JP4726829B2 - 電気的線路搬送通信方式 - Google Patents

Description

この発明は、固有の電気的役割を有する電気的線路にキャリアによって通信データを重畳させ通信を行う電気的線路搬送通信方式に関するものである。

従来の電力線搬送通信装置においては、途切れなく継続して通信を可能とするために、伝送路である電力線のノイズ、減衰量に応じて変調速度を変え自動的に最適な伝送速度を選定する方式等が採用されている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００１−２３７９０４号公報（図１及びその説明）

電力線、一般配線等の電気的線路５の伝送特性（減衰、ノイズ、インピーダンス等）は、線種、線路長、分岐等の条件により周波数特性が様々であり、同一配線に接続される電力機器等の影響によるダイナミックに変動するため、これら周波数特性を持つ全ての線路の伝送路特性に適合する１つの方式の通信装置（モデム）で対応することには無理があるという根本的な課題があった。

また高速・広周波数帯域の電気的線路搬送通信装置を使用する用途は、例えば、アクセス系の高速インターネットや、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）電話、配電機器制御、宅内における低速・高速通信と様々であり、これら全ての適用領域に対し、１方式の通信装置（モデム）で対応することには無理があるという根本的な課題があった。

従来の高速・広周波数帯域の電気的線路搬送通信装置は、高減衰や、ノイズ変動等の伝送路特性上十分な帯域確保を行うため、周波数利用効率を上げ、高速通信を実現するための１つの変復調機能を有し、内部装置構成は、例えば図３Ａに示すＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ）モデムの例では、電力線や一般配線といった通信線とアナログインタフェース部、アナログ／ディジタル変換部、ディジタルプロセッサ、マイクロプロセッサ等から構成され、送信部においては、符号化、誤り訂正符号付加、インタリーブ、複数の変調方式、ＩＦＦＴ（Ｉｎｄｅｒｓｅ ＦＦＴ：逆フーリエ変換）、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ ：ガードインターバル）付加、受信側では、ＧＩ削除、ＦＦＴ（フーリエ変換）、デインタリーブ、復号といった処理等を行うため、高性能ＣＰＵ、高性能ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、大容量メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）とで構成する必要があり、ＣＰＵのＯＳ上で動作する初期設定、同期処理、伝送速度最適化のためのトレーニング処理等に時間を要し、通信可能となるまでの所定の時間を要するため、通信可となるまでの起動時間の高速化し、また、最低通信速度を決める変調方式は事前にＳ／Ｎに応じて決定されるため、定められた最低Ｓ／Ｎ以下での変調方式の選択や、広帯域を常に安定して確保するような通信品質への適応に限界があるという課題があった。

一方、低速・狭周波数帯域の電気的線路搬送通信装置は、例えばＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のような、ＯＦＤＭ通信装置と比較すると、簡素化したハードウェア構成で実現可能であり、モデムの通信開始までの起動時間も短く、低Ｓ／Ｎで通信が可能となるといった利点はあるが、低速しか実現できないといった通信速度での限界があるという課題があった。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、各種伝送路やアプリケーションに対応可能とする電気的線路搬送通信方式を得ることを目的とするものである。

この発明に係る電気的線路搬送通信方式は、それぞれ異なる周波数軸上のキャリアにより異なるプロトコル上で変復調を行う複数のモデムを有する複数の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置により、固有の電気的役割を有する電気的線路にキャリアによって通信データを重畳させ通信を行う電気的線路搬送通信方式であって、
前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置の前記各モデムは、受信したキャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に基づいて通信するキャリアの周波数をキャリアのＳ／Ｎ比が良くなる方向に変更する周波数変更手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に応じて変調方式を変更する適応変調手段とを備え、
前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置は、前記プロトコルの異なる複数のモデムをそれぞれの前記Ｓ／Ｎ測定手段で測定したＳ／Ｎ比に基づいて切替えるプロトコル切替え手段と、外部インタフェース部とを備え、
前記外部インタフェース部は、前記プロトコル切り替え手段とそれぞれの前記モデムと接続され、外部装置との送受信データを前記プロトコル切替え手段を介して前記各モデムと送受信するものである。

この発明は、それぞれ異なる周波数軸上のキャリアにより異なるプロトコル上で変復調を行う複数のモデムを有する複数の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置により、固有の電気的役割を有する電気的線路にキャリアによって通信データを重畳させ通信を行う電気的線路搬送通信方式であって、
前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置の前記各モデムは、受信したキャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に基づいて通信するキャリアの周波数をキャリアのＳ／Ｎ比が良くなる方向に変更する周波数変更手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に応じて変調方式を変更する適応変調手段とを備え、
前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置は、前記プロトコルの異なる複数のモデムをそれぞれの前記Ｓ／Ｎ測定手段で測定したＳ／Ｎ比に基づいて切替えるプロトコル切替え手段と、外部インタフェース部とを備え、
前記外部インタフェース部は、前記プロトコル切り替え手段とそれぞれの前記モデムと接続され、外部装置との送受信データを前記プロトコル切替え手段を介して前記各モデムと送受信するので、各種伝送路やアプリケーションに対応可能とする電気的線路搬送通信方式を得る効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１、図２、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ〜図４Ｃ、図５〜図９により、１．本実施形態の構成、２．本実施の形態の機能、３．本実施の形態の動作の順に説明する。

なお、図１は複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の構成例を示すブロック図、図２は複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の構成例（狭帯域・低速だが、低Ｓ／Ｎでも通信が可能となるようなロバストな方式のプロトコルと広帯域、高Ｓ／Ｎを要するが高速な通信を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの構成の一例）を示すブロック図、図３ＡはプロトコルＡを実装したモデム（電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、広帯域、高速、高周波数効率を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの機能構成の一例）を示すブロック図、図３ＢはプロトコルＢを実装したモデム（電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、広帯域、高速、高周波数効率を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの機能構成の一例）を示すブロック図、図３Ｃはプロトコル切替手段の事例を示すブロック図、図３Ｄはハイブリッド通信装置における外部装置間通信フレームのフレーム構造の事例を示す図、図４ＡはプロトコルＡを実装したモデム（高速）の動作（図３Ａに示すＯＦＤＭモデムの通信開始までのシーケンス例）をフローチャートで例示する図、図４ＢはプロトコルＢを実装したモデム（高速）の動作（図３Ｂに示すＦＳＫモデムの通信開始までのシーケンス例）をフローチャートで例示する図、図４ＣはプロトコルＡ，プロトコルＢの起動シーケンスの事例を示す図、図５は電源線もしくは一般配線の減衰の周波数特性の一例を示す図、図６は２つのプロトコルのモデムの占有周波数帯域のディフォルトでの設定帯域の例を示す図、図７は外部装置のアプリケーションの要求する通信速度、通信品質例の例を示す図、図８は電源立ち上げ、もしくはリセット時からの、最適帯域割り当てまでの動作をフローチャートで例示する図、図９は電気的線路搬送ハイブリッド通信装置を電気的線路に複数接続した場合の概略ブロック図である。

１．本実施形態の構成

図１において、通信装置１と、電力系統の電力線、一般配線（ビルや家庭内の配線、通信線、放送線等）など固有の電気的役割を有する電気的線路５とを、結合回路（結合器あるいは結合装置ともいう）８で信号結合し、通信装置１の出力である通信データを、キャリヤ（搬送波）を使って、結合回路８を介して電気的線路５に乗せ、また、電気的線路５で搬送されている通信データを結合回路８を介して通信装置１にて入力する。

通信装置１は、プロトコルＡを実装するプロトコルＡモデム部２、プロトコルＢを実装するプロトコルＢモデム部４、及びプロトコルをプロトコルＡからプロトコルＢに切り替えると共にプロトコルＢからプロトコルＡに切り替えるプロトコル切り替え手段３を備えている。

前述のように、プロトコルＡを実装するプロトコルＡモデム部２、プロトコルＢを実装するプロトコルＢモデム部４、及びプロトコルをプロトコルＡからプロトコルＢに或いはプロトコルＢからプロトコルＡに切り替えるプロトコル切り替え手段３を備え、電気的線路５を通信媒体として通信を行う通信装置１は、本実施の形態１及び本実施の形態１以降の各実施の形態では、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置と呼称する。

尚、ここでプロトコルとは、物理層、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含めて定義する。

プロトコルＡを実装するプロトコルＡモデム部２は、電気的線路５との結合回路２１、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）コンバータ２２、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータ２３、ディジタルシグナルプロセッサ２４、ディジタル部を制御するＣＰＵ２５、及びメモリ２６を備えている。

