JP5279122B2 - 通信方法、通信装置、および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信帯域を共有し共通の伝送路を使用して複数の通信装置間で通信を行うための通信方法、通信装置、及び通信システムに関する。

電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）や無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を用いて通信するシステムにおいては、複数の通信装置同士が、共通の伝送路を使用し、通信帯域を共有して通信を行う。従って、複数の通信装置が同時に伝送路に信号を送信する場合には、干渉が生じ通信が困難な状態になる。そこで、このような伝送路に対する複数の通信装置からのアクセスの競合を回避する必要がある。

このようなアクセスの競合を回避する方法の１つとして、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）が知られている。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、各通信装置が伝送路の使用状況を把握し、他の通信装置が伝送路を使用していない時に信号を送信する。具体的には、他の通信装置が送信する信号のキャリア（搬送波）の有無を検出し、キャリア検出した場合には、他の通信装置の行っている通信が終了するまで送信を待機する。一方、キャリアを検出しなかった場合には、更にバックオフ時間と呼ばれる待ち時間だけ待機した後で信号の送信を試みる。バックオフ時間をランダム値などに基づいて決定することにより、同じ伝送路を多数の通信装置が共有する場合であっても、競合の発生頻度を下げ、しかも伝送路の利用効率を高めることが可能である。

ＣＳＭＡ／ＣＡを用いた通信に関する従来技術としては、フレームの伝送効率を改善するためにフレームの多重化を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ＣＳＭＡとＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）とが同一の伝送路で共存するための技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２４６０３５号公報 特開２００７−１６６１０４号公報

ところで、従来の電力線通信を行う電力線通信装置が接続された通信ネットワークは、１つ以上の子機としての電力線通信装置とそれを管理する親機としての電力線通信装置とで構成される。１つの通信ネットワーク又は共通の伝送路に接続可能な親機としての電力線通信装置及び子機としての電力線通信装置の総数には上限があり、例えば２５５台に限られている。また、従来の高速版電力通信装置に対して制御データやコマンドといった高速性を必要としない比較的低速の電力線通信装置を高速版電力通信装置のパフォーマンスに影響を与えることなく共存させることも重要となる。

しかしながら、使用されるアプリケーションによっては、このような１つの通信ネットワークにおける電力線通信装置の上記制限数の範囲内では所望の処理を実施できない場合がある。

また、従来の親機または子機としての電力線通信装置は、例えば、親機としての電力線通信装置から定期的に送信されるビーコン信号を検出したり、各子機が自局に割り当てられたタイムスロットを正しく認識したりする必要があるので、通信制御を実施するために、処理能力の高いマイクロコンピュータや高性能の論理回路を必要とする。このような高処理能力のマイクロコンピュータ等は高価なものである。

仮に電力線通信装置を増設する必要がある場合には、なるべく安価に電力線通信装置を増設できることが望ましい。この場合、従来の親機または子機としての電力線通信装置と同様に、他の電力線通信装置が送信する信号との信号衝突を回避可能なものでなければならない。

本発明は、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信方法、通信装置、および通信システムを提供することを目的とする。

本発明の通信装置は、少なくとも第２の通信装置を含む複数の通信装置に所定周期で同期信号を送信する第１の通信装置と伝送路を共有する通信装置であって、前記同期信号の送信時刻に基づくデータを前記第２の通信装置より受信する受信部と、前記データと前記所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定する送信制御部と、前記同期信号不在期間に前記伝送路にデータを送信する送信部と、を備える。

この通信装置によれば、伝送路上にビーコン信号などの同期信号が現れる期間を推定し、この期間以外のタイミングでデータを送信することができる。つまり、同期信号を認識できない通信装置であっても、同期信号との衝突を避けて通信を行うことができる。したがって、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信装置が実現できる。

また、本発明の通信装置は、前記送信制御部が、さらに前記同期信号が送信される時間幅に基づいて、前記同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する。

この通信装置によれば、同期信号が送信される時刻、周期、時間幅に基づいて伝送路における同期信号不在期間を推定するので、同期信号を認識する能力がなくても、より正確に同期することができる。

また、本発明の通信装置は、前記受信部が、前記伝送路を介して、当該通信装置が属する第１のネットワークを構成する複数の通信装置に含まれる第１の同期信号送信装置により第１の同期信号が前記伝送路に送信される第１の送信時刻に基づく第１の時刻情報を含む第１のデータと、前記伝送路を介して、当該通信装置が属する以外の第２のネットワークを構成する複数の通信装置に含まれる第２の同期信号送信装置により第２の同期信号が前記伝送路に送信される第２の送信時刻に基づく第２の時刻情報を含む第２のデータと、を受信し、前記送信制御部が、前記受信部により受信された前記第１の時刻情報、前記第２の時刻情報、前記第１の所定周期、および前記第２の所定周期に基づいて、前記第１の同期信号および第２の同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する。

この通信装置によれば、同期信号が異なる複数のネットワークが存在する通信システムにおいても、それぞれのネットワークで使用される同期信号と衝突することなく、通信を行うことが可能となる。

また、本発明の通信装置は、前記送信制御部が、さらに前記第１の同期信号が送信される第１の時間幅および前記第２の同期信号が送信される第２の時間幅に基づいて、前記同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する。

この通信装置によれば、同期信号が異なる複数のネットワークが存在する通信システムにおいても、同期信号が送信される時刻、周期、時間幅に基づいて伝送路における同期信号不在期間を推定するので、同期信号を認識する能力がなくても、より正確に同期することができる。

また、本発明の通信装置は、前記所定周期の情報および前記時間幅の情報をあらかじめ記憶する記憶部を備える。

また、本発明の通信装置は、前記受信部が、前記時刻情報とともに、前記所定周期の情報および前記時間幅の情報を含むデータを受信する。

これらの通信装置によれば、同期信号の定期的な周期及び時間幅を、同期信号を認識することができない安価な通信装置であっても、これらの情報を知ることができ、データを送信する際に同期信号と衝突することを回避することができる。

