(57)【要約】【課題】高品質の通信が維持される電力線通信装置を提供する。【解決手段】電力線通信装置のＣＰＵが実行するステップは、電力線通信装置の動作状態を、停止状態から待機状態に切り換えるステップ（Ｓ７１０）と、優先度と必要なキャリア数とを受信したか否かを判定するステップ（Ｓ７２０）と、他の電力線通信装置から受信した優先度および必要なキャリア数をＲＡＭに登録するステップ（Ｓ７３０）と、予め設定された一定時間が経過したか否かを判定するステップ（Ｓ７４０）と、通信の優先度を各通信信号から取得し、また、各通信に必要なキャリア数を算出するステップ（Ｓ７５０）と、各通信に必要な帯域を算出するステップ（Ｓ７６０）と、他の電力線通信装置に、通信ごとに使用できる帯域をそれぞれ通知するステップ（Ｓ７７０）とを含む。【選択図】図７
2010063012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線通信装置であって、
通信回線に接続されて、複数の帯域を用いて他の電力線通信装置と通信するように構成された通信手段と、
前記通信回線における信号の伝送状態を検知するように構成された検知手段と、
前記検知手段により検知された伝送状態に基づいて、前記信号に専用の帯域を割り当てるように構成された通信制御手段とを備える、電力線通信装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記通信回線において伝送される信号のデータ量または種類を検知するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記データ量または種類に応じて、前記信号に専用の帯域を割り当てるように構成されている、請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項３】
前記通信手段は、前記複数の帯域のうちの１つの帯域を用いて、前記他の電力線通信装置との通信に使用される帯域の割り当てのための制御情報を、前記他の電力線通信装置との間で通信するように構成されており、
前記検知手段は、前記他の電力線通信装置が使用する帯域の情報を含む信号を取得するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記他の電力線通信装置による通信以外の通信に使用される帯域を、前記情報に基づいて変更するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の電力線通信装置。
【請求項４】
前記電力線通信装置と前記他の電力線通信装置との通信ネットワークを管理するように構成されたネットワーク管理手段をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記他の電力線通信装置との通信のために使用される帯域の数または通信の優先度を受信するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記帯域の数または通信の優先度に応じて、前記他の電力線通信装置との通信に専用の帯域を割り当てるように構成されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項６】
前記通信手段は、前記電力線通信装置と前記他の電力線通信装置との間の通信に必要な帯域の数を、予め定められた帯域を用いて前記他の電力線通信装置から受信するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記必要な帯域の数に基づいて、前記予め定められた帯域と異なる帯域を、前記他の電力線通信装置との通信に割り当てるように構成されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項７】
前記通信回線における各帯域についての予め規定されたエラー情報または転送レートを格納するように構成された記憶手段をさらに備え、
前記通信制御手段は、前記記憶手段に格納されているエラー情報または転送レートに基づいて、前記電力線通信装置と前記他の電力線通信装置との間の通信に必要な帯域の数を決定するように構成されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記他の電力線通信装置から受信した信号に基づいて、予め規定された優先度よりも高い優先度を有する通信が発生したか否かを判定するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記高い優先度を有する通信が発生したことに基づいて、前記高い優先度を有する通信に対して、帯域を優先的に割り当てるように構成されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項９】
