JP4568277B2 - 通信システムにおける送受信装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の端末間でデータをパケット化して伝送する通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置に関し、より特定的には、連続データであるＭＰＥＧ２−ＴＳなどのビデオデータをパケット化して伝送する通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置に関する。

従来、複数の端末間でデータをパケット化して伝送する通信ネットワークシステムとして、無線ＬＡＮシステムや電灯線通信システム等が実用化されている。無線ＬＡＮシステムとして、２．４ＧＨｚ帯を利用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂや５ＧＨｚ帯を利用するＩＥＥＥ８０２．１１ａが規格標準化されており、広く普及している。これらの無線ＬＡＮシステムでは、異なる変調方式を採用し、伝送状況に応じて変調方式を使い分けるフォールダウンアルゴリズムを採用している。ここで、フォールダウンアルゴリズムとは、伝送状況に応じて、通信速度を落とすアルゴリズムのことをいう。ＩＥＥＥ８０２．１１ａの場合、６４ＱＡＭを用いると５４Ｍｂｐｓの通信速度が得られるが、通信距離やノイズ耐性は１６ＱＡＭなどの多値化度の低い変調方式に比べると大きく劣る。したがって、無線ＬＡＮシステムは、伝送状況に応じて、変調方式を変更して、通信を維持する。

一方、宅内の電灯線を利用して１４Ｍｂｐｓの通信を実現する通信システムの規格であるＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０が米国のＨｏｍｅＰｌｕｇアライアンスにおいて策定され、実用化されている（Ｓｏｂｉａ Ｂａｉｇ他、Ａ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ ａｔ ｔｈｅ Ｈｅａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ ｏｆ ａｎ Ｉｎ−Ｈｏｍｅ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ Ａｐｒｉｌ２００３ ｐ４８−ｐ５３参照）。

図１２は、ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０で策定されている送受信装置９０の構成を示すブロック図である。図１２において、送受信装置９０は、送信側通信制御部９１と、複数のＱＡＭエンコーダ部９２と、ＩＦＦＴ部９３と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ：アナログフロントエンド）９４と、ＦＦＴ部９５と、複数のＱＡＭデコーダ部９６と、受信側通信制御部９７と、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部９８とを備える。

送信側通信制御部９１は、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部９８から通知されるＳＮＲ解析結果に基づいて、入力データのビット列をＱＡＭエンコーダ部９２にどのように割り当てるかを決定する。送信側通信制御部９１は、ＳＮＲ解析結果に基づいて決定した割り当て規則に従って、入力データのビット列を各ＱＡＭエンコーダ部９２に割り当てる。すなわち、送信側通信制御部９１は、ＳＮＲ解析結果に基づいて決定した割り当て規則に従って、入力データを直列／並列変換する。送信側通信制御部９１は、入力データを一時格納するバッファを有し、入力データを一時格納しておいて、外部のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）コントローラ（図示せず）から出力されるタイミングに従って、一時格納した入力データを直列／並列変換して、出力する。送信側通信制御部９１は、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部９８から通知される送達確認に従って、送信したデータが正しく受信されなかった場合、一時格納している入力データを再度送信する。

ＳＮＲ解析結果に基づいてビット割り当てを変化させる処理は、送信側の送受信装置と受信側の送受信装置とが協働して行う。具体的には、送信側の送受信装置は、テストパケットを受信側の送受信装置に送信する。これに応じて、受信側の送受信装置は、送られてきたテストパケットに基づいて、キャリア毎のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を解析する。このキャリア毎のＳＮＲがＳＮＲ解析結果として、送信側の送受信装置に返信される。送信側の送受信装置は、送られてくるＳＮＲ解析結果に基づいて、各キャリアに割り当てるビット数を決定する。以下、この一連の処理のことをトレーニングセッションと呼ぶ。

各ＱＡＭエンコーダ部９２は、送信側通信制御部９１から入力されるビット列を、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に従って、振幅値および位相値に変換して出力する。

ＩＦＦＴ部９３は、各ＱＡＭエンコーダ部９２から入力される振幅値および位相値に基づいて、逆フーリエ変換を実行し、その結果を出力する。これによって、入力データに従って変調されたＯＦＤＭ信号が出力されることとなる。当該ＯＦＤＭ信号は、ＡＦＥ９４を介して、他の送受信装置に送信されることとなる。

ＦＦＴ部９５は、ＡＦＥ９４を介して受信された他の送受信装置からのＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、キャリア毎の振幅値および位相値を出力する。

各ＱＡＭデコーダ部９６は、ＦＦＴ部９５から出力される振幅値および位相値を、ＱＡＭ方式に従ってビット列に復調して出力する。

受信側通信制御部９７は、各ＱＡＭデコーダ部９６から出力されるビット列を連続的なビット列に変換して、出力データとして出力する。すなわち、受信側通信制御部９７は、並列／直列変換して、出力データを出力する。また、受信側通信制御部９７は、トレーニングセッションの間に各ＱＡＭデコーダ部９６から出力される振幅値および位相値に基づいて、各キャリアのＳＮＲを解析する。受信側通信制御部９７は、ＳＮＲの解析結果を、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部９８を介して、送信側通信制御部９１に通知する。受信側通信制御部９７は、生成した出力データから、送信側の送受信装置から送られてきたパケットが全て正しく受信できたか否かを確認する。この確認処理を送達確認という。受信側通信制御部９７は、送達確認の結果を、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部９８を介して、送信側通信制御部９１に通知する。

図１２に示すＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０の送受信装置９０では、データ列を多数の低レートのデータに分割して、多数の互いに直交したサブキャリアに割り当てて伝送する。受信側通信制御部９７は、トレーニングセッションにおいて実行されるチャネルエスティメーションアルゴリズムを用いて、送信側より送信された特定のフレームに従って、ＳＮＲを測定する。ここで、チャネルエスティメーションアルゴリズムとは、チャネルの状態を評価して、変調速度を変化させるアルゴリズムのことをいう。従来のＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０仕様では、複数のサブキャリアの変調は、すべて同様に一つの変調パラメータを選択することによって行われていた。しかし、その後の研究において、フィードバックされたキャリア毎のＳＮＲに応じて、送信側通信制御部９１が、各キャリアに割り当てるビット数を決めるようなＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ）と呼ばれる方法を用いれば、より高速化が可能であることが分かってきた。

図１３Ａ〜図１３Ｃは、ＤＭＴの基本的な概念を説明するための図である。図１３Ａにおいて、１〜ｎまではサブキャリアを示し、横軸は周波数を示し、縦軸はサブキャリア毎の割り当てビット数、つまり速度を示す。図１３Ａでは、サブキャリアが同じ状態であることが示されている。

図１３Ｂは、受信側で解析したＳＮＲの一例を示す図である。図１３Ｂにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸はＳＮＲの大きさを示す。

図１３Ｂに示すようなＳＮＲを有する場合、送信側通信制御部９１は、図１３Ｃに示すように、ＳＮＲの高い周波数のサブキャリアには多くのビット数を割り当て、ＳＮＲが所定のしきい値（ＳＮＲスレッシュホールド）を下回るサブキャリアにはビットを割り当てないこととする。このように、送信側通信制御部９１は、ＳＮＲ解析結果に基づいて、ＱＡＭエンコーダ部９２へのビットの割り当てを制御することによって、変調方式を変更しながら、送信異常が発生しないようにして、データを送信している。

ＳＮＲの劣化の原因としては、電灯線につながる機器の状態に依存する負荷条件やノイズ、アマチュア無線や短波ラジオなどの狭帯域ノイズ、信号の減衰などがある（Ｊｏｓｅ Ａｂａｄ他 Ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ ＬＡＮ Ｕｐ ｔｏ ｔｈｅ Ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ Ａｐｒｉｌ ２００３参照）。これらの要因は、配線状況や機器の接続状態や動作状態に応じて変動するものであり、分単位で変化するものもあれば、時間単位または日単位、年単位で変化するものもある。

従来の無線ＬＡＮシステムや電灯線通信システムでは、フォールダウンアルゴリズムやチャネルエスティメーションアルゴリズム等によって、適応的に変調パラメータを切り替えていた。これによって、エラーが発生しないように、伝送速度が調節され、スループットがその時の伝送状況の中で最高となるようにしていた。