また、本発明の通信装置は、前記送信制御部が、前記受信部により受信した第１の時刻情報に基づいて、前記送信部により送信すべきデータの送信時刻の情報を当該データに挿入する。

この通信装置によれば、通信相手である通信装置が同期信号を認識することができない場合であっても、同期信号を基準とした場合の現在のタイミングを通知することが可能である。また、同期信号が異なるネットワーク間で通信を行う場合に中継装置として通信装置が動作する場合に、当該通信装置が属するネットワークの同期情報を他のネットワークの中継装置としての通信装置へ通知することができる。これにより、複数のネットワーク間で非同期状態であったとしても、上記の同期情報の通知により、各ネットワークにおける同期信号の送信タイミングを避けてネットワーク間での通信を行うことができる。

また、本発明の通信装置は、電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う。

この通信装置によれば、電力線通信を行う場合であっても、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる。特に、重要な情報を含む同期信号との衝突を回避することができるため、スムーズな通信を実現できる。

また、本発明の通信システムは、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置を備える通信システムであって、前記複数の通信装置が同期するための同期信号を前記伝送路に所定周期毎に送信する第１の通信装置と、前記第１の通信装置により同期信号が前記伝送路に送信される送信時刻に基づく時刻情報を含むデータを送信する第２の通信装置と、前記第２の通信装置からのデータを受信データとして受信し、前記伝送路に送信データを送信する第３の通信装置とを備え、前記第３の通信装置は、前記受信データに含まれる時刻情報と前記同期信号が送信される所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信データを送信するよう制御する。

この通信システムによれば、伝送路上にビーコン信号などの同期信号が現れる期間を推定し、この期間以外のタイミングでデータを送信することができる。つまり、同期信号を認識できない通信装置であっても、同期信号との衝突を避けて通信を行うことができる。したがって、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信装置が実現できる。

また、本発明の通信システムは、電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う。

この通信システムによれば、電力線通信を行う場合であっても、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる。特に、重要な情報を含む同期信号との衝突を回避することができるため、スムーズな通信を実現できる。

本発明の通信方法は、少なくとも第２の通信装置を含む複数の通信装置に所定周期で同期信号を送信する第１の通信装置と伝送路を共有する通信方法であって、前記同期信号の送信時刻に基づくデータを前記第２の通信装置より受信する受信ステップと、前記データと前記所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定する送信制御ステップと、前記同期信号不在期間に前記伝送路にデータを送信する送信ステップと、を有する。

この通信方法によれば、伝送路上にビーコン信号などの同期信号が現れる期間を推定し、この期間以外のタイミングでデータを送信することができる。つまり、同期信号を認識できない通信装置であっても、同期信号との衝突を避けて通信を行うことができる。したがって、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信装置が実現できる。

また、本発明の通信方法は、電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う。

この通信方法によれば、電力線通信を行う場合であっても、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる。特に、重要な情報を含む同期信号との衝突を回避することができるため、スムーズな通信を実現できる。

本発明によれば、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる。例えば、ビーコン信号を受信する機能を有しない孫機としての通信装置とビーコン信号を受信する機能を有する子機等としての通信装置を共通の伝送路に接続して通信システムを構成することができ、孫機としての通信装置の装置コストの大幅な低減が可能であり、孫機としての通信装置が送信する信号とビーコン信号との衝突も防止できる。

以下、本発明の実施形態の通信方法、通信装置、および通信システムについて、図面を用いて説明する。

図１は、電力線通信装置の一例であるＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデム１００の前面を示す外観斜視図、図２は、ＰＬＣモデム１００の背面を示す外観斜視図である。図１、図２に示すＰＬＣモデム１００は、筐体１０１を有しており、筐体１０１の前面には、図１に示すようにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の表示部１０５が設けられている。

また、筐体１０１の背面には、図２に示すように電源コネクタ１０２、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１０３、及び動作モードを切換える切換えスイッチ１０４が設けられている。

また、筐体の上面には、ボタン１０６が設けられている。ボタン１０６は、ＰＬＣモデム１００を通信可能状態とするための処理（登録処理）を開始するためのセットアップボタンとしての機能を有する。尚、例示として筐体１０１の上面に設けるとしたが、この位置に限られることはない。

電源コネクタ１０２には、図示しない電源ケーブルが接続され、モジュラージャック１０３には、図示しないＬＡＮケーブルが接続される。なお、ＰＬＣモデム１００には、さらにＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。

なお、電力線通信装置の一例としてＰＬＣモデム１００を示したが、電力線通信装置としては、ＰＬＣモデムを内蔵した電気機器でもよい。電気機器としては、例えば、テレビ、電話、ビデオデッキ、セットトップボックスなどの家電機器や、パーソナルコンピュータ、ファクス、プリンターなどの事務機器がある。

また、ＰＬＣモデム１００は、電力線７００に接続され、他のＰＬＣモデム１００と共に電力線通信システムを構成する。

次に、図３に、主にＰＬＣモデム１００のハードウェア構成の一例を示す。ＰＬＣモデム１００は、回路モジュール２００及びスイッチング電源３００を有している。スイッチング電源３００は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール２００に供給するものであり、例えば、スイッチングトランス、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。

回路モジュール２００には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２２０、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２３０、メモリ２４０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２５１、ドライバＩＣ２５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６０、カプラ２７０、ＡＭＰ（増幅器）ＩＣ２８１、およびＡＤＣ（ＡＤ変換）ＩＣ２８２が設けられている。スイッチング電源３００及びカプラ２７０は、電源コネクタ１０２に接続され、さらに電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線７００に接続される。なお、メインＩＣ２１０は電力線通信を行う制御回路として機能する。

メインＩＣ２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）ブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）ブロック２１３で構成されている。

ＣＰＵ２１１は、３２ビットのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２は、送受信信号のＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、送受信信号のＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）を管理する。

