TWI441466B - 可使系統間之時間共存之通信裝置 - Google Patents

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Description

可使系統間之時間共存之通信裝置
本發明是關於使在同一通信媒體上通信方式不同之複數個通信系統共存用之結構，特別是關於使保證通信服務所要求的QoS(Quality of Service：服務品質)之電力線通信數據機(MODEM)與進行最大速率(best effort)的通信之電力線通信數據機共存之技術及包含於各通信系統之通信裝置。
為了由住宅內的個人電腦(PC：Personal Computer)存取(access)網際網路(internet)，作為將住宅內的個人電腦連接於寬頻路由器(broad band router)等的網路機器之通信手段之一係存在電力線通信(PLC：Power Line Communication)技術。該電力線通信技術為了將既有的電力線使用於通信媒體，無須新的配線工程，且僅將電源插頭(plug)插入位於家中的電源插座(consent)就能實現高速通信。因此，電力線通信技術在世界中被活躍地進行研究開發或實證實驗，在歐美也有許多技術已經到達商用化。
其中一例有美國的HomePlug Alliance公司所規劃制定的HomePlug Ver.1.0。例如參照Yu－Ju Lin等,A Comparative Performance Study of Wireless and Power Line Networks,IEEE Communication Magzine April 2003 p54－p63.。該規格係假想以透過PC的網際網路、郵件及檔案傳送為主要的應用(application)，而於哪一個電力線通信數據機要存取電力線之媒體存取控制上採用CSMA/CA方式。因此，只能實現無使用頻帶的保證之最大速率的通信。
第7圖係顯示使用PC由住宅內存取網際網路時的一般的構成之圖。
使用者所利用的PC701係經由Ethernet(註冊商標)702連接於網際網路存取路由器704，由該處經由存取線路703連接於網際網路705。存取線路703一般係使用有ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line：非對稱數位用戶迴路)或FTTH(Fiber To The Home：光纖到家)等。此處，存取線路703被拉進住宅內之中的場所與有PC701的房間經常不同。此時發生網際網路存取路由器704至PC701必須捲繞Ethernet(註冊商標)702的纜線(cable)之問題。
因此，在電力線通信的領域中，為了減少該捲繞，電力線與Ethernet(註冊商標)之轉換接合器(adapter)(以下稱為P/E轉換接合器)被商品化。第8圖係顯示與利用該P/E轉換接合器的情形之網際網路存取有關的一般的構成。
在第8圖中，兩台P/E轉換接合器805係各自連接於設置有個人電腦801及網際網路存取路由器804之房間的電源插座，經由透過住宅內電力線807及分電盤808之電力線通信實現最大速率通信。如此，若使用電力線通信，則無需配線工程，且僅將電源插頭插入位於家中的電源插座就能實現高速通信。
另一方面，有將PC所牽引來的網際網路技術應用到AV機器或通信機器，構築新的網路家電系統之動向。該動向係正朝向藉由在AV機器或通信機器附加網路功能，使位於不同的房間之AV伺服器(DVD錄放影機或HDD錄放影機等)與TV聯結，或應用網際網路技術之IP電話或IP照相機與TV或PC的融合之新的系統發展。
第9圖是顯示上述的新的系統的具體例之圖。AV串流(AV stream)或聲音的通信是與習知的網際網路、郵件及檔案傳送不同，需保證即時(real－time)的通信。特別是在相互進行即時的聲音通信的電話等中，對通信的延遲之要求非常嚴格，一般被限制於10msec左右的延遲。對於這種QoS的保證為必要的服務，在最大速率的通信中，問題為無法滿足要求品質。
因此，乃提出一種保證此種QoS的電力線通信方式之方案。例如參照Shinic hiro Ohmi,“A Media Access Control Method for High－Speed Power Line Communication System Modems”,IEEE CCNC 2004。第10圖是顯示最大速率的電力線通信(以下記為最大速率型的電力線通信)與QoS的保證為必要的電力線通信(以下記為QoS型的電力線通信)之圖。在第10圖中，縱軸表示頻率，橫軸表示時間。
