KR101217317B1

KR101217317B1 - 통신 시스템간의 공존을 가능하게 하는 통신 장치 및 공존 방법

Info

Publication number: KR101217317B1
Application number: KR1020077030487A
Authority: KR
Inventors: 아키오 구로베; 고 구로다; 고지 이케다; 히사오 고가; 유지 이가타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2012-12-31
Also published as: EP1933485B1; US20070097960A1; TW200721714A; WO2007040203A1; TWI376894B; JP4881869B2; DE602006015828D1; JPWO2007040203A1; EP1933485A4; US7609681B2; EP1933485A1; KR20080054371A

Abstract

본 발명은 통신 시스템간의 공존을 가능하게 하는 통신 장치 및 공존 방법에 관한 것으로서, 댁내계 통신 시스템(110, 130)도 액세스계 통신 시스템(120)도 전력 주기에 동기한 TDM에 의해 공존을 도모하고, 또한 AV-QoS의 확보가 필요한 통신 시스템은 비콘 주기를 전력선의 주기에 동기시켜 자통신 시스템 내의 슬레이브 스테이션의 통신 타이밍을 할당하는 것을 특징으로 한다.

Description

통신 시스템간의 공존을 가능하게 하는 통신 장치 및 공존 방법{COMMUNICATION APPARATUS AND COEXISTENCE METHOD FOR ENABLING COEXISTENCE OF COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 통신 시스템 공존을 가능하게 하는 통신 장치 및 공존 방법에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는 동일한 통신 매체를 이용하는 통신 방식이 다른 2 개의 통신 시스템(영상 전송이나 음성 통신에 필요한 AV-QoS(Audio Visual-Quality of Services)를 유지한 데이터 통신을 실시함)을 공존시키는 기술로서, 각각의 통신 시스템에 포함되는 통신 장치 및 그 통신 장치가 실행하는 공존 방법에 관한 것이다.

댁내(宅內)의 퍼스널 컴퓨터(PC: Personal Computer)으로부터 인터넷으로 액세스하기 위해, 댁내의 PC를 브로드 밴드 라우터 등의 네트워크 기기에 접속하는 통신 수단 중 하나로서 전력선 통신 기술이 존재한다. 이 전력선 통신 기술은 기설(旣設)된 전력선을 통신 매체에 이용하므로 새로운 배선 공사가 불필요하고, 또한 집안에 있는 전원 콘센트에 전원 플러그를 삽입하는 것만으로 고속 통신을 실현할 수 있다. 이 때문에 전력선 통신 기술은 세계에서 활발히 연구 개발이나 실증 실험이 실시되고 있고, 구미에서는 이미 상용화에 도달한 것도 다수 있다.

그 일례로서, 미국의 HomePlug 얼라이언스사가 HomePlug 1.0(비특허문헌 1 참조)을 규격 책정하고 있다. 이 HomePlug 1.0은 PC에 의한 인터넷이나 메일 및 파일 전송을 주요 애플리케이션으로서 상정하고, 어느 전력선 통신 모뎀이 전력선에 액세스하는가 하는 매체 액세스 제어에 CSMA/CA 방식을 채용하여 사용 대역의 보증이 없는 베스트 에포트 통신을 실현한다.

도 18에 인터넷으로 액세스할 때의 일반적인 통신 시스템의 구성을 도시한다. 도 18에서 PC(2501)는 이더넷(등록 상표)(2511), 브로드 밴드 라우터(2502) 및 액세스 회선(2512)를 통해 인터넷(2522)에 접속되어 있다. 액세스 회선(2512)은 일반적으로는 ADSL이나 FTTH 등이 이용된다. 여기서, 액세스 회선(2512)이 댁내에 인입되는 장소와 PC(2501)를 사용하는 방이 다른 경우에는 이더넷(등록 상표)(2511)의 끌고 다녀야 하는 것이 문제가 된다. 따라서, 전력선 통신 기기로서는 전력선 통신과 이더넷(등록 상표)과의 변환 어댑터라는 형태로 상품화되어 있다.

도 19는 변환 어댑터를 이용한 통신 시스템의 구성을 도시하고 있다. 도 19에서 2 대의 전력선 통신-이더넷(등록 상표) 변환 어댑터(2603, 2604)는 PC(2601), 및 브로드 밴드 라우터(2602)가 설치된 방의 전원 콘센트에 각각 접속되어 있고, 댁내 전력선(2614)을 통한 전력선 통신에 의해 베스트 에포트 통신을 실현한다. 이와 같이 전력선 통신을 이용하면 배선 공사가 불필요하고, 또한 집안에 있는 전원 콘센트에 전원 플러그를 삽입하는 것만으로 고속 통신을 실현할 수 있다.

또한, 유럽(스페인 등)에서는 인터넷의 액세스 회선으로서 가정에 전력을 공 급하는 전력선을 이용하는 액세스계 전력선 통신 모뎀이 있다. 도 20은 이 액세스계 전력선 통신 모뎀의 사용 형태를 도시한 도면이다. 옥외 트랜스(transformer)가 있는 곳에 설치된 액세스계 전력선 통신 모뎀 마스터 스테이션(2703)은 중압 배전선(2713)을 통해 브로드 밴드 회선과 접속되어 있고, 또한 저압 배전선(2712), 분전반(2715) 및 댁내 전력선(2711)을 통해 댁내의 액세스계 전력선 통신 모뎀 댁내기(2702)에 대해 통신을 실시한다. 또한, 액세스계 전력선 통신 모뎀 댁내기(2702)와 PC(2701)를 이더넷(등록 상표)(2704)으로 접속함으로써 PC(2701)로부터 인터넷으로의 액세스를 실시할 수 있다.

이와 같이, 액세스계 전력선 통신 모뎀을 이용하면 가정 내로의 케이블 등의 인입 공사없이 인터넷 액세스를 제공할 수 있다. 또한, 댁내의 임의의 콘센트에 액세스계 전력선 통신 모뎀 댁내기(2702)를 설치하므로 ADSL이나 FTTH 등에 비해 설치의 자유도는 우수하다.

또한, 도 21은 이더넷(등록 상표)과의 브릿지로서 실장된 일반적인 전력선 통신 모뎀의 내부 구성을 도시한 도면이다. 도 21에서 전력선 통신 모뎀은 AFE(Analog Front End)(2801), 디지털 변조부(2808), 통신 제어부(2809), 및 이더넷(등록 상표) I/F부(2810)를 구비한다. AFE(2801)는 BPF(Band-Pass Filter)(2802), AGC(Automatic Gain Control)(2803), A/D 변환부(2804), LPF(Low-Pass Filter)(2805), PA(Power Amp)(2806) 및 D/A 변환부(2807)를 포함한다. 이하, 이 전력선 통신 모뎀의 동작에 대해 설명한다.