そのためのトレーニングセッションは、通信に先立って行うことが考えられる。トレーニングセッション中は、送信側から規定のパケット（テストパケット）を送信し、受信側からフィードバックのパケット（ＳＮＲ解析結果）を返送するという一連のシーケンスが必要となる。したがって、頻繁にトレーニングを行うと、オーバーヘッドが増大することとなり、伝送状況が良いときでも通信速度の低下を招く結果となる。そこで、例えば５秒周期おきにトレーニングセッションを行うなど、定期的に運用することが考えられる。しかし、伝送路状態とこの周期とは、同期していないため、周期の間に伝送路状況が変化した場合、次の周期までの間は通信が滞ることになってしまう。今の例では、最悪５秒間通信ができない状況が発生する。

そこで、定期的にトレーニングセッションを実行しつつ、伝送路状況が変化して通信状況が悪化した場合に不定期にトレーニングセッションを実行することが考えられる。

無線ＬＡＮシステムおよび電灯線通信システム共に、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）による自動再送制御が行われている。したがって、通信状況の悪化は、自動再送の回数が所定の閾値を超えたことで判断可能である。

しかし、ＡＲＱの再送回数が所定の閾値を超えた場合、パケットは未送達のまま廃棄されてしまう。

図１４は、従来の電灯線通信システムにおいて、トレーニングセッションに至るまでの動作を示すフローチャートである。以下、図１４を参照しながら、従来の電灯線通信システムにおいて、トレーニングセッションに至るまでの動作について説明する。

まず、送信側通信制御部９１は、トレーニング周期Ｔｔ０を設定する（ステップＳ９１）。上記の例では、Ｔｔ０＝５秒である。

次に、送信側通信制御部９１は、再送回数のしきい値Ｎｒ０を設定する（ステップＳ９２）。次に、送信側通信制御部９１は、再送回数のカウンタＮｒをゼロにリセットする（ステップＳ９３）。次に、送信側通信制御部９１は、トレーニング周期をカウントするタイマＴｔをゼロにリセットする（ステップＳ９４）。

次に、送信側通信制御部９１は、入力データから、送信用のパケットを生成する（ステップＳ９５）。次に、送信側通信制御部９１は、トレーニング周期をカウントするタイマＴｔがＴｔ０秒間経過したか否かを判断する（ステップＳ９６）。

Ｔｔ０秒間経過していない場合、送信側通信制御部９１は、再送回数のカウンタが再送回数のしきい値Ｎｒ０と等しくなっているか否かを判断する（ステップＳ９７）。再送回数のカウンタが再送回数のしきい値Ｎｒ０と等しくなっていない場合、送信側通信制御部９１は、送達確認の有無を判断する（ステップＳ８０）。送達確認が所定の時間までに得られない場合、送信側通信制御部９１は、ステップＳ９５で生成したパケットを再送信して、再送回数カウンタＮｒの値を一つ増大させ（ステップＳ９８）、ステップＳ９６の動作に戻る。ステップＳ８０において、送達確認を受信した場合には、送信側通信制御部９１は、ステップＳ９３の動作に戻る。一方、ステップＳ９７において、再送回数のカウンタが再送回数のしきい値Ｎｒ０と等しいと判断した場合、送信側通信制御部９１は、生成したパケットを破棄して（ステップＳ９９）、トレーニングセッションを実行して（ステップＳ９０）、ステップＳ９３の動作に戻る。

一方、ステップＳ９６において、トレーニング周期をカウントするタイマがＴｔ０秒間経過していると判断した場合、送信側通信制御部９１は、トレーニングセッションを実行して（ステップＳ９０）、ステップＳ９３の動作に戻る。

このように、従来の送受信装置では、再送回数が所定のしきい値を超える場合、パケットを廃棄して、トレーニングセッションに進んでいた。また、従来の送受信装置では、所定のトレーニング周期を経過すれば、自動的にトレーニングセッションを実行していた。

上位層のプロトコルにインターネットで用いられているＴＣＰ／ＩＰを用いている場合、下位層がデータを廃棄しても、ＴＣＰ層は、パケットの欠落を検出し、ＡＲＱによって再度データを送信させる。しかし、リアルタイムなビデオデータを伝送する場合、ＴＣＰのＡＲＱは、実時間性の妨げとなるので、使用することができない。代わりに、ＡＲＱを使用しないＵＤＰが用いられる。この場合には、下位層において廃棄したパケットは、再度取得されることはない。したがって、ビデオデータの欠落となり画面が乱れる結果となる。下位層におけるＡＲＱの再送回数のしきい値を大きくするとパケット廃棄の割合を減らすことができるが、ＴＣＰのＡＲＱと同様に、リアルタイムなビデオデータを伝送する場合には実時間性の妨げとなる。

なお、特開平６−２３２８７１号公報には、宛先無線端末からの再送要求パケットを受信した送信元無線端末が、当該再生要求パケット中の再送要求キャリア情報に基づいて、再送を行うべきビット列を判断して、再送パケットを生成し、当該再送パケットを正常受信キャリア情報から判断される通信可能なキャリア周波数を用いて、受信無線端末宛てに送信する技術が開示されている。このとき、再送するビット列が一つの場合、送信元無線端末は、通信可能なすべてのキャリア周波数を用いて並列に再送パケットを送出する。また、再送するビット列が２つの場合でかつ通信可能なキャリアが１つの場合、送信元無線端末は、これらのビット列が通信可能な１つのキャリア周波数を用いて、再送パケットを２回に別けて送出する。当該発明は、すべてのキャリアが同一の変調速度であることを前提にしており、フェージングの影響で使えないキャリアで送信したデータを別のキャリアで再送信することを可能としている。当該発明は、再送信を繰り返すことを回避するのには適用できるが、キャリア毎に伝送路状況に最適な変調を選択することにはまったく適用できない。

それゆえ、本発明の目的は、伝送路の状況に応じて最大限のスループットを確保しながら、データの欠落を防止することができる送受信装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、入力される連続データをパケット化して通信ネットワーク上の他の装置に送信すると共に、他の装置から送られてくるパケットを受信する送受信装置であって、連続データを複数のサブパケットに分割して、複数のサブパケットを連結させたパケットを構築するパケット構築部と、パケット構築部によって構築されたパケットを変調して、通信ネットワーク上の他の装置に送信する変調送信部と、所定の条件が満たされた場合、他の装置と通信して伝送路の状況を把握し、変調送信部から送信されるパケットが送信先の装置に正常に到達するように、変調送信部での変調ルールを変更するトレーニングセッション実行部と、送信したパケットに含まれるサブパケットが送信先の装置に正常に到達したか否かを確認するサブパケット送達確認部とを備え、トレーニングセッション実行部によって変調ルールが変更された場合、パケット構築部は、サブパケット送達確認部で正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築し、変調送信部は、変更された変調ルールに従って、再構築された新たなパケットを変調して送信する。

これにより、トレーニングセッションが実行されて変調ルールが変更された後、送達確認が取れていないサブパケットと連続データから生成される新たなサブパケットとが連結されて、新たなパケットとして送信されることとなる。したがって、伝送路の状況が悪化して、正常に送信できなかったサブパケットがあったとしても、当該サブパケットと新たなサブパケットとが送信されることとなるので、伝送路の状況に応じて最大限のスループットを確保しながら、データの欠落を防止することができる送受信装置が提供されることとなる。

好ましくは、サブパケット送達確認部によって、送信したパケットに含まれる一部のサブパケットが送信先の装置に正常に到達しなかったと確認された場合、パケット構築部は、サブパケット送達確認部で正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築し、変調送信部は、再構築された新たなパケットを変調して送信するとよい。

これにより、送達確認が取れなかったサブパケットを新たなサブパケットと連結して送信することとなるので、データの欠落が防止される。

たとえば、所定の条件が満たされた場合とは、変調送信部によるパケットの再送回数が所定の上限値を超えた場合のことであるとよい。

これにより、所定の回数パケットを再送したとしても送達確認がとれない状況になった場合、速やかにトレーニングセッションを実行して、変調ルールを変更して、正常にサブパケットが到達するようにすることができる。

たとえば、所定の条件が満たされた場合とは、所定のトレーニング周期が到来した場合のことであるとよい。

これにより、定期的にトレーニングセッションが実行されることとなるので、最新の伝送路の状況に応じたパケットの送信が可能となる。

好ましくは、トレーニングセッション実行部による、変調送信部での変調ルールを変更するためのトレーニングセッションの実行中、入力される連続データを蓄積しておくプリバッファをさらに備えるとよい。

これにより、トレーニングセッションの実行中においても、データが蓄積されることとなるので、データを途切れさせることなく他の装置に送信することができる。

好ましくは、プリバッファに連続データが所定のしきい値以上蓄積されている場合、伝送路に割り当てられている帯域を管理する管理装置に対して、割り当てられている帯域を広げるよう要求する帯域拡張要求部をさらに備えるとよい。