ＡＦＥ・ＩＣ２２０は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２２、及び可変増幅器（ＶＧＡ；Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２３で構成されている。カプラ２７０は、コイルトランス２７１、及びカップリング用コンデンサ２７２ａ、２７２ｂで構成されている。

なお、ＣＰＵ２１１は、メモリ２４０に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１００全体の制御も行う。

ＰＬＣモデム１００による通信は、概略次のように行われる。モジュラージャック１０３から入力されたデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してメインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号が生成される。生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２５１、ドライバＩＣ２５２、カプラ２７０、電源コネクタ１０２、電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線７００に出力される。

電力線７００から受信された信号は、カプラ２７０を経由してバンドパスフィルタ２６０に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ２２０の可変増幅器（ＶＧＡ）２２３でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、メインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してモジュラージャック１０３から出力される。

メインＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理の一例について説明する。ＰＬＣモデム１００は、複数のサブキャリアを用いて生成されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号などのマルチキャリア信号を伝送用の信号として使用するものである。ＰＬＣモデム１００は、送信対象のデータをＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア送信信号に変換して出力すると共に、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア受信信号を処理して受信データに変換する。これらの変換のためのデジタル信号処理は、主としてＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３で行われる。

ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３によって実現されるデジタル信号処理を行うために必要とされる機能上の構成の一例が図４に示されている。図４に示す例では、ウェーブレット変換を利用するＯＦＤＭ伝送を行う場合の構成を示してある。図４に示すように、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、変換制御部１０、シンボルマッパ１１、シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１２、逆ウェーブレット変換器１３、ウェーブレット変換器１４、パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１５、デマッパ１６の各機能を有している。

シンボルマッパ１１は、送信すべきビットデータをシンボルデータに変換し、各シンボルデータに従ってシンボルマッピング（例えばＰＡＭ変調）を行うものである。シリアル−パラレル変換器１２は、マッピングされた直列のデータを入力し並列のデータに変換して出力する。逆ウェーブレット変換器１３は、並列データを逆ウェーブレット変換し、時間軸上のデータとするものであり、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成するものである。このデータは、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１に送られる。

ウェーブレット変換器１４は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２から得られる受信デジタルデータ（送信時と同一のサンプルレートでサンプルされたサンプル値系列）を周波数軸上へ離散ウェーブレット変換するものである。パラレル−シリアル変換器１５は、周波数軸上のデータとして入力される並列データを並び替えて直列データに変換し出力する。デマッパ１６は、各サブキャリアの振幅値を計算し、受信信号の判定を行って受信データを求めるものである。

なお、図３に示したＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３、ＤＡＣ２２１、ＬＰＦ２５１、ドライバＩＣ２５２は、各種データの送信を行う送信部としての機能を有する。また、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３、ＡＤＣ２２２、ＶＧＡ２２３、ＢＰＦ２６０は、各種データの受信を行う受信部としての機能を有する。また、メインＩＣ２１０は、送信部によるデータ送信を制御する送信制御部としての機能を有する。

次に、図５は通信システムの一例としての電力線通信システムの構成ブロック図である。図５に示す電力線通信システムは、ＰＬＣモデム１００Ａ、ＰＬＣモデム１００Ｂ（ＰＬＣモデム１００Ｂ１、１００Ｂ２、・・・）、ＰＬＣモデム１００Ｃ（ＰＬＣモデム１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３、・・・）、及び、管理装置１５０が備わっている。実際に接続する各ＰＬＣモデムの数については必要に応じて増減することができる。また、図５では、ＰＬＣモデム１００Ｂ２にのみＰＬＣモデム１００Ｃが接続されているが、他のＰＬＣモデム１００ＢにＰＬＣモデム１００Ｃが接続されてもよい。

以下、全ＰＬＣモデムに共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００として説明する。また、ＰＬＣモデム１００Ｂ１、１００Ｂ２に共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００Ｂとして説明する。また、ＰＬＣモデム１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３に共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００Ｃとして説明する。

図５に示す電力線通信システムでは、各ＰＬＣモデム１００は、共通の電力線７００に接続されており、この共通の電力線７００を通信のための伝送路として共有する。また、基本的な通信制御としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用しており、複数のＰＬＣモデム１００が同時に信号を送信する頻度が小さくなるように制御される。また、各ＰＬＣモデム１００は、通信帯域を共有している。

ＰＬＣモデム１００Ａは、親機として動作する機能を有し、配下に接続され子機として動作するＰＬＣモデム１００Ｂを管理する。ＰＬＣモデム１００Ａは、具体的な動作として、例えば、電力線７００にビーコン等の制御信号を送信する。また、ＰＬＣモデム１００Ｂに対して電力線７００へのデータの送信を許可するためのアクセスＩＤを割り当てる。また、電力線７００にデータを送信する際に現在のスロットＩＤを把握するためのスロットカウンタを例えば図３のＰＬＣ−ＭＡＣ２１２に保持している。

また、ＰＬＣモデム１００Ａは、管理対象のＰＬＣモデム１００Ｂの識別情報（例えばＭＡＣアドレス）を子機管理テーブルに記憶している。この子機管理テーブルは、例えば図３のメモリ２４０に保持される。この子機管理テーブルには、ＰＬＣモデム１００Ｂの識別情報に対応させて、アクセスＩＤを登録することもできる。また、その他の必要な情報を記憶させてもよい。図６は、子機管理テーブルの一例である。

ＰＬＣモデム１００Ｂは、それぞれ子機として動作する機能を有し、配下に接続され孫機として動作するＰＬＣモデム１００Ｃを管理する。ＰＬＣモデム１００Ｂは、具体的な動作として、例えば、ＰＬＣモデム１００Ａによって電力線７００に送信されるビーコン等の制御信号を検出してそれに同期する。また、ＰＬＣモデム１００Ａによって自局に割り当てられたアクセスＩＤを把握する。また、後述する図９に示す処理により、データ送信を制御する。また、ＰＬＣモデム１００Ａと同様のスロットカウンタを例えばＰＬＣ−ＭＡＣ２１２に保持している。