最大速率型的電力線通信之一的HomePlug Ver.1.0的情形，所使用的頻率大約為2MHz至21MHz。時間軸是依存於數據(data)的產生時序(timing)或數據量，有各式各樣。而且，在此等網際網路的首頁(homepage)的顯示或郵件的取得中，只要是可容許的範圍的時間內，則即使到達延遲，服務也仍然成立。
另一方面，QoS型的電力線通信許多是以影像數據的高速傳送為目的，所使用的頻率變成更寬頻帶。而且，為了保證QoS，在系統中存在一台QoS控制器。該QoS控制器是藉由在一定間隔發送信號柱(beacon)，控制電力線數據機的送信時序與送信數據量(第10圖的(b))。QoS控制器只要電力線數據機的一台包含其功能即可，在第9圖的例子中係內建於P/E轉換接合器909。
若假定影像資料的量為一定，假定通信速度也一定，則在電力線以一定間隔、發送一定時間的數據(第10圖的(b))。此等數據若未到達預定的時間，則會引起影像的紊亂，服務將不成立。而且，因連接於電力線的機器或其動作狀態隨著時間而變化，故通信狀態實際上不為一定，而是時時刻刻在變化。若通信速度降低，則相同的數據量通信所需的時間就會變化。因此，使影像資料通信的電力線數據機若檢測出速度的降低，則依照通信指令(command)將其內容傳達至QoS控制器，藉由接受相同的數據量通信所需的時間之分配，使QoS的保證為可能。顯示該情形者為第11圖。在第11圖中，檢測出通信速度的降低之電力線數據機係對QoS控制器發送分配時間變更指令，將以後的資料通信之時間變更為長的時間。據此，可持續維持每單位時間相同的數據量的通信。
如此，雖經開發各種方式的電力線通信技術，然而配線於家庭內的電力線均以分電盤連接。因此，在同一家庭內利用不同方式的電力線數據機時，從某方式的電力線數據機來看，只會將其他方式的電力線數據機發送至電力線的信號視為雜訊(noise)。因此，若同時進行通信，則如第10圖的(c)所示，會妨礙相互的通信，或者雙方的通信均無法再通信，而使通信速度大幅下降。
此改善對策例如在日本特開2002－368831號公報提出在資料通信方式不同的複數個電力線數據機存在於同一條電力線上時，控制各電力線數據機的數據送信之方法。第12圖是說明該習知技術的圖。
在第12圖中，管理處理器6內的選擇部61例如將方式B的電力線數據機4a至4m選擇於送信許可電力線數據機，而訊息產生部62係產生對於方式B的電力線數據機4a至4m指示送信許可的送信許可電文，及產生對於方式A的電力線數據機3a至3m指示送信禁止的送信禁止電文，而方式A的電力線數據機3n將送信禁止電文發送至方式A的電力線數據機3a至3m，方式B的電力線數據機4n將送信許可電文發送至方式B的電力線數據機4a至4m。
但是，在上述習知的技術中有如下的課題：於必須搭載可存在的所有的通信方式於共存控制終端，而可存在三個以上的通信方式時，機器成本會變大。而且，也有如下的課題：未來當新的通信方式出現時，需開發重新載裝該新的通信方式之共存控制終端，很難維持共存狀態。
因此，用以解決此種課題的技術可考慮有：藉由使所有的電力線通信系統具備單純、安裝容易的共存控制信號發送接收部，使用共存控制信號而將通信頻帶分時多工(TDM：Time Division Multiplexing)，謀求不同的複數個通信方式的共存。
例如如第13圖所示，定義通信頻帶，俾使以預定的時序交換共存控制信號1301的期間以週期1309重複，且使期間1308之間藉由以N個區間(通信槽(communication slot))為1單位之期間1307分割。而且，藉由使用以週期1309發送接收的共存控制信號1301，將N個通信槽的使用權個別地分配至任一個電力線通信系統，可實現通信系統間的共存。
但是，為了謀求在各通信系統間浪費少的媒體共享，係以可詳細地設定媒體佔有率較佳。但是，在該第13圖所示的習知技術的通信系統中，因將每一期間1307所固定的通信槽分配至各通信系統，故僅能以1/N單位設定各通信系統的媒體佔有率。
以能詳細地設定媒體佔有率之手法而言，可考慮增加用以將期間1307分割之通信槽的數目(亦即增大變數N)。但是，有如下的問題：在各通信槽須有傳送框(frame)的標頭(header)部分，若愈增加通信槽的數目，則標頭部分的負荷(overhead)就愈大，傳送效率將會降低。例如當以10Mbps以上的一般的PLC系統進行通信時，一個通信槽長度係以設為3m秒以上較佳。