우선, 이더넷(등록 상표) 프레임을 전력선에 송신하는 경우는 이더넷(등록 상표)(2811)을 통해 이더넷(등록 상표) 프레임이 도착하면 이더넷(등록 상표) I/F부(2810)를 통신 제어부(2809)에 통지된다. 통신 제어부(2809)는 통신로의 상태를 판별해야 하는 타이밍에 디지털 변조부(2808)로 프레임 데이터를 출력한다. 디지털 변조부(2808)는 오류 정정 부가, 부호화 및 프레이밍(framing) 등을 실시하여 프레임 데이터를 송신 데이터열로 변조한다. D/A 변환부(2807)는 송신 데이터열을 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환한다. PA(2806)는 아날로그 신호를 증폭한다. LPF(2805)는 증폭 후의 아날로그 신호로부터 통신 대역 성분 이외의 신호를 컷트하여 통신 대역 성분만을 전력선에 주입한다. 계속해서, 전력선으로부터 수신하는 경우는 BPF(2802)에 의해 통신 대역의 신호가 추출된다. AGC(2803)는 추출된 신호를 증폭한다. A/D 변환부(2804)는 증폭된 아날로그 신호를 디지털 데이터화한다. 디지털 변조부(2808)는 디지털 데이터에 대해 프레임 동기 검출, 등가화, 역부호화 및 오류 정정 등을 실시하고, 수신 데이터로서 복조하여 통신 제어부(2809)로 통지한다. 그 후, 수신 데이터는 이더넷(등록 상표)I/F부(2810)로부터 이더넷(등록 상표) 프레임으로서 이더넷(등록 상표)(2811)으로 송신된다.

이상, 고속 전력선 통신의 제 1 세대의 기술은 인터넷의 메일이나 Web 액세스라는 베스트 에포트 응용을 대상으로 했지만, 배선이 불필요하고 댁내의 도처에 콘센트가 준비되어 있는 전력선 통신은 디지털화가 진행되는 VoIP나 영상 신호 분배를 댁내의 도처에서 이용할 수 있는 가능성을 갖고 있다.

그러나, VoIP는 음성의 지연 시간이 증대되면 위화감이 생기므로, 전송 지연이 임의의 레벨을 초과하는 패킷은 폐기된다. 이 패킷 폐기는 음성 정보의 상실에 연결되고, 빈도가 증가하면 음성의 끊어짐이나 노이즈가 된다. 한편, 영상 신호 분배에는 대량의 데이터 통신이 필요하다. 예를 들면 하이 비전(high vision) 영상의 1 초당 데이터량은 24M 비트에도 미친다. 이 대량의 데이터를 기기가 허용 범위내의 지연 시간에 전송할 필요가 있다. 이와 같은 AV 데이터의 전송에 필요한 품질 요건을 AV-QoS라고 하고, 일반적으로는 평균 전송 속도, 지연 시간 및 지터(jitter) 등으로 규정된다.

종래, AV-QoS를 만족하는 전력선 통신과 베스트 에포트인 전력선 통신을 함께 실현하는 기술로서, TDMA(Time Division Multiple Access)와 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)의 하이브리드 매체 액세스 제어 방법이 고안되어 있다. 도 22에 이 종래의 하이브리드 매체 액세스 제어 방법의 일례를 도시한다.

도 22에서 AV-QoS를 만족하도록 설계된 전력선 통신 시스템은 1 개의 마스터(master) 기능을 갖는 단말(마스터 단말)과 1 개 이상의 슬레이브(slave) 기능을 갖는 단말(슬레이브 단말)로 구성된다. 마스터 단말은 일정시간마다 비콘(bicon)(1201)을 송신한다. 이 일정 시간을 비콘 주기라고 한다. 비콘 주기가 짧은 쪽이 데이터 지연을 작게 억제할 수 있지만, 1 패킷으로 전송하는 데이터량이 작아지므로 헤더 정보 등의 오버헤드의 비율이 늘어나 전송 효율이 저하된다. 일반적으로 전송하는 신호의 지연 시간 요건과 전송 효율을 감안하여 비콘 주기는 10m초에서 100m초당 시간으로 설정된다. 또한, 이 비콘에는 각각의 단말에 통신을 허가하는 시간 영역이 기록되어 있다. 도 22의 예에서는 단말 #1~#3에 각각 일정한 시간을 허가하고 있다. 또한, 마스터 단말은 이와 같은 일정 시간마다 송신을 제어하는 TDMA에 계속해서 CSMA 기간을 할당한다. 이 기간에는 송신 신호가 있는 단말이 소정의 알고리즘으로 송신권을 획득하여 데이터를 송신하므로, 일정시간마다 일정한 데이터를 발생하지 않는 메일이나 Web 액세스와 같은 종래의 인터넷 데이터의 전송에 적합하다. 그러나, 일단 데이터 송신이 시작되면 버스트(burst)적으로 데이터 통신이 계속되므로 이와 같이 TDMA 영역으로 나눠 TDMA 영역의 데이터 전송을 국소적으로 방해하는 것을 해소하고 있다.

계속해서, 전력선 통신의 공존 제어에 대해 설명한다.

이와 같이 전력선 통신은 댁내에서 액세스망에 이르기까지 여러 가지 형태로 이용이 생각되고 있고, 다종다양한 방식의 전력선 통신 기술이 개발되어 있지만, 이와 같은 전력선 통신 방식은 통일되지 않은 것이 현재 상태이다. 그러나, 가정 내의 전력선은 모두 분전반으로 연결되어 있고, 또한 옥외 전력선과도 연결되어 있으므로, 다른 방식의 전력선 통신 모뎀을 동일 가옥 내 및 옥내와 인접한 옥외에서 이용하면 서로의 통신 신호가 각각 도달할 가능성이 있다. 또한, 각 방식의 전력선 통신 모뎀은 타방식의 전력선 통신 모뎀이 통신로로 송신되어 있는 타방식 신호를 변조할 수 없으므로 타방식 신호가 노이즈로밖에 보이지 않는다. 이 때문에 방식이 다른 2 개의 통신을 동시에 실시하면 서로의 통신을 방해하게 되어 쌍방 모두 통신이 불가능해지는 통신 속도가 대폭 저하되는 등의 문제가 발생한다.

이와 같은 문제를 해소하기 위한 방법중 하나로 전력선 통신 방식의 통일 규격을 새롭게 책정하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 새로운 규격을 책정하기 위해서는 막대한 시간과 비용을 필요로 하므로 즉시 실행할 수 없다.

그 개선책으로서 예를 들면 특허문헌 1에는 데이터 통신 방식이 다른 복수의 전력선 모뎀이 동일한 전력선상에 존재하는 경우에 각 전력선 모뎀의 데이터 송신을 제어하는 방법을 제안하고 있다. 도 23은 이 종래 기술을 설명하는 도면이다.

도 23에서, 관리 프로세서(6) 내의 선택부(61)가, 예를 들면 방식 B의 전력선 모뎀(4a~4m)을 송신 허가 전력선 모뎀으로 선택했다고 하자. 이 경우, 메세지 생성부(62)가 방식 B의 전력선 모뎀(4a~4m)으로 송신 허가를 지시하는 송신 허가 전문(電文)을, 방식 A의 전력선 모뎀(3a~3m)에 송신 금지를 지시하는 송신 금지 전문을, 각각 생성한다. 그리고, 방식 A의 전력선 모뎀(3n)이 송신 금지 전문을 방식 A의 전력선 모뎀(3a~3m)에 송신하고, 방식 B의 전력선 모뎀(4n)이 송신 허가 전문을 방식 B의 전력선 모뎀(4a~4m)으로 송신한다.

