WO2001022635A1

WO2001022635A1 - Procede et dispositif de communication

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Publication number: WO2001022635A1
Application number: PCT/JP2000/004289
Authority: WO
Inventors: Masataka Kato; Tsuyoshi Kobayashi; Yoshiaki Koizumi; Wataru Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2001-03-29
Also published as: KR20010081023A; TW468310B; KR100387749B1; JP3285850B2; JP2001094526A; NO20012151L; US20010028678A1; EP1133092A1; NO20012151D0; US6680979B2; CA2349164A1; EP1133092A4; CN1321377A; IL142814A0

Description

明細書通信方法および通信装置技術分野

本発明は、マルチキヤリア変復調方式を採用する通信方法に関するものであり、特に、 DMT (Discrete Mul ti Tone ) 変復調方式や O F DM (Orthogonal F requency Division Multiplex ) 変復調方式により、既存の電力線を用いたデー夕通信を実現可能とする通信方法、および該通信方法を実現可能な通信装置に関するものである。ただし、本発明は、 DMT変復調方式により電力線通信を行う通信装置に限らず、マルチキヤリァ変復調方式およびシングルキヤリァ変復調方式により、通常の通信回線を介した有線通信および無線通信を行うすべての通信装置に適用可能である。背景技術

以下、従来の通信方法について説明する。近年、コスト削減や既存の設備を有効利用のため、新たな通信線を増設することなく、既存の電力線を利用して通信を行う「電力線モデム」が注目されている。この電力線モデムは、電力線により接続されている家庭内外、ビル、工場、および店舗等の電気製品をネットワーク化することにより、その製品の制御やデータ通信等のさまざまな処理を行う。現在、このような電力線モデムとしては、 S S (Spread Spectrum ) 方式を用いたものが考えられているが、この方式を用いた場合、たとえば、与えられた帯域を埋め尽くすスぺクトラムを送出してしまうため他の通信方式との共存が難しいこと、使用帯域に対する転送レートが低いこと、等の問題がある。また、上記電力線モデムのようなデータ通信を主たる目的としていない既存の電力線をデー夕通信用に用いるような場合には、給電を目的に接続されているさまざまな機器がノイズ源となるため、それに対する対策も必要となる。そこで、最近では、耐ノイズ性が高い等の観点から、複数の周波数帯域に同一のデータを載せた通信、および、ノイズの影響の大きい周波数帯域を避け、ノィズの影響の少ない周波数帯域を利用した通信、が可能なマルチキヤリア通信方式を採用した通信方法が提案されはじめている。このようなマルチキヤリア通信方式では、通常、送信側（変調側）にて、送信すべき情報データを分割して周波数変換等の一次変調を行い、その後、 I F F T (逆高速フーリエ変換）を用いた二次変調、すなわち、マルチキャリア変調を行うことにより、一次変調後の情報デ一夕をマルチキャリアに分散する。そして、マルチキャリアに分散された各トーン上のデータを受信した受信側（復調側）では、送信側と逆の処理を行うことにより、受け取ったデータを元の情報データに復調する。

しかしながら、上記、従来のマルチキャリア通信方式を用いた通信方法では、一次変調における変調方式を選択的に変更することができなかった。そのため、ノイズの影響の大きい通信環境下においては、複数のキヤリアに同一のデータ載せるか、さらにはトーンの移動を行うことにより、通信品質の向上を図ってきた、たとえば、ノイズの影響が広範囲にわたっているような場合には、これらの対策だけでは、ノイズの影響に対応できず、一定以上の通信品質を維持できない、という問題があった。

特に、電力線通信や、自動車等に搭載されたナビゲーシヨン機器，コンビユー夕， I T S通信装置，およびその他の電子機器における車内通信や、電車等の列車内通信等の通信環境下では、インバー夕ノイズ等の他の機器からのノイズレべルが大きく、さらにそのノイズが広範囲かつ変動的であり、その結果、一定以上の通信品質を維持することが大変困難となるため、さらに上記以外のノイズ対策が要求されている。

従って、本発明は、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、常に高い水準で一定の通信品質を維持可能な通信方法、およびその通信方法を実現可能な通信装置を提供することを目的としている。発明の開示

本発明にかかる通信方法にあっては、伝送路上に接続された複数の通信装置間で行うデータ通信の通信方式として、マルチキャリア変復調方式を採用し、ノィズの影響の少ないト一ンを選択することにより、一定の通信品質を維持するように動作し、さらに、定常的に通信を行っている状態で伝送路の監視を行い、ある特定の基準を確保するトーンがない場合、通信品質を維持できないと判断して所定の方法でトーンセットの移動を行う第 1のトーンセット移動ステップと、前記ある特定の基準を確保する所定本数以上のトーンがある場合、一定の通信品質を維持できると判断してトーンセットの移動を行わず、一方、前記基準を確保するトーンが所定本数未満で、かつ同一トーングループ内でトーンセットの移動を行うことにより通信品質を維持することができると判断した場合、所定の方法でト一ンセットの移動を行う第 2のトーンセット移動ステップと、前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の方法でトーングループの移動を行うトーングループ移動ステップと、を含むことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法にあっては、電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットを変更する変更ステップと、前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行い、他の通信装置からの応答を待つフレーム送信ステップと、を含むことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法にあっては、さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても、前記トーングループの移動を実行しても、通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の基準で、いずれかの一次変調方式を選択する一次変調方式選択ステップを含むことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法にあっては、電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置および一次変調方式が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットおよび変調方式を変更する変更ステップと、前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行い、他の通信装置からの応答を待つフレーム送信ステップと、を含むことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法において、前記一次変調方式選択ステップにあっては、 D Q P S K、 D B P S K、 B P S K +時間ダイバーシチの順に一次変調方式を選択することを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法において、前記第 1のトーンセット移動ステツプにあっては、同一トーングループ内におけるトーンセットの位置を、周波数の低レ、方、または高レ、方から順に移動させることを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法において、前記第 2のトーンセット移動ステツプにあっては、前記特定の基準を確保したかどうかの確認結果に基づレ、て、良好なトーンが中心となるようにトーンセットの位置を移動させることを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法において、前記トーングループ移動ステツプにあっては、トーングループ番号の順にトーングループを移動させることを特徵とする。

また、つぎの発明にかかる通信方法にあっては、新規に接続された通信装置からフレームを受信した場合に、現在通信に使用されているトーンセットに関する情報を固定のトーンセットに載せて送信することを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信装置にあっては、通信方式としてマルチキヤリァ変復調方式を採用し、ノイズの影響の少ないトーンを選択することにより、一定の通信品質を維持する構成とし、さらに、定常的に通信を行っている状態で伝送路の監視を行い、ある特定の基準を確保するトーンがない場合、通信品質を維持できないと判断して所定の方法でトーンセッ卜の移動を行い、前記ある特定の基準を確保する所定本数以上のトーンがある場合、一定の通信品質を維持できると判断してトーンセットの移動を行わず、一方、前記基準を確保するトーンが所定本数未満で、かつ同一トーングループ内でトーンセットの移動を行うことにより通信品質を維持することができると判断した場合、所定の方法でトーンセットの移動を行い、前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の方法でトーングループの移動を行うことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信装置にあっては、電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットを変更し、前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行い、他の通信装置からの応答を待つことを特徴とする。

また、つぎの発明にかかる通信装置にあっては、さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても、前記トーングループの移動を実行しても、通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の基準で、いずれかの一次変調方式を選択することを特徵とする。

