(57)【要約】【課題】信号の衝突を回避して通信を行うことが出来る、電力線通信装置、集積回路、及び電力線通信方法を提供することを目的とする。【解決手段】電力線通信装置は、第１のマルチキャリア信号ＳＳを所定期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・を介して繰り返し出力し、第１のマルチキャリア信号ＳＳを基準として所定のタイミングで、第１のマルチキャリア信号ＳＳと位相ベクトルの異なる第２のマルチキャリア信号ＲＳを出力する。また電力線通信装置は、自電力線通信装置と異なる通信方式を用いた他の電力線通信装置が出力する第２のマルチキャリア信号ＲＳを検出する。これにより、各電力線通信装置は、比較的負担の大きい復調処理などを行うことなく、第１のマルチキャリア信号ＳＳと第２のマルチキャリア信号ＲＳとを識別することが出来る。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線を介して、第２の通信方式を用いた他の電力線通信装置と通信を行う、第１の通信方式を用いた電力線通信装置であって、
前記複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させる位相回転部と、
前記位相ベクトルで少なくとも１つのサブキャリアの位相が前記位相回転部により回転されたマルチキャリア信号を生成し、前記他の電力線通信装置へ送信するマルチキャリア信号送信部と、
前記マルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行う多元接続方式設定部と、
前記多元接続方式設定部により設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、前記他の電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うデータ通信部とを備えた電力線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力線通信装置であって、更に、
前記マルチキャリア信号に使用する周波数帯域を設定する周波数帯域設定部を備える電力線通信装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電力線通信装置であって、更に、
前記電力線に伝送される交流電圧が所定の電圧値となる時点を検出する時点検出部を備え、前記マルチキャリア信号送信部は、前記時点検出部により検出された時点を基準としたタイミングを用いて、前記マルチキャリア信号を出力する電力線通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の電力線通信装置であって、
前記位相ベクトル変更部は、ＰＮ系列を用いて前記位相ベクトルの回転量を設定する電力線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の電力線通信装置であって、
前記ＰＮ系列はＭ系列である電力線通信装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項記載の電力線通信装置であって、更に、
前記他の電力通信装置から送信されたマルチキャリア信号を検出する検出部を備え、
前記多元接続方式設定部は、前記検出部が検出したマルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行う電力線通信装置。
【請求項７】
請求項６記載の電力線通信装置であって、
前記他の電力線通信装置から送信されたマルチキャリア信号は、前記位相ベクトルとは異なる他の位相ベクトルによって少なくとも１つのサブキャリアの位相が回転されており、
前記検出部は、前記他の位相ベクトルを用いて前記他の電力線通信装置から送信されたマルチキャリア信号を検出する電力線通信装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか一項記載の電力線通信装置であって、
前記マルチキャリア信号送信部は、第１のタイムスロットを用いて前記マルチキャリア信号を送信する電力線通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の電力線通信装置であって、
前記検出部は、前記他の電力線通信装置から送信されたマルチキャリア信号を、前記第１のタイムスロットとは異なる第２のタイムスロットで検出する電力線通信装置。
【請求項１０】
請求項７記載の電力線通信装置であって、
前記位相ベクトルは、前記第１の通信方式に対応し、
前記他の位相ベクトルは、前記第２の通信方式に対応する電力線通信装置。
【請求項１１】
複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線を介して、第２の通信方式を用いた他の電力線通信装置と通信を行う、第１の通信方式を用いた集積回路であって、
前記複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させる位相回転部と、
前記位相ベクトルで少なくとも１つのサブキャリアの位相が前記位相回転部により回転されたマルチキャリア信号を生成し、前記他の電力線通信装置へ送信する第１のマルチキャリア信号送信部と、
前記マルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行う多元接続方式設定部と、
前記多元接続方式設定部により設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、前記他の電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うデータ通信部とを備えた集積回路。
【請求項１２】
請求項１１記載の集積回路であって、更に、
前記他の電力通信装置から送信されたマルチキャリア信号を検出する検出部を備え、
前記多元接続方式設定部は、前記検出部が検出したマルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行う電力線通信装置。
【請求項１３】
複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線を介して、第２の通信方式を用いた電力線通信装置と通信を行う、第１の通信方式を用いた電力線通信方法であって、
前記複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させ、
第位相ベクトルで少なくとも１つのサブキャリアの位相が回転されたマルチキャリア信号を生成して前記電力線通信装置へ送信し、
電力線に出力された前記マルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行い、
前記設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、前記電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行う電力線通信方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の電力線通信方法であって、更に、
前記他の電力通信装置から送信されたマルチキャリア信号を検出し、
前記検出したマルチキャリア信号に基づいて、時間分割による時間帯域設定及び周波数分割による周波数帯域設定の少なくとも一方を行う電力線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、比較的負担の大きい復調処理などを行うことなく、信号の衝突を回避して、他の通信装置が出力する信号を容易に検出することが出来る、電力線通信装置、集積回路、及び電力線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信技術の進歩に伴い、屋内に敷設された電力線を伝送路に用いて、複数の端末装置間でＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数多重分割変調）方式によってマルチキャリア通信を行う電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＯＦＤＭ方式は、多重搬送波（マルチキャリア）を用い、複数の搬送波を周波数軸上で多重化して情報を伝送する変調方式である。この際、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＤＷＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｗａｖｅｌｅｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いることで、マルチキャリアの周波数間隔を狭くするとともに、複数の搬送波を、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることができ、狭い周波数の範囲を効率的に利用した広帯域伝送を実現可能としている。
【０００３】
ここで、電力線通信などのマルチキャリア通信において、時間波形のレベルを平準化してピークが生じないようにし、干渉などを抑制する技術が提案されている。これは、時間波形に大きなピークが無い場合は、デフォルトの位相ベクトルを使用して各サブキャリアの位相を回転させ、大きなピークが観測された場合は、位相ベクトルを変更してピークが出ないようになるまで位相ベクトルを探索し、変更した位相ベクトルによって各サブキャリアの位相を回転させるものである（例えば、非特許文献１参照）。このようなピーク抑圧技術は、マルチキャリア通信において、パワーアンプの設計難易度を緩和するために必須の技術である。
【０００４】
通常、同じ通信方式の仕様を用いている場合は、ネットワーク鍵などを用いて異なる論理ネットワークを形成する場合でも、各々のネットワークに接続される通信装置の仕様は一般的に同じである。つまり、ピーク抑圧に用いられる位相ベクトルも同じである。こうすることで、通信装置の物理層レベルでは異なるネットワーク間においても互いの信号を検出（キャリアセンス）でき、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術などを使用すれば、信号の衝突を抑制することが可能となり、異なるネットワーク同士が比較的近くに存在しても円滑に通信を行うことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６５３０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｄｅｎｉｓ  Ｊ．Ｇ．Ｍｅｓｔｄａｇｈ  ａｎｄ  Ｐａｕｌ  Ｍ．Ｐ．Ｓｐｒｕｙｔ，"Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｒｅｄｕｃｅ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｌｉｐｐｉｎｇ  ｉｎ  ＤＭＴ−Ｂａｓｅｄ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ"，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．１０，ｐｐ．１２３４−１２３８，１９９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、実際の通信に使用するプロトコル、変調方式、周波数帯などの通信方式については、開発するメーカ毎に仕様が異なっている場合がある。一方、このような通信技術が実際に使用される環境を考えると、同じ場所で複数種類の通信方式が混在する可能性が
ある。例えば、アパートやマンションのような集合住宅に住んでいるユーザ（通信装置の利用者）の場合を想定すると、同じ集合住宅に住むそれぞれのユーザは、必ずしも同じメーカの通信装置（例えばモデム）を使用するとは限らないので、複数のメーカが独自に製造した複数種類の通信装置が共通の電力線に同時に接続される場合がある。
【０００８】
このように、複数種類の通信装置が共通の電力線に接続された場合には、自局と違う方式の通信装置から送出された信号を自局で復調することはできず、単なるノイズとして認識されることになる。従って、複数種類の通信装置が同じ周波数帯を使用しているにもかかわらず、他の通信装置の存在すら認識できないため、複数種類の通信装置が送出する信号が衝突することになり、通信ができない状態になる。即ち、共通の電力線上で複数種類の通信装置が共存することは出来ない場合がある。一方、各通信装置が、復調処理を行うようにすれば、他の通信装置が送出する信号を識別することが出来るが、複数種類の通信装置の共存させるために、復調処理を行わせると、処理負担が増大する不都合が生じる。
【０００９】
