペイロード部１０２をデータ処理部６１に渡す。データ処理部６１は、アプリケーションに渡す等により、確認フレームを受信したことを認識し、それを送信完了確認部６２に通知する。確認フレーム受信の通知を受けた送信完了確認部６２は、送信が完了したことを認識し（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３２】
一方、送信完了確認部６２は、図示しないタイマー及び再送回数カウンタを内蔵し、送信を行ってから一定時間経過しても、データ処理部６１より確認フレーム受信の通知を受けない場合、送信が完了しなかったと認識し（ステップＳ１０２でＮｏ）、再送回数カウンタ値が所定回数以下であるか否かを確認する（ステップＳ１０３）。再送回数カウンタ値が所定の回数を越えている場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、送信完了確認部６２は、データ処理部６１に対してエラーとして処理し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００３３】
そして、再送回数カウンタ値が所定の回数以下である場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１し（ステップＳ１０５）、変調方式指示部６３に送信が完了しなかったことを通知する。この通知を受けた変調方式指示部６３は、変調方式をＤＢＰＳＫに変更するよう変調部６４に指示する。この指示を受けた変調部６４は、再送すべきデータをＤＢＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由して受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する（ステップＳ１０６）。
【００３４】
次に、受信側の電力線搬送通信装置１ｂの詳細な動作について説明する。
図６は、図１に示した電力線搬送通信装置１ｂの動作を示すフローチャートであり、図１及び図６を用いて受信側の詳細な動作を説明する。
【００３５】
電力線結合回路３は電力線搬送通信装置１ａからのデータフレームを受信するとＡ／Ｄ４に渡し、Ａ／Ｄ４は受信したデータフレームをアナログ信号からデジタル信号に変換し、復調部６５に渡す。復調部６５はデータフレームのヘッダ部１０１をＤＱＰＳＫで復調し、復調方式認識部６６に渡す（ステップＳ２０１）。復調方式認識部６６は、復調されたヘッダ部１０１を参照し、ペイロード部１０２がＤＱＰＳＫ、ＤＢＰＳＫのどちらで変調されているかを認識する（ステップＳ２０２）。
【００３６】
ペイロード部１０２がＤＱＰＳＫで変調されている場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、復調方式認識部６６は、復調部６５に対してペイロード部１０２をＤＱＰＳＫで復調するよう指示し、復調部６５はペイロード部１０２をＤＱＰＳＫで復調する（ステップＳ２０４）。復調部６５は復調した確認フレームのヘッダ部１０１及びペイロード部１０２をデータ処理部６１に渡す。データ処理部６１は、アプリケーションに渡す等により、データフレームを受信したことを認識し、確認フレームを変調部６４に渡し、変調部６４はＤＱＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由して確認フレームを送信側電力線搬送通信装置１ａに送信する（ステップＳ２０５）。
【００３７】
一方、ペイロード部１０２がＤＢＰＳＫで変調されている場合（ステップ２０３でＮｏ）、復調方式認識部６６は、復調部６５に対してペイロード部１０２をＤＢＰＳＫで復調するよう指示し、復調部６５はペイロード部１０２をＤＢＰＳＫで復調する（ステップＳ２０６）。復調部６５は復調した確認フレームのヘッダ部１０１及びペイロード部１０２をデータ処理部６１に渡す。データ処理部６１は、アプリケーションに渡す等により、再送フレームを受信したことを認識し、変調方式指示部６３に変調方式をＤＢＰＳＫに変更するよう指示するとともに、確認フレームを変調部６４に渡す。変調方式変更の指示を受けた変調部６４は、確認フレームをＤＢＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由して送信側電力線搬送通信装置１ａに送信する（ステップＳ２０７）。
【００３８】
以上説明したように、通常は伝送速度の速いＤＱＰＳＫで変調してデータを送信し、一定時間確認フレームを受信しない場合、送信が完了しなかったことを認識し、変調方式をノイズ耐性の強いＤＢＰＳＫに変更して再送は常にＤＢＰＳＫで変調して送信することにより、伝送路の状態に応じて伝送速度とノイズ耐性の異なる変復調方式を切り替えて送信を行うため、伝送路の擾乱に強く、伝送路の状態に応じた信頼性の高い、効率のよい通信を実現することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、変復調方式としてＤＱＰＳＫ及びＤＢＰＳＫを用いた場合について説明したが、伝送速度の速い変復調方式とノイズ耐性の強い変復調方式とを切り替えて用いればこれに限られず、Ｄ８ＰＳＫ及びＤＱＰＳＫ、Ｄ８ＰＳＫ及びＤＢＰＳＫ、あるいはＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等、他の変復調方式を用いても同様の効果を得ることができる。また、ヘッダ部１０１の変復調方式は一定であればＤＱＰＳＫに限られず、Ｄ８ＰＳＫ等他の変復調方式を用いても同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、本実施の形態１では、送信側電力線搬送通信装置１ａで確認フレームを一定時間内に受信するか否かで伝送路の状態を検出しているが、伝送路状態が検出できればこれに限られず、伝送路状態検出器を本通信装置と別に備え、この伝送路状態検出器の検出結果に基づいて変調方式を変更するようにしても同様の効果を得ることができる。また、受信側電力線搬送通信装置１ｂがエラーの発生したデータフレームを受信した場合、エラーフレームを送信し、送信側電力線搬送通信装置１ａがこのエラーフレームを受信してエラーを認識することにより、伝送路の状態を検出するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態１では、ヘッダ部１０１の変復調方式はＤＱＰＳＫ固定とした場合について説明したが、変復調方式が固定であればこれに限られず、ＤＢＰＳＫ固定、Ｄ８ＰＳＫ固定等としても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、本実施の形態１では、伝送路の状態によって変復調方式を切り替える場合のみを説明したが、本発明と従来技術とを組み合せ、例えば、従来技術の予備のキャリアに変更しても通信性能が改善されない場合に、本発明の変復調方式の切り替えを行ったり、従来技術の予備のキャリアに変更すると同時に、本発明の変復調方式の切り替えも行う等により、複数のキャリアを更に信頼性の高い効率のよい通信を実現することができる。
【００４３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、送信が完了しなかったことを認識したらすぐ変復調方式をＤＢＰＳＫに変更して再送する場合について説明したが、本実施の形態２では、再送回数に２つの閾値を設け、再送回数が第一の閾値以下ならＤＱＰＳＫで再送し、第一の閾値以上第二の閾値以下ならＤＢＰＳＫで再送し、第二の閾値以上ならエラーとして処理する場合について説明する。
【００４４】
図７は、図１に示した電力線搬送通信装置１ａの本実施の形態２における動作を示すフローチャートである。図７において図５と同様のステップ番号がついている部分は実施の形態１と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