前記通信制御手段は、前記高い優先度を有する通信におけるデータの転送量を決定し、決定された前記転送量に応じて帯域を割り当てるように構成されている、請求項８に記載の電力線通信装置。
【請求項１０】
前記通信手段は、前記通信回線における通信の優先度と前記データの転送量とを、予め定められた時間ごとに、前記他の電力線通信装置から受信するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記予め定められた時間ごとに前記他の電力線通信装置による通信のための帯域を確保するように構成されている、請求項８に記載の電力線通信装置。
【請求項１１】
前記通信手段は、予め定められた時間ごとに、前記他の電力線通信装置に、前記通信回線における通信を許可する送信権を送信するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記送信権の受信に応答して前記他の電力線通信装置によって送信される優先度またはデータの転送量に基づいて、前記他の電力線通信装置による通信のための帯域を割り当てるように構成されている、請求項１から１０のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項１２】
前記検知手段は、前記通信回線を用いた通信に必要な帯域数として前記他の電力線通信装置から送られた帯域数が、前記他の電力線通信装置に割り当てられている帯域数を上回るか否かを判定するように構成されており、
前記通信制御手段は、前記通信回線を用いた通信に必要な帯域数として前記他の電力線通信装置から送られた帯域数が、前記他の電力線通信装置に割り当てられている帯域数を上回る場合に、前記通信回線における各通信の優先度に応じて、各前記通信に帯域を再割り当てするように構成されている、請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項１３】
前記通信制御手段は、優先度が低い通信に割り当てられた帯域を開放し、当該帯域を優先度が高い通信に割り当てるように構成されている、請求項１２に記載の電力線通信装置。
【請求項１４】
前記通信回線における各帯域のノイズ情報として予め準備されたノイズ情報を格納するように構成された記憶手段と、
前記ノイズ情報に基づいて通信に必要なキャリア数を決定するように構成された決定手段とをさらに備え、
前記通信制御手段は、前記決定手段によって決定されたキャリア数に基づいて帯域を前記通信に割り当てるように構成されている、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項１５】
前記通信回線における各帯域のノイズ情報を格納するように構成された記憶手段をさらに備え、
前記検知手段は、前記他の電力線通信装置から受信した信号に基づいて、前記他の電力線通信装置による通信の優先度を取得するように構成されており、
前記通信制御手段は、取得された前記優先度に応じて、前記他の電力線通信装置による通信を、前記通信回線の複数の帯域のうちのノイズの少ない帯域に割り当てるように構成されている、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の電力線通信装置。
【請求項１６】
前記電力線通信装置が複数の他の電力線通信装置と通信している場合に、前記通信制御手段は、各帯域に対する各前記他の電力線通信装置による通信の割り当てを、前記優先度が高い順に、かつ、帯域のノイズが低い順に行なうように構成されている、請求項１５に記載の電力線通信装置。
【請求項１７】
前記通信制御手段は、ノイズのレベルが予め設定された基準を下回る帯域に、優先度の高い通信を割り当てるように構成されている、請求項１５に記載の電力線通信装置。
【請求項１８】
前記通信回線の複数の帯域への通信の割り当てを行なう前に、前記記憶手段に格納されているノイズ情報を更新するように構成された更新手段をさらに備える、請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の電力線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のキャリアを用いた通信に関し、特に、通信の品質を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速電力線通信では、データを高速転送するために１．８ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数で、１，１５５本のキャリアを用いて通信している。しかし、電力線にはいろいろな機器が接続されており、種々のノイズが存在する。そのため、信号が妨害され、正しく通信できないことがある。また、たとえば、ＶｏＩＰ（Voice  over  Internet  Protocol）などの優先度の高い通信が行われている時に、優先度の低い通信が大量に行われると、優先度の高い通信に悪影響を及ぼす。上記のＶｏＩＰの場合、音声が途切れるなどの問題が発生する。