本発明は、通信方式の異なる複数種類の通信装置が、共通の伝送路に接続された場合であっても、比較的負担の大きい復調処理などを行うことなく、信号の衝突を回避して、他の通信装置が出力する信号を容易に検出することが出来る、電力線通信装置、集積回路、及び電力線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線（２）を介して他の電力線通信装置（１０）に送信する電力線通信装置（１０）であって、複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させる位相回転部（４２）と、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）で少なくとも１つのサブキャリアの位相が位相回転部により回転された、第１のマルチキャリア信号（ＳＳまたはＲＳ）を生成し、生成された第１のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力する第１のマルチキャリア信号出力部（４２）と、第１の位相ベクトルを、当該第１の位相ベクトルと回転量が異なる第２の位相ベクトルに変更する位相ベクトル変更部（４２）と、位相ベクトル変更部により変更された位相ベクトルで少なくとも１つのサブキャリアの位相が位相回転部により回転された、第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を生成し、生成された第２のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力する第２のマルチキャリア信号出力部（４２）と、第１マルチキャリア信号出力部及び第２マルチキャリア信号出力部によりそれぞれ電力線（２）に出力された第１のマルチキャリア信号（ＳＳまたはＲＳ）及び第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を用いて、時間及び周波数帯域の少なくとも一方を設定する多元接続方式設定部（２２）と、多元接続方式設定部により設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、他の電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うデータ通信部（２２）とを備えたものである。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明であって、更に、第２のマルチキャリア信号に使用する周波数帯域を設定する周波数帯域設定部（４２）を備え、位相ベクトル変更部（４２）は、周波数帯域設定部により設定された周波数帯域に応じて回転量を設定し、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）を、設定した回転量を示す第２の位相ベクトル（ＰＶ２）に変更するものである。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または２の発明であって、更に、電力線（２）に伝送される交流電圧（ＡＣ）が所定の電圧値となる時点（ＺＣ）を検出する時点検出部（６３）を備え、第１のマルチキャリア信号出力部（４２）及び第２のマルチキャリア信号出力部（４２）それぞれは、時点検出部（６３）により検出された時点を基準としたタイミングを用いて、第１のマルチキャリア信号（ＲＳ）及び第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を出力するものである。
【００１３】
第４の発明は、上記第１または２の発明であって、第１のマルチキャリア信号出力部（４２）は、第１のマルチキャリア信号（ＳＳ）を所定の時間を介して繰り返し電力線（２）に出力し、
第２のマルチキャリア信号出力部（４２）は、第１のマルチキャリア信号（ＳＳ）が出力されたタイミングを用いて、第１のマルチキャリア信号（ＲＳ）及び第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を出力するものである。
【００１４】
第５の発明は、上記第１ないし４いずれかの発明であって、位相ベクトル変更部（４２）は、ＰＮ系列を用いて回転量を設定し、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）を、設定した回転量を示す第２の位相ベクトル（ＰＶ２）に変更するものである。
【００１５】
第６の発明は、上記第５の発明であって、ＰＮ系列はＭ系列であるを備えたものである。
【００１６】
第７の発明は、複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線（２）を介して他の電力線通信装置（１０）に送信する集積回路（４２）であって、複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させる位相回転部（４０８）と、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）で少なくとも１つのサブキャリアの位相が位相回転部により回転された、第１のマルチキャリア信号（ＳＳまたはＲＳ）を生成し、生成された第１のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力する第１のマルチキャリア信号出力部（４１０または４２０）と、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）を、当該第１の位相ベクトル（ＰＶ１）と回転量が異なる第２の位相ベクトル（ＰＶ２）に変更する位相ベクトル変更部（４０５）と、位相ベクトル変更部により変更された位相ベクトル（ＰＶ２）で少なくとも１つのサブキャリアの位相が位相回転部により回転された、第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を生成し、生成された第２のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力する第２のマルチキャリア信号出力部（４１０または４２０）とを備えたものである。
【００１７】
第８の発明は、複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線（２）を介して電力線通信装置（１０）に送信する電力線送信方法であって、複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を、所定の回転量を示す位相ベクトルで回転させ、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）で少なくとも１つのサブキャリアの位相が回転された、第１のマルチキャリア信号（ＳＳまたはＲＳ）を生成し、生成された第１のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力し、第１の位相ベクトル（ＰＶ１）を、当該第１の位相ベクトル（ＰＶ１）と回転量が異なる第２の位相ベクトル（ＰＶ２）に変更し、変更された位相ベクトル（ＰＶ２）で少なくとも１つのサブキャリアの位相が回転された、第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を生成し、生成された第２のマルチキャリア信号を電力線（２）に出力し、電力線（２）に出力された第１のマルチキャリア信号（ＳＳまたはＲＳ）及び第２のマルチキャリア信号（ＲＳ）を用いて、時間及び周波数帯域の少なくとも一方を設定し、設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うものである。
【００１８】
第９の発明は、複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線（２）を介して電力線通信装置（１０）に送信する電力線送信方法であって、マルチキャリア信号に使用する周波数帯域に応じて異なる回転量を示す位相ベクトルで、複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を回転させ、位相が回転されたサブキャリアを含むマルチキャリア信号（ＲＳ）を電力線に出力し、電力線に出力されたマルチキャリア信号を用いて、時間及び周波数帯域の少なくとも一方を設定し、設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うものである。
【００１９】
第１０の発明は、複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を電力線（２）を介して電力線通信装置（１０）に送信する電力線送信方法であって、複数のタイムスロット（Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔ１７）を設定し、複数のタイムスロットのうち、少なくとも隣り合うタイムスロット（例えばＴ１１、Ｔ１２）同士で異なる回転量を示す位相ベクトル（例えばＰＶ１、ＰＶ２）を設定し、マルチキャリア信号を出力すべきタイムスロット（例えばＴ１１）に応じた位相ベクトル（例えばＰＶ１）で、複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアの位相を回転させ、位相が回転されたサブキャリアを含むマルチキャリア信号を、当該マルチキャリア信号を出力すべきタイムスロット（例えばＴ１１）に出力し、出力されたマルチキャリア信号（ＲＳ）を用いて、時間及び周波数帯域の少なくとも一方を設定し、設定された時間及び周波数帯域の少なくとも一方で、電力線通信装置と電力線を介してデータ通信を行うものである。
【００２０】
第１１の発明は、上記第１０発明であって、複数のタイムスロット（Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔ１７）毎に異なる回転量を示す位相ベクトルを設定するものである。
【００２１】
第１２の発明は、上記第１０または１１の発明であって、電力線（２）に伝送される交流電圧（ＡＣ）が所定の電圧値となる時点（ＺＣ）を検出し、位相が回転されたサブキャリアを含むマルチキャリア信号を、検出された時点を基準としたタイミングを用いて、電力線に出力するものである。
【００２２】
なお、括弧内の番号などは、本発明の理解を助けるために、図面における対応する要素を便宜的に示すものである。従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではなく、また、この符号の記載により本発明を解釈すべきでない。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、第１のマルチキャリア信号と第２のマルチキャリア信号とは位相ベクトルが異なるので、電力線通信装置は比較的負担の大きい復調処理などを行うことなくマルチキャリア信号同士を識別することが出来る。その結果、電力線通信装置と電力線通信装置との間で多元接続方式を容易に設定することが出来、データ通信を行う際に、複数の通信方式の電力線通信装置が存在するネットワークであっても、信号同士の衝突を回避することが出来る。
【００２４】
第２の発明によれば、位相ベクトルは周波数帯域に応じて異なるので、たとえ電力線の伝送路状態が劣化し特定の周波数帯域の利得が低下しても、位相ベクトルで、第２のマルチキャリア信号で使用される周波数帯域を良好に特定することが出来る。
【００２５】
第３の発明によれば、電力線は、各電力線通信装置において共通する伝送路であるので、同期信号を用いることなく、電力線通信装置間で同期を取ることが出来る。その結果、同期信号を出力する電力線通信装置を準備する必要がなくなり、電力線通信装置の構成を簡単にすることが出来る。
【００２６】
第４の発明によれば、他の電力線通信装置は、所定の時間を介して繰り返し出力される第１のマルチキャリア信号を同期信号として利用することが出来る。
【００２７】
第５の発明によれば、時間相関の少ない位相ベクトルを設定することが出来るので、第１のマルチキャリア信号と第２のマルチキャリア信号との識別精度を向上させることが出来る。
【００２８】
第６の発明によれば、自己相関がコヒーレントな（位相が揃った）位相ベクトルを設定することが出来るので、識別精度を更に向上させることが出来る。
【００２９】
第７の発明によれば、第１のマルチキャリア信号と第２のマルチキャリア信号とは位相ベクトルが異なるので、電力線通信装置は比較的負担の大きい復調処理などを行うことなくマルチキャリア信号同士を識別することが出来る。
【００３０】
第８の発明によれば、第１のマルチキャリア信号と第２のマルチキャリア信号とは位相ベクトルが異なるので、電力線通信装置は比較的負担の大きい復調処理などを行うことなくマルチキャリア信号同士を識別することが出来る。その結果、電力線通信装置と電力線通信装置との間で多元接続方式を容易に設定することが出来、データ通信を行う際に、複数の通信方式の電力線通信装置が存在するネットワークであっても、信号同士の衝突を回避することが出来る。
【００３１】
第９の発明によれば、位相ベクトルは周波数帯域に応じて異なるので、たとえ電力線の伝送路状態が劣化し特定の周波数帯域の利得が低下しても、位相ベクトルで、マルチキャリア信号で使用される周波数帯域を良好に特定することが出来る。
【００３２】
第１０の発明によれば、少なくとも隣り合うタイムスロット同士で異なる回転量を示す位相ベクトルが設定されているので、マルチキャリア信号の出力タイミングがタイムスロットから時間的にずれたとしても、他の電力線通信装置は、位相ベクトルを識別することでマルチキャリア信号を検出することが出来る。
【００３３】
第１１の発明によれば、他の電力線通信装置は、それぞれの位相ベクトルを確実に識別することが出来る。
【００３４】
第１２の発明によれば、商用交流電圧ＡＣ同士でタイミングのずれが発生したとしても、他の電力線通信装置は、位相ベクトルを識別することでマルチキャリア信号を検出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態１に係る通信システムの概略構成図
【図２】（ａ）モデム前面を示す外観斜視図、（ｂ）モデム背面を示す外観斜視図
【図３】実施の形態１のモデムを構成するハードウェアの一例を示すブロック図
【図４】ＰＬＣ・ＰＨＹブロックの機能ブロック図
【図５】ＯＦＤＭ信号の信号フォーマットを示す図
【図６】ＯＦＤＭ信号の信号スペクトルを示す図
【図７】（ａ）周波数分割を適用したタイムチャート、（ｂ）他の例の周波数分割を適用したタイムチャート、（ｃ）周波数分割及び時間分割を適用したタイムチャート
【図８】（ａ）電力線における減衰量の周波特性の一例を示す図、（ｂ）電力線における雑音レベルの周波特性の一例を示す図
【図９】制御期間におけるリクエスト信号に対応したタイムスロットを示す図
【図１０】モデム間の制御信号のやりとりを示すタイミングチャート
【図１１】実施の形態２のモデムを構成するハードウェアの一例を示すブロック図
【図１２】（ａ）周波数分割を適用したタイムチャート、（ｂ）周波数分割及び時間分割を適用したタイムチャート
【図１３】リクエスト信号が異なる場合における、複数のモデムの動作例を示すタイムチャート
【図１４】一部の通信方式を同期信号に同期させない場合における、複数のモデムの動作例を示すタイムチャート
【図１５】実施の形態３のモデムを構成するハードウェアの一例を示すブロック図
【図１６】サブＩＣ内のＰＬＣ・ＰＨＹブロックの機能ブロック図
【図１７】実施の形態３における複数のモデムの動作例を示すタイムチャート
【図１８】リクエスト信号の検出処理を示すフローチャート
【図１９】実施の形態４におけるリクエスト信号に対応したタイムスロットを示す図
【図２０】実施の形態４におけるリクエスト信号の検出処理を示すフローチャート
【図２１】実施の形態５における複数のモデムの動作例を示すタイムチャート
【図２２】実施の形態５における位相ベクトルの変更処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（実施の形態１）
実施の形態１について、図１〜図１０を参照しながら以下に説明する。
【００３７】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１００の概略構成図である。通信システム１００は、図１に示すように、電力線２を伝送路としたネットワークを有している。電力線２は、屋外に設置されている電柱７の送電線と、変圧器４を介して送電線と接続された引き込み線と、家屋１内に配線された屋内配線とで構成される。送電線を構成する電力線２は、引き込み線を構成する電力線２を介して分電盤６に接続されている。また、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ、図示せず）などに接続された光ケーブル８は、通信装置として機能するモデム１０Ｃ３を介して分電盤６に接続されている。
【００３８】
分電盤６からの電力線２は、家屋１内に設置された複数のコンセント５に接続されている。各コンセント５には、プラグ３及び電力線２（例えばＶＶＦケーブル）などを介して、通信方式の種類が異なる複数のモデムが接続されている。電力線２は、例えば１００Ｖ、６０Ｈｚ（又は５０Ｈｚ）の商用交流電圧を各種電気機器に供給するものであるが、交流電圧が供給されれば、特に１００Ｖ、６０Ｈｚである必要はない。例えば、米国であれば、交流電圧１２０Ｖ、６０Ｈｚ、また中国であれば、交流電圧１１０／２２０Ｖ、５０Ｈｚなど、種々の条件がある。
【００３９】
モデムとしては、図１に示すように、通信方式「Ａ」を用いるモデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ａ３、通信方式「Ｂ」を用いるモデム１０Ｂ１、１０Ｂ２、通信方式「Ｃ」を用いるモデム１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３が家屋１内に設置されている。各モデムには、ＬＡＮケーブル９を介して各種の電気機器が接続されている。具体的には、モデム１０Ａ１にはドアフォン１０９が接続され、モデム１０Ａ２、１０Ａ３にはディスプレイ付き電話機１０３、１０７が接続されている。モデム１０Ｂ１にはテレビ１０２が接続され、モデム１０Ｂ２にはサーバ１０５が接続されている。モデム１０Ｃ１にはノート型パーソナルコンピュータ（以下単に「ＰＣ」と称す）１０１が接続され、モデム１０Ｃ２にはテレビ１０６が接続されている。
【００４０】
なお、以下の説明では、モデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ａ３、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３について、特に区別しない場合は、単にモデム１０と称す。また、本実施の形態で説明するモデムは、通信装置１０の一例であって、通信機能を有する装置であれば特にモデムに限る必要はない。例えば、モデム機能を有する電気機器（具体的には図１に示す各種の電気機器１０１、１０２、１０３、…）であってもよい。
【００４１】
また、本明細書では、一戸建てや集合住宅などの家屋、工場、ビルなど、建築物内のみで用いられる電力線通信を、「宅内通信」と定義し、屋外に敷設された送電線や光ケーブルに用いられる電力線通信（この電力線通信を用いた、建築物内で用いられる通信方式も含む）を、「アクセス系通信」と定義する。以下、宅内通信による通信システムを、単に「宅内系」と称し、アクセス系通信による通信システムを、単に「アクセス系」と称す。図１では、モデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ａ３、１０Ｂ１、１０Ｂ２で構成される通信システムは宅内系に属し、モデム１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３で構成される通信システムは、アクセス系に属する。
【００４２】
図２（ａ）モデム前面を示す外観斜視図、（ｂ）モデム背面を示す外観斜視図である。モデム１０は、図２に示すよう筐体１１を有している。筐体１１の前面には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの表示部１６が設けられている。筐体１１の背面には、電源コネクタ１２、ＲＪ４５などのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１３、及びＤ−ｓｕｂコネクタ１５が設けられている。電源コネクタ１２には、平行ケーブルなどの電力線２が接続されている。モジュラージャック１３には、ＬＡＮケーブル９が接続されている。Ｄ−ｓｕｂコネクタ１５には、図示しないＤ−ｓｕｂケーブルが接続されている。
【００４３】
図３は、実施の形態１のモデム１０を構成するハードウェアの一例を示すブロック図である。モデム１０は、図３に示すように、回路モジュール２０及びスイッチング電源５０を有している。スイッチング電源５０は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール２０に供給する。回路モジュール２０には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２２、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  ＩＣ）２３、バンドパスフィルタ２５、ドライバＩＣ２６、カプラ２７、バンドパスフィルタ２９、ＡＭＰ（増幅器）・ＩＣ３０、バンドパスフィルタ３１、ＡＤＣ（ＡＤ変換）・ＩＣ３２、メモリ３３、及びイーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ２１が設けられている。電源コネクタ１２は、プラグ３及びコンセント５を介して、電力線２に接続される。
【００４４】
メインＩＣ２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２２Ａ、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ
Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２２Ｃ、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２２Ｂで構成される。ＣＰＵ２２Ａは、３２ビットのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２２ＣはＭＡＣ層を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２ＢはＰＨＹ層を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ２３は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）２３Ａ、可変増幅器（ＶＧＡ）２３Ｂ、２３Ｃ、及びＡＤ変換器（ＡＤＣ）２３Ｂで構成されている。カプラ２７は、コイルトランス２７Ａ、及びカップリング用コンデンサ２７Ｂ、２７Ｃで構成されている。
【００４５】
回路モジュール２０には、更に、サブＩＣ４２、ＡＦＥ・ＩＣ４３、バンドパスフィルタ４５、ドライバＩＣ４６、及びバンドパスフィルタ４９が設けられている。サブＩＣ４２は、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック４２Ｃ、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂで構成されている。ＡＦＥ・ＩＣ４３は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）４３Ａ、可変増幅器（ＶＧＡ）４３Ｂ、４３Ｃ、及びＡＤ変換器（ＡＤＣ）４３Ｂで構成されている。
【００４６】
メインＩＣ２２は、一般的なモデムと同様に、データ通信のための基本的な制御や変復調を含む信号処理を行う電気回路（ＬＳＩ）である。即ち、ＰＣなどの通信端末から出力される受信データを変調して送信信号（データ）として、ＡＦＥ・ＩＣ２３に出力する。また、電力線２側からＡＦＥ・ＩＣ２３を介して入力される送信データを、受信信号（データ）として復調してＰＣなどの通信端末に出力する。また、電力線２を使用できるかどうかを確認するために、メインＩＣ２２は、データ通信を行う前に、所定の通信要求信号を、サブＩＣ４２出力する。
【００４７】
ドライバＩＣ２６は、メインＩＣ２２と電力線２との間で、送信信号及び受信信号の通過のオンオフを制御するスイッチとして機能する。即ち、ドライバＩＣ２６は、デジタル信号処理回路と電力線とのインターフェースとなり、ドライバＩＣ２６のオンオフを切り替えることで、データ通信の通信可否を制御する。なお、ドライバＩＣ２６は、データ通信の通信可否を制御することが出来ればどのような構成であってもよく、例えば、アナログスイッチのように外部からの信号によってオンオフ制御が可能なスイッチが内蔵されていてもよい。
【００４８】
なお、第１信号出力部、第２信号出力部、及び位相ベクトル設定部はそれぞれ、サブＩＣ４２のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂで実現される。データ通信領域設定部は、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂ、及びバンドパスフィルタ２５、２９で実現される。データ通信部は、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂ、及びＡＦＥ・ＩＣ２３で実現される。
【００４９】
図４は、サブＩＣ４２内のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂの機能ブロック図である。まず、マルチキャリア信号の変調に逆ウェーブレット変換を用いた、位相設定処理について、図４に沿って説明する。
【００５０】
ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、図４下方に示すように、シリアルデータの送信データを複素座標面にマッピングするシンボルマッパ４０６、シリアルデータをマルチキャリアの各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換器４０７、パラレルデータの位相をそれぞれ回転させる位相回転器４０８、位相回転させたパラレルデータの逆ウェーブレット変換を行ってマルチキャリア変調を行う逆ウェーブレット変換器４１０、及び位相回転器４０８の位相ベクトルを制御する制御部４０５を備えている。位相ベクトルは、マルチキャリア信号の各サブキャリア信号に対応する位相を示す値の集合であり、全サブキャリアにおける信号の位相がランダムにして時間信号波形におけるピークがでないように設定される。こうすることで、各サブキャリア信号において位相をランダム化されるので、時間波形のレベルを平準化してピークが生じないようにすることが出来る。
【００５１】
シンボルマッパ４０６では、ビットデータによる送信データをシンボルデータに変換して一次変調を行い、Ｍ−１個の複素座標面にマッピングする。Ｓ／Ｐ変換器４０７では、逐次入力される一次変調後のシリアルデータ（送信シンボル）をマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換する。そして、位相回転器４０８において、入力されたパラレルデータの位相を回転させる。この場合、２ｎ−１番目（ｎは正整数）の入力を複素情報の同相成分、２ｎ番目の入力を複素情報の直交成分（但し、１≦ｎ≦Ｍ／２−１）とし、サブキャリア番号を０〜Ｍ−１と考えて複素のサブキャリアをサブキャリアペアで構成し、各サブキャリアの位相を回転させる。ここで、位相回転されるパラレルデータの数（サブキャリア数）は、最大Ｍ／２−１である。逆ウェーブレット変換器４１０では、位相を回転させた各サブキャリアのパラレルデータを逆ウェーブレット変換してマルチキャリア変調を行い、マルチキャリアの送信信号を生成する。なお、シンボルマッパとＳ／Ｐ変換器との順番を入れ替えることも可能である。
【００５２】
制御部４０５は、位相回転器４０８に位相ベクトルを制御する信号（以下、単に「ベクトル制御信号」と称す。）を供給し、位相ベクトルの設定、変更を制御する。ここで、制御部４０５にランダム値生成部を設け、例えばＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）系列を用いてランダム値を生成し、ベクトル制御信号としてランダム値を位相回転器４０８に供給して、対象のサブキャリア毎に位相を回転させる。上記ランダム値として、例えば０及びπの２値を生成する。あるいは、制御部４０５に巡回シフト指示部を設け、巡回シフトさせるためのベクトル制御信号（位相シフト値）を生成して位相回転器４０５に供給し、通信に用いるサブキャリア毎に位相を回転させるようにしてもよい。
【００５３】
このように、位相をＰＮ系列に基づいて回転させるので、時間相関の少ない位相ベクトルを設定することが出来、第１の信号と第２の信号との識別精度を向上させることが出来る。特に、ＰＮ系列として、Ｍ系列を用いると、自己相関がコヒーレントな（位相が揃った）位相ベクトルを設定することが出来るので、識別精度を更に向上させることが出来る。
【００５４】
なお、毎回対象のサブキャリア毎に位相を回転させずに、位相回転器４０８の出力信号、あるいは逆ウェーブレット変換器４１０からの出力信号自体をあらかじめメモリなどに記憶しておき、ベクトル制御信号が生成されるたびにメモリから既知データ信号として呼び出してベクトル制御信号として出力しても良い。あるいは、位相ベクトルが変更されるたびに既知データを呼び出して、ベクトル制御信号として出力しても良い。
【００５５】