アプリケーション等からデータの送信要求があると、送信するデータをＤＱＰＳＫで変調し、受信側電力線搬送通信装置１ｂに送信し（ステップＳ１０１）、送信完了確認部６２が、送信が完了したか否かを確認する（ステップＳ１０２）。送信が完了しなかったと認識した場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタ値が第一の閾値以下であるか否かを確認する（ステップＳ３０１）。再送回数が第一の閾値以下である場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、送信完了確認部６２は、データ処理部６１に再送するよう指示するとともに、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１する（ステップＳ３０２）。データ処理部６１は再送すべきデータを変調部６４に渡し、変調部６４は、再送すべきデータをＤＱＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由して受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する（ステップＳ３０３）。
【００４６】
再送回数が第一の閾値を越えている場合（ステップＳ３０１でＮｏ）、送信完了確認部６２は、再送回数が第二の閾値以下であるか否かを確認する（ステップＳ３０４）。再送回数が第二の閾値を越えている場合（ステップＳ３０４でＮｏ）、送信完了確認部６２は、データ処理部６１に対してエラーとして処理し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００４７】
再送回数が第二の閾値以下である場合（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１し（ステップＳ１０５）、変調方式指示部６３は、変調方式をＤＢＰＳＫに変更するよう変調部６４に指示し、変調部６４は、再送すべきデータをＤＢＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由して受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する（ステップＳ１０６）。
【００４８】
以上説明したように、再送回数に２つの閾値を設け、再送回数が第一の閾値以下なら伝送速度の速いＤＱＰＳＫで再送し、第一の閾値以上第二の閾値以下ならノイズ耐性の強いＤＢＰＳＫで再送し、第二の閾値以上ならエラーとして処理することにより、変復調方式の切り替えをより細かく行うことができ、システムに対応した、より信頼性が高く効率のよい通信を実現することができる。
【００４９】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、送信が完了したか否かに従って、ＤＱＰＳＫとＤＢＰＳＫという２つの変復調方式を切り替えて送信する場合について説明したが、本実施の形態３では、３つ以上の変復調方式を切り替えて送信する場合について説明する。
【００５０】
図８は、本発明に係る通信装置の実施の形態３における機能構成図である。
図８において、６７は現在の変調方式を記憶しておく変調方式記憶部、６８は変調方式記憶部６７に記憶する変調方式を変更する変調方式変更部である。その他、図１と同様の番号を付した構成については実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【００５１】
なお、変調方式指示部６３、変調方式記憶部６７、変調方式変更部６８が変調方式決定手段に対応する。
【００５２】
図９は、図８に示した電力線搬送通信１ａの動作を示すフローチャートである。図８及び図９を用いて以下に送信側の動作について説明する。受信側の動作については実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５３】
アプリケーション等からデータの送信要求があると、データ処理部６１は送信するデータを変調部６４に渡すとともに、変調方式指示部６３に指示を出し、変調方式指示部６３は変調方式記憶部６７に記憶された変調方式を確認する（ステップＳ４０１）。変調方式指示部６３はこの確認した変調方式で変調するよう変調部６４に指示する。変調部６４は送信するデータを変調方式指示部６３により指示された変調方式で変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに送信する（ステップＳ４０２）。この際、データ処理部６１は、ヘッダ部１０１内にペイロード部１０２を変調した変調方式を示す情報を含めておく。
【００５４】
次に、送信完了確認部６２は、送信が完了したか否かを確認する（ステップＳ４０３）。確認の動作は上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。送信完了確認部６２が送信完了したことを認識した場合（ステップＳ４０３でＹｅｓ）、変調方式変更部６８は変調方式記憶部６７を参照し、より伝送速度の速い変調方式はあるか否かを確認する（ステップＳ４０４）。より伝送速度の速い変調方式がなければ（ステップＳ４０４でＮｏ）、そのまま処理を終了し、より伝送速度の速い変調方式があれば（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７に記憶する変調方式をより伝送速度の速い変調方式に変更し（ステップＳ４０５）、処理を終了する。
【００５５】
送信完了確認部６２が送信完了しなかったと認識した場合（ステップＳ４０３でＮｏ）、再送回数カウンタ値が所定回数以下であるか否かを確認する（ステップＳ４０６）。再送回数カウンタ値が所定回数を越えている場合（ステップＳ４０６でＮｏ）、送信完了確認部６２は、データ処理部６１に対してエラーとして処理し（ステップＳ４０７）、処理を終了する。
【００５６】
そして、再送回数カウンタ値が所定の回数以下である場合（ステップＳ４０６でＹｅｓ）、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１し（ステップＳ４０８）、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７を参照し、よりノイズ耐性の強い変調方式はあるか否かを確認する（ステップＳ４０９）。よりノイズ耐性の強い変調方式がなければ（ステップＳ４０９でＮｏ）、変調方式指示部６３は変調方式記憶部６７に記憶された変調方式を確認し（ステップＳ４１１）、変調方式指示部６３はこの確認した変調方式で変調するよう変調部６４に指示し、変調部６４は再送するデータを変調方式指示部６３により指示された変調方式で変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する（ステップＳ４１２）。
【００５７】
よりノイズ耐性の強い変調方式がある場合（ステップＳ４０９でＹｅｓ）、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７に記憶する変調方式をよりノイズ耐性の強い変調方式に変更し（ステップＳ４１０）、変調方式指示部６３は変調方式記憶部６７に記憶された変調方式を確認し（ステップＳ４１１）、変調方式指示部６３はこの確認した変調方式で変調するよう変調部６４に指示し、変調部６４は再送するデータを変調方式指示部６３により指示された変調方式で変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する（ステップＳ４１２）。
【００５８】
例えば、電力線搬送通信装置１ａではＤ８ＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＤＢＰＳＫを切り替えて送信し、最初は変調方式記憶部６７にＤ８ＰＳＫが記憶されているものとし、再送回数の所定値は２であるとする。アプリケーション等からデータの送信要求があり送信を行う場合、変調方式記憶部６７に記憶された変調方式はＤ８ＰＳＫであるため、変調方式指示部６３はＤ８ＰＳＫで変調するよう変調部６４に指示する。変調部６４は送信するデータをＤ８ＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに送信する。
【００５９】
次に、送信完了確認部６２が送信完了したことを認識した場合、変調方式変更部６８は変調方式記憶部６７を参照し、より伝送速度の速い変調方式はあるか否かを確認するが、Ｄ８ＰＳＫより伝送速度の速い変調方式がないため、そのまま処理を終了する。
【００６０】