また、つぎの発明にかかる通信装置にあっては、電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置および一次変調方式が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認、識し、その状態にトーンセットおよび変調方式を変更し、前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したト —ンセットを用いてフレームの送信を行い、他の通信装置からの応答を待つことを特徵とする。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明にかかる通信装置の構成を示す図であり、第 2図は、フレーミング回路 1 によるフレーミング処理で生成されるフレームの構成と、そのフレ —ムにおける P O Cフィールドの構成を示す図であり、第 3図は、 P O Cの変調方式フィールドと制御コマンドの内容とを示す図であり、第 4図は、通信装置がデータ通信に用いるトーングループの定義を示す図であり、第 5図は、トーングループ内のトーンセットの定義を示す図であり、第 6図は、トーンの移動方法を示すフローチャートであり、第 7図は、一般的な変調方式の変更方法を示すフロ一チャートであり、第 8図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 1 ：その 1 ) であり、第 9図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 1 ：その 2 ) であり、第 1 0図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 2 ：その 1 ) であり、第 1 1図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 2 ：その 2 ) であり、第 1 2図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 3 ：その 1 ) であり、第 1 3図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 3 ：その 2 ) であり、第 1 4図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 4 ：その 1 ) であり、第 1 5図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチャート（例 4 ：その 2 ) であり、第 1 6図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 1 ：その 1 ) であり、第 1 7図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャ一ト（例 1 ：その 2 ) であり、第 1 8図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャートであり、第 1 9図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 2 ：その 1 ) であり、第 2 0図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 2 ：その 2 ) であり、第 2 1図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 3 ：その 1 ) であり、第 2 2図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 3 ：その 2 ) であり、第 2 3図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 4 ：その 1 ) であり、第 2 4図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャート（例 4 ：その 2 ) であり、第 2 5図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 3のフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明にかかる通信方法および通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

本発明にかかる通信装置は、常に高レートを維持しつつ、すなわち、常に SZ

N比（Signal to Noise Ratio ) が所定のしきい値以上となるように積極的に S /N比の高レ、トーンを検出し、そのトーンへ移動することにより常に最適なト一ンによる通信を行いつつ、さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、これを受信信号の S/N比に応じて選択することにより、より高い水準で一定の通信品質を維持する。

第 1図は、本発明にかかる通信装置の構成を示す図である。なお、本実施の形態、およびこれ以降の実施の形態においては、既設の電力線を用いてデータ通信を行う電力線モデムを具体例として説明するが、本発明にかかる通信装置は、電力線モデムに限らず、マルチキヤリア変復調方式およびシングルキヤリア変復調方式により、通常の通信回線を介した有線通信および無線通信を行うすべての通信装置に適用可能である。また、以降の説明において使用するキャリアおよびトーンについては同義とする。

第 1図において、 1はフレーミング回路であり、 2は一次変調器であり、 3はトーン選択器であり、 4は逆高速フーリエ変換回路（ I F F T： Inverse Fast F ourier Transform) であり、 5はパラレル/シリアル変換回路（PZS ) であり、 6はディジタル Zアナログ変換回路（D/A) であり、 7は伝送路（電力線）であり、 8は結合回路であり、 9はノイズ測定器であり、 1 0は制御回路であり、 1 1はデフレ一ミング回路であり、 1 2は一次復調器であり、 1 3はトーン選択器であり、 1 4は高速フーリエ変換回路（F F T： Fast Fourier Transform) であり、 1 5はシリアル Zパラレル変換回路（SZP ) であり、 1 6はアナログ Zディジタル変換回路（AZD) であり、 1 7はキャリア検出器であり、 1 8はダミーキャリア生成器であり、フレーミング回路し一次変調器 2、トーン選択器 3、 I FFT4、 P/S 5. DZA 6で送信系を構成し、 AZD 1 6、 S/P 1 5、 FFT 1 4、トーン選択器 1 3、一次復調器 1 2、デフレ一ミング回路 1 1で受信系を構成する。

このように構成される複数の通信装置が伝送路である電力線に接続されたシステムでは、たとえば、各通信装置が連携することにより、キャリアを確実に変更できるとともに、さらに、キャリアの変更、すなわち、トーン移動が行われた場合に、その後、新たに接続された通信装置が、トーン移動および一次変調器の変更に確実に追随できるようにする。

以降、上記通信装置の動作を説明する。まず、送信系の動作について説明する。たとえば、上記通信装置（電力線モデム）に接続されたデータ処理装置（図示せず）力、ら送信データが入力されると、フレーミング回路 1では、後述の第 2図に示すフレーミング処理を行い、そのフレームを一次変調器 2に出力する。そして、一次変調器 2では、受け取ったフレームを、制御回路 1 0からの一次変調/ 復調方式選択情報により指示された方式で変調し、マルチキヤリア変調方式の各トーンに同一フレームを符号化後、その信号をトーン選択器 3へ出力する。なお、本実施の形態では、デフォルト時、 DQPSK変調方式で一次変調を行うように指示された一次変調 Z復調方式選択情報が入力されているものとする。また、一次変調器 2では、後述の第 4図に示すように 5個のトーン（以降、トーンセットと呼ぶ）、 # 32， #48， # 64, #80， # 96のすべてに同一フレームを符号化する。

その後、トーン選択器 3では、制御回路 1 0からの一次変調方式変更情報に基づいて、たとえば、前記トーンセットのうちから、トーン #48, # 64， # 8 0の 3個のトーンを選択して、 I FFT4へ出力する。そして、 I FFT4では、受け取った 3個のトーン #48， # 64， # 80を逆フーリエ変換することにより、周波数軸データを時間軸データに変換して PZS 5へ出力する。

P/S 5では、 I F FT 4から出力されたパラレルデータをシリアルデ一夕に変換し、さらに、そのシリアルデータを D/A 6へ出力し、最後に、 DZA6では、そのシリアルデータに対してディジタルアナログ変換を行い、そのアナ口グ信号を、結合回路 8および電力線 7を介して、電力線 7に接続された他の通信装置（図示せず）へ送信する。

その結果、電力線 7上には、後述の第 5図に示すように、周波数軸上で周波数間隔が 1 6 トーンである 3個のトーンに載せられた、同一のマルチキャリアデー夕が出力されることになる。そのため、ノイズがある周波数帯域に集中した場合においても、周波数間隔が 1 6 トーンである 3個の同一マルチキャリアデータが送信されているため、このデータを受信する受信装置では、周波数間隔が空いている分だけ、シングルキヤリアの電力線通信よりも電力線ノイズに強いデータ送信が可能となる。

つぎに、受信系の動作について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、伝送路 7に通信装置が 1台しか接続されていないので、第 1図の受信系の構成を用いて説明を行う。まず、上述のように送信系からマルチキャリアデータが送信されると、他の通信装置の受信系では、送信系の動作とは逆の動作を行い、データを復調する。すなわち、送信側の通信装置から送られてきた 3個のマルチキヤリアデ一夕を取り込み、続いて A/D 1 6力、アナログ /ディジタル変換を行い、さらに、 S / P 1 5が、ディジタルデ一夕に変換されたシリアルデータを、パラレルデータに変換し、 F F T 1 4へ出力する。

F F T 1 4では、前記パラレルデータに対してフーリエ変換を行うことにより、時間軸のマルチキャリアデータを周波数軸上のデ一夕に変換し、その周波数軸デ一夕をトーン選択器 1 3およびノイズ測定器 9へ出力する。その後、トーン選択器 1 3では制御回路 1 0によって指定された 3個のトーン、 # 4 8 , # 6 4 , # 8 0を選択し、それを一次復調器 1 2に出力し、一次復調器 1 2では、それら 3個のトーン、 # 4 8， # 6 4， # 8 0における同一データを、制御回路 1 0からの一次変調 Z復調方式選択情報により指定された一次変調方式で復調する。最後に、デフレ一ミング回路 1 1では、一次復調されたデータをデフレ一ミング処理することにより受信データを生成し、この通信装置に接続された機器（図示せず）に受信データを出力する。なお、デフレ一ミング処理とは、フレーミング回路 1によるフレーミング処理とは逆の処理であり、一次復調されたデ一夕のフレームからプリアンブルと制御コードとを分離して、データフィールドのみを合成する処理、すなわち、受信データをもとの送信データの形に再構成する処理のことをいう。