ディジタルシグナルプロセッサ２４は、変復調信号処理と通信制御を行っており、キャリアのＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）比を測定するＳ／Ｎ比測定手段２７と、Ｓ／Ｎ比測定手段２７によるＳ／Ｎ比測定結果に応じて変調方式を変更する適応変調手段２８と、使用周波数を変更する周波数変更手段２９とを備えている。

同様に、プロトコルＢを実装するプロトコルＢモデム部４は、電気的線路５との結合回路４１、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）コンバータ４２、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータ４３、ディジタルシグナルプロセッサ４４、ディジタル部を制御するＣＰＵ４５、及びメモリ４６を備えている。

ディジタルシグナルプロセッサ４４では、変復調信号処理と通信制御を行っており、キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段４７と、Ｓ／Ｎ比測定手段４７によるＳ／Ｎ比測定結果に応じて変調方式を変更する適応変調手段４８と、使用周波数を変更する周波数変更手段４９とを備えている。

プロトコル切替え手段３は、プロトコルＡモデム部２とプロトコルＢモデム部４を、それぞれのＳ／Ｎ測定手段で測定したＳ／Ｎ比値及び外部インタフェース部６からの指示に従って切替える機能を備える。

外部インタフェース部６は、外部装置（図示省略）とのデータインタフェース部である。この外部インタフェース部６は、例えばイーサネット（登録商標）インタフェースやシリアルインタフェースといった一般的な外部装置とのインタフェースを示し、プロトコル切り替え手段３とそれぞれのプロトコルモデム２，４と接続され、外部装置との送受信データや制御データをプロトコル切替え手段３を介して、各プロトコルのモデム２，４と送受信する機能を有する。

前述のプロトコル切替え手段３の内部構成を、図３Ｃに示す。
図３Ｃにおいて、プロトコル切替え手段３は、外部インタフェース６と接続される送受信バッファ３１と、送受信バッファ３１のあふれ・残容量・バッファ増減量の変化を監視する送受信バッファ残容量／増減量監視機能部３２、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデム４の通信帯域を監視する通信帯域監視部３４、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデム４の最適周波数を選択する最適周波数選択部３５、最適周波数選択部３５が選定した最適周波数や、通信帯域監視部３４がモニタする制御情報に従って、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデムの通信周波数、通信速度、通信時間を切り替えるプロトコル切り替え指示部３３を有する。

電気的線路５には、複数の本発明の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１〜１ｎが結合装置８〜８ｎを介して接続され、図１は、それら複数の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置のうちの１台の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１のみ内部構成を示したものであり、他の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置〜１ｎも電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１と同一構成同一機能とする。（図９を参照）
なお、図９に例示するように、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置が複数の場合、例えばその一つがマスター、他がスレーブとなる場合があるが、その場合、マスターとスレーブとの台数比は１：１であっても１：Ｎであってもよく、アクセス方式に本実施の形態の本質は影響されない。

２．本実施の形態の機能

図１に示す電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、プロトコルＡモデム部２及びプロトコルＢモデム部４を有する。

図１におけるプロトコルＡモデム部２は、例えば、高速（例えば数１００Ｍｂｐｓの物理速度）・広帯域（例えば数１０ＭＨｚ帯域）の通信性能を実現するプロトコル（ハードウェアあるいはソフトウェア及び、双方を含む）を実装し、ディジタルシグナルプロセッサ２４の内部構成は、例えば、図３Ａに示すような広帯域、高周波数効率の変復調方式により高速な通信を実現するＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）モデム２００のディジタル部の機能は、演算性能の高いＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）や高速ＣＰＵで構成される。これは一例であって、他の変調方式であってもよい。ＤＳＰを使用する方式は実装の一例であってＣＰＵでもハードウェアとの混在でも実現可能である。

図１におけるプロトコルＢモデム部４は、例えば、低速・低周波数利用効率だが、変復調構成を簡易的に実現でき、同期引き込み時間の高速化、装置起動時間を短縮化が可能となるような方式のプロトコルとを実装したモデムとする。図２に本プロトコルＢモデム部４の構成例を示す。図３Ｂにその１つであるＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）モデム３００の構成例を示す。これは、一例であって、他の変調方式であってもよい。

図３Ａは広帯域、高周波数利用効率、高Ｓ／Ｎを要するが高速な通信を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの一例であるが、図３Ａにおいて、ＯＦＤＭモデム２００の送信部２１０は、ベースバンドのデータを入力とし、通信速度、誤り率、周波数利用効率等を向上するための機能として、伝送路上のバースト誤りを防止するための送信データの並びをランダム化するインターリーブ２１５、データ誤り訂正を行うためのＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：誤り訂正）２１４、変調２１３、周波数軸上のデータを時間軸上に変換するＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）２１２、マルチパス対策のＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ガードインターバル）付加２１１といった機能を有する。変調は、例えば、周波数利用効率のよい振幅・位相情報で変調を行うＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調がよく使用される。

一方、受信部２２０は、ＲＦ（無線）部から、Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタル変換）部を経て、送信部で付加したＧＩ削除２２１、時間軸上のデータを時間軸に変換するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）２２２、伝送路補正のための等化２２３、復調２２４、インターリーブにより並び変えを行ったインターリーブされたデータを元のデータに変換するデインタリーブ２２５等といった機能を有する。これらの機能実現のためには、各種のディジタル信号処理が必要であり、ディジタル・シグナル・プロセッサ、ＣＰＵ、メモリといった構成が必要となる。

図１において、プロトコルＡ及びプロトコルＢ実現するモデム部は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）及びＣＰＵで構成される構成だが、プロトコルＢモデム部４は、他の回路構成であってもよい。

尚、図１は、プロトコルＡ及びプロトコルＢの２つのモデムを実装する構成を示したが、２つ以上の複数のモデムで構成されてもよい。

図１、図２における外部インタフェース部６は、外部装置とのデータインタフェース部を示す。これは例えばイーサネット（登録商標）インタフェースやシリアルインタフェースといった一般的な外部装置とのインタフェースを示し、プロトコル切り替え手段３とそれぞれのプロトコルモデムと接続され、外部装置との送受信データや制御データをプロトコル切替え手段３を介して、各プロトコルのモデムと送受信する機能を有する。

図３Ａ及び図３Ｂに、プロトコルＡモデム２とプロトコルＢモデム４の例を示したが、これは一例であって、キャリア周波数を変更できる手段を持つ、複数のプロトコルで実現されるモデムで構成してもよい。

図５に、伝送路特性の一例として、電源線もしくは一般配線における減衰の周波数特性の概念図を示す。
一定の終端抵抗により終端された同軸ケーブルのように減衰特性はフラットではなく、周波数に依存した変動や深いノッチを持つ。このような周波数特性は、観測場所によって異なり、時間的にダイナミックに変動する。このような伝送特性に対応し、最適な周波数特性に適合し、通信性能を最大に確保し、外部装置の要求する帯域を安定して確保することがこのような伝送路に適合するモデムへの伝送路上の課題である。

図７に、上位アプリケーションの要求する通信品質の一例を示す。
例えば、本発明が対象とする、電力線や一般配線上を伝送するアプリケーションの例としては、電力線上に接続され電力線もしくはその他一般配線を使用し、配線機器制御、一般的なアクセス系の通信線として使用するインターネット、音声通信としてＶｏＩＰ通信等が代表的な例として挙げられる。
例えば、配電機器制御ではあれば、高速な起動時間が求められるが、通信速度は低速でよい。インターネットであれば、数１００ｋｂｐｓから数Ｍｂｐｓの通信速度を求められるが、起動時間は数分でもよい。ＶｏＩＰでは、通信速度は、数１００ｋｂｐｓと低速でよいが遅延時間に制約がある。

図１、図２におけるプロトコル切替え手段３は、上記に説明した（１）ダイナミックに変動する電力線／一般配線の伝送特性つまり伝送路の通信速度と、（２）ダイナミックに変動する外部装置からの要求アプリケーション帯域や変動するトラヒックを調整するのため、電力線／一般配線に特有の伝送路特性に適応し、最適通信速度、最適周波数の制御を目的とする。

３．本実施の形態の動作

＜１＞まず、＜電源投入後の起動シーケンス制御による、起動時間短縮化のための動作＞について説明する。

通信を開始するまでの起動シーケンスは、例えば、図４Ａに示すように装置の電源投入（ＳＴ１）、装置の初期化（ＣＰＵ起動、ＤＳＰ起動、メモリ初期化、通信プログラム起動）（ＳＴ２Ａ）、周波数サーチ（ＳＴ３）、選択した周波数での同期引き込み（ＳＴ４Ａ）、サブキャリアごとのトレーニング（送信電力制御、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比）測定によるビットローディング（キャリアごとの変調方式選定によるビット数割り当て）値決定、等）（ＳＴ５）、通信装置間でのビットローディング情報交換（ＳＴ６）等の過程を経てはじめて、通信が開始（ＳＴ７）されるため、通信開始までの時間を要する。