另一方面，以能詳細地設定媒體佔有率之其他手法而言，係可考慮在一個通信槽的長度下直接加長期間1307(此時也與將變數N增大同義)。但是，以該手法而言，仍留下如下的問題：因TDM週期變長，故要適用要求類如VoIP(Voice over IP：網路電話)的延遲時間處理(latency)之服務將變得困難。具體而言，TDM週期需設定為20至30m秒，即使是最低通信槽長度，也只能設定為N＝10左右。
如此，僅藉由上述習知的單純的構成很難滿足QoS要件，且詳細地設定媒體佔有率。
因此，本發明的目的為提供一邊使同一通信媒體上通信方式不同的複數個通信系統共存，一邊僅以單純的構成滿足QoS要件，且可詳細地設定媒體佔有率之通信裝置。
本發明是適合使用於在同一通信媒體上藉由時間分割通信而共存的複數個通信系統之通信裝置，及在同一通信媒體上藉由時間分割通信而與其他的通信裝置共存之通信裝置。為了達成上述目的，本發明的通信裝置包含：共存控制部，以第一通信槽的1/X單位及第二通信槽的1單位進行由本身所屬的通信系統或本身的通信裝置要佔有使用的通信槽之分配；以及共存信號送信部，將表示共存控制部所分配之要佔有使用的通信槽之共存信號，發送至其他通信系統或其他通信裝置。
在本發明中，週期T是藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元而分割成M個(M為2以上的整數)期間，且將通信槽單元內的至少一個通信槽定義為在週期T內可獲得M/X次(X為M的約數)通信權之第一通信槽，且將通信槽單元內的第一通信槽以外的通信槽定義為在週期T內可獲得M次通信權之第二通信槽。
較佳為共存信號是由：以第一通信槽的1/X單位對應之X個區間、與由第二通信槽的1單位分別對應之N個區間構成，藉由在共存信號的複數個區間內之欲佔有使用的通信槽之相應區間儲存預定的資訊，而宣告由共存控制部所分配之通信槽的佔有使用。
典型而言，第一通信槽係設定為1個，第二通信槽係設定為N-1個。
而且，在通信媒體為電力線時，係以將週期T的開始基準設定於流通於電力線上的交流電流的零交越點(zero cross point)較佳。
依照上述本發明，可一邊使同一通信媒體上通信方式不同的複數個通信系統共存，一邊僅以單純的構成滿足QoS要件，且可詳細地設定媒體佔有率。
本發明的此等及其他目的、特徵、形態、功效與附圖相對照，且由以下的詳細說明即可更為明瞭。
以下以適用於通信媒體使用電力線之電力線通信系統的情形為例，說明本發明的實施形態。此外，通信媒體為無線也可以，且為電力線以外的有線也可以。
第1圖係顯示藉由本發明的實施形態之通信裝置構成之電力線通信系統的一例圖。在第1圖中，係定義有通信系統110與通信系統120。通信系統110係為利用配線於住宅內的電力線130之通信系統，藉由控制與其他的通信系統120之共存用的通信裝置(以下稱為主台)111，與其他的通信裝置(以下稱為副台)112構成。副台112是關於與通信系統120的共存控制，在主台111的控制下動作之機器，在一個通信系統110內存在一台以上。通信系統120係資料通信方式與通信系統110不同，利用配線於住宅內的電力線130之通信系統。該通信系統120也與通信系統110一樣，藉由一主台121與其他的副台122及123構成。各主台及副台係連接於各種電子機器113、114、124、126、140。
以下說明在第1圖所示的電力線通信系統中使用TDM，資料通信方式不同的通信系統110與通信系統120不會妨礙互相的通信可共存，且可詳細地設定頻帶分配(媒體佔有率)之手法。
此外，在以下的實施形態中雖然是針對僅使用TDM而分配通信頻帶之通信系統來說明，惟在以二次元方式使用TDM與分頻多工(FDM：Frequency Division Multiplexing)而分配通信頻帶之通信系統中，關於TDM處理部分也同樣能適用。
第2圖係顯示通信系統110及120的主台111及121所發送的共存信號201的一例圖。為了控制共存信號201所需的構成可非常廉價地實施，此點雖極為重要，然而另一方面則要求在電力線上之高通信精度之極嚴苛的通信條件。