第 2図は、上記フレーミング回路 1によるフレーミング処理で生成されるフレームの構成と、そのフレームにおける POC (Power Line Communication Overh ead Control Field ) フィールドの構成を示す図である。第 2図に示すフレームは、キヤリァ検出用およびシンボル同期用の信号の領域であるプリァンブルフィ一ルドと、予め定められた固定コードの領域である同期コードフィールドと、デ一夕フィールドの長さを示す信号の領域である Fr ameTyp e (FT) フィ —ルドと、住宅識別用コードの領域である Hous eCode (HC) フィ一ルドと、物理層で使用する制御コマンドの領域である POCフィールドと、 FT, HC, POCに対する誤り訂正符号の領域である R— S符号フィールドと、デー夕フィールドから構成され、このフレームがフレーミング回路 1にて生成され、前述の処理で変調後、伝送路 7に出力される。

また、伝送路上のフレームは、伝送路に接続されたすベての通信装置で受け取られ、制御回路 1 0では、 HCの識別を行った上で自家の HCと一致した場合、伝送路上に送信されているデ一夕が自分宛てであると判断し、 RS (リードソロモン）符号を利用してエラ一チェック/訂正を行い、その内容を理解する。一方、自家の HCと一致しない場合は、動作を行わない。

一方、 P0Cは、通信の速度を設定する 2ビットの通信モードフィールドと、選択可能な変調方式を示す 2ビットの変調方式フィールドと、制御コマンドを示す 1ビットのコマンドフィールドと、制御コマンドの機能を示す 2ビットのサブコマンドと、各機能の設定情報を示す 8ビットのコマンド引数と、 1ビットの拡張ビットから構成され、たとえば、トーンの移動および変調方式の変更等の処理を行うために使用される。そして、 POCにおけるこれらの制御コマンドは、フレーミング処理によりデータとともにフレームに付加され、さらに、デフレ一ミング処理によりフレームから分離 Z抽出される。

第 3図は、上記第 2図に示す P〇 Cの変調方式フィ一ルドと制御コマンドの内容とを示す図である。なお、ここでは、本実施の形態に関係のあるフィールドのみの記載とする。具体的にいうと、変調方式フィールドが [00] であれば、一次変調方式として DQPSKが選択され、 [0 1] であれば、 DBPSKが選択され、 [1 0] であれば、 DBPSK+時間ダイバーシチが選択される（（a) 参照）。また、コマンドが [0] の擬似コマンドは、定常的に通信を行っているときに使用するコマンドであり、たとえば、コマンドが [0] かつサブコマンドが NOP [00] の場合は、「N〇P ：いかなる動作も行わない」という意味のコマンドを示し、トーン移動や変調方式変更が行われていないときには、通常、このコマンドがコマンドフィールドに挿入される。一方、コマンドが [0] かつサブコマンドがダミー [0 1] の場合は、このフレームがダミーフレームであることを表し、データフィールドにデータがないことと、現在使用中のトーン位置情報、すなわち、アクティブトーンの位置情報を示す（（b) 参照）。なお、各サブコマンドに対応する 8ビットのコマンド引数は、それぞれのトーンセットの現在設定、すなわち、現在のトーングループ、トーンセットのポジション、変調方式を設定する。

また、コマンドが [1] の通信設定変更は、トーン移動や変調方式変更を行うときに使用するコマンドであり、たとえば、コマンドが [1] かつサブコマンドが措示 [1 0] の場合は、トーン移動や変調方式変更を指示するためのコマンドであることを示し、一方、コマンドが [ 1 ] かつサブコマンドが通知 [ 1 1 ] の場合は、たとえば、新規に伝送路 7に接続された通信装置に対して、現在の状態を通知するコマンドであることを示す。なお、各サブコマンドに対応する 8ビットのコマンド引数は、変更設定/現在設定、すなわち、変更前後のトーングループ、トーンセットのポジション、変調方式を設定する。また、以降の説明において、アクティブトーンセットとは、データ通信に使用する特定のトーングループ (5本）内の、特定のトーンセット（3本）のことをいい、アクティブトーンとは、前記アクティブトーンセットを構成する 3本のトーンのうちの任意の 1 トーンのことをレ、い、デフォルトトーンセットとは、たとえば、トーン #48， # 6 4, # 80で構成される固定のトーンセットのことをいい、デフォルトトーンとは、前記デフォルトトーンセットを構成する 3本のトーンのうちの任意の 1 トーンのことをいう。

ただし、上記第 3図（b) に示す制御コマンドの内容は、以下の対応を前提とする。たとえば、「アクティブトーンセット（ATS) ≠デフォルトトーンセット（DTS) 」の場合、通常動作時（制御コマンド [0] ) については、 ATS が NOPとなり、 DTSがダミーとなり、通信設定変更時（通信設定変更 [1] ) については、 ATSが指示となり、 DTSがダミーとなり、新規接続の通信装置を発見した場合には、 ATSが通知となり、 DTSがダミーとなる。一方、「 ATS = DTS」の場合、通常動作時（制御コマンド [0] ) については、 AT S (DTS) が NOPとなり、通信設定変更時（通信設定変更 [1] ) については、 ATS (DTS) が指示となる。

第 4図は、第 1図に示す通信装置がデータ通信に用いるトーングループの定義を示す図である。たとえば、電力線通信を行う通信装置においては、（a) のように、 4. 3 1 25 kHz間隔の 80本（# 1 7〜# 96) のトーンを想定し、 1 6本間隔で選び出した 5本の組をトーングループとし、トーン # 1 7〜トーン # 32を起点とした 1 6組のトーングループ（トーングループ # 0〜# 1 5) を、 (b) のように定義する。

また、第 5図は、前記トーングループ内のトーンセッ卜の定義を示す図である。たとえば任意のトーングループを構成する 5本のトーンのうち、連続する 3本のトーンの組をトーンセットと定義する。すなわち、各トーングループ内の低周波側の連続する 3本の組からなるトーンセッ卜のセットポジションを Lowポジシヨンとし、高周波側の連続する 3本の組からなるトーンセットのセットポジションを H i ghポジションとし、中央のトーンセットのセットポジションを M i d d 1 eポジションとする。したがって、データ通信は特定のトーグループのなかの特定のセットポジションで指定されるトーンセットを使用して行われる。以下、第 1図に示す通信装置における、一般的なトーンの移動方法、および変調方式の変更方法を図面にしたがって説明する。第 6図は、一般的なトーンの移動方法を示すフローチャートである。まず、伝送路 7上に接続されたある通信装置（電力線モデム）のノイズ測定器 9でノイズの測定を行った結果、現在のトーングループ &セットポジションにおいて通信の継続が困難であると判断された場合、その通信装置は、トーン移動処理における仮想マスタとなって仮想マス夕処理をスタートする（ステップ S 1 0 0 ) 。そして、この仮想マスタにおける制御回路 1 0では、移動を希望するトーングループ、またはセットポジションを選択し（ステップ S 1 0 1 ) 、それらを提示したトーン変更要求を電力線 7上に送出する（ステップ S 1 0 2 ) 。

その後、仮想マスタは、予め設定しておいた既定時間経過内に、仮想マスタ以外の通信装置から、変更拒否を示す情報を受信するか否かを判断する（ステップ S 1 0 3、ステップ S 1 0 4 , N O ) 。

一方、仮想マス夕からのトーン変更要求を受け取った（ステップ S 2 0 1 ) 仮想マスタ以外のすべての通信装置では、それぞれ、トーングループ &セットポジシヨンの変更の可否を判断する（ステップ S 2 0 2 ) 。なお、すべての通信装置は、物理層レベルにおいて、電力線 7上に送信されているデータが自分宛てであるかどうかに関わらず伝送路上を流れるすべての通信データをキヤリアセンスして受信しており、たとえば、それが自分宛てであれば、データフィールドのみを上位層に渡し、一方、自分宛てでなければ、何もしない。