次いで、マルチキャリア信号の復調にウェーブレット変換を用いた、位相復元処理について説明する。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、図４上方に示すように、更に、受信信号のウェーブレット変換を行ってマルチキャリア復調を行うウェーブレット変換器４０１、復調した各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させる位相回転器４０２、及び位相を復元した各サブキャリアに対応するパラレルデータをシリアルデータに変換するＰ／Ｓ変換器４０３を備えている。
【００５６】
ウェーブレット変換器４０１では、受信信号をウェーブレット変換してマルチキャリア信号の復調を行い、マルチキャリアの各サブキャリアに対応するパラレルデータを生成する。位相回転器４０２では、入力されたパラレルデータの位相を回転させてパラレルデータの各データを元の位相に戻す。そして、Ｐ／Ｓ変換器４０３では、入力されたマルチキャリアの各サブキャリアに対応するパラレルデータをシリアルデータに変換し、受信データを取得する。なお、位相回転器４０２とＰ／Ｓ変換器４０３の順序は入れ替えても動作に支障はない。
【００５７】
制御部４０５は、位相回転器４０２にベクトル制御信号を供給し、位相ベクトルの設定、変更を制御する。上述した位相設定処理と同様に、制御部４０５にランダム値生成部を設け、例えばＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）系列を用いてランダム値を生成し、ベクトル制御信号としてランダム値を位相回転器４０２に供給して、対象のサブキャリア毎に位相を回転させる。上記ランダム値として、例えば０とπの２値を生成する。あるいは、制御部４０５に巡回シフト指示部を設け、巡回シフトさせるためのベクトル制御信号（位相シフト値）を生成して位相回転器４０２に供給し、通信に用いるサブキャリア毎に位相を回転させるようにしてもよい。このように、巡回シフトを用いることで、位相を回転させるサブキャリア数が多い場合であっても、比較的低い処理負担で、位相回転処理を実行することが出来る。
【００５８】
実施の形態１では、後述するデータ信号や制御信号に、ＯＦＤＭ信号を用いる。図５は、ＯＦＤＭ信号の信号フォーマットを示す図、図６は、ＯＦＤＭ信号の信号スペクトルを示す図である。ＯＦＤＭ信号は、キャリア検出や同期処理で一般的に用いられる、プリアンブル信号と同様な構成である。例えば、各サブキャリアにおいて同一の連続する値（例えば各サブキャリアで１、１、１、１、・・・の信号）を制御部４０５から位相回転器４０８に入力し、適当な位相ベクトルで各サブキャリアの位相を回転し、逆ウェーブレット変換器４１０で周波数−時間変換を行って、時間信号を生成している。実際のＯＦＤＭ信号としては、例えばシンボル長が１００μｓ程度のマルチトーン（例えば５６波）信号を用いる。
【００５９】
なお、上記の説明ではウェーブレット変換を適用して位相ベクトルを回転させた場合について説明したが、必ずしもウェーブレット変換である必要はなく、例えば、フーリエ変換を適用することも可能である。また、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂの位相設定処理及び位相復元処理は、上述した、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂの位相設定処理及び位相復元処理と同一なので、その説明は省略する。
【００６０】
図７（ａ）周波数分割を適用したタイムチャート、（ｂ）他の例の周波数分割を適用したタイムチャート、（ｃ）周波数分割及び時間分割を適用したタイムチャートである。
【００６１】
実施の形態１では、電力線２上の周波数帯域は、図７に示すように周波数分割されており、制御信号帯域ＢＷ１及びデータ信号帯域ＢＷ２に区分されている。制御信号帯域ＢＷ１は、制御信号を伝送する帯域である。制御信号とは、モデム１０間の通信を制御する信号をいい、例えば、各モデムが同期タイミングの基準とする同期信号ＳＳや、各モデム１０がデータ通信を行うことを宣言するリクエスト信号ＲＳなどがある。なお、リクエスト信号ＲＳは、第１の信号の一例であって、同期信号ＳＳは、第２の信号の一例である。
【００６２】
データ信号帯域ＢＷ２は、データ信号を伝送する帯域である。データ信号とは、映像、音声、テキストなど、パケットのペイロードに記載される各種の情報をいう。電力線通信の使用周波数帯域が、例えば２〜３０ＭＨｚの場合に、図７では、制御信号帯域ＢＷ１が、２〜３ＭＨｚに割り当てられ、データ信号帯域ＢＷ２が、３〜３０ＭＨｚに割り当てられている。なお、制御信号帯域ＢＷ１はとして、任意の周波数帯域を選択することは可能だが、低い周波数を利用する方がサンプリング周波数を下げることが可能となり、モデムを簡易な回路で構成することが出来る。
【００６３】
図８（ａ）電力線における減衰量の周波特性の一例を示す図、（ｂ）電力線における雑音レベルの周波特性の一例を示す図である。図８（ａ）に示すように、２〜３ＭＨｚの周波数帯域では信号の減衰量が大きく、同図（ｂ）に示すように、雑音レベルが大きくなる傾向がある。高速の伝送を実現するためには、できる限り広い周波数帯を通信に使用するのが望ましいが、２〜３ＭＨｚの周波数帯域では、上述したように減衰量と共に雑音レベルが大きくなるため、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）が低くなり、高速伝送に対する寄与度が低いのが実情である。そのため、２〜３ＭＨｚの周波数帯域を、制御信号帯域ＢＷ１としてネゴシエーションに専用に割り当てることで、伝送速度の低下を少なくすることが出来る。また、データ通信の周波数帯域を相対的に高くすることが出来るので、データ通信の伝送効率を向上させることが出来る。
【００６４】
次に、複数種類のモデム１０が共通の電力線２上で共存するために図３に示すサブＩＣ４２のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂが行う具体的な制御について説明する。
【００６５】
実施の形態１では、複数種類のモデム１０に共通な制御信号として、制御信号の仕様（例えば、サンプリング周波数、シンボル長）は同一であるが、２種類以上の異なる位相ベクトルを使用する。例えば、同期信号ＳＳ専用の位相ベクトルや、リクエスト信号ＲＳ専用の位相ベクトルなど、各々の位相ベクトルを使い分け、複数種類のモデムの制御を行う。
【００６６】
具体的には、サブＩＣ４２のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、ドライバＩＣ２６に対して所定の信号を送信し、メインＩＣ２２側によるデータ通信をドライバＩＣ２６でオフにする。ドライバＩＣ２６をオフにすると、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、ＡＦＥ・ＩＣ４３、バンドパスフィルタ４５、及びドライバＩＣ４６を介して、同期信号ＳＳを出力する。同期信号ＳＳは、カプラ２７で交流電力に重畳され、電源コネクタ１２、プラグ３、及びコンセント５を介して電力線２に出力される。同期信号ＳＳは所定期間毎に出力するようになっており、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、所定周期で同期信号ＳＳを繰り返し出力することになる。
【００６７】
図７（ａ）では、例えば、通信方式「Ｂ」を用いるモデム１０Ｂ１（図１参照）のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂが、時点ｔ１、ｔ９、ｔ１１、ｔ２０、ｔ３０、・・・でそれぞれ、同期信号ＳＳを出力する。既に述べたように、２種類以上の異なる位相ベクトルを使用するので、各モデム１０は、同期信号ＳＳやリクエスト信号ＲＳなどの制御信号の位相ベクトルに関する情報（各サブキャリアに対する０及びπの２値）を、所定のメモリ（図示せず）に格納している。従って、各モデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、位相ベクトルに関する情報をメモリから読み出し、位相回転器４０２及び制御部４０５で、上述した位相復元処理を実行して、同期信号ＳＳを検出する。このように、各モデム１０は、同期信号ＳＳを検出することで、所定周期（例えばｍｓオーダ）を１サイクルとする制御期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、・・・を設定することになる。なお、このように制御信号を伝送する期間を「制御期間Ｔｃ」と称す。
【００６８】
図９は、制御期間Ｔｃにおけるリクエスト信号ＲＳに対応したタイムスロットを示す図である。各モデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、検出した同期信号ＳＳを基準として、自分の通信方式に応じた期間の経過後に、リクエスト信号ＲＳを出力するようになっている。また、位相回転器４０８及び制御部４０５で、上述した位相設定処理を実行して、リクエスト信号ＲＳの位相ベクトルを同期信号ＳＳと異なるように設定する。
【００６９】
例えば、図９に示すように、モデム１０Ｂ１が、時点ｔ１ないしｔ２の間に同期信号ＳＳを出力したとする。この場合、通信方式「Ａ」のモデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ａ３は、時点ｔ１ないしｔ２の期間経過後に、リクエスト信号ＲＳを出力する。通信方式「Ｂ」のモデム１０Ｂ１、１０Ｂ２は、時点１ないしｔ３の期間経過後に、リクエスト信号ＲＳを出力する。通信方式「Ｃ」のモデム１０Ｂ１、１０Ｂ２は、時点１ないしｔ４の期間経過後に、リクエスト信号ＲＳを出力する。即ち、制御期間Ｔｃには、各通信方式「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、…に対応したタイムスロットＴ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、・・・、Ｔ１８が設定されることになる。なお、タイムスロットの時間は、必ずしも均等である必要はない。
【００７０】
各モデム１０は、リクエスト信号ＲＳの位相ベクトルに関する情報を、所定のメモリに格納しているので、同期信号ＳＳの場合と同様に、各モデム１０は、位相ベクトルに関する情報をメモリから読み出し、位相回転器４０２及び制御部４０５で、位相復元処理を実行して、リクエスト信号ＲＳを検出する。リクエスト信号ＲＳは、既に述べたように、位相回転器４０８により、同期信号ＳＳと位相ベクトルとが異なるように設定される。従って、各モデム１０は、位相ベクトルの相違から、リクエスト信号ＲＳを、同期信号ＳＳと識別することが出来る。
【００７１】
仮に、同期信号ＳＳとリクエスト信号ＲＳとに同じ位相ベクトルを用いた場合、ウェーブレット変換器４０１が出力する信号を用いて、例えば、周波数領域においてキャリア間相関と相関値の分布を使ってキャリア検出を行う場合は、どちらの信号も受信できてしまい、同期信号ＳＳとリクエスト信号ＲＳのどちらの信号が送られてきたのか分からなくなる。しかし、本発明では、制御部４０５が、同期信号ＳＳに使用されている位相ベクトルを使ってキャリア検出を行うと共に、リクエス信号ＲＳに使用されている位相ベクトルを使ってキャリア検出を行う。その結果、各々の信号の位相ベクトルを異ならせることにより、十分な受信信号レベルであっても、周波数領域で、複数の信号について同時にキャリア検出が出来なくなる。従って、同期信号ＳＳとリクエスト信号ＲＳの識別が可能となり、各モデム１０は、制御信号が意味する内容を認識することが出来る。
【００７２】
また、各モデム１０は、タイムスロットと通信方式との対応関係に関する情報が所定のモデム（図示せず）に格納されている。従って、その対応関係に基づいて、１つの制御期間Ｔｃ中において、どのタイムスロットにリクエスト信号ＲＳが出力されたかを検出することが出来るので、データ通信を行うことを宣言したモデムの通信方式数（つまり通信方式の種類の数）を知ることが可能である。
【００７３】
このように、各リクエスト信号ＲＳが、対応するタイムスロットＴ１２、Ｔ１３、・・・、Ｔ１８に出力されるので、リクエスト信号ＲＳ同士の衝突を防止することが出来る。これにより、各モデム１０は、他のモデム１０が出力するリクエスト信号ＲＳを確実に検出することが出来る。なお、リクエスト信号ＲＳを出力する順番は、タイムスロットと通信方式との対応関係が予め決められていれば、特にＡ→Ｂ→Ｃ→…の順に限られず、適宜変更が可能である。また、タイムスロットＴ１２、Ｔ１３、・・・、Ｔ１８は、特に等間隔である必要はない。
【００７４】
なお、制御期間Ｔｃにおける各タイムスロットに制御信号が出力された場合の意味付けについてはどのようにしてもよい。例えば、制御期間Ｔｃの特定のタイムスロット（例えば、タイムスロットＴ１８）を、周波数分割を行って共存を行うための特別なタイムスロットとして使用することも可能である。
【００７５】
次に、実施の形態１におけるモデム１０の具体的な動作例について、図１、図３、図７（ａ）、図９、及び図１０を用いて説明する。図１０は、モデム１０間の制御信号のやりとりを示すタイミングチャートである。ここでは、通信方式「Ｂ」のモデム１０Ｂ１が同期信号を出力するものとする。また、発明の理解を容易にするため、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１、１０Ｃ１のみによる制御信号のやりとりについて説明する。
【００７６】
図７（ａ）、図９、及び図１０に示すように、時点ｔ１で、モデム１０Ｂ１は、同期信号ＳＳを電力線２に出力する。全てのモデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｂは、制御期間Ｔｃの全タイムスロットＴ１２、Ｔ１３、…、Ｔ１８の状態を監視しているので、他のモデム１０Ａ１、１０Ｃ１は、モデム１０Ｂ１が出力した同期信号ＳＳを検出する。この際、ドアフォン１０９（図１参照）で撮像された映像信号が、ＬＡＮケーブル９を介してモデム１０Ａ１に送信されたとする。モデム１０Ａ１は、受信した映像信号を、例えば、モデム１０Ａ２を介して、ディスプレイ付き電話機１０３（図１参照）に出力するため、モデム１０Ａ１は、時点ｔ２で、リクエスト信号ＲＳを電力線２に出力する。他のモデム１０Ｂ１、１０Ｃ１は、モデム１０Ａ１が出力したリクエスト信号ＲＳを検出する。
【００７７】
