JP5094004B2 - データ中継装置及びデータ中継方法 - Google Patents

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Description

本発明は、通信を行う電気機器をイーサネット（登録商標）等の通信インタフェースを介して接続可能であるとともに、電力線等を利用した伝送路と接続され、これらの電気機器と伝送路間のデータ伝送を行うデータ中継装置及びデータ中継方法に関する。
例えば家庭内等において、パーソナルコンピュータのような情報機器やテレビモニタ、録画装置、画像再生装置、ＩＰ（Internet Protocol ）電話機などのような様々な電気機器を所定の通信ネットワークを介して互いに通信可能な状態で接続することにより、複数機器間の連係動作を容易に実現可能にするシステムが提案されている。しかし、家庭内等で有線通信によりデータ通信を行う場合には、通常は伝送路として使用するケーブルやコネクタなどの配線を必要な箇所に敷設する必要があるため、通信システムを構築する際に様々な工事が必要になることがある。
一方、家庭内等ではほとんどの場合は商用電源、例えば交流１００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）を使用しているので、この電力を供給するための電力線が家庭内のあらゆる箇所に既に敷設されている。従って、これらの電力線をデータ通信の伝送路に利用できれば、通信用の特別な配線を新たに設ける必要はなく、通信に用いる機器を商用電源のコンセントに差し込むだけで通信経路を確保することが可能になる。
このような電力線を通信に利用する電力線通信の技術（ＰＬＣ：Power Line Communication）については、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。また現状では、国内外においては、所定の周波数帯域（例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）において、様々なメーカにおいて研究や開発が進められている。具体的には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式のように複数の副搬送波を用いてマルチキャリア信号を生成し、マルチキャリア信号を電力線で伝送することが想定されている。
また、ＩＰによる通信を行う電気機器は、標準的な通信インタフェースとしてイーサネット（登録商標）などが採用されている。従って、家庭内などで電力線を伝送路として用いた通信ネットワークを構成する場合には、電力線とイーサネット（登録商標）等の通信インタフェースとの間でデータ伝送を中継するブリッジ装置などを設けることになる。この場合、ブリッジ装置が電力線を介して通信を行うために、電力線通信用のモデム機能を内蔵したブリッジ装置（ＰＬＣブリッジ）を構成するか、もしくは外付けの電力線通信モデム（ＰＬＣモデム）を設ける必要がある。
ところが、屋内における電力線の配線は非常に複雑であり、しかも建物毎に大きく状況が異なっており、場所によって伝送路としての性能が大きく異なる。更に、この電力線に接続される電気機器の種類も多岐にわたるため、様々なノイズが発生する可能性があり、インピーダンスの変動も生じやすい。そのため、電力線を利用して通信する場合には、専用の有線伝送路を用いて通信する場合と比べて、所望の通信速度が得られなかったり、Ｓ／Ｎ（信号電力対雑音電力比）の低下により通信品質が悪化する可能性がある。
そこで、電力線通信においては、送信側と受信側の端末間の伝送経路において、通信開始前や通信中の所定タイミングごとなどに伝送路推定を行ってＳ／Ｎなどの伝送経路の状態（伝送路特性）を測定し、利用可能な範囲において最大の伝送速度（ビットレート）が得られるように、伝送パラメータを設定する。このとき、伝送パラメータとしては、マルチキャリア信号の各キャリアにおける変調度（データ重畳度）を決定し、伝送経路の状態が良好な場合は変調度を上げて単位時間あたりのデータ伝送量を多く（ビットレートを大きく）し、伝送経路の状態が悪い場合は変調度を下げて単位時間あたりのデータ伝送量を少なく（ビットレートを小さく）する。これにより、通信時のエラーレートを所定値以下に抑えることができる。
一方、家庭内等においてネットワークを介して様々な電気機器を互いに接続し、動画像や音声のようなストリームデータを伝送する場合は、データが途切れないように伝送品質ＱｏＳ（Quality of Service）を確保する必要がある。
しかしながら、従来の電力線通信装置では、電力線通信においてＱｏＳを確保する手段が無く、電力線通信とイーサネット（登録商標）等の通信インタフェースとを対応付けて伝送帯域を確保することができなかった。このため、接続した電気機器においてストリームデータなどを伝送する際に、充分なＱｏＳを確保できずにデータが途切れるなどの不具合が生じるおそれがあった。
特開２０００−１６５３０４号公報
上述したように、従来の電力線通信装置では、電力線通信においてＱｏＳを確保する手段が無く、電力線通信とイーサネット（登録商標）等の通信インタフェースとを対応付けて伝送帯域を確保できないため、接続した電気機器においてストリームデータなどを伝送する際に充分なＱｏＳを確保できないことがあった。また、所定の電気機器を接続する通信回線毎に伝送帯域を割り当てたり、優先度を制御することができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電力線等を通信用の伝送路として使用する場合に、接続した電気機器や伝送するデータ種別などに応じて、適切な通信品質を確保することが可能なデータ中継装置及びデータ中継方法を提供することを目的とする。
本発明のデータ中継装置は、親機として機能する電力線通信装置と、子機として機能する他のデータ中継装置とを有する電力線ネットワークにおいて、前記他のデータ中継装置と、動画データおよび音声データの少なくとも一方を含むデータ伝送を行い、かつ子機として機能するデータ中継装置であって、電力線を介して通信を行う第１の通信部と、前記電力線と異なる少なくとも１つの通信回線を介して通信を行う第２の通信部と、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間においてデータを中継する中継部と、前記他のデータ中継装置との間で通信を行って前記他のデータ中継装置との間における電力線の伝送路特性を推定する伝送路推定部と、データの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するタイムスロット設定部とを備え、前記第１の通信部は、データを送信する送信部と、データを受信する受信部とを有し、前記送信部は、前記タイムスロット設定部によりデータの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、子機として機能する前記他のデータ中継装置へデータを送信するとともに、前記受信部は、前記タイムスロット設定部によりデータの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、前記他のデータ中継装置からデータを受信し、前記伝送路特性に関する情報は、当該データ中継装置の送信部により、または前記他のデータ中継装置により前記電力線通信装置に送信され、前記タイムスロット設定部は、前記電力線に接続された前記電力線通信装置に対して、データを伝送するために必要な伝送帯域を要求する帯域予約要求を行い、前記伝送路特性に関する情報に基づく帯域予約応答を前記電力線通信装置から受信した場合に、データ伝送に必要なタイムスロットの時間幅を設定するものである。以下で説明する実施の形態の電力線通信装置は、本発明に係るデータ中継装置に対応するものである。
上記構成により、第２の通信部に接続される電力線とは異なる通信回線において伝送されるデータに関するデータの種別に応じて、第１の通信部を介した電力線通信のネットワークにおける前記通信回線に対応する通信リンクの必要なタイムスロットの時間幅を確保するように、例えば制御端末となる他の電力線通信装置に対してタイムスロット予約要求などを行ってタイムスロットの時間幅を確保させることができる。これによって、第２の通信部に接続される前記通信回線を伝送するデータについて、電力線通信のネットワークにおいて必要なタイムスロットを確保し、第１の通信部及び第２の通信部を介して所望の通信品質を確保しつつデータを伝送することが可能となる。したがって、電力線等を通信用の伝送路として使用する場合に、前記通信回線に接続した電気機器や伝送するデータ種別などに応じて、例えば映像や音声のストリームデータなどのＱｏＳが必要なデータを伝送する場合であっても、適切な通信品質を確保することができる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、更に、データの種別を設定するための操作部を備えるものを含む。
上記構成により、操作部のユーザ操作により手動設定されたデータの種別を読み取ることで、簡易な構成及び処理手順によってデータの種別を取得し、データの種別に応じたタイムスロットの時間幅の確保が可能となる。このため、例えば電気機器を接続する際に操作部によりデータの種別の設定を行うだけで、伝送するデータに応じた必要な通信品質を確保することができる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、前記タイムスロット設定部は、ショートパケットおよびロングパケットの少なくとも一方を含むデータのパケットの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するものを含む。
上記構成により、ショートパケットおよびロングパケットの少なくとも一方を含むデータのパケットの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定し、データの種別に応じたタイムスロットの時間幅の確保が可能となる。このため、ユーザが特別な設定操作を行うことなく、実際に伝送されるデータに応じて必要な通信品質を確保することができる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、前記第２の通信部における前記通信回線の優先度を設定するものを含む。
上記構成により、第２の通信部における通信回線の優先度を設定することによって、例えばイーサネット（登録商標）の通信インタフェースなどにおいて複数の通信ポートを有する場合など、第２の通信部における伝送帯域制御が困難な通信インタフェースであっても、特定の通信回線の優先順位を高くして通信品質を確保できる。このため、第２の通信部を介したネットワーク上においても、データの種別に応じた必要な通信品質を確保することができる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、前記電力線においては、少なくとも一部にＴＤＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものを含む。
上記構成により、ＴＤＭＡ方式で割り当てたタイムスロットの時間幅を調整することで伝送帯域を制御することができ、伝送されるデータの種別に応じた適量の伝送帯域を割り当てることが可能となる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、前記電力線においては、少なくとも一部にＣＳＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものであり、伝送するデータの種別に応じて、前記ＴＤＭＡ方式と前記ＣＳＭＡ方式とのうち、いずれかの伝送方式で前記データ伝送を行うものを含む。
上記構成により、帯域確保が必要な動画像や音声などのデータはＴＤＭＡ方式で伝送することができ、帯域確保が不要な制御情報などのデータはＣＳＭＡ方式で伝送することができ、データの種別に応じた方式で伝送することが可能となる。
また、本発明は、上記のデータ中継装置であって、更に、前記第１の通信部と接続して電力線からの電力を入力する電源入力部と、前記第２の通信部と電気機器とを接続してデータ伝送を行う前記通信回線が接続される通信コネクタと、前記電気機器の電源コードを接続可能であり、前記電源入力部より入力した電力を前記電気機器へ供給可能な電源コンセントとを備え、前記電源入力部と前記第１の通信部とが接続された構成を有するものを含む。
上記構成により、例えば電源供給用のテーブルタップなどに適用してデータ中継装置を構成することができ、ユーザが電力線等を用いた電力線通信を行うネットワークを容易に構築することが可能となる。この際、接続する電気機器、伝送するデータの種別などに応じて、適切な通信品質を確保しながら、多様なデータを伝送することができる。
また、本発明は、親機として機能する電力線通信装置と、子機として機能する他のデータ中継装置とを有する電力線ネットワークにおいて、前記他のデータ中継装置と、動画データおよび音声データの少なくとも一方を含むデータを伝送を行い、かつ子機として機能するデータ中継装置におけるデータ中継方法であって、電力線を介して第１の通信を行い、前記電力線と異なる少なくとも１つの通信回線を介して第２の通信を行い、前記第１の通信と前記第２の通信との間においてデータを中継し、前記他のデータ中継装置との間で通信を行って前記他のデータ中継装置との間における電力線の伝送路特性を推定し、データの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定し、前記第１の通信において、データの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、子機として機能する他のデータ中継装置へデータを送信するとともに、データの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、前記他のデータ中継装置からデータを受信し、前記伝送路特性に関する情報は、当該データ中継装置により、または前記他のデータ中継装置により前記電力線通信装置に送信され、前記タイムスロットを設定する場合において、前記電力線に接続された前記電力線通信装置に対して、データを伝送するために必要な伝送帯域を要求する帯域予約要求を行い、前記伝送路特性に関する情報に基づく帯域予約応答を前記電力線通信装置から受信した場合に、データ伝送に必要なタイムスロットの時間幅を設定することを特徴とする中継方法を提供する。
また、上記のデータ中継方法であって、更に、操作部を介して入力信号を受付け、受け付けた入力信号に応じて、データの種別を設定するものを含む。
また、上記のデータ中継方法であって、前記タイムスロットを設定する場合において、ショートパケットおよびロングパケットの少なくとも一方を含むデータのパケットの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するものを含む。
また、上記のデータ中継方法であって、前記第２の通信において前記通信回線の優先度を設定するものを含む。
また、上記のデータ中継方法であって、前記電力線においては、少なくとも一部にＴＤＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものを含む。
また、上記のデータ中継方法であって、前記電力線においては、少なくとも一部にＣＳＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものであり、伝送するデータの種別に応じて、前記ＴＤＭＡ方式と前記ＣＳＭＡ方式とのうち、いずれかの伝送方式で前記データ伝送を行うものを含む。
本発明によれば、電力線等を通信用の伝送路として使用する場合に、接続した電気機器や伝送するデータ種別などに応じて、適切な通信品質を確保することが可能なデータ中継装置及びデータ中継方法を提供できる。
本実施形態では、家庭内に配設された電力線を伝送路として利用して電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を行うＰＬＣネットワークを構築し、動画像や音声などのストリームデータを伝送する場合の構成例を示す。
図１は本発明の実施形態に係る電力線通信装置を含む通信システムの構成例を示す図である。家屋１０の内部には、商用電力を供給する電力線１１が配設され、各部屋に電力線１１と接続されたＡＣコンセント４１Ａ〜４１Ｆが設けられている。ＡＣコンセント４１Ａ〜４１Ｆには複数の装置が接続され、ここでは、ＡＣコンセント４１Ａ〜４１Ｆに、それぞれ電力線通信装置の機能を内蔵した通信装置の一例であるＰＬＣアダプタ２０Ａ〜２０Ｆが接続されている。そして、ＰＬＣアダプタ２０Ａには動画像の記録再生を行うＨＤＤ（ハードディスクドライブ）レコーダ４２が接続され、ＰＬＣアダプタ２０ＢにはＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）通信を用いたＩＰ電話の通話を行うＩＰ電話機４４が接続され、ＰＬＣアダプタ２０ＣにはＩＰネットワークを介して撮影画像を伝送するＩＰカメラ４６が接続される。また、ＰＬＣアダプタ２０Ｄには高解像度プラズマテレビなどのテレビ装置４３が接続され、ＰＬＣアダプタ２０ＥにはＩＰ電話機４５が接続され、ＰＬＣアダプタ２０Ｆにはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４７が接続されている。
また、ＰＬＣアダプタ２０ＡとＨＤＤレコーダ４２との間、ＰＬＣアダプタ２０ＢとＩＰ電話機４４との間、ＰＬＣアダプタ２０ＣとＩＰカメラ４６との間、ＰＬＣアダプタ２０Ｄとテレビ装置４３との間、ＰＬＣアダプタ２０ＥとＩＰ電話機４５との間、ＰＬＣアダプタ２０Ｆとパーソナルコンピュータ４７との間は、それぞれイーサネット（登録商標）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの電力線通信とは異なる物理層の通信インタフェースを介して接続されている。これらにより、電力線１１を共通の伝送路として用いてデータ伝送を行うローカルな電力線通信のネットワークであるＰＬＣネットワーク１５が構成されている。
図１の構成において、ＨＤＤレコーダ４２で再生される高解像度の映像情報を配信してテレビ装置４３で表示する場合は、その動画像のストリームデータをＰＬＣアダプタ２０Ａ−ＡＣコンセント４１Ａ−電力線１１−ＡＣコンセント４１Ｄ−ＰＬＣアダプタ２０Ｄの経路で伝送する。また、ＩＰ電話機４４とＩＰ電話機４５との間でＶｏＩＰ通信による音声通話を行う場合は、通話音声のストリームデータをＰＬＣアダプタ２０Ｂ−ＡＣコンセント４１Ｂ−電力線１１−ＡＣコンセント４１Ｅ−ＰＬＣアダプタ２０Ｅの経路で伝送する。更に、ＩＰカメラ４６で撮影した被写体画像をパーソナルコンピュータ４７で監視する場合は、撮影画像データをＰＬＣアダプタ２０Ｃ−ＡＣコンセント４１Ｃ−電力線１１−ＡＣコンセント４１Ｆ−ＰＬＣアダプタ２０Ｆの経路で伝送する。なお、ＩＰカメラ４６による撮影画像データは、高解像度、高フレームレートの動画像を伝送する場合は上記と同様にストリームデータとして伝送することもできるし、低解像度で構わない場合は一般のＩＰパケットデータとして伝送すればよい。
図２は本発明の実施形態に係る電力線通信装置の外観構成を示す図である。図２に示すＰＬＣアダプタ２０は、図１に示したＰＬＣアダプタ２０Ａ〜２０Ｆの具体例であり、テーブルタップ形状に構成したものである。本実施形態のＰＬＣアダプタ２０は、電力線１１を伝送路として利用する電力線通信の機能を有するとともに、電力線通信とは異なる物理層の通信インタフェースであるイーサネット（登録商標）の通信インタフェースを備え、イーサネット（登録商標）によるネットワーク通信の機能を持つ。
ＰＬＣアダプタ２０は、電気機器のＡＣコード等の電源コードを接続する電源コンセントの一例である４つのＡＣコンセント２５Ａ〜２５Ｄと、電気機器からの通信ケーブルを接続するＲＪ４５コネクタ等からなる４つの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄと、通信回線毎の設定操作を行うための操作部の一例に相当する４つのスイッチ部２７Ａ〜２７Ｄと、通信回線毎の設定状態や通信状態等の動作状態を表示する４つの表示部２８Ａ〜２８Ｄと、電源入力部の一例に相当するＡＣコード２９とを備えている。