判断の結果、トーングループ &セットポジションの変更を拒否すると判断した場合（ステップ S 2 0 3， N O ) 、その通信装置では、トーン変更拒否を示す情報を生成し、その情報を仮想マスタに対して送信する（ステップ S 2 0 4 )。一方、トーングループ &セットポジションの変更を拒否しないと判断した場合（ステツプ S 2 0 3 , Y E S ) 、その通信装置では、後述するステップ S 2 0 5の処理に移行する。

たとえば、仮想マスタが規定時間内にトーン変更拒否を示す情報を受け取った場合は（ステップ S 1 04， YES) 、少なくとも 1台の仮想マス夕以外の通信装置がトーングループ &セットポジションの変更を拒否しており、仮想マス夕では、トーングループ &セットポジションの変更を断念して、仮想マスタ処理を終了する（ステップ S 1 05) 。これに対し、仮想マスタが既定時間内に変更拒否を示す情報を受け取らなかった場合は（ステップ S 1 04， N〇、ステップ S 1 03， YES) 、すべての仮想マスタ以外の通信装置がトーングループ &セットポジシヨンの変更を認めてレ、るということなので、仮想マス夕では、変更先のトーングループ &セットポジションを提示したトーン変更指示を生成し、すべての仮想マスタ以外の通信装置に対して、その指示を送信する（ステップ S 1 06) 。そして、自らのトーングループ &セットポジションを、ステップ S 1 0 1で選択したトーングループ &セットポジションに変更する（ステップ S 1 07) 。また、ステップ S 203の処理において、仮想マスタ以外の通信装置がトーングループ &セットポジションの変更を拒否しないと判断した場合には（ステップ 203， YES) 、他の仮想マスタ以外の通信装置からの変更拒否を受信するか否かを判断し（ステップ S 205) 、受信した場合には（YES) 、トーンの移動を行わずに処理を終了する。受信しない場合には（NO) 、仮想マス夕からの変更指示を待って（ステップ S 206, NO) 、変更措示を受け取った段階で（ステップ S 206， YES) 、自らのトーングループ &セットポジションを変更指示のトーングループ &セットポジションに変更する（ステップ S 207) 。なお、新規に伝送路に接続された通信装置については、現在通信に使用されてレ、るトーングループ &セットポジションを知らないので、直ちにデフォルトトーンセットを使用して通信に使用しているトーングループおよびセットポジションを検索し、その検索結果に基づいてトーンの移動を行う。また、トーンの移動が必要な状況は、通常、ノイズにより通信状態が悪化しており、一回のコマンドでは受け取れない通信装置が出てくる可能性が高い。したがって、このような場合には、変更要求や変更拒否が一回で受信できないことを想定して、変更要求や変更拒否の送信を複数回行うようにする。

第 7図は、一般的な変調方式の変更方法を示すフローチャートである。まず、伝送路 7上に接続されたある通信装置のノィズ測定器 9でノィズの測定を行った結果、現在のトーングループ &セットポジションにおいて通信の継繞が困難であると判断された場合、その通信装置は、変調方式変更処理における仮想マスタとなって仮想マスタ処理をスタートする（ステップ S 3 0 0 ) 。そして、この仮想マスタにおける制御回路 1 0では、変更を希望する一次変調方式を選択し（ステップ S 3 0 1 ) 、それらを提示した変調方式の変更要求を電力線 7上に送出する (ステップ S 3 0 2 ) 。

その後、仮想マスタは、予め設定しておいた既定時間経過内に、仮想マス夕以外の通信装置から、変更拒否を示す情報を受信するか否かを判断する（ステップ S 3 0 3、ステップ S 3 0 4 , N O) 。

一方、仮想マス夕からの変調方式変更要求を受け取った（ステップ S 4 0 1 ) 仮想マスタ以外のすべての通信装置では、それぞれ、一次変調方式の変更の可否を判断する（ステップ S 4 0 2 ) 。判断の結果、一次変調方式の変更を拒否すると判断した場合（ステップ S 4 0 3 , N O) 、その通信装置では、変調方式変更拒否を示す情報を生成し、その情報を仮想マスタに対して送信する（ステップ S 4 0 4 ) 。一方、一次変調方式の変更を拒否しないと判断した場合（ステップ S 4 0 3， Y E S ) 、その通信装置では、後述するステップ S 4 0 5の処理に移行する。

たとえば、仮想マス夕が規定時間内に変調方式変更拒否を示す情報を受け取つた場合は（ステップ S 3 0 4， Y E S ) 、少なくとも 1台の仮想マスタ以外の通信装置が一次変調方式の変更を拒否しており、仮想マス夕では、一次変調方式の変更を断念して、仮想マスタ処理を終了する（ステップ S 3 0 5 ) 。これに対し、仮想マスタが既定時間内に変調方式変更拒否を示す情報を受け取らなかった場合は（ステップ S 3 0 4， N〇、ステップ S 3 0 3 , Y E S ) 、すべての仮想マス夕以外の通信装置が一次変調方式の変更を認めているということなので、仮想マスタでは、変更後の変調方式を提示した変調方式変更指示を生成し、すべての仮想マスタ以外の通信装置に対して、その指示を送信する（ステップ S 3 0 6 ) 。そして、自らの一次変調方式を、ステップ S 3 0 1で選択した変調方式に変更する（ステップ S 3 0 7 ) 。

また、ステップ S 4 0 3の処理において、仮想マス夕以外の通信装置が一次変調方式の変更を拒否しないと判断した場合には（ステップ 4 0 3， Y E S ) 、他の仮想マスタ以外の通信装置からの変調方式変更拒否を受信するか否かを判断し (ステップ S 4 0 5 ) 、受信した場合には（Y E S ) 、変調方式の変更を行わずに処理を終了する。受信しない場合には（N O) 、仮想マスタからの変調方式変更指示を待って（ステップ S 4 0 6 , N O) 、変調方式変更指示を受け取った段階で（ステップ S 4 0 6 , Y E S ) 、自らの一次変調方式を、変調方式変更指示の変調方式に変更する（ステップ S 4 0 7 ) 。

なお、新規に伝送路に接続された通信装置については、現在通信に使用されている一次変調方式を知らないので、直ちにデフォルトトーンセットを使用して通信に使用している一次変調方式を検索し、その検索結果に基づいて変調方式の変更を行う。また、一次変調方式の変更が必要な状況は、通常、ノイズにより通信状態が悪化しており、一回のコマンドでは受け取れない通信装置が出てくる可能性が高い。したがって、このような場合には、変更要求や変更拒否が一回で受信できないことを想定して変更要求や変更拒否の送信を複数回行うようにする。しかしながら、上記第 6図および第 7図に示すト一ン移動および変調方式変更においては、ある通信装置で変更の判断を行った場合においても、伝送路 7に接続されたすベての通信装置において変更拒否を出力することができるため、トーン移動および変調方式変更を容易に中断させることが可能となる。そのため、多少伝送レートが低下した場合でも、一つの通信装置からの変更拒否でトーン移動や変調方式変更が行われないような制御になつてしまう。

そこで、本実施の形態においては、常に高レートを維持できるように、常に S /N比が所定のしきレ、値以上となるように積極的に S ZN比の高レ、トーンを検出し、さらに、他の通信装置からの拒否を待つことなくそのトーンへ移動して、常に最適なトーンによる通信を行うことにより、高レ、水準で一定の通信品質を維持する。

第 8図および第 9図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 1のフローチヤートである。ここでは、定常的に通信を行っている状態で、トーンの移動、すなわち、トーングループおよびセットポジションの変更を行う場合について説明する。たとえば、定常的に通信を行っている場合、伝送路 7上に接続されたすベての通信装置の制御回路 1 0では、伝送路 7の監視を行う（第 8図、ステップ S 1 ) 。このとき、制御回路 1 0では、新規に伝送路 7に接続された通信装置があるかどうかを判断する（ステップ S 6 1) 。新規に接続された通信装置がある場合 (ステップ S 6 1， Ye s) 、制御装置 1 0は、 P〇Cに通知コマンドを書き込み（ステップ S 62) 、フレーム送信要求がある場合にそのフレームを送信し（第 9図、ステップ S 1 4， Ye s, ステップ S 1 5) 、新規に接続された通信装置に対して応答する。これにより、定常的に通信を行っている通信装置に追随することができなかった新規に接続された通信装置に対して、アクティブトーンセットの位置を通知することが可能となる。なお、この場合は、変更指示コマンドの送信ではないので（ステップ S 63, No) 、ステップ S 1 6以降の処理を行わない。