これにより、プリバッファに蓄積されているデータがいち早く他の装置に送信されることとなるので、他の装置側でデータを再生するときに欠落が生じるのを防止することができる。

たとえば、管理装置は、通信ネットワーク上の装置からの予約に応じて、各装置に対して帯域を割り当てており、帯域拡張要求部は、連続データの入力速度よりも速い帯域を設定するように、管理装置に対して予約するとよい。

これにより、広い帯域が確保されることとなるので、プリバッファに蓄積されているデータがいち早く他の装置側に送信されることとなる。

たとえば、プリバッファに連続データが所定のしきい値以上蓄積されている場合、送受信装置は、パケットの優先度を高く設定することによって、高い優先度で送信するとよい。

これにより、広い帯域が確保されることとなるので、プリバッファに蓄積されているデータがいち早く他の装置側に送信されることとなる。

好ましくは、他の装置から送られてくるデータを蓄積しておくポストバッファをさらに備え、ポストバッファに蓄積されているデータは、蓄積データ量が所定のしきい値を超えるまでは読み出し不可であり、所定のしきい値を超えれば、読み出し可能であり、トレーニングセッション実行部による、変調送信部での変調ルールを変更するためのトレーニングセッションの実行中、ポストバッファに蓄積されているデータは、前記蓄積データ量に関わらず読み出されるとよい。

これにより、伝送路状況が変化する中においても、連続するデータを途切れさせることなく、実時間性を保って他の装置側から出力することができる。

本発明の第２の局面は、送受信装置が、入力される連続データをパケット化して、通信ネットワーク上の他の装置に対して送信する方法であって、送受信装置が、連続データを複数のサブパケットに分割して、複数のサブパケットを連結させたパケットを構築するステップと、送受信装置が、構築されたパケットを変調して、通信ネットワーク上の他の装置に送信するステップと、所定の条件が満たされた場合、送受信装置が、他の装置と通信して伝送路の状況を把握し、送信されるパケットが送信先の装置に正常に到達するように、変調ルールを変更するためのトレーニングセッションを実行するステップと、送受信装置が、送信したパケットに含まれるサブパケットが送信先の装置に正常に到達したか否かを確認するステップと、トレーニングセッションの実行によって変調ルールが変更された場合、送受信装置が、正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築するステップと、送受信装置が、変更された変調ルールに従って、再構築された新たなパケットを変調して送信するステップとを備える。

本発明の第３の局面は、コンピュータ装置に、入力される連続データをパケット化させて、通信ネットワーク上の他の装置に対して送信させるプログラムであって、コンピュータ装置に、連続データを複数のサブパケットに分割させて、複数のサブパケットを連結させてパケットを構築させるステップと、コンピュータ装置に、構築されたパケットを変調させて、通信ネットワーク上の他の装置に送信させるステップと、所定の条件が満たされた場合、コンピュータ装置に、他の装置と通信させて伝送路の状況を把握させ、送信されるパケットが送信先の装置に正常に到達するように、変調ルールを変更するためのトレーニングセッションを実行させるステップと、コンピュータ装置に、送信したパケットに含まれるサブパケットが送信先の装置に正常に到達したか否かを確認させるステップと、トレーニングセッションの実行によって変調ルールが変更された場合、コンピュータ装置に、正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成されたサブパケットとを連結させて、新たなパケットを再構築させるステップと、コンピュータ装置に、変更された変調ルールに従って、再構築された新たなパケットを変調させて送信させるステップとを備える。

本発明の第４の局面は、コンピュータ装置に、入力される連続データをパケット化させて、通信ネットワーク上の他の装置に対して送信させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、プログラムは、コンピュータ装置に、連続データを複数のサブパケットに分割させて、複数のサブパケットを連結させてパケットを構築させるステップと、コンピュータ装置に、構築されたパケットを変調させて、通信ネットワーク上の他の装置に送信させるステップと、所定の条件が満たされた場合、コンピュータ装置に、他の装置と通信させて伝送路の状況を把握させ、送信されるパケットが送信先の装置に正常に到達するように、変調ルールを変更するためのトレーニングセッションを実行させるステップと、コンピュータ装置に、送信したパケットに含まれるサブパケットが送信先の装置に正常に到達したか否かを確認させるステップと、トレーニングセッションの実行によって変調ルールが変更された場合、コンピュータ装置に、正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成されたサブパケットとを連結させて、新たなパケットを再構築させるステップと、コンピュータ装置に、変更された変調ルールに従って、再構築された新たなパケットを変調させて送信させるステップとを備える。

本発明の第５の局面は、入力される連続データをパケット化して通信ネットワーク上の他の装置に送信すると共に、他の装置から送られてくるパケットを受信するための集積回路であって、連続データを複数のサブパケットに分割して、複数のサブパケットを連結させたパケットを構築するパケット構築部と、パケット構築部によって構築されたパケットを変調して、通信ネットワーク上の他の装置に送信する変調送信部と、所定の条件が満たされた場合、他の装置と通信して伝送路の状況を把握し、変調送信部から送信されるパケットが送信先の装置に正常に到達するように、変調送信部での変調ルールを変更するトレーニングセッション実行部と、送信したパケットに含まれるサブパケットが送信先の装置に正常に到達したか否かを確認するサブパケット送達確認部とを備え、トレーニングセッション実行部によって変調ルールが変更された場合、パケット構築部は、サブパケット送達確認部で正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築し、変調送信部は、変更された変調ルールに従って、再構築された新たなパケットを変調して送信する。

以上のように本発明によれば、伝送路状況が悪化した場合に悪化した状態で再送信を繰り返すことなく、すみやかにトレーニングセッションに移行することができる。さらに、送達確認の取れていないデータを変調ルールを変更して良好な状態で伝送することができる。結果、スループットの低下を抑えながらパケットの廃棄によるデータの欠落を防止することができる。特に、データが一定レートで伝送されるビデオデータであれば、欠落させることなく、ビデオデータを伝送することができる。

本発明のこれらおよび他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、通信ネットワークシステムは、電灯線を介して接続された送受信装置１００，１０１を備える。図１では、送受信装置は、二つであるとしたが、三つ以上であってもよい。

図１において、送受信装置１００，１０１は、送信側通信制御部１と、ＱＡＭエンコーダ部２と、ＩＦＦＴ部３と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ：アナログフロントエンド）４と、ＦＦＴ部５と、ＱＡＭデコーダ部６と、受信側通信制御部７と、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８と、パケット再構築機能付きプリバッファ９とを含む。

送信側通信制御部１は、トレーニングセッションの実行中、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８から通知されるＳＮＲ解析結果に基づいて、入力データのビット列をＱＡＭエンコーダ部２にどのように割り当てるかを決定する。ここで、入力データは、連続性を有する連続データである。送信側通信制御部１は、ＳＮＲ解析結果に基づいて決定した割り当て規則に従って、入力データのビット列を各ＱＡＭエンコーダ部２に割り当てる。すなわち、送信側通信制御部１は、ＳＮＲ解析結果に基づいて決定した割り当て規則に従って、入力データを直列／並列変換する。送信側通信制御部１は、パケット再構築機能付きプリバッファ９に指示して、格納している入力データを複数のサブパケットに分割させ、複数のサブパケットを一つのパケットにまとめるように構築させ、外部のＱｏＳコントローラ（図示せず）から出力されるタイミングにしたがって、当該構築されたパケットを直列／並列変換して、出力する。以下、単にパケットといった場合、複数のサブパケットが一つにまとめられたパケットのことをいう。送信側通信制御部１は、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８から通知される送達確認に従って、送信したサブパケットが正しく受信された場合、正しく受信されたサブパケットをパケット再構築機能付きプリバッファ９から削除する。送信側通信制御部１は、パケット再構築機能付きプリバッファ９に指示して、正しく受信されなかったサブパケットと入力データをサブパケット化して得られたサブパケットとを連結させて、パケットを再構築させる。

パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送信側通信制御部１からの指示に応じて、入力データを複数のサブパケットに分割し、複数のサブパケットを連結して一つのパケットを構築し、一時格納しておく。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送信側通信制御部１からの指示に応じて、送達確認が取れたサブパケットを削除する。送信側通信制御部１からの指示に応じて、送達確認が取れなかったサブパケットと入力データに基づくサブパケットとを連結して、パケットを再構築して、一時格納しておく。