これに対し、例えば、停電時の配電系統機器制御では、数１００ｍｓ（ミリ秒）から数ｓ（秒）程度の制御時間を要求されることがあり、高速な装置起動が望まれる。

図３Ｂは、狭帯域、低通信速度で機能するモデムの一例としてのＦＳＫモデムの例であるが、送信側は、ベースバンド部からのデータを格納する送信データメモリ３０３、ディジタルデータ‘０’、‘１’を周波数に変換するための周波数周波数生成３０２、送信波形のスペクトルの帯域制限を行うための送信フィルタ３０１、受信側は、帯域制限を行う受信フィルタ３０４、周波数検出３０５，ディジタルデータ変換のための比較判定３０６等の機能を有する。

上記、ＦＳＫモデムにおいて、数１００ｋｂｐｓ程度の低速を実現する場合、装置構成は、メモリ、周波数発生器、周波数同期のためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）、送信フィルタ、受信フィルタ等、図３Ａに示すＯＦＤＭモデムと比較すると、高性能なＣＰＵ，ＤＳＰを必要とせず簡易的なハードウェアと起動シーケンスで構成可能となる。

この場合、通信を開始するまでの起動シーケンスは、例えば、図４Ｂに示すように装置の電源投入（ＳＴ１）、装置の初期化（ＣＰＵ起動、メモリ初期化）（ＳＴ２Ｂ）、ＰＬＬによる同期引き込み（ＳＴ４Ｂ）等の完了で通信を開始（ＳＴ７）することが可能であるため、電源投入から通信開始までの時間は非常に短く、例えば、停電時の配電系統機器制御への適用が実現可能である。

図４Ｃに、上述したような、電源投入から通信開始までの起動時間が異なるプロトコルＡとプロトコルＢのモデムを内蔵した本通信装置の通信開始までのタイムチャートを示す。プロトコルＢに起動時間は短く、起動時の低速通信を最初に開始する。

次に、ある帯域の通信データを受信した場合、プロトコルＡモデム部が立ち上がるため、該帯域を用いて、装置全体として帯域が確保されるように、通信帯域を調整しながら通信を行う。

ここで、前述の、プロトコル切替え手段３の内部構成と動作を、図３Ｃを用いて説明する。

プロトコル切替え手段３は、外部インタフェース６と接続される送受信バッファ３１と、送受信バッファ３１のあふれ・残容量・バッファ増減量の変化を監視する送受信バッファ残容量／増減量監視機能３２、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデム４の通信帯域を監視する通信帯域監視部３４、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデム４の最適周波数を選択する最適周波数選択３５、最適周波数選択３５が選定した最適周波数や、通信帯域監視３４がモニタする制御情報に従って、プロトコルＡモデム２及びプロトコルＢモデムの通信周波数、通信速度、通信時間を切り替えるプロトコル切り替え指示部３３を有する。

図３Ｃにおいて、通信帯域監視部３４は、常にプロトコルＡモデム部２及びプロトコルＢモデムのＳ／Ｎ測定手段２７あるいはビットエラーもしくは通信速度測定手段４７により測定された通信速度が、外部装置からの通信データの速度に合致するかどうかを監視する。

例えば、配線機器制御の場合の、配電機器の停電時からの起動シーケンスについては、配電機器制御装置が、本実施の形態の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の外部インタフェース６を介して外部装置として接続されるものとする。

停電からの復帰時において、上述したように、プロトコルＡモデム２、プロトコルＢモデム部４とも、各自独立に起動シーケンスに従って通信開始までの制御が行われる。

通信帯域監視部３４は、伝送路側の通信変動は、プロトコルＡモデム部２及びプロトコルＢモデムのＳ／Ｎ測定手段２７あるいはビットエラーもしくは通信速度測定手段４７により測定された通信速度を常にモニタする。一方、外部装置からの通信速度の判定は、例えば図３Ｄに示すように、外部装置から受信する通信フレーム中のフレーム種別データから通信速度を判断する方法や、送受信バッファ残容量／増減量監視部３２が常に送受信バッファ３１の残容量やデータの増減を監視することで行う。“伝送路の通信帯域”＞“外部装置の通信速度”であれば通信帯域を確保できる。両者を常に比較することで、通信帯域を確保可能かどうかを判定する。

キャリア周波数帯の決定については、あらかじめ初期設定により一定周波数を定められる場合と、次に述べる、最適周波数選定を行い、該情報を次回から起動時の初期設定値として使用する場合とがある。

図４Ｃにて説明したように、電源投入後、最初に起動し帯域を確保したプロトコルＢモデム部４は、通信帯域監視部３４により外部装置の要求通信速度と伝送路側の速度を監視しながら、通信を開始する。その後、プロトコルＡモデム部２が立ち上がり、より広い帯域を確保できた場合、通信データの送受信を開始する。

これにより、配電機器制御のように、通信速度の異なる通信データが時間的に差異があって通信されるような場合も、効果的に帯域を確保することが可能となる。

＜２＞次に、＜最適な周波数選択による最大帯域の確保＞について、図３Ｃを用いて説明する。

プロトコル切替え手段３は、プロトコルＡモデム部２とプロトコルＢモデム部４を、それぞれのＳ／Ｎ測定手段で測定したＳ／Ｎ比値を受信し、一方、前述したように、外部装置からの通信速度の判定は、例えば図３Ｄに示すように、外部装置から受信する通信フレーム中のフレーム種別データから通信速度を判断する方法や、送受信バッファ残容量／増減量監視部３２が常に送受信バッファ３１の残容量やデータの増減を監視することで行う。“伝送路の通信帯域”＞“外部装置の通信速度”であれば通信帯域を確保できる。両者を常に比較することで、通信帯域を確保可能かどうかを判定する。

ここで、もし、“伝送路の通信帯域”＜“外部装置の通信速度”が発生した場合の要因としては、以下が想定される。

（１）送路特性の変動（ノイズの増加によるＳ／Ｎ比の悪化、同一伝送路に接続される電力機器等によるインピーダンス低下や分岐による伝送損失の増大、マルチパスの影響等々、、）による、伝送路側のＳ／Ｎ比の悪化による、通信帯域の低下により、外部装置の通信速度。
（２）外部装置から、アプリケーションがより広帯域（より高速な通信速度）を要求する通信データを受信した。
（３）外部装置の通信トラヒックが増大し（通信台数増等）、バッファあふれ等が発生し通信帯域を確保できなくなった。

上記に対し、電力線の特性を考慮すると、（１）に記したような伝送特性変動の要因が大きい。本発明は、Ｓ／Ｎを確保できる周波数帯を探し、最低通信帯域が得られると推定した周波数帯域に、プロトコルＡ、Ｂの帯域割り当てを行うものである。

図８に、電源立ち上げ、もしくはリセット時からの、最適帯域割り当てまでのフローチャートを示す。

各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムは、初期設定された周波数を検索し（ＳＴ８１Ａ）（ＳＴ８１Ｂ）、周波数設定（ＳＴ８２Ａ）（ＳＴ８２Ｂ）を行う。この周波数により各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムは、同期制御を開始する（ＳＴ８３Ａ）（ＳＴ８３Ｂ）。

次いで各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムは、Ｓ／Ｎ比を測定し（ＳＴ８４Ａ）（ＳＴ８４Ｂ）する。
Ｓ／Ｎ比測定機能であるＳＴ８４Ａ，ＳＴ８４Ｂは、Ｓ／Ｎ比（信号電力対雑音電力比）を測定する機能であるが、受信信号電力から雑音電力を差し引くアルゴリズムにより求められる。

次いで、ＳＴ８５Ａ，ＳＴ８５Ｂは、各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムにおいて、前述のＳ／Ｎ比と各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムの変調方式に従って理論的に求められるキャリア当たりのビット数とキャリア周波数等から通信速度を計算することで通信速度推定を行う。

通信速度すなわち各キャリアに対応して割り当てられるビット数は、各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムにおいて各変調方式に従いＳ／Ｎ比に応じて決定されるので、各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムにおいて、各々のモデムのＳ／Ｎ比情報を、予め内部に設定されている閾値と比較することにより、Ｓ／Ｎ比が良く要求通信速度を満足し外部装置の要求する通信帯域が確保できた場合、通信周波数を確定し通信を開始（ＳＴ８６Ａ）（ＳＴ８６Ｂ）する。