도 23의 통신 시스템을 이용하여 동일한 전력선상에서 2 개의 댁내 시스템이 시간을 나누면서 공존하는 동작을 도 24에 도시한다. 도 24에서 관리 프로세서(6)는 댁내계 통신 시스템(1)에 대해 송신을 허가하는 공존 신호(1401)와, 댁내계 통신 시스템(2)에 대해 송신을 허가하는 공존 신호(1402)를 출력한다. 이 동작을 일정한 TDM에서 주기적으로 반복함으로써 댁내계 통신 시스템(1)과 댁내계 통신 시스템(2)에 균등한 시간 슬롯을 충돌하지 않고 부여하고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2002-368831호

비특허문헌 1: Yu-Ju Lin, "A Comparative Performance Study of Wireless and Power Line Networks", IEEE Communication Magazine, April, 2003, p54-p63)

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 상기 종래의 시스템에서는 복수의 통신 시스템간에 AV-QoS를 확보할 수 없다. 즉, 공존 신호(1401, 1402)를 송신하는 통신 시스템은 댁내에서 AV-QoS를 확보하고자 하는 통신 시스템과는 다르다. 다른 통신 시스템이 공존 신호를 송신할 경우에는 통신 시스템간의 클럭의 동기가 일치하지 않으므로, AV-QoS를 확보해야 하는 댁내계 통신 시스템의 비콘(1201)과 상기 공존 신호의 위상은 일치하지 않고, 시간 경과와 함께 어긋난다.

따라서, 도 24에 도시한 바와 같이 임의의 공존 신호의 직후의 공존 주기 내에서는 댁내계 통신 시스템(1)의 슬롯 내의 최초로 비콘(1201)을 송신했다고 해도 몇주기 후의 공존 주기 내의 댁내계 통신 시스템(1)의 슬롯 내에서는 비콘이 후방으로 어긋난다. 이 때문에 비콘(1201)의 시간 지정에 의해 송신을 개시하는 댁내계 통신 시스템(1) 내의 단말의 송신 시간은 다른 공존 시스템의 시간 슬롯 내로 넘어가 쌍방의 시스템이 충돌하여 공존 관계를 유지할 수 없어진다. 즉, AV-QoS도 유지할 수 없어진다.

또한, 액세스계 통신 시스템은 다수의 가정에 서비스를 실시하는 성격상, 공존 제어의 마스터로서 자신의 타이밍으로 댁내계 통신 시스템을 공존시키므로 액세스 서비스 내의 QoS는 비교적 용이하게 취하는 것이 가능하다. 또한, 댁내계 통신 시스템이라도 베스트 에포트의 CSMA에 의한 액세스 제어를 실시할 경우에는 자(自) 단말이 구비하는 공존 제어부의 지시에 따라서 용이하게 송신을 제어하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 복수의 다른 통신 시스템, 특히 전력선 통신과 같이 캐리어 센서 기구에 의해서만 통신 신호의 유무를 판정하는 것이 곤란한 통신 시스템에 있어서, AV-QoS를 만족하면서 공존을 가능하게 하는 통신 장치 및 공존 방법을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은 시분할에 의해 동일한 통신 매체상에서 공존하는 한정된 영역 내에서 통신을 실시하는 1 개 이상의 댁내계 통신 시스템, 또는 상기 한정된 영역을 광역 네트워크에 접속하는 1 개의 액세스계 통신 시스템에 속하는 기준 신호에 기초하여 QoS를 확보하기 위해 송신 대역 할당을 실시하는 통신 장치 및 방법에 적합하다.

그리고, 상기 목적을 달성시키기 위해 본 발명의 통신 장치는 전력선상의 상용 전원의 기준점을 추출하는 전력 기준점 추출부와, 기준점에 동기한 공존 신호의 송수신을 실시하여 시분할에 의한 다른 통신 시스템과의 공존 제어를 실시하는 TDM 공존 제어부와, 기준점에 동기하여 기준 신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 송신 타이밍 결정부를 구비하고 있다.

바람직하게는 전력 기준점 추출부는 상용 전원의 제로크로스점을 기준점으로 하여 정하거나, 상용 전원의 제로크로스점에서 60도의 정수배만큼 위상이 시프트된 지점을 기준점으로 정한다. 또한, 전형적인 기준 신호는 비콘이다.

(발명의 효과)

상기 본 발명에 의하면 각 단말이 점유하여 사용할 수 있는 송수신 시간을 비콘을 이용하여 일괄하여 통지하는 대역 설정 방법과, 복수의 다른 통신 방법의 통신 시스템을 시분할에 의해 공존시키는 방법을 병용하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템의 개략 구성을 도시한 도면,

도 2a는 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 마스터 스테이션(111)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 2b는 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 슬레이브 스테이션(112)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 2c는 액세스계 통신 시스템(120)의 액세스계 슬레이브 스테이션(122) 및 댁내계 통신 시스템(130)의 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 3은 전력 기준점 추출부(203) 및 공존 신호 송수신부(204)의 동작을 설명하는 타이밍도,

도 4는 제로크로스점을 기준점으로 한 각종 신호의 타이밍을 도시한 도면,

도 5는 제 1 실시형태의 통신 시스템이 실시하는 공존 처리를 설명하는 타이밍도,

도 6a는 댁내계 마스터 스테이션(111)의 정상 상태의 공존 처리의 동작을 설명하는 플로우차트,

도 6b는 댁내계 마스터 스테이션(111)의 정상 상태의 공존용 TDM 슬롯의 계수 및 비콘의 송신 처리의 동작을 설명하는 플로우차트,

도 7은 액세스계 슬레이브 스테이션(122), 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)의 정상 상태의 공존 처리의 동작을 설명하는 플로우차트,

도 8은 제 1 실시형태의 통신 시스템이 실시하는 다른 공존 처리를 설명하는 타이밍도,

도 9는 제 1 실시형태의 통신 시스템이 실시하는 다른 공존 처리를 설명하는 타이밍도,

도 10은 제 1 실시형태의 통신 시스템이 실시하는 다른 공존 처리를 설명하는 타이밍도,

도 11은 공존 신호의 포맷 예를 도시한 도면,

도 12는 본 발명의 제 2 실시형태에 대응한 종래의 문제점을 설명하는 도면,

도 13은 본 발명의 제 2 실시형태에 대응한 종래의 문제점을 설명하는 도면,

도 14는 본 발명의 제 2 실시형태에 대응한 종래의 문제점을 설명하는 도면,

도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템의 개략 구성을 도시한 도면,

도 16은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 통신 장치가 실시하는 공존 처리의 일례를 도시한 도면,

도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 통신 장치가 실시하는 공존 처리의 일례를 도시한 도면,

도 18은 댁내로부터 인터넷으로 액세스할 때의 일반적인 통신 시스템의 종래 구성예,

도 19는 댁내로부터 인터넷으로 액세스할 때의 일반적인 통신 시스템의 종래 구성예,

도 20은 댁내로부터 인터넷으로 액세스할 때의 일반적인 통신 시스템의 종래 구성예,

도 21은 이더넷(등록 상표)과의 브릿지로서 실장된 일반적인 전력선 통신 모뎀의 내부 구성을 도시한 도면,

도 22는 AV-QoS를 유지하여 통신하는 종래의 전력선 통신 방법의 타이밍을 도시한 도면,

도 23은 복수의 전력선 모뎀을 공존시키는 종래의 통신 시스템 구성예를 도시한 도면, 및

도 24는 도 23에 도시한 종래의 통신 시스템이 실시하는 공존 처리를 설명하는 타이밍도이다.