また、ＰＬＣモデム１００Ｂは、管理対象のＰＬＣモデム１００Ｃの識別情報（例えばＭＡＣアドレス）を孫機管理テーブルに記憶している。また、その他の必要な情報を記憶させてもよい。この孫機管理テーブルは、例えば図３のメモリ２４０に保持される。図７は、孫機管理テーブルの一例である。

ＰＬＣモデム１００Ｃ（１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３・・・）は、それぞれ孫機として動作する機能を有する。ＰＬＣモデム１００Ｃは、具体的な動作として、例えば、後述する図１０や図１２に示す処理により、自局の送信タイミングを制御する。また、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａ、１００Ｂと比較すると、ＣＰＵ２１１として安価で低処理能力のＣＰＵを有している。このように、ＰＬＣモデム１００ＣのＣＰＵ２１１は比較的簡易なものであるため、装置コストを軽減可能である。

管理装置１５０は、電力線通信システム全体を管理するための機能を有している。管理装置１５０は、具体的な動作として、例えば、定期的に各ＰＬＣモデム１００Ｃに対し、情報を収集したりＰＬＣモデム１００Ｃに接続された装置を制御するためのコマンドを送信する。また、暗号鍵の変更などシステム管理を行う。

次に、本実施形態の電力線通信システムにおける電力線７００に送信されるデータについて説明する。図８は、電力線７００に送信されるデータを時系列に示したものである。図８では、ｔ１＝０（μｓ）とすると、例えば、ｔ３＝１５０００（μｓ）、ｔ６＝３５０００（μｓ）、ｔ８＝５００００（μｓ）となる。

図８には、ＰＬＣモデム１００Ａから電力線７００に定期的（所定周期毎）に送信されるビーコン信号ＳＧｂｅｃと、ＰＬＣモデム１００Ｂから電力線７００に送信される信号ＳＧｍと、ＰＬＣモデム１００Ｂの備える図示しないタイマＴＩＭｍの状態と、ＰＬＣモデム１００Ｃから７００に送信される信号ＳＧｓと、ＰＬＣモデム１００Ｃの備える図示しないタイマＴＩＭｓの状態と、が示されている。

ビーコン信号ＳＧｂｅｃには、スロット割当情報（つまりアクセスＩＤ）などの重要な情報が含まれている。そのため、ビーコン信号ＳＧｂｅｃが送信される可能性のあるタイミング、つまりビーコン周期Ｔｂｃ毎に現れるビーコン信号の時間幅Ｔｂの期間は、他のＰＬＣモデム１００がデータ送信することを禁止する送信不可期間とされる。この送信不可期間は、つまりビーコン信号が伝送路上に存在すると推定される期間である。各ＰＬＣモデム１００は、送信不可期間以外の期間（同期信号不在期間）に電力線７００にデータ送信を行うよう動作する。

各タイマＴＩＭｍ及びＴＩＭｓは、それぞれのＰＬＣモデム内部で生成される周期が一定（例えば１μｓｅｃ）のクロックパルスを計数することにより、ある時点からの経過時間を計数する。また、ＰＬＣモデム１００Ｂから電力線７００に送信される信号ＳＧｍは、ＰＬＣモデム１００Ａから電力線７００に送信されるビーコンのタイミングを避けて送信される。つまり、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ビーコン信号を検出してタイミングを判断することで、送信不可期間以外の期間にデータ送信を行う。

次に、ＰＬＣモデム１００Ｂのデータ送信時の動作について説明する。
図９はＰＬＣモデム１００Ｂのデータ送信時の動作の一例を示すフローチャートである。なお、データ送信時の制御は、メインＩＣ２１０によって行われる。

ステップＳ１１では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、タイマＴＩＭｍの動作を開始する。この時点からタイマＴＩＭｍは経過時間を例えば１μｓｅｃ単位で計数する。

ステップＳ１２では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ＰＬＣモデム１００Ａから送信されるビーコンを検出したか否かを判定する。図８に示す例では、一定のビーコン周期Ｔｂｃ（例えば５０ｍｓｅｃ）でＰＬＣモデム１００Ａからビーコン信号が送信されており、時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ８〜ｔ９の期間に、このビーコン信号が電力線７００に現れている。ビーコン信号の時間幅Ｔｂは予め定められている。

ビーコン信号を検出すると、ステップＳ１３では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、タイマＴＩＭｍをリセットして計数を再開する。図８に示す例では、ＰＬＣモデム１００Ｂは時刻ｔ１でビーコン信号を検出し、この時にタイマＴＩＭｍをリセットするので、タイマＴＩＭｍの計数する値は時刻ｔ１からの経過時間を示すことになる。同様に、ＰＬＣモデム１００Ｂは、時刻ｔ８でビーコン信号を検出し、この時にタイマＴＩＭｍをリセットするので、これ以降にタイマＴＩＭｍの計数する値は時刻ｔ８からの経過時間を示すことになる。

ステップＳ１４では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、制御フレームの送信予定があるかどうかを確認する。送信予定がある場合には、次のステップＳ１５に進む。

制御フレームの送信予定がある場合、ステップＳ１５では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、送信予定時刻のタイマ値を表す情報をタイムスタンプとして、制御フレームに含める。図８に示す例では、時刻ｔ３で送信を開始する制御フレームに、時刻ｔ３におけるタイマＴＩＭｍの計数値Ｔｃｎｔ（ｔ３−ｔ１で示される時刻ｔ１からの経過時間）を含める。

ステップＳ１６では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、タイマＴＩＭｍの計数値Ｔｃｎｔを含めた制御フレームを電力線７００に送信する。なお、ステップＳ１５を実行してからステップＳ１６を実行するまでの間に時間差（ΔＴ１）がある場合には、この時間差（ΔＴ１）を計数値Ｔｃｎｔに加算した結果を制御フレームに含めることが好ましい。これにより、誤差の発生を抑制できる。