各ＱＡＭエンコーダ部２は、送信側通信制御部１から入力されるビット列を、ＱＡＭ方式に従って、振幅値および位相値に変換して出力する。

ＩＦＦＴ部３は、各ＱＡＭエンコーダ部２から入力される振幅値および位相値に基づいて、逆フーリエ変換を実行し、その結果を出力する。これによって、入力データに従って変調されたＯＦＤＭ信号が出力されることとなる。当該ＯＦＤＭ信号は、ＡＦＥ４を介して、送受信装置１０１に送信されることとなる。

ＦＦＴ部５は、ＡＦＥ４を介して受信された送受信装置１０１からのＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、各キャリアの振幅値および位相値を出力する。

各ＱＡＭデコーダ部６は、ＦＦＴ部５から出力される振幅値および位相値を、ＱＡＭ方式に従ってビット列に復調して出力する。

受信側通信制御部７は、各ＱＡＭデコーダ部６から出力されるビット列を連続的なビット列に変換して、出力データとして出力する。受信側通信制御部７は、パケットに含まれる各サブパケットが正常に受信できたか否かを判断し、受信できたか否かをビットマップで表して、送達確認として、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８に渡す。これに応じて、送信側通信制御部１は、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８から通知される送達確認を、パケットを送信してきた他の送受信装置に返信する。また、受信側通信制御部７は、トレーニングセッションの間に各ＱＡＭデコーダ部６から出力される振幅値および位相値に基づいて、各キャリアのＳＮＲを解析して、ＳＮＲ解析結果を、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８に渡す。これに応じて、送信側通信制御部１は、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８から通知されるＳＮＲ解析結果を、パケットを送信してきた他の送受信装置に返信する。

ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８は、受信側通信制御部７からのＳＮＲ解析結果および送達確認を送信側通信制御部１に渡す。なお、ＳＮＲ解析結果には、自装置で生成したＳＮＲ解析結果と、他の装置から送られてきたＳＮＲ解析結果とがある。また、送達確認には、自装置で生成した送達確認と他の装置から送られてきた送達確認とがある。送信側通信制御部１は、他の装置から送られてきたＳＮＲ解析結果に基づいて、ＱＡＭエンコーダへのビット割り当てを変更する。送信側通信制御部１は、自装置で生成したＳＮＲ解析結果を他の送受信装置に送る。また、送信側通信制御部１は、他の装置から送られてきた送達確認に基づいて、パケット再構築機能付きプリバッファ９に、送信に成功したサブパケットを削除させ、送信に失敗したサブパケットと、新たな入力データから生成したサブパケットとを連結させて、パケットを再構築させる。送信側通信制御部１は、自装置で生成した送達確認を他の送受信装置に送る。

本発明の構成において、パケット再構築機能付きプリバッファ９が設けられている点が従来の電灯線通信の場合の構成と比べて異なる。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、サブパケットを複数連結して一つのパケットとして構築する。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送達確認が取れなかったサブパケットを選択して、新たな入力データから生成されるサブパケットと連結して構築したパケットを送信する連結選択再送制御機能を有する。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、少なくとも１つのパケットで伝送できる分のデータを保持可能である。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、バッファがフル状態である場合、入力側（アプリケーション等）にビジー状態を返し、それ以上の書き込みを禁止する。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送信側通信制御部１からの読み出し要求に応じて、データを出力する。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送信側通信制御部１からの更新指示があるまでは、一時記憶しているデータを消去したり、または当該データの書かれた領域を上書き可能とするなどしない。パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送達確認がとれた場合、送達確認がとれたサブパケットを削除する。１つのパケットは１つ以上のサブパケットで構成されている。誤りの検出や送達確認は、サブパケット毎に可能である。例えば入力データがＩＰデータであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームがＩ／Ｆとして入力される場合、パケット再構築機能付きプリバッファ９は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを一つのサブパケット単位とし、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームに、電灯線通信に必要なアドレス情報や再送制御に必要な誤り検出フラグ、サブパケット番号などをヘッダやフッタとして付加して、サブパケットを構成する。送達確認は、複数のサブパケットで構成されたパケットを受信した相手端末が各サブパケットのエラーの有無を検出し、エラーなく受信したサブパケット番号を一括して送信端末に返送することによって行われる。一部のサブパケットのみに対して送達確認がなされた場合には、パケット再構築機能付きプリバッファ９は、送達確認がなされたサブパケットのみを更新する。その結果、送達確認がなされなかったサブパケットは、次のパケットの送信時に再送信される。一方、前回のパケット送信で送達確認がなされたサブパケットは、再送信されない。代わりに、新たな入力データに基づくサブパケットと、送達確認されなかったサブパケットとが連結され、新たなパケットが再構築されて送信される。全サブパケットに対して送達確認がなされない場合、パケットの再構築は、行われない。

トレーニングセッションを実行した結果、変調ルール（どのＱＡＭエンコーダ部２にビットをどれだけ割り当てるか、すなわち、どのキャリアにどれだけビットを割り当てるかを示すルールのことをいう）が変更された場合、送受信装置に割り当てられている一つのパケットを送信するための時間が長短することとなる。したがって、パケット再構築機能付きプリバッファ９は、変調ルールが変更された場合、一つのパケットに含めるサブパケットの数を調整する。ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などによって、複数の送信端末が、交互にあらかじめ決められた所定のタイミングで送信を行う場合、所定の時間内にパケットを送信終了しなければ、他の端末の送信信号と衝突してしまう。したがって、一つのパケットを送信するための時間を、トレーニングセッションで決定する必要がある。トレーニングセッションの結果に対して、変調ルールが変更され伝送速度が速くなった場合、一度により多くのサブパケットを連結して送信することができるから、効率が上がる。したがって、伝送速度が速くなった場合、パケット再構築機能付きプリバッファ９は、蓄積されている新規のデータをサブパケット化して、速くなった伝送速度に見合う数のサブパケットを連結して、パケットを構築する。

図２は、送信側通信制御部１の動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照しながら、送信側通信制御部１の動作について説明する。

まず、送信側通信制御部１は、トレーニング周期Ｔｔ０を設定する（ステップＳ１０１）。なお、伝送路状況が回復している場合には、トレーニングセッションを実行することによって、伝送速度が速まり、サブパケットを再構築して送信することで、連結による高効率な伝送が可能となる。したがって、トレーニング周期を短くして頻繁にトレーニングセッションを実行すればよいように思うが、トレーニングセッションには、オーバーヘッドが必要であるため、高効率な伝送の妨げとなるので、頻繁にトレーニングセッションを行うのは極力避けるべきである。したがって、エラー訂正結果などを利用して、伝送路状況の回復を知る方法などを組み合わせて、試行のオーバーヘッドを回避しつつパケットの再構築を行うのが有効である。上記のような観点から、トレーニング周期Ｔｔ０は決定されるべきである。

次に、送信側通信制御部１は、再送回数のしきい値Ｎｒ０を設定する（ステップＳ１０２）。本発明は、伝送路状況が悪化した場合の再送を極力少なくおさえ、伝送路状況が悪化した場合、即座にトレーニングセッションを実行して、伝送路状況に適応した変調ルールに変更して、送達確認のとれていないサブパケットのデータを、トレーニングセッション後に、再構築して送信することを狙っている。したがって、ここでの再送回数のしきい値Ｎｒ０は、従来よりも少ない回数であることが好ましい。

次に、送信側通信制御部１は、再送回数カウンタＮｒ（Ｉ）をゼロにリセットする（ステップＳ１０３）。ここで、番号Ｉは、サブパケットの通し番号を示す。次に、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔをゼロにリセットする（ステップＳ１０４）。次に、送信側通信制御部１は、パケット再構築機能付きプリバッファ９に入力データをサブパケット化させて、パケットを構築させる（ステップＳ１０５）。

次に、送信側通信制御部１は、構築させたパケットを通信相手宛に送信する（ステップＳ１０６）。次に、送信側通信制御部１は、ステップＳ１０６でのパケットの送信がパケットの再送であるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。再送でない場合、送信側通信制御部１は、ステップＳ１０９の動作に進む。一方、再送である場合、送信側通信制御部１は、再送カウンタＮｒ（Ｉ）を一つ増加させる（ステップＳ１０８）。再送カウンタＮｒ（Ｉ）の増加は、サブパケット毎に行われる。

次に、送信側通信制御部１は、再送カウンタＮｒ（Ｉ）の最大値がＮｒ０と等しいか否かを判断する（ステップＳ１０９）。等しい場合、再送回数が上限に達したとして、送信側通信制御部１は、トレーニングセッションを実行して、変調ルールを変更する（ステップＳ１１５）。次に、送信側通信制御部１は、変更になった伝送速度内に最大限の数のサブパケットを送信できるように、送達確認が取れていないサブパケットと新たな入力データから生成されるサブパケットとを連結させ、新たなパケットを再構築させるようパケット再構築機能付きプリバッファ９に指示する（ステップＳ１１６）。次に、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔをゼロにリセットして（ステップＳ１１７）、全てのＩに対するＮｒ（Ｉ）をゼロにリセットして（ステップＳ１１８）、ステップＳ１０６の動作に戻る。