因此，在本發明中是以電源週期的零交越點為基準，使用使在各通信系統間發送接收的共存信號以高精度同步之方法的情形為一例來說明。此外，在以電源週期的零交越點為基準以外，例如也能以交流電壓的相位僅由零交越點偏移既定量之時間點為基準。而且，無須以此等基準的所有的時序發送接收共存信號，而以任意的間隔間歇地發送接收也可以。
在本實施形態中係將：以流通於電力線130上的交流電流的零交越點204，亦即相位變成0度的點當作基準而週期地發送的共存信號201，與時分割該共存信號201間，亦即共存信號週期T209而設定的複數個通信槽，作如下定義。
首先，藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元207將共存信號週期T209分割成M個(M為2以上的整數)期間。而且，將通信槽單元207之內1個通信槽定義為在共存信號週期T209內可獲得M/X次(X為M的約數)通信權之[D－Slot]，且將其餘的N－1個通信槽定義為在共存信號週期T209內可獲得M次通信權之[S－Slot]。常數N如以往所述般係以設定為10以下較佳。而且，常數M是依照可以何種程度詳細地設定媒體佔有率而決定。
在第2圖中顯示以D－Slot及S－Slot1至4之5個(＝N)通信槽構成通信槽單元207，且以該通信槽單元207重複9次(＝M)的期間定義為共存信號週期T209之例子。
共存信號201是定義用以儲存通信系統所利用的通信槽的資訊之區間。該區間係定義為分別對應包含於通信槽單元207的通信槽S－Slot的數目與分配有通信槽D－Slot的基本週期(D－Slot基本週期208)。
在第2圖中係顯示定義對應包含於通信槽單元207的通信槽S－Slot的數目之4個區間H1至H4，與對應D－Slot基本週期208之3個區間Ba至Bc的合計7區間作為共存信號201的例子。亦即以3個(＝X)通信槽單元207構成一個D－Slot基本週期208。
通信系統110及120係使用以如此定義之共存信號201及複數個通信槽，將本身分別欲佔有使用的通信槽宣告如下述。此外，以顯示通信槽的使用/未使用之規定資訊的一例而言，係使用第2圖的例子，說明使用位元“1”/位元“0”的情形以便於明瞭。
欲佔有使用通信槽S－Slot1之通信系統係產生儲存位元“1”在區間H1之共存信號201，且以零交越點204的時序發送至其他的通信系統。據此，即宣告通信槽S－Slot1的使用。通信槽S－Slot2至4也一樣，藉由分別產生儲存位元“1”在區間H2至H4之共存信號201而發送，宣告通信槽S－Slot2至4的使用。據此，複數個通信系統不會互相衝突，而能以通信槽S－Slot單位，亦即在第2圖的例子中以通信槽單元的1/5單位(全通信頻帶的20%單位)進行通信頻帶的分配。
而且，欲佔有使用通信槽D－Slot之通信系統係產生儲存位元“1”在區間Ba至Bc的一部分或全部之共存信號201，以零交越點204的時序發送至其他的通信系統。此處，在區間Ba儲存位元“1”之共存信號201係用於宣告佔有使用各D－Slot基本週期208的第一個通信槽D－Slot。在區間Bb儲存位元“1”之共存信號201係用於宣告佔有使用各D－Slot基本週期208的第二個通信槽D－Slot。在區間Bc儲存位元“1”之共存信號201係用於宣告佔有使用各D－Slot基本週期208的第三個通信槽D－Slot。
藉由在區間Ba至Bc的任一個設定位元“1”而分配通信槽D－Slot的1/3，因而能以通信槽單元的1/5之再1/3，亦即1/15單位(全通信頻帶的6.67%單位)進行通信頻帶的分配。以同樣的想法，藉由在區間Ba至Bc的任兩個設定位元“1”而分配通信槽D－Slot的2/3，因而能以通信槽單元的1/5之再2/3，亦即2/15單位(全通信頻帶的13.3%單位)進行通信頻帶的分配。此外，在區間Ba至Bc的全部設定位元“1”係意味著在全期間佔有使用通信槽D－Slot，而成為單純以通信槽D－Slot當作通信槽S－Slot使用。
第3圖顯示對根據此等第2圖所示的定義時的通信系統所確保的通信槽數之媒體佔有率。
如在第3圖所得知，不會變更通信槽單元207，藉由以時分割定義通信槽D－Slot的使用，可得到不降低通信效率而可詳細地使佔有率變化之效果。例如對於欲發送的資料量少、未如佔有通信槽S－Slot程度時，係可僅使用通信槽D－Slot而進行通信等，而可彈性地收容最大速率型的通信系統。共存信號201由於是每一共存信號週期T209發送接收，故各通信系統可依每共存信號週期T209動態變更要佔有的通信槽。而且，因能以1位元等的簡單的資訊表示通信槽D－Slot的分配，故也能得到抑制因共存信號201所造成的通信資源的浪費之效果。