【０００３】
特開２００６−１２９４７０号公報（特許文献１）は、「他の電力線通信システム又は他のシステムからの、あるいは雑音源からの干渉による電力線通信相手装置間の電力線通信の妨害を、単純で信頼性のある方法で低減し、通信品質及び通信の信頼度のみならず、電力線通信ネットワークを介する可能なデータスループットを高めることができる電力線通信方法」を開示している（段落０００４）。
【０００４】
特開２０００−１６５３０４号公報（特許文献２）は、「電力線に複数の周波数スペクトルを有する搬送波を重畳して、電力線のノイズ環境、減衰環境に応じた通信制御を行う電力線搬送通信装置」を開示している（段落０００１）。
【０００５】
特開２００４−３３６２０４号公報（特許文献３）は、「マルチキャリア通信により複数の通信装置が通信を行う際に、それぞれの通信装置のデータ量に適したキャリア配分を行う通信装置および通信システム」を開示している（段落０００１）。
【０００６】
特表２００４−５３１９４４号公報（特許文献４）は、「電力線ネットワークを介したデータのポイント・ツー・マルチポイントディジタル伝送のマルチユーザシステムのためのデータの多重アクセス及び多重伝送の方法」に関する技術を開示している（段落０００１）。
【０００７】
特開２００３−０１８１１７号公報（特許文献５）は、「変調方式としてＯＦＤＭを用いた通信システムにおいて、サブキャリアを各ユーザに適応的に割り当てることで多元接続を実現する装置」に関する技術を開示している（段落０００１）。
【０００８】
特開２０００−２１６７５２号公報（特許文献６）は、「マルチキャリア変復調方式によりデータ通信を行うマルチキャリア通信装置に関し、特に、ＤＭＴ変復調方式により電力線通信を行う電力線モデム等のマルチキャリア通信装置」に関する技術を開示している（段落０００１）。
【特許文献１】特開２００６−１２９４７０号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５３０４号公報
【特許文献３】特開２００４−３３６２０４号公報
【特許文献４】特表２００４−５３１９４４号公報
【特許文献５】特開２００３−０１８１１７号公報
【特許文献６】特開２０００−２１６７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電力線通信において、電力線上のノイズが問題になる。優先度の高い重要な通信があった場合に、ノイズ状況により通信が途切れたりする可能性がある。
【００１０】
たとえば、高速電力線通信では、データを高速転送するために１．８ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数で、１，１５５本のキャリアを用いて通信している。しかし、電力線には、情報家電、生活家電その他の機器が接続されており、種々のノイズが存在する。その結果、信号が妨害され正しく通信できないことがある。
【００１１】
また、優先度の高い通信が、優先度の低い通信が増大したために送信しにくくなるといったことも発生する。電力線上のノイズは、その時々で変わるため、通信速度が悪化するという問題もある。
【００１２】
従来、通信種別ごとに帯域を動的に変更して通信する技術はなかった。通信装置のユーザがマニュアル操作によって各装置を設定することにより、使用するキャリアを変更することはできるが、データ量、種別に応じて制御することなどはできなかった。これは、複数の通信装置で通信する場合、使用するキャリアの場所が分からないと、変調／復調ができないためである。
【００１３】
ある通信は１０〜１５ＭＨｚ帯域を使うが、ある通信は１２〜１８ＭＨｚの帯域を使うという風にすると、一方が優先度の高い通信である場合、帯域の重なっている部分で優先度の高い通信の品質を圧迫することになる。したがって、基本的には、通信種別ごとに同じ帯域を用いて通信し、かつ、帯域が重ならないことが必要である。キャリア数を変更するためには、この同期を解決する必要がある。
【００１４】
また、たとえば、特開２００４−３３６２０４号公報に開示された技術によると、通信コネクションごとの優先度の判定はできない上、細かな帯域管理ができないという問題がある。
【００１５】
特表２００４−５３１９４４号公報に開示された技術によると、通信コネクションごとの優先度を管理して各電力線通信装置に細かく帯域を割り当てることができないという問題がある。
【００１６】
特開２００３−０１８１１７号公報に開示された技術によると、コネクション毎に各電力線通信装置に帯域を割り当てることができないという問題がある。また、周波数変更の同期を取ることも困難な場合がある。
【００１７】
特開２０００−２１６７５２号公報に開示された技術によると、周波数変更の同期タイミングを図る方法が困難であるという問題がある。