ＡＣコード２９は、電力線通信用の伝送路の確保のため、及び動作に必要な交流電力（ＡＣ１００Ｖ）を確保するために、家庭内に設置されているＡＣコンセント４１と接続され、商用電源の電力を入力する。ＰＬＣアダプタ２０に設けられるＡＣコンセント２５Ａ〜２５Ｄには、それぞれ、テレビ装置、ＨＤＤレコーダ、ＩＰ電話機、ＩＰカメラ、パーソナルコンピュータなどの各種電気機器のＡＣコードが接続される。また、通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄは、イーサネット（登録商標）の通信ポートとして設けられるもので、それぞれに上記各種電気機器の通信ポートと接続するための通信ケーブル（例えばＬＡＮケーブル）が接続される。ＬＡＮケーブルは、電力線と異なる伝送媒体の一例である。伝送媒体としては、この他、同軸ケーブルや電話線などがある。
スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄは、スライドスイッチ、ＤＩＰスイッチ、ダイアルスイッチなどで構成され、操作部として、それぞれの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに対応する通信回線（イーサネット）の設定を行うための切り替え操作入力を受け付けるものである。この際、各通信回線における通信リンクのＱｏＳ（Quality of Service）を確保するために、ユーザが手動操作によってスイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの切り替えを行う。
表示部２８Ａ〜２８Ｄは、ＬＥＤ（発光ダイオード）や液晶表示パネルなどで構成され、それぞれの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに対応する各通信回線（イーサネット）の設定状態、あるいは通信状態などの動作状態を表示するものである。例えば、表示部２８Ａ〜２８Ｄにおいて、各通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに接続した電気機器の種別や各通信回線において伝送するデータ（コンテンツ）の種別などに応じて、各通信回線に設定された伝送帯域、各通信回線における実際のデータの伝送速度などのデータ伝送に関する各種情報を表示する。表示部２８Ａ〜２８Ｄの表示態様としては、ＬＥＤの色や点灯数、点滅等による点灯表示、あるいは液晶表示パネル等による数字や文字、インジケータ画像等の表示などを行う。
図３は本発明の第１の実施形態に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図である。ＰＬＣアダプタ２０は、４つの独立したＰＬＣブリッジ３０Ａ〜３０Ｄを備えており、それぞれに上記の通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄ、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄ、表示部２８Ａ〜２８Ｄが対応して接続されている。各ＰＬＣブリッジ３０Ａ〜３０Ｄは、ＰＬＣモデム部３０１と、ブリッジ部３０２と、イーサネットＩＦ（インタフェース）部３０３と、通信制御部３０４とを備えている。
ＰＬＣモデム部３０１は、第１の通信部の一例として設けられるもので、ＰＬＣネットワークにおいて電力線通信を行うために必要なモデム機能を有している。具体的には、相手端末との間でＯＦＤＭ等による多数のサブキャリア（副搬送波）を用いて生成されるマルチキャリア信号の送信及び受信を行う。イーサネットＩＦ部３０３は、第２の通信部の一例として設けられるもので、イーサネット（登録商標）によるネットワーク通信に必要な通信インタフェース機能を提供する。ブリッジ部３０２は、中継部の一例として設けられるもので、伝送するデータに関するパケットの変換機能やプロトコルの変換機能を有し、ＰＬＣネットワークとイーサネット（登録商標）によるネットワークとの間のデータ伝送の中継（即ち、通信インタフェースの橋渡し）を行う。通信制御部３０４は、通信に必要な様々な制御を行う。この通信制御部３０４は、データ種別情報取得部及び伝送帯域設定部の機能を有しており、その制御動作として、後述するスイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの選択状態に応じた伝送帯域確保のための制御も含まれる。
図１に示した通信システムのＰＬＣネットワーク１５では、互いに通信を行う複数の電力線通信装置による各端末の間で、親機となる通信装置と、その他の子機となる通信装置とを設定し、親機の制御の元でネットワーク上の通信制御を行う。図１の構成例では、ＰＬＣアダプタ２０Ａ〜２０Ｆの中の１つの通信装置が親機となり、他の通信装置が子機となる。親機は、ネットワーク上の通信制御機能の一つとして、通信制御部においてＰＬＣネットワーク１５のＱｏＳを制御するＱｏＳコントローラの機能を有する。この親機は、制御情報を含み通信タイミングをとるためのビーコンを一定周期でＰＬＣネットワーク１５に送信し、ビーコン間の１周期の期間において特定の通信装置間で確立された通信リンクに対して伝送帯域を割り当てる伝送帯域予約などを行い、ＰＬＣネットワーク１５のＱｏＳを制御する。図１においては、ＨＤＤレコーダ４２からテレビ装置４３への高解像度の動画像配信（ＨＤビデオストリーミング）による動画像データの伝送や、ＩＰ電話機４４とＩＰ電話機４５との間でのＶｏＩＰ通信による通話音声データの伝送など、ストリームデータの伝送には、受信側でデータが途切れないように、そのデータに必要とされるデータ伝送速度に応じて所定のＱｏＳを確保する必要がある。
例えば、ハイビジョンの映像コンテンツ伝送では最大で２４Ｍｂｐｓ、テレビ放送の映像信号伝送では最大で６Ｍｂｐｓ、ＶｏＩＰ通信によるＩＰ電話の通話信号伝送では６４Ｋ×２で１２８Ｋｂｐｓ、楽曲などのオーディオコンテンツ伝送では３８４Ｋ＋７０６Ｋ×７で５．２０Ｍｂｐｓなど、伝送するデータ（コンテンツ）の種別毎に、ＱｏＳを確保するのに必要な伝送帯域を割り当てる。伝送帯域は、上記のように伝送するデータ種別によって必要な帯域幅が異なっている。
一方、イーサネット（登録商標）等のネットワークにおいては、各端末がデータを伝送する際にＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）制御を実施するので、複数の端末から同時に送出された信号同士が衝突する可能性があり、データ伝送に必要とされる伝送帯域を常に確保できるとは限らない。しかし、第１の実施形態のようにイーサネット（登録商標）の通信ポートの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄと電気機器とが一対一で接続される構成では、このイーサネット（登録商標）の通信インタフェースを用いた区間の伝送経路では専用に伝送帯域を確保できる。
そこで、本実施形態のような構成では、ストリームデータなどのＱｏＳの確保が必要なデータを伝送する場合に、ＰＬＣネットワークにおけるＱｏＳの確保が極めて重要である。上記のような伝送帯域の確保に関する動作を以下に説明する。
図４は本実施形態に係るＰＬＣネットワークの概略構成を示すブロック図である。電力線１１には複数のＰＬＣアダプタ２１、２２、２２、…が接続され、親機２１として機能する端末である電力線通信装置と、子機２２として機能する端末である電力線通信装置がそれぞれ設定される。これらの親機２１及び子機２２により１つのＰＬＣ論理ネットワーク１６が構成される。このＰＬＣ論理ネットワーク１６（破線枠内）において、親機２１が伝送速度制御装置の機能を実現する。なおここでは図示しないが、共通の電力線に接続された複数の電力線通信装置によって複数のＰＬＣ論理ネットワークを構成することも可能である。
親機２１及び子機２２には、それぞれ上記ＰＬＣブリッジ３０Ａ〜３０Ｄに相当する中継装置３１が接続され、この中継装置３１を介してテレビモニタ、ビデオレコーダ、電話機、パーソナルコンピュータなどの電気機器４８が接続される。なお、図３に示した本実施形態のＰＬＣアダプタ２０では、中継装置３１が内蔵された構成となる。ここで、親機２１−子機２２間あるいは子機２２−子機２２は電力線通信によってデータ伝送が行われ、親機２１及び子機２２−中継装置３１−電気機器４８間は、イーサネット（登録商標）の通信インタフェースによってデータ伝送が行われる。
親機２１は、ＱｏＳコントローラの機能を持つ制御端末であり、ＰＬＣ論理ネットワーク１６内に少なくとも１台存在し、（１）ネットワーク内の端末情報の管理、（２）伝送帯域予約の受け付けとスケジューリング、（３）一定周期でビーコンを送信し、各端末にスケジュールを通知、などの制御処理を行う。一方、子機２２は、ネットワーク上に送信されたビーコンに記載されたスケジュールに従って通信を行う。このようにＰＬＣネットワークでは、親機２１による集中制御方式で通信制御を行いながら、親機２１−子機２２間あるいは子機２２−子機２２間で通信が可能となっている。
図５は本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおける伝送帯域割り当ての動作例を示すタイムチャートである。
ＰＬＣネットワークでは、図５に示すように、一定周期（例えば５０ｍｓｅｃ）で親機２１から定期的にビーコンＢが送信され、このビーコンＢの１周期（以下、ビーコン周期という）において、親機２１によるスケジューリングに基づいて通信装置間でデータが送受信される。このとき、各通信装置間で確立された通信リンクの中で、ストリームデータなどのＱｏＳを確保する必要があるデータ伝送用の通信リンクについては、ＱｏＳコントローラである親機２１により必要な伝送帯域の割り当てが設定され、その通信リンクで使用する時間幅（タイムスロットの幅）によって伝送帯域が決定される。