時点ｔ３からｔ９まで、通信方式「Ｂ」のモデム１０Ｂ１、１０Ｂ２や通信方式「Ｃ」のモデム１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３は、データ通信を行わないので、図７（ａ）及び図９に示すように、リクエスト信号ＲＳを出力しない。モデム１０Ａ１は、タイムスロットＴ１２、Ｔ１３、…、Ｔ１８で、リクエスト信号ＲＳを監視しているので、リクエスト信号ＲＳを検出しないことから、次の制御期間Ｔｃ（Ｔ２）全てを用いて、データ通信を行う。
【００７８】
時点ｔ９で、モデム１０Ｂ１が同期信号ＳＳを電力線２に出力すると、モデム１０Ａ１のメインＩＣ２２（図３参照）は、通信要求信号をサブＩＣ４２（図３参照）に出力する。これを受けてサブＩＣ４２は、ドライバＩＣ２６に所定信号を送信し、送信信号及び受信信号の通過をオンにする。この状態でモデム１０Ａ１は、図１０に示すように、ドアフォン１０９から受信した映像信号のデータ信号ＤＳを、モデム１０Ａ２に送信する。
【００７９】
モデム１０Ａ２はデータ信号ＤＳを受信すると、ＡＣＫ（肯定応答）をモデム１０Ａ１に返し、モデム１０Ａ１がＡＣＫを受信すると、次のデータ信号ＤＳを送信する。モデム１０Ａ２は、受信したデータ信号ＤＳを、ＬＡＮケーブル９を介して電話機１０３に送信する。その結果、ドアフォン１０９で撮像された映像が、電話機１０３のディスプレイに表示される。データ通信は、既に述べたように、データ信号帯域ＢＷ２で行われるので、宅内系の通信方式「Ａ」のデータ通信は、図７（ａ）に示すように、制御期間Ｔｃ（Ｔ２）中の３〜３０ＭＨｚの周波数帯域で行われる。
【００８０】
また、時点ｔ９では、モデム１０Ｂ１も同期信号ＳＳを検出する。この際、ユーザが、サーバ１０５（図１参照）に記憶された動画データを再生するようにテレビ１０２（図１参照）を操作したとする。するとテレビ１０２は、モデム１０Ｂ１に動画データの要求信号を、ＬＡＮケーブル９を介して送信する。これを受けてモデム１０Ｂ１は、図７（ａ）に示すように、時点ｔ１０で、リクエスト信号ＲＳを電力線２に出力する。時点ｔ９ないし時点１１の制御期間Ｔｃ（Ｔ１）では、他のモデム１０はリクエスト信号ＲＳが出力しない。その結果、モデム１０Ｂ１は、他のモデム１０からのリクエスト信号ＲＳを検出しないので、次の制御期間Ｔｃ（Ｔ３）全てを用いて、データ通信を行う。時点ｔ１１で、モデム１０Ｂ１は、同期信号ＳＳを出力すると、次に、モデム１０Ｂ２に動画データの要求信号を、モデム１０Ｂ２を介してサーバ１０５に送信する。要求信号を受けたサーバ１０５は映像信号のデータ信号ＤＳを、モデム１０Ｂ１に送信し、サーバ１０５に記憶された動画が、テレビ１０２に表示される。即ち、宅内系の通信方式「Ｂ」のデータ通信は、図７（ａ）に示すように、制御期間Ｔｃ（Ｔ３）において、通信方式「Ａ」と同様、３〜３０ＭＨｚの周波数帯域で行われる。
【００８１】
また、ＰＣ１０１（図１参照）が、ＩＳＰ（図示せず）に例えば、ＨＴＭＬ（Ｈｙｐｅｒ  Ｔｅｘｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データを要求したとする。モデム１０Ｃ１は、ＰＣ１０１から要求信号を受けて、時点ｔ１１で出力された同期信号ＳＳを検出すると、時点ｔ１４で、リクエスト信号ＲＳを電力線２に出力する。他のモデム１０はリクエスト信号ＲＳが出力しないので、モデム１０Ｃ１は、次の制御期間Ｔｃ（Ｔ４）全てを用いて、データ通信を行う。モデム１０Ｃ１は、要求信号をモデム１０Ｃ３に送信すると、モデム１０Ｃ３は光ケーブル８（図１参照）を介してＩＳＰのＷｅｂ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）サーバ（図示せず）にＨＴＭＬデータを要求する。モデム１０Ｃ３は、ＨＴＭＬデータを受信すると、ＨＴＭＬデータを、モデム１０Ｃ１を介してＰＣ１０１に送信し、ＰＣ１０１にＨＴＭＬデータが表示される。即ち、アクセス系の通信方式「Ｃ」のデータ通信は、図７（ａ）に示すように、制御期間Ｔｃ（Ｔ４）において、通信方式「Ａ」、「Ｂ」と同様、３〜３０ＭＨｚの周波数帯域で行われる。
【００８２】
時点ｔ２０で、モデム１０Ｂ１が同期信号ＳＳを出力するが、制御期間Ｔｃ（Ｔ４）では、どのモデム１０もリクエスト信号ＲＳを出力しないので、時点ｔ３０からの制御期間Ｔｃでデータ通信が行われない。以下同様に、モデム１０Ｂ１が制御期間Ｔｃ毎に同期信号ＳＳを出力し、いずれかのモデム１０がリクエスト信号ＲＳを出力すると、次の制御期間Ｔｃを用いてデータ通信を行う。
【００８３】
以上のように、実施の形態１に係る本発明では、同期信号ＳＳとリクエスト信号ＲＳとの位相ベクトルが異なるので、各モデム１０は、比較的負担の大きい復調処理などを行うことなく、同期信号ＳＳを基準として、他のモデム１０が出力するリクエスト信号ＲＳを容易に検出することが出来る。その結果、複数種類のモデム１０が共通の電力線２に接続されていても、異なる通信方式のモデム１０を容易に共存させることが出来る。特に、電力線通信では、時間軸上に相関のあるノイズが多数存在するが、このような場合であっても、各通信装置は、信号同士の衝突を回避して、データ通信を行うことが出来る。
【００８４】
なお、上述した実施の形態１では、タイムスロットの数が、図９に示すように８つの場合について説明したが、特に８つである必要はなく、２つ以上で任意である。また、予め、各タイムスロットが通信方式に対応している場合について説明したが、対応関係を予め決めておかなくてもよい。例えば、モデムを新たにネットワークに参入させる場合では、リクエスト信号ＲＳの出力状態を監視し、空いているタイムスロットを検出した場合に（例えば、一定期間、リクエスト信号ＲＳの出力のないタイムスロットを検出した場合に）、そのタイムスロットを使用すればよい。
【００８５】
なお、上述した実施の形態１では、１つの通信方式で１つの制御期間Ｔｃを用いてデータ通信を行う例を示したが、複数の通信方式で１つの制御期間Ｔｃを用いてデータ通信を行うことも可能である。
【００８６】
例えば、複数の通信方式で１つの制御期間Ｔｃを用いたデータ通信において、時間分割を適用した場合について、図７（ｂ）に沿って説明する。図７（ｂ）では、時点ｔ１ないしｔ１１の動作が、図７（ａ）と同様なので、その説明は省略する。時点ｔ１２で、モデム１０Ａ１がリクエスト信号ＲＳを出力し、時点ｔ１３で、モデム１０Ｂ１がリクエスト信号ＲＳを出力する。各モデム１０は、１つの制御期間Ｔｃで検出されたリクエスト信号ＲＳから、データ通信を行うモデム１０の通信方式数を検出する。具体的に説明すると、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１は、通信方式「Ａ」に対応するタイムスロットＴ１２（図９参照）で、リクエスト信号ＲＳを検出し、通信方式「Ｂ」に対応するタイムスロットＴ１３で、リクエスト信号ＲＳを検出する。一方、他のタイムスロットＴ１４、Ｔ１５、…、Ｔ１８では、リクエスト信号ＲＳを検出しない。その結果、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１は、通信方式数が、通信方式「Ａ」、「Ｂ」の２種類であることを検出する。
【００８７】
各モデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは通信方式数に応じて、制御期間Ｔｃにおいて、データ通信を行う時間領域を設定する。ここでは、分割する時間領域の順番が、通信方式「Ａ」→「Ｂ」の順に設定されているとする。従って、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは、時点ｔ２０ないしｔ２１でデータ通信を行うように、時間領域を設定する。一方、モデム１０Ｂ１のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは、時点ｔ２１ないしｔ３０でデータ通信を行うように、時間領域を設定する。その結果、制御期間Ｔｃ（Ｔ４）では、通信方式「Ａ」のデータ通信と、通信方式「Ｂ」のデータ通信とが、図７（ｂ）のように時間分割されて行われることになる。
【００８８】
次に、複数の通信方式で１つの制御期間Ｔｃを用いたデータ通信において、周波数分割を適用した場合について、図７（ｃ）に沿って説明する。図７（ｃ）では、時点ｔ１ないしｔ１１の動作が、図７（ａ）と同様なので、その説明は省略する。時点ｔ１３で、モデム１０Ｂ１がリクエスト信号ＲＳを出力し、時点ｔ１４で、モデム１０Ｃ１がリクエスト信号ＲＳを出力する。一方、制御期間Ｔｃ（Ｔ４）では、他のモデム１０は、リクエスト信号ＲＳを出力しない。その結果、モデム１０Ｂ１、１０Ｃ１は、通信方式数が、通信方式「Ｂ」、「Ｃ」の２種類であることを検出する。
【００８９】
各モデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは通信方式数に応じて、制御期間Ｔｃにおいて、データ通信を行う周波数領域を設定する。ここでは、分割する時間領域が、宅内系が、データ通信領域ＢＷ２中の高帯域、アクセス系が、データ通信領域ＢＷ２中の低帯域に設定されているとする。従って、モデム１０Ｂ１のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは、バンドパスフィルタ２５、２９を介して、データ通信領域ＢＷ２中の高帯域でデータ通信を行うように、周波数領域を設定する。一方、モデム１０Ｃ１のＰＬＣ・ＰＨＹ２２Ｂは、バンドパスフィルタ２５、２９を介して、データ通信領域ＢＷ２中の低帯域でデータ通信を行うように、周波数領域を設定する。その結果、制御期間Ｔｃ（Ｔ４）では、通信方式「Ｂ」のデータ通信と、通信方式「Ｃ」のデータ通信とが、図７（ｃ）のように周波数分割されて行われることになる。アクセス系のように伝送路の距離が長い場合には、高帯域成分は減衰量が比較的大きいので、アクセス系を低帯域に割り当てることで、全体の周波数の利用効率を向上させることが出来る。
【００９０】
このように、通信方式数に応じて、データ通信を行う時間領域及び周波数領域の少なくとも一方が設定され、設定された領域を用いて、データ通信が行われるので、複数の通信方式が存在するネットワークであっても、各モデム１０は、データ信号同士の衝突を回避して、データ通信を行うことが出来る。
【００９１】
（実施の形態２）
実施の形態２について、図１、図２、図１１〜図１４を参照しながら以下に説明する。
【００９２】
実施の形態２に係る通信システム１００は、実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。実施の形態２に係る通信装置は、図２に示すように、実施の形態１と同じモデム１０であるので、その説明を省略する。
【００９３】
図１１は、実施の形態２のモデム１０を構成するハードウェアの一例を示すブロック図である。モデム１０は、図１１に示すように、図３で説明したサブＩＣ４２は削除されている。また、モデム１０は、図１１に示すように、図３で説明した、ＡＦＥ・ＩＣ４３、バンドパスフィルタ４５、４９、及びドライバＩＣ４６（以下これらの回路を「ＡＦＥ回路」と称す）が削除されている。即ち、モデム１０は、サブＩＣ４２及びＡＦＥ回路が削除されている以外、他の要素は同一なので、その説明は省略する。また、図１１のメインＩＣ２２は、図３のサブＩＣ４２の機能が兼用されており、従って、メインＩＣ２２のＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂには、図４で説明した各要素が設けられているので、その説明は省略する。
【００９４】
次に、実施の形態２におけるモデム１０の具体的な動作例について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１２（ａ）周波数分割を適用したタイムチャート、（ｂ）周波数分割及び時間分割を適用したタイムチャートである。
【００９５】
まず、図１２（ａ）の動作例について説明する。ここでは、実施の形態１と異なり、制御信号を伝送する周波数帯域と、データ通信を行う周波数帯域とが一致しており、いずれも兼用周波数帯域ＢＷ３が設定されている。電力線通信の使用周波数帯域が、例えば２〜３０ＭＨｚとすると、兼用周波数帯域ＢＷ３を２〜３０ＭＨｚとする。なお、兼用周波数帯域ＢＷ３を使用周波数帯域より狭帯域に設定することも可能である。
【００９６】
時点ｔ４１で、モデム１０Ｂ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂは、バンドパスフィルタ２５を用いて、兼用周波数帯域ＢＷ３に設定された同期信号ＳＳを、電力線２に出力する。時点ｔ４２で、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂは、同期信号ＳＳと同様に、バンドパスフィルタ２５を用いて、兼用周波数帯域ＢＷ３に設定されたリクエスト信号ＲＳを出力する。時点ｔ４３で、モデム１０Ｂ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック２２Ｂは、モデム１０Ａ１と同様に、兼用周波数帯域ＢＷ３に設定されたリクエスト信号ＲＳを出力する。
【００９７】
実施の形態２では、実施の形態１と同様に、隣り合う２つの同期信号ＳＳに挟まれる期間を、１サイクルと設定されているが、図１２に示すように、１サイクルは、制御期間Ｔｃ（Ｔ２１）と、それに続くデータ期間Ｔｄとに分割されている。即ち、制御信号とデータ信号とが、実施の形態１と異なり、時間分割されている。更に、図１２（ａ）の例では、データ期間Ｔｄが、複数のデータ期間Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、…に時間分割が設定されている。
【００９８】
即ち、最初のデータ期間Ｔ２２では、時点ｔ４９ないしｔ５０で、モデム１０Ａ１が兼用周波数帯域ＢＷ３でデータ通信を行い、時点ｔ５０ないしｔ５１で、モデム１０Ｂ１が兼用周波数帯域ＢＷ３でデータ通信を行う。２つ目のデータ期間Ｔ２３では、時点ｔ５１ないしｔ５２で、モデム１０Ａ１がデータ通信を行い、時点ｔ５２ないしｔ５３で、モデム１０Ｂ１がデータ通信を行う。３つ目のデータ期間Ｔ２４では、時点ｔ５３ないしｔ５４で、モデム１０Ａ１がデータ通信を行い、時点ｔ５４ないしｔ５５で、モデム１０Ｂ１がデータ通信を行う。
【００９９】
以上のように、実施の形態２に係る本発明では、制御信号を伝送する周波数帯域と、データ通信を行う周波数帯域とが一致しているので、実施の形態１の図３で説明した、サブＩＣ４２及びＡＦＥ回路が不要とすることが出来る。その結果、複数種類のモデム１０を共通の電力線２で共存させるために、大きな回路変更を行わないようにすることが出来る。
【０１００】
なお、上述した実施の形態２では、時間分割について説明したが、これに限られず、周波数分割を適用することも可能である。あるいは、時間分割と周波数分割とを組合わせることも可能である。時間分割と周波数分割とを組合わせた場合について、図１２（ｂ）に沿って以下に説明する。
【０１０１】
例えば、各モデム１０が、制御期間Ｔｃ中で、宅内系のみのリクエスト信号ＲＳを検出する場合、図１２（ａ）と同様に、通信方式間で時間分割を用いてデータ通信を行う。次に、図１２（ｂ）に示すように、各モデム１０が、通信方式「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、即ち、宅内系と共にアクセス系のリクエスト信号ＲＳを検出した場合は、宅内系の通信方式「Ａ」、「Ｂ」では時間分割を用いて、データ通信を行い、アクセス系の通信方式「Ｃ」では時間分割を用いて、データ通信を行う。この場合、宅内系のモデム１０Ａ１、１０Ｂ１は、制御信号に使用する使用周波数帯域２〜３０ＭＨｚを、例えば、３〜３０ＭＨｚに縮体して、３〜３０ＭＨｚでデータ通信を行う。一方、アクセス系のモデム１０Ｃ１は、空いた周波数帯域２〜３ＭＨｚでデータ通信を行う。この場合、制御信号とデータ信号ＤＳの周波数帯域が異なるので、各モデム１０は、図３に示すハードウェア構成を有する必要がある。
【０１０２】
なお、図１２（ｂ）は、時間分割と周波数分割とを組合わせた一例であって、これに限られない。例えば、アクセス系の通信方式が複数存在する場合、アクセス系同士で時間分割を用いてデータ通信を行ってもよい。また、宅内系とアクセス系との多元接続方式として、時間分割を用いると共に、宅内系内及びアクセス系内それぞれでは周波数分割を用いることも可能である。更に、通信方式が時間分割するか周波数分割するかを、どのタイムロットを使用するかで判断しても良い。
【０１０３】
なお、上述した実施の形態２では、制御信号が全て同じ周波数帯域である場合について説明したが、制御信号の周波数帯域を異なるようにすることも可能である。図１３は、リクエスト信号が異なる場合における、複数のモデム１０の動作例を示すタイムチャートである。この場合、宅内系の制御信号は周波数帯域２〜３０ＭＨｚを用い、アクセス系の制御信号は周波数帯域２〜３ＭＨｚを用いる。宅内系のデータ通信は、制御信号の伝送と異なる、周波数帯域３〜３０ＭＨｚを用いるが、アクセス系のデータ通信は、制御信号の伝送と同じ、周波数帯域２〜３ＭＨｚを用いる。こうすることで（例えば、回路規模を減少させる目的で）、狭い周波数帯域しか使用しない通信方式では、その回路規模を増大させないようにすることもが出来る。
【０１０４】
なお、上述した、実施の形態１及び実施の形態２では、全通信方式が同期信号ＳＳに同期する場合について説明したが、一部の通信方式を同期させないようにすることも可能である。図１４は、一部の通信方式を同期信号に同期させない場合における、複数のモデム１０の動作例を示すタイムチャートである。
【０１０５】
図１４の例では、同期信号ＳＳに同期しないで、リクエスト信号ＲＳを非同期で送受信する必要がある。その他の通信方式では、非同期で送受信される通信方式「Ｃ」のリクエスト信号ＲＳをキャリア検出する必要がある。検出された場合は、通信方式「Ｃ」と衝突しないように、同期信号ＳＳ及びリクエスト信号ＲＳの使用帯域を縮退させる必要がある。なお、同期信号ＳＳに同期する通信方式は、タイムスロットでどの通信方式がどのような形態で電力線２を使用するか互いに認識することが出来る。
【０１０６】
また、非同期で動作する通信方式を、非同期なリクエスト信号を受信することで認識することが出来るが、図８（ｂ）のような伝送路状態を考慮すると、場合によっては受信状態である、ある通信方式にとって広帯域なリクエスト信号ＲＳが伝送路特性の影響を受けて低域に集中して低域のみのリクエスト信号ＲＳのように見えているのか、元々、低域のみのリクエスト信号ＲＳなのか分からない場合が考えられる。このようなことが起きないように、同期型の共存を行うためのリクエスト信号ＲＳの位相ベクトルと、非同期型の共存を行うリクエスト信号ＲＳの位相ベクトルとを、異なるようにすることで、広帯域なリクエスト信号ＲＳなのか、元々、狭帯域なリクエスト信号ＲＳなのかを識別することが可能となる。なお、依然として非同期型の通信方式からは、同期信号ＳＳに同期している通信方式を認識することが出来ないが、非同期型の通信方式は、周波数分割を使用した共存方法を採用することにより、同期している通信方式を認識できなくても、共存をすることは可能である。
【０１０７】
なお、電力線２の伝送路の影響により、広帯域なリクエスト信号ＲＳと、狭帯域なリクエスト信号ＲＳとの識別が出来ない場合でも、異なる位相ベクトルを採用することにより識別することが出来ることを示したが、同期型と非同期型に着目して、リクエスト信号ＲＳが同期したタイミングで検出されているか否かを判断して識別しても良い。
【０１０８】
なお、上述した、実施の形態１及び実施の形態２では、同期信号ＳＳは所定期間を繰り返し出力するものであれば、同期信号ＳＳをどのように生成してもよい。例えば、電力線２の商用交流電圧（あるいは電流）を用いて、同期信号ＳＳを生成していもよい。この場合、商用交流電圧の例えばゼロクロスを検出し、検出したゼロクロスの時点を基準として、同期信号ＳＳ（例えば矩形波からなるパルス波形）を生成する。商用交流電圧が、例えば１００Ｖ、６０Ｈｚの場合、６０Ｈｚを基準とした同期信号ＳＳが生成されることになる。この場合、図３または図１１に示すモデム１０には、電力線２に（直接的にあるいは間接的に）接続され、コンパレータなどで構成されたゼロクロス回路を設ければよい。
【０１０９】
なお、上述した、実施の形態１及び実施の形態２では、通信方式「Ｂ」のモデム１０Ｂ１が同期信号ＳＳを出力する場合について説明したが、１つあるいは複数のモデム１０が同期信号ＳＳを出力するのであれば、他の通信方式「Ａ」、「Ｃ」のモデム１０が同期信号ＳＳを出力するようにしてもよい。同期信号ＳＳを出力するモデム１０の設定は固定・可変、更に可変設定の場合は、手動、自動いずれでもよい。
【０１１０】
例えば、固定設定の場合、特定の通信方式のモデム１０が同期信号ＳＳを出力するようにデフォルト設定させてよい。また、手動の可変設定の場合は、モデム１０に、ユーザが同期信号ＳＳの出力可否を操作自在なインターフェース（例えばスイッチ）を設けてもよい。一方、自動の可変設定の場合、モデム１０は、少なくとも１つの制御期間Ｔｃの間で同期信号ＳＳ（あるいはリクエスト信号）のサーチ（Ｌｉｓｔｅｎ）する。同期信号ＳＳを検出した場合、自分のモデム１０は同期信号ＳＳの出力処理を実行させない。一方、同期信号ＳＳを検出しない場合、同期信号ＳＳの出力処理を実行する。こうすることで、電力線２で既に電力線通信が行っているモデム１０の同期信号が優先され、そのモデム１０が電力線２からはずされた場合でも、他のいずれかのモデム１０が同期信号ＳＳを自動的に出力する。
【０１１１】
なお、上述した、実施の形態１及び実施の形態２では、同期信号ＳＳとリクエスト信号ＲＳとの位相ベクトルが異なるが、リクエスト信号ＲＳの位相ベクトルは全て同じとした場合について説明したが、各通信方式毎にリクエスト信号ＲＳの位相ベクトルが異なるようにしてもよい。例えば、送信終了の合図を制御信号（終了信号）として送信したい場合に、その終了信号に対して新たな異なる位相ベクトルを使用すればよい、こうすることで、より柔軟なモデム１０の共存環境を構築することが出来る。即ち、各モデム１０は、リクエスト信号ＲＳをランダムに（つまりタイムスロットに関係なく）出力しても、互いを識別出来るので、リクエスト信号ＲＳを出力するのに要する時間を（つまり制御期間Ｔｃより）短縮することが出来、リクエスト信号ＲＳに関する通信効率を向上させることが出来る。
【０１１２】
（実施の形態３）
実施の形態３について、図１５ないし図１７を参照しながら以下に説明する。
【０１１３】
実施の形態３に係る通信システム１００は、実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。実施の形態３に係る通信装置は、図２に示すように、実施の形態１と同じモデム１０であるので、その説明を省略する。
【０１１４】
図１５は、実施の形態３のモデム１０を構成するハードウェアの一例を示すブロック図である。図１５に示す回路構成では、図３で説明したモデム１０にゼロクロス回路６３が設けられている。図１５に示す回路構成は、ゼロクロス回路６３、及びサブＩＣ４２内のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄ（後述）以外は、図３の回路構成と同一なので、共通の要素は同一な符号を付して、その説明を省略する。
【０１１５】
ゼロクロス回路６３は、ブリッジ接続ダイオード６３ａ、抵抗６３ｂ、６３ｃ、直流電源６３ｅ、及びコンパレータ６３ｄで構成される。ブリッジ接続ダイオード６３ａは、抵抗６３ｂに接続され、接続された抵抗６３ｂと他の抵抗６３ｃが直列接続される。これら２つの抵抗６３ｂ、６３ｃは、コンパレータ６３ｄが有する一方の入力端子に対して並列接続される。コンパレータ６３ｄが有する他方の入力端子には、直流電源６３ｅのプラス側が接続される。コンパレータ６３ｄが有する出力端子には、サブＩＣ４２のＰＬＣ・ＭＡＣブロック４２Ｃが接続される。
【０１１６】
図１６は、サブＩＣ４２内のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの機能ブロック図である。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、時間−周波数変換としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を行う。即ち、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、図４で説明したウェーブレット変換器４０１及び逆ウェーブレット変換器４１０の代わりに、ＦＦＴ変換器４１１と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換器４２０とを有している。図１６に示す機能ブロックは、図４と共通の要素は同一な符号を付して、その説明を省略する。なお、時間−周波数変換は、必ずしもＦＦＴ変換である必要はなく、実施の形態１または２で説明したウェーブレット変換を用いてもよい。
【０１１７】
次に、実施の形態３におけるモデム１０の具体的な動作例について、図１５ないし図１７を用いて説明する。図１７は、実施の形態３における、複数のモデム１０の動作例を示すタイムチャートである。図１７の動作は、商用交流電圧ＡＣに基づいて同期を取る点と、リクエスト信号ＲＳが互いに位相ベクトルが異なる点とのみが、図１４の動作と異なる。図１７では、図１４と共通する動作には同一の符号を付し、図１４と同一の動作はその説明を省略する。なお、図１７に示す商用交流電圧ＡＣは、発明の理解を容易にするために、縦軸として「電圧」を示している。以下の説明において、タイムチャートで商用交流電圧ＡＣを示す場合は、図１７と同様に商用交流電圧ＡＣを示す。また、図１７では、商用交流電圧ＡＣの周波数として６０Ｈｚを示したが、特に６０Ｈｚである必要はなく、たとえば５０Ｈｚであってもよい。
【０１１８】
ここでは、各モデム１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２、・・・は、リクエスト信号ＲＳに使用する周波数帯域に応じて異なる位相ベクトルが設定されている。通信方式「Ａ」、「Ｂ」では、周波数帯域２−１０ＭＨｚのフル帯域（２−３０ＭＨｚ）を使用するものとする。通信方式「Ｃ」では、周波数帯域（２−３０ＭＨｚ）内のうち２−１６ＭＨｚを使用するものとする。なお、リクエスト信号ＲＳに使用する周波数帯域は任意である。
【０１１９】
また、各モデム１０は、ゼロクロス回路６３で商用交流電圧ＡＣのゼロクロス（電圧が０ＶＡＣである）を基準にリクエスト信号ＲＳの送信及びデータ通信を行うように設定されている。ここでは、商用交流電圧ＡＣのゼロクロスから２ＡＣサイクルを１周期とされ、ゼロクロスから通信方式「Ａ」、通信方式「Ｂ」、通信方式「Ｃ」、・・・の順に、リクエスト信号ＲＳを出力するタイムスロットが設定されている。
【０１２０】
時点ｔ４２で、モデム１０Ａ１のゼロクロス回路６３は、商用交流電圧ＡＣのゼロクロスＺＣを検出する。ゼロクロスＺＣを検出すると、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、メモリ３３から位相ベクトルに関する情報を読み出す。位相ベクトルに関する情報は、位相ベクトルＰＶ１を示しており、具体的には、各サブキャリアに対する０及びπの２値からなる回転量の係数、あるいは、これら係数と巡回シフトさせるための位相シフト値などである。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０８は、位相ベクトルに関する情報に基づいて、マルチキャリア信号を構成する各サブキャリアの位相を、位相ベクトルＰＶ１で回転させる。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＩＦＦＴ変換器４２０は、位相が回転されたマルチキャリア信号についてＩＦＦＴ変換を行い、リクエスト信号ＲＳを生成する。ＩＦＦＴ変換器４２０は、生成したリクエスト信号ＲＳを、ＡＦＥ・ＩＣ４３、バンドパスフィルタ４５、ドライバＩＣ４６、カプラ２７、電源コネクタ１２、プラグ３を介して、電力線２に出力する。
【０１２１】
モデム１０Ｂ１は、時点ｔ４２でモデム１０Ａ１と同様に、ゼロクロス回路６３でゼロクロスＺＣを検出する。ゼロクロスＺＣを検出すると、モデム１０Ｂ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、メモリ３３から位相ベクトルに関する情報を読み出す。通信方式「Ａ」と通信方式「Ｂ」とはリクエスト信号ＲＳに使用する周波数帯域が同一なので、読み出した位相ベクトルに関する情報は、モデム１０Ａ１が読み出した位相ベクトルと同じ、位相ベクトルＰＶ１を示している。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０８は、読み出した位相ベクトルに関する情報に基づいて、モデム１０Ａ１と同様に、マルチキャリア信号を構成する各サブキャリアの位相を位相ベクトルＰＶ１で回転させる。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＩＦＦＴ変換器４２０は、位相が回転されたマルチキャリア信号についてＩＦＦＴ変換を行い、リクエスト信号ＲＳを生成する。時点ｔ４３で、ＩＦＦＴ変換器４２０は、生成したリクエスト信号ＲＳを、検出したゼロクロスに基づき通信方式「Ｂ」に設定されているタイムスロットにおいて、電力線２に出力する。
【０１２２】
モデム１０Ｃ１は、時点ｔ４２でモデム１０Ａ１と同様に、ゼロクロス回路６３でゼロクロスＺＣを検出する。ゼロクロスをＺＣ検出すると、モデム１０Ｃ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、通信方式「Ｃ」はリクエスト信号ＲＳに使用する周波数帯域が通信方式「Ａ」、「Ｂ」と異なるので、位相ベクトルＰＶ１と異なる位相ベクトルＰＶ２を示す位相ベクトルに関する情報をメモリ３３から読み出す。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０８は、読み出した位相ベクトルに関する情報に基づいて、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１と異なり、マルチキャリア信号を構成する各サブキャリアの位相を位相ベクトルＰＶ２で回転させる。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＩＦＦＴ変換器４２０は、位相が回転されたマルチキャリア信号についてＩＦＦＴ変換を行い、リクエスト信号ＲＳを生成する。時点ｔ４４で、ＩＦＦＴ変換器４２０は、生成したリクエスト信号ＲＳを、検出したゼロクロスに基づき通信方式「Ｃ」に設定されているタイムスロットにおいて、電力線２に出力する。
【０１２３】
次いで、モデム１０のリクエスト信号ＲＳの検出処理について、図１６及び図１８に沿って説明する。図１８は、リクエスト信号ＲＳの検出処理を示すフローチャートである。モデム１０のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＦＦＴ変換器４１１は、受信信号をＦＦＴ変換する（ステップＳ１１）。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、位相ベクトルＰＶ１に関する情報をメモリ３３から読み出す。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０２は、位相ベクトルＰＶ１に関する情報を参照し、位相ベクトルＰＶ１をＦＦＴ変換された受信信号に乗算して、各サブキャリアの位相を回転させる（ステップＳ１２）。
【０１２４】
ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、位相が回転されたサブキャリアの象限判定を行う（ステップＳ１３）。以下、具体的に説明する。サブキャリア数を例えば５１２本とする。また、送信側及び送信側の位相ベクトルを、サブキャリア番号１、２、３、４、・・・、５１２に対してそれぞれ、例えば（π、０、π、π、・・・、０）の回転量を示す複数の係数であるとする。
【０１２５】
リクエスト信号ＲＳには、プリアンブルなどの既知情報として、サブキャリア番号１、２、３、４、・・・、５１２に対応して既知の送信データが含まれている。既知の送信データは、任意であるが、ここでは全てが「１」とする。なお、この「１」は複素座標面上の（１、０）を意味する。従って、既知情報は、サブキャリア番号１、２、３、４、・・・、５１２に対応して１、１、１、１、・・・、１で構成される。送信側の位相回転器４０８は、既知情報１、１、１、１、・・・、１を、位相ベクトル（π、０、π、π、・・・、０）で乗算し、−１、１、−１、−１、・・・、１それぞれを送信データとする、リクエスト信号ＲＳを電力線２に出力する。
【０１２６】
受信側の位相回転器４０２は、送信されてきたリクエスト信号ＲＳの各サブキャリアに載せられた送信データ−１、１、−１、−１、・・・、１それぞれに、係数（π、０、π、π、・・・、０）を乗算する。その結果、送信データ１、１、１、１、・・・、１で構成された既知情報が復元される。制御部４０５は、位相が回転されたサブキャリアが示す送信データが、プリアンブルなどの既知情報か否かを判定する。ここでは、制御部４０５は、送信データを積算し、所定の閾値Ｔｈ１と比較する。例えば、閾値Ｔｈ１が「２５８」とすると、送信データに誤りがないと仮定した場合に、積算値ＳＵＭは「５１２（＝１＋１＋１＋１＋・・・＋１）」となるので、制御部４０５は、積算値ＳＵＭは閾値Ｔｈ１を越えたと判定する（ステップＳ１３のＹｅｓ）。  こうして制御部４０５は、積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ１を越えたと判定すると、位相ベクトルＰＶ１でキャリアが検出されたと判定し（ステップＳ１４）、処理を終了する。すなわち、受信信号は位相ベクトルがＰＶ１であるマルチキャリア信号である。一方、積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ１を越えない場合、制御部４０５は、積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ１を越えていないと判定する（ステップＳ１３のＮｏ）。
【０１２７】
積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ１を越えていないと判定すると、制御部４０５は、位相ベクトルＰＶ２に関する情報をメモリ３３から読み出す。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０２は、位相ベクトルＰＶ２をＦＦＴ変換された受信信号に乗算して、各サブキャリアの位相を回転させる（ステップＳ１５）。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、ステップ１３と同様に、位相が回転されたサブキャリアの象限判定を行う（ステップＳ１６）。制御部４０５は、積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ２を越えたと判定すると（ステップＳ１６のＹｅｓ）、位相ベクトルＰＶ２でキャリアが検出されたと判定し（ステップＳ１８）、処理を終了する。すなわち、受信信号は位相ベクトルがＰＶ２であるマルチキャリア信号である。
【０１２８】
一方、制御部４０５は、積算値ＳＵＭが閾値Ｔｈ２を越えていないと判定すると（ステップＳ１６のＮｏ）、受信信号は位相ベクトルがＰＶ１、ＰＶ２いずれでもない信号（位相ベクトルがＰＶ１、ＰＶ２以外のマルチキャリア信号あるいはノイズ）と判断し（ステップＳ１７）、位相ベクトルＰＶ１、ＰＶ２でキャリアが検出されないと判定し（ステップＳ１８）、処理を終了する。なお、図１８に示す、ステップＳ１２、Ｓ１３と、ステップＳ１５、Ｓ１６とを入れ替えることも可能である。また、位相ベクトルはＰＶ１、ＰＶ２の２種類に限らず、３種類以上にすることも可能である。
【０１２９】
ここで、例えば、電力線の伝送路状態が劣化し、例えば１６−３０ＭＨｚの利得が低下したとする。この場合、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１が出力したリクエスト信号ＲＳにおいて、１６ＭＨｚ以上のサブキャリアのＳ／Ｎが劣化するので、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１が出力したリクエスト信号ＲＳと、モデム１０Ｃ１が出力したリクエスト信号ＲＳとを識別することが困難となる。しかしながら、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１と、モデム１０Ｃ１とでは、位相ベクトルが異なるように設定されているので、各モデム１０が、上述したリクエスト信号ＲＳの検出処理を行うことで、リクエスト信号ＲＳを良好に識別することが出来る。
【０１３０】
以上のように、実施の形態３に係る本発明では、リクエスト信号ＲＳにおいて使用する周波数帯域に応じて異なる位相ベクトルを用いるので、たとえ電力線の伝送路状態が劣化しても、劣化した電力線の伝送路状態に関係なく、識別することが出来る。
【０１３１】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る通信システム１００は、実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。実施の形態４に係る通信装置は、図２に示すように、実施の形態１と同じモデム１０であるので、その説明を省略する。実施の形態４に係るモデム１０の回路構成は、図１５及び図１６に示した回路構成と同様であるので、その説明を省略する。
【０１３２】
次に、実施の形態４におけるモデム１０の具体的な動作例について、図１９及び図２０を参照しながら以下に説明する。図１９は、実施の形態４におけるリクエスト信号に対応したタイムスロットを示す図、図２０は、実施の形態４における、リクエスト信号ＲＳの検出処理を示すフローチャートである。図１９は、図１７の制御期間Ｔｃの期間を拡大したものである。実施の形態４では、実施の形態３と異なり、タイムスロットＴ１１、Ｔ１２、…、Ｔ１７毎に位相ベクトルを異なるように設定している。なお、位相ベクトルを、タイムスロット毎に異なるように設定するとともに、使用する周波数帯域に応じて異なるように設定することも可能である。なお、タイムスロット数は２以上で任意である。
【０１３３】
以下詳細に説明する。ここで、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１が接続されているコンセント５に、それぞれ電気機器（図示せず）が接続されているとする。また、電気機器の影響（例えばインピーダンス変動）により、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１のコンセント５での商用交流電圧ＡＣ２が、他のモデム１０Ｃ１、・・・が接続されているコンセント５の商用交流電圧ＡＣ１に時間的にずれが生じたものとする。図１９（ａ）は、他のモデム１０Ｃ１、・・・が接続されているコンセントの商用交流電圧ＡＣ１の波形、図１９（ｂ）は、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１が接続されているコンセントの商用交流電圧ＡＣ２の波形を示している。商用交流電圧ＡＣ２は、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、商用交流電圧ＡＣ１に比べて時間ＴＤだけ遅れている。
【０１３４】
この場合に、モデム１０Ａ１では、リクエスト信号ＲＳａを出力する際に、ゼロクロス回路６３が、商用交流電圧ＡＣ２のゼロクロスＺＣを検出する。商用交流電圧ＡＣ２は、商用交流電圧ＡＣ１に比べて時間ＴＤだけ遅れているので、時点ｔ４２から時間ＴＤだけ遅れた時点ｔ４２１で、リクエスト信号ＲＳａを出力する。
【０１３５】
モデム１０Ｂ１では、リクエスト信号ＲＳｂを出力する際に、時点ｔ４２１で、ゼロクロス回路６３が、モデム１０Ａ１と同様に、商用交流電圧ＡＣ２のゼロクロスＺＣを検出する。ゼロクロスＺＣを検出すると、モデム１０Ｂ１は、時点ｔ４３ら時間ＴＤだけ遅れた時点ｔ４３１で、リクエスト信号ＲＳｂを出力する。
【０１３６】
この際、モデム１０Ｃ１は、図２０に示すリクエスト信号ＲＳの検出処理を実行しており、上記リクエスト信号ＲＳａ、ＲＳｂを検出する。ここで、タイムスロットＴ１２におけるキャリア検出処理について、図２０を用いて説明する。
【０１３７】
モデム１０Ｃ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＦＦＴ変換器４１１は、受信信号をＦＦＴ変換する（ステップＳ２１）。次に、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、タイムスロットＴ１２に対応するスロット情報として、位相ベクトルに関する情報をメモリ３３から読み出す。メモリ３３には、タイムスロットＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、・・・に対応して、それぞれ異なる位相ベクトルに関する情報が格納されている。ここでは、位相ベクトルが、通信方式「Ａ」にＰＶ１、通信方式「Ｂ」にＰＶ２が設定されており、メモリ３３には、タイムスロットＴ１１、Ｔ１２にそれぞれ対応して、位相ベクトルＰＶ１、ＰＶ２に関する情報が格納されているものとする。
【０１３８】
ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、ゼロクロス回路６３で現在のスロット情報を出力する（ステップＳ２２）。具体的に説明すると、モデム１０Ｃ１は、ゼロクロス回路６３で、商用交流電圧ＡＣ１により、ゼロクロスＺＣが時点ｔ４２であると認識している。各モデム１０は、カウンタ（不図示）を有するとともに、タイムスロットの時間幅を示すデータを予め記憶している。従って、各モデム１０は、カウンタにより計測されるゼロクロスＺＣから経過時間と、タイムスロットの時間幅とにより、現在のタイムスロットが、ゼロクロスＺＣから何番目のタイムスロットであるかを特定することが出来る。
【０１３９】
例えば、時点ｔ４３では、モデム１０Ｃ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、ゼロクロスＺＣからの経過時間が１つあたりにタイムスロットの時間幅であることを認識し、現在のタイムスロットを「Ｔ１２」と判断する。その結果、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、タイムスロットＴ１２に対応する位相ベクトルＰＶ２に関する情報を、メモリ３３から読み出すことになる。
【０１４０】
従って、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０２は、ＦＦＴ変換された受信信号に位相ベクトルＰＶ２を乗算して、各サブキャリアの位相を回転させる（ステップＳ２３）。ＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０５は、図１８に示したステップＳ１３、Ｓ１５と同様に、位相が回転されたサブキャリアの象限判定を行う（ステップＳ２４）。なお、ステップＳ２５、Ｓ２６は、それぞれ図１８のステップＳ１４（又はＳ１７）、Ｓ１８と同一の処理であるので説明は省略する。
【０１４１】
タイムスロットＴ１２では、図１９（ａ）に示すように、２つのリクエスト信号ＲＳａ、ＲＳｂの位相ベクトルが出力されているが、モデム１０Ｃ１は、上述したように、位相ベクトルＰＶ２でサブキャリアの位相を回転させるので、リクエスト信号ＲＳｂのみを検出する。
【０１４２】
以上のように、実施の形態４に係る本発明では、各モデム１０は、タイムスロットに応じた位相ベクトルで、そのタイムスロットに出力されたリクエスト信号ＲＳのサブキャリアの位相を回転させるので、たとえ商用交流電圧ＡＣ同士でタイミングのずれが発生したとしても、それぞれのタイムスロットから、対応したリクエスト信号ＲＳを確実に検出することが出来る。
【０１４３】
なお、上述した実施の形態４では、タイムスロットＴ１１、Ｔ１２、…、Ｔ１７毎に位相ベクトルを異なるように設定した場合について説明したが、必ずしも、全てのタイムスロット毎に位相ベクトルを異なるように設定する必要はない。少なくとも隣り合うタイムスロット（例えばＴ１１、Ｔ１２）同士で異なる回転量を示す位相ベクトル（例えばＰＶ１、ＰＶ２）を設定すれば、これら位相ベクトルを確実に識別することが可能である。
【０１４４】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る通信システム１００は、実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。実施の形態５に係る通信装置は、図２に示すように、実施の形態１と同じモデム１０であるので、その説明を省略する。実施の形態５に係るモデム１０の回路構成は、図１５及び図１６に示した回路構成と同様であるので、その説明を省略する。
【０１４５】
次に、実施の形態５におけるモデム１０の具体的な動作例について、図２１及び図２２を参照しながら以下に説明する。図２１は、実施の形態５における、複数のモデム１０の動作例を示すタイムチャート、図２２は、実施の形態５における位相ベクトルの変更処理を示すフローチャートである。なお、リクエスト信号ＲＳの検出処理は、実施の形態４で図２０を用いて説明した処理と同様である。
【０１４６】
ここでは、モデム１０Ａ１の位相ベクトルの変更処理について説明する。モデム１０Ａ１は、制御期間Ｔｃにおいて、リクエスト信号ＲＳをサーチする（ステップＳ３１）。例えば、図２１が示す時点ｔ８１で、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５（図１６参照）が、ゼロクロス回路６３（図１５参照）で、ゼロクロスＺＣを検出したとする。制御部４０５は、時点ｔ８１からｔ８２まで、リクエスト信号ＲＳが出力しているか否かを判定する。キャリア検出方法は、図１８と同様であるので、説明は省略する。
【０１４７】
なお、実施の形態５では、制御期間Ｔｃの各タイムスロットは、「Ｃ」、「Ａ」、「Ｂ」、・・・の通信方式の順番で割り当てられているものとする。また、データ期間Ｔｄは、通信方式「Ａ」、「Ｂ」、…でデータ通信が行われる場合、通信方式「Ａ」、「Ｂ」、…で時間分割される。さらに、通信方式「Ａ」、「Ｂ」、…とともに通信方式「Ｃ」でデータ通信が行われる場合は、データ期間Ｔｄでは、通信方式「Ａ」、「Ｂ」、…に１６〜３０ＭＨｚを、通信方式「Ｃ」に２〜１６ＭＨｚを割り当て、電力線通信の使用周波数帯域は周波数分割される。これらタイムスロットの割り当て、及びどのリクエスト信号ＲＳが出力されたらどの多元接続方式を採用するかの情報は、各モデム１０のメモリ３３が記憶しているものとする。
【０１４８】
モデム１０Ａ１は、使用したいチャネルに空きがあるか否かを判定する（ステップＳ３２）。「チャネル」は時間及び周波数帯域の少なくとも一方であればよいが、ここでは周波数帯域であるとする。モデム１０Ａ１が、２〜３０ＭＨｚの周波数帯域が使用したい場合に、時点ｔ８１からｔ８２まで、リクエスト信号ＲＳが出力されていないと、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、次のデータ期間Ｔｄ（時点ｔ８４からｔ８６）は、通信方式「Ｃ」がデータ通信を行わないので、使用したいチャネルに空きがあると判定し（ステップＳ３２のＹｅｓ）、処理を終了する。
【０１４９】
従って、時点ｔ８４で、位相ベクトルの変更処理を行うことなく、モデム１０Ａ１は、２〜３０ＭＨｚの周波数帯域を用いてデータ通信を行う。この場合、時点ｔ８３でモデム１０Ｂ１がリクエスト信号ＲＳを出力するので、モデム１０Ａ１は、モデム１０Ｂ１がリクエスト信号ＲＳを検出し、データ期間Ｔｄでは、モデム１０Ａ１、モデム１０Ｂ１が交互のデータ通信を行う。
【０１５０】
なお、図２１では、制御期間Ｔｃとデータ期間Ｔｄとの時間幅は、商用交流電圧ＡＣの２周期であるが、商用交流電圧ＡＣの１／６周期以上であれば任意である。特に、単相であれば半周期、３相であれば１／６周期以上が好ましい。コンセントの一対の差込口に対して、一対のプラグ端子の差し込む向きが反転することで、商用交流電圧ＡＣの波形が反転した場合であっても、商用交流電圧ＡＣの立ち上がりまたは立ち下がりの識別する必要がなくなるからである。
【０１５１】
また、データ通信のデータ分割は、分割する時間幅が等分にする必要はなく、例えば一方を長くすることも可能である。また、図２１では、１つのデータ期間Ｔｄでデータ通信する回数を、通信方式１つあたりに３回としているが、この回数も任意である。
【０１５２】
時点ｔ８６で、モデム１０Ａ１が、図２２に示す処理を開始し、再び、リクエスト信号ＲＳをサーチするとともに（ステップＳ３１）、使用したいチャネル（周波数帯域）に空きがある否かを判定する（ステップＳ３２）。モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、時点ｔ８６からｔ８７まで、リクエスト信号ＲＳが出力しているか否かを判定する。図２１に示すように、モデム１０Ｃ１は、リクエスト信号ＲＳを出力しているので、制御部４０５は、次のデータ期間Ｔｄ（時点ｔ８４からｔ８６）は、通信方式「Ｃ」がデータ通信を行うため、使用したいチャネルに空きがないと判定する（ステップＳ３２のＮｏ）。
【０１５３】
モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、チャネル（周波数帯域）に対応した位相ベクトルを変更する（ステップＳ３２）。ここでは、メモリ３３には、２−３０ＭＨｚの周波数帯域に対応して、位相ベクトルＰＶ１に関する情報、１６−３０ＭＨｚの周波数帯域に対応して、位相ベクトルＰＶ２に関する情報が格納されているとする。また、モデム１０Ａ１は、時点ｔ８１からｔ８７の位相ベクトルとして、位相ベクトルＰＶ１が設定されているものとする。
【０１５４】
次のデータ期間Ｔｃ（時点ｔ８９からｔ９０）では、通信方式「Ｃ」がデータ通信を行うため（つまり２−１６ＭＨｚの周波数帯域が使用できないため）、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの制御部４０５は、１６−３０ＭＨｚの周波数帯域に対応する位相ベクトルに関する情報を、メモリ３３から読み出す。即ち、制御部４０５は、位相ベクトルＰＶ２に関する情報を、メモリ３３から読み出し、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄの位相回転器４０８は、位相ベクトルを「ＰＶ２」に変更する（ステップＳ３２）。位相ベクトルの変更処理は、実施の形態４で詳細に説明したので、その説明を省略する。
【０１５５】
位相ベクトルを変更すると、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２ＤのＩＦＦＴ変換器４２０は、位相ベクトルがＰＶ２で回転されたサブキャリアをＩＦＦＴ変換し、送信信号を生成する。また、モデム１０Ａ１のＰＬＣ・ＰＨＹブロック４２Ｄは、バンドパスフィルタ４５を制御して、送信信号について２−１６ＭＨｚの周波数帯域を遮断する。１６−３０ＭＨｚの周波数帯域の送信信号は、リクエスト信号ＲＳとして、ドライバＩＣ４６、カプラ２７、電源コネクタ１２、及びプラグ３を介して、電力線２に出力される。モデム１０Ａ１は、時点ｔ８７からｔ８８のタイムスロットに、リクエスト信号ＲＳを出力し（ステップＳ３３）、処理を終了する。なお、モデム１０Ｂ１も、同様の処理を行うが、説明を省略する。こうして、時点ｔ８９からのデータ期間Ｔでは、モデム１０Ｃ１は２−１６ＭＨｚの周波数帯域で、モデム１０Ａ１、１０Ｂ１は１６−３０ＭＨｚの周波数帯域でデータ通信を行う。
【０１５６】
モデム１０Ａ１は、リクエスト信号ＲＳの周波数帯域に応じて、位相ベクトルを変更するので、たとえ伝送路状態が劣化しても、他のモデム１０Ｂ１、Ｃ１、・・・は、リクエスト信号ＲＳがどの周波数帯域を使用しているか容易に識別することが出来る。どのモデム１０が、リクエスト信号ＲＳを識別する場合でも、同様の効果を得ることが出来る。
【０１５７】
以上のように、実施の形態５では、リクエスト信号ＲＳの周波数帯域に応じて、位相ベクトルを変更するので、伝送路状態の変動に関係なく、リクエスト信号ＲＳに使用される周波数帯域を良好に特定することが出来る。その結果、たとえ伝送路状態が劣化しても、位相ベクトルを良好に識別することが出来る。
【０１５８】
なお、上述した実施の形態３ないし５では、ゼロクロスを基準としたタイミングを用いて、リクエスト信号ＲＳを出力する場合について説明したが、必ずしもゼロクロスを基準する必要はない。例えば、商用交流電圧ＡＣが所定の電圧値（例えば１０Ｖ）に達する時点を検出し、検出した時点を基準としたタンミングを用いるものであれば、基準とする時点は任意である。
【０１５９】
なお、上述した、実施の形態１及び実施の形態５では、制御信号の伝送及びデータ通信を行う伝送路の一例として、電力線について説明したが、必ずしも電力線を介して行う必要はない。例えば、伝送路として有線・無線いずれを用いてもよい。例えば、有線の伝送路では、ＬＡＮケーブル、同軸ケーブル、電話線、スピーカ線など、各種のケーブルを利用することが出来る。
【０１６０】
なお、上述した実施の形態１ないし５では、位相ベクトルを変更させることを、「サブキャリアの位相を回転させる」ことと称したが、複素座標面の信号点を回転させることと同義である。なお、本明細書で定義される「位相ベクトル」とは、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア信号を構成する各サブキャリアの信号点を、複素座標面上で回転させる回転量を示す値の集合であって、マルチキャリア信号の時間波形を平準化させる（時間軸上のピークを抑制する）値の組み合わせをいう。位相ベクトルは、予め決められた値の組み合わせである固定値と、所定の条件に応じて値を変化した組み合わせである可変値とがある。所定の条件は、後述する巡回シフトやランダム値がある。また、位相ベクトルは、他の呼称として「ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｈａｓｅ」と呼ばれる。その場合、固定値は「ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｈａｓｅ」、可変値は「ｒａｎｄｏｍ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｈａｓｅ」と呼ばれる。また、上述したリクエスト信号ＲＳは、ＣＤＦＣ（Ｃｏｍｍｏｎｌｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）信号とも呼ばれる。
【０１６１】
なお、上述した実施の形態１ないし５では、それぞれの実施の形態について別々に説明したが、これらの実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明の通信装置及び通信方法は、通信方式の異なる複数種類の通信装置が共通の伝送路に接続された場合であっても、信号の衝突を発生することなく通信可能な効果を有し、例えばアパートやマンションのような集合住宅などにおける電力線通信などに特に有用である。
【符号の説明】
【０１６３】
２    電力線
１０    電力線通信装置（モデム）
２２    多元接続方式設定部、データ通信部（メインＩＣ）
４２    位相回転部、マルチキャリア信号出力部、位相ベクトル変更部、第２のマルチキャリア信号出力部、周波数帯域設定部、集積回路（サブＩＣ）
６３    時点検出部（ゼロクロス回路）
４０５    位相ベクトル変更部（制御部）
４０８    位相回転部（位相回転器）
４１０    第１のマルチキャリア信号出力部、第２のマルチキャリア信号出力部（逆ウェーブレット変換器）
４２０    第１のマルチキャリア信号出力部、第２のマルチキャリア信号出力部（ＩＦＦＴ変換器）
ＡＣ    交流電圧（商用交流電圧）
ＰＶ１    第１の位相ベクトル（位相ベクトル）
ＰＶ２    第２の位相ベクトル（位相ベクトル）
ＲＳ    第１のマルチキャリア信号、第２のマルチキャリア信号（リクエスト信号）
ＳＳ    第１のマルチキャリア信号（同期信号）
Ｔ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔ１７  タイムスロット
ＺＣ    時点（ゼロクロス）
【図１】
2010288287.tif 000003
【図２】
2010288287.tif 000004
【図３】
2010288287.tif 000005
【図４】
2010288287.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２２】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010288287.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２１】
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