JP6536988B2 - 送信端末装置、受信端末装置及び電力線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、マルチレートを有する伝送方式において、伝送路の状況に応じて適応的に伝送レートを選択する通信システムのための送信端末装置、受信端末装置、及び当該通信システムに関する。

例えば電力線通信（以下、ＰＬＣという。）方式は、低速ＰＬＣ（１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚ）の通信でスペクトラム拡散方式を用い、１次変調方式がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭなどの複数の変調方式を用いている。ＰＬＣ方式では、家電機器の使用状況に応じて、通信路である電力線におけるノイズレベルが変動し、ノイズレベルの変動に追従する伝送レートの制御方式が必要であるが、従来の適応レート制御は無線ＬＡＮ方式で開発されたものが主であった。

例えばＩＥＥＥ８０２．１１システムにおいては、データフレーム送信は、データフレームを送信した無線基地局及び各無線端末装置がそのデータ送信に対する肯定応答であるＡＣＫフレームを送信先の無線端末装置あるいは無線基地局から受け取った場合に、「送信成功」となる。一方、データフレーム送信は、ＡＣＫフレームを受け取らなかった場合には、「送信失敗」となる。

従来技術に係る方法では、複数の伝送レートＲ１、Ｒ２、Ｒ３（昇順）を有している場合に、伝送レートＲ１で送信している場合に、複数回連続して送信失敗したときに、伝送レートＲ１より低速な伝送レートＲ２で送信する。一方、伝送レートＲ２で送信している場合に、複数回連続で送信成功したときに、伝送レートＲ２よりも高速な、伝送レートＲ１で送信することにより、効率の向上を図る。このように、従来のマルチレート制御においては、送信の成功／失敗に基づいて、伝送路の状況に合わせて適応的に伝送レートを制御していた。

特開２００３−３１９００７号公報 特開２０００−０４９６６３号公報

しかし、信頼性を保ちつつ上記方法を用いるためには、高速な伝送レートへの変更は、徐々に高速化し、かつ連続送信成功回数も複数回必要であり、ノイズ変動が大きい場合には追従性が悪くなる。

一方、特許文献１のように、変調方式および符号化率の組合せと所要搬送波電力対干渉雑音電力比（所要ＣＩＮＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）との対応テーブルを用いるものがある。この方法を用いた場合、追従性は良いと考えられるが、テーブルは、ＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ：加法性白色雑音）でのＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）特性に基づいて作成された対応テーブルを用いる場合が多く、受信機によっては、他のノイズ（例えば、源信号とその高調波からなるランプノイズや単一キャリア干渉派）などに対しては、所要ＣＩＮＲが異なる場合がある。よって、選択伝送レートと最適なレートには差が生じ、伝送レートについて適応制御するこができないという問題点があった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、端末装置の周囲ノイズが変化しても適応制御することができる送信端末装置、受信端末装置及びそれらを備える通信システムを提供することにある。

第１の発明に係る送信端末装置は、送信端末装置と受信端末装置とが伝送路を介して接続され、複数の伝送レートが選択可能であり、伝送路の状況に応じて伝送レートを制御する電力線通信システムのための送信端末装置であって、
上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに上記受信端末装置から通知される、上記受信端末装置により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートと、上記受信端末装置へのデータの送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つとに基づいて伝送レートを選択する制御回路を備えることを特徴とする。

上記送信端末装置において、上記受信品質は、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときの受信区間のノイズレベルに対する、上記送信端末装置からのデータの信号レベルの比の値である受信ＳＮＲであることを特徴とする。

また、上記送信端末装置において、上記受信品質は、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときの信号対ノイズ比の値である受信ＳＮＲから、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化する前に測定したときの信号対ノイズ比の値である受信ＳＮＲを減算してなる受信ＳＮＲ差であることを特徴とする。

さらに、上記送信端末装置において、上記受信品質は、上記受信端末装置により上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに基づいて測定されるデータの受信品質であることを特徴とする。上記受信品質は、具体的には、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときの上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに対する、以前にデータを受信端末装置により受信されたときのデータの信号レベルの比の値である。

また、上記送信端末装置において、上記制御回路は、上記送信成功回数が所定の第１のしきい値以上であるときに伝送レートをより高い伝送レートに変更する一方、上記送信失敗回数が所定の第２のしきい値以上であるときに伝送レートをより低い伝送レートに変更することを特徴とする。

第２の発明に係る受信端末装置は、送信端末装置と受信端末装置とが伝送路を介して接続され、複数の伝送レートが選択可能であり、伝送路の状況に応じて伝送レートを制御する電力線通信システムのための受信端末装置であって、
上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに受信したデータの受信品質を測定し、もしくは当該データの受信品質に基づいて次回使用すべき伝送レートを決定して、上記測定したデータの受信品質又は上記決定した伝送レートを上記送信端末装置に送信する手段を備えることを特徴とする。
ここで、上記受信品質は、上記受信端末装置により上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに基づいて測定されるデータの受信品質であることを特徴とする。上記受信品質は、具体的には、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときの上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに対する、以前にデータを受信端末装置により受信されたときのデータの信号レベルの比の値である。

第３の発明の電力線通信システムは、上記送信端末装置と、上記受信端末装置とを備えることを特徴とする。

本発明に係る送信端末装置等によれば、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに上記受信端末装置から通知される、上記受信端末装置により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートと、上記受信端末装置へのデータの送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つとに基づいて伝送レートを選択する制御回路を備える。従って、送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つに基づいて伝送レートの制御を行いつつ、上記受信端末装置におけるノイズ変動のときなどの、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときには、上記受信端末装置により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートの情報を含む受信品質に関するフィードバック情報を上記送信端末装置に送信することで、端末装置の周囲ノイズが変化しても適応制御することができる。