ビーコン周期の中は、前半に割り当てられたインテリジェントＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）方式によるコンテンションフリー期間ＣＦＰと、後半に割り当てられたＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式によるコンテンション期間ＣＰとに分かれている。すなわち、ビーコン周期毎に、コンテンションフリー期間ＣＦＰとコンテンション期間ＣＰとが混在する構成となっている。コンテンションフリー期間ＣＦＰでは、インテリジェントＴＤＭＡ方式により、通信リンクごとに時間幅可変のタイムスロットが設定され、各タイムスロットにおいてデータが伝送される。帯域確保が必要な動画像や音声などのストリームデータを伝送する通信リンクには、コンテンションフリー期間ＣＦＰにおいて該当データの伝送速度に応じて所定量の伝送帯域が割り当てられ、ＱｏＳが確保される。コンテンション期間ＣＰでは、各通信装置から発生する通信要求に基づき、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって任意のタイミングでデータが伝送される。帯域確保が不要なＰＣデータの転送や制御情報の伝送など、リアルタイムの伝送や連続的な伝送を必要としないデータパケットは、コンテンション期間ＣＰにおいて随時伝送される。このようなデータ伝送方式の構成により、ストリームデータなどのＱｏＳを確保して連続的に伝送するデータと、ＰＣデータなどの随時伝送するデータとを並行して同時に伝送することができる。
図５に示す例では、コンテンションフリー期間ＣＦＰにおいて、３つの通信リンク＃１、＃２、＃３に対して、それぞれ通信リンク＃１のためのタイムスロット、通信リンク＃２のためのタイムスロット、通信リンク＃３のためのタイムスロットが割り当てられている。例えば、通信リンク＃１は、図１の通信システムにおけるＨＤＤレコーダ４２とテレビ装置４３との間で動画像データを伝送するためのリンクに相当し、通信リンク＃２は、ＩＰ電話機４４とＩＰ電話機４５との間で通話音声データを伝送するためのリンクに相当する。この場合、タイムスロットの時間幅が大きいほど伝送帯域が広くなる。
親機２１は、コンテンションフリー期間ＣＦＰの中に割り当てる各通信リンクのタイムスロットのスケジュールに関する情報を、ビーコンＢに含めて送出する。従って、ＰＬＣネットワーク上の各通信装置（親機２１及び子機２２）は、ビーコンＢの現れたタイミングとそれに含まれる情報により、自端末が通信を行う特定端末との通信リンクにおいて利用可能なタイムスロットを知ることができ、自端末に割り当てられたタイムスロットの時間（すなわち伝送帯域）を使用してデータ通信を行う。
なお、実際に利用可能な伝送帯域の大きさは、タイムスロットの時間幅だけでなく、各通信リンクが実際の通信で使用する変調方式などによって定まる最大ビットレートに応じて変化する。図６は本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおけるデータ重畳度の具体例を示す模式図である。
ＰＬＣネットワーク１５の伝送路においては、ＰＬＣアダプタ２０Ａ〜２０Ｅの各通信装置間の伝送経路毎の状態が異なるため、伝送経路毎に異なる伝送パラメータ（例えば、変調方式を示す変調パターンなど）を設定する。伝送パラメータに対応するものとして、図６では周波数軸上におけるマルチキャリア信号の各サブキャリア周波数に対する変調度（データ重畳度に相当する）を伝送経路毎に表している。この伝送パラメータによって単位時間の通信能力、すなわち最大ビットレートが定まる。
このようなＰＬＣネットワーク１５では、各通信装置間の伝送経路において、通信開始前や通信中の所定タイミングごとなどに伝送路推定を行ってＳ／Ｎなどの伝送経路の状態（伝送路特性）を測定し、利用可能な範囲において最大の伝送速度（ビットレート）が得られるように、伝送パラメータを設定する。例えば、伝送経路のノイズが少なくてＳ／Ｎが大きく取れる良好な環境では、例えば「２５６ＱＡＭ」や「１６ＱＡＭ」のように変調度の高い変調方式を採用し、ノイズが多くて十分なＳ／Ｎが得られない環境では、例えば「４ＱＡＭ」や「２ＰＡＭ」のように変調度の低い変調方式を採用する。また、検出されたノイズの状態などに応じて、予め用意された多数のサブキャリアの中で実際の通信で使用するサブキャリアと使用しないサブキャリアとを決定する。これにより、各通信装置間の伝送経路毎に異なる伝送パラメータが設定される。
上述したＱｏＳコントローラの機能を持つ親機は、通信装置間の特定の通信リンクに対してタイムスロットの時間幅の割り当てを制御することによって、上記のように各通信装置の伝送経路毎に設定された最大ビットレートの範囲内で、伝送帯域が適量に調整されて確保される。
図７は本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおける伝送帯域割り当て処理の動作手順を示すシーケンス図である。ここでは、前記親機２１に対応するＱｏＳコントローラ２４、前記子機２２の中のデータ送信側の通信装置である送信端末２０Ｔ、データ受信側の通信装置である受信端末２０Ｒの３つの通信装置を用いて、伝送帯域割り当て処理の動作を説明する。これらの通信装置のうち、少なくとも送信端末２０Ｔは、図２及び図３に示した構成をもつＰＬＣアダプタ２０とする。
送信端末２０ＴのＰＬＣアダプタ２０では、電気機器を接続する各通信ポートの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄ毎に、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの選択状態に応じてＱｏＳを確保するための動作モードが決定される。スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄにより手動で選択可能な動作モードとして、例えば次の５つのモードを設定する。
モードＡ（映像Ａ）：ハイビジョン映像のような高解像度の動画コンテンツのビットレートに適した伝送帯域を確保する。
モードＢ（映像Ｂ）：テレビ番組のような一般の動画コンテンツのビットレートに適した伝送帯域を確保する。一般のテレビ番組などの動画コンテンツとハイビジョンなどの高解像度の動画コンテンツとでは、解像度が大きく異なり、必要とされるビットレートも大きく異なるため、映像コンテンツとして２つのモードを設けるのが好ましい。
モードＣ（ＶｏＩＰ）：ＩＰ電話のようなＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)コンテンツのビットレートに適した伝送帯域を確保する。
モードＤ（一般）：伝送遅延時間が問題にならない一般的なコンテンツのデータを伝送する場合に選択され伝送帯域は保証されない。
モードＥ（自動）：伝送するコンテンツの種別が自動的に識別され、ＱｏＳの確保に必要な帯域が自動的に取得される。
このＰＬＣアダプタ２０において、通信コネクタ２６Ａに電気機器を接続して通信する場合には、ＰＬＣブリッジ３０Ａ内の通信制御部３０４においてスイッチ部２７Ａの選択状態を読み取り、動作モードを識別する。テレビ番組のような動画コンテンツを提供するＨＤＤレコーダなどの電気機器が通信コネクタ２６Ａに接続される場合は、ユーザは事前に「モードＢ」または「モードＥ」が選択されるようにスイッチ部２７Ａの状態を切り替えるようにする。
送信端末２０Ｔのアプリケーションプログラムがストリームデータの送信を開始しようとする場合には、上位レイヤＡＰＰ（アプリケーション）から下位レイヤＭＡＣ（Media Access Control）に対して、ストリームデータの送信要求が送出される（Ｓ１１）。ここでは、最大伝送速度２０Ｍｂｐｓのストリームデータを伝送する場合を示す。動画像や音声などのストリームデータは、リアルタイム性や連続性が重要である場合が多く、データ伝送時に途切れが無いように伝送路においてそのデータに必要な伝送速度で伝送可能な伝送帯域を確保しなければならない。そこで、送信端末２０Ｔでは、下位レイヤＭＡＣにおいて、送信対象のストリームデータの種別に応じて、必要な伝送帯域（ここでは２０Ｍｂｐｓ）を確保するための帯域予約要求を行う（Ｓ１２）。
このとき、ＰＬＣアダプタ２０の通信制御部３０４は、データ種別情報取得部の機能として、自ポートのスイッチ部２７Ａの選択状態に基づいて動作モードを識別し、動作モードに応じた伝送帯域が確保されるように、伝送帯域設定部の機能として、帯域予約要求を行う。例えば、スイッチ部２７Ａによって「モードＢ」が選択されている場合には、動画コンテンツのビットレートに適した伝送帯域を確保するための帯域予約要求が送出される。この帯域予約要求は、ＱｏＳコントローラ２４の下位レイヤＭＡＣに通知される。
なお、ＰＬＣアダプタ２０のスイッチ部２７Ａによって「モードＥ」が選択されている場合には、通信制御部３０４において、データ種別情報取得部の機能として伝送対象のデータの種別が自動的に識別され、伝送帯域設定部の機能としてＱｏＳの確保に必要な伝送帯域を予約するための帯域予約要求が送出される。ＩＰによるデータ伝送では、ＶｏＩＰデータの場合はＵＤＰショートパケットが用いられ、動画像データなどの場合はＵＤＰロングパケットが用いられる。このため、伝送されるデータパケットのヘッダの内容を調べることにより、ＶｏＩＰか動画像かのデータ種別を識別することができる。通信制御部３０４は、この識別結果に応じて、確保すべき伝送帯域の大きさを自動的に決定し、必要な伝送帯域を確保する帯域予約要求を送出する。
ＱｏＳコントローラ２４は、送信端末２０Ｔからの帯域予約要求を受信すると、要求された伝送帯域の大きさに応じて、該当する通信リンクに対するタイムスロットの時間幅を割り当てるスケジューリングを実施する（Ｓ１３）。このとき、図５に示したように通信リンク毎にタイムスロットを割り当てる。勿論、要求された伝送帯域を必ず確保できるとは限らないので、帯域予約応答として、帯域確保に成功したか否かを送信端末２０Ｔに通知する（Ｓ１４）。