一方、第 8図のステップ S 6 1の処理おいて、新規に接続された通信装置がない場合（No) 、制御装置 1 0では、有効トーンがあるかどうか（第 8図、ステップ S 2) 、すなわち、 3本のアクティブトーンがある特定のしきい値以上の S 比（BER) を確保しているかどうかを確認する。たとえば、現在のァクティブトーンである 3本が特定のしきい値を確保できていないような場合（ステツプ S 2， Ye s) . 制御回路 1 0では、通信品質を維持できないと判断し、その通信装置では、 SZN比の測定に使用した内部の SNRデータバッファ（図示せず）をクリア後（ステップ S 3) 、トーンセットの移動を行う（ステップ S 4) ここでは、同一トーングループ内におけるセットポジションの移動を行い、たとえば、 M i d d 1 eポジション—Η i ghポジション—L owポジション—Μ i d d 1 eポジションの順でトーンセットの移動を行い、ステップ S 2の処理で、有効トーンを検出するまでステップ S 1〜S 4を継続する（ステップ S 2， N 0) 。なお、移動順はこれに限らず、たとえば、周波数の高い方から順に移動させることとしてもよい。

ステップ 2の処理で、有効トーンが検出された場合（ステップ S 2， No) 、制御回路 1 0では、通信中のトーンセットにおける 3本のトーンのそれぞれについて SNRデータの平均化を行い（ステップ S 5) 、この状態で、たとえば、 1 0フレーム分の SNRデータを平均したかどうかを判断する（ステップ S 6) 。このとき、 1 0フレームに達していない場合は（ステップ S 6, No)、 1 0フレームに達するまでステップ S 1， S 2, S 5, S 6の処理を繰り返し実行する。そして、 1 0フレームに達した場合（ステップ S 6， Ye s) 、制御回路 1 0 では、各トーンの SNRデータの平均値に基づいて、すなわち、所定のしきい値 (平均値）と比較することにより、有効トーンの本数を確認する（ステップ S 7 ) 。なお、本実施の形態においては、 SNRの平均値を 1 0フレーム分としているがこれに限らない。

たとえば、有効トーンが 2本以上の場合（ステップ S 7， No、ステップ S 8 ) 、制御回路 1 0では、ある程度の SZN比が確保されているためトーン移動の必要がないと判断し、トーン移動を行わず、通信装置としては、再度フレーム受信待ち状態に入る（ステップ S 1) 。一方、有効トーンが 1本の場合（ステップ S 7, Ye s) , 制御回路 1 0では、内部のセット移動カウンタ（図示せず）を確認する（ステップ S 9) 。

そして、その確認の結果、カウン夕値が 2以下であれば（ステップ S 9， Ye s) 、平均化した SNRデータの平均値を参照して良好なトーンセットを判断し (ステップ S 1 2) 、その後、 POCにトーンセット移動のコマンド（第 3図の通信設定変更、指示）を書き込む（ステップ S 1 3) 。なお、上記判断方法については後述する。また、確認の結果、カウンタ値が 3であれば（ステップ S 9, No) 、制御回路 1 0では、現在通信中のトーングループ内に通信品質を維持可能なトーンセットがないと判断し、平均化した SNRデータの平均値を参照して良好なトーングループを判断し（ステップ S 1 0) 、その後、 P〇Cにトーングループ移動のコマンド（第 3図の通信設定変更、指示）を書き込む（ステップ S 1 1 ) o

この状態（ P 0 Cにトーンセットまたはトーングループの移動コマンドが書き込まれた状態）で、制御回路 1 0は、当該通信装置に対してフレーム送信要求があるかどう力、（ユーザデ一夕を送信するかどうか）を判断し、ある場合に（第 9 図、ステップ S 1 4， Ye s) 、その通信装置では、通常のフレームとともに、先に設定しておいた POC (変更指示）を送信し（ステップ S 1 5、ステップ S 63, Ye s) 、さらに、セット移動カウン夕のインクリメント（ステップ S 1 6) 、および SNRデータバッファのクリア（ステップ S 1 7) を実行し、トーン移動を実行後（ステップ S 1 8) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 8図、ステツプ S 1) 。したがって、本実施の形態においては、自通信装置がユーザデー夕を送信する意思がない場合には（第 9図、ステップ S 1 4, No) トーン移動が行われない。なお、本実施の形態においては、無駄な送信をなくすために、自通信装置に対してフレーム送信要求がある場合にだけ、 P〇 Cを含むフレームを送信する。

一方、前記状態で、自通信装置に対するフレーム送信要求が発生する前に、他の通信装置からのセット変更指示フレームを受信した場合には（ステップ S 1 4 , No、ステップ S I 9， Ye s) , その通信装置では、 SNRデータバッファのクリア（ステップ S 1 7) を実行し、トーンセット移動を実行後（ステップ S 1 8) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 8図、ステップ S 1) 。また、前記状態で、自通信装置に対するフレーム送信要求が発生する前に、他の通信装置からのグループ変更要求フレームを受信した場合には（第 9図、ステップ S 1 4, N o、ステップ S 19， No、ステップ S 20， Ye s) , その通信装置では、 S NRデータバッファのクリア（ステップ S 21)を実行し、トーングループ移動を実行後（ステップ S 22)、フレーム受信待ち状態に戻る（第 8図、ステップ S 1)

なお、第 8図に示す通信方法は、アクティブトーンによる変更指示があった場合にだけ、トーングループおよびセットポジションの移動を行う変更指示反応型であり、かつフレーム送信要求があった場合にだけ、新規に接続された通信装置に対して応答を行う送信要求待ち型であるといえる。

つぎに、前述のステップ S 12の処理におけるトーンセット移動方法を簡単に説明する。たとえば、トーンセットは、 SNRデータの平均値を参照し、 SNR の数値の良好な方へ移動させる。なお、 SNRデータの平均値が同一の場合には、たとえば、高域側へ移動させる。具体的にいうと、たとえば、現在のトーンセットが M i d d 1 eポジションで、かつ SZN比の測定結果が [* * 1 ] の場合、制御装置 10では、周波数の高いトーンの SZN比が良好であると判断し、 H i ghポジションにトーンセットを移動させる。ただし、 *は無効トーンを表し、 1は有効トーンを表すものとする。また、現在のトーンセットが Mi dd 1 e ポジションで、かつ SZN比の測定結果が [* 1 *] の場合、制御装置 10では、 S/N比が良好な方にトーンセットを移動させる。また、現在のトーンセットが M i d d 1 eポジションで、かつ SZN比の測定結果が [ 1 * *] の場合、制御装置 10では、周波数の低いトーンの SZN比が良好であると判断し、 Low ポジションにトーンセットを移動させる。

同様の基準で、たとえば、現在のトーンセットが Hi ghポジションで、かつ S/N比の測定結果が [** 1]の場合、制御装置 10では、このトーングループ内でトーンセットを移動しなレ、。また、現在のトーンセットが H i g hポジシヨンで、かつ SZN比の測定結果が [* 1 *] の場合、制御装置 10では、

N比が良好な方にトーンセットを移動させる。また、現在のトーンセットが Hi ghポジションで、かつ S/N比の測定結果が [1 **] の場合、制御装置 10 では、周波数の低いトーンの SZN比が良好であると判断し、 M i d d 1 eポジジョンにトーンセットを移動させる。