(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명을 실시한다. 하기 각 실시형태에서는 통신 매체가 전력선인 경우를 설명하지만, 통신 매체는 무선이어도 좋고, 전력선 이외의 유선이어도 좋다.

(제 1 실시형태)

제 1 실시형태에서는 시분할 다중(TDM: Time Division Multiplexing) 수법을 이용하여 3 개의 통신 시스템을 공존시키는 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이 제 1 실시형태에서는 3 개의 통신 시스템으로서 댁내계 통신 시스템(110, 130)과, 액세스계 통신 시스템(120)이 정의되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 통신 시스템의 구성은 일례이고, 댁내계 통신 시스템(110)과 댁내계 통신 시스템(130)이 동일한 가옥내에 존재해도 좋고, 댁내계 통신 시스템이 3 개 이상 존재해도 좋다.

댁내계 통신 시스템(110)은 댁내에 배선된 전력선(113)을 이용한 전력선 통신 시스템이고, 액세스계 통신 시스템(120)과의 공존을 제어하는 댁내계 마스터 스테이션(111)과, 댁내계 마스터 스테이션(111) 이외의 댁내계 슬레이브 스테이션(112)에 의해 구성된다. 댁내계 마스터 스테이션(111)은 액세스계 통신 시스템(120)에 속하는 스테이션이 송신하는 공존 신호를 수신하고, 댁내계 슬레이브 스테이션(112)을 제어하는 통신 장치이다. 댁내계 마스터 스테이션(111)은 일반적으로는 댁내에 유일하게 존재하고, 고정적으로 지정되어도 좋고, 운용중에 동적으로 결정 또는 변경되어도 좋다. 댁내계 슬레이브 스테이션(112)은 댁내계 마스터 스테이션(111)의 제어하에서 동작하는 통신장치이고, 1 개의 댁내계 통신 시스템(110)내에서 1 대 이상 존재한다.

댁내계 통신 시스템(130)은 댁내에 배선된 전력선(133)을 이용한 전력선 통 신 시스템이고, 액세스계 통신 시스템(120)의 공존을 제어하는 댁내계 마스터 스테이션(131)과, 댁내계 마스터 스테이션(131) 이외의 댁내계 슬레이브 스테이션(132)에 의해 구성된다. 이 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)은 각각 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 마스터 스테이션(111) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(112)과 동일한 장치 구성, 기능 및 역할을 갖는다.

액세스계 통신 시스템(120)은 댁내의 전력선(113), 댁내로부터 전주(電柱)(123)상에 배치된 주상(柱上) 트랜스(126)까지의 저압 배전선(124), 또는 주상 트랜스(126)로부터 변전소(도시하지 않음)로의 중압(重壓) 배전선(125)을 이용하는 전력선 통신 시스템이다. 이 액세스계 통신 시스템(120)에 속하는 통신 장치 중, 댁내계 통신 시스템(110)과 간섭을 일으키는 범위에 위치하는 것에는 액세스계 마스터 스테이션(121)과, 댁내에 설치된 액세스계 댁내기(이하, 액세스계 슬레이브 스테이션이라고 함)(122)가 존재한다. 액세스계 마스터 스테이션(121)은 도 1과 같이 주상 트랜스(126)와는 다른 통신 장치로서 설치되어도 좋고, 주상 트랜스(126)에 내장되어도 좋다. 또는 전력선이 지저(地底) 배선되어 있는 경우 등도 고려하면, 액세스계 마스터 스테이션(121)은 주상 트랜스(126) 이외의 적합한 기기에 내장되어 있어도 좋다.

또한, 액세스계 슬레이브 스테이션(122)을 옥외의 저압(低壓) 배전선(124)상에 배치하고, 액세스계 슬레이브 스테이션(122) 내에 댁내계 통신 시스템(110)의 통신 기능을 갖게 하는 등의 수법을 취할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 생략하고 있지만, 댁내계 통신 시스템(110)과 액세스계 통신 시스템(120)은 댁내계 마스터 스테이션(111)과 액세스계 슬레이브 스테이션(122)을 이더넷(등록 상표)이나 무선 LAN 등을 통해 접속하거나, 또는 댁내계 마스터 스테이션(111)과 액세스계 슬레이브 스테이션(122)을 단일 장치로 하는 등에 의해 상호 통신이 가능해진다.

이 제 1 실시형태에서는 각 통신 시스템(110~130)에 속하는 각 스테이션이, 예를 들면 2MHz~30MHz의 주파수 대역을 사용할 수 있는 기능을 구비하고 있는 것으로 한다. 이 주파수 대역은 각 통신 시스템(110~130)이 서로의 통신을 방해하지 않고 공존하기 위한 공존 신호의 송수신 및 각 통신 시스템 내부의 데이터 통신을 위해 이용된다. 액세스계 통신 시스템(120)은 이 주파수 대역을 사용한 일부 또는 전부의 시간을 우선적으로 이용할 수 있다. 댁내계 통신 시스템(110, 130)은 후술하는 공존 신호에 의해 액세스계 통신 시스템(120)이 이용하고 있는 시간을 검출하고, 액세스계 통신 시스템(120)이 이용하지 않은 시간을 후술하는 공존 신호를 이용하여 시분할하여 공용한다. 액세스계 통신 시스템(120)이 존재하지 않는 경우는 댁내계 통신 시스템(110, 130)이 시간을 2 분할하여 사용할 수 있다.

계속해서 도 2a~도 2c 및 도 3을 추가로 참조하여 도 1의 댁내계 통신 시스템(110)이 주기적인 기준 신호를 출력하는 기능을 이용하여 자신의 QoS를 확보하는 통신 시스템이고, 액세스계 통신 시스템(120) 및 이웃집의 댁내계 통신 시스템(130)은 QoS를 서포트하지 않는 시스템인 경우의, 각 스테이션의 상세한 구성 및 공존 신호의 송수신 동작을 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에서는 댁내계 통신 시스템(110)이 출력하는 주기적인 기준 신호가 비콘인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 2a는 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 마스터 스테이션(111)의 상세한 구성예를 도시한 도면이다. 이 댁내계 마스터 스테이션(111)은 비콘 송신 타이밍 결정부(202), 전력 기준점 추출부(203), 공존 신호 송수신부(204), TDM 공존 제어부(205) 및 모뎀 신호 송수신부(206)를 구비한다. 또한, 본 실시형태에서는 공존 신호를 제어하는 마스터 스테이션이 QoS 비콘을 송신하는 기능을 갖고 있는 경우를 설명하지만, 이 비콘 기능은 공존 신호를 제어하는 마스터 스테이션과는 다른 장치가 갖고 있어도 관계없다.