各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムでは、Ｓ／Ｎ比が悪ければ、伝送路状態も劣悪で、該周波数帯域にて要求通信速度を満足しないと判断することが可能である。要求帯域を満足しない場合、各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムのＳ／Ｎ比情報の相互交換を行い（ＳＴ８７）、周波数を、ある任意のアルゴリズムで順に移動させていくことにより、外部装置の要求する帯域と比較しながら、最大のＳ／Ｎ比を、ある一定時間安定して確保できる周波数帯を見つけ出す。

ＳＴ８８では、各プロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムにおいて、得られたＳ／Ｎ比値より各変調方式に従って通信速度が計算できるため通信速度（帯域）を確保できるモデム（プロトコル）を選定することで周波数使用効率を上げることが可能となる。

更に、各プロトコルのモデムは、キャリアをマスクする手段を有し、もし、各々のプロトコルモデム間で、同一使用周波数帯を割り当てる必要が生じた場合、優先度の低いモデムが、自らのキャリアをマスクし、優先度の高いモデムに対し、優先してキャリアを割り当てる機能を有する。

図６に、例えば２つのプロトコルＡ，Ｂのモデムの占有周波数帯域のディフォルトでの設定帯域の例を示す。

図５に、一例として、電源線もしくは一般配線の減衰の周波数特性の例を示す。
減衰特性はフラットではなく、周波数に依存した変動や深いノッチを持つことが多い。このような周波数特性は、観測場所によって異なり、時間的にダイナミックに変動する。このような伝送特性に対応し、最適な周波数特性に適合し、通信性能を最大に確保し、外部装置の要求する帯域を安定して確保することがこのような伝送路に適合するモデムへの課題であり、複数の通信速度、通信品質に対応する複数のプロトコルを実装するモデムを備え、周波数特性に対応し最適なモデムの変調方式を選定できる機能を実現する本実施の形態は、上述の課題を解決するものである。

＜３＞次に、外部装置側とのインタフェースとしての＜通信速度制御方法としてのフロー制御＞について、図３Ｃを用いて説明する。

プロトコル切替え手段３において、“伝送路の通信帯域”＜“外部装置の通信速度”が発生した場合の要因として、前述した以下（２）、（３）項について、本実施の形態が解決する動作について説明する。

（２）外部装置から、アプリケーションがより広帯域（より高速な通信速度）を要求する通信データを受信した。
（３）外部装置の通信トラヒックが増大し（通信台数増等）、バッファあふれ等が発生し通信帯域を確保できなくなった。

上記の２つのケースの場合、外部装置側に対し、送信データを制限する等のネゴシエーション機能が必要となる。

本動作について、以下に説明する。

搭載する送受信バッファ３１のサイズは、フレームの最大サイズ以上でかつ複数のフレームを蓄えるバッファとして備えられる。そして複数のフレームが同時に送られてきても、それらは送受信バッファ３１に貯められていて、伝送路側に帯域が確保でき、プロトコルＡモデム２、あるいはプロトコルＢモデム４への送信処理ができ次第、順次送信処理が行われる。しかし、内蔵されているメモリ容量には限りがあり、またＶｏＩＰ等での遅延を考慮した場合、最大サイズは制限され（一般的には数Ｍｂｙｔｅｓ）、同時に多くのフレームが同時に送られてきて、かつ送信処理が間に合わないと、蓄積されるフレームの容量が送受信バッファメモリ容量を超えてしまい、蓄えきれないフレームを処理できない状態となる。

このような場合は、後から来たフレームはバッファに入れられず、バッファあふれを生じ、通信が行えない状態となる輻輳が発生する。

これを解決するため、本発明では、送信側装置に対し、送信の停止を要求し、その後空きメモリ容量に一定の空きが生じた時点で送信の再開を要求するようなシーケンスを設ける。このようにデータトラヒック量を制御する。
このようなフロー制御を行うために、フロー制御を行うための専用コマンドを用意し、フロー制御専用にフレームを設ける。例えば送受信フレームは、宛先アドレスに、任意に定められた専用アドレス、専用コード、通信中断時間、等の情報を備え、送信を中断することでフロー制御を実現する。

本実施の形態１は、（１）電力線や一般配線等の電気的線路搬送通信装置を適用する種々のアプリケーション（通信速度、使用周波数、起動時間、遅延、等々）に適応するためには、１つのプロトコルの通信方式（モデム）では対応が困難であり、また、（２）各種線路での伝送特性（アクセス系、宅内、国内、国外等）に適応するためには、１つのプロトコルの通信方式（モデム）では対応が困難であるという、課題を解決するため、複数のプロトコル（物理層、ＭＡＣ層を含む）を実装した通信装置において、種々の要求アプリケーションや、種々の周波数特性をもつ伝送特性に、最適に適応する手段を有することで、各種伝送路やアプリケーションに対応可能とする装置を得ることを目的とするものである。

本実施の形態１は、前述のように、電力線及び一般配線等の電気的線路に通信データを重畳させ、該データを周波数軸上での、シングルまたは複数のキャリアにアサインして通信する電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、異なる周波数軸上のキャリアにより異なるプロトコル上で変復調を扱う複数のモデムと、各々のモデムにおいて受信したキャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と、各々のモデムが通信するキャリア周波数を変更可能する手段と、各々のモデム部で測定したＳ／Ｎ比に基づいて、最適なＳ／Ｎ比を測定し、複数のモデム部を切り替える手段と、外部インタフェース部を有する電気的線路搬送ハイブリッド通信装置である。（尚、ここでプロトコルとは、物理層、ＭＡＣ層を含めて定義する。）

本実施の形態１は、換言すれば、固有の電気的役割を有する電気的線路にキャリアによって通信データを重畳させ通信を行う電気的線路搬送通信方式において、異なる周波数のキャリアにより異なるプロトコル上で変復調を行う複数のモデムおよび各キャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段を備え、前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に基づいて各キャリアの周波数が各キャリアのＳ／Ｎ比が良くなる方向に変更されるものであり、また、前記キャリアのうち周波数が低いキャリアの前記モデムが電気的制御データのモデムとして使用されるものである。

また、本実施の形態１は、更に換言すれば、複数のプロトコルを有する複数のモデムを有し、通信条件（起動条件／周波数帯域等）により、又、伝送路特性（周波数特性）に最適となるように、プロトコルを切替えることで、高速な起動時間を要求されるプロトコルと、広範囲な通信速度を要求されるプロトコルを、周波数分割で並走することにより、起動条件や各種通信条件に対応する通信を提供でき、特に、電力線搬送通信（ＰＬＣ）で重要な課題である最適な周波数特性の選定も実現できる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図１、図１０〜図１４によって説明する。
なお、図１０はＯＦＤＭ多重方式のようなマルチキャリアモデムの各キャリアの伝送路の周波数軸における減衰特性に応じた受信レベル変動例を示す図、図１１は受信した信号のＳ／Ｎ比に応じ適応変調手段２８が割り当てを行う変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ，２５６ＱＡＭ等）におけるコンスタレーション（信号点配置）の例）を例示する図、図１２はＳ／Ｎ測定手段２７によりメモリ上に記憶される、周波数とＳ／Ｎ比のデータ構造例を示す図、図１３は実施形態２において従来の周知の部分の通信開始までの最適周波数選択までのフローチャート例を示す図、図１４はＳ／Ｎ比データを参照することによる最適周波数選定方式の例をフローチャートで示す図である。

図１において、Ｓ／Ｎ比測定手段２７は、受信した信号のＳ／Ｎ比を測定し、ディジタルシグナルプロセッサ２４，４４の、適応変調手段２８は、Ｓ／Ｎ比測定手段２７により測定された値に基づき、最大スループットを得られるようにキャリアごとに最適変調方式を割り当て通信を行うとともに、周波数に対応するＳ／Ｎ比測定結果を記憶するメモリ２６を有する。

次に、本実施の形態２の動作について、図１、図１０〜図１４を用いて説明する。

図１において、Ｓ／Ｎ比測定手段２７は、受信した信号のＳ／Ｎ比を測定し、ディジタルシグナルプロセッサ２４、４４の、適応変調手段２８は、Ｓ／Ｎ比測定手段２７により測定された値に基づき、各々のモデムがデフォルトで設定された周波数帯の中で、最大スループットを得られるようにキャリアごとに最適変調方式を割り当て通信を行うとともに、周波数に対応するＳ／Ｎ比測定結果をメモリ２６あるいは、切り替え手段３中に記憶する機能を有し、該メモリのＳ／Ｎ比値情報を、各モデムが最適周波数を選定時、該メモリを参照することにより、Ｓ／Ｎを確保できる最適周波数を検索後、周波数割り当てを行うことが可能となるため、高速に確実な通信帯域を割り当てができる。

図１０における周波数帯２は、ＯＦＤＭ多重方式のようなマルチキャリアモデムの各キャリアの伝送路の周波数軸における減衰特性に応じた受信レベル変動を示す。減衰の大きな周波数帯域のキャリアは、受信レベルが低下し、従ってＳ／Ｎ比も低下する。このＳ／Ｎ比に対応し、最適な変調方式を選択する手段が、図１における適応変調手段２８、４８である。

前述したように、Ｓ／Ｎ比が測定できれば、理論的に変調速度から通信速度が計算可能である。一例として、Ｓ／Ｎ比測定手段２７によりメモリ上に記憶される、周波数とＳ／Ｎ比のデータ構造を示す図１２に示すように、予め設定した各周波数帯域におけるＳ／Ｎ比値から、より通信速度を確保可能なＳ／Ｎ比を選定することにより、通信帯域を確保可能な良好な周波数帯域を選定することができる。

図１１に、一例として、Ｓ／Ｎ比測定手段２７は、受信した信号のＳ／Ｎ比に応じ適応変調手段２８が周波数割り当てを行う変調方式（周知のＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，２５６ＱＡＭ等）におけるコンスタレーション（信号点配置）を示す。適応変調手段２８、４４は、Ｓ／Ｎ比に応じ、信号点距離の最大値を決定する。

ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）はディジタル信号をアナログ信号に変換する変調方式の一つで、図示のように、位相のずれた複数波の組み合わせで情報を表現するものであり、一度に２値（１ビット）の情報を送受信できる。

ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）（４位相偏移変調）は、ディジタル信号をアナログ信号に変換する変調方式の一つで、図示のように、位相のずれた複数波の組み合わせで情報を表現するものであり、一度に４値（２ビット）の情報を送受信できる。

６４ＱＡＭ（６４ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）の信号点配置例については、上位３ｂｉｔをＩｃｈ、下位３ｂｉｔをＱｃｈに割り当てられ、Ｇｒａｙ符号化等が行われる。これら多値数（６４値）の異なる６つ変調方式を、キャリアごとに変えた適応変調を行う。

２５６ＱＡＭ（２５６ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）は同様にして、一度に２５６値の情報を送受信できる。

図１３に、本方式を用いない従来の場合の、通信開始までの最適周波数選択までのフローチャートを示す。最適周波数を任意の順番等で検索し、同期し通信確立後、一定期間の通信速度モニタ後要求通信速度が確立されるかどうかを確認するために、ステップＳＴ１３１〜ＳＴ１３４までの４ステップを、要求通信速度が確立するまで何度も繰り返す必要があり、時間を要する。

図１４は、本方式でのＳ／Ｎ比データを参照することによる最適周波数選定方式を示す。図１４は、ステップＳＴ１４１〜ＳＴ１４４までの４ステップを、１回だけ実行することで要求通信速度を確立することもあり、図１３の方式と比較し、周波数選択時間を短縮し、高速通信確立が実現可能となる。

本実施の形態２は、前述のように、実施の形態１の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、Ｓ／Ｎ比測定値に基づき、各々のモデムが各々設定された周波数帯の中で、最大スループットを得られるようにキャリアごとに最適変調方式を割り当てる適応変調手段を有し、測定したＳ／Ｎ比の値をメモリへ記憶し、各プロトコルモデムが周波数選択時に該メモリテーブルを参照することにより最適かつ高速に通信確立を行うものである。

本実施の形態２は、換言すれば、実施の形態１の電気的線路搬送通信方式において、スループットが大きくなる方向に前記各キャリアの周波数変更が行われるものである。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図１、図１５、図１６に基づいて説明する。
なお、図１５は図１に示す複数のプロトコルモデムを切り替える方式に関し、プロトコル切り替え手段３に、切り替え条件を設定するメモリ３１１と、切り替え手段設定手段３１２を備えることにより、Ｓ／Ｎ比以外のパラメータ（例えば、通信開始までのモデム起動時間等）に従って、複数のプロトコルの起動シーケンスに従って通信条件を判定し、最適なプロトコルを自動選定する構成の例を示す図、図１６は図１５における切り替え条件を設定するメモリ３１１への条件設定の例を示す図である。

図１に示す複数のプロトコルモデムを切り替える方式に関し、図１５に示すように、プロトコル切り替え手段３に、切り替え条件を設定するメモリ３１１と、切り替え条件設定手段３１２を備えることにより、Ｓ／Ｎ比以外のパラメータに従い、例えば、外部装置の要求条件（通信開始までのモデム起動時間、複数のプロトコルの起動シーケンスに従って通信条件を判定し、最適なプロトコルを自動選定する手段を備える。

次に、本実施の形態３の動作について、図１、図１５、図１６を用いて説明する。

図１に示す複数のプロトコルモデムを切り替える方式に関し、図１５に示すようにプロトコル切り替え手段３に、切り替え条件を設定するメモリ３１１と、切り替え手段設定手段３１２を備えることにより、Ｓ／Ｎ比以外のパラメータに従い、例えば、外部装置の要求条件（通信開始までのモデム起動時間等）、複数のプロトコルの起動シーケンスに従って通信条件を判定し、最適なプロトコルを自動選定する。

図１５における切り替え条件を設定するメモリ３１１は、例えば、各プロトコルが実現可能な、装置起動時間、変調に必要な最低Ｓ／Ｎ値、通信速度、遅延等の情報等、及び電源投入、リセット後からの起動シーケンス情報を保持する。切り替え手段設定手段３１２は、例えばプロトコルＡに実装するＣＰＵから、該メモリにデータを設定する手段を示す。

図１６は、切り替え条件を設定するメモリ３１１への条件設定の例を示す。
各プロトコルモデム毎に、装置起動時間、変調に必要な最低Ｓ／Ｎ値、通信速度、遅延等の情報を保持することができる。

上記により、本電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１を使用するケースにより、様々な制御が可能となる。本装置は、例えば、電力線上の配電機器制御や、インターネットアクセス等のブロードバンド処理、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ Ｏｖｅｒ ＩＰ）、接続される装置間におけるデータ通信等、種々の条件下で使用することが想定されるが、配電機器制御の場合は、電源起動後つまり停電後の本装置の高速起動が必須条件であり、このような場合、実施の形態１で説明したようなプロトコルＢモデムの一例であるＦＳＫモデムの場合、ハードウェア、ファームウェア構成が簡素化して実現可能であるため、プロトコルＡモデムで示すようなＯＦＤＭモデムのような高性能のＣＰＵ、ＤＳＰで構成されるモデムと比較し、起動時間も短くすることができ、要求通信条件として、起動時間が課題となる場合、あらかじめ、プロトコルＢモデムを優先して接続するように、切り替え条件設定メモリ３１に、起動シーケンスを設定することにより要求条件を満足する通信を可能とすることができる。

本実施の形態３は、前述のように、実施の形態１の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、Ｓ／Ｎ比測定値に基づき、各々のモデムが最大スループットを得られるように最適キャリアを割り当てる場合、上位アプリケーションの要求するＳ／Ｎ比以外のパラメータ（例えば、モデム起動時間等）と、各プロトコルが実現可能な性能に対応した通信条件を判定し、最適な周波数帯域を自動選定する手段を備え、複数のプロトコル選択に応用できることを可能とするものである。

本実施の形態３は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２の電気的線路搬送通信方式において、外部装置が要求する条件に応じて前記異なるプロトコルの何れかが選定されるものである。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、図１、図１７、図１８に基づいて説明する。
なお、図１７は通信されるデータ種別に従い、独立に通信されるデータを１つの帯域として処理することを可能とする構成の例を示す図、図１８は送信側のフレーム分割、フレーム再構築による受信の例を示す図である。

図１に示す複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、複数プロトコルモデム間で伝送される複数帯域のデータフレームの蓄積、積算、分割を行うため、プロトコル切り替え手段３に、図１７に示すように、データフレームの蓄積部３２１、フレーム積算部３２２、フレーム分割部３２３を有し、複数のプロトコル間で独立に送受信された通信データの種別に対し、送信側では、送信装置から送信されたデータを、蓄積し、各プロトコルモデムで確保できる帯域に分割しフレームシーケンス番号等を付与し、受信装置へ送信する。受信側では、フレームシーケンス番号等からデータを並べ直し、フレームの再構築を行い、データを受信する。以上の機能により、通信されるデータ種別に従って、ハイブリッドで扱われる通信データを１つの帯域として処理することを可能とし、全体として要求帯域を確保することを可能とする。

次に、本実施の形態４の動作について、図１、図１７、図１８を用いて説明する。

前述のように、図１に示す複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、図１７に示すように、プロトコル切り替え手段３に、データフレームの蓄積部３２１、フレーム積算部３２２、フレーム分割部３２３を有し、複数のプロトコル間で独立に送受信されたデータに対し、送信側では、送信装置から送信されたデータを、蓄積し、各プロトコルモデムで確保できる帯域に分割しフレームシーケンス番号等を付与し、受信装置へ送信する。受信側では、フレームシーケンス番号等からデータを並べ直し、フレームの再構築を行い、データを受信する。以上の機能により、マルチプロトコルで扱われる通信データを１つの帯域として処理することを可能とする。

図１８に、送信装置から送信されるデータフレームの送信側でのフレーム分割、受信側でのフレーム再構築によるデータフレームの受信装置での受信の例を示す。送信側で伝送路のＳ／Ｎの状態に応じて確保される通信帯域ごとに送信データをプロトコルＡ用，プロトコルＢ用に分割、分割されて伝送されたデータフレームを、受信側で送信装置出力データへの再構築を行うことにより、要求されるトータルトラヒックを伝送する。

図１８は、例えばイーサフレームを構成する際、例えば２つの方式のプロトコルＡモデム，プロトコルＢモデムのＰＨＹ／ＭＡＣフレームを合成することにより、全体としての通信帯域を確保する一例を示す。
図１８（ａ）では、モデムの一方に、フレーム組み立て・分離の機能を有し、各プロトコルにて最適な周波数帯域を確保したペイロード（Ａ）及びペイロード（Ｂ）を１つのイーサフレームに合成する例を示してある。
図１８（ｂ）は、２つの周波数帯域で送受信の帯域を合成し、全体として広く安定した帯域を確保する図を模式的に示してある。

以上の機能により、マルチプロトコルモデム毎に扱われる通信データを１つの帯域として処理し、要求帯域を全体として確保することを可能とする。

更に具体的には、図１８（ａ）に例示するように、プロトコルＡ対応のペイロードＡとプロトコルＢ対応のペイロードＢとを合成したペイロード（Ａ＋Ｂ）と上位レイヤヘッダとを有するデータフレームを、送信側で、プロトコルＡ対応のペイロードＡと伝送路ヘッダと上位レイヤヘッダとを有するデータフレームと、プロトコルＢ対応のペイロードＢと伝送路ヘッダと上位レイヤヘッダとを有するデータフレームとに分割し、これら分割された各データフレームを伝送路に送出し、受信側では、伝送路を介して受信された前記分割された各データフレームを、ペイロード（Ａ＋Ｂ）と上位レイヤヘッダとを有するデータフレームに再構築する。図１８（ｂ）に例示するように、プロトコルＡ，プロトコルＢ対応の送信データ（Ａ＋Ｂ Mbps）が、伝送路路上では分割された送信データ（Ａ Mbps）および送信データ（Ｂ Mbps）が伝送され、受信側では受信データ（Ａ＋Ｂ Mbps）として処理される。

本実施の形態４は、前述のように、実施の形態１の複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、複数プロトコルのモデム間で伝送される複数帯域のデータフレームの蓄積、積算、分割を行うため、データフレームの蓄積部、フレーム積算部、フレーム分割部を有し、複数のプロトコル全体として要求帯域を確保することを可能とするものである。

また、複数のプロトコル間で独立に送受信されたデータに対し、送信側では、送信装置から送信されたデータを、蓄積し、各プロトコルモデムで確保できる帯域に分割しフレームシーケンス番号等を付与し、受信装置へ送信する。受信側では、フレームシーケンス番号等からデータを並べ直し、フレームの再構築を行い、データを受信する。以上の機能により、マルチプロトコルで扱われる通信データを１つの帯域として処理することを可能とするものである。

本実施の形態４は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２の電気的線路搬送通信方式において、通信データ送信側で前記通信データが前記各モデムで確保できる周波数帯域に分割され、通信データ受信側では前記各モデムを通して得られた前記分割データを再構築するものである。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、図１、図１９、図２０に基づいて説明する。
なお、図１９は上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定し、通信品質を確保する構成の例を示す図、図２０は上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定する動作の概念を例示する図である。

図１に示す複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、上位アプリケーション（例えば、インターネットのようなデータ通信、ＶｏＩＰのような音声通信、ファイル転送のようなアプリケーション）のトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定し、通信品質を確保する目的で、図１９に例示するように、プロトコル切り替え手段３に、フレームアプリケーション判定部３３１、最適プロトコル選定部３３２、フレーム振り分け部３３３、切り替え条件設定メモリ３１１を設け、データフレーム毎のアプリケーションに最適なトラヒック条件で通信を行うことを可能とする。

なお、参考までに、データ通信、音声通信、制御の場合の最適なトラヒック条件を以下に例示する。
データ通信（インターネット（ＨＴＴＰ））（特徴：再送可、双方向通信）の場合は、
プロトコル：ＴＣＰ／ＩＰ、 最大必要帯域：数１００kbps
データ通信（ファイル転送（ＦＴＰ））（特徴：再送可、片方向通信）の場合は、
プロトコル：ＵＤＰ、 最大必要帯域：数１００kbps
音声通信（ＶｏＩＰ）（特徴：再送不可、安定した途切れない通信）の場合は、
プロトコル：ＲＴＰ、 最大必要帯域：数６４kbps等
制御（制御コマンド送受信）（特徴：起動時間最短）の場合は、
最大必要帯域：数１０kbps

次に、本実施の形態５の動作について、図１、図１９、図２０を用いて説明する。

図１に示す複数のプロトコル（例えばプロトコルＡ，Ｂ）を備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、図１９に示すように、上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定し、通信品質を確保する目的で、プロトコル切り替え手段３に、上位フレームの種別、例えばイーサパケットにおけるＴＯＳフィールド等のデータからフレームのアプリケーション種別を判定するフレームアプリケーション判定部３３１、複数プロトコルの中かアプリケーションのトラヒック種別に適応した最適なプロトコルを、切り替え条件設定メモリ３１１に記憶された各プロトコルの通信条件から選定する最適プロトコル選定部３３２、各プロトコル毎にフレームを振り分けるフレーム振り分け部３３３を設け、データフレーム毎のアプリケーションに最適なトラヒック条件で通信を行うことを可能とする。

図１９における最適プロトコル選定部３３２のアルゴリズムを以下に例示する。
（１）上位アプリケーションの種別を、各アプリケーションの情報により、以下の（ａ）
〜（ｄ）を判定する。
（ａ）起動時間制約
（ｂ）データ種別による優先制御
（ｃ）最大必要帯域（下り）
（ｄ）最大必要帯域（上り）
（２）各プロトコルのモデム自体が持つ伝送路条件と該モデムが伝送する各データ種別
の伝送条件から、最適なプロトコル、最適な帯域を選定する。
例えば、
（ｉ）データ種別が“制御通信”であり起動時間が最優先の通信条件であり、上
記（１）（ａ）項の“起動時間”が優先の場合、本条件から自動的にプロ
トコル自体が選定される。
（ii）データ種別が、ＶｏＩＰの“音声通信”で帯域としては狭帯域であるが、
通信品質として通信断等が発生する不安定な伝送路条件が許容されない場
合、Ｓ／Ｎ特性を観測し、ある一定時間安定した帯域が確保できるプロト
コルを判定する、といった判定を行う。

図２０に、本実施の形態における前述の動作の概念図を示す。即ち、図２０に例示のように、入力される制御データ（特徴は狭帯域、高速起動、低遅延）、ＶｏＩＰ音声データ（特徴は狭帯域、低遅延）、通信データ（特徴は広帯域）に対し、フレームアプリケーション判定部３３１で前記フレームアプリケーション判定を行い、最適プロトコル選定部３３２で前記最適プロトコル選定を行い、フレーム振り分け部３３３で前記各プロトコル毎にフレームを振り分け（データ振り分け）を行うことにより、データフレーム毎のアプリケーションに最適なトラヒック条件で通信を行うことを可能とする。

本実施の形態５は、前述のように、実施の形態１の複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１に、上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定し、通信品質を確保する目的で、フレームアプリケーション判定部、最適プロトコル選定部、フレーム振り分け部、切り替え条件設定メモリを設け、データフレーム毎のアプリケーションに最適なトラヒック条件で通信を行うことを可能とするものである。

本実施の形態５は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２の電気的線路搬送通信方式において、上位アプリケーションのトラヒック種別に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルが選定されるものである。

実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を、図１、図１９、図２１、図２２に基づいて説明する。
なお、図２１は周波数ホッピング方式における、キャリア周波数割り当ての概念を例示する図、図２２は周波数ホッピング方式におけるホッピングパターン例を示す図である。