次に、ＰＬＣモデム１００Ｃのデータ送信時の動作について説明する。
図１０はＰＬＣモデム１００Ｃのデータ送信時の動作の一例を示すフローチャートである。なお、データ送信時の制御は、メインＩＣ２１０によって行われる。

ステップＳ２１では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、自局を管理しているＰＬＣモデム１００Ｂから送信される制御フレームを電力線７００を介して受信したか否かを判定する。

ＰＬＣモデム１００Ｂからの制御フレームを受信した場合、ステップＳ２２では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ステップＳ２１で受信した制御フレームに含まれる時刻情報としてのタイムスタンプを取得して、タイマＴＩＭｓを更新する。ＰＬＣモデム１００ＣにおいてもＰＬＣモデム１００Ｂと同様に、タイマＴＩＭｓは、ある時点からの経過時間を例えば１μｓｅｃ単位で計数する。ＰＬＣモデム１００Ｃは、例えば図８に示すように、電力線７００に信号ＳＧｍとして現れたＰＬＣモデム１００Ｂの制御フレームを時刻ｔ４で検出すると、これに含まれているタイムスタンプの値をタイマＴＩＭｓにプリセットして、タイマＴＩＭｓの動作を継続する。なお、タイムスタンプの値に相当する時刻（この例では制御フレームの受信を開始した時刻ｔ３）とその値をタイマＴＩＭｓにプリセットする時刻との間に時間差（ΔＴ）がある場合には、この時間差（ΔＴ）をタイムスタンプの値に加算した結果をプリセットすることが好ましい。これにより、誤差の発生を抑制できる。

従って、図８に示す例では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、時刻ｔ３で時間差を考慮した場合には（Ｔｃｎｔ＋ΔＴ）をタイマＴＩＭｓにプリセットすることになり、時刻ｔ４以降のタイマＴＩＭｓの計数値は、ＰＬＣモデム１００ＢのタイマＴＩＭｍが管理している経過時間と略一致（つまり同期）することになる。そのため、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ビーコン周期Ｔｂｃ及びビーコン信号の時間幅Ｔｂに基づいて、次にビーコン信号が現れる送信不可期間をタイマＴＩＭｓの計数値により予測することができる。すなわち、タイマＴＩＭｓの計数値が、ビーコン周期Ｔｂｃと一致する時刻（ｔ８に相当）から更に一定の時間幅Ｔｂを経過した時刻（ｔ９に相当）までの期間にビーコン信号が現れると予測することが可能である。

なお、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａが送信するビーコン周期Ｔｂｃ及びビーコン信号の時間幅Ｔｂをメモリ２４０等にあらかじめ記憶するようにしてもよい。または、ＰＬＣモデム１００Ｂが送信する制御フレームにビーコン周期Ｔｂ及び時間幅Ｔｂを含ませ、電力線７００を介してＰＬＣモデム１００Ｃに通知するようにしてもよい。なお、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ビーコン信号を受信することにより、Ｔｂｃ、Ｔｂを取得可能である。

続いて、ステップＳ２３では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、タイマＴＩＭｓの計数値をＴｂｃ及びＴｂｃ+Ｔｂと比較し、現在が送信不可期間か否かを判定する。送信不可期間に該当する場合には、次のステップＳ２４を進む。

送信不可期間である場合には、ステップＳ２４では、ＰＬＣモデム１００Ｃ（のメインＩＣ２４０）は、自局の送信処理部（ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２に含まれる）に対して、送信不可期間であることを通知し、送信不可期間が終了するまで制御フレームの送信を待機する。

一方、送信不可期間でない場合、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ビーコン信号が電力線７００に不在となる期間であると推定し、この期間に制御フレームを送信する（ステップＳ２５）。従って、ＰＬＣモデム１００Ｃが送信する制御フレーム等とＰＬＣモデム１００Ａが送信するビーコン信号との衝突を確実に回避できる。

また、図１０には示されていないが、ＰＬＣモデム１００Ｃは、信号ＳＧｓとして電力線７００に送信する制御フレーム（例えば制御フレームのヘッダ）に、この制御フレームの送信時刻に相当するタイマＴＩＭｓの計数値をタイムスタンプとして含めてもよい。例えば、図８に示す時刻ｔ６でＰＬＣモデム１００Ｃが送信する制御フレームには、時刻ｔ６に相当するタイマＴＩＭｓの計数値が含まれる。ただし、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ＰＬＣモデム１００Ｃ１から送信される制御フレームの時刻情報としてのタイムスタンプの内容を無視しても良い。ＰＬＣモデム１００Ｃが送信した制御フレームを他のＰＬＣモデム１００Ｃが受信した場合、この時刻情報に応じてビーコン信号のタイミングを認識することができる。

このような図８〜図１０に示した処理を行うＰＬＣモデムを備える電力線通信システムによれば、ビーコン信号を検出する機能を有しないＰＬＣモデム１００Ｃであっても、自局が送信する信号とＰＬＣモデム１００Ａが定期的に送信するビーコンとが電力線７００上で衝突することを防止可能である。したがって、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂによって構成される電力線通信システムに、先に説明したＰＬＣモデム１００Ｃを追加することにより、安価に、かつ、電力線７００において他のＰＬＣモデム１００が送信する信号との信号衝突を回避可能な電力線通信システムを構築することができる。特に、ＰＬＣモデム１００Ａが管理するために登録可能なＰＬＣモデム１００Ｂの台数には上限があるため、大規模な電力線通信システムを構築する場合に効果的である。

なお、図８では、ＰＬＣモデム１００Ｂが送信する信号ＳＧｍを制御フレームとしているが、上記時刻情報などを含む一般的なデータフレームであってもよい。

また、図８では、ビーコン信号の送信タイミングを知るために、ビーコン周期Ｔｂｃと時間幅Ｔｂとを考慮したが、時間幅Ｔｂの考慮を省略してもよい。

次に、複数の電力線通信ネットワークを有する電力線通信システムについて説明する。

図１１に示した電力線通信システムは、図５に示した電力線通信システムを１つの電力線通信ネットワークとして、このようなネットワークを複数有するシステムである。図１１に示した例では、第１のネットワークＮＷ１及び第２のネットワークＮＷ２を有している。第１のネットワークＮＷ１は、親機として動作するＰＬＣモデム１００Ａ１と、子機として動作するＰＬＣモデム１００Ｂ１と、孫機として動作するＰＬＣモデム１００Ｃ１とを備えている。第２のネットワークＮＷ２は、親機として動作するＰＬＣモデム１００Ａ２と、子機として動作するＰＬＣモデム１００Ｂ２と、孫機として動作するＰＬＣモデム１００Ｃ２とを備えている。

第１のネットワークＮＷ１のＰＬＣモデム１００と第２のネットワークＮＷ２のＰＬＣモデム１００とは、共通の伝送路としての電力線７００に接続される。図１１に示すように、互いに近距離に位置している孫機としてのＰＬＣモデム１００Ｃ１及びＣ２は、所定の設定（リピータモードとする設定など）により、両ネットワーク間でリピータあるいはブリッジなどの中継局として動作し、互いのネットワークを接続することができる。なお、図１１ではネットワークの数を２つとしているが、これに限られない。

図１１に示した電力線通信システムでは、第１のネットワークＮＷ１のＰＬＣモデム１００Ａ１が送信するビーコン信号（図１１ではＢｅａｃｏｎ１）と第２のネットワークＮＷ２のＰＬＣモデム１００Ａ２が送信するビーコン信号（図１１ではＢｅａｃｏｎ２）とは、互いに異なるものである。また、一方のＰＬＣモデム１００Ａは他方のネットワークのＰＬＣモデム１００Ａが送信するビーコン信号を認識できないことがある。この場合、第１のネットワークＮＷ１と第２のネットワークＮＷ２とは非同期状態にある。

次に、複数の電力線通信ネットワークを有する電力線通信システムにおけるＰＬＣモデム１００Ｂ及び１００Ｃの動作について説明する。

ＰＬＣモデム１００Ｂの動作については、図９に示したＰＬＣモデム１００Ｂの動作と同様である。

図１２はリピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃのデータ送信時の動作の一例を示すフローチャートである。なお、データ送信時の制御は、メインＩＣ２１０によって行われる。また、各ＰＬＣモデム１００Ｃは、自局の備える図示しない内部タイマＴＩＭｓ１及びＰＬＣモデム１００Ｃ２の内部タイマＴＩＭｓ２を使用する。ここでは、図１１に示した電力線通信システムの中で、第１のネットワークＮＷ１に属するＰＬＣモデム１００Ｃ１についての動作について説明するが、第２のネットワークＮＷ２のＰＬＣモデム１００Ｃ２の動作も同様である。また、図１１で図示しないリピータとして動作する他のＰＬＣモデムの動作も同様である。

また、各ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、制御フレーム（図８に示したＳＧｓに相当）を送信する際に、制御フレームに自局の属するネットワーク内の時刻情報である内部タイマＴＩＭｓ１の時刻情報をタイムスタンプとして含めるものとする。ただし、ＰＬＣモデム１００Ｂ１は、ＰＬＣモデム１００Ｃ１から送信される制御フレームの時刻情報としてのタイムスタンプの内容を無視しても良い。ＰＬＣモデム１００Ｃ１が送信した制御フレームを他のＰＬＣモデムＣ２が受信した場合、この時刻情報に応じて第１のネットワークＮＷ１で使用されるビーコン信号のタイミングを認識することができる。

ステップＳ３１では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、自局を管理しているＰＬＣモデム１００Ｂ１から送信される制御フレームを受信したか否かを判定する。

ＰＬＣモデム１００Ｂ１からの制御フレームを受信した場合、ステップＳ３２では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、ステップＳ３１で受信した制御フレームに含まれる時刻情報を取得して、内部タイマＴＩＭｓ１を更新する。ＰＬＣモデム１００Ｂの場合と同様に、ＰＬＣモデム１００Ｃ１のタイマＴＩＭｓ１はある時点からの経過時間を例えば１μｓｅｃ単位で計数する。内部タイマＴＩＭｓ１の更新方法は、図１０のステップＳ２２と同様である。

ステップＳ３３では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、自局の通信相手先として対になるネットワーク（ここでは第２のネットワークＮＷ２）のリピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃ２から送信される制御フレームを受信したか否かを判定する。なお、受信した制御フレームを送信したＰＬＣモデム１００が通信相手先となるリピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃ２であるか否かについては、ＭＡＣアドレスなどの固有情報をＰＬＣモデム１００Ｃ１に登録しておき、受信した制御フレームの送信先アドレスとこの固有情報とを比較することで識別できる。

ＰＬＣモデム１００Ｃ２からの制御フレームを受信した場合、ステップＳ３４では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、ステップＳ３３で受信した制御フレームに含まれる時刻情報を取得して、内部タイマＴＩＭｓ２を更新する。タイマＴＩＭｓ２はある時点からの経過時間を例えば１μｓｅｃ単位で計数する。内部タイマＴＩＭｓ２の更新方法は、図１０のステップＳ２２と同様である。この場合、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、第２のネットワークで使用されるビーコン信号の周期Ｔｂｃ２と時間幅Ｔｂ２をあらかじめ記憶するか、通知されるようになっている。

通信相手先であるＰＬＣモデム１００Ｃ２から送信される制御フレームに含まれる時刻情報としてのタイムスタンプの情報は、ＰＬＣモデム１００Ｃ２が属する第２のネットワークＮＷ２で使用されるビーコン信号に同期して計数される経過時間の情報であり、この制御フレームの送信時刻を表している。従って、ＰＬＣモデム１００Ｃ１のタイマＴＩＭｓ２の計数値については、ステップＳ３４を実行した時点で、第２のネットワークＮＷ２のビーコン信号のタイミングに同期することになる。

そのため、ＰＬＣモデム１００Ｃ１では、第１のネットワークＮＷ１で次にビーコン信号が電力線７００に現れる送信不可期間をタイマＴＩＭｓ１の計数値により予測することができ、第２のネットワークＮＷ２で次にビーコン信号が現れる送信不可期間をタイマＴＩＭｓ２の計数値により予測することができる。すなわち、タイマＴＩＭｓ１、ＴＩＭｓ２の各計数値が各ビーコン周期Ｔｂｃと一致する時刻から更に一定の時間幅Ｔｂを経過した時刻までの期間にビーコン信号が現れると予測できる。

続いて、ステップＳ３５では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、タイマＴＩＭｓ１の計数値をＴｂｃ１（第１のネットワークＮＷ１のビーコン周期）及びＴｂｃ１＋Ｔｂ１（第１のネットワークＮＷ１のビーコン信号の時間幅）を比較し、更に、タイマＴＩＭｓ２の計数値をＴｂｃ２（第２のネットワークＮＷ２のビーコン周期）及びＴｂｃ２＋Ｔｂ２（第２のネットワークＮＷ２のビーコン信号の時間幅）を比較し、比較時点で送信不可期間か否かを判定する。

つまり、第１のネットワークＮＷで使用されるビーコン信号（Ｂｅａｃｏｎ１）が電力線７００に現れると予想される期間と、第２のネットワークＮＷ２で使用されるビーコン信号（Ｂｅａｃｏｎ２）が電力線７００に現れると予想される期間と、の少なくとも一方に該当する場合はステップＳ３６を実行する。

送信不可期間である場合、ステップＳ３６では、ＰＬＣモデム１００Ｃ１（のメインＩＣ２４０）は、自局の送信処理部（ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２に含まれる）に対して、送信不可期間であることを通知し、送信不可期間が終了するまで制御フレームの送信を待機する。

一方、送信不可期間でない場合、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ビーコン信号が電力線７００に不在となる期間であると推定し、この期間に制御フレームを送信する（ステップＳ３７）。従って、ＰＬＣモデム１００Ｃ１が送信する制御フレーム等とＰＬＣモデム１００Ｃ１が属する以外の各ネットワークのビーコン信号との衝突も確実に回避できる。

図１２の動作を行う場合、複数の電力線ネットワークを有する電力線通信システムを構成する場合には、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、リピータとして動作する各ＰＬＣモデム１００Ｃが、自局の属するネットワークだけでなく、中継先（通信相手先）のネットワークのビーコン信号のタイミングについても把握する。このことは、ビーコン信号（Ｂｅａｃｏｎ１）の時刻についてはタイマＴＩＭｓ１で管理されており、ビーコン信号(Ｂｅａｃｏｎ２)の時刻についてはタイマＴＩＭｓ２で管理されていることから、これらの時刻を予測することにより可能である。

図１３に示す具体例では、時刻ｔ１〜ｔ２の期間、時刻ｔ５〜ｔ６の期間、時刻ｔ９〜ｔ１０の期間、時刻ｔ１３〜ｔ１４の期間にはビーコン信号（Ｂｅａｃｏｎ１又はＢｅａｃｏｎ２）が現れることを予測可能であるので、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、これらの期間を避け、時刻ｔ３〜ｔ４の期間、時刻ｔ７〜ｔ８の期間、時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間でＰＬＣモデム１００Ｃ１は通信を行うことになる。

このように、一方のネットワークＮＷのＰＬＣモデム１００Ａから送信されるビーコン信号が他方のネットワークＮＷのＰＬＣモデム１００では認識できない場合であっても、一方のネットワークのＰＬＣモデム１００Ｃが送信する信号と他方のネットワークのＰＬＣモデム１００Ａが送信するビーコン信号とが、共通の電力線７００上で衝突することを防止することができる。

なお、図１２では、図１１に示した通信システムを想定し、電力線ネットワークの数が２つ（ＰＬＣモデム１００Ｃ１と通信相手先となる１つのＰＬＣモデムＣ２）である場合を想定したが、２つ以上の場合であっても、各ＰＬＣモデム１００Ｃが内部タイマをネットワーク数分用いることで、図１２の処理を行うことが可能である。

次に、リピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃが、電力線通信ネットワーク間の通信を中継する場合の動作について説明する。ここでは、ＰＬＣモデム１００Ｃ１を例に説明するが、ＰＬＣモデム１００Ｃ２、図１１で図示しないリピータとして動作する他のＰＬＣモデム１００Ｃの動作も同様である。

ＰＬＣモデム１００Ｃ１がリピータとして動作する場合には、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、自局が属する第１のネットワークＮＷ１のＰＬＣモデム１００Ｂから他のネットワーク（例えば第２のネットワークＮＷ２）宛ての制御フレームを受信した場合には、この制御フレームを中継し、上記他のネットワークのリピータとして動作するＰＬＣモデム（例えばＰＬＣモデム１００Ｃ２）に対して、送信不可期間以外のタイミングで送信する。ＰＬＣモデム１００Ｃ２は、受信した制御フレームを自局を管理するＰＬＣモデム１００Ｂ２に対して送信する。

また、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、他のネットワーク（例えば第２のネットワークＮＷ２）でリピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃ２から送信された制御フレームを受信した場合には、この制御フレームを中継し、自局が属する第１のネットワークＮＷ１のＰＬＣモデム１００Ｂ１に対して送信する。受信した制御フレームをＰＬＣモデム１００Ｃ１が中継する際には、ＰＬＣモデム１００Ｃ１は、受信した制御フレーム中のタイムスタンプの値を、ＰＬＣモデム１００Ｃ１のタイマＴＩＭｓ１又はＴＩＭｓ２の値を用いて更新する。