本発明の実施形態１に係るＰＬＣ通信システムの構成を示すブロック図である。 図１の送信端末装置１の内部メモリ１０ｍに格納される伝送レートに対する所要ＳＮＲテーブル３１の一例を示す表である。 図１の送信端末装置１の内部メモリ１０ｍに格納される伝送レート管理テーブル３２の一例を示す表である。 図１の受信端末装置２の内部メモリ２０ｍに格納される伝送レート管理テーブル３３の一例を示す表である。 図１の受信端末装置２から送信端末装置１に向けて送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す図である。 実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係るデータ信号の送受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の受信端末装置２による実施例１−１に係るデータ信号の受信応答処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の受信端末装置２による実施例１−１に係るデータ信号のない区間のノイズ検出処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による変形例１−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による変形例１−２に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による変形例２−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施形態１の送信端末装置１による変形例２−２に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。 実施例１−２に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 実施例１−２の変形例に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 実施例１−３に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態２に係るＰＬＣ通信システムの構成を示すブロック図である。 実施形態２に係るＰＬＣ通信において用いる伝送レートをパラメータとするＳＮＲに対するＦＥＲ（再送なし）の特性例を示すグラフである。 実施形態２に係るＰＬＣ通信においてスペクトル拡散方式を用いたときの伝送レートをパラメータとするＳＮＲに対する成功率の特性例を示すグラフである。 実施例２−１に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 実施例２−２に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 実施例２−３に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。 実施例２−４に係る送信端末装置１Ａによるトレーニング信号制御処理を示すフローチャートである。 実施例２−５に係る送信端末装置１Ａによるトレーニング信号制御処理を示すフローチャートである。 実施例２−６に係る複数のトレーニング信号を用いた伝送レートの適応制御処理を示すタイミングチャートである。 実施例２−７に係る複数の伝送レートを含むトレーニング信号を用いた伝送レートの適応制御処理を示すタイミングチャートである。 変形例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係るＰＬＣ通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、実施形態１に係るＰＬＣ通信システムは、送信端末装置１と、受信端末装置２と、それらを接続する伝送路である電力線３とを備えて構成され、送信端末装置１と受信端末装置２との間でパケット通信を行う。ここで、送信端末装置１は、内部メモリ１０ｍを有する伝送レート制御回路１０と、送信フレーム生成回路１１と、変調器１２と、ＰＬＣ送信回路１３と、結合器１４と、ＰＬＣ受信回路１５と、復調器１６と、分離回路１７とを備えて構成される。また、受信端末装置２は、内部メモリ２０ｍを有する伝送レート制御回路２０と、送信フレーム生成回路２１と、変調器２２と、ＰＬＣ送信回路２３と、結合器２４と、ＰＬＣ受信回路２５と、復調器２６と、ＳＮＲ測定回路２７とを備えて構成される。

送信端末装置１において、受信端末装置２から受信した受信信号は、電力線３を送信端末装置１及び受信端末装置２に接続するための結合器１４を介してＰＬＣ受信回路１５に送られる。ＰＬＣ受信回路１５では、受信信号が増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。周波数変換された信号は、復調器１６で復調される。復調後のデータ信号は、分離回路１７に送られ、分離回路１７で受信データとＡＣＫ信号、応答信号、受信端末信号（受信端末装置２から自発的に送信される信号）などの制御信号とに分離される。伝送レート制御回路１０では、受信した制御信号内の受信ＳＮＲに基づいて、図６、図８又は図９の処理を実行することで、選択すべき伝送レートを決定してその伝送レートでデータを送信するように送信フレーム生成回路１１及び変調器１２を制御する。ここで、ＡＣＫ信号、応答信号、受信端末信号などの制御信号は「受信品質に関するフィードバック情報」（図５参照）を含む。なお、受信品質に関するフィードバック情報は例えば以下の情報を含む。
（１）実施形態１において、受信端末装置２により受信されたデータの受信ＳＮＲ；
（２）変形例１において、受信ＳＮＲが変化した後測定した受信ＳＮＲから、受信ＳＮＲが変化する前に測定した受信ＳＮＲ（基準受信ＳＮＲであって、以下、基準ＳＮＲという。）を減算してなるＳＮＲ差；及び
（３）変形例２において、次回使用すべき伝送レートモード（伝送レートであってもよい）。

「受信品質に関するフィードバック情報」を含むＡＣＫ信号、応答信号、受信端末信号などの制御信号は、受信端末装置２において受信ＳＮＲが基準ＳＮＲに比較して所定の範囲以上で上下して変化したとき、送信端末装置１での伝送レートの制御のために送信される。

また、図１０を参照して後述するように、非受信区間のＳＮＲ（伝送路上でパケット信号のデータを受信していないときのノイズレベルに対する伝送レート管理テーブル３３内の受信信号レベルの比をいう。）を受信ＳＮＲとする。このとき、受信ＳＮＲが基準ＳＮＲに比較して所定の範囲以上で上下して変化したときも、送信端末装置１での伝送レートの制御のために受信端末装置２から送信される。

ここで、基準ＳＮＲは、前回までの少なくとも１回又は複数回の受信信号レベルに基づく受信時のＳＮＲであって、送信端末装置１からデータを受信している受信区間又は非受信区間のノイズレベルに対する信号レベルの比の値をいう。また、基準ＳＮＲは、前回までの例えば３回の受信信号レベルに基づく受信時のＳＮＲの平均値であってもよい。

また、送信端末装置１において、送信フレーム生成回路１１は送信データに基づいて、伝送レート制御回路１０による伝送レートで送信するパケット信号のための送信フレームを生成して変調器１２に送る。送られた送信フレームは伝送レート制御回路１０による伝送レートでＰＬＣのための所定の変調方式で変調され、変調された信号がＰＬＣ送信回路１３に送られる。ＰＬＣ送信回路１３では、変調された信号を周波数変換し、更に電力増幅して送信信号を生成し、当該送信信号は結合器１４及び電力線３を介して受信端末装置２に送信される。

図２は図１の送信端末装置１の内部メモリ１０ｍに格納される伝送レートに対する所要ＳＮＲテーブル３１の一例を示す表である。図２の所要ＳＮＲテーブル３１では、用いる変調方式における伝送レートモード毎に、伝送速度、所要ＳＮＲについての情報を格納している。

図３は図１の送信端末装置１の内部メモリ１０ｍに格納される伝送レート管理テーブル３２の一例を示す表である。伝送レート管理テーブル３２は、送信端末装置１による各送受信時に取得される以下の各情報を格納する。伝送レート管理テーブル３２においては、通信を行う端末装置１，２の通信相手ＩＤ毎に、選択された伝送レートモード、基準ＳＮＲ（基準受信品質）、連続送信成功回数、連続送信失敗回数を格納する。ここで、連続送信成功回数は、送信端末装置１からの送信時に送信が成功した連続回数をいい、失敗すれば原則として０にリセットされる。また、連続送信失敗回数は、送信端末装置１からの送信時に送信が失敗した連続回数をいい、成功すれば原則として０にリセットされる。