図１に示す複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、実装するプロトコルとして、周波数ホッピング方式でもよい。

周波数ホッピング方式は、複数のキャリアが伝送路上のノイズにより埋もれ、Ｓ／Ｎが確保できなくなりデータを受信できなくなるような場合、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り、この手段を電気的線路搬送通信装置に備えると、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。

上記、周波数ホッピング方式を複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１に適用する場合、該周波数ホッピング方式がキャリア周波数アロケーションのパタンを決めるホッピングパタンを決定する必要があるが、本ホッピングパターンを決定する際、図１９における切り替え条件設定メモリ３１１のデータをもとに、複数のプロトコルを切り替え制御を行う手段と調整を行う機能を有し、他のプロトコルの使用する周波数帯の優先度が高い場合、ホッピングパターンから、該周波数を除外する機能を有する。

次に、本実施の形態６の動作について、図１、図２１、図２２を用いて説明する。

図１に示す、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、実装するプロトコルとして、周知の周波数ホッピング方式を適用する場合、該周波数ホッピング方式がキャリア周波数アロケーションのパタンを決めるホッピングパタンを決定する必要がある。

この際、図１９における切り替え条件設定メモリ３１１のデータをもとに、プロトコル切り替え手段３に備える切り替え条件設定メモリ３１１の条件をもとに他のプロトコルの優先度を考慮して調整を行う機能を有し、他のプロトコルの使用する周波数帯の優先度が高い場合、ホッピングパターンから、該周波数を除外する機能を有する。

図２１に、周波数ホッピング方式におけるキャリア周波数割り当ての概念図を示してあり、図示のようにキャリア周波数を、周波数１、周波数２、・・・周波数ｎと、飛び飛びに割り当てていく方式である。

図２２は、周波数ホッピング方式におけるホッピングパターン例を示し、図示のように、図２１における前記周波数１、周波数２、・・・周波数ｎを時間ｔ１、ｔ２、・・・ｔＮ単位で割り当てていく方式である。

図２２において、例えば、周波数２が他のプロトコルで優先的に使用される場合、時間ｔ２において、周波数２はホッピングパターンから除外をする。

本実施の形態６は、前述のように、実施の形態１の複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置に周波数ホッピング方式を適用する場合、該周波数ホッピング方式がキャリア周波数アロケーションのパタンを決めるホッピングパターンを決定する必要があるが、本ホッピングパターンを決定する際、図１８における切り替え条件設定メモリ３１１のデータをもとに、複数のプロトコルを切り替え制御を行う手段と調整を行う機能を有し、他のプロトコルの使用する周波数帯の優先度が高い場合、ホッピングパターンから該周波数を除外する機能を有するものである。

本実施の形態６は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２の電気的線路搬送通信方式において、周波数ホッピング方式により前記キャリアの周波数が割り当てられるものである。

実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７を、図１、図２３、図２４に基づいて説明する。
なお、図２３はＳ／Ｎ比測定手段の中に、電源周波数同期手段２７１と、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の中に電源周波数ゼロクロス判定回路２０１を設け、Ｓ／Ｎ比測定を電源周期に同期した周期で平均化を行い、より正確なＳ／Ｎ比測定を行う構成の例を示す図、図２４は電源周波数と、ゼロクロス信号の一例を示す図である。

図１に示す電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１におけるＳ／Ｎ比測定手段は、受信信号のＳ／Ｎ比を測定する。この際、Ｓ／Ｎ比の測定は、伝送路上のノイズやインピーダンス変動が時間的にダイナミックに変動するため、伝送フレームの１フレーム分のみを測定して決定せず、通常、複数フレーム分の平均化処理を行う。

特に電力線搬送の場合、電源ノイズやインピーダンス変動は、ともに電力線に接続される配電機器等からの影響をうけるため、電源周波数周期で発生されることが多い。

従って、これを考慮し、図２３において、Ｓ／Ｎ比測定手段２７の中に、電源周波数同期手段２７１と、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の中に、電源電圧のゼロクロス点毎に出力を出す電源周波数ゼロクロス判定回路２０１とを設け、電源周波数ゼロクロス判定回路２０１で検出したゼロクロス点を使ってＳ／Ｎ比測定を電源周期に同期した周期で複数回行って、その平均化を行うことで、より正確なＳ／Ｎ比測定を行うことことを目的とする。

次に、本実施の形態７の動作について、図２３、図２４を用いて説明する。

図２３において、Ｓ／Ｎ比測定手段２７は、Ｓ／Ｎ比を測定するため受信した複数フレームを平均化して判定する機能を有する。更に、Ｓ／Ｎ比測定手段２７に電源周波数同期手段２７１と、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の中に電源周波数ゼロクロス判定回路２０１を設け、電源周波数ゼロクロス判定回路２０１は、図２３に示すような５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電源周期の電圧０Ｖ点であるセロクロス地点を判定し、任意の信号をＳ／Ｎ比測定手段２７へ送信する。ゼロクロス判定回路２０１は任意に設計できるが、例えばフォトカプラやトランジスタで簡単に構成できる。

電源周波数同期手段２７１は、該ゼロクロス判定回路２０１からの信号により電源周期情報を生成する。Ｓ／Ｎ比測定手段２７は、該電源周期情報から電源周期に同期した周期で平均化を行うことで、周期性を持つノイズを平均化して考慮することで、より変動の少ない正確なＳ／Ｎ比測定を行うことができる。

図２４に、本実施の形態７の電源周波数と、ゼロクロス信号との関係の一例を示してある。

本実施の形態７は、前述のように、実施の形態１の複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、Ｓ／Ｎ比測定手段は、受信信号のＳ／Ｎ比を測定する。この際、Ｓ／Ｎ比の測定は、伝送路上のノイズやインピーダンス変動が時間的にダイナミックに変動するため、伝送フレームの１フレーム分のみを測定して決定せず、通常、複数フレームの平均化処理を行う。特に電力線搬送の場合、電源ノイズやインピーダンス変動は、ともに電力線に接続される配電機器等からの影響をうけるため、電源周波数周期で発生されることが多い。従って、これを考慮し、Ｓ／Ｎ比測定手段の中に、電源周波数同期手段２７１と、電力線及び一般配線搬送ハイブリッド通信装置１の中に電源周波数ゼロクロス判定回路２０１を設け、Ｓ／Ｎ比測定を電源周期に同期した周期で平均化を行うことで、より正確なＳ／Ｎ比測定を行うものである。

本実施の形態７は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２の電気的線路搬送通信方式において、前記Ｓ／Ｎ比測定結果が、複数フレーム分の測定Ｓ／Ｎ比を平均化して得られるものである。

実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８を、図２５、図２６、図２７、図２８に基づいて説明する。
なお、図２５は電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１が、信号結合装置５００を介して電気的線路５へ接続される構成の例を示す図、図２６はある周波数特性を信号結合装置が有する場合、使用する周波数帯に対して特性が良く効果的な信号注入効率を得られる信号結合装置を、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１のプロトコル切り替え手段３が、モデムを切り替える動作に同期して、信号注入装置を切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を有する構成を例示する図、図２７は信号注入装置Ａの、減衰特性（信号注入損失）の一例を示す図、図２８は信号注入装置Ｂの、減衰特性（信号注入損失）の一例を示す図である。

図２５に示すように、実施の形態１で説明した電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１は、固有の機能を呈するように通電されている電気的線路５に通信信号を注入するための誘導結合や容量結合などの周知の信号結合装置５００を介して電気的線路５へ接続される。

図２５は、本発明の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１における複数の、独立しかつ異なる周波数帯にて複数のプロトコルで動作するモデムが、１つの信号結合装置を介して、電気的線路５に接続する形態である。

図２６は、本発明の実施の形態８であり、ある周波数特性を信号結合装置が有する場合、使用する周波数帯に対して特性が良く効果的な信号注入効率を得られる信号結合装置を、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１のプロトコル切り替え手段３が、モデムを切り替える動作に同期して、信号注入装置を切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を有することを特徴とする。

次に、本実施の形態８の動作について、図２６、図２７、図２８を用いて説明する。

図２６は、本発明の実施形態であり、ある周波数特性を信号結合装置が有する場合、使用する周波数帯に対して特性が良く効果的な信号注入効率を得られる信号結合装置を、電電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１のプロトコル切り替え手段３が、モデムを切り替える動作に同期して、信号結合装置（信号注入装置ともいう）Ａ，Ｂを切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を有する。

図２７及び図２８に、一例として、信号結合装置Ａと信号結合装置Ｂの、減衰特性（信号注入損失）を示す。例えば、実際には、キャパシタ型の信号注入装置を用いた場合と、インダクティブ型の信号注入装置を用いた場合では、周波数特性は大きく異なる。例えば、図２７において、周波数ｆ１以下と周波数ｆ２以下の減衰特性は悪く、一定の通信性能を得るためには、用いるべきではないものとする。図２８は、周波数ｆ１以上の周波数帯において例えば注入損失が大きいことを示す。

上記の場合、１つの信号結合装置を用いただけでは、ハイブリッドモデムの動作周波数における信号注入特性を満足しないことを想定し、プロトコル切り替え手段３が、モデムを切り替える動作に同期して、信号結合装置を切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を用いて、各プロトコルの用いる周波数に対して最適な特性を持つ複数の信号注入装置を切り換えることを可能とする。

本実施の形態８では、複数の信号注入装置が、電気的線路５にあらかじめ設置されているとものとする。

本実施の形態８は、前述のように、実施の形態１の複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置において、ある周波数特性を信号結合装置が電力線及び一般配線搬送ハイブリッド通信装置と接続される場合、使用する周波数帯に対して特性が良く効果的な信号注入効率を得られる信号結合装置を、電力線及び一般配線搬送ハイブリッド通信装置１のプロトコル切り替え手段が、モデムを切り替える動作に同期して、信号注入装置を切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を有するものである。

本実施の形態８は、換言すれば、実施の形態１又は実施の形態２に記載の電気的線路搬送通信方式において、前記電気的線路に前記通信データを注入する複数の信号結合装置が、各モデムに対応して選択されるものである。

なお、図１、図２、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ〜図４Ｃ、図５〜図２８の各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

この発明の実施の形態１〜実施の形態７に共用する図で、複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、複数のプロトコルを備える電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の構成例（狭帯域・低速だが、低Ｓ／Ｎでも通信が可能となるようなロバストな方式のプロトコルと広帯域、高Ｓ／Ｎを要するが高速な通信を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの構成の一例）を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコルＡを実装したモデム（電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、広帯域、高速、高周波数効率を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの機能構成の一例）を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコルＢを実装したモデム（電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１において、広帯域、高速、高周波数効率を実現するＯＦＤＭ変復調モデムの機能構成の一例）を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコル切替手段の事例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、ハイブリッド通信装置における外部装置間通信フレームのフレーム構造の事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコルＡを実装したモデム（高速）の動作（図３Ａに示すＯＦＤＭモデムの通信開始までのシーケンス例）をフローチャートで例示する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコルＢを実装したモデム（高速）の動作（図３Ｂに示すＦＳＫモデムの通信開始までのシーケンス例）をフローチャートで例示する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、プロトコルＡ，プロトコルＢの起動シーケンスの事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、電源線もしくは一般配線の減衰の周波数特性の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、２つのプロトコルのモデムの占有周波数帯域のディフォルトでの設定帯域の例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、外部装置のアプリケーションの要求する通信速度、通信品質例の例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、電源立ち上げ、もしくはリセット時からの、最適帯域割り当てまでの動作をフローチャートで例示する図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置を電気的線路に複数接続した場合の概略ブロック図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、ＯＦＤＭ多重方式のようなマルチキャリアモデムの各キャリアの伝送路の周波数軸における減衰特性に応じた受信レベル変動例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、受信した信号のＳ／Ｎ比に応じ適応変調手段２８が割り当てを行う変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ，２５６ＱＡＭ等）におけるコンスタレーション（信号点配置）の例）を例示する図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、Ｓ／Ｎ測定手段２７によりメモリ上に記憶される、周波数とＳ／Ｎ比のデータ構造例を示す図である。 この発明の実施形態２において、従来の周知の部分の、通信開始までの最適周波数選択までのフローチャート例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、Ｓ／Ｎ比データを参照することによる最適周波数選定方式の例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、図１に示す複数のプロトコルモデムを切り替える方式に関し、プロトコル切り替え手段３に、切り替え条件を設定するメモリ３１１と、切り替え手段設定手段３１２を備えることにより、Ｓ／Ｎ比以外のパラメータ（例えば、通信開始までのモデム起動時間等）に従って、複数のプロトコルの起動シーケンスに従って通信条件を判定し、最適なプロトコルを自動選定する構成の例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、図１５における切り替え条件を設定するメモリ３１１への条件設定の例を示す図である。 この発明の実施の形態４及び実施の形態５に共用する図で、通信されるデータ種別に従い、独立に通信されるデータを１つの帯域として処理することを可能とする構成の例を示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、送信側のフレーム分割、フレーム再構築による受信の例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定し、通信品質を確保する構成の例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、上位アプリケーションのトラヒック種別（例えば、帯域幅、モデム起動時間、遅延等）に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルを選定する動作の概念を例示する図である。 この発明の実施の形態６を示す図で、周波数ホッピング方式における、キャリア周波数割り当ての概念を例示する図である。 この発明の実施の形態６を示す図で、周波数ホッピング方式におけるホッピングパターン例を示す図である。 この発明の実施の形態７を示す図で、Ｓ／Ｎ比測定手段の中に、電源周波数同期手段２７１と、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１の中に電源周波数ゼロクロス判定回路２０１を設け、Ｓ／Ｎ比測定を電源周期に同期した周期で平均化を行い、より正確なＳ／Ｎ比測定を行う構成の例を示す図である。 この発明の実施の形態７を示す図で、電源周波数と、ゼロクロス信号の一例を示す図である。 この発明の実施の形態８を示す図で、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１が、信号結合装置５００を介して電気的線路５へ接続される構成の例を示す図である。 この発明の実施の形態８を示す図で、ある周波数特性を信号結合装置が有する場合、使用する周波数帯に対して特性が良く効果的な信号注入効率を得られる信号結合装置を、電気的線路搬送ハイブリッド通信装置１のプロトコル切り替え手段３が、モデムを切り替える動作に同期して、信号注入装置を切り替えるための、信号結合装置切り替えスイッチ１００を有する構成を例示する図である。 この発明の実施の形態８を示す図で、信号注入装置Ａの、減衰特性（信号注入損失）の一例を示す図である。 この発明の実施の形態８を示す図で、信号注入装置Ｂの、減衰特性（信号注入損失）の一例を示す図である。

符号の説明

１ 電気的線路搬送ハイブリッド通信装置、
２ プロトコルＡモデム部、
３ プロトコル切替え手段、
４ プロトコルＢモデム部、
５ 電気的線路、
８ 信号結合装置、
２７，４７ Ｓ／Ｎ比測定手段。

Claims (9)

1. それぞれ異なる周波数軸上のキャリアにより異なるプロトコル上で変復調を行う複数のモデムを有する複数の電気的線路搬送ハイブリッド通信装置により、固有の電気的役割を有する電気的線路にキャリアによって通信データを重畳させ通信を行う電気的線路搬送通信方式であって、
   前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置の前記各モデムは、受信したキャリアのＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に基づいて通信するキャリアの周波数をキャリアのＳ／Ｎ比が良くなる方向に変更する周波数変更手段と前記Ｓ／Ｎ比測定手段によるＳ／Ｎ比測定結果に応じて変調方式を変更する適応変調手段とを備え、
   前記各電気的線路搬送ハイブリッド通信装置は、前記プロトコルの異なる複数のモデムをそれぞれの前記Ｓ／Ｎ測定手段で測定したＳ／Ｎ比に基づいて切替えるプロトコル切替え手段と、外部インタフェース部とを備え、
   前記外部インタフェース部は、前記プロトコル切り替え手段とそれぞれの前記モデムと接続され、外部装置との送受信データを前記プロトコル切替え手段を介して前記各モデムと送受信する
   ことを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
2. 請求項１に記載の電気的線路搬送通信方式において、前記キャリアのうち周波数が低いキャリアの前記モデムが電気的制御データのモデムとして使用されることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、スループットが大きくなる方向に前記各キャリアの周波数変更が行われることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
4. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、外部装置が要求する条件に応じて前記異なるプロトコルの何れかが選定されることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
5. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、通信データ送信側で前記通信データが前記各モデムで確保できる周波数帯域に分割され、通信データ受信側では前記各モデムを通して得られた前記分割データを再構築することを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
6. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、上位アプリケーションのトラヒック種別に応じて、複数プロトコルモデムの中で最適なプロトコルが選定されることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
7. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、周波数ホッピング方式により前記キャリアの周波数が割り当てられることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
8. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、前記Ｓ／Ｎ比測定結果が、複数フレーム分の測定Ｓ／Ｎ比を平均化して得られることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。
9. 請求項１又は請求項２に記載の電気的線路搬送通信方式において、前記電気的線路に前記通信データを注入する複数の信号結合装置が、各モデムに対応して選択されることを特徴とする電気的線路搬送通信方式。

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