ステップＳ１０９において、等しくないと判断した場合、送信側通信制御部１は、送達確認が届いたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。送達確認が届いていない場合、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔがＴｔ０秒経過したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。Ｔｔ０秒経過していない場合、送信側通信制御部１は、ステップＳ１０６の動作に戻って、パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されているパケットを再送する。一方、ステップＳ１１４において、Ｔｔ０秒経過していると判断した場合、送信側通信制御部１は、ステップＳ１１５以降の動作に進み、トレーニングセッションを実行する。

ステップＳ１１０において、少なくとも一つのサブパケットについての送達確認が届いていると判断した場合、送信側通信制御部１は、送達確認が取れたサブパケットをパケット再構築機能付きプリバッファ９から削除し、送達確認が取れたサブパケットに関する再送回数カウンタＮｒ（Ｉ）をリセットする（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１１０において、サブパケットの送達確認が全てのサブパケットについて取れていなかった場合、パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されているサブパケットは一切削除されない。したがって、以下のステップＳ１１３において、新たなパケットが再構築されることなく、ステップＳ１０６において、再度同じパケットが送信される。

ステップＳ１１１の後、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔがＴｔ０秒経過したか否かを判断する。Ｔｔ０秒経過していない場合、送信側通信制御部１は、新たな入力データからサブパケットを生成して、ステップＳ１１１で削除されなかったサブパケットと連結して、新たなパケットを再構築させるようパケット再構築機能付きプリバッファ９に指示し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０６の動作に進む。一方、Ｔｔ０秒経過している場合、送信側通信制御部１は、ステップＳ１１５以降の動作に進み、トレーニングセッションを実行する。

ここで、再構築機能付きプリバッファとは、サブパケットのデータを構成する単位ごとにデータ列を順次記憶しており、送達確認のとれたサブパケットに対応するデータ列と送達確認のとれていないサブパケットに対応するデータ列とを区別することが可能なバッファメモリであり、送達確認のとれていないサブパケットに対応するデータ列と引き続いて入力されたデータとの順序付けが可能なバッファメモリである。再構築機能付きプリバッファは、パケットを構成する際には、送達確認のとれていないサブパケットに対応するデータ列を古いものから順に読み出してサブパケットを構成し、その後、引き続いて入力されたデータを古いものから順次読み出してサブパケットを構成することができる。再構築機能付きプリバッファの実装例は、サブパケットのデータを構成する単位ごとに、メモリのある連続した領域に当該データを記憶し、その領域の開始アドレスとデータ長との組あわせを順番に第１のキューに記憶していき、送信パケットを構成したサブパケットに対応するデータ領域の組み合わせは順次当該第１のキューから消去していき、送達確認の取れないサブパケットに対応するデータ領域の組み合わせを順番に第２のキューに記憶していき、次に送信パケットを構成する際には、第２のキューに格納されたデータ領域から順次サブパケットを構成していき、引き続き第１のキューに格納されたデータ領域から順次サブパケットを構成することで実現できる。

以下、第１の実施形態に係る送受信装置１００，１０１（以下代表して、送受信装置１００）の動作の流れを、図２を参照しながら、具体的に説明する。

まず、伝送路が悪化することなく通信が継続している場合の動作の流れについて説明する。この場合、送受信装置１００は、現在の伝送路の状況に適合したパケットを構築し（ステップＳ１０５）、当該パケットを送信して（ステップＳ１０６）、送達確認が届くまで（ステップＳ１１０からＳ１１４への流れ）、繰り返し当該パケットを送信する（ステップＳ１０６）。送達確認が届けば、送受信装置１００は、送達確認に基づいて、届かなかったサブパケットを認識する。伝送路が悪化することなく通信が継続していると想定しているので、ここでは、届かなかったサブパケットは存在しない。したがって、送受信装置１００は、パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されている全てのサブパケットを削除して、これらのサブパケットに対応するＮｒ（Ｉ）をリセットして（ステップＳ１１１）、新たな入力データに基づいてパケットを再構築して（ステップＳ１１３）、パケットを送信する（ステップＳ１０６）。なお、上記動作の間に、トレーニング周期が到来すれば（ステップＳ１１２，Ｓ１１４）、送受信装置１００は、トレーニングセッションを実行する（ステップＳ１１５）。

次に、伝送路が一時的に悪化した場合の動作の流れについて説明する。この場合、送受信装置１００は、現在の伝送路の状況に適合したパケットを構築し（ステップＳ１０５）、当該パケットを送信して（ステップＳ１０６）、送達確認が届くまで（ステップＳ１１０からＳ１１４への流れ）、繰り返し当該パケットを送信する（ステップＳ１０６）。ここで、その間、一時的に伝送路が悪化したとする。送達確認が届けば、送受信装置１００は、送達確認に基づいて、届かなかったパケットを認識する。伝送路が一時的に悪化したと想定しているので、ここでは、一部のサブパケットが届かなかったことになる。したがって、送受信装置１００は、パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されているサブパケットの内、正常に届いたサブパケットを削除して、これらのサブパケットに対応するＮｒ（Ｉ）をリセットして（ステップＳ１１１）、新たな入力データに基づくサブパケットと正常に届かなかったサブパケットとを連結して、新たなパケットを構築して（ステップＳ１１３）、パケットを送信する（ステップＳ１０６）。伝送路の悪化は一時的なものであると想定しているから、再度送信したパケットは、正常に受信側に届くこととなる。なお、上記動作の間に、トレーニング周期が到来すれば（ステップＳ１１２，Ｓ１１４）、送受信装置１００は、トレーニングセッションを実行する（ステップＳ１１５）。

次に、伝送路が長期に渡って継続的に悪化した場合の動作の流れについて説明する。この場合、送受信装置１００は、現在の伝送路の状況に適合したパケットを構築し（ステップＳ１０５）、当該パケットを送信して（ステップＳ１０６）、送達確認が届くまで（ステップＳ１１０からＳ１１４への流れ）、繰り返し当該パケットを送信する（ステップＳ１０６）。そうしている間に、送達確認が届く。ここでは、その間に伝送路が長期に渡って継続的に悪化したと想定しているので、送達確認では、正常に届かなかったサブパケットが指摘されていると予想される。したがって、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３，Ｓ１０６の流れにしたがって、パケットを再構築して再送信を繰り返したとしても、正常に送達できたとする確認は、ステップＳ１１０では得られないと予想される。したがって、再送カウンタＮｒ（Ｉ）が設定値Ｎｒ０に達してしまうこととなる（ステップＳ１０９からＳ１１５への流れ）。このとき、送受信装置１００は、トレーニングセッションを実行して（ステップＳ１１５）、伝送路の状況をＳＮＲ解析結果によって把握し、各ＱＡＭエンコーダ部２へのビット割り当てを変更して、パケットが正常に届くような変調ルールに変更する。このとき、伝送速度は低下されるので、一つのパケットに含まれるサブパケットの数は少なくなる。その上で、送受信装置１００は、未だ送信されていないサブパケットと入力データに基づくサブパケットとを連結して、パケットを再構築して、ステップＳ１１７，Ｓ１１８の後、当該パケットを送信する（ステップＳ１０６）。なお、上記動作の間に、トレーニング周期が到来すれば（ステップＳ１１２，Ｓ１１４）、送受信装置１００は、トレーニングセッションを実行する（ステップＳ１１５）。

このように、第１の実施形態によれば、伝送路の悪化が継続的なものである場合、送受信装置は、所定の再送回数を超えれば、送達確認がとれていないサブパケットを削除することなく、トレーニング周期が到来する前にトレーニングセッションを実行する。その上で、送受信装置は、伝送路状況に応じた最速の変調状態にしておいて、送達確認がとれていないサブパケットと新たな入力データに基づくサブパケットとを連結して、変更後の伝送速度に適合したパケットを再構築する。したがって、サブパケットは、破棄されることなく再送される。よって、データの欠落を防止することができる。また、伝送路状況に応じた最速の変調状態に適合したパケットが再構築されて送信されるので、スループットの低下も抑えることができる。

（第１の実施形態の変形）
上記第１の実施形態では、図２に示すステップＳ１１５において、トレーニングセッションを実行して、パケットの再構築を行うこととした。しかし、トレーニングセッションの実行にある程度の時間を要する場合、トレーニングセッション実行中においてもパケットを再送するようにしてもよい。図３は、トレーニングセッション実行中においてもパケットを再送する場合の送信側通信制御部１の動作を示すフローチャートである。図３において、上記第１の実施形態と同様の動作を有するステップについては、同一のステップ番号を付すこととする。以下、図３を参照しながら、第１の実施形態と異なるところを中心に説明する。

再送回数カウンタＮｒ（Ｉ）が再送回数しきい値Ｎｒ０と等しくなった場合（ステップＳ１０９）、送信側通信制御部１は、トレーニングセッションを開始する（ステップＳ２１５）。次に、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔを停止させる（ステップＳ２１６）。次に、送信側通信制御部１は、全てのＩに対する再送回数カウンタＮｒ（Ｉ）をゼロにリセットし（ステップＳ２１７）、ステップＳ２１８に進む。

送信側通信制御部１は、ステップＳ１１４およびＳ１１３の後も、ステップＳ２１８に進む。

ステップＳ２１８において、送信側通信制御部１は、トレーニングセッションが終了したか否かを判断する。具体的には、送信側通信制御部１は、通信相手側からＳＮＲ解析結果を受信し、それに基づいて、変調ルールを変更した場合、トレーニングセッションが終了したと判断する。トレーニングセッションが終了していない場合、送信側通信制御部１は、引き続き、パケットを送信する（ステップＳ１０６）。一方、トレーニングセッションが終了した場合、送信側通信制御部１は、変更になった伝送速度内で最大限の数のサブパケットが送信できるように、再送確認が取れていないサブパケットと新たな入力データから生成されるサブパケットとを連結させ、パケットを再構築させる（ステップＳ２１９）。次に、送信側通信制御部１は、トレーニング周期タイマＴｔをゼロにリセットして（ステップＳ２２０）、全てのＩに対するＮｒ（Ｉ）をゼロにリセットして（ステップＳ２２１）、パケットを送信する（ステップＳ１０６）。

このように、トレーニングセッション中においても、パケットを再送するようにしてもよい。

なお、ここではパケット再構築の方法の一つの実施形態を説明したが、再構築の方法はこれに限定されるものではない。送信側通信制御部は、再送用のバッファを利用して、そこに蓄えられたデータをもとにパケットを再構築するようにしてもよい。

なお、第１の実施形態では、変調方法として、ＱＡＭ方式を用いることとしたが、その他の変調方法であってもよい。変調方法は、例えば、ＢＰＳＫやＱＰＳＫ、ＰＡＭやＡＳＫ変調であってもよい。また、第１の実施形態では、ＦＦＴ部やＩＦＦＴ部を用いることとしたが、三角関数の代わりにＷａｖｅｌｅｔ関数を基底関数に用いたＤＷＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散ウェーブレット変換）部、ＩＤＷＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散ウェーブレット変換）部を用いても、本発明の効果は同様に得られる。図４は、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置１００ａ，１０１ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いる場合、図１に示す構成と異なり、ＱＡＭエンコーダ部２およびＱＡＭデコーダ部６の代わりに、ＰＡＭエンコーダ部２ａおよびＰＡＭデコーダ部６ａが用いられ、ＩＦＦＴ部３およびＦＦＴ部５の代わりに、ＩＤＷＴ部３ａおよびＤＷＴ部５ａが用いられる。

なお、本実施形態では、サブパケットを１Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームと仮定したが、サブパケットを１誤り符号化ブロック（リードソロモン符号化ブロックや畳み込み符号化、ターボ符号化などの訂正系列単位）と仮定してもよく、誤り訂正符号化ブロック単位で再送、再構築する場合についても同様に本発明が適用可能である。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図である。図５において、通信ネットワークシステムは、電灯線を介して接続される送受信装置２００，２０１を備える。図５では、送受信装置は、二つであるとしたが、三つ以上であってもよい。図５において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。

図５において、送受信装置２００，２０１は、送信側通信制御部１と、ＱＡＭエンコーダ部２と、ＩＦＦＴ部３と、ＡＦＥ４と、ＦＦＴ部５と、ＱＡＭデコーダ部６と、受信側通信制御部７と、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８と、パケット再構築機能付きプリバッファ９と、ポストバッファ１０とを含む。

図５に示す送受信装置２００，２０１において、ポストバッファ１０が追加されている点が、第１の実施形態と異なる。第２の実施形態で扱うデータは、ＭＰＥＧ２−ＴＳなどのリアルタイムなビデオデータやオーディオデータである。したがって、ある程度のジッタはあるものの、平均的なデータ速度は入力データ、出力データともに一定である。

図６Ａ〜図６Ｃは、第２の実施形態に係る送受信装置２００，２０１の動作を説明するための模式図である。以下、図６Ａ〜図６Ｃを用いて、第２の実施形態に係る送受信装置２００，２０１の動作を説明する。データの送信側の送受信装置（ここでは、送受信装置２００とする）は、第１の実施形態と同様に動作して、入力データに基づくパケットを構築して、受信側の送受信装置（ここでは、送受信装置２０１とする）に送信する。すなわち、パケット再構築機能付きプリバッファ９に入力されたデータは、速やかにパケット化されて電灯線に送信される。パケットに通信エラーが発生せず、送達確認が返送される環境下では、プリバッファにはデータは蓄積されない。

一方、受信側において、送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量を監視している。ポストバッファ１０には、読み出ししきい値が設定されている。送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量が読み出ししきい値を超えるか否かを判断する。送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量が読み出ししきい値を超えない場合、ポストバッファ１０に蓄積されたデータを出力しない（図６Ａ参照）。すなわち、送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量が読み出ししきい値を超えるまでは、ポストバッファ１０のデータを読み出し不可とする。

送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量が読み出ししきい値を超えた場合、ポストバッファ１０に蓄積されたデータの出力を開始する（図６Ｂ参照）。すなわち、送受信装置２０１は、ポストバッファ１０の蓄積データ量が読み出ししきい値を超えた場合、ポストバッファ１０のデータを読み出し可とする。このときの読み出し速度は、一定のビデオのレートである。この間、送信側の送受信装置２００には、同じレートでデータが入力されている。したがって、入力されたデータは速やかに電灯線を介して、受信側の送受信装置２０１に伝送される。よって、ポストバッファ１０の蓄積データ量は、平均的には一定に保たれる（図６Ｂ参照）。

ここで、伝送路の状況が変化して、トレーニングセッションが実行されたとする。トレーニングセッション実行中は、送信側から受信側への伝送が中断する。したがって、送受信装置２００のパケット再構築機能付きプリバッファ９は、一定のレートで入力されるデータを蓄積していく（図６Ｃ参照）。しかし、ポストバッファ１０にはデータが蓄積されているので、送受信装置２０１は、トレーニングセッションの実行中であっても、ポストバッファ１０に蓄積されているデータを一定のレートで読み出す。

このように、第２の実施形態によれば、伝送路状況が変化して、トレーニングセッションが実行中であっても、ポストバッファに蓄積されたデータが出力されることとなるので、送受信装置は、連続するデータを途切れさせることなく実時間性を保って出力することができる。

なお、パケット再構築機能付きプリバッファ９は、第１の実施形態と異なり、伝送が中断している間にパケット再構築機能付きプリバッファ９に入力されたデータを蓄積する必要がある。このため、パケット再構築機能付きプリバッファ９には、第１の実施形態よりも大きな容量が必要となる。

なお、第２の実施形態では、変調方法として、ＱＡＭ方式を用いることとしたが、その他の変調方法であってもよい。変調方法は、例えば、ＢＰＳＫやＱＰＳＫ、ＰＡＭやＡＳＫ変調であってもよい。また、第２の実施形態では、ＦＦＴ部やＩＦＦＴ部を用いることとしたが、三角関数の代わりにＷａｖｅｌｅｔ関数を基底関数に用いたＤＷＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散ウェーブレット変換）部、ＩＤＷＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散ウェーブレット変換）部を用いても、本発明の効果は同様に得られる。図７は、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置２００ａ，２０１ａの構成を示すブロック図である。図７に示すように、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いる場合、図５に示す構成とは異なり、ＱＡＭエンコーダ部２およびＱＡＭデコーダ部６の代わりに、ＰＡＭエンコーダ部２ａおよびＰＡＭデコーダ部６ａが用いられ、ＩＦＦＴ部３およびＦＦＴ部５の代わりに、ＩＤＷＴ部３ａおよびＤＷＴ部５ａが用いられる。

（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図である。図８において、通信ネットワークシステムは、電灯線を介して接続される送受信装置３００，３０１を備える。図８では、送受信装置は、二つであるとしたが、三つ以上であってもよい。図８において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。

図８において、送受信装置３００，３０１は、送信側通信制御部１ｂと、ＱＡＭエンコーダ部２と、ＩＦＦＴ部３と、ＡＦＥ４と、ＦＦＴ部５と、ＱＡＭデコーダ部６と、受信側通信制御部７と、ＳＮＲ解析結果／送達確認通知部８と、パケット再構築機能付きプリバッファ９と、ポストバッファ１０とを含む。

図８に示す送受信装置３００，３０１において、送信側通信制御部１ｂの動作が第２の実施形態と異なる。送信側通信制御部１ｂは、帯域保証型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルに対応している。帯域保証型のＭＡＣ層プロトコルとは、無線や電灯線等の共通の媒体（同じ無線チャネルや同じ電灯線等）を複数の端末装置が時間を分割して使用する形態において、特定の端末同士の通信に対して一定の通信速度を保証するプロトコルのことである。具体的には、ＱｏＳコントローラ等の帯域管理装置（図示せず）が存在し、各送受信装置は、当該帯域管理装置に対して、帯域の割り当てを予約する。当該帯域管理装置は、帯域管理装置に帯域の割り当てを予約した送受信装置に対して、単位時間当たりの予約速度に見合った送信権を与える。各送受信装置は、送信権が与えられれば、予約速度に応じた期間だけデータを送出する。これによって、複数の送受信装置が、共通の媒体を時間分割して利用することができる。

図９Ａおよび図９Ｂは、第３の実施形態に係る送受信装置３００，３０１の動作を説明するための模式図である。以下、図９Ａおよび図９Ｂを用いて、第３の実施形態に係る送受信装置３００，３０１の動作について説明する。

図９Ａは、トレーニングセッションを実行して伝送路の状態に変調パラメータを適合させたときのパケット再構築機能付きプリバッファ９およびポストバッファ１０のデータ蓄積状態を示す図である。すなわち、図９Ａは、図６Ｃのその後の状態を示している。図９Ａでは、受信側のポストバッファ１０に蓄積されていたデータは、トレーニングセッションの間に、ほとんどが読み出され、送信側のパケット再構築機能付きプリバッファ９には、トレーニングセッションの間に入力データが蓄積された様子が示されている。パケット再構築機能付きプリバッファ９には、高速読み出ししきい値が設定されている。

送信側通信制御部１ｂは、パケット再構築機能付きプリバッファ９の蓄積データ量と高速読み出ししきい値とを比較する。図９Ａに示す例では、蓄積データ量が高速読み出し閾値を超えている。このとき、送信側通信制御部１ｂは、連続データの一例であるビデオデータの入力速度よりも速い帯域を設定するように、帯域管理装置に要求する。すなわち、送信側通信制御部１ｂは、パケット再構築機能付きプリバッファ９に蓄積されているデータが所定の高速読み出ししきい値以上である場合、伝送路に割り当てられている帯域を管理する帯域管理装置に対して、割り当てられている帯域を広げるように要求する帯域拡張要求部を有する。これによって、パケット再構築機能付きプリバッファ９に蓄積されたデータは、できるだけ早くに受信側のポストバッファ１０に伝送されることとなる。ここで、予約される帯域は、他の送受信装置の通信量によって制限される確保可能な帯域の上限値である。このような帯域を確保することによって、できるだけ速くデータを転送することができる。

パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されていたデータがポストバッファ１０に転送されれば、図９Ｂに示すように、パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されているデータが空になる。パケット再構築機能付きプリバッファ９に格納されているデータが空になれば、送信側通信制御部１ｂは、ビデオデータを読み出し始めた初期状態に割り当てられた帯域に、すなわちビデオデータのレートと同じ帯域に戻るように帯域管理装置に予約する。

このように、第３の実施形態によれば、伝送路状況が悪い間にプリバッファに蓄積された連続データを速やかにポストバッファに転送するために、送信側の送受信装置は、帯域管理装置に割り当てられている帯域を増大するよう予約する。この予約が認められれば、送信側の送受信装置は、プリバッファに蓄積されている連続データを受信側の送受信装置のポストバッファに転送することができる。これによって、次に伝送路の状況が悪化してポストバッファに蓄積されているデータを読み出さなければならなくなったとしても、データを欠落させることなく再生することが可能となる。また、プリバッファに空き領域を確保しておくことも可能となる。

なお、第３の実施形態では、送信側通信制御部１ｂが帯域保証型のＭＡＣ層プロトコルを用いることとしたが、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式による優先制御型のＭＡＣ層プロトコルを用いても、同様の効果を得ることができる。具体的には、図９Ａに示すように、プリバッファの蓄積データ量が高速読み出ししきい値を超えた場合、送信側通信制御部１ｂは、送信パケットの優先度を高く設定する。これに応じて、優先度が上がれば、送信側の送受信装置は、他の送受信装置に優先して、プリバッファに格納されているデータを送信することができるので、プリバッファに格納されているデータを高速で伝送することが可能となる。

なお、データの高速伝送は、プリバッファに蓄積データがある場合になされる。プリバッファにデータが蓄積されていない場合、仮により広帯域の予約がされていたり、より高優先度なレベルが設定されていても、伝送するデータが存在しないので、送受信装置は、高速にデータを伝送することはない。つまり、プリバッファの蓄積データ量で予約帯域を切り替えたり、優先レベルを切り替えたりするのではなく、予めビデオのデータレートより高い帯域を予約するか、高い優先レベルを設定しておけば、送受信装置は、プリバッファにデータが蓄積したときに、データを高速に伝送することが可能となる。

なお、第３の実施形態では、変調方法として、ＱＡＭ方式を用いることとしたが、その他の変調方法であってもよい。変調方法は、例えば、ＢＰＳＫやＱＰＳＫ、ＰＡＭやＡＳＫ変調であってもよい。また、第３の実施形態では、ＦＦＴ部やＩＦＦＴ部を用いることとしたが、三角関数の代わりにＷａｖｅｌｅｔ関数を基底関数に用いたＤＷＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散ウェーブレット変換）部、ＩＤＷＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散ウェーブレット変換）部を用いても、本発明の効果は同様に得られる。図１０は、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置３００ａ，３０１ａの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いる場合、図８に示す構成とは異なり、ＱＡＭエンコーダ部２およびＱＡＭデコーダ部６の代わりに、ＰＡＭエンコーダ部２ａおよびＰＡＭデコーダ部６ａが用いられ、ＩＦＦＴ部３およびＦＦＴ部５の代わりに、ＩＤＷＴ部３ａおよびＤＷＴ部５ａが用いられる。

なお、上述の各実施形態は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述の処理手順をＣＰＵに実行させることができるプログラムを、ＣＰＵに実行させることによっても実現できる。この場合、当該プログラムは、記録媒体を介して記憶装置内に格納された上で実行されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。ここでの記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリカード等の記録媒体をいう。また、ここでいう記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

なお、図１，４，５，７，８，１０に示した各機能ブロックは、集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。これらの機能ブロックは、１チップ化されていてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されていてもよい。ここでは、ＬＳＩといったが、集積度の違いによっては、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと称呼されることもある。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで集積回路化を行ってもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを用いてもよい。さらには、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能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

以下に、上記各実施形態を実際のネットワークシステムに応用した例について説明する。図１１は、本発明の送受信装置を高速電灯線伝送に適用したときのシステム全体の構成を示す図である。図１１に示すように、本発明の送受信装置は、デジタルテレビ（ＤＴＶ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＤＶＤレコーダ等のマルチメディア機器と電灯線との間のインターフェイスを提供する。マルチメディア機器と本発明の送受信装置との間は、ＩＥＥＥ１３９４のインターフェイスであったり、ＵＳＢインターフェイスであったり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェイスであったりする。このような構成によって、電灯線を媒体としたマルチメディアデータ等のデジタルデータを高速伝送する通信ネットワークシステムが構成されることとなる。この結果、従来の有線ＬＡＮのようにネットワークケーブルを新たに敷設するこのなく、家庭、オフィス等に既に設置されている電灯線をそのままネットワーク回線として使用することができる。したがって、コスト面、設置の容易性の面から、その利便性は、極めて大きい。

図１１に示した実施形態では、本発明の送受信装置は、既存のマルチメディア機器の信号インターフェイスを電灯線通信のインターフェイスに変換するアダプタとしての役割を果たしているが、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、ホームサーバシステムなどのマルチメディア機器に本発明の送受信装置が内蔵されていてもよい。これにより、マルチメディア機器の電源コードを介して、機器間のデータ伝送が可能となる。この場合、アダプタと電灯線とを接続する配線や、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、ＵＳＢケーブル、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルが不要となり、配線が簡略化されることとなる。

また、電灯線を用いた通信ネットワークシステムは、ルータおよび／またはハブを介して、インターネットや、無線ＬＡＮ、従来の有線ケーブルのＬＡＮに接続することができるので、本発明の通信ネットワークシステムを用いたＬＡＮシステムの拡張にも何らの問題も生じない。

また、電灯線伝送により電灯線を介して流される通信データは、電灯線に直接接続して傍受される以外は、無線ＬＡＮで問題となる傍受によるデータ漏洩の問題の対象とならない。したがって、電灯線伝送方式は、セキュリティの面からも効果を有する。もちろん、電灯線を流れるデータは、たとえば、ＩＰプロトコルにおけるＩＰＳｅｃや、コンテンツ自身の暗号化、その他のＤＲＭ方式等で保護されていてもよい。

このように、上記のコンテンツ暗号化による著作権保護機能や、本発明の効果であるパケット廃棄によるデータ欠落防止機能を含めたＱｏＳ機能を実現することによって、電灯線を用いた高品質なＡＶコンテンツの伝送が可能となる。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係る送受信装置は、伝送路の状況に応じて最大限のスループットを確保しながら、データの欠落を防止することができ、電灯線通信や無線ＬＡＮ通信等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図 送信側通信制御部１の動作を示すフローチャート トレーニングセッション実行中においてもパケットを再送する場合の送信側通信制御部１の動作を示すフローチャート Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置１００ａ，１０１ａの構成を示すブロック図 本発明の第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図 第２の実施形態に係る送受信装置２００，２０１の動作を説明するための模式図 第２の実施形態に係る送受信装置２００，２０１の動作を説明するための模式図 第２の実施形態に係る送受信装置２００，２０１の動作を説明するための模式図 Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置２００ａ，２０１ａの構成を示すブロック図 本発明の第３の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成および通信ネットワークシステムで用いられる送受信装置の構成を示すブロック図 第３の実施形態に係る送受信装置３００，３０１の動作を説明するための模式図 第３の実施形態に係る送受信装置３００，３０１の動作を説明するための模式図 Ｗａｖｅｌｅｔ関数を用いた場合の送受信装置３００ａ，３０１ａの構成を示すブロック図 本発明の送受信装置を高速電灯線伝送に適用したときのシステム全体の構成を示す図 ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０で策定されている送受信装置９０の構成を示すブロック図 ＤＭＴの基本的な概念を説明するための図 ＤＭＴの基本的な概念を説明するための図 ＤＭＴの基本的な概念を説明するための図 従来の電灯線通信システムにおいて、トレーニングセッションに至るまでの動作を示すフローチャート

Claims (4)

1. 管理装置が帯域を管理する通信ネットワークにおいて、所定のデータレートで入力される連続データをパケット化して受信装置に送信する送信装置であって、
   前記連続データを分割してサブパケットを生成し、複数の前記サブパケットを連結してパケットを構築するパケット構築部と、
   前記パケット構築部によって構築されたパケットを変調して前記受信装置に送信する変調送信部と、
   所定の条件が満たされた場合、前記変調送信部においてパケットの変調に用いる変調ルールを伝送路の状況に応じて変更するトレーニングセッションを実行するトレーニングセッション実行部と、
   送信したパケットに含まれる各サブパケットが前記受信装置において正しく受信されたか否かを確認するサブパケット送達確認部と、
   前記サブパケットに分割された連続データを一時的に格納し、前記サブパケット送達確認部において正しく受信されたことが確認されたサブパケットを削除するプリバッファと、
   帯域の割り当てが予約された通信に対して一定の通信速度を保証する帯域保証型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルに対応した前記管理装置に対して、前記所定のデータレートの帯域の割り当てを予約し、前記プリバッファに蓄積されているデータ量が所定の閾値よりも小さい場合は、前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てを取得し、前記プリバッファに蓄積されているデータ量が前記所定の閾値以上の場合は、割り当てられている帯域を広げるよう前記管理装置に対して要求して、前記所定のデータレートに見合った帯域に他の通信装置間の通信に使用されていない帯域を新たに追加した前記所定のデータレートよりも高いデータレートに見合った帯域の割り当てを取得し、前記プリバッファに蓄積されていたデータが空になった時点で前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てに戻すよう前記管理装置に対して要求する帯域要求部とを備え、
   前記トレーニングセッション実行部によって前記変調ルールが変更された場合、
   前記パケット構築部は、前記サブパケット送達確認部で正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと前記連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築し、
   前記変調送信部は、変更された前記変調ルールに従って、再構築された前記新たなパケットを変調して送信する、送信装置。
2. 通信ネットワークにおいて帯域を管理する、帯域の割り当てが予約された通信に対して一定の通信速度を保証する帯域保証型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルに対応した管理装置であって、
   所定のデータレートで入力される連続データをパケット化して受信装置に送信する送信装置から帯域の割り当ての要求を受信する要求受信部と、
   前記送信装置のプリバッファに蓄積されているデータ量が所定の閾値よりも小さい場合は、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域を割り当て、前記送信装置のプリバッファに蓄積されているデータ量が前記所定の閾値以上の場合は、前記送信装置からの割り当てられている帯域を広げる要求に応じて、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域に他の通信装置間の通信に使用されていない帯域を新たに追加して前記所定のデータレートよりも高いデータレートに見合った帯域を割り当て、前記送信装置のプリバッファに蓄積されていたデータの転送が完了した時点で、前記送信装置からの前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てに戻す要求に応じて、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域を割り当てる帯域割り当て部とを備えた、管理装置。
3. 管理装置が帯域を管理する通信ネットワークにおいて、送信装置が所定のデータレートで入力される連続データをパケット化して受信装置に送信する方法であって、
   前記連続データを分割してサブパケットを生成し、複数の前記サブパケットを連結してパケットを構築するステップと、
   前記構築されたパケットを変調して前記受信装置に送信するステップと、
   所定の条件が満たされた場合、前記パケットの変調に用いる変調ルールを伝送路の状況に応じて変更するトレーニングセッションを実行するステップと、
   送信したパケットに含まれる各サブパケットが前記受信装置において正しく受信されたか否かを確認するステップと、
   前記サブパケットに分割された連続データをプリバッファに一時的に格納し、正しく受信されたことが確認されたサブパケットを削除するステップと、
   帯域の割り当てが予約された通信に対して一定の通信速度を保証する帯域保証型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルに対応した前記管理装置に対して、前記所定のデータレートの帯域の割り当てを予約し、前記プリバッファに蓄積されているデータ量が所定の閾値よりも小さい場合は、前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てを取得し、前記プリバッファに蓄積されているデータ量が前記所定の閾値以上の場合は、割り当てられている帯域を広げるよう前記管理装置に対して要求して、前記所定のデータレートに見合った帯域に他の通信装置間の通信に使用されていない帯域を新たに追加した前記所定のデータレートよりも高いデータレートに見合った帯域の割り当てを取得し、前記プリバッファに蓄積されていたデータが空になった時点で前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てに戻すよう前記管理装置に対して要求するステップと、
   前記トレーニングセッションの実行によって前記変調ルールが変更された場合、
   正常に到達しなかったと確認されたサブパケットと前記連続データから新たに生成したサブパケットとを連結して、新たなパケットを再構築するステップと、
   変更された前記変調ルールに従って、再構築された前記新たなパケットを変調して送信するステップとを含む、方法。
4. 通信ネットワークにおいて、帯域の割り当てが予約された通信に対して一定の通信速度を保証する帯域保証型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルに対応した管理装置が帯域を管理する方法であって、
   所定のデータレートで入力される連続データをパケット化して受信装置に送信する送信装置から帯域の割り当ての要求を受信するステップと、
   前記送信装置のプリバッファに蓄積されているデータ量が所定の閾値よりも小さい場合は、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域を割り当て、前記送信装置のプリバッファに蓄積されているデータ量が前記所定の閾値以上の場合は、前記送信装置からの割り当てられている帯域を広げる要求に応じて、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域に他の通信装置間の通信に使用されていない帯域を新たに追加して前記所定のデータレートよりも高いデータレートに見合った帯域を割り当て、前記送信装置のプリバッファに蓄積されていたデータの転送が完了した時点で、前記送信装置からの前記所定のデータレートに見合った帯域の割り当てに戻す要求に応じて、前記送信装置に対して前記所定のデータレートに見合った帯域を割り当てるステップとを含む、方法。

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