其次，說明主台111及121的構成。第4圖係顯示主台111及121的詳細的構成例圖。
主台111及121包含：電力線通信數據機402、共存控制部403、零交越點檢測部404、共存信號週期計時器(timer)405、共存信號送信部406、共存信號收信部407、通信槽週期計時器408、S－Slot計數器(counter)409、D－Slot計數器410。
電力線通信數據機402係進行關於資料通信之一連串控制。共存控制部403係進行關於不同的方式之電力線通信數據機的共存之一連串控制。零交越點檢測部404係檢測流通於電力線上之交流電流的零交越點。共存信號週期計時器405係在起動時開始動作，計時共存信號週期T209。共存信號送信部406是依照由共存控制部403給予的共存信號資訊，產生共存信號201而發送至電力線上。共存信號收信部407是依照來自共存控制部403的收信開始的指示，檢測流通於電力線上的共存信號201，且解析所檢測的共存信號而將各通信槽的使用/未使用的資訊通知給共存控制部403。通信槽週期計時器408係在起動時開始動作，計時一個通信槽的時間。S-Slot計數器409是計算通信槽S-Slot的號碼。D-Slot計數器410是計算通信槽D-Slot的D-Slot基本週期208內的順序。
其次，針對主台111及121的動作詳細說明。第5圖係顯示穩定狀態(steady state)中的主台111及121的動作之流程圖。
剛起動後，共存控制部403根據由電力線通信數據機402給予的通信槽要求資訊，與在共存信號收信部407接收之其他的通信系統所發送的共存信號201的資訊，決定本身的通信系統所使用的通信槽。而且，共存控制部403係將用以宣告所決定的通信槽的佔有使用之共存信號資訊，以由零交越點檢測部404通知的交流電流的零交越點的時序傳給共存信號送信部406，指示共存信號送信部406產生共存信號201並往電力線發送。據此，通信系統變成可確保通信槽，開始資料通信之穩定狀態。
變成穩定狀態的通信系統之共存控制部403係判斷共存信號週期計時器405的截止時間點(步驟S501)。在共存信號週期計時器405截止的時間點，共存控制部403將共存信號資訊交付給共存信號送信部406，使共存信號201發送(步驟S502)。而且，共存控制部403重設(reset)共存信號週期計時器405及通信槽週期計時器408(步驟S503、S504)。而且，共存控制部403重設S-Slot計數器409與D－Slot計數器410，將D－Slot計數器410設定為[1]。
另一方面，在共存信號週期計時器405未截止之間，共存控制部403判斷通信槽週期計時器408的截止時間點(步驟S507)。在通信槽週期計時器408截止的時間點，共存控制部403遞增計數(count up)S－Slot計數器409(步驟S508)。其次，共存控制部403判斷S－Slot計數器409的計數值是否超過包含於通信槽單元207的通信槽數N(步驟S509)。當不超過通信槽數N時，共存控制部403對電力線通信數據機402，在S－Slot計數器409的計數值與對應所確保的通信槽之預定數一致時進行可通信的通知，不一致時係進行不可通信的通知，返回到步驟S501(步驟S510至S512)。
另一方面，當在步驟S509的判斷中超過通信槽數N時，共存控制部403將S－Slot計數器409設定為[0]，遞增計數D－Slot計數器410(步驟S513、S514)。此處，共存控制部403判斷D－Slot計數器410是否超過包含於D－Slot基本週期208的通信槽單元207的數目X(步驟S515)。當不超過通信槽單元207的數目X時，共存控制部403係對電力線通信數據機402，在D－Slot計數器410的計數值與對應所確保的通信槽之預定數一致時進行可通信的通知，不一致時係進行不可通信的通知，返回到步驟S501(步驟S517至S519)。此外，當在步驟S515的判斷中超過通信槽單元207的數目X時，共存控制部403於再設定D－Slot計數器410為[1]後，進行步驟S517至S519的處理。
如以上，依照本發明的一實施形態之通信裝置，使用分配週期不同的兩種通信槽S－Slot及D－Slot，進行使用TDM的共存控制。據此，可一邊使在同一通信媒體上通信方式不同的複數個通信系統共存，一邊僅以單純的構成滿足QoS要件，且可詳細地設定媒體佔有率。