도 2b는 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 슬레이브 스테이션(112)의 상세한 구성예를 도시한 도면이다. 이 댁내계 슬레이브 스테이션(112)은 데이터 송신 타이밍 결정부(207)와 모뎀 신호 송수신부(206)를 구비한다.

도 2c는 액세스계 통신 시스템(120)의 액세스계 슬레이브 스테이션(122) 및 댁내계 통신 시스템(130)의 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)의 상세한 구성예를 도시한 도면이다. 이들의 각 국은 전력 기준점 추출부(203), 공존 신호 송수신부(204), TDM 공존 제어부(205), 및 모뎀 신호 송수신부(206)를 구비한다.

도 3은 전력 기준점 추출부(203) 및 공존 신호 송수신부(204)의 동작을 설명하는 타이밍도이다. 이 도 3의 예에서는 유럽에서 주로 사용되고 있는 3상 교류 전원에 대해 기재하고 있지만, 본 발명은 일본, 미국 및 아시아를 포함한 2상 3선식이나 그 외 모든 국가의 전력선에 대해 효과를 발휘하는 것이다.

도 3에 도시한 3 가지 교류 전원(301~303)은 각각 60도씩 위상이 시프트하고 있다. 이와 같은 멀티 위상(multi-phase)의 전력 계통은 댁내에서 각 위상으로 나 눠 배선되어 있으므로 전기 기기는 어느 하나의 위상의 전력밖에 검출할 수 없다. 따라서, 위상이 다른 배선에 접속된 전기기기사이에서는 제로크로스점을 기준점으로 선택해도 위상의 오차가 생긴다. 따라서 각 전기기기는 자신이 검출한 제로크로스점을 기준점으로 하고, 그리고 나서 60도마다 기준점을 선택하면, 모든 전기 기기와 기준점을 일치시킬 수 있다.

이 상태를 도 4에 도시한다. 도 4의 (a)는 도 2에 도시한 전력 기준점 추출부(203)의 내부 신호이고, 1 개의 교류 신호의 제로크로스점마다 펄스를 발생하고 있다. 도 4의 (b)는 전력 기준점 추출부(203)의 출력 신호이고, (a)에 도시한 내부 신호를 기준으로 60도마다 펄스를 발생하고 있다.

공존 신호 송수신부(204)는 공존하는 통신 시스템에 공통 시간 슬롯을 기준점을 기준으로 미리 정의해 두고, 자통신 시스템의 존재와 공존하는 다른 통신 시스템의 존재를 서로 통지하는 것을 실시한다. 여기서는 액세스계를 포함한 3 개의 통신 시스템이 TDM 방식에 의한 공존 신호를 이용하여 공존하는 예를 설명한다. 또한, 공존 신호는 FDM 방식이나 FDM과 TDM의 하이브리드 방식이라도 좋다.

공존 신호(305)는 동기점을 기준으로 배치되고, 동기점으로부터의 시간에 따라서 복수의 슬롯이 설정되어 있다. 각 통신 시스템은 전력선을 사용할 경우는 해당하는 슬롯에 특정 신호를 송신한다. 특정 신호라는 것은 예를 들면 기지(旣知)의 함수로 표시되는 OFDM 신호를 생각할 수 있다. 이 함수를 아는 통신 시스템은 특정 신호를 검출할 수 있고, 슬롯의 사용을 알 수 있다. 공존 관계에 있는 각 통신 시스템은 기준점마다 공존 신호(305)의 검출을 시도한다. 공존 신호(305)를 검 출할 수 없는 경우, 통신 시스템은 공존하는 다른 통신 시스템이 존재하지 않는다고 판단하고, 미리 정해진 공존 주기마다의 기준점의 타이밍으로 공존 신호를 송신한다. 한편, 공존 신호(305)를 검출한 경우, 통신 시스템은 공존 주기 및 TDM 주기와 사용하는 순번(TDM 슬롯)을 결정한다. 이 결정된 공존 신호(305)의 정보는 TDM 공존 제어부(205)에 통지된다.

공존 신호(305)에서 1 개의 통신 시스템의 존재밖에 검출되지 않는 경우는 그 통신 시스템이 TDM 주기의 모든 시간(TDM 슬롯)을 점유할 수 있다(도 4의 (c)). 공존 신호(305)에 2 개의 통신 시스템의 존재가 검출된 경우는, 예를 들면 그 2 가지 통신 시스템에서 TDM 주기의 시간을 2 분할할 수 있다(도 4의 (d)). 공존 신호(305)에 3 개의 통신 시스템의 존재가 검출된 경우는 예를 들면 그 3 가지 통신 시스템에서 TDM 주기의 시간을 3 분할할 수 있다(도 4의 (e)). 또한, 액세스계 통신 시스템은 전체 주기의 1/2을 사용하여 나머지 시간을 댁내계 통신 시스템에서 등분하는, 등분이라는 설정이 미리 정해지면, 물론 그 설정에 준한 분할/할당이 실시되게 된다.

TDM 공존 제어부(205)가 자통신 시스템이 사용하는 TDM 슬롯을 결정하면, 모뎀 신호 송수신부(206)는 그 TDM 슬롯에만 모뎀 신호를 송신하고, 이 TDM 슬롯만을 수신한다.

이에 의해 댁내계 마스터 스테이션(111)의 비콘 송신 타이밍 결정부(202)는 공존하는 타통신 시스템과의 동기 정보 및 공존해야 하는 통신 시스템수를, 보다 구체적으로는 자통신 시스템의 송신 타이밍을, 전력 기준점 추출부(203) 및 TDM 공 존 제어부(205)로부터 사전에 아는 것이 가능해진다.

또한, 특필(特筆)해야할 것은 TDM 주기의 타이밍은 전력 계통에 동기하므로, 전력 기준점 추출부(203)로부터의 정보에 기초하여 비콘 송신 타이밍을 전력 계통에 동기시키면 도 5에 도시한 송신 시간 애플리케이션을 사전에 결정하여 비콘중에 용이하게 설정할 수 있다. 도 5에서 자통신 시스템의 송신 시간을 동기의 벗어난 클럭에 대해 미리 설정할 수 있으므로 시분할된 복수의 TDM 슬롯에 걸쳐 자통신 시스템의 슬레이브 스테이션이 송수신하는 타이밍을 비콘(501)중에서 통지하는 것이 가능해진다. 따라서, 슬레이브 스테이션은 마스터 스테이션이 지정하는 시간에 송수신을 실시하는 것만으로 자통신 시스템에 설정된 TDM 슬롯(502)중에서 송수신을 실시할 수 있다.