なおこのとき、ＱｏＳコントローラ２４が帯域確保を行う際には、前述のように伝送経路毎の最大ビットレートを把握する必要がある。このため、事前に送信端末２０Ｔと受信端末２０Ｒとの間で通信を行って使用する伝送経路における伝送路推定を行い、伝送路推定の結果に基づいて決定された最大ビットレートの情報が受信端末２０ＲからＱｏＳコントローラ２４に通知される。
そして、送信端末２０Ｔにおいて、下位レイヤＭＡＣで帯域予約応答を受信すると、下位レイヤＭＡＣから上位レイヤＡＰＰに対して帯域確保の可否結果を通知して確認を行う（Ｓ１５）。帯域確保に成功した場合は、送信端末２０Ｔから受信端末２０Ｒへストリームデータの送出が開始される（Ｓ１６）。上記のような処理を実施することにより、通信リンク及びこの通信リンクに対応する通信回線毎に必要とされる伝送帯域を事前に割り当てることができる。
上記動作例では、送信端末２０ＴからＱｏＳコントローラ２４に帯域予約要求を送出して伝送帯域の確保を行うようにしているが、受信端末２０Ｒにおいて動作モードの設定などを読み取ってデータ種別情報を取得し、受信端末２０Ｒから帯域予約要求を送出して伝送帯域の確保を行うことも可能である。
なお、親機２１において、予めＱｏＳを確保するためのパラメータを細かく設定することも可能である。図８は伝送帯域予約の設定入力を行うための設定入力画面の例を示す図である。ユーザは、ＱｏＳコントローラの機能を持つ親機となるＰＬＣアダプタにおいて、伝送帯域予約の設定を行うために、ＰＬＣネットワーク１５内の通信装置間で伝送するデータの種別、必要な伝送帯域などの設定入力を行う。この際、ＰＬＣアダプタに接続したパーソナルコンピュータやテレビ装置などのモニタに図８のような入力画面を表示し、キーなどの操作手段で値や選択指示を入力する。
伝送帯域予約の設定入力画面には、伝送するデータについて伝送速度や遅延時間などの保証すべき値に関するＱｏＳパラメータ８１、どの通信装置からどの通信装置へデータを伝送するかに関する端末情報８２などの入力項目が設けられている。ＱｏＳパラメータ８１は、マニュアルで伝送帯域などの値を直接入力してもよいし、ＨＤ（高解像度の動画像）、ＶｏＩＰ（ＩＰ電話）などのデータ種別を選択することで事前に設定された適切な値が入力されるようにすることもできる。このようにデータを伝送する送信元及び受信先の通信装置とそのデータ種別に関する情報を設定することで、この設定情報に基づいてＱｏＳコントローラにより伝送帯域の割り当てが行われる。
図１に示した通信システムの構成では、ＰＬＣアダプタ２０Ａ〜２０Ｆのいずれかを親機に設定してＱｏＳコントローラの機能を持つ制御端末として動作させ、他を動作モード設定用のスイッチ部を有する送信端末または受信端末の子機として動作させる。そして、子機の設定内容に基づき、親機のＱｏＳコントローラによって特定の通信装置間の通信リンクに対応する通信回線毎に、伝送帯域の割り当て及び制御を行う。このとき、図２に示したような子機のＰＬＣアダプタ２０において、電気機器を接続する通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに対応するそれぞれのイーサネットの通信ポート毎に、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄで設定を行うことで、各通信回線で伝送するデータの種別に応じて、適量の伝送帯域を割り当てて確保することができる。
このように第１の実施形態によれば、電力線通信を行うＰＬＣネットワークと、イーサネット（登録商標）の通信インタフェースを介したネットワークとを相互に接続し、これらのネットワーク間で必要な伝送帯域を確保しながらデータ通信を行うことができる。
図９は本発明の第２の実施形態に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図である。図９において、図３の第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付けて示してある。ここでは、前述した第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
第２の実施形態のＰＬＣアダプタ５０は、１つのＰＬＣブリッジ５１と、４ポートイーサネットＩＦ部５２とを備えている。ＰＬＣアダプタ５０の外観構成は、図２に示したような構成であり、４つのＡＣコンセント２５Ａ〜２５Ｄと、４つの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄと、４つのスイッチ部２７Ａ〜２７Ｄと、４つの表示部２８Ａ〜２８Ｄと、ＡＣコード２９と、を備えている。
ＰＬＣブリッジ５１は、第１の実施形態と同様のＰＬＣモデム部３０１、ブリッジ部３０２、通信制御部３０４を備えている。ＰＬＣブリッジ５１の通信制御部３０４には、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄが接続される。また、４ポートイーサネットＩＦ部５２には、各ポートに対応して通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄ及び表示部２８Ａ〜２８Ｄが接続される。この４ポートイーサネットＩＦ部５２は、４つの独立したイーサネット通信ポートを有する通信インタフェースであり、公知のスイッチングハブあるいはハブとして機能する。
第２の実施形態の構成では、ＱｏＳを確保するために、第１の実施形態で説明したＰＬＣネットワーク上での伝送帯域の割り当てに加えて、イーサネットのネットワーク上において特定の通信回線に対応する通信ポートの優先度を設定する必要がある。イーサネットのネットワークにおいては、各通信装置がデータを伝送する際にＣＳＭＡ／ＣＡ制御を実施するので、複数の通信装置から同時に送出された信号同士が衝突して遅延時間が長くなる可能性があるため、ストリームデータ等を伝送する場合に必要な通信品質を確保できない場合も考えられる。
そこで、第２の実施形態では、ＰＬＣアダプタ５０のＰＬＣブリッジ５１内のＰＬＣモデム部３０１からブリッジ部３０２、４ポートイーサネットＩＦ部５２を介して通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄの間でデータパケットを伝送する場合に、データパケットの優先度を制御する。
まず、ＰＬＣブリッジ５１の通信制御部３０４は、自装置のスイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの選択状態に基づいて各通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに対応する通信ポートの動作モードを識別し、各通信ポートの通信リンクにおいて動作モードに応じた伝送帯域が確保されるように、帯域予約要求を行う。例えば、スイッチ部２７ＡがモードＣ（ＶｏＩＰ）、スイッチ部２７ＢがモードＢ（映像Ｂ）に設定されている場合は、ＶｏＩＰコンテンツ及び一般の動画コンテンツの双方のデータを途切れなく伝送可能なように、２つを合計した伝送帯域を確保するように帯域予約要求を親機の通信装置に送出する。ＰＬＣネットワーク上での伝送帯域割り当て処理の動作は、前述した第１の実施形態と同様である。親機の通信装置では、子機の通信装置から上記帯域予約要求を受けると、この帯域予約要求に応じてＰＬＣネットワーク上で上記２つのデータ伝送に必要な伝送帯域の割り当てを行う。
また、通信制御部３０４は、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの選択状態によって、各通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに対応するイーサネットの通信ポートについて、伝送帯域が割り当てられた通信リンクの通信回線に対応する通信ポートであるかを判別する。そして、伝送帯域が割り当てられた通信ポートとの間でデータを伝送する場合は、ＰＬＣモデム部３０１から送信するデータパケットのヘッダ領域に、優先順位が高いことを示す情報を書き込み、通信ポートの優先度を設定する。つまり、ＰＬＣモデム部３０１から該当するイーサネットの通信ポートに対して優先度が高い設定でデータを送信する。
なお、スイッチ部２７Ａ〜２７Ｄの選択状態を読み取る代わりに、伝送帯域を確保した通信リンクが使用する通信ポートを検出し、該当する通信ポートとの間でデータを伝送する場合に、ＰＬＣモデム部３０１から送信するデータパケットのヘッダ領域に優先順位が高いことを示す情報を書き込んで通信ポートの優先度を制御することもできる。
ＰＬＣモデム部３０１から送出されたデータパケットは、ブリッジ部３０２を介して４ポートイーサネットＩＦ部５２へ伝送される。イーサネットのネットワーク上では、送出されたデータパケットの優先度に応じて、必要な通信品質を確保した状態で宛先のノード（対応する通信ポートの通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄ）へデータパケットが伝送される。４ポートイーサネットＩＦ部５２は、スイッチングハブの機能を有している場合、通信ポート毎に切り替えてデータを伝送することができる。よって、スイッチングハブの機能を用いることで、より確実にイーサネットのネットワーク上において特定の通信回線の通信品質を確保できる。
ＰＬＣアダプタ５０の通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄに種々の電気機器を接続する場合には、ＰＬＣブリッジ５１から４ポートイーサネットＩＦ部５２を経由して通信コネクタ２６Ａ〜２６Ｄの間で、通常は様々な種類のデータパケットが混在した状態で随時送出される。このため、トラヒックの増大により信号の衝突が発生する機会も増え、データパケットの伝送遅延時間が増大する場合もある。しかし、上記のような優先度制御をＰＬＣブリッジ５１が実施することにより、ストリームデータのデータパケットを伝送する場合には、他のデータパケットに比べて優先的に処理されるので、伝送遅延時間の増大を抑制でき、ＱｏＳを確保できる。