此外，由在上述實施形態中說明的4個通信槽S－Slot及一個通信槽D－Slot構成之通信槽單元207或由7個區間H1至H4及Ba至Bc構成的共存信號201為例，可分別依照所要的通信品質或通信效率等任意地設定。
而且，以共存信號週期T209的第一個通信槽單元207之通信槽D－Slot部分來發送共存信號201也可以。此時，因相當於通信槽D－Slot的一槽份之2.2%係藉由共存信號而被媒體佔有，故於使用所有通信槽D－Slot時之資料通信可使用的媒體佔有率係變成以第3圖的括弧所示的值。但是在實際使用上，因設定於共存信號週期T209中的通信槽單元207的數目設定為20個以上，故幾乎不影響。
而且，可適用本發明的共存控制之複數個通信系統無需為構築在同一住宅內之資料通信方式不同的複數個通信系統，例如也可以為住宅內的通信系統，與干擾的鄰居使用同一資料通信方式的通信系統。
此外，該複數個通信系統的數目如第1圖所示不限於兩個，3個以上也無妨，且如第6圖所示，也能適用於以時間分割共通的通信媒體而使用的複數個通信裝置構成的單一通信系統。
在第6圖中係定義一個通信系統610。通信系統610係利用配線於住宅內的電力線630之通信系統，藉由5個通信裝置611至615構成。
在該通信系統610中，藉由使各通信裝置611至615進行與在上述實施形態中說明的主台111及121同樣的動作，因而不會妨礙互相的通信而可僅以單純的構成即滿足QoS要件，且可詳細地設定媒體佔有率。
此外，上述實施形態也能藉由使CPU執行程式而實現，該程式係可使CPU執行儲存於記憶裝置(ROM、RAM、硬碟等)之上述處理順序。此時，該程式也可以在透過記錄媒體儲存於記憶裝置內之後再執行，且直接從記錄媒體上執行也可以。此處的記錄媒體係指ROM、RAM、快閃記憶體(flash memory)等的半導體記憶體、軟碟(flexible disc)或硬碟等的磁性記憶體、CD－ROM或DVD、BD等的光碟、記憶卡(memory card)等的記錄媒體。而且，記錄媒體係為亦包含電話線路或傳送路徑等的通信媒體之概念。
以上雖然是顯示本發明的實施形態，惟包含第4圖所示的共存控制部403、共存信號週期計時器405、共存信號送信部406、共存信號收信部407、通信槽週期計時器408、S－Slot計數器409及D－Slot計數器410之主台111及121的各功能塊，典型而言是作為積體電路之LSI而被實現。此等也可以個別地被單一晶片化，且也可以包含一部分或全部而被單一晶片化。或者，以參與在自己系統內的通信之部分與參與共存信號的發送接收之部分分別晶片化作為個別的LSI也可以。此處，雖使設為LSI，也因積集度的不同而有稱為IC、系統LSI、特大型LSI(super LSI)、超大型LSI(ultra LSI)之情形。
而且，積體電路化的手法不限於LSI，也能以專用電路或通用處理器實現。在LSI製造後利用可程式的FPGA(Field Programmable Gate Array：現場可程式化邏輯閘陣列)或可再構成LSI內部的電路單元(cell)之連接或設定之可重組式處理器(reconfigurable processor)也可以。
而且，若透過半導體技術的進步或衍生出的別的技術而置換成LSI的積體電路化之技術登場，當然也能使用該技術進行功能塊的積集化。也可能有生物技術的適用等之可能性。
包含本案的發明之通信系統可藉由採取將Ethernet(註冊商標)介面、IEEE1394介面、USB介面等的信號介面轉換成電力線通信的介面之接合器的形態，連接於具有各種介面之個人電腦、DVD錄放影機、數位電視及家庭伺服器系統(home server system)等的多媒體機器。據此，可構築高速傳送以電力線當作媒體之多媒體數據等的數位資料之網路系統。其結果，因不須如習知的有線LAN要重新鋪設網路纜線，而可將已經設置於家庭、辦公室等的電力線直接當作網路線路而利用，故從成本面、設置的容易性而言，其便利性大。
而且，未來透過個人電腦、DVD錄放影機、數位電視及家庭伺服器系統等的多媒體機器內建包含本發明的功能，經由多媒體機器的電源線，使機器間的資料傳送變為可能。此時，無須接合器或Ethernet(註冊商標)纜線、IEEE1394纜線、USB纜線等，配線即被簡略化。而且，因可透過路由器連接於網際網路，或使用集線器(hub)等連接於無線LAN或習知的有線纜線的LAN，故對於使用本發明的高速電力線傳送系統之LAN系統的擴張不產生任何問題。