여기서, 댁내계 마스터 스테이션(111)의 정상 상태의 공존 처리의 동작 플로우를 도 6a에, 공존용 TDM 슬롯의 계수 및 비콘의 송신 처리를 도 6b에 도시한다. 여기서의 정상 상태라는 것은 스테이션의 기동 시나 이상동작 시 등을 제외한 통상 동작 상태를 말하며, 도 6a에서는 그 정상 상태의 데이터 통신이나 기기 제어 등의 공존 처리 관련을 생략한 것을 도시하고 있다.

도 6a에서는 댁내계 마스터 스테이션(111)은 제로크로스점을 검출하면(단계(S601)), 공존 신호의 송신 타이밍인지 여부를 판단한다(단계(S602)). 공존 신호의 송신 타이밍이 아니면 댁내계 마스터 스테이션(111)은 제로크로스점의 검출을 계속해서 실시한다. 공존 신호의 송신 타이밍이라고 판단하면 댁내계 마스터 스테이션(111)은 공존 신호를 송신한다(단계(S603)).

도 6b에서는 댁내계 마스터 스테이션(111)은 제로크로스점을 검출하면(단계(S604)), 제로크로스점을 갱신한 후(단계(S605)), 제로크로스점을 기준으로 하여 TDM 슬롯의 시간을 계수한다(단계(S606)). 한편, 제로크로스점을 검출하지 않은 경우에는 댁내계 마스터 스테이션(111)은 제로크로스점을 갱신하지 않고, 이전에 검출된 제로크로스점을 기준으로 한 TDM 슬롯의 시간 계수를 계속해서 실시한다(단계(S606)). 이상의 동작은 비콘 송신 시간까지 반복되고(단계(S607)), 비콘 송신 시간이 되면 댁내계 마스터 스테이션(111)은 그 시간의 TDM 슬롯이 자통신 시스템이 사용해도 좋은 TDM 슬롯인지 여부를 판단한다(단계(S608)). 그리고, 댁내계 마스터 스테이션(111)은 자통신 시스템의 TDM 슬롯이라고 판단하면 비콘을 송신하고(단계(S609)), 자통신 시스템의 TDM 슬롯이 아니라고 판단하면 비콘 송신은 보류되어 상기 단계(S604~S606)가 반복 실시된다.

또한, 액세스계 슬레이브 스테이션(122), 댁내계 마스터 스테이션(131), 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)의 정상 상태의 공존 처리 관련의 동작 플로우를 도 7에 도시한다. 액세스계 슬레이브 스테이션(122), 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)은 제로크로스점을 검출하면(단계(S701)), 공존 신호의 송신 타이밍인지 여부를 판단한다(단계(S702)). 공존 신호의 송신 타이밍이 아니면 액세스계 슬레이브 스테이션(122), 댁내계 마스터 스테이션(131) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)은 제로크로스점의 검출을 계속해서 실시한다. 공존 신호의 송신 타이밍이라고 판단하면 액세스계 슬레이브 스테이션(122), 댁내계 마스터 스테이션(131), 및 댁내계 슬레이브 스테이션(132)은 공존 신호를 송신한다 (단계(S703)).

계속해서 공존 신호를 확장한 구체예를 설명한다.

도 8은 액세스계 통신 시스템(120)과 복수의 댁내계 통신 시스템(110, 130)이 시분할 다중으로 공존하는 경우의 공존 신호, TDM 슬롯, 비콘 및 데이터 슬롯의 타이밍을 도시한 도면이다. 도 8에서는 TDM 주기 내에 5 개의 TDM 슬롯(D-Slot, S-Slot1~4)을 설정하고 있다. S-Slot3 및 4는 액세스계 통신 시스템(120)이 점유하는 슬롯이다. S-Slot 1 및 2는 액세스계 통신 시스템(120) 및 댁내계 통신 시스템(110, 130) 중 어느 하나가 선언(宣言)하여 계속 사용 가능한 슬롯이다. D-Slot은 공존 신호로 D-Slot를 사용하는 것은 선언한 최대 3 개의 통신 시스템이 번갈아 사용할 수 있는 슬롯이다. 이 D-Slot은 불규칙적이고 버스트적으로 발생하는 데이터를 다이나믹하게 효율적으로 취급하기 위해 도입된 TDM 슬롯이다. 또한, D-Slot의 사용을 선언하는 통신 시스템이 1 개인 기간 중에는 D-Slot은 S-Slot과 동일해진다.

도 9는 액세스계 통신 시스템(12)과 복수의 댁내계 통신 시스템(110, 130)이 주파수 분할 다중으로 공존하는 경우의 공존 신호, TDM 슬롯, 비콘 및 데이터 슬롯의 타이밍을 도시한 도면이다. 도 9에서는 상기 TDM에 의한 공존 제어와 함께 액세스계 통신 시스템(120)은 채널 #X를 우선적으로 사용하고, 댁내계 통신 시스템(110, 130)은 채널 #Y를 사용하는 것이 정해져 있다. 이 경우, 액세스계 통신 시스템(120)이 존재하지 않으면 채널 #X를 댁내계 통신 시스템(110, 130)이 사용하는 것도 가능하다(도 10 참조).

또한, 도 11은 상기 공존 방법에 대응할 수 있도록 확장한 공존 신호의 포맷 예를 도시한 도면이다. 도 11에 도시한 공존 신호는 시분할로 정의된 슬롯 A, H1~H4, JL, JH, Ba~Bc 및 X와, 주파수 분할로 정의된 채널 #X 및 #Y로 구성된다. 슬롯(H1~H4)은 각각 S-Slot1~4에 대응하고 있다. 슬롯(JL, JH)은 신규로 S-Slot를 사용하고 싶은 통신 시스템이 이미 사용하고 있는 통신 시스템에 대해 Join 요구를 실시하는 경우에 이용된다. 예를 들면, 통신 시스템(A)이 S-Slot1~4 전부를 사용하고 있는 경우에는 공존 신호의 슬롯(H1~H4)은 이미 사용되고 있다. 따라서, 이후 공존하고 싶은 다른 통신 시스템(B)은 슬롯(H1~H4)이 아니라 슬롯(JL, JH)에 신호를 송신하여 통신 시스템(A)에 슬롯의 개방을 요구한다. 슬롯(JL)과 슬롯(JH)의 차이는 우선도의 차이이다. 통신 시스템(A)은 요구 슬롯의 우선도와 자기(自己)의 우선도의 비교에 의해 S-Slot의 어느 만큼을 개방할지를 스스로 판단할 수 있다. 또한, 슬롯(Ba~Bc)은 D-Slot을 제어하기 위한 슬롯이다. X 슬롯은 통신 시스템간의 공존 신호 주기의 재동기를 요구하는 슬롯이다. 이들 슬롯(Ba~Bc, 및 X)의 제어 방법에 대해서는 본 발명의 대상외이므로 여기서는 설명을 생략한다.

이상과 같이 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템 및 공존 방법에 의하면 각 단말이 점유하여 사용할 수 있는 송수신 시간을 비콘을 이용하여 일괄하여 통지하는 대역 설정 방법과, 복수의 다른 통신 방법의 통신 시스템을 시분할에 의해 공존시키는 방법을 병용하는 것이 가능해진다.

(제 2 실시형태)

복수의 통신 시스템을 시분할에 의해 공존시키는 방법은 각 통신 시스템이 다른 통신 시스템이 송신하는 공존 신호에 기초하여 제어를 실시한다. 이 때문에 직접 통신 신호가 도달하지 않는 관계에 있는 2 개의 통신 시스템도, 개재(介在)하는 다른 통신 시스템에 의해 공존 동기가 취해지는 경우도 있을 수 있다.

그러나, 댁내계 통신 시스템에 속하는 전기 기기는 항상 전원이 들어가 있는 기기 뿐만 아니라 사용할 때에만 전원이 들어가는 기기도 존재한다. 이 때문에 상기와 같은 개재하는 다른 통신 시스템이 전원 오프가 된 경우, 직접 통신 신호가 도달되지 않는 관계에 있는 2 개의 통신 시스템의 동기 관계가 붕괴된다. 따라서, 계속해서 개재하는 다른 통신 시스템이 전원 온일 때에는 최초부터 공존 동기 제어를 실시하지 않으면 안되는 문제가 있다. 즉, 특정 통신 시스템의 전원이 오프/온되어 시스템 전체의 동기가 혼란해지는 사태를 발생할 수 있다.

예를 들면, 도 12에 도시한 바와 같이, 통신 시스템(1210, 1230)이 통신 시스템(1220)을 개재하여 동기한 상태를 생각한다. 이 상태에서 통신 시스템(1220)의 전원이 오프된 경우, 통신 시스템(1210, 1230)은 상대가 송신하는 공존 신호를 상호 수신할 수 없어진다. 따라서, 통신 시스템(1210, 1230)은 각각 독자의 송신 타이밍으로 공존 신호를 송신하게 된다. 이 결과, 2 개의 통신 시스템(1210, 1230)의 마스터 스테이션이 갖는 클럭의 정밀도 차에 따라서 서로의 공존 신호의 송신 타이밍이 어긋난다(도 13). 이 때문에 이 상태에서 통신 시스템(1220)의 전원을 다시 온해도 한쪽의 통신 시스템의 공존 신호에 동기하면 다른쪽의 통신 시스템과 간섭을 일으키게 된다(도 14).

따라서, 제 2 실시형태에서는 상기 문제를 해결하는 수법을 설명한다.

도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이 제 2 실시형태의 통신 시스템은 상기 제 1 실시형태의 통신 시스템에 이웃집의 댁내계 통신 시스템(140)을 추가로 더한 구성이다. 물론, 도 15에 도시한 통신 시스템의 구성은 일례이고, 댁내계 통신 시스템(110)과 댁내계 통신 시스템(130)이 동일한 가옥 내에 존재해도 좋고, 댁내계 통신 시스템이 4 개 이상 존재해도 좋다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

댁내계 통신 시스템(140)은 댁내에 배선된 전력선(133)을 이용한 전력선 통신 시스템이고, 액세스계 통신 시스템(120)과의 공존을 제어하는 댁내계 마스터 스테이션(141)과, 댁내계 마스터 스테이션(141) 이외의 댁내계 슬레이브 스테이션(142)에 의해 구성된다. 이 댁내계 마스터 스테이션(141) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(142)은 각각 댁내계 통신 시스템(110)의 댁내계 마스터 스테이션(111) 및 댁내계 슬레이브 스테이션(112)과 동일한 장치 구성, 기능 및 역할을 갖는다.

이 실시형태에서는 댁내계 통신 시스템(110, 130, 140)의 3 개의 통신 시스템이 상기 제 1 실시형태에서 설명한 순서에 따라서 공존 제어 관계를 이미 구축하는 경우를 설명한다. 또한, 댁내계 통신 시스템(140)은 댁내계 통신시스템(110)과는 전력선상에서의 거리가 떨어져 있는 등의 이유에 의해 상호 통신 신호가 도달하지 않는 관계에 있는 것으로 한다. 이는 댁내계 통신 시스템(130)이 존재하지 않으면 댁내계 통신 시스템(110)과 댁내계 통신 시스템(140)은 공존해야 하는 관계가 없는 것을 의미한다.

액세스계 통신 시스템(120)이 송신하는 공존 신호를 기준으로 하여, 우선 댁내계 통신 시스템(110)이 이 공존 신호에 동기하여 자기의 정보를 포함한 공존 신호를 송신한다. 계속해서, 댁내계 통신 시스템(130)이 이 공존 신호에 동기하여 자기의 정보를 추가로 더한 공존 신호를 송신한다. 마지막으로 댁내계 통신 시스템(140)이 이 공존 신호에 동기하여, 또 자기의 정보를 더한 공존 신호를 송신한다. 이에 의해 이 댁내계 통신 시스템(110, 130, 140)은 공존 제어 관계를 구축한다. 이 상태를 도 16에 도시한다.

이 상태에서 댁내계 통신 시스템(130)의 전원이 오프된 경우, 댁내계 시스템(110, 140)은 상대가 송신하는 공존 신호를 상호 수신할 수 없게 된다(도 17). 따라서, 댁내계 시스템(110, 140)은 각각 독자의 송신 타이밍으로 공존 신호를 송신하게 된다.

그러나, 본 발명에서는 댁내계 시스템(110, 140)은 공통 상용 전원에 동기한 일정한 간격으로 공존 신호를 계속 송신할 수 있으므로 그 송신 타이밍은 유지된 채이다. 따라서, 그 후 다시 댁내계 통신 시스템(130)의 전원이 오프되어도 댁내계 통신 시스템(110)의 공존 신호와 댁내계 통신 시스템(140)의 공존 신호의 동기가 유지되어 있으므로 댁내계 통신 시스템(130)은 이 동기가 취해진 타이밍으로 공존 신호를 송신하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 통신 장치를 이용한 통신 시스템 및 공존 방법에 의하면 공존 신호의 송신 타이밍을 상용 전원에 동기시키고 있으므로 공존하는 통신 시스템이 안정적으로 계속 동작하는 것이 가능해진다. 따 라서, 공존하는 통신 시스템이 기동 정지할 때마다 QoS 품질이 손상되는 종래의 결점을 대폭 개선할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태는 기억 장치(ROM, RAM, 하드디스크 등)에 저장된 상기 처리 순서를 실행 가능한 소정의 프로그램 데이터가 CPU에 의해 해석 실행되어 실현되어도 좋다. 이 경우, 프로그램 데이터는 기록매체를 통해 기억 장치내에 도입되어도 좋고, 기록매체상에서 직접 실행되어도 좋다. 또한, 기록매체는 ROM이나 RAM이나 플래쉬메모리 등의 반도체 메모리, 플렉시블디스크나 하드디스크 등의 자기디스크 메모리, CD-ROM이나 DVD나 BD 등의 광디스크 메모리, 및 메모리 카드 등을 말한다. 또한, 기록 매체는 전화 회선이나 반송로 등의 통신 매체도 포함하는 개념이다.