一方、送信完了確認部６２が送信完了しなかったと認識した場合、再送回数カウンタ値が所定回数の２以下であるか否かを確認するが、再送回数カウンタ値が０であるため、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１した１とする。そして、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７を参照し、よりノイズ耐性の強い変調方式があるか否かを確認し、よりノイズ耐性の強いＤＱＰＳＫがあるため、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７に記憶する変調方式をＤＱＰＳＫに変更し、変調部６４は再送するデータをＤＱＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する。
【００６１】
ＤＱＰＳＫで変調した再送が完了したことを認識した場合、変調方式変更部６８がより伝送速度の速い変調方式があるか否かを確認し、確認した結果Ｄ８ＰＳＫがあるため、変調方式変更部６８は変調方式記憶部６７に記憶する変調方式をＤ８ＰＳＫに変更し、処理を終了する。
【００６２】
ＤＱＰＳＫで変調した再送が完了しなかったと認識した場合、再送回数カウンタ値が所定回数の２以下であるか否かを確認するが、再送回数カウンタ値が１であるため、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１した２とする。そして、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７を参照し、よりノイズ耐性の強い変調方式があるか否かを確認し、よりノイズ耐性の強いＤＢＰＳＫがあるため、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７に記憶する変調方式をＤＢＰＳＫに変更し、変調部６４は再送するデータをＤＢＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する。
【００６３】
また、更にＤＢＰＳＫで変調した再送が完了しなかったと認識した場合、再送回数カウンタ値が所定回数の２以下であるか否かを確認するが、再送回数カウンタ値が２であるため、送信完了確認部６２は、再送回数カウンタのカウンタ値を＋１した３とする。そして、変調方式変更部６８は、変調方式記憶部６７を参照し、よりノイズ耐性の強い変調方式があるか否かを確認するが、よりノイズ耐性の強い変調方式がないため、変調方式記憶部６７に記憶する変調方式はＤＢＰＳＫのままとし、変調部６４は再送するデータをＤＢＰＳＫで変調し、Ｄ／Ａ５及び電力線結合回路３を経由してデータを受信側電力線搬送通信装置１ｂに再送する。
【００６４】
また、更にＤＢＰＳＫで変調した再送が完了しなかったと認識した場合、再送回数カウンタ値が所定回数の２以下であるか否かを確認すると、再送回数カウンタ値が３であるため、送信完了確認部６２は、データ処理部６１に対してエラーとして処理して終了する。
【００６５】
以上説明したように、送信が完了して、より伝送速度の速い変調方式があれば、より伝送速度の速い変調方式に変更して次の送信を行い、送信が完了せず、よりノイズ耐性の強い変調方式があれば、よりノイズ耐性の強い変調方式に変更して再送を行うことにより、変復調方式の切り替えをより細かく行うことができ、システムに対応した、より信頼性が高く効率のよい通信を実現することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態３では、上記実施の形態１と同様に、送信が完了しなかったことを認識したらすぐ変復調方式を変更して再送する場合について説明したが、上記実施の形態２と同様に、再送回数に２つの閾値を設け、再送回数が第一の閾値以下なら変調方式を変更せずに再送し、第一の閾値以上第二の閾値以下なら変調方式を変更して再送し、第二の閾値以上ならエラーとして処理することにより、更に変復調方式の切り替えをより細かく行うことができ、システムに対応した、より信頼性が高く効率のよい通信を実現することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電力線搬送通信装置は、電力線に重畳させるデータを周波数軸上の複数キャリアに割り当てて変調し、送信する電力線搬送通信装置において、電力線の伝送路状態を検出する伝送路状態検出手段と、前記伝送路状態検出手段による検出結果に基づいて、複数の変調方式のうち送信するデータの変調方式を決定する変調方式決定手段と、前記変調方式決定手段により決定した変調方式で上記複数のキャリアに割り当てられたデータを変調する変調手段とを備えることにより、伝送路の状態に応じて異なる変復調方式を切り替えて送信を行うため、伝送路の状態に応じた信頼性の高い、効率のよい通信を実現することができる。
【００６８】
また、前記伝送路状態検出手段は、送信したデータが通信先通信装置において正しく受信されたか否かを示す当該通信先通信装置からの確認データを認識して伝送路の状態を検出することにより、簡単な構成で伝送路の状態を検出でき、伝送路の状態に応じた信頼性の高い、効率のよい通信を実現することができる。
【００６９】
また、前記伝送路状態検出手段は、再送回数カウンタを備え、かつ再送カウンタ値の第一の閾値と第二の閾値とを備え、前記変調手段は、高速伝送に適した変調方式と、耐ノイズに適した変調方式とを切り替えて変調し、前記変調方式決定手段は、前記再送回数カウンタ値が第一の閾値以下の場合、高速伝送に適した変調方式に決定し、前記再送回数カウンタ値が第一の閾値以上第二の閾値以下の場合、耐ノイズに適した変調方式に決定することにより、変復調方式の切り替えをより細かく行うことができ、システムに対応した、より信頼性が高く効率のよい通信を実現することができる。
【００７０】
また、前記変調手段は、１または複数の高速伝送に適した変調方式と、１または複数の耐ノイズに適した変調方式とを切り替えて変調するとともに、前記変調方式決定手段は、前記伝送路状態検出手段が正しく受信されたと認識した場合、より高速伝送に適した変調方式に決定し、前記伝送路状態検出手段が正しく受信されなかったと認識した場合、より耐ノイズに適した変調方式に決定することにより、更に変復調方式の切り替えをより細かく行うことができ、システムに対応した、より信頼性が高く効率のよい通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信装置の実施の形態１における機能構成図
【図２】変調部６４、復調部６５で用いる変復調方式を示す説明図
【図３】データ処理部６１において処理するデータのフレーム構造を示す説明図
【図４】電力線搬送通信装置間のデータのやり取りを示すシーケンス図
【図５】本発明に係る通信装置の実施の形態１における送信側の動作を示すフローチャート
【図６】本発明に係る通信装置の実施の形態１における受信側の動作を示すフローチャート
【図７】本発明に係る通信装置の実施の形態２における送信側の動作を示すフローチャート
【図８】本発明に係る通信装置の実施の形態３における機能構成図
【図９】本発明に係る通信装置の実施の形態３における送信側の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１ａ，１ｂ電力線搬送通信装置
２電力線
３電力線結合回路
４Ａ／Ｄ
５Ｄ／Ａ
６デジタル・シグナル・プロセッサ
６１データ処理部
６２送信完了確認部
６３変調方式指示部
６４変調部
６５復調部
６６復調方式認識部
６７変調方式記憶部
６８変調方式変更部
１０１ヘッダ部
１０２ペイロード部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power line carrier communication apparatus and a power line carrier communication method for allocating, modulating, and transmitting data to be superimposed on a power line to a plurality of carriers on a frequency axis, and an optimum communication method according to a transmission error situation. The present invention relates to a power line carrier communication device and a power line carrier communication method that can be selected to realize highly reliable and efficient communication.