而且，在電力線傳送方式中因通信數據經由電力線而流動，故不會產生像無線LAN般電波被截取，資料洩漏之問題。因此，電力線傳送方式對於安全性(security)方面的資料保護上也有功效。當然，流通於電力線的資料係以例如IP協定(IP protocol)中的IPsec、內容(contents)本身的密碼化、其他的DRM方式等來保護。
如此，藉由透過內容的密碼化產生的著作權保護功能或安裝包含本發明的功效(彈性地對應產能(throughput)的提高、續傳增加或通信量(traffic)變動之頻帶分配)之QoS功能，因而使用電力線之高品質的AV內容的傳送成為可能。
以上雖然是詳細地說明本發明，惟前述的說明在所有的點中只不過是本發明的舉例說明，並非限定其範圍。當然在不脫離本發明的範圍下可進行種種的改良或變形。
6．．．管理處理器
61．．．選擇部
62．．．訊息產生部
110．．．通信系統
111、121．．．主台
112．．．通信裝置(副台)
113、114、124、126、140．．．電子機器
120．．．通信系統
122、123．．．副台
125．．．網際網路存取路由器
130．．．電力線
201．．．共存信號
204．．．零交越點
207．．．通信槽單元
208．．．D－Slot基本週期
209．．．共存信號週期
402．．．電力線通信數據機
403．．．共存控制部
404．．．零交越點檢測部
405．．．共存信號週期計時器
406．．．共存信號送信部
407．．．共存信號收信部
408．．．通信槽週期計時器
409．．．S－Slot計數器
410．．．D－Slot計數器
610．．．通信系統
611至615．．．通信裝置
701．．．PC
702．．．Ethernet(註冊商標)
703．．．存取線路
704、804．．．網際網路存取路由器
705．．．網際網路
801．．．個人電腦
805．．．P/E轉換接合器
807．．．住宅內電力線
808．．．分電盤
1301．．．共存控制信號
1307、1308．．．期間
1309．．．週期
第1圖係顯示藉由與本發明的一實施形態之通信裝置構成之電力線通信系統的一例之圖。
第2圖係顯示在與本發明的一實施形態之通信裝置中定義的共存信號201及通信槽的一例之圖。
第3圖係顯示對依照第2圖所示定義時之通信系統所確保的通信槽數之媒體佔有率之圖。
第4圖係顯示主台111及121的詳細的構成例之圖。
第5圖係顯示穩定狀態中的主台111及121的動作之流程圖。
第6圖係顯示藉由本發明的一實施形態之通信裝置構成之其他的電力線通信系統的一例之圖。
第7圖係顯示由住宅內的PC使用Ethernet(註冊商標)進行網際網路存取時之習知的系統構成例之圖。
第8圖係顯示由住宅內的PC使用電力線通信進行網際網路存取時之習知的系統構成例之圖。
第9圖係顯示進行網際網路存取之PC與TV鑑賞影像之AV伺服器在電力線媒體上共存的系統構成例之圖。
第10圖(a)至(c)係顯示在通信媒體上所傳送的數據串流(data stream)的一例之圖。
第11圖係顯示在通信媒體上所傳送的QoS數據串流的一例之圖。
第12圖係顯示使複數個電力線數據機共存之習知的通信系統構成例之圖。
第13圖係顯示在習知的通信裝置中定義的共存控制信號1301及通信槽的一例之圖。
110．．．通信系統
111、121．．．主台
112．．．通信裝置(副台)
113．．．電子機器
114．．．電子機器
120．．．通信系統
122、123．．．副台
124．．．電子機器
125．．．網際網路存取路由器
126．．．電子機器
130．．．電力線
140．．．電子機器

Claims (10)

  1. 一種通信裝置，係使用於在同一通信媒體上藉由時間分割通信而共存的複數個通信系統者，包含：共存控制部，藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元將週期T分割為M個(M為2以上的整數)期間，將通信槽單元內的至少一個通信槽定義為以M/X個單位(X為M的約數)設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第一通信槽，將通信槽單元內的第一通信槽以外的通信槽定義為以全單位設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第二通信槽，且以第一通信槽與第二通信槽的組合來進行由本身所屬的通信系統要佔有使用的通信槽之分配；以及共存信號送信部，將表示該共存控制部所分配之要佔有使用的通信槽之共存信號發送至其他通信系統。
  2. 一種通信裝置，係在同一通信媒體上藉由時間分割通信與其他通信裝置共存者，包含：共存控制部，藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元將週期T分割為M個(M為2以上的整數)期間，將通信槽單元內的至少一個通信槽定義為以M/X個單位(X為M的約數)設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第一通信槽，將通信槽單元內的第一通信槽以外的通信槽定義為以全單位設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第二通信槽，且以第一通信槽與第二通信槽的組合來進行要佔有使用的通信槽之分 配；以及共存信號送信部，將表示該共存控制部所分配之要佔有使用的通信槽之共存信號發送至其他通信裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項之使用於通信系統之通信裝置，其中，該共存信號係由：以每一該第一通信槽對應M/X個單位之X個區間、與以每一該第二通信槽對應全單位之1個區間構成，藉由在該共存信號的複數個區間內之欲佔有使用的通信槽之相應區間儲存預定的資訊，而宣告在該共存控制部所分配的通信槽的佔有使用。
  4. 如申請專利範圍第2項之通信裝置，其中，該共存信號是由：以每一該第一通信槽對應M/X個單位之X個區間、與以每一該第二通信槽對應全單位之1個區間構成，藉由在該共存信號的複數個區間內之欲佔有使用的通信槽之相應區間儲存預定的資訊，而宣告在該共存控制部所分配的通信槽的佔有使用。
  5. 如申請專利範圍第1項之使用於通信系統之通信裝置，其中，將該第一通信槽設定為1個，且將該第二通信設定槽為N-1個。
  6. 如申請專利範圍第2項之通信裝置，其中，將該第一通信槽設定為1個，且將該第二通信槽設定為N-1個。
  7. 如申請專利範圍第1項之使用於通信系統之通信裝置，其中，該通信媒體為電力線， 該週期T的開始基準係設定於流通於該電力線上的交流電流的零交越點。
  8. 如申請專利範圍第2項之通信裝置，其中，該通信媒體為電力線，該週期T的開始基準係設定於流通於該電力線上的交流電流的零交越點。
  9. 一種通信裝置所進行之方法，該通信裝置係在同一通信媒體上藉由時間分割通信而與其他通信裝置共存者，包含：藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元將週期T分割為M個(M為2以上的整數)期間，將通信槽單元內的至少一個通信槽定義為以M/X個單位(X為M的約數)設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第一通信槽，將通信槽單元內的第一通信槽以外的通信槽定義為以全單位設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第二通信槽的步驟；以該第一通信槽與第二通信槽的組合來進行由本身所屬的通信系統要佔有使用的通信槽之分配的步驟；以及將表示該分配之要佔有使用的通信槽之共存信號發送至其他通信系統的步驟。
  10. 一種積體電路，係使用於在同一通信媒體上藉由時間分割通信而與其他通信裝置共存之通信裝置者，集積包含有： 共存控制部，藉由以N個(N為2以上的整數)通信槽構成的通信槽單元將週期T分割為M個(M為2以上的整數)期間，將通信槽單元內的至少一個通信槽定義為以M/X個單位(X為M的約數)設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第一通信槽，將通信槽單元內的第一通信槽以外的通信槽定義為以全單位設定每一週期T之M個通信槽之通信權之第二通信槽，且以第一通信槽與第二通信槽的組合來進行要佔有使用的通信槽之分配；以及電路，係作為用以將表示在該共存控制部所分配之要佔有使用的通信槽之共存信號發送至其他通信裝置之共存信號送信部而發揮功能者。
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