このように、リピータとして動作するＰＬＣモデム１００Ｃ１が電力線通信ネットワーク間の通信を中継を行うことで、一方のネットワークＮＷのＰＬＣモデム１００Ａから送信されるビーコン信号が他方のネットワークＮＷのＰＬＣモデム１００では認識できない場合であっても、複数の電力線通信ネットワーク間で同期をとりながら、信号衝突を発生させずに通信を行うことが可能となる。これにより、ファクトリーオートメーションのような制御システムを構成する場合に、大規模なシステムとなり、様々な電力線通信ネットワークを含む電力線通信システムとなることが考えられるが、ＰＬＣモデム１００Ｃが簡単な制御信号を複数のネットワーク間で中継することで、遠隔操作などを行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、ＰＬＣモデム１００（ＰＬＣモデム１００Ａ〜１００Ｃ）について説明したが、ＰＬＣモデム１００を内蔵した電気機器（例えば、テレビ、電子レンジ、エアコン、冷蔵庫など）に本発明を適用してもよい。

また、本実施形態では、通信システムとして電力線を伝送路として使用する電力線通信システムについて説明したが、例えば無線ＬＡＮなどの通信装置によって構成される無線システムにおいて本発明を適用してもよい。

本発明は、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信方法、通信装置、及び通信システム等に有用である。

本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムの前面を示す外観斜視図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムの背面を示す外観斜視図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムのハードウェアの一例を示した図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムのデジタル信号処理を説明するための図 本発明の実施形態における電力線通信システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（親機）が備える子機管理テーブルの一例を示す図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（子機）が備える孫機管理テーブルの一例を示す図 本発明の実施形態における電力線に送信されるデータの一例を時系列に示した図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（子機）のデータ送信時の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（孫機）のデータ送信時の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施形態における複数の電力線通信ネットワークを有する電力線通信システムの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（孫機）のデータ送信時の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施形態における電力線に送信されるデータの一例を時系列に示した図

符号の説明

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ ＰＬＣモデム
１０２ 電源コネクタ
１５０ 管理装置
２００ 回路モジュール
２１０ メインＩＣ
２１１ ＣＰＵ
２１２ ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２１３ ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２２０ ＡＦＥ・ＩＣ
２２１ ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
２２２ ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２３０ ＰＨＹ・ＩＣ
２４０ メモリ
２５１ ローパスフィルタ
２５２ ドライバＩＣ
２６０ バンドパスフィルタ
２７０ カプラ
２８１ ＡＭＰ ＩＣ
２８２ ＡＤＣ ＩＣ
３００ スイッチング電源
４００ 電源プラグ
５００ コンセント
６００ 電源ケーブル
７００ 電力線
ＮＷ１，ＮＷ２ ネットワーク

Claims (12)

1. 少なくとも第２の通信装置を含む複数の通信装置に所定周期で同期信号を送信する第１の通信装置と伝送路を共有する通信装置であって、
   前記同期信号の送信時刻に基づくデータを前記第２の通信装置より受信する受信部と、
   前記データと前記所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定する送信制御部と、
   前記同期信号不在期間に前記伝送路にデータを送信する送信部と、
   を備える通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記送信制御部は、さらに前記同期信号が送信される時間幅に基づいて、前記同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する
   通信装置。
3. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記受信部は、
   前記伝送路を介して、当該通信装置が属する第１のネットワークを構成する複数の通信装置に含まれる第１の同期信号送信装置により第１の同期信号が前記伝送路に送信される第１の送信時刻に基づく第１の時刻情報を含む第１のデータと、前記伝送路を介して、当該通信装置が属する以外の第２のネットワークを構成する複数の通信装置に含まれる第２の同期信号送信装置により第２の同期信号が前記伝送路に送信される第２の送信時刻に基づく第２の時刻情報を含む第２のデータと、を受信し、
   前記送信制御部は、
   前記受信部により受信された前記第１の時刻情報、前記第２の時刻情報、前記第１の所定周期、および前記第２の所定周期に基づいて、前記第１の同期信号および第２の同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する
   通信装置。
4. 請求項３に記載の通信装置であって、
   前記送信制御部は、さらに前記第１の同期信号が送信される第１の時間幅および前記第２の同期信号が送信される第２の時間幅に基づいて、前記同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信部によりデータを送信するよう制御する
   通信装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の通信装置であって、更に、
   前記所定周期の情報および前記時間幅の情報をあらかじめ記憶する記憶部を備える
   通信装置。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の通信装置であって、
   前記受信部は、前記時刻情報とともに、前記所定周期の情報および前記時間幅の情報を含むデータを受信する
   通信装置。
7. 請求項３または４のいずれか１項に記載の通信装置であって、
   前記送信制御部は、
   前記受信部により受信した第１の時刻情報に基づいて、前記送信部により送信すべきデータの送信時刻の情報を当該データに挿入する
   通信装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の通信装置であって、
   電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う
   通信装置。
9. 伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置を備える通信システムであって、
   前記複数の通信装置が同期するための同期信号を前記伝送路に所定周期毎に送信する第１の通信装置と、
   前記第１の通信装置により同期信号が前記伝送路に送信される送信時刻に基づく時刻情報を含むデータを送信する第２の通信装置と、
   前記第２の通信装置からのデータを受信データとして受信し、前記伝送路に送信データを送信する第３の通信装置と
   を備え、
   前記第３の通信装置は、前記受信データに含まれる時刻情報と前記同期信号が送信される所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定し、推定した前記同期信号不在期間に前記送信データを送信するよう制御する
   通信システム。
10. 請求項９に記載の通信システムであって、
    電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う
    通信システム。
11. 少なくとも第２の通信装置を含む複数の通信装置に所定周期で同期信号を送信する第１の通信装置と伝送路を共有する通信方法であって、
    前記同期信号の送信時刻に基づくデータを前記第２の通信装置より受信する受信ステップと、
    前記データと前記所定周期とに基づいて、前記同期信号が前記伝送路上に不在となる同期信号不在期間を推定する送信制御ステップと、
    前記同期信号不在期間に前記伝送路にデータを送信する送信ステップと、
    を有する通信方法。
12. 請求項１１に記載の通信方法であって、
    電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う
    通信方法。

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