図４は図１の受信端末装置２の内部メモリ２０ｍに格納される伝送レート管理テーブル３３の一例を示す表である。伝送レート管理テーブル３３は、受信端末装置２による各送受信時に取得される以下の各情報を格納する。伝送レート管理テーブル３３においては、通信を行う端末装置１，２の通信相手ＩＤ毎に、上述の基準ＳＮＲ（基準受信品質）、選択された伝送レートモード、受信信号レベルを格納する。

受信端末装置２において、送信端末装置１から受信した受信信号は、電力線３を送信端末装置１及び受信端末装置２に接続するための結合器２４を介してＰＬＣ受信回路２５に送られる。ＰＬＣ受信回路２５では、受信信号が低雑音増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。周波数変換された信号は復調器２６及びＳＮＲ測定回路２７に送られる。周波数変換された信号は復調器２６で復調された後、受信データとして伝送レート制御回路２０及び外部回路に送られる。一方、ＳＮＲ測定回路２７は、受信時のノイズレベル（干渉波電力及び／又はノイズ電力のレベルを含む。）に対する受信信号レベルの比の値であるＳＮＩＲ（以下、ＳＮＲという。）（ｄＢ）を受信品質として測定して伝送レート制御回路２０に出力する。なお、受信時のノイズレベルは、伝送路の環境により、なお、干渉波電力を含まない場合もある。ＳＮＲの測定方法は例えば特許文献２において開示されており公知である。

図１の伝送レート制御回路２０は、受信データの伝送レートを検出する。また、伝送レート制御回路２０はＳＮＲ測定回路２７からの受信ＳＮＲ及び、内部メモリ２０ｍに格納される前回の受信ＳＮＲ等に基づいて、上述の「受信品質に関するフィードバック情報」を生成する。そして、「受信品質に関するフィードバック情報」を含むＡＣＫ信号、応答信号又は受信端末信号などの制御信号を送信フレーム生成回路２１に出力する。

図５は図１の受信端末装置２から送信端末装置１に向けて送信されるパケット信号のパケットフォーマットを示す図である。送信フレーム生成回路２１は図５に示すように、送信データ（肯定応答のＡＣＫ信号、応答信号又は受信端末信号）に、「受信品質に関するフィードバック情報」を含めてパケットフォーマットの送信フレームとして生成して変調器２２に送る。送られた送信フレームは伝送レート制御回路１０による伝送レートでＰＬＣのための所定の変調方式で変調され、変調された信号がＰＬＣ送信回路２３に送られる。ＰＬＣ送信回路２３では、変調された信号を周波数変換し、更に電力増幅して送信信号を生成し、当該送信信号は結合器２４及び電力線３を介して送信端末装置１に送信される。

次いで、送信端末装置１の伝送レート制御回路１０及び受信端末装置２の伝送レート制御回路２０により実行される伝送レート制御のための送受信処理について以下に説明する。

図６は実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係るデータ信号の送受信処理を示すフローチャートである。

図６のステップＳ１において、データ送信すべき通信相手装置の通信相手ＩＤを取得し、ステップＳ２において伝送レート管理テーブル３２に当該通信相手ＩＤが登録されているか否かが判断される。ステップＳ２において、ＹＥＳのときはステップＳ４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３に進む。ステップＳ３では、当該通信相手ＩＤの通信相手装置に対してトレーニング信号を送信し、返信されてくる応答信号に基づいて伝送レート管理テーブル３２に当該通信相手ＩＤの情報を格納し、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ４では、連続送信成功回数≧Ｎｓｔｈであるか否かが判断される。ここで、Ｎｓｔｈは連続送信成功回数の判断のための所定のしきい値であり、例えば３回などの複数回である。ステップＳ４において、ＹＥＳのときはステップＳ５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ７に進む。ステップＳ５では、現在の選択伝送レートモードから１段階上げた伝送レートモードでデータを送信し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、伝送レート管理テーブル３２において送信した伝送レートモードを選択伝送レートモードとし、連続送信成功回数及び連続送信失敗回数をともに０にリセットし、ステップＳ８に進む。一方、ステップＳ７では、当該通信相手ＩＤの通信相手装置に対して伝送レートモード管理テーブル３２の選択伝送レートモードでデータを送信し、ステップＳ８で再送回数を０にリセットしてステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、ＡＣＫ信号を受信して送信成功と判断したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１０に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１１に進む。ステップＳ１０では、ＡＣＫ信号内の受信ＳＮＲに基づいて図２の所要ＳＮＲテーブル３１を参照して伝送レートモードを決定する。そして、伝送レート管理テーブル３２において、決定した伝送レートモードを選択伝送レートモードとし、連続送信成功回数を１だけ増加し、連続送信失敗回数及び再送回数をともに０にリセットして当該送受信処理を終了する。

ステップＳ１１では、連続送信失敗回数を１だけ増加し、ステップＳ１２では、再送回数≧Ｎｒｔであるか否かが判断される。ここで、Ｎｒｔは最大再送回数を規定するしきい値である。ステップＳ１２でＹＥＳのときはステップＳ１８に進み最大再送回数以上となっているので送信エラーを判断して通知して当該送受信処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、連続送信失敗回数≧Ｎｆｔｈであるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１６に進む。ここで、Ｎｆｔｈは連続送信失敗回数の判断のための所定のしきい値であり、例えば３回などの複数回である。ステップＳ１４では、現在の伝送レートモードから１段階下げた伝送レートモードでデータを再送し、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、伝送レート管理テーブル３２において、再送した伝送レートモードを選択伝送レートモードとし、連続送信成功回数及び連続送信失敗回数をともに０にリセットし、再送回数を１だけ増加し、ステップＳ９に戻る。一方、ステップＳ１６では、現在の選択伝送レートモードでデータを再送し、ステップＳ１６では再送回数を１だけ増加して、ステップＳ９に戻る。

図７は実施形態１の受信端末装置２による実施例１−１に係るデータ信号の受信応答処理を示すフローチャートである。

図７のステップＳ２１において、受信したデータ信号から通信相手ＩＤ、伝送レート、受信ＳＮＲ及び受信信号レベルを取得し、ステップＳ２２で現在の選択伝送レートモードから伝送レートモードが変化したか否かが判断される。ＹＥＳのときはステップＳ２３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２５に進む。ステップＳ２３では、伝送レート管理テーブル３３において変更後の伝送レートモードを選択伝送レートモードとし、当該データ信号の受信時の受信ＳＮＲを基準ＳＮＲとし、当該データ信号の受信時の受信信号レベルを受信信号レベルとして設定する。次いで、ステップＳ２４では、ＡＣＫ信号を送信端末装置１に送信し、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２５では、受信ＳＮＲが基準ＳＮＲに比較して所定のしきい値以上変化したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２８に進む。ステップＳ２６では、ＡＣＫ信号に受信ＳＮＲの変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲの情報を付加して送信端末装置１にフィードバック送信する。次いで、ステップＳ２７では、伝送レート管理テーブル３３において、データ信号の受信時の受信ＳＮＲを基準受信ＳＮＲとし、当該受信時の受信信号レベルを受信信号レベルとして格納し、ステップＳ２９に進む。一方、ステップＳ２８では、ＡＣＫ信号を送信端末装置１に送信し、ステップＳ２９では、受信したデータ信号の信号処理を実行して当該受信応答処理を終了する。

図８は実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。

図８のステップＳ３１において、データ送信すべき通信相手装置の通信相手ＩＤを取得し、ステップＳ３２では現在の選択伝送レートで受信端末装置２に対して要求信号を送信し、ステップＳ３３において応答信号を受信したか否かが判断される。ステップＳ３３において、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３７に進む。ステップＳ３４において、応答信号に受信ＳＮＲの変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲの情報が付加されているか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３６に進む。ステップＳ３５において、伝送レート管理テーブル３３において応答信号内の受信ＳＮＲに基づいて図２の所要ＳＮＲテーブル３１を参照して伝送レートモードを決定して選択伝送レートモードとして格納する。次いで、ステップＳ３６において受信した応答信号の信号処理を実行して当該処理を終了する。一方、ステップＳ３７においては、送信エラーと判断して通知して当該処理を終了する。

図９は実施形態１の送信端末装置１による実施例１−１に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。

図９のステップＳ４１において、受信端末信号を受信したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４１に戻る。ステップＳ４２において、受信端末信号に受信ＳＮＲの変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲの情報が付加されているか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４４に進む。ステップＳ４３では、受信端末信号内の受信ＳＮＲに基づいて図２の所要ＳＮＲテーブル３１を参照して伝送レートモードを決定して選択伝送レートモードとして伝送レート管理テーブル３２に格納してステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、受信した受信端末信号の信号処理を実行して当該受信処理を終了する。

以上説明したように実施例１−１に係る図６〜図９の処理によれば、受信端末装置２により測定された受信ＳＮＲが変化した場合において、送信端末装置１は、送信成功回数及び送信失敗回数と、受信ＳＮＲとに基づいて伝送レートを選択する。そして、その伝送レートでデータを受信端末装置２に送信する。従って、最適な伝送レートを適応的に選択できかつ、ノイズレベルや信号レベルの変動への追従性を両立した伝送レート制御が可能となる。ここで、伝送レートを選択するとき、送信成功回数及び送信失敗回数のうちの少なくとも１つを用いてもよい。

図１０は実施形態１の受信端末装置２による実施例１−１に係るデータ信号のない区間のノイズ検出処理を示すフローチャートである。

図１０のステップＳ５１においてデータ信号のない区間であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５１に戻る。次いで、ステップＳ５２において、当該区間のノイズレベルを検出し、検出したノイズレベルと伝送レート管理テーブル３３内の受信信号レベルに基づいて受信ＳＮＲを算出する。ステップＳ５３において、受信ＳＮＲが基準ＳＮＲに比較して所定のしきい値以上変化したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５６に進む。ステップＳ５４では、受信端末信号に受信ＳＮＲの変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲの情報を付加して送信端末装置１に送信する。次いで、ステップＳ５５において、伝送レート管理テーブル３３において受信ＳＮＲを基準受信ＳＮＲとして格納し、ステップＳ５６において受信したデータ信号の信号処理を実行し、当該処理を終了する。

以上説明したように実施例１−１に係る図１０の処理によれば、図６〜図９の処理の作用効果に加えて、非受信区間のＳＮＲに基づいて伝送レートの適応制御の判断を行う。これにより、受信時のノイズレベルを測定する場合に比較して長い時間区間でノイズレベルを測定し、これに基づいて非受信区間のＳＮＲを算出する。従って、実質的にリアルタイムにノイズレベルを測定でき、適切に伝送レートの決定を行うことができ、ノイズレベルの変動への追従性を向上させることができる。

図１１は実施形態１の送信端末装置１による変形例１−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。図１１の要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理は、図８の要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理に比較して以下の点が異なる。
（１）ステップＳ３４に代えてステップＳ３４Ａの処理を行うこと。具体的には、応答信号に受信品質の変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲ差の情報が付加されているか否かが判断される。すなわち、受信端末装置２は受信ＳＮＲに代えて、受信ＳＮＲと基準受信ＳＮＲとに基づいて受信ＳＮＲ差を算出してその情報を付加することを特徴としている。
（２）ステップＳ３５に代えてステップＳ３５Ａの処理を行うこと。具体的には、伝送レート管理テーブル３３において応答信号内の受信ＳＮＲ差に基づいて図２の所要ＳＮＲテーブル３１を参照して伝送レートモードを決定して選択伝送レートモードとして格納する。図１１の処理を実行することで、図８の処理と同様の作用効果を得ることができる。

図１２は実施形態１の送信端末装置１による変形例１−２に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。図１２の受信端末信号の受信処理は、図９の受信端末信号の受信処理に比較して以下の点が異なる。
（１）ステップＳ４２に代えてステップＳ４２Ａの処理を行うこと。具体的には、受信端末信号に受信品質の変化通知メッセージ＋受信ＳＮＲ差の情報が付加されているか否かが判断される。すなわち、受信端末装置２は受信ＳＮＲに代えて、受信ＳＮＲから基準受信ＳＮＲを減算して減算結果の受信ＳＮＲ差を算出してその情報を付加することを特徴としている。
（２）ステップＳ４３に代えてステップＳ４３Ａの処理を行うこと。具体的には、伝送レート管理テーブル３３において受信端末信号内の受信ＳＮＲ差に基づいて図２の所要ＳＮＲテーブル３１を参照して伝送レートモードを決定して選択伝送レートモードとして格納する。図１２の処理を実行することで、図９の処理と同様の作用効果を得ることができる。