同様の基準で、たとえば、現在のトーンセットが L o wポジションで、かつ S ZN比の測定結果が [ * * 1 ] の場合、制御装置 1 0では、周波数の高いトーンの S/N比が良好であると判断し、 M i d d 1 eポジションにトーンセットを移動させる。また、現在のトーンセットが L o wポジションで、かつ SZN比の測定結果が [ * 1 * ] の場合、制御装置 1 0では、 SZN比が良好な方にトーンセットを移動させる。また、現在のトーンセットが L o wポジションで、かつ S/ N比の測定結果が [ 1 * * ] の場合、制御装置 1 0では、このトーングループ内でトーンセットを移動しない。

これにより、本実施の形態では、最適なセットポジションへの移動が容易に行えるようになるため、常に最適な条件でデータ通信を行うことが可能となる。このように、本実施の形態においては、伝送路 7に接続されたすベての通信装置が変更拒否を出力することができず、さらに常に高レートを維持するように、 S /N比が所定のしきレ、値以上となるように積極的に S /N比の高レ、トーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行うため、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、常に高い水準で一定の通信品質を維持することが可能となる。なお、第 1 0図および第 1 1図は、第 8図および第 9図と同様、定常的に通信を行っている状態で、トーングループおよびセットポジシヨンの変更を行う通信方法であるが、アクティブトーンによる変更指示があった場合にだけ、トーングループおよびセットポジションの移動を行う変更指示反応型であり、かつフレーム送信要求がなくても、新規に接続された通信装置に対して応答を行う即応型である（例 2 ) 。

たとえば、第 1 0図および第 1 1図において定常的に通信を行っている場合、伝送路 7上に接続されたすベての通信装置の制御回路 1 0では、伝送路 7の監視を行う（第 1 0図、ステップ S l ) 。このとき、制御回路 1 0では、新規に伝送路 7に接続された通信装置があるかどうかを判断する（ステップ S 6 1 ) 。新規に接続された通信装置がある場合（ステップ S 6 1, Ye s) . 制御装置 1 0は、 POCに通知コマンドを書き込み（ステップ S 62) 、フレーム送信要求がなくても、そのフレームを送信し（ステップ S 64) 、新規に接続された通信装置に対して応答する。なお、その他のステップについては、第 8図および第 9図と同様であるため説明を省略する。

また、第 1 2図および第 1 3図も、第 1 0図および第 1 1図と同様（第 8図および第 9図とも同様）、定常的に通信を行っている状態で、トーングループおよびセットポジションの変更行う通信方法である。ただし、第 1 2図および第 1 3図は、アクティブトーンによる変更指示に限らず、アクティブトーンおよびデフォルトトーンのすべての制御コマンドに対応してトーングループおよびセットポジションの移動を行う追従反応型であり、かつフレーム送信要求があった場合にだけ、新規に接続された通信装置に対して応答を行う送信要求待ち型である（例 3) 。

たとえば、第 1 2図および第 1 3図において定常的に通信を行っている場合、伝送路 7上に接続されたすベての通信装置の制御回路 1 0では、伝送路 7の監視を行う（第 1 2図、ステップ S 1) 。このとき、制御回路 1 0では、新規に伝送路 7に接続された通信装置があるかどうかを判断する（ステップ S 6 1 ) 。新規に接続された通信装置がある場合（ステップ S 6 1, Ye s) . 制御装置 1 0は、 POCに通知コマンドを書き込み（ステップ S 62) 、フレーム送信要求がある場合にそのフレームを送信し（第 1 3図、ステップ S 1 4， Ye s、ステップ S 1 5) 、新規に接続された通信装置に対して応答する。

一方、第 1 2図のステップ S 6 1の処理おいて、新規に接続された通信装置がない場合（No) 、制御装置 1 0では、自通信装置の現在設定と他の通信装置から受信したフレームの設定が同一かどうかを判断する（第 1 3図、ステップ S 7 1) 。たとえば、同一でない場合（ステップ S 7 1, No) 、その制御装置 1 0 では、 SNRデータバッファのクリア（ステップ S 72) を実行し、トーングループおよびセットポジションの移動を実行後（ステップ S 7 3 ) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 1 2図、ステップ S 1 ) 。また、同一である場合（第 1 3図、ステップ S 7 1， Y e s ) , 制御装置 1 0では、有効トーンがあるかどうか（第 1 2図、ステップ S 2 ) 、すなわち、 3本のアクティブトーンがある特定のしきい値以上の S /N比（B E R ) を確保しているかどうかを確認する。なお、その他のステップについては、前述した第 8図および第 9図と同様であるため説明を省略する。

また、第 1 4図および第 1 5図も、第 8図〜第 1 3図と同様、定常的に通信を行っている状態で、トーングループおよびセットポジションの変更を行う通信方法である。ただし、第 1 4図および第 1 5図は、アクティブトーンによる変更指示に限らず、アクティブトーンおよびデフォルトトーンのすべての制御コマンドに対応してトーングループおよびセットポジションの移動を行う追従反応型であり、カヽっフレーム送信要求がなくても、新規に接続された通信装置に対して応答を行う即応型である（例 4 ) 。第 1 4図および第 1 5図における通信方法については、前述の第 1 0図および第 1 1図と、第 1 2図および第 1 3図と、の組み合わせであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

以上、第 1 0図〜第 1 5図の通信方法においても、先に説明した第 8図および第 9図に示す通信方法と同様の効果が得られる。

実施の形態 1においては、 S ZN比が所定のしきい値以上となるように積極的に S ZN比の高いトーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、常に高い水準で一定の通信品質を維持していた。本実施の形態においては、さらに、上記トーン移動に加えて、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、これを所定の基準で選択することにより、より高い水準で一定の通信品質を維持する。

第 1 6図、第 1 7図および第 1 8図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 2のフローチャートである。ここでは、定常的に通信を行っている状態で、トーングループおよびセットポジションの変更、および一次変調方式の変更を行う場合について説明する。なお、本実施の形態における通信装置の構成については、前述の実施の形態 1の構成と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。また、実施の形態 1の第 8図および第 9図に示すフローチャートと同一のステツプについても、同一の符号を付して説明を省略する。

たとえば、第 1 6図のステップ 7の処理において、有効トーンが 1本の場合（第 1 6図、ステップ S 7， Ye s) . 制御回路 1 0では、内部のセット移動カウン夕（図示せず）を確認する（ステップ S 9) 。そして、その確認の結果、カウンタ値が 2以下であれば（ステップ S 9， Ye s) 、制御回路 1 0では、実施の形態 1と同様の処理を実行する。一方、確認の結果、カウンタ値が 3であれば（ステップ S 9， No) 、制御回路 1 0では、現在通信中のトーングループ内に通信品質を維持可能なトーンセットがないと判断し、トーングループ # 0→# 1→ #2 →# 1 5の順にトーングループを変更する（第 1 8図、ステップ S 3 1)

0

したがって、現在のトーングループが # 0〜# 1 4の場合（ステップ S 3 1，

No) 、制御回路 1 0では、現在通信中のトーングループのつぎのトーングループを選択し（第 1 6図、ステップ S 1 0) 、その後、 POCにトーングループ移動のコマンド（第 3図の通信設定変更、指示）を書き込む（ステップ S 1 1) 。一方、現在のトーングループが # 1 5の場合（第 1 8図、ステップ S 3 1, Ye s) 、制御回路 1 0では、現在の一次変調方式が何であるかを確認する（ステツプ S 32) 。なお、本実施の形態においては、一次変調方式が DQPSK→DB PSK—DBPSK +時間ダイバーシチ—…の順に設定されるものとする。

その結果、現在の一次変調方式が DQPSKであれば（ステップ S 32， No ) 、制御回路 1 0では、変調方式を DBPSKに変更するように制御し、 POC に変調方式変更のコマンド（第 3図の通信設定変更、指示）を書き込む（ステツプ S 34) 。また、現在の一次変調方式が DBPSKであれば（ステップ S 32 ， No) 、変調方式を DBPSK +時間ダイバーシチに変更するように制御し、 POCに変調方式変更のコマンド（第 3図の通信設定変更、指示）を書き込む（ステップ S 34) 。一方、現在の一次変調方式が DBPSK +時間ダイバーシチであれば（ステップ S 32, Ye s) , 変調方式およびトーンセット位置をデフオルト値（トーングループ # 0，一次変調方式： DQPSK) に戻し、その内容を P0Cに書き込む（ステップ S 33) 。

この状態（P0Cにトーンセットまたはトーングループの移動コマンドが書き込まれた状態）で、制御回路 1 0は、実施の形態 1と同様に、当該通信装置に対してフレーム送信要求があるかどうか（ユーザデータを送信するかどうか）を判断し、ある場合に（第 1 7図、ステップ S 1 4, Ye s) 、その通信装置では、通常のフレームとともに、先に設定しておいた POCを送信し（ステップ S 1 5 ) 、さらに、セット移動カウン夕のインクリメント（ステップ S 1 6) 、および SNRデータバッファのクリア（ステップ S 1 7) を実行し、トーン移動を実行後（ステップ S 1 8) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 1 6図、ステップ S 1

) o

一方、前記状態で、自通信装置に対するフレーム送信要求が発生する前に、他の通信装置からのセット変更指示フレームを受信した場合には（第 1 7図、ステップ S 1 4, No、ステップ S 1 9, Ye s) , その通信装置では、 SNRデー夕バッファのクリア（ステップ S 1 7) を実行し、トーンセット移動を実行後（ステップ S 1 8) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 1 6図、ステップ S 1) 。また、前記状態で、自通信装置に対するフレーム送信要求が発生する前に、他の通信装置からのグループ変更要求フレームを受信した場合には（第 1 7図、ステップ S 1 4， No、ステップ S 1 9, No、ステップ S 20, Ye s) , その通信装置では、 SNRデータバッファのクリア（ステップ S 2 1) を実行し、トーングループ移動を実行後（ステップ S 22) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 1 6図、ステップ S 1) 。さらに、前記状態で、自通信装置に対するフレーム送信要求が発生する前に、他の通信装置からのグループ一次変調方式要求フレームを受信した場合には（第 1 7図、ステップ S 1 4， No、ステップ S 1 9， No 、ステップ S 2 0， N o、ステップ S 4 1 , Y e s ) , その通信装置では、 S N Rデータバッファのクリア（ステップ S 4 2 ) を実行し、トーングループ移動および一次変調方式変更を実行後（ステップ S 4 3 ) 、フレーム受信待ち状態に戻る（第 1 6図、ステップ S 1 ) 。

このように、本実施の形態においては、常に S ZN比が所定のしきい値以上となるように積極的に S /N比の高レ、トーンを検出し、検出された段階ですぐにト —ン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行い、さらに、異なる耐ノィズ性の一次変調方式を選択可能とし、これを所定の基準で選択することにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、より高い水準で一定の通信品質を維持することが可能となる。

なお、第 1 9図および第 2 0図は、第 1 6図および第 1 7図と同様、定常的に通信を行っている状態で、トーングループ、セットポジション、および一次変調葬式の変更を行う通信方法であるが、アクティブトーンによる変更指示があつた場合にだけ、トーングループ、セットポジション、および一次変調方式の移動を行う変更指示反応型であり、かつフレーム送信要求がなくても、新規に接続された通信装置に対して応答を行う即応型である（例 2 ) 。これは、先に説明した第 1 0図および第 1 1図の通信方法に対応する。

また、第 2 1図および第 2 2図も、第 1 6図および第 1 7図、または第 1 9図および第 2 0図と同様、定常的に通信を行っている状態で、トーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行う通信方法である。ただし、第 2 1図および第 2 2図は、アクティブトーンによる変更指示に限らず、ァクティブト一ンおよびデフォルトトーンのすべての制御コマンドに対応してトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行う追従反応型であり、力、つフレーム送信要求があった場合にだけ、新規に接続された通信装置に対して応答を行う送信要求待ち型である（例 3 ) 。これは、先に説明した第 1 2図および第 1 3図の通信方法に対応する。

また、第 2 3図および第 2 4図も、第 1 6図および第 1 7図、第 1 9図および第 2 0図、第 2 1図および第 2 2図と同様、定常的に通信を行っている状態で、トーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行う通信方法である。ただし、第 2 3図および第 2 4図は、アクティブトーンによる変更指示に限らず、アクティブトーンおよびデフォルトトーンのすべての制御コマンドに対応してトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行う追従反応型であり、かつフレーム送信要求がなくても、新規に接続された通信装置に対して応答を行う即応型である（例 4 ) 。これは、先に説明した第 1 4図および第 1 5図の通信方法に対応する。

実施の形態 1および 2においては、定常的に通信を行っている状態で、トーングループおよびセットポジションの変更、および一次変調方式の変更を行う場合について説明した。本実施の形態においては、新規に伝送路に接続された通信装置によるトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更動作について説明する。

第 2 5図は、本発明にかかる通信方法の実施の形態 3のフローチャートである。なお、本実施の形態は、実施の形態 1および 2において説明したフローチヤ一トに入る前の動作であり、このフローチャートが終了した段階で、第 8図，第 1 0図，第 1 2図，第 1 4図，第 1 6図，第 1 9図，第 2 1図，および第 2 3図のステップ 1の処理が実行されることになる。また、第 2 5図のフローチャートは、実施の形態 2に対応するものであるため、実施の形態 1に対応させる場合には、ステップ S 5 4における一次変調方式の変更動作を行わないものとする。ある通信装置が伝送路 7に接続され、この状態で電源が投入されると、まず、その通信装置では、初期化が行われ（第 2 5図、ステップ S 5 1 ) 、その後、フレーム受信待ち状態に入る（ステップ S 5 2 ) 。なお、この初期化では、後述のタイマのリセット処理や、第 4図および第 5図に示すデフォルトトーングループおよびデフォルトセットポジションの設定が行われる。また、通信装置が待ち状態に入った段階でタイマがスタートする。

たとえば、タイマの値 Tが所定の値 T , 以下のときに、デフォルトトーンセットのフレームを受信すると（ステップ S 53) 、制御回路 1 0では、その内容を理解し、現在通信中のアクティブトーンセットの位置に、トーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行う（ステップ S 54) 。そして、この状態で、この通信装置は、フレーム待ち状態に入る。

一方、デフォルトトーンセットの受信を待ち（ステップ S 52、ステップ S 5

3， No、ステップ S 55, No) 、タイマの値 Tが所定の値 T, を超えてもデフォルトトーンセットのフレームを受信できない場合（ステップ S 53, No、ステップ S 55, Ye s) 、制御回路 1 0では、フレーム送信要求があるかどうかを判断し（ステップ S 56) 、要求がなければ（ステップ S 56, No) 、再度フレーム受信待ちに入り（ステップ S 52) 、要求があれば（ステップ S 56 ， Ye s) . 初期化時に設定したトーンセットのフレームを送信し（ステップ S 57)、この状態で、この通信装置は、定常的なフレーム待ち状態に入る（第 8 図，第 1 0図，第 1 2図，第 1 4図，第 1 6図，第 1 9図，第 2 1図，および第 23図、ステップ S 1) 。なお、定常的に通信を行っている他の通信装置では、この新規に接続された通信装置からの送信フレームに対する応答として、 POC に通知コマンドを書き込み、そのフレームを送信する。これにより、新規に接続された通信装置は、他の通信装置の変更（トーングループ、セットポジション、一次変調方式）に追随することが可能となる。

このように、本実施の形態においては、新規に接続された通信装置においても、デフォルトトーンを確認することにより容易にアクティブトーンの位置を知ることができ、さらに、電源投入時、伝送路上で通信が行われていない状態においても、自らの通信装置によるフレーム送信で、アクティブトーンセットのトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行うことができるため、容易に他の通信装置のアクティブトーンに対する追随が可能となる。

以上、説明したとおり、本発明によれば、伝送路に接続されたすベての通信装置が変更拒否の情報を出力することができず、さらに、常に高レートを維持するように、 S /N比が所定のしきレ、値以上となるように積極的に S ZN比の高レ、トーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行う。これにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、常に高い水準で一定の通信品質を維持することが可能な通信方法を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、新規に接続された通信装置においても、デフォルトトーンを確認することにより容易にァクティブトーンの位置を知ることができ、さらに、電源投入時、伝送路上で通信が行われていない状態においても、自らの通信装置によるフレーム送信で、アクティブトーンセットのトーングループ、およびセットポジションの変更を行うことができる。これにより、容易に他の通信装置のアクティブトーンに対して追随することが可能な通信方法を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、常に S ZN比が所定のしきレ、値以上となるように積極的に S ZN比の高レ、トーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行い、さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、これを所定の基準で選択する。これにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、より高い水準で一定の通信品質を維持することが可能な通信方法を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、新規に接続された通信装置においても、デフォルトトーンを確認することにより容易にアクティブトーンの位置を知ることができ、さらに、電源投入時、伝送路上で通信が行われていない状態においても、自らの通信装置によるフレーム送信で、アクティブトーンセットのトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行うことができる。これにより、容易に他の通信装置のァクテイブトーンに対して追随することが可能な通 i 方法を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、 D Q P S K、 D B P S K、 B P S K +時間ダイバーシチの順に一次変調方式を選択することにより、特性と簡易性を考慮することが可能となり、さらに効率良くすベての変調方式を実行できるという効果を奏する。つぎの発明によれば、同一トーングループ内におけるトーンセットの位置を、周波数の低い方、または高い方から順に移動させることにより、もれなく、効率的に、すべてのトーンセット移動が可能となる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、特定の基準を確保したかどうかの確認結果に基づいて、良好なトーンが中心となるようにトーンセットの位置を移動させることにより、より最適なトーンセッ卜への移動が可能となる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、トーングループ番号の順にトーングループを移動させることにより、もれなく、効率的に、すべてのトーングループ移動が可能となる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、定常的に通信を行っている通信装置に追随することができなかった新規に接続された通信装置に対して、アクティブトーンセットの位置を通知することが可能となる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、常に高レートを維持するように、 SZN比が所定のしきレ、値以上となるように積極的に SZN比の高いトーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行う。これにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、常に高い水準で一定の通信品質を維持することが可能な通信装置を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、新規に接続された通信装置においても、デフォルトトーンを確認することにより容易にアクティブトーンの位置を知ることができ、さらに、電源投入時、伝送路上で通信が行われていない状態においても、自らの通信装置によるフレーム送信で、アクティブトーンセットのトーングループ、およびセットポジションの変更を行うことができる。これにより、容易に他の通信装置のァクティブトーンに対して追随することが可能な通信装置を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、常に S /N比が所定のしきい値以上となるように積極的に S ZN比の高レ、トーンを検出し、検出された段階ですぐにトーン移動を行うことで、常に最適なトーンによる通信を行い、さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、これを所定の基準で選択する。これにより、ノイズの影響の大きい通信環境下においても、特性を劣化させることなく、より高い水準で一定の通信品質を維持することが可能な通信装置を得ることができる、という効果を奏する。

つぎの発明によれば、新規に接続された通信装置においても、デフォルトトーンを確認することにより容易にァクティブトーンの位置を知ることができ、さらに、電源投入時、伝送路上で通信が行われていない状態においても、自らの通信装置によるフレーム送信で、アクティブトーンセットのトーングループ、セットポジション、および一次変調方式の変更を行うことができる。これにより、容易に他の通信装置のァクティブトーンに対して追随することが可能な通信装置を得ることができる、という効果を奏する。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる通信方法および通信装置は、ノイズの影響を受ける可能性のある伝送路を用いた通信に有用であり、特に、既存の電力線（電灯線）を用いてデータ通信を行う電力線モデムに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 伝送路上に接続された複数の通信装置間で行うデータ通信の通信方式として、マルチキャリア変復調方式を採用し、ノイズの影響の少ないトーンを選択することにより、一定の通信品質を維持する通信方法において、

定常的に通信を行っている状態で伝送路の監視を行い、ある特定の基準を確保するトーンがない場合、通信品質を維持できないと判断して所定の方法でトーンセットの移動を行う第 1のトーンセット移動ステップと、

前記ある特定の基準を確保する所定本数以上のトーンがある場合、一定の通信品質を維持できると判断してトーンセットの移動を行わず、一方、前記基準を確保するトーンが所定本数未満で、かつ同一トーングループ内でトーンセットの移動を行うことにより通信品質を維持することができると判断した場合、所定の方法でトーンセットの移動を行う第 2のトーンセット移動ステップと、

前記同一ト一ングループ内でトーンセットの移動を実行しても通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の方法でトーングループの移動を行うトーングループ移動ステップと、

を含むことを特徵とする通信方法。

2 . 電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットを変更する変更ステップと、

前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行い、他の通信装置からの応答を待つフレーム送信ステップと、

を含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

3 . さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても、前記トーングループの移動を実行しても、通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の基準で、レ、ずれかの一次変調方式を選択する一次変調方式選択ステツプを含むことを特徵とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

4 . 電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置および一次変調方式が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットおよび変調方式を変更する変更ステップと、

前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行レ、、他の通信装置からの応答を待つフレーム送信ステップと、

を含むことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の通信方法。

5 . 前記一次変調方式選択ステップにあっては、 D Q P S K、 D B P S K、 B P S K +時間ダイバーシチの順に一次変調方式を選択することを特徵とする請求の範囲第 3項に記載の通信方法。

6 . 前記第 1のトーンセット移動ステップにあっては、同一トーングループ内におけるトーンセットの位置を、周波数の低い方、または高い方から順に移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

7 . 前記第 2のトーンセット移動ステップにあっては、前記特定の基準を確保したかどうかの確認結果に基づいて、良好なトーンが中心となるようにトーンセッ卜の位置を移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

8 . 前記トーングループ移動ステップにあっては、トーングループ番号の順にトーングループを移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

9 . 新規に接続された通信装置からフレームを受信した場合に、現在通信に使用されているトーンセットに関する情報を固定のトーンセットに載せて送信することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信方法。

1 0 . 通信方式としてマルチキャリア変復調方式を採用し、ノイズの影響の少なレ、トーンを選択することにより、一定の通信品質を維持する通信装置において、定常的に通信を行っている状態で伝送路の監視を行い、ある特定の基準を確保するトーンがない場合、通信品質を維持できないと判断して所定の方法でトーンセットの移動を行い、

前記ある特定の基準を確保する所定本数以上のトーンがある場合、一定の通信品質を維持できると判断してトーンセットの移動を行わず、一方、前記基準を確保するト一ンが所定本数未満で、かつ同一トーングループ内でトーンセットの移動を行うことにより通信品質を維持することができると判断した場合、所定の方法でトーンセットの移動を行い、

前記同一トーングループ内でトーンセットの移動を実行しても通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の方法でトーングループの移動を行うことを特徴とする通信装置。

1 1 . 電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットを変更し、

前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレームの送信を行レ、、他の通信装置からの応答を待つことを特徵とする請求の範囲第 1 0項に記載の通信装置。

1 2 . さらに、異なる耐ノイズ性の一次変調方式を選択可能とし、前記同一トーングループ内でトーンセッ卜の移動を実行しても、前記トーングループの移動を実行しても、通信品質を維持することができないと判断した場合、所定の基準で、レ、ずれかの一次変調方式を選択することを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記

1 3 . 電源投入時に、現在通信中のトーンセット位置および一次変調方式が書き込まれた固定のトーンセットを監視することにより、現在の状態を認識し、その状態にトーンセットおよび変調方式を変更し、

前記固定のトーンセットを受け取れない場合、初期化時に設定したトーンセットを用いてフレー厶の送信を行レ、、他の通信装置からの応答を待つことを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の通信装置。