このように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、電力線通信を行うＰＬＣネットワークと、イーサネット（登録商標）の通信インタフェースを介したネットワークとを相互に接続し、これらのネットワーク間で必要な伝送帯域を確保しながらデータ通信を行うことができる。
図１０は本実施形態のＰＬＣアダプタの第１の接続例を示す図である。ここでは、上述した第１及び第２の実施形態のＰＬＣアダプタ２０、５０に対応するものをＰＬＣアダプタ６０で示している。第１の接続例は、ＩＰ通信が可能な４つの電気機器として、テレビ装置７１Ａと、ＨＤＤレコーダ７１Ｂと、ＩＰカメラ７１Ｃと、ＳＴＢ（セットトップボックス）７１Ｄとを１つのＰＬＣアダプタ６０に接続した構成である。ＰＬＣアダプタ６０の各ＡＣコンセント２５には、各電気機器７１Ａ〜７１ＤのＡＣコード７５が接続される。また、ＰＬＣアダプタ６０の各通信コネクタ２６には、各電気機器７１Ａ〜７１Ｄの通信ポートと接続するための通信ケーブル７６が接続される。そして、ＰＬＣアダプタ６０のＡＣコード２９がＡＣコンセント４１に接続される。この構成により、電力線通信を行うＰＬＣネットワークとイーサネットのネットワークを介して、複数の電気機器間で映像データ等のデータ伝送を行うことができる。
図１１は本実施形態のＰＬＣアダプタの第２の接続例を示す図である。第２の接続例は、イーサネットの通信コネクタを４ポート備えるＰＬＣアダプタ６０Ａと、イーサネットの通信コネクタを１ポート備えるＰＬＣアダプタ６０Ｂとを用いた構成である。ＰＬＣアダプタ６０Ａには、ＩＰ通信が可能な４つの電気機器として、テレビ装置７２Ａと、ＩＰカメラ７２Ｂと、パーソナルコンピュータ７２Ｃと、プリンタ７２ＤとがＡＣコード７５及び通信ケーブル７６により接続される。もう一方のＰＬＣアダプタ６０Ｂには、ＩＰ通信が可能な電気機器としてディジタルビデオサーバ７３がＡＣコード７５及び通信ケーブル７６により接続される。また、ＰＬＣアダプタ６０ＡとＰＬＣアダプタ６０ＢとがＡＣコンセント４１Ａ、４１Ｂ、電力線１１を介して接続される。この構成により、電力線通信を行うＰＬＣネットワークとイーサネットのネットワークを介して、映像データ等のデータ伝送が行われる。例えば図示されるように、家屋１０内の異なる部屋間でディジタルビデオサーバ７３からテレビ装置７２Ａに動画コンテンツを伝送して視聴することができる。また、ＩＰカメラ７２Ｂで撮影した映像をパーソナルコンピュータ７２Ｃに表示したり、パーソナルコンピュータ７２Ｃのデータをプリンタ７２Ｄで印刷したりすることができる。
図１２は本実施形態のＰＬＣアダプタの第３の接続例を示す図である。第３の接続例は、イーサネットの通信コネクタを１ポート備える２つのＰＬＣアダプタ６０Ｃ、６０Ｄを用いた構成である。ＰＬＣアダプタ６０Ｃには、ＩＰ通信が可能な電気機器としてテレビ装置７２ＡがＡＣコード７５及び通信ケーブル７６により接続される。もう一方のＰＬＣアダプタ６０Ｄには、ＩＰ通信が可能な電気機器としてディジタルビデオサーバ７３がＡＣコード７５及び通信ケーブル７６により接続される。また、ＰＬＣアダプタ６０ＣとＰＬＣアダプタ６０ＤとがＡＣコンセント４１Ｃ、４１Ｄ、電力線１１を介して接続される。この構成により、第２の接続例と同様、電力線通信を行うＰＬＣネットワークとイーサネットのネットワークを介して、家屋１０内の異なる部屋間でディジタルビデオサーバ７３からテレビ装置７２Ａに動画コンテンツを伝送して視聴することができる。
図１３は本実施形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。図１４は図１３の電力線通信装置のハードウェア構成の詳細を示すブロック図である。
図１３及び図１４は、前述した本実施形態の電力線通信装置として機能するＰＬＣアダプタ（ここでは符号２０で代表する）の具体的な構成の第１例を示したものである。ＰＬＣアダプタ２０は、アダプタ本体１００と、ＡＣコード２９と、ＬＥＤや液晶ディスプレイ等による表示部２８と、スイッチなどの操作部２７と、イーサネット通信用の通信コネクタ２６とを備えて構成される。
ＡＣコード２９は、商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）の電力供給及び伝送路との接続のために、屋内のＡＣコンセント等を介して電力線と接続される。表示部２８は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶表示素子（ＬＣＤ）等により構成され、ＰＬＣアダプタ２０の各通信コネクタに対応する通信ポートの動作状態等を表示してユーザに知らせるために用いられる。操作部２７は、操作入力用のスイッチ等で構成され、ＰＬＣアダプタ２０の各通信ポートの動作モードの切り替えなどの各種操作入力に利用される。通信コネクタ２６には、ＨＤＤレコーダ、ＳＴＢ、テレビ装置、ＩＰ電話機、ＩＰカメラ、パーソナルコンピュータなどの各種電気機器が接続され、他の機器との間でデータ伝送が行われる。
アダプタ本体１００の内部には、電源基板１１０とメイン基板１２０とが設けられている。電源基板１１０は、ＡＣコード２９を介して商用電源の電力供給を受けて直流電力（ＤＣ電力）を生成し、装置内のメイン基板１２０等へ出力する。また、電源基板１１０とメイン基板１２０との間は、直流電力の供給及び各種信号の伝送のために電気的に接続されている。また、メイン基板１２０には、表示部２８及び操作部２７並びに通信コネクタ２６が接続されている。
電源基板１１０及びメイン基板１２０の内部は、図１４に示すように構成されている。電源基板１１０は、ＡＣ／ＤＣ電源部１１１と、同期パルス生成部１１２と、ＡＣカプラ１１３とを備えている。
ＡＣ／ＤＣ電源部１１１は、ＡＣコード１０１を介して供給される交流１００Ｖの商用電源電力に基づいて、回路動作に必要とされる直流電力（この例ではＤＣ１０．５Ｖ）を生成する。ＡＣ／ＤＣ電源部１１１の内部には、ラインフィルタ、入力整流・平滑部、ＤＣ／ＤＣ変換部、出力整流・平滑部など、電源電圧を安定化する回路が含まれている。同期パルス生成部１１２は、電源の交流波形に同期したタイミングを示す信号を同期パルスとして出力する回路である。具体的には、交流波形の電圧がゼロになる各タイミングで周期的にパルスを出力する。ＡＣカプラ１１３は、結合トランスなどで構成され、ＡＣコード１０１とメイン基板１２０との間に設けられるもので、直流電力や比較的周波数の低い電源の交流電力を遮断し、通信用の信号のみを通過させる。
メイン基板１２０は、制御部１２１と、ＰＬＣフロントエンド１２２と、イーサネット物理層制御部（Ether PHY IC）１２３と、表示部及び操作部を含むユーザインタフェース１２４と、ＤＣ／ＤＣ変換部１２５、１２６とを備えている。
制御部１２１は、ＰＬＣ集積回路（PLC LSI）１３１、ＲＡＭ（SDRAM）１３２、ＲＯＭ（F-ROM）１３３、クロック信号発生部（ＴＣＸＯ:Temperature Compensated Xtal Oscillator）１３４を有して構成される。ＰＬＣ集積回路１３１は、マイクロプロセッサを主体とするディジタル処理回路が含まれ、ＭＡＣ（Communication・Media Access Control layer）ブロック１３１Ａ、及びＰＨＹ（Physical layer）ブロック１３１Ｂが構成される。ＲＡＭ１３２は、読み出し及び書き込みが可能なメモリ、ＲＯＭ１３３は読み出し専用のメモリであり、それぞれＰＬＣ集積回路１３１との間でデータのやり取りを行う。ＲＯＭ１３３にはＰＬＣ集積回路１３１が必要とするプログラムやデータが予め保持されている。ＰＬＣ集積回路１３１は、クロック信号発生部１３４が生成するクロック信号に同期して順次に必要なプログラムを実行し、電力線通信（ＰＬＣ）のデータ伝送に関する各種処理など、ＰＬＣに必要なモデムの機能を実現する。
ＰＬＣフロントエンド１２２は、制御部１２１とＡＣカプラ１１３との間に設けられ、Ｄ／Ａ変換部１４１、送信フィルタ１４２、送信ドライバＩＣ１４３、受信アッテネータ１４４、受信フィルタ１４５、Ａ／Ｄ変換部１４６を有して構成される。Ｄ／Ａ変換部１４１、Ａ／Ｄ変換部１４６は、破線で示すＡＦＥ ＩＣ（Analog Front End IC）で構成される。
上記構成において、ＰＬＣ集積回路１３１は、ＰＬＣアダプタ２０に接続された電気機器より送信対象のデータパケットをイーサネット通信用の通信コネクタ２６及びイーサネット物理層制御部１２３を介して入力し、この送信データの変調処理を行い、ディジタル信号の送信信号としてＯＦＤＭ等によるＰＬＣのマルチキャリア信号を生成する。ＰＬＣ集積回路１３１より送信信号として出力されるＰＬＣのマルチキャリア信号は、ＰＬＣフロントエンド１２２内のＤ／Ａ変換部１４１でディジタル信号に変換された後、送信フィルタ１４２で所定帯域の信号が通過され、送信ドライバ１４３で増幅される。そして、このＰＬＣのマルチキャリア信号が電源基板１１０内のＡＣカプラ１１３を通って伝送路である電力線１１に送出される。
一方、通信相手の他のＰＬＣアダプタ２０からＰＬＣのマルチキャリア信号として電力線１１に送出された信号は、自端末のＰＬＣアダプタ２０のＡＣコード２９を通り、電源基板１１０内のＡＣカプラ１１３を通ってＰＬＣフロントエンド１２２にアナログ信号の受信信号として入力される。ＰＬＣフロントエンド１２２に入力されたＰＬＣのマルチキャリア信号は、受信アッテネータ１４４で信号の振幅が調整され、受信フィルタ１４５で所定帯域の信号が通過され、Ａ／Ｄ変換部１４６でディジタル信号に変換されてＰＬＣ集積回路１３１にディジタル信号の受信信号として入力される。
ＰＬＣ集積回路１３１は、受信信号として入力されたＰＬＣのマルチキャリア信号の復調処理を行って受信データを取得する。得られた受信データは、ＰＬＣ集積回路１３１からイーサネット物理層制御部１２３及び通信コネクタ２６を介して出力され、ＰＬＣアダプタ２０に接続された電気機器に送出される。