以上説明したように変形例１−１及び１−２によれば、受信端末装置２により測定された受信ＳＮＲが変化した場合において、送信端末装置１は、送信成功回数及び送信失敗回数と、受信ＳＮＲ差とに基づいて伝送レートを選択してその伝送レートでデータを受信端末装置２に送信する。従って、最適な伝送レートを適応的に選択できかつ、ノイズレベルや信号レベルの変動への追従性を両立した伝送レート制御が可能となる。ここで、伝送レートを選択するとき、送信成功回数及び送信失敗回数のうちの少なくとも１つを用いてもよい。

図１３は実施形態１の送信端末装置１による変形例２−１に係る要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理を示すフローチャートである。図１３の要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理は、図８の要求信号の送信処理及び応答信号の受信処理に比較して以下の点が異なる。
（１）ステップＳ３４に代えてステップＳ３４Ｂの処理を行うこと。具体的には、応答信号に受信品質の変化通知メッセージ＋伝送レートモードの情報が付加されているか否かが判断される。すなわち、受信端末装置２は受信ＳＮＲに代えて、受信ＳＮＲに基づいて次回使用すべき伝送レートモードを決定して付加することを特徴としている。
（２）ステップＳ３５に代えてステップＳ３５Ｂの処理を行うこと。具体的には、伝送レート管理テーブル３３において応答信号内の伝送レートモードを選択伝送レートモードとして格納する。図１３の処理を実行することで、図８の処理と同様の作用効果を得ることができる。

図１４は実施形態１の送信端末装置１による変形例２−２に係る受信端末信号の受信処理を示すフローチャートである。図１４の受信端末信号の受信処理は、図９の受信端末信号の受信処理に比較して以下の点が異なる。
（１）ステップＳ４２に代えてステップＳ４２Ｂの処理を行うこと。具体的には、受信端末信号に受信品質の変化通知メッセージ＋伝送レートモードの情報が付加されているか否かが判断される。すなわち、受信端末装置２は受信ＳＮＲに代えて、受信ＳＮＲから受信ＳＮＲに基づいて次回使用すべき伝送レートモードを決定して付加することを特徴としている。
（２）ステップＳ４３に代えてステップＳ４３Ｂの処理を行うこと。具体的には、伝送レート管理テーブル３３において受信端末信号内の伝送レートモードを選択伝送レートモードとして格納する。図１４の処理を実行することで、図９の処理と同様の作用効果を得ることができる。

以上説明したように変形例２−１及び２−２によれば、受信端末装置２により測定された受信ＳＮＲが変化した場合において、送信端末装置１は、送信成功回数及び送信失敗回数と、受信端末装置で決定された次回使用すべき伝送レートとに基づいて伝送レートを選択する。そして、その伝送レートでデータを受信端末装置２に送信する。従って、最適な伝送レートを適応的に選択できかつ、ノイズレベルや信号レベルの変動への追従性を両立した伝送レート制御が可能となる。ここで、伝送レートを選択するとき、送信成功回数及び送信失敗回数のうちの少なくとも１つを用いてもよい。

図１５は実施例１−２に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図１５において、伝送レートＲ３でデータ送信が３回成功となった後、伝送レートを変更して伝送レートＲ２でデータ送信が２回成功となりかつ受信ＳＮＲが５ｄＢだけ良くなっている。このとき、２回の送信成功と受信ＳＮＲの改善に基づいて、伝送レートを１段階上げて送信している。すなわち、送信成功回数が所定の２回以上であってＳＮＲ差が例えば５ｄＢ以上であれば、伝送レートを１段階上げて送信することで、伝送レートを適応制御している。従って、最適な伝送レートを適応的に選択できかつ、ノイズレベルや信号レベルの変動への追従性を両立した伝送レート制御が可能となる。

図１６は実施例１−２の変形例に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図１６において、伝送レートＲ３でデータ送信が３回成功となった後、伝送レートを変更して伝送レートＲ２でデータ送信が１回成功となりかつ非受信区間のＳＮＲを測定してそのときのＳＮＲ差は５ｄＢだけ良くなっている。このとき、１回の送信成功と非受信区間のＳＮＲに基づいて求めた受信ＳＮＲ差の改善に基づいて、伝送レートを１段階上げて送信している。すなわち、送信成功回数が所定の２回以上であってＳＮＲ差が例えば５ｄＢ以上であれば、伝送レートを１段階上げて送信することで、伝送レートを適応制御している。従って、実質的にリアルタイムにノイズレベルを測定でき、適切に伝送レートの決定を行うことができ、実施例１−２に比較してノイズレベルの変動への追従性を向上させることができる。

図１７は実施例１−３に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図１７において、伝送レートがＲ２からＲ１に変更になったときに、基準ＳＮＲを基準ＳＮＲ差（Ａｒｅｆ−Ｂｒｅｆ）を計算して格納し、当該基準ＳＮＲ差を少なくとも３回は固定する。そして、伝送レートを決定するためのＳＮＲについては、同一の基準ＳＮＲ差（Ａｒｅｆ−Ｂｒｅｆ）を用いて伝送レートを選択している。従って、受信ＳＮＲが急激に変化してもリアルタイムには伝送レートの制御に影響を与えず、適切に伝送レートを選択することができる。

以上の実施形態１及びその変形例においては、受信端末装置２により測定されるデータの受信品質が変化したときに受信端末装置２から通知される、
（Ａ）受信端末装置２により受信したデータの受信品質（受信ＳＮＲ、受信ＳＮＲ差）
又は
（Ｂ）当該データの受信品質に基づいて受信端末装置２により決定された次回使用すべき伝送レートと、
（Ｃ）送信端末装置１へのデータの送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つとに基づいて
伝送レートを選択する伝送レート制御回路１０を備える。
従って、送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つに基づいて伝送レートの制御を行いつつ、受信端末装置２におけるノイズ変動のときなどの、受信端末装置２により測定されるデータの受信品質が変化したときに、以下の動作を行う。受信端末装置２により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置２により決定された次回使用すべき伝送レートの情報を含む受信品質に関するフィードバック情報を送信端末装置１に送信する。これにより、端末装置１，２の周囲ノイズが変化しても適応制御することができる。

実施形態２．
図１８は本発明の実施形態２に係るＰＬＣ通信システムの構成を示すブロック図である。図１８において、実施形態２に係るＰＬＣ通信システムは、送信端末装置１Ａと、受信端末装置２Ａと、それらを接続する電力線３とを備えて構成され、送信端末装置１と受信端末装置２Ａとの間でパケット通信を行う。ここで、送信端末装置１Ａは、伝送レート制御回路１０Ａと、送信フレーム生成回路１１と、変調器１２と、ＰＬＣ送信回路１３と、結合器１４と、ＰＬＣ受信回路１５と、復調器１６と、分離回路１７とを備えて構成される。また、受信端末装置２Ａは、伝送レート制御回路２０Ａと、送信フレーム生成回路２１と、変調器２２と、ＰＬＣ送信回路２３と、結合器２４と、ＰＬＣ受信回路２５と、復調器２６と、ＳＮＲ測定回路２７とを備えて構成される。

送信端末装置１Ａにおいて、受信端末装置２Ａから受信した受信信号は、電力線３を送信端末装置１Ａ及び受信端末装置２Ａに接続するための結合器１４を介してＰＬＣ受信回路１５に送られる。ＰＬＣ受信回路１５では、受信信号が増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。周波数変換された信号は、復調器１６で復調される。復調後のデータ信号は、分離回路１７に送られ、分離回路１７で受信データと伝送レート切り替え制御のための制御信号とに分離される。伝送レート制御回路１０Ａでは、受信端末装置２Ａから受信した肯定応答信号であるＡＣＫ信号を送信フレーム生成回路１１に送る。

本実施形態では、例えば、図２のテーブル３１に示すように、９個の伝送レートＲ１〜Ｒ９を有する。ここで、伝送レートＲ１に近づくほど伝送速度が高速である一方、伝送レートＲ９に近づくほど伝送速度は低速である。

本実施形態では、送信端末装置１Ａは、次回設定した伝送レートよりも高い伝送レートでトレーニング信号を受信端末装置２Ａに送信し、受信端末装置２ＡからのＡＣＫ信号に基づいてデータを送信するときの伝送レートを適応制御することを特徴としている。特に、変調度及び符号化率により、複数段階の伝送レートを選択可能な伝送方式において、それぞれの伝送レートのエラー率とＳＮＲの関係が既知であるとしている。そして、伝送レートを高くする際に、試験用の伝送レートを用いたトレーニング信号の送信成否情報に基づき、保証できるエラー率を推測し、伝送レートを決定することにより、目標のエラー率を満たす伝送レートを確実に選択できるようになる。

ここで、ＡＣＫ信号は、例えば以下の３種類のうちのいずれである。
（１）ただ単に、受信端末装置２Ａにおいて受信成功のときに返信される肯定応答信号（実施例２−１）（なお、トレーニング信号を送信した後、所定時間内にＡＣＫ信号を受信すれば「受信成功」と判断し、所定時間内に受信できなければ「受信失敗」と判断する）、
（２）受信成否信号（受信成功又は受信失敗の情報を含む）を含むＡＣＫ信号（実施例２−２）、
（３）受信成否信号（受信成功及び受信ＳＮＲの情報を含む）を含むＡＣＫ信号（実施例２−２、２−４、及び２−５）。
なお、後述する実施例２−３においては、ＡＣＫ信号は受信成功又は受信失敗を送信端末装置１Ａで判断できれば、いずれであってもよい。

また、送信端末装置１Ａにおいて、送信フレーム生成回路１１は送信データに基づいて、伝送レート制御回路１０Ａによる伝送レートで送信するパケット信号のための送信フレームを生成して変調器１２に送る。送られた送信フレームは伝送レート制御回路１０Ａによる伝送レートでＰＬＣのための所定の変調方式で変調され、変調された信号がＰＬＣ送信回路１３に送られる。ＰＬＣ送信回路１３では、変調された信号を周波数変換し、更に電力増幅して送信信号を生成し、当該送信信号は結合器１４及び電力線３を介して受信端末装置２Ａに送信される。

受信端末装置２Ａにおいて、送信端末装置１Ａから受信した受信信号は、電力線３を送信端末装置１Ａ及び受信端末装置２Ａに接続するための結合器２４を介してＰＬＣ受信回路２５に送られる。ＰＬＣ受信回路２５では、受信信号が低雑音増幅され、中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。周波数変換された信号は復調器２６及びＳＮＲ測定回路２７に送られる。周波数変換された信号は復調器２６で復調された後、受信データとして伝送レート制御回路２０Ａ及び外部回路に送られる。一方、ＳＮＲ測定回路２７は、受信時のノイズレベル（干渉波電力及びノイズ電力のレベルを含む。なお、干渉波電力を含まない場合もある。）に対する受信信号レベルの比の値であるＳＮＩＲ（以下、ＳＮＲという。）（ｄＢ）を受信品質として測定して伝送レート制御回路２０Ａに出力する。ＳＮＲの測定方法は例えば特許文献２において開示されており公知である。

伝送レート制御回路２０Ａでは、受信データ及びＳＮＲに基づいて「受信成功」であるか「受信失敗」であるかを判断し、上述の３種類のＡＣＫ信号のうちのいずれかを実施例に応じて生成して送信フレーム生成回路２１に出力する。送信フレーム生成回路２１は図４に示すように、送信データ（ＡＣＫ信号）を含むパケットフォーマットの送信フレームを生成して変調器２２に送る。送られた送信フレームは伝送レート制御回路１０Ａによる伝送レートでＰＬＣのための所定の変調方式で変調され、変調された信号がＰＬＣ送信回路２３に送られる。ＰＬＣ送信回路２３では、変調された信号を周波数変換し、更に電力増幅して送信信号を生成し、当該送信信号は結合器２４及び電力線３を介して送信端末装置１に送信される。

図１９は実施形態２に係るＰＬＣ通信において用いる伝送レートをパラメータとするＳＮＲに対するフレームエラー率（ＦＥＲ）（再送なし）の特性例を示すグラフである。本実施形態に係る通信システムでは、次回設定した伝送レートよりも高い伝送レートをトレーニング信号に設定して送信して、当該トレーニング信号の送信成功のときに、当該次回設定した伝送レートでデータを送信することを特徴としている。図１９に示すように、高い伝送レートＲ７は設定したい伝送レートＲ８よりも所要ＳＮＲが高く、エラーが発生しやすいため、高い伝送レートＲ７でトレーニング信号を送信して成功すれば、少ないパケット数で、短いデータビット数でエラー率を確保した伝送レートが選択可能となる。例えば、図１９のようなフレームエラー率とＳＮＲの関係がある場合に、伝送レートＲ７でフレームエラー率（ＦＥＲ）が０．８の伝送路状態では、伝送レートＲ８のフレームエラー率は１０−２である。よって、伝送レートＲ７で５パケットのトレーニング信号を送信し、１パケットのトレーニング信号でも受信成功すれば、伝送レートＲ８のフレームエラー率が１０−２以下であるといえる。なお、伝送レートＲ８で同条件のエラー率を測定するとすると、１００回中９９回以上受信成功する必要がある。

当該実施形態において、トレーニング信号のデータサイズを最低限保証したいビットエラー率を検出可能なデータ数に伝送レートに応じて変更する。これにより、冗長なトレーニング信号を最低限必要なサイズに制限することで、トラフィックの効率化がはかれる。

図２０は実施形態２に係るＰＬＣ通信においてスペクトル拡散方式を用いたときの伝送レートをパラメータとするＳＮＲに対する成功率の特性例を示すグラフである。図２０から明らかなように、伝送レートが高いほど所要ＳＮＲが高くなり、各伝送レートでは、ＳＮＲが高いほど成功率が高い。

図２１Ａは実施例２−１に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図２１Ａに示すように、送信端末装置１Ａは、現在伝送レートＲ９でデータを送信していて、次回設定した伝送レートＲ８よりも高い伝送レートＲ７をトレーニング信号に設定して送信する。そして、受信端末装置２ＡからのＡＣＫ信号に基づいて当該トレーニング信号の送信成功のときに、当該次回設定した伝送レートＲ８でデータを送信する。従って、高い伝送レートＲ７は設定したい伝送レートＲ８よりも所要ＳＮＲが高く、エラーが発生しやすいため、高い伝送レートＲ７でトレーニング信号を送信して成功すれば、少ないパケット数で、短いデータビット数でエラー率を確保した伝送レートが選択可能となる。

図２１Ｂは実施例２−２に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図２１Ｂにおいて、送信端末装置１Ａは、伝送レートＲ９でデータを送信した後、伝送レートＲ７でトレーニング信号を送信する。これに応答して、受信端末装置２Ａは、受信成否情報を含むＡＣＫ信号を送信端末装置１Ａに返信する。送信端末装置１ＡはＡＣＫ信号により「受信成功」を確認したとき、次回設定する伝送レートＲ８でデータの送信を開始する。

図２２は実施例２−３に係るＰＬＣ通信の一例を示すタイミングチャートである。図２２において、伝送レートＲ１０でデータを送信していて、トレーニング信号を伝送レートＲ８でかつ複数回連続で送信して、受信端末装置２Ａがそれを受信失敗した場合に、トレーニング信号の送信間隔を広げる。すなわち、データの送信回数を増やし、トレーニング信号の送信間隔を広げることを特徴とする。すなわち、伝送路状態をＡＣＫ信号に含まれる受信成否情報で監視するためには何回かに１回送信するが、伝送路に変動がない場合は、無駄な負荷になってしまうため、極力トラフィックは抑える必要がある。より高い伝送レートのトレーニング信号を送信して、複数回失敗した場合に現在の伝送レートが最適と判断することで、負荷を抑制することが可能である。

図２３は実施例２−４に係る送信端末装置１Ａによるトレーニング信号制御処理を示すフローチャートである。

図２３のステップＳ３１において、トレーニング信号の送信間隔をＴｔｒに設定し、ステップＳ３２においてＡＣＫ信号（受信成功）を受信したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３２に戻る。次いで、ステップＳ３３において、ＡＣＫ信号内の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋（例えば３ｄＢ）以上であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３２に戻る。ステップＳ３４において、トレーニング信号の送信間隔ＴＴｒをＴｔｒ−ΔＴｔｒに短くするように設定してステップＳ３２に戻る。

以上説明したように実施例２−４によれば、受信端末装置２Ａは、トレーニング信号に応答して受信ＳＮＲの情報を含むＡＣＫ信号を送信端末装置１Ａに返信する。ここで、現時の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋以上であるとき、トレーニング信号の送信間隔を短くする。これにより、当該通信システムは、より多数のトレーニング信号を用いて伝送レートを適応制御することで、伝送路の変動に対してすばやく追従可能となる。

図２４は実施例２−５に係る送信端末装置１Ａによるトレーニング信号制御処理を示すフローチャートである。

図２４のステップＳ４１において、トレーニング信号の伝送レートをＲｔｒに設定し、ステップＳ４２において、ＡＣＫ信号（受信成功）を受信したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４２に戻る。ステップＳ４３において、ＡＣＫ信号内の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋（例えば３ｄＢ）以上であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４５に進む。ステップＳ４４では、トレーニング信号の伝送レートＲｔｒを４段階上げて設定し、ステップＳ４２に戻る。また、ステップＳ４５では、トレーニング信号の伝送レートＲｔｒを通常通り例えば２段階上げて設定し、ステップＳ４２に戻る。

以上説明したように実施例２−５によれば、受信端末装置２Ａは、トレーニング信号に応答して受信ＳＮＲの情報を含むＡＣＫ信号を送信端末装置１Ａに返信する。ここで、現時の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋以上であるとき、トレーニング信号の伝送レートを高くする。これにより、当該通信システムは、より高速のトレーニング信号を用いて伝送レートを適応制御することで、伝送路の大きな変動に対してすばやく追従可能となる。

以上の実施例２−４又は２−５では、現時の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋以上であるとき、トレーニング信号の送信間隔を短くし、もしくは、トレーニング信号の伝送レートを高くする。本発明はこれに限られず、現時の受信ＳＮＲから前回の受信ＳＮＲを減算してなるＳＮＲ差が所定のしきい値ＳＮＲ_ｔｈ＋以上であるとき、トレーニング信号の送信間隔を短くし、かつ、トレーニング信号の伝送レートを高くしてもよい。

図２５は実施例２−６に係る複数のトレーニング信号を用いた伝送レートの適応制御処理を示すタイミングチャートである。以上の実施例２−１〜２−５では、１つのトレーニング信号に対する１つのＡＣＫ信号に基づいて、伝送レートの制御を行っている。しかし、本発明はこれに限らず、図２５に示すように、複数のトレーニング信号に対する複数のＡＣＫ信号に基づいて、伝送レートの制御を行ってもよい。このとき、複数のＡＣＫ信号に基づいて、受信成否の統計情報（成功率）を算出し、それに基づいて伝送レートの制御を行ってもよい。例えば、成功率が６０％〜７９％であれば、伝送レートを２段階上げるが、成功率が８０％以上あれば、伝送レートを３又は４段階上げるように適応制御してもよい。本実施例によれば、統計情報を元にレートを選択することにより、よりエラー率の保証を正確に行うことができる。

図２６は実施例２−７に係る複数の伝送レートを含むトレーニング信号を用いた伝送レートの適応制御処理を示すタイミングチャートである。実施例２−６において、図２６に示すように、トレーニング信号を複数の伝送レートのデータから構成してもよい。各伝送レート毎に受信端末装置２Ａは受信ＳＮＲを測定して送信端末装置１ＡにＡＣＫを用いて返信する。送信端末装置１Ａの伝送レート制御回路１０Ａは、例えば所定の方式のＳＮＲに対するＢＥＲ又はＦＥＲのテーブルに基づいて、上記測定後返信された各伝送レート毎の受信ＳＮＲに基づいてエラー率を推定する。そして、例えば最小のエラー率の伝送レートを最適な伝送レートとして次回のデータ送信で用いるように伝送レートを適応制御してもよい。従って、本実施例によれば、トレーニング信号に複数の伝送レートのデータを挿入することで、各伝送レートのエラー率がわかり、受信ＳＮＲの推定範囲を絞ることができ、少ないトレーニング信号の送信回数で最適レートを決定することが可能となる。

以上の実施形態２において、実施例２−１〜２−６について説明しているが、本発明はこれに限らず、各実施例２−１〜２−６を互いに組み合わせて行ってもよい。

変形例．
図２７は変形例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。変形例に係る無線通信システムは、図１及び図１８のＰＬＣ通信システムに比較して、
（１）ＰＬＣ送信回路１３，２３に代えてそれぞれ、無線送信回路１３Ａ，２３Ａを備え、
（２）ＰＬＣ受信回路１５，２５に代えてそれぞれ、無線受信回路１５Ａ，２５Ａを備え、
（３）電力線３に代えて、アンテナ１８，２８を備え、
（４）結合器１４，２４に代えてそれぞれ、アンテナ１８，２８をそれぞれ共用するための共用器１４Ａ，２４Ａを備え、
ＰＬＣ通信に代えて、無線通信によりパケット信号を送受信することを特徴としている。その他の作用効果については、同様である。

以上詳述したように、本発明に係る送信端末装置等によれば、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに上記受信端末装置から通知される、
（Ａ）上記受信端末装置により受信したデータの受信品質
又は
（Ｂ）当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートと、
（Ｃ）上記受信端末装置へのデータの送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つとに基づいて伝送レートを選択する制御回路を備える。
従って、送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つに基づいて伝送レートの制御を行いつつ、上記受信端末装置におけるノイズ変動のときなどの、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに、以下の動作を行う。上記受信端末装置により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートの情報を含む受信品質に関するフィードバック情報を上記送信端末装置に送信する。これにより、端末装置の周囲ノイズが変化しても適応制御することができる。

１，１Ａ，１Ｂ…送信端末装置、
２，２Ａ，２Ｂ…受信端末装置、
３…電力線、
１０，１０Ａ，２０，２０Ａ…伝送レート制御回路、
１０ｍ…内部メモリ、
１１，２１…送信フレーム生成回路、
１２，２２…変調器、
１３，２３…ＰＬＣ送信回路、
１３Ａ，２３Ａ…無線送信回路、
１４，２４…結合器、
１４Ａ，２４Ａ…共用器、
１５，２５…ＰＬＣ受信回路、
１５Ａ，２５Ａ…無線受信回路、
１６，２６…復調器、
１７…分離回路、
２０ｍ…内部メモリ、
２７…ＳＮＲ測定回路。

Claims (4)

1. 送信端末装置と受信端末装置とが伝送路を介して接続され、複数の伝送レートが選択可能であり、伝送路の状況に応じて伝送レートを制御する電力線通信システムのための送信端末装置であって、
   上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときに上記受信端末装置から通知される、上記受信端末装置により受信したデータの受信品質又は当該データの受信品質に基づいて受信端末装置により決定された次回使用すべき伝送レートと、上記受信端末装置へのデータの送信成功回数と送信失敗回数の少なくともいずれか１つとに基づいて伝送レートを選択する制御回路を備え、
   上記受信品質は、上記受信端末装置により上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに基づいて測定されるデータの受信品質であり、
   上記受信品質は、上記受信端末装置により測定されるデータの受信品質が変化したときの上記伝送路上にデータがない区間でのノイズレベルに対する、以前にデータを受信端末装置により受信されたときのデータの信号レベルの比の値であることを特徴とする送信端末装置。
2. 上記制御回路は、上記送信成功回数が所定の第１のしきい値以上であるときに伝送レートをより高い伝送レートに変更する一方、上記送信失敗回数が所定の第２のしきい値以上であるときに伝送レートをより低い伝送レートに変更することを特徴とする請求項１に記載の送信端末装置。
3. 送信端末装置と受信端末装置とが伝送路を介して接続され、複数の伝送レートが選択可能であり、伝送路の状況に応じて伝送レートを制御する電力線通信システムのための受信端末装置であって、
   上記伝送路上にデータがない区間のノイズレベルを検出し、
   上記検出したノイズレベルと、以前にデータを受信されたときのデータの信号レベルとに基づいて、当該ノイズレベルに対する当該信号レベルの比である受信品質を算出し、
   上記算出した受信品質が所定の基準の受信品質に比較して所定のしきい値以上変化したか否かを判断し、
   上記所定のしきい値以上変化したと判断したときに、当該受信品質の変化の通知メッセージ及び上記算出した受信品質を上記送信端末装置に送信することを特徴とする受信端末装置。
4. 請求項１又は２に記載の送信端末装置と、
   請求項３に記載の受信端末装置とを備えることを特徴とする電力線通信システム。

Images