또한, 각 실시형태에서 설명한 비콘 송신 타이밍 결정부, 전력 기준점 추출부, 공존 신호 송수신부, TDM 공존 제어부, 모뎀 신호 송수신부 등의 각 기능 블럭은 전형적으로는 집적 회로인 LSI(집적도의 차이에 의해 IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 또는 울트라 LSI 등이라고 함)로서 실현된다. 이것들은 개별로 1 칩화되어도 좋고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1 칩화되어도 좋다. 또한, 1 개의 통신 시스템 내의 통신에 관여하는 부분과 공존 신호의 송수신에 관여하는 부분이 각각 개별 LSI로서 칩화되어도 좋다.

또한, 집적회로의 수법은 LSI에 한정되지 않고, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현되어도 좋다. 또한, LSI 제조 후에 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재 구성 가능한 재구성 가능 프로세서(reconfigurable processor)를 사용해도 좋다.

또는 반도체 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해 LSI로 치환하는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블럭의 집적화를 실시해도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 발명을 포함하는 댁내계 통신 장치는 이더넷(등록 상표) 인터페이스, IEEE1394인터페이스, 및 USB 인터페이스 등의 신호 인터페이스를 전력선 통신의 인터페이스로 변환하는 어댑터의 형태를 채용하는 것에 의해 각종 인터페이스를 갖는 PC, DVD 레코더, 디지털 텔레비전, 및 홈서버 시스템 등의 멀티미디어 기기에 접속할 수 있다. 이에 의해 전력선을 매체로 한 멀티미디어 데이터 등의 디지털 데이터를 고속 전송하는 네트워크 시스템을 구축하는 것이 가능해진다. 그 결과, 종래의 유선 LAN과 같이 네트워크 케이블을 새로 설치하지 않고, 가정이나 사무실 등에 이미 설치되어 있는 전력선을 그대로 네트워크 회선으로서 이용할 수 있으므로 비용면 및 설치의 용이성에서 그 편리성은 크다.

또한, 장래적으로는 상기 멀티미디어 기기가 본 발명을 포함하는 기능을 내장함으로써 멀티미디어 기기의 전원 코드를 통해 기기간의 데이터 전송이 가능해진다. 이 경우, 어댑터나 이더넷(등록 상표) 케이블, IEEE1394케이블 및 USB 케이블 등이 불필요해져 배선이 간략화된다. 또한, 라우터를 통한 인터넷으로의 접속이나 무선 LAN이나 종래의 유선 케이블의 LAN에 허브 등을 이용하여 접속할 수 있으므로 본 발명의 고속 전력선 전송 시스템을 이용한 LAN 시스템의 확장에 전혀 문제도 생기지 않는다. 또한, 전력선 전송에 의해 전력선을 통해 흐르는 통신 데이터는 전 력선에 직접 접속하여 방수(傍受)하는 것 이외에 무선 LAN으로 문제가 되는 방수에 의한 데이터 누설 문제가 발생하지 않으므로, 전력선 전송 방식은 안전성면에서의 데이터 보호에도 효과를 갖는다. 물론, 전력선상을 흐르는 데이터는 예를 들면 IP 프로토콜의 IPSec, 컨텐츠 자신의 암호화, 그 외의 DRM 방식 등으로 보호되어 있다.

본 발명은 복수의 상호 접속 불가능한 통신 시스템이 동일 통신 매체상에서 각각 다른 통신 시스템에 방해받지 않고 통신을 실시하는 경우 등에 이용 가능하며, 특히 전력선이나 무선을 통신 매체로서 이용하는 모뎀 및 이들 통신 기능을 갖는 각종 전기 기기 등에 유용하다.

Claims

시분할에 의해 동일한 통신 매체상에서 공존하는, 한정된 영역 내에서 통신을 실시하는 1 개 이상의 댁내계 통신 시스템(110, 130), 또는 당해 한정된 영역을 광역 네트워크에 접속하는 1 개의 액세스계 통신 시스템(120)에 속하는, 기준 신호에 기초하여 QoS를 확보하기 위해 송신 대역 할당을 실시하는 통신 장치(111)에 있어서,

전력선상의 상용 전원의 기준점을 추출하는 전력 기준점 추출부(203),

상기 기준점에 동기한 공존 신호의 송수신을 실시하여 공존 신호를 검출하고, 검출된 공존 신호에 기초하여 다른 통신 시스템과의 사이에 TDM 주기를 시분할하는 TDM 공존 제어부(205), 및

상기 TDM 주기의 시분할 결과 및 상기 기준점에 따라서, 상기 기준점에 동기한 상기 기준 신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 송신 타이밍 결정부(202)를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 기준점 추출부(203)는 상용 전원의 제로크로스점을 상기 기준점으로서 정하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 기준점 추출부(203)는 상용 전원의 제로크로스점에서 60도의 정수배만큼 위상이 시프트된 지점을 상기 기준점으로서 정하는 것을 특징으로 하는 통 신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기준 신호는 비콘인것을 특징으로 하는 통신 장치.
시분할에 의해 동일한 통신 매체상에서 공존하는, 한정된 영역 내에서 통신을 실시하는 1 개 이상의 댁내계 통신 시스템(110, 130), 또는 당해 한정된 영역을 광역 네트워크에 접속하는 1 개의 액세스계 통신 시스템(120)에 속하는, 기준 신호에 기초하여 QoS를 확보하기 위해 송신 대역 할당을 실시하는 통신 장치(111)가 실시하는 방법에 있어서,

전력선상의 상용 전원의 기준점을 추출하는 단계,

상기 기준점에 동기한 공존 신호의 송수신을 실시하여 공존 신호를 검출하고, 검출된 공존 신호에 기초하여 다른 통신 시스템과의 사이에 TDM 주기를 시분할하는 단계, 및

상기 TDM 주기의 시분할 결과 및 상기 기준점에 따라서, 상기 기준점에 동기한 상기 기준 신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
시분할에 의해 동일한 통신 매체상에서 공존하는, 한정된 영역 내에서 통신을 실시하는 1 개 이상의 댁내계 통신 시스템(110, 130), 또는 당해 한정된 영역을 광역 네트워크에 접속하는 1 개의 액세스계 통신 시스템(120)에 속하는 기준 신호에 기초하여 QoS를 확보하기 위해 송신 대역 할당을 실시하는 통신 장치(111)에 이용되는 집적 회로에 있어서,

전력선상의 상용 전원의 기준점을 추출하는 전력 기준점 추출부(203),

상기 기준점에 동기한 공존 신호의 송수신을 실시하여 공존 신호를 검출하고, 검출된 공존 신호에 기초하여 다른 통신 시스템과의 사이에 TDM 주기를 시분할하는 TDM 공존 제어부(205), 및

상기 TDM 주기의 시분할 결과 및 상기 기준점에 따라서, 상기 기준점에 동기한 상기 기준 신호를 송신하는 타이밍을 결정하는 송신 타이밍 결정부(202)로서 기능하는 회로를 집적하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.