また、ＰＬＣ集積回路１３１は、親機として動作するＰＬＣアダプタにおいては通信制御機能を備えている。すなわち、上述したＱｏＳコントローラの機能として、ＰＬＣネットワークに接続された各通信装置の情報を管理する機能、各通信ポートの通信リンクに対する伝送帯域の割り当てを行う機能、割り当てた伝送帯域に対応するタイムスロットをスケジューリングする機能、このスケジュール情報を含むビーコン信号を送出する機能、などを有し、これらの機能に関する各種処理を行う。また、子機として動作するＰＬＣアダプタにおいては、ＰＬＣ集積回路１３１は、各通信ポート毎の操作部２７による動作モードの設定または伝送するデータ種別の自動判別に基づき、親機に対して必要な伝送帯域の確保を要求する機能、親機によって設定されたスケジューリングに基づいて自端末の通信タイミングを制御する機能を備えている。すなわち、各通信ポートにおいて伝送するデータ種別に基づき、必要な伝送帯域を親機に要求して確保させる一方、受信信号中のビーコン信号を検出し、ビーコン信号に含まれているスケジュール情報に基づいて自端末が通信に使用するタイムスロットのタイミングを決定する等の処理を行う。
ここで、前述した電力線通信装置の変形例として、無線ＬＡＮの機能を持つ無線通信部を備えた電力線通信装置の構成例を示す。上述した本実施形態のＰＬＣアタプタでは、電気機器との間のデータ伝送をイーサネット（登録商標）の通信インタフェースを用いて行う構成を示したが、無線ＬＡＮの通信インタフェースを利用する構成にも適用可能である。このようなＰＬＣアタプタを実現するには、例えば、図３のＰＬＣブリッジ３０Ａ〜３０Ｄや図９のＰＬＣブリッジ５１に無線通信部を追加すればよい。
図１５は本発明の第１の実施形態の変形例に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図である。この変形例のＰＬＣアダプタ２０Ｗは、図３のＰＬＣブリッジ３０Ａを、無線通信部を有するＰＬＣブリッジ３０Ｗに置き換えた例であり、その他の部分は第１の実施形態と同様である。ＰＬＣブリッジ３０Ｗは、ＰＬＣモデム部３０１、ブリッジ部３０２、イーサネットＩＦ部３０３、通信制御部３０４に加えて、無線通信部３０５と、アンテナ３０６とを備えている。
図１６は本発明の第２の実施形態の変形例に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図である。この変形例のＰＬＣアダプタ５０Ｗは、図９のＰＬＣブリッジ５１を、無線通信部を有するＰＬＣブリッジ５１Ｗに置き換えた例であり、その他の部分は第２の実施形態と同様である。ＰＬＣブリッジ５１Ｗは、ＰＬＣモデム部３０１、ブリッジ部３０２、通信制御部３０４に加えて、無線通信部３０５と、アンテナ３０６とを備えている。
図１５及び図１６において、無線通信部３０５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｂ，ｇ等の諸規格に準拠した無線通信機能を提供するものである。上記それぞれの変形例によれば、電力線通信を行うＰＬＣネットワークと、イーサネット（登録商標）の通信インタフェースを介したネットワークに加えて、無線ＬＡＮの通信インタフェースを介したネットワークを相互に接続し、これらのネットワーク間で必要な伝送帯域を確保しながらデータ通信が可能である。
図１７は本実施形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成の第２例を示すブロック図である。この第２例は、上述した図１５及び図１６に対応するもので、無線通信機能を備えたＰＬＣアダプタ７０のハードウェア構成の一例を示したものである。このＰＬＣアダプタ７０は、前述のＰＬＣアダプタ２０と同様、電源基板１１０、メイン基板１２０、ＡＣコンセント２５、ＡＣコード２９、通信コネクタ２６を備えている。また、基本的な機能の構成や動作は前述のＰＬＣアダプタ２０と同様である。
メイン基板１２０の内部には、メイン集積回路（メインＩＣ（Integrated Circuit））２０１と、ＡＦＥ（Analog Front End）集積回路（ＡＦＥ ＩＣ）２０２と、フィルタ２５５と、ドライバ集積回路（ドライバＩＣ）２１５と、フィルタ２６１と、カプラ２０６と、増幅器（ＡＭＰ ＩＣ）２０８と、フィルタ２２１と、ＡＤ変換集積回路（ＡＤＣ ＩＣ）２２２と、メモリ２１０と、イーサネット（登録商標）物理層集積回路（Ethernet ＰＨＹ ＩＣ）２１２と、無線部２５０と、アンテナ２５１とが設けられている。
また、メイン集積回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１ａと、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Power Line Communication・Media Access Control）ブロック２０１ｂと、ＰＬＣ・ＰＨＹ（Power Line Communication・Physical layer）ブロック２０１ｃとを有して構成されている。ＡＦＥ集積回路２０２は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２５３と、増幅器２５４と、増幅器２６２と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２６３とを有して構成されている。カプラ２０６は、コイルトランス２０６ａとコンデンサ２０６ｂとを有して構成されている。
無線部２５０は、送受信部、変復調部、信号処理部等を備え、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｂ，ｇ等の諸規格に準拠した無線通信機能を提供する集積回路により構成される。アンテナ２５１は、装置本体内部に設けられる内蔵型のものでも良いし、外部に突出して配設されたものでも良い。
この第２例のＰＬＣアダプタ７０では、電力線通信を行うＰＬＣネットワークと、イーサネット（登録商標）の通信インタフェースを介したネットワークと、無線ＬＡＮの通信インタフェースを介したネットワークとを相互に接続し、これらのネットワーク間で必要な伝送帯域を確保しながらデータ通信を行うことができる。
なお、本実施形態のＰＬＣアダプタにおいて、ユーザへの動作状態等の通知機能の例として、以下のような通知機能を搭載することもできる。本実施形態においては、ＰＬＣネットワーク上においてストリームデータ等の伝送に必要な伝送帯域を確保することが可能であるが、実際の伝送路の状況の変化やトラヒックの増大により、必要とされる伝送帯域を確保できない場合もあり得る。そこで、ＰＬＣアダプタにおいては、例えば通信開始前などに自動的に行うテストモードの試験動作により、実際の伝送速度などの伝送路の状態を測定し、この試験結果の情報をユーザに対して通知するのが望ましい。
試験結果の情報を通知する方法としては、ＬＥＤの点灯や点滅により表示しても良いし、液晶ディスプレイなどの表示装置上に文字や記号を用いて表示しても良いし、音声やブザーの音により通知しても良いし、ネットワークを介して離れた位置に存在する端末（例えば携帯電話等）にデータとして伝送して通知しても良い。
例えば、表示部として設けた３つのＬＥＤを用いて、これらのＬＥＤの表示状態の組み合わせを制御すれば、次のように４種類の状態を通知することができる。
（１）試験結果が良い（伝送速度が高い（４０Ｍｂｐｓ以上））場合：３つの発光ダイオードを全て点灯する（１０秒間）
（２）試験結果が普通（伝送速度が中程度（２０〜４０Ｍｂｐｓ未満））場合：２つの発光ダイオードを点灯する（１０秒間）
（３）試験結果が悪い（伝送速度が低い（５〜２０Ｍｂｐｓ未満））場合：１つの発光ダイオードだけを点灯する（１０秒間）
（４）試験結果が非常に悪い（伝送速度が非常に低い（５Ｍｂｐｓ未満））場合：１つの発光ダイオードを点滅する（１０秒間）
また、この通知機能の変形例として、ユーザによる動作モードの設定に対する実際の動作状態を通知するようにしても良い。すなわち、スイッチ部２７の操作による動作モードの選択状態に対して、確保すべき伝送帯域（ＱｏＳ）が実際に得られる通信状態か否かを、上記のようなテストモードの試験結果に基づいて識別し、その結果をユーザに対して通知することも可能である。また、伝送路の状態や伝送帯域の割り当て状況により、所望の伝送帯域が確保できない場合は、エラーとして伝送帯域の確保を中止し、伝送帯域の確保を確保できない旨を示す状態表示を行ってもよい。これらの状態表示により、ユーザは所望のデータを正常に伝送できるかどうかを容易に認識できる。
なお、スイッチ部２７による動作モードの設定としては、前述した５つのモードを切り替えるものに限らず、ＶｏＩＰと映像との２つの動作モードを切り替える簡略化したものなど、使用環境に応じた種々の形態が適用可能である。また、動作モード設定の手動−自動を切り替えたり、ＱｏＳ制御のオンオフを切り替えるような構成も可能である。
なお、上述した実施の形態では、ＰＬＣアダプタが電気機器とは別体の構成の場合について説明したが、ＰＬＣアダプタが電気機器と一体の構成であってもよい。即ち、上位のアプリケーション機能を持つ、例えば電話機、ファクシミリ、テレビ電話、パーソナルコンピュータなどの電気機器に、ＰＬＣアダプタを内蔵させてもよい。
上述したように、本実施形態によれば、家庭内などにおいて電力線通信を行うＰＬＣネットワークとイーサネットや無線ＬＡＮ等によるネットワークとを用いて通信システムを構成し、音声や映像などのストリームデータを含む様々なデータを伝送する場合に、必要な伝送帯域を確保してデータを伝送することができ、受信側で途切れなく再生することが可能になる。このとき、動作モードの設定状態や実際に伝送されるデータの種別などに応じて必要な伝送帯域を割り当てて確保できるので、限られた伝送帯域を効率的に利用でき、高品質のデータ伝送及び再生が可能となる。
本発明は、電力線等を通信用の伝送路として使用する場合に、接続した電気機器や伝送するデータ種別などに応じて、適切な通信品質を確保することが可能となる効果を有し、通信を行う電気機器をイーサネット（登録商標）等の通信インタフェースを介して接続可能であるとともに、電力線等を利用した伝送路と接続され、これらの電気機器と伝送路間のデータ伝送を行うデータ中継装置及びデータ中継方法等に有用である。
本発明の実施形態に係る電力線通信装置を含む通信システムの構成例を示す図 本発明の実施形態に係る電力線通信装置の外観構成を示す図 本発明の第１の実施形態に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図 本実施形態に係るＰＬＣネットワークの概略構成を示すブロック図 本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおける伝送帯域割り当ての動作例を示すタイムチャート 本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおけるデータ重畳度の具体例を示す模式図 本実施形態に係るＰＬＣネットワークにおける伝送帯域割り当て処理の動作手順を示すシーケンス図 伝送帯域予約の設定入力を行うための設定入力画面の例を示す図 本発明の第２の実施形態に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図 本実施形態のＰＬＣアダプタの第１の接続例を示す図 本実施形態のＰＬＣアダプタの第２の接続例を示す図 本実施形態のＰＬＣアダプタの第３の接続例を示す図 本実施形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図 図１３の電力線通信装置のハードウェア構成の詳細を示すブロック図 本発明の第１の実施形態の変形例に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図 本発明の第２の実施形態の変形例に係る電力線通信装置の内部の機能構成を示すブロック図 本実施形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成の第２例を示すブロック図
符号の説明
１０ 家屋
１１ 電力線
１５ ＰＬＣネットワーク
２０、２０Ａ〜２０Ｆ、２０Ｗ、５０、５０Ｗ、６０、６０Ａ〜６０Ｄ、７０ ＰＬＣアダプタ
２０Ｔ 送信端末
２０Ｒ 受信端末
２１ 親機（ＱｏＳコントローラ）
２２ 子機
２４ ＱｏＳコントローラ
２５、２５Ａ〜２５Ｄ ＡＣコンセント
２６、２６Ａ〜２６Ｄ 通信コネクタ
２７、２７Ａ〜２７Ｄ スイッチ部
２８、２８Ａ〜２８Ｄ 表示部
２９ ＡＣコード
３０Ａ〜３０Ｄ、３０Ｗ、５１、５１Ｗ ＰＬＣブリッジ
３１ 中継装置
４１、４１Ａ〜４１Ｆ ＡＣコンセント
４２、７１Ｂ ＨＤＤレコーダ
４３、７１Ａ、７２Ａ テレビ装置
４４、４５ ＩＰ電話機
４６、７１Ｃ、７２Ｂ ＩＰカメラ
４７、７２Ｃ パーソナルコンピュータ
４８ 電気機器
５２ ４ポートイーサネットＩＦ部
７１Ｄ ＳＴＢ（セットトップボックス）
７２Ｄ プリンタ
７３ ディジタルビデオサーバ
７５ ＡＣコード
７６ 通信ケーブル
３０１ ＰＬＣモデム部
３０２ ブリッジ部
３０３ イーサネットＩＦ部
３０４ 通信制御部
３０５ 無線通信部
３０６ アンテナ
１００ アダプタ本体
１１０ 電源基板
１２０ メイン基板
１２１ 制御部
１２２ ＰＬＣフロントエンド
１２３ イーサネット物理層制御部
１２４ ユーザインタフェース
２５０ 無線部
２５１ アンテナ

Claims (13)

  1. 親機として機能する電力線通信装置と、子機として機能する他のデータ中継装置とを有する電力線ネットワークにおいて、前記他のデータ中継装置と、動画データおよび音声データの少なくとも一方を含むデータ伝送を行い、かつ子機として機能するデータ中継装置であって、
    電力線を介して通信を行う第１の通信部と、
    前記電力線と異なる少なくとも１つの通信回線を介して通信を行う第２の通信部と、
    前記第１の通信部と前記第２の通信部との間においてデータを中継する中継部と、
    前記他のデータ中継装置との間で通信を行って前記他のデータ中継装置との間における電力線の伝送路特性を推定する伝送路推定部と、
    データの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するタイムスロット設定部とを備え、
    前記第１の通信部は、データを送信する送信部と、データを受信する受信部とを有し、前記送信部は、前記タイムスロット設定部によりデータの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、子機として機能する前記他のデータ中継装置へデータを送信するとともに、前記受信部は、前記タイムスロット設定部によりデータの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、前記他のデータ中継装置からデータを受信し、
    前記伝送路特性に関する情報は、当該データ中継装置の送信部により、または前記他のデータ中継装置により前記電力線通信装置に送信され、
    前記タイムスロット設定部は、前記電力線に接続された前記電力線通信装置に対して、データを伝送するために必要な伝送帯域を要求する帯域予約要求を行い、前記伝送路特性に関する情報に基づく帯域予約応答を前記電力線通信装置から受信した場合に、データ伝送に必要なタイムスロットの時間幅を設定するデータ中継装置。
  2. 請求項１に記載のデータ中継装置であって、更に、
    データの種別を設定するための操作部を備えるデータ中継装置。
  3. 請求項１に記載のデータ中継装置であって、
    前記タイムスロット設定部は、ショートパケットおよびロングパケットの少なくとも一方を含むデータのパケットの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するデータ中継装置。
  4. 請求項１に記載のデータ中継装置であって、
    前記第２の通信部における前記通信回線の優先度を設定するデータ中継装置。
  5. 請求項１に記載のデータ中継装置であって、
    前記電力線においては、少なくとも一部にＴＤＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うデータ中継装置。
  6. 請求項５に記載のデータ中継装置であって、
    前記電力線においては、少なくとも一部にＣＳＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものであり、
    伝送するデータの種別に応じて、前記ＴＤＭＡ方式と前記ＣＳＭＡ方式とのうち、いずれかの伝送方式でデータ伝送を行うデータ中継装置。
  7. 請求項１に記載にデータ中継装置であって、更に、
    前記第１の通信部と接続して電力線からの電力を入力する電源入力部と、
    前記第２の通信部と電気機器とを接続してデータ伝送を行う前記通信回線が接続される通信コネクタと、
    前記電気機器の電源コードを接続可能であり、前記電源入力部より入力した電力を前記電気機器へ供給可能な電源コンセントとを備え、
    前記電源入力部と前記第１の通信部とが接続された構成を有するデータ中継装置。
  8. 親機として機能する電力線通信装置と、子機として機能する他のデータ中継装置とを有する電力線ネットワークにおいて、前記他のデータ中継装置と、動画データおよび音声データの少なくとも一方を含むデータ伝送を行い、かつ子機として機能するデータ中継装置におけるデータ中継方法であって、
    電力線を介して第１の通信を行い、
    前記電力線と異なる少なくとも１つの通信回線を介して第２の通信を行い、
    前記第１の通信と前記第２の通信との間においてデータを中継し、
    前記他のデータ中継装置との間で通信を行って前記他のデータ中継装置との間における電力線の伝送路特性を推定し、
    データの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定し、
    前記第１の通信において、データの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、子機として機能する他のデータ中継装置へデータを送信するとともに、データの種別に応じて時間幅が設定されたタイムスロットで、前記他のデータ中継装置からデータを受信し、
    前記伝送路特性に関する情報は、当該データ中継装置により、または前記他のデータ中継装置により前記電力線通信装置に送信され、
    前記タイムスロットを設定する場合において、前記電力線に接続された前記電力線通信装置に対して、データを伝送するために必要な伝送帯域を要求する帯域予約要求を行い、前記伝送路特性に関する情報に基づく帯域予約応答を前記電力線通信装置から受信した場合に、データ伝送に必要なタイムスロットの時間幅を設定することを特徴とするデータ中継方法。
  9. 請求項８に記載のデータ中継方法であって、更に、
    操作部を介して入力信号を受付け、
    受け付けた入力信号に応じて、データの種別を設定するデータ中継方法。
  10. 請求項８に記載のデータ中継方法であって、
    前記タイムスロットを設定する場合において、ショートパケットおよびロングパケットの少なくとも一方を含むデータのパケットの種別に応じてタイムスロットの時間幅を設定するデータ中継方法。
  11. 請求項８に記載のデータ中継方法であって、
    前記第２の通信において前記通信回線の優先度を設定するデータ中継方法。
  12. 請求項８に記載のデータ中継方法であって、
    前記電力線においては、少なくとも一部にＴＤＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うデータ中継方法。
  13. 請求項１２に記載のデータ中継方法であって、
    前記電力線においては、少なくとも一部にＣＳＭＡ方式を用いた伝送方式によりデータ伝送を行うものであり、
    伝送するデータの種別に応じて、前記ＴＤＭＡ方式と前記ＣＳＭＡ方式とのうち、いずれかの伝送方式でデータ伝送を行うデータ中継方法。
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