[0002]
[Prior art]
The state of the transmission path in communication varies depending on the usage environment and the like. For example, noise environment and attenuation of power lines such as in buildings, homes, and distribution lines and transmission lines vary depending on devices connected to the power lines. In particular, in buildings and homes, the power supply of devices is frequently turned on and off, and the noise and attenuation caused by this change from moment to moment.
[0003]
In recent years, home appliances such as fluorescent lamps are often inverter-controlled, and noise generated by the inverter control may be higher than the level of communication signals used for power line conveyance. For this reason, communication using a power line requires a communication system that is resistant to noise and attenuation.
[0004]
As a communication method for realizing this, for example, there is a conventional technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-191747.
[0005]
This prior art performs, for example, counting the number of retries for each frequency constituting the hopping pattern, and simultaneously changes a frequency having a poor communication state to a spare frequency. When this means is used in a power line carrier communication apparatus, when the communication performance of any of the simultaneously output carriers deteriorates, communication can be performed by changing only that carrier to a spare carrier.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, even if a carrier with degraded communication performance is changed to a spare carrier, if the same level of noise is present in the spare carrier frequency band or there is a larger noise, the communication quality Improvement is not expected. In addition, when noise is large in all frequency bands used for communication or when attenuation is large, the S / N ratio of all carriers deteriorates. There was a point.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and enables communication even when noise or attenuation in the power line is large, is resistant to transmission line disturbances, and is reliable according to the state of the transmission line. An object of the present invention is to provide a power line carrier communication apparatus and a power line carrier communication method for realizing data transmission with high efficiency and allocating and modulating data to be superimposed on a power line to a plurality of carriers on the frequency axis and transmitting the modulated data.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the power line carrier communication apparatus according to the present invention, the data to be superimposed on the power line is assigned to a plurality of carriers on the frequency axis, modulated, and transmitted.Based on a first threshold value and a second threshold value that are preset as reference values to be compared with the count value of the retransmission number counter.A transmission path state detection unit for detecting a transmission path state of a power line, a modulation scheme determination unit that determines a modulation scheme of data to be transmitted among a plurality of modulation schemes, based on a detection result by the transmission path state detection unit; Modulation means for modulating the data allocated to the plurality of carriers by the modulation method determined by the modulation method determination means.The modulation means switches and modulates a modulation method suitable for high-speed transmission and a modulation method suitable for noise resistance, and the modulation method determination means, when the retransmission number counter value is less than or equal to a first threshold value, A modulation method suitable for high-speed transmission is determined, and when the retransmission count counter value is not less than a first threshold value and not more than a second threshold value, a modulation method suitable for noise resistance is determined.Is.
[0010]
Further, the transmission path state detection means detects a transmission path state by recognizing confirmation data from the communication destination communication apparatus indicating whether or not the transmitted data is correctly received in the communication destination communication apparatus. .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
[0014]
FIG. 1 is a functional configuration diagram in Embodiment 1 of a communication apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, 1 a and 1 b are power line carrier communication devices, 2 is a power line connecting the power line carrier communication device 1 and another power line carrier communication device (not shown), and 3 is a coupling portion with the power line 7 in the power line carrier communication device 1. 4 is an analog-digital converter (hereinafter referred to as A / D) that converts a received analog signal into a digital signal, and 5 is a digital-analog converter that converts a digital signal to be transmitted into an analog signal (hereinafter referred to as A / D). Reference numeral 6 denotes a digital signal processor that performs data modulation / demodulation processing and the like.
[0015]
The digital signal processor 6 includes a data processing unit 61 that processes demodulated data and data to be transmitted, a transmission completion confirmation unit 62 that confirms whether transmission is completed, and a transmission completion confirmation unit 62. Based on the confirmation result, a modulation method instruction unit 63 that instructs a modulation method, a modulation unit 64 that modulates data to be transmitted, a demodulation unit 65 that demodulates received data, and a demodulation that recognizes the demodulation method used by the demodulation unit 65 It consists of a method recognition unit 66.
A plurality of terminals having the power line carrier communication apparatus 1a are connected to the power line 2, and FIG. 1 illustrates a functional configuration diagram of the power line carrier communication apparatus 1a of one of the terminals. .
[0016]
The transmission completion confirmation unit 62 corresponds to the transmission path state detection unit, the modulation scheme instruction unit 63 corresponds to the modulation scheme determination unit, and the modulation unit 64 corresponds to the modulation unit.
[0017]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a modulation / demodulation method used in the modulation unit 64 and the demodulation unit 65.
In FIG. 2, DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying), DQPSK (Differential Quarant Phase Shift Keying), and D8PSC (Diff8 Sech Deltah Shift). (Phase shift keying).
[0018]
DBPSK is a modulation / demodulation method that can transmit either “0” or “1” in a unit time in binary code.
[0019]
DQPSK is a modulation / demodulation method that can transmit any two bits of “00”, “01”, “10”, and “11” in a unit time in binary code. That is, DQPSK can realize a transmission rate twice that of DBPSK.
[0020]
In addition, D8PSK is binary code of “000”, “001”, “010”, “011”, “100”, “101”, “110”, “111” for one unit time. It is a modulation / demodulation method that can be transmitted. That is, D8PSK can realize a transmission speed four times that of DBPSK.
[0021]
On the other hand, DQPSK is less susceptible to noise and lower in reliability than DBPSK because of its higher transmission speed. Similarly, D8PSK is less susceptible to noise and less reliable than DQPSK because of its higher transmission rate than DQPSK.
That is, the transmission speed is fast in the order of D8PSK> DQPSK> DBPSK, and the noise resistance is strong in the order of DBPSK> DQPSK> D8PSK.
[0022]
Next, the frame structure of data processed in the data processing unit 61 in FIG. 1 will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a frame structure of data processed in the data processing unit 61. In the first embodiment, a case will be described in which the modulation / demodulation method of the header unit 101 is fixed to DQPSK, and the modulation / demodulation method of the payload unit 102 is used by switching between DQPSK and DBPSK according to the state of the transmission path. In other words, for the payload part 102, high-reliable and efficient communication is realized by using DQPSK, which has a high transmission speed when there is little noise, and DBPSK, which has high noise resistance when there is a lot of noise. To do.
On the other hand, the modulation method is fixed so that the header 101 can be demodulated on the reception side, and information on which modulation / demodulation method is used for the payload 102 is included in the header 101 on the transmission side (not shown). Then, the payload section 102 is demodulated based on the information. Note that the header 101 strengthens error correction processing so that no error occurs even when there is a lot of noise or the like.
[0023]
The operation in the first embodiment of the communication apparatus according to the present invention using the modulation / demodulation method and the frame structure as described above will be described below.
[0024]
FIG. 4 is a sequence diagram showing data exchange between the transmission-side power line carrier communication device 1a and the reception-side power line carrier communication device 1b shown in FIG. The outline | summary of operation | movement of power line carrier communication apparatus 1a, 1b is demonstrated using FIG.1 and FIG.4.
[0025]
First, the transmission-side power line carrier communication apparatus 1a modulates with DQPSK and transmits a data frame (sequence No. 1, SEND-1). When receiving the correct data frame, receiving-side power line carrier communication apparatus 1b modulates the confirmation frame with the same DQPSK as the received data frame and sends it back to transmitting-side power line carrier communication apparatus 1a (sequence No. 2, ACK-1). ). The transmission-side power line carrier communication device 1a receives the confirmation frame to confirm that the transmission is completed.
[0026]
However, the transmitted data frame may not reach the receiving side correctly due to a transmission path condition or the like (sequence No. 3, SEND-2). In this case, no confirmation frame is returned from the receiving side power line carrier communication apparatus 1b. For this reason, the transmission side power line carrier communication apparatus 1a recognizes that the transmission has not been completed when the confirmation frame does not return for a certain period of time.
[0027]
When the transmission-side power line carrier communication device 1a recognizes that the transmission has not been completed, this time, it modulates with DBPSK and retransmits the data frame (sequence No. 4, RESEND-2). When receiving the correct data frame, receiving-side power line carrier communication device 1b modulates the confirmation frame with the same DBPSK as the received data frame and sends it back to transmitting-side power line carrier communication device 1a (sequence No. 5, ACK-2). ).
[0028]
In addition, when transmitting a new data frame, the transmission-side power line carrier communication apparatus 1a modulates and transmits with DQPSK (sequence No. 6, SEND-3), and the reception-side power line carrier communication apparatus 1b receives the data correctly. Then, the confirmation frame is modulated by DQPSK and sent back (sequence number No. 7, ACK-3).
[0029]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the power line carrier communication apparatus 1a shown in FIG. The detailed operation on the transmission side will be described below with reference to FIGS.
[0030]
When there is a data transmission request from an application or the like, the data processing unit 61 passes the data to be transmitted to the modulation unit 64, which modulates with DQPSK and receives the data via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3. It transmits to the side power line carrier communication apparatus 1b (step S101). At this time, the data processing unit 61 includes information indicating that the payload unit 102 is modulated by DQPSK in the header unit 101.
[0031]
Next, the transmission completion confirmation unit 62 confirms whether the transmission is completed (step S102).
As described above, whether or not the transmission is completed is confirmed, for example, by receiving a confirmation frame from the receiving-side power line carrier communication device 1b. When the power line coupling circuit 3 receives the confirmation frame, it passes it to the A / D 4, and the A / D 4 converts the received confirmation frame from an analog signal to a digital signal and passes it to the demodulator 65. The demodulator 65 demodulates the header portion 101 of the confirmation frame using DQPSK and passes it to the demodulation scheme recognition unit 66. The demodulation scheme recognizing unit 66 refers to the demodulated header unit 101 and recognizes that the payload unit 102 is modulated by DQPSK. The demodulation scheme recognition unit 66 instructs the demodulation unit 65 to demodulate the payload unit 102 using DQPSK, and the demodulation unit 65 demodulates the payload unit 65 using DQPSK. The demodulator 65 passes the demodulated confirmation frame header 101 and payload 102 to the data processor 61. The data processing unit 61 recognizes that the confirmation frame has been received, for example, by passing it to the application, and notifies the transmission completion confirmation unit 62 of it. Upon receiving the confirmation frame reception notification, the transmission completion confirmation unit 62 recognizes that the transmission is completed (Yes in step S102), and ends the process.
[0032]
On the other hand, the transmission completion confirmation unit 62 includes a timer and a retransmission counter (not shown), and if a confirmation frame reception notification is not received from the data processing unit 61 even after a predetermined time has elapsed after transmission, the transmission is completed. It is recognized that it has not been performed (No in step S102), and it is confirmed whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than a predetermined number (step S103). When the retransmission number counter value exceeds the predetermined number (No in step S103), the transmission completion confirmation unit 62 processes the data processing unit 61 as an error (step S104) and ends the processing.
[0033]
If the retransmission number counter value is equal to or smaller than the predetermined number of times (Yes in step S103), the transmission completion confirmation unit 62 increments the counter value of the retransmission number counter by 1 (step S105), and the transmission is sent to the modulation scheme instruction unit 63. Notify that it did not complete. Receiving this notification, the modulation method instruction unit 63 instructs the modulation unit 64 to change the modulation method to DBPSK. Receiving this instruction, the modulation unit 64 modulates data to be retransmitted with DBPSK, and retransmits the data to the receiving side power line carrier communication apparatus 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 (step S106).
[0034]
Next, detailed operation of the power line carrier communication apparatus 1b on the receiving side will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the power line carrier communication apparatus 1b shown in FIG. 1, and the detailed operation on the receiving side will be described using FIG. 1 and FIG.
[0035]
When the power line coupling circuit 3 receives the data frame from the power line carrier communication device 1 a, it passes it to the A / D 4, and the A / D 4 converts the received data frame from an analog signal to a digital signal and passes it to the demodulator 65. The demodulator 65 demodulates the header portion 101 of the data frame with DQPSK and passes it to the demodulation scheme recognition unit 66 (step S201). The demodulation scheme recognition unit 66 refers to the demodulated header unit 101 and recognizes whether the payload unit 102 is modulated by DQPSK or DBPSK (step S202).
[0036]
When the payload section 102 is modulated by DQPSK (Yes in step S203), the demodulation scheme recognition section 66 instructs the demodulation section 65 to demodulate the payload section 102 using DQPSK, and the demodulation section 65 Is demodulated by DQPSK (step S204). The demodulator 65 passes the demodulated confirmation frame header 101 and payload 102 to the data processor 61. The data processing unit 61 recognizes that the data frame has been received by passing it to the application, etc., passes the confirmation frame to the modulation unit 64, and the modulation unit 64 modulates with DQPSK and passes through the D / A 5 and the power line coupling circuit 3. Then, the confirmation frame is transmitted to the transmission side power line carrier communication apparatus 1a (step S205).
[0037]
On the other hand, when the payload part 102 is modulated by DBPSK (No in step 203), the demodulation scheme recognition part 66 instructs the demodulation part 65 to demodulate the payload part 102 by DBPSK, and the demodulation part 65 The unit 102 is demodulated by DBPSK (step S206). The demodulator 65 passes the demodulated confirmation frame header 101 and payload 102 to the data processor 61. The data processing unit 61 recognizes that the retransmission frame has been received by passing it to the application, etc., instructs the modulation method instruction unit 63 to change the modulation method to DBPSK, and passes the confirmation frame to the modulation unit 64. Upon receiving the instruction to change the modulation method, the modulation unit 64 modulates the confirmation frame with DBPSK, and transmits it to the transmission side power line carrier communication device 1a via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 (step S207).
[0038]
As described above, normally, data is transmitted after being modulated with DQPSK having a high transmission rate, and when a confirmation frame is not received for a certain period of time, it is recognized that transmission has not been completed, and the modulation method is DBPSK having high noise resistance. Since the retransmission is always modulated by DBPSK and transmitted, the transmission / reception is switched by changing the modulation / demodulation method having different transmission speed and noise resistance according to the state of the transmission path. It is possible to realize highly reliable and efficient communication according to the state.
[0039]
In the first embodiment, the case where DQPSK and DBPSK are used as the modulation / demodulation methods has been described. However, the present invention is not limited to this by switching between the modulation / demodulation method having a high transmission rate and the modulation / demodulation method having strong noise resistance. Similar effects can be obtained by using other modulation / demodulation methods such as DQPSK, D8PSK, DBPSK, or QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Further, if the modulation / demodulation method of the header section 101 is constant, it is not limited to DQPSK, and the same effect can be obtained by using other modulation / demodulation methods such as D8PSK.
[0040]
In the first embodiment, the state of the transmission path is detected by whether or not the confirmation frame is received within a predetermined time by the transmission-side power line carrier communication apparatus 1a. However, the present invention is not limited to this if the transmission path state can be detected. However, the same effect can be obtained even if a transmission line state detector is provided separately from the communication apparatus and the modulation method is changed based on the detection result of the transmission line state detector. When the receiving side power line carrier communication apparatus 1b receives a data frame in which an error has occurred, it transmits an error frame, and the transmission side power line carrier communication apparatus 1a receives this error frame and recognizes the error, thereby transmitting the error frame. The same effect can be obtained by detecting the state of the road.
[0041]
In the first embodiment, the case where the modulation / demodulation method of the header section 101 is fixed to DQPSK has been described. However, if the modulation / demodulation method is fixed, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by fixing DBPSK, D8PSK, or the like. Can be obtained.
[0042]
Further, in the first embodiment, only the case where the modulation / demodulation method is switched depending on the state of the transmission path has been described. However, the communication performance is improved even when the present invention is combined with the prior art, for example, the spare carrier of the prior art is changed. If not improved, the modulation / demodulation method of the present invention is switched, or the carrier is switched to the spare carrier of the prior art, and at the same time, the modulation / demodulation method of the present invention is switched. Good communication can be realized.
[0043]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the modulation / demodulation method is changed to DBPSK and retransmitted as soon as it is recognized that the transmission is not completed has been described. However, in the second embodiment, two thresholds are provided for the number of retransmissions, A case will be described in which retransmission is performed by DQPSK if the number of retransmissions is less than or equal to the first threshold, retransmission is performed by DBPSK if the number is greater than or equal to the first threshold and less than or equal to the second threshold, and an error is processed if the number is greater than or equal to the second threshold.
[0044]
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the power line carrier communication apparatus 1a shown in FIG. In FIG. 7, the portions with the same step numbers as those in FIG. 5 are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0045]
When there is a data transmission request from an application or the like, the data to be transmitted is modulated by DQPSK and transmitted to the reception-side power line carrier communication device 1b (step S101), and the transmission completion confirmation unit 62 determines whether or not the transmission is completed. Confirm (step S102). When it is recognized that the transmission has not been completed (No in Step S102), the transmission completion confirmation unit 62 confirms whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than the first threshold (Step S301). If the number of retransmissions is less than or equal to the first threshold (Yes in step S301), the transmission completion confirmation unit 62 instructs the data processing unit 61 to retransmit and increments the counter value of the retransmission number counter by 1 (step S302). . The data processing unit 61 passes the data to be retransmitted to the modulation unit 64, and the modulation unit 64 modulates the data to be retransmitted with DQPSK, and passes through the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 to receive-side power line carrier communication apparatus 1 b. (Step S303).
[0046]
When the number of retransmissions exceeds the first threshold (No in step S301), the transmission completion confirmation unit 62 confirms whether the number of retransmissions is equal to or less than the second threshold (step S304). If the number of retransmissions exceeds the second threshold (No in step S304), the transmission completion confirmation unit 62 processes the data processing unit 61 as an error (step S104) and ends the processing.
[0047]
If the number of retransmissions is less than or equal to the second threshold (Yes in step S304), the transmission completion confirmation unit 62 increments the counter value of the retransmission number counter by 1 (step S105), and the modulation scheme instruction unit 63 sets the modulation scheme to DBPSK. The modulation unit 64 instructs the modulation unit 64 to change the data to be retransmitted, modulates the data to be retransmitted with DBPSK, and retransmits the data to the receiving-side power line carrier communication device 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 (step). S106).
[0048]
As described above, two thresholds are set for the number of retransmissions, and if the number of retransmissions is equal to or less than the first threshold, retransmission is performed with DQPSK having a high transmission rate, and if it is equal to or greater than the first threshold and equal to or less than the second threshold, DBPSK with strong noise resistance is used. By resending and processing as an error if it is equal to or greater than the second threshold, switching of the modulation / demodulation method can be performed more finely, and more reliable and efficient communication corresponding to the system can be realized.
[0049]
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the case where two modulation / demodulation schemes, DQPSK and DBPSK, are switched and transmitted according to whether or not the transmission is completed has been described. However, in the third embodiment, three or more modulation / demodulation schemes are switched. Will be described.
[0050]
FIG. 8 is a functional configuration diagram in Embodiment 3 of the communication apparatus according to the present invention.
In FIG. 8, reference numeral 67 denotes a modulation method storage unit that stores the current modulation method, and 68 denotes a modulation method change unit that changes the modulation method stored in the modulation method storage unit 67. Other configurations denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0051]
The modulation method instruction unit 63, the modulation method storage unit 67, and the modulation method change unit 68 correspond to a modulation method determination unit.
[0052]
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the power line carrier communication 1a shown in FIG. The operation on the transmission side will be described below with reference to FIGS. Since the operation on the receiving side is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
[0053]
When there is a data transmission request from an application or the like, the data processing unit 61 passes the data to be transmitted to the modulation unit 64 and issues an instruction to the modulation method instruction unit 63, which stores the modulation method instruction unit 63 in the modulation method storage unit 67. Confirmed modulation method (step S401). The modulation method instruction unit 63 instructs the modulation unit 64 to perform modulation using the confirmed modulation method. The modulation unit 64 modulates the data to be transmitted by the modulation method instructed by the modulation method instruction unit 63, and transmits the data to the reception-side power line carrier communication device 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 (step S402). ). At this time, the data processing unit 61 includes, in the header unit 101, information indicating a modulation scheme in which the payload unit 102 is modulated.
[0054]
Next, the transmission completion confirmation unit 62 confirms whether the transmission is completed (step S403). Since the confirmation operation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. When the transmission completion confirmation unit 62 recognizes that the transmission has been completed (Yes in step S403), the modulation scheme change unit 68 refers to the modulation scheme storage unit 67 and confirms whether there is a modulation scheme with a higher transmission rate. (Step S404). If there is no modulation scheme with a higher transmission rate (No in step S404), the process is terminated, and if there is a modulation scheme with a higher transmission rate (Yes in step S404), the modulation scheme change unit 68 stores the modulation scheme. The modulation scheme stored in the unit 67 is changed to a modulation scheme with a higher transmission rate (step S405), and the process is terminated.
[0055]
When the transmission completion confirmation unit 62 recognizes that the transmission has not been completed (No in Step S403), it is confirmed whether or not the retransmission number counter value is equal to or less than a predetermined number (Step S406). If the retransmission number counter value exceeds the predetermined number (No in step S406), the transmission completion confirmation unit 62 processes the data processing unit 61 as an error (step S407) and ends the processing.
[0056]
If the retransmission number counter value is equal to or smaller than the predetermined number of times (Yes in step S406), the transmission completion confirmation unit 62 increments the counter value of the retransmission number counter by 1 (step S408), and the modulation scheme change unit 68 Referring to the method storage unit 67, it is confirmed whether or not there is a modulation method with higher noise tolerance (step S409). If there is no more noise-resistant modulation method (No in step S409), the modulation method instruction unit 63 confirms the modulation method stored in the modulation method storage unit 67 (step S411), and the modulation method instruction unit 63 confirms this confirmation. The modulation unit 64 is instructed to perform modulation by the modulation method, and the modulation unit 64 modulates data to be retransmitted by the modulation method instructed by the modulation method instruction unit 63, and the data is transmitted via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3. Is retransmitted to the receiving side power line carrier communication apparatus 1b (step S412).
[0057]
When there is a more noise-resistant modulation scheme (Yes in step S409), the modulation scheme change unit 68 changes the modulation scheme stored in the modulation scheme storage unit 67 to a modulation scheme with stronger noise tolerance (step S410). The modulation method instruction unit 63 confirms the modulation method stored in the modulation method storage unit 67 (step S411), and the modulation method instruction unit 63 instructs the modulation unit 64 to perform modulation using the confirmed modulation method. Modulates the data to be retransmitted by the modulation method instructed by the modulation method instruction unit 63, and retransmits the data to the receiving side power line carrier communication apparatus 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3 (step S412).
[0058]
For example, it is assumed that the power line carrier communication apparatus 1a switches between D8PSK, DQPSK, and DBPSK, and initially D8PSK is stored in the modulation scheme storage unit 67, and the predetermined number of retransmissions is 2. When data is requested from an application or the like and transmission is performed, the modulation method stored in the modulation method storage unit 67 is D8PSK. Therefore, the modulation method instruction unit 63 instructs the modulation unit 64 to perform modulation using D8PSK. The modulation unit 64 modulates data to be transmitted with D8PSK, and transmits the data to the reception-side power line carrier communication device 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3.
[0059]
Next, when the transmission completion confirmation unit 62 recognizes that the transmission has been completed, the modulation scheme change unit 68 refers to the modulation scheme storage unit 67 and checks whether there is a modulation scheme with a higher transmission speed. Since there is no modulation method having a transmission rate faster than that of D8PSK, the processing is terminated as it is.
[0060]
On the other hand, when the transmission completion confirmation unit 62 recognizes that the transmission has not been completed, it confirms whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than 2 of the predetermined number of times. The unit 62 sets the counter value of the retransmission counter to 1 plus 1. Then, the modulation scheme change unit 68 refers to the modulation scheme storage unit 67 and confirms whether there is a modulation scheme with higher noise tolerance. Since there is DQPSK with higher noise tolerance, the modulation scheme change unit 68 The modulation method stored in the modulation method storage unit 67 is changed to DQPSK, the modulation unit 64 modulates data to be retransmitted with DQPSK, and the data is received via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3. Retransmit to 1b.
[0061]
When recognizing that retransmission modulated by DQPSK is completed, the modulation scheme change unit 68 checks whether there is a modulation scheme with a higher transmission rate, and because the result is D8PSK, the modulation scheme change unit 68 The modulation method stored in the modulation method storage unit 67 is changed to D8PSK, and the process ends.
[0062]
When it is recognized that the retransmission modulated by DQPSK is not completed, it is confirmed whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than 2 of the predetermined number. However, since the retransmission number counter value is 1, the transmission completion confirmation unit 62 The counter value of the retransmission counter is incremented by two. Then, the modulation scheme change unit 68 refers to the modulation scheme storage unit 67 and confirms whether there is a modulation scheme with higher noise tolerance. Since there is DBPSK with higher noise tolerance, the modulation scheme change unit 68 The modulation method stored in the modulation method storage unit 67 is changed to DBPSK, the modulation unit 64 modulates data to be retransmitted with DBPSK, and the data is received via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3. Retransmit to 1b.
[0063]
Further, when it is recognized that the retransmission modulated by DBPSK is not completed, it is confirmed whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than 2 of the predetermined number. However, since the retransmission number counter value is 2, the transmission completion confirmation is performed. The unit 62 adds 3 to the counter value of the retransmission counter. Then, the modulation scheme change unit 68 refers to the modulation scheme storage unit 67 to check whether there is a modulation scheme with higher noise tolerance, but since there is no modulation scheme with higher noise tolerance, the modulation scheme storage unit The modulation method stored in 67 remains DBPSK, and the modulation unit 64 modulates data to be retransmitted with DBPSK, and retransmits the data to the receiving side power line carrier communication apparatus 1b via the D / A 5 and the power line coupling circuit 3.
[0064]
Further, when it is recognized that the retransmission modulated by DBPSK is not completed, it is confirmed whether or not the retransmission number counter value is equal to or smaller than 2 of the predetermined number of times. 62 is processed as an error for the data processing unit 61 and ends.
[0065]
As described above, if the transmission is completed and there is a modulation method with a higher transmission rate, the transmission method is changed to a modulation method with a higher transmission rate and the next transmission is performed. If there is a strong modulation method, switching to a more noise-resistant modulation method and resending makes it possible to switch modulation / demodulation methods more finely, making communication more reliable and efficient for the system. Can be realized.
[0066]
In the third embodiment, as in the first embodiment, a case has been described in which the modulation / demodulation method is changed and retransmission is performed immediately after recognizing that transmission has not been completed. In addition, two thresholds are set for the number of retransmissions, and if the number of retransmissions is less than or equal to the first threshold, the retransmission is performed without changing the modulation scheme. If it is equal to or greater than the second threshold, the modulation / demodulation method can be switched more finely by processing as an error, and more reliable and efficient communication corresponding to the system can be realized.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, the power line carrier communication apparatus according to the present invention detects the transmission line state of the power line in the power line carrier communication apparatus that allocates and modulates data to be superimposed on the power line to a plurality of carriers on the frequency axis and transmits the modulated data. A transmission path state detection unit; a modulation mode determination unit that determines a modulation mode of data to be transmitted among a plurality of modulation schemes based on a detection result by the transmission path state detection unit; and a modulation determined by the modulation mode determination unit And modulation means for modulating the data allocated to the plurality of carriers in the system, so that transmission is performed by switching between different modulation / demodulation systems depending on the state of the transmission path. High and efficient communication can be realized.
[0068]
Further, the transmission path state detecting means recognizes confirmation data from the communication destination communication apparatus indicating whether or not the transmitted data is correctly received in the communication destination communication apparatus, and detects the state of the transmission path, The state of the transmission line can be detected with a simple configuration, and highly reliable and efficient communication according to the state of the transmission line can be realized.
[0069]
The transmission path state detection means includes a retransmission number counter, and includes a first threshold value and a second threshold value of the retransmission counter value. The modulation means includes a modulation scheme suitable for high-speed transmission, and noise resistance. The modulation scheme determining means determines a modulation scheme suitable for high-speed transmission when the retransmission count counter value is less than or equal to a first threshold, and the retransmission count counter value is When the threshold value is greater than or equal to the first threshold value and less than or equal to the second threshold value, the modulation / demodulation method can be switched more finely by deciding the modulation method suitable for noise resistance, making it more reliable and efficient for the system. Good communication can be realized.
[0070]
Further, the modulation means switches and modulates one or a plurality of modulation schemes suitable for high-speed transmission and one or a plurality of modulation schemes suitable for noise immunity, and the modulation scheme determination means includes the transmission path state. When the detection means recognizes that the signal is correctly received, the modulation method is determined to be more suitable for high-speed transmission, and when the transmission path condition detection means is recognized not to be received correctly, the modulation method is determined to be more suitable for noise resistance. Thus, the modulation / demodulation method can be switched more finely, and more reliable and efficient communication corresponding to the system can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional configuration diagram in a first embodiment of a communication apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a modulation / demodulation method used in a modulation unit 64 and a demodulation unit 65
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a frame structure of data processed in a data processing unit 61
FIG. 4 is a sequence diagram showing data exchange between power line carrier communication devices.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation on the transmission side in the first embodiment of the communication apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation on the receiving side in the first embodiment of the communication apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation on the transmission side in the second embodiment of the communication apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a functional configuration diagram of a communication device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation on the transmission side in the third embodiment of the communication apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1a, 1b Power line carrier communication device
2 power lines
3 Power line coupling circuit
4 A / D
5 D / A
6 Digital signal processor
61 Data processing section
62 Transmission completion confirmation part
63 Modulation method indicator
64 Modulator
65 Demodulator
66 Demodulation method recognition unit
67 Modulation method storage
68 Modulation system changing section
101 Header
102 Payload part

Claims

In the power line carrier communication device that modulates the data to be superimposed on the power line by assigning it to a plurality of carriers on the frequency axis,
A transmission path state detection unit that includes a retransmission number counter and detects a transmission line state of the power line based on a first threshold value and a second threshold value that are set in advance as a reference value to be compared with the count value of the retransmission number counter When,
A modulation method determining means for determining a modulation method of data to be transmitted among a plurality of modulation methods, based on a detection result by the transmission path state detecting means;
Modulation means for modulating data assigned to the plurality of carriers in a modulation scheme determined by the modulation scheme determination means;
With
The modulation means switches and modulates a modulation method suitable for high-speed transmission and a modulation method suitable for noise resistance,
The modulation scheme determining means determines a modulation scheme suitable for high-speed transmission when the retransmission count counter value is less than or equal to a first threshold, and the retransmission count counter value is greater than or equal to a first threshold and less than or equal to a second threshold. A power line carrier communication apparatus characterized by determining a modulation method suitable for noise resistance.

The transmission path state detecting means detects the state of the transmission path by recognizing confirmation data from the communication destination communication apparatus indicating whether or not the transmitted data is correctly received in the communication destination communication apparatus. The power line carrier communication apparatus according to claim 1 .