【００１８】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、通信品質を維持できる電力線通信装置を提供することである。他の目的は、電力線を用いた通信の品質が維持される方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明のある局面に従う電力線通信装置は、通信回線に接続されて、複数の帯域を用いて他の電力線通信装置と通信するように構成された通信手段と、通信回線における信号の伝送状態を検知するように構成された検知手段と、検知手段により検知された伝送状態に基づいて、信号に専用の帯域を割り当てるように構成された通信制御手段とを備える。
【００２０】
好ましくは、検知手段は、通信回線において伝送される信号のデータ量または種類を検知するように構成されている。通信制御手段は、データ量または種類に応じて、信号に専用の帯域を割り当てるように構成されている。
【００２１】
好ましくは、通信手段は、複数の帯域のうちの１つの帯域を用いて、他の電力線通信装置との通信に使用される帯域の割り当てのための制御情報を、他の電力線通信装置との間で通信するように構成されている。検知手段は、他の電力線通信装置が使用する帯域の情報を含む信号を取得するように構成されている。通信制御手段は、他の電力線通信装置による通信以外の通信に使用される帯域を、情報に基づいて変更するように構成されている。
【００２２】
好ましくは、電力線通信装置は、当該電力線通信装置と他の電力線通信装置との通信ネットワークを管理するように構成されたネットワーク管理手段をさらに備える。
【００２３】
好ましくは、検知手段は、他の電力線通信装置との通信のために使用される帯域の数または通信の優先度を受信するように構成されている。通信制御手段は、帯域の数または通信の優先度に応じて、他の電力線通信装置との通信に専用の帯域を割り当てるように構成されている。
【００２４】
好ましくは、通信手段は、電力線通信装置と他の電力線通信装置との間の通信に必要な帯域の数を、予め定められた帯域を用いて他の電力線通信装置から受信するように構成されている。通信制御手段は、必要な帯域の数に基づいて、予め定められた帯域と異なる帯域を、他の電力線通信装置との通信に割り当てるように構成されている。
【００２５】
好ましくは、電力線通信装置は、通信回線における各帯域についての予め規定されたエラー情報または転送レートを格納するように構成された記憶手段をさらに備える。通信制御手段は、記憶手段に格納されているエラー情報または転送レートに基づいて、電力線通信装置と他の電力線通信装置との間の通信に必要な帯域の数を決定するように構成されている。
【００２６】
好ましくは、検知手段は、他の電力線通信装置から受信した信号に基づいて、予め規定された優先度よりも高い優先度を有する通信が発生したか否かを判定するように構成されている。通信制御手段は、高い優先度を有する通信が発生したことに基づいて、高い優先度を有する通信に対して、帯域を優先的に割り当てるように構成されている。
【００２７】
好ましくは、通信制御手段は、高い優先度を有する通信におけるデータの転送量を決定し、決定された転送量に応じて帯域を割り当てるように構成されている。
【００２８】
好ましくは、通信手段は、通信回線における通信の優先度とデータの転送量とを、予め定められた時間ごとに、他の電力線通信装置から受信するように構成されている。通信制御手段は、予め定められた時間ごとに他の電力線通信装置による通信のための帯域を確保するように構成されている。
【００２９】
好ましくは、通信手段は、予め定められた時間ごとに、他の電力線通信装置に、通信回線における通信を許可する送信権を送信するように構成されている。通信制御手段は、送信権の受信に応答して他の電力線通信装置によって送信される優先度またはデータの転送量に基づいて、他の電力線通信装置による通信のための帯域を割り当てるように構成されている。
【００３０】
好ましくは、検知手段は、通信回線を用いた通信に必要な帯域数として他の電力線通信装置から送られた帯域数が、他の電力線通信装置に割り当てられている帯域数を上回るか否かを判定するように構成されている。通信制御手段は、通信回線を用いた通信に必要な帯域数として他の電力線通信装置から送られた帯域数が、他の電力線通信装置に割り当てられている帯域数を上回る場合に、通信回線における各通信の優先度に応じて、各通信に帯域を再割り当てするように構成されている。
【００３１】
好ましくは、通信制御手段は、優先度が低い通信に割り当てられた帯域を開放し、当該帯域を優先度が高い通信に割り当てるように構成されている。
【００３２】
好ましくは、電力線通信装置は、通信回線における各帯域のノイズ情報として予め準備されたノイズ情報を格納するように構成された記憶手段と、ノイズ情報に基づいて通信に必要なキャリア数を決定するように構成された決定手段とをさらに備える。通信制御手段は、決定手段によって決定されたキャリア数に基づいて帯域を通信に割り当てるように構成されている。
【００３３】
好ましくは、電力線通信装置は、通信回線における各帯域のノイズ情報を格納するように構成された記憶手段をさらに備える。検知手段は、他の電力線通信装置から受信した信号に基づいて、他の電力線通信装置による通信の優先度を取得するように構成されている。通信制御手段は、取得された優先度に応じて、他の電力線通信装置による通信を、通信回線の複数の帯域のうちのノイズの少ない帯域に割り当てるように構成されている。
【００３４】
好ましくは、電力線通信装置が複数の他の電力線通信装置と通信している場合に、通信制御手段は、各帯域に対する各他の電力線通信装置による通信の割り当てを、優先度が高い順に、かつ、帯域のノイズが低い順に行なうように構成されている。
【００３５】
好ましくは、通信制御手段は、ノイズのレベルが予め設定された基準を下回る帯域に、優先度の高い通信を割り当てるように構成されている。
【００３６】
好ましくは、電力線通信装置は、通信回線の複数の帯域への通信の割り当てを行なう前に、記憶手段に格納されているノイズ情報を更新するように構成された更新手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によると、電力線を用いた通信において通信品質の低下が防止され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また、異なる実施の形態が説明される場合には、その実施の形態に係る構成の説明は、当該実施の形態に固有な構成を除き、繰り返さない。
【００３９】
＜第１の実施の形態＞
［技術思想］
最初に、本発明の実施の形態に係る電力線通信装置の技術思想について説明する。まず、一般に、電力線通信においては、そのネットワーク上に常にネットワークを管理する電力線通信装置（ＣＣｏ、「マスター」ともいう。）がある。ＣＣｏは、ネットワーク上の他の電力線通信装置（ＳＴＡ、「スレーブ」ともいう。）を管理する。ＣＣｏの電源が落ちた場合には、他のＳＴＡがＣＣｏとして機能する。これにより、電力線通信ネットワーク上には、常に、１台のＣＣｏが存在することになる。ＣＣｏが、各電力線通信装置によって使用可能な帯域（チャンネル）を管理し、使用すべき帯域を他のＳＴＡに対して通知することにより、ノイズの多いチャンネルの使用を避けたり、優先的に制御チャンネルを割り当てて通信品質を上げることができる。なお、本実施の形態において制御チャンネルとは、各電力線通信装置間の帯域の同期その他の管理のために使用されるチャンネルをいう。
【００４０】
各電力線通信装置（ＳＴＡ、ＣＣｏ）は、自己に送られて来ているデータ量と通信種類に応じて、各通信に必要なキャリア数をＣＣｏに定期的に通知する。なお、ＣＣｏは、自分自身に向けて、キャリア数を送ることになる。
【００４１】
ＣＣｏは、各電力線通信装置からのキャリア数の合計値を算出し、実際に通信に使用可能なキャリアを決定する。ＣＣｏは、使用すべきキャリアを各電力線通信装置に通知し、各電力線通信装置は、そのキャリアを用いた変復調を行う。なお、ＣＣｏは、各帯域のエラー情報（Ｓ／Ｎ（Signal  to  Noise）レベル）を含む情報テーブルを参照し、ノイズの少ない帯域に優先度の高い通信を専用に割り当てる。
【００４２】
このようにすれば、優先度の高い通信が使用する帯域は確保されるため、優先度の低い通信が急激に増加したとしても、優先度の高い通信は専用のキャリアを用いて安定して通信することができる。また、ＣＣｏが各電力線通信装置が使用するキャリアを管理することで、制御の複雑性を回避することができる。
【００４３】
すなわち、ＣＣｏという仮想的なマスターと、周波数制御と、ノイズ情報（Ｓ／Ｎテーブル（電力線通信では、チャンネル評価という））を組み合わせることで、通信品質（ＱｏＳ）の改善が実現できる。
【００４４】
［システム構成］
そこで、最初に、図１を参照して、電力線通信システム１００について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システム１００の構成をブロック図形式で示す図である。
【００４５】
電力線通信システム１００は、電力線通信装置１０２と、ケーブル１５０によって電力線通信装置１０２に接続された端末１２０と、電力線通信装置１０４と、ケーブル１５１によって電力線通信装置１０４に接続された端末１３０と、電力線通信装置１０６と、ケーブル１５２によって電力線通信装置に接続された端末１４０とを備える。
【００４６】
端末１２０，１３０，１４０は、たとえば、ＰＣ（Personal Computer）、ＩＰ（Internet  Protocol）電話、ネットワーク通信機能を備えたテレビ、ドアホン等である。
【００４７】
ケーブル１５０、１５１，１５２は、たとえば、イーサネット（登録商標）（Ethernet（登録商標））規格に従う信号を伝送するための媒体であるが、伝送の規格はこれに限られない。また、ケーブル１５０，１５１，１５２に代えて無線接続が用いられてもよい。無線接続の伝送形式は、たとえば、ブルートゥース等であるが、これに限られない。
【００４８】
電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、それぞれ、プラグ１０３，１０５，１０７によって、コンセント１１２，１１４，１１６を介して電力線１１０に接続されている。
【００４９】
電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、いわゆるＰＬＣ（Power  Line  Communication）アダプタとして機能する。詳しくは、電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、各端末と各電力線通信装置との間で伝送される信号と電力線通信信号（以下「ＰＬＣ信号」ともいう。）とを相互に変換する。
【００５０】
電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、電力線１１０を経由して通信する。電力線１１０上では、データは、複数のキャリア（搬送波）によって伝送される。また、電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、それぞれ、後述するように、通信に使用するキャリアを制御するための機能を備える。ここで、キャリアの制御とは、キャリアの選択、割り当て、再割り当て等を含み得る。
【００５１】
電力線通信装置１０２，１０４，１０６のうちの１つの電力線通信装置は、いわゆるマスター（ＣＣｏ：Central  Coordinator）となり、残りの電力線通信装置は、いわゆるスレーブ装置（ＳＴＡ：Station）となる。たとえば、電力線通信規格の１つであるＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶでは、同じ電力線に接続された電力線通信装置のうち最初に起動した装置が、マスターとして機能する。本実施の形態では、電力線通信装置１０２が、最初に起動され、マスターとして機能するとして説明する。
【００５２】
なお、マスターとして機能している電力線通信装置１０２の電源が遮断された場合、他の電力線通信装置１０４，１０６のいずれかがマスターとして機能する。たとえば、残りの電力線通信装置１０４，１０６は、互いに識別データをやり取りして、最も小さな識別番号を有する装置がマスターとして機能するように構成されていてもよい。あるいは、接続されている端末が通信を行なっていない電力線通信装置がマスターとして機能してもよい。この場合、マスターとして機能するための設定を、端末との通信によって妨げられないため、誤った動作の発生が防止され得る。ただし、マスターとして機能する電力線通信装置の決定方法は、実装に応じて異なり、上記のものに限られない。
【００５３】
本実施の形態では、電力線通信装置のうち、マスターとして機能する電力線通信装置が電力線通信を管理する主体となる「通信管理装置」として機能する。マスターは、電力線通信に必要なキャリアを決定し、各電力線通信装置に対して、決定したキャリアで通信を行なうように指示を与える。なお、「各電力線通信装置」には、マスター自身も含まれるものとする。
【００５４】
［ハードウェア構成］
図２を参照して、電力線通信装置１０２，１０４，１０６の具体的構成について説明する。図２は、電力線通信装置１０２のハードウェア構成を表すブロック図である。なお、電力線通信装置１０４，１０６も、同様のハードウェア構成によって実現される。電力線通信装置のマスターとスレーブとの違いは、たとえば、当該電力線通信装置が、マスターとしての処理を実現する機能をソフトウェアによって実行させるか否かに基づく。
【００５５】
電力線通信装置１０２は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２１０と、ＰＬＣモデム２１２と、アナログフロントエンド２１４と、トランス２１６と、プラグ１０３と、ローパスフィルタ２２０と、サービスコンセント２２２と、挿入検出部２２４と、ＡＣ−ＤＣ（Alternating  Current−Direct  Current）電源変換部２２６と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２２８と、フラッシュＲＯＭ（Read  Only  Memory）２３０と、イーサネット（登録商標）コントローラ２３２と、ＲＪ４５コネクタ２３４と、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）２３６と、スピーカ２３８と、操作パネル２４０とを備える。ＲＪ４５コネクタ２３４には、端末１２０その他の情報通信装置が接続可能である。サービスコンセント２２２には、ＰＣその他の通信端末装置の電源プラグが接続可能である。
【００５６】
ＣＰＵ２１０は、電力線通信装置１０２に与えられる命令と、電力線通信装置１０２の内部に格納されているデータおよびプログラム等に基づいて、電力線通信装置１０２の動作を制御する。より具体的には、ＣＰＵ２１０は、ＲＡＭ２２８、フラッシュＲＯＭ２３０に格納されているデータと、フラッシュＲＯＭ２３０に格納されているプログラムとに基づいて命令を実行し、その命令に応じて通信を制御する。
【００５７】
ＰＬＣモデム２１２は、ＣＰＵ２１０によって生成されたデータあるいはイーサネット（登録商標）コントローラ２３２を介して取得されたデータを電力線通信のための形式に変換し、変換後のデータをアナログフロントエンド２１４に出力する。また、ＰＬＣモデム２１２は、プラグ１０３を介して電力線から取得された信号から、データを取り出し、その取得したデータをＣＰＵ２１０に伝送する。
【００５８】
アナログフロントエンド２１４は、ＰＬＣモデム２１２から出力されるデジタルデータをアナログ信号に変換し、変換によって生成されたアナログ信号をトランス２１６に伝送する。逆に、アナログフロントエンド２１４は、トランス２１６から出力されるアナログ信号をデジタルデータに変換し、その変換によって生成されたデジタルデータをＰＬＣモデム２１２に送出する。
【００５９】
トランス２１６は、アナログフロントエンド２１４からのアナログ信号を電力線上に重畳する。また、トランス２１６は、電力線上の信号を取り出し、その取り出した信号をアナログフロントエンド２１４に送信する。プラグ１０３は、電力線通信装置１０２が設置される部屋の壁に設けられるコンセント１１２に接続され、電力線１１０から電力の供給を受ける。
【００６０】
ローパスフィルタ２２０は、信号を除去する。ローパスフィルタ２２０は、設定情報の送信が行なわれない間は、その動作は無効にされる。この切り換えは、たとえばＣＰＵ２１０からの命令に従って行なわれる。
【００６１】
サービスコンセント２２２は、電力線通信装置１０２によって電力の供給を受ける他の装置（たとえばＩＰ電話機、端末１２０など）の電源プラグの挿入を受け付ける。挿入検出部２２４は、サービスコンセント２２２に他のプラグが挿入されたことを検出する。挿入検出部２２４は、その検出が表す信号をＣＰＵ２１０に向けて送出する。なお、サービスコンセント２２２および挿入検出部２２４は、本実施の形態に係る電力線通信装置１０２に必須の構成ではない。
【００６２】
ＡＣ−ＤＣ電源変換部２２６は、電力線通信装置１０２に与えられた交流電源を直流電源に変換し、直流電流を、電力線通信装置１０２を構成するハードウェアに供給する。
【００６３】
ＲＡＭ２２８は、ＣＰＵ２１０によって生成されたデータを一時的に格納する。また、ＲＡＭ２２８は、イーサネット（登録商標）コントローラ２３２によって外部から取得されたデータも格納する。
【００６４】
フラッシュＲＯＭ２３０は、電力線通信装置１０２の製造者によって予め準備されたデータおよびプログラムを格納している。さらに、フラッシュＲＯＭ２３０は、ＣＰＵ２１０の書込動作によって、電力線通信装置１０２の通信によって取得されたデータも格納する。
【００６５】
イーサネット（登録商標）コントローラ２３２は、ＣＰＵ２１０から出力される命令に従って、電力線通信装置１０２と、ＲＪ４５コネクタ２３４に接続された端末１２０との通信を制御する。イーサネット（登録商標）コントローラ２３２は、ＲＡＭ２２８に格納されているデータの読み出し、ＲＪ４５コネクタ２３４にそのデータを送出する。また、電力線通信装置１０２が端末１２０から送られたデータを受信すると、イーサネット（登録商標）コントローラ２３２は、ＲＪ４５コネクタ２３４から送られたデータをＲＡＭ２２８において確保した領域に書き込む。ＣＰＵ２１０は、その書き込みの完了の割込信号に応答してＲＡＭ２２８を参照して、その書き込まれたデータを読み出す。
【００６６】
ＲＪ４５コネクタ２３４は、端末１２０その他の情報通信装置に接続されるケーブルの装着を受け付ける。
【００６７】
ＬＥＤ２３６は、ＣＰＵ２１０から出力される発光命令に従って、予め規定された点灯動作あるいは点滅動作を実行する。たとえば、ＬＥＤ２３６は、電力線通信装置１０２の動作状態（通常の通信、設定情報の通信、他の通信端末とのペアリング）を示す信号をそれぞれ発信する。電力線通信装置１０２の使用者は、その点灯あるいは点滅の状態により、電力線通信装置１０２の動作状態を認識することができる。
【００６８】
スピーカ２３８は、ＣＰＵ２１０から出力される信号に従って、電力線通信装置１０２の動作を通知するために予め規定された音を出力する。たとえば電力線通信装置１０２において異常が検出された場合、スピーカ２３８は、その異常を報知するブザーを発することができる。
【００６９】
操作パネル２４０は、電力線通信装置１０２に対する設定の入力を受け付ける。たとえば、電力線通信装置１０２による設定情報の送信を許可あるいは禁止するための設定は、操作パネル２４０に対する操作に従って実現される。また、使用者がローパスフィルタ２２０の動作を強制的に実行させたい場合には、操作パネル２４０に対する操作に従って、その動作が強制的に切り換えられる。この場合、ＣＰＵ２１０から出力される命令は、無効化される。操作パネル２４０は、タッチパネル、トグルスイッチ等によって実現される。あるいは、光電変換素子が用いられても良い。この場合、電力線通信装置１０２の使用者による操作に代えて、光が操作入力を規定することになる。
【００７０】
［情報の通信態様］
図３を参照して、通信キャリアの決定にあたっての電力線通信装置間の情報のやり取りについて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システム１００における情報の通信態様を表わす図である。
【００７１】
スレーブ装置（ＳＴＡ）である電力線通信装置１０４は、流入する転送データ量に基づいて算出した必要キャリア数を伝えるメッセージ３２０を、マスター（ＣＣｏ）である電力線通信装置１０２に送信する。電力線通信装置１０６も同様に、必要キャリア数を伝えるメッセージ３１０を電力線通信装置１０２に送信する。電力線通信装置１０２は、自己に向けて同様のメッセージを送信する。
【００７２】
電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、それぞれ、当該メッセージを、予め定められたタイミングで電力線通信装置１０２に向けて送信する。たとえば、電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、一定の時間間隔で当該メッセージを電力線通信装置１０２に送信する。この場合、電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、それぞれ、当該一定の時間間隔内に算出された必要キャリア数の最大値を通知するメッセージを電力線通信装置１０２に送信してもよい。このようにすることにより、通信が確実に保証され得る。
【００７３】
あるいは、電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、それぞれ内部で監視しているデータ量あるいは転送速度の変化量が予め設定された閾値を超えたときに、メッセージを送信してもよい。たとえば、ＣＰＵ２１０は、監視しているデータ量あるいは転送速度に基づいて、それらの変化量を計算し、変化量が閾値を超える場合に、メッセージを生成して送信する構成であってもよい。このような構成によれば、メッセージを送信する回数が削減され得るため、通信ネットワークの負荷が軽減される。
【００７４】
マスターである電力線通信装置１０２は、各電力線通信装置からの必要キャリア数を伝えるメッセージを受信すると、その必要キャリア数に基づいて通信に使用可能なキャリア（以下「通信キャリア」という。）を決定する。そして、通信キャリアで通信する設定を要求する命令３３０を、その必要キャリア数を送信した電力線通信装置に送信する。
【００７５】
電力線通信装置１０２は、予め定められたタイミングで命令３３０を送信する。具体的には、電力線通信装置１０２は、たとえば、一定の時間間隔で命令３３０を送信する。あるいは、電力線通信装置１０２は、必要キャリア数の受信に応答して通信キャリアを決定する度に、即座に（待ち時間を伴うことなく）命令３３０を送信してもよい。
【００７６】
本実施の形態に係る電力線通信装置１０２，１０４，１０６は、転送データ量に応じて通信キャリアを決定し、通信状態に応じて通信キャリアを動的に変更することができる。したがって、各電力線通信装置が必要とする通信キャリアの干渉を防止することができるため、通信の混雑あるいはノイズによる通信品質の低下を防止することができる。また、必要以上のキャリアが使用されることを防止できるため、電力線通信における消費電力を削減することもできる。特に、待機状態が長い通信機器を多く含むネットワークに本電力線通信装置を導入すれば、劇的に消費電力を削減することができる。
【００７７】
そこで、図４を参照して、本実施の形態に係る電力線通信システムにおける通信キャリアの決定について説明する。図４は、転送データ量と、電力線通信に使用されるキャリアとの関係を概念的に表わす図である。
【００７８】
図４（Ａ）は、従来の電力線通信における転送データ量とキャリアとの関係を表わす。図４（Ａ）に示されるように、転送データ量の多少にかかわらず、常に、最大数のキャリア４０１で電力線通信が行なわれている。そのため、この通信方法によれば、データの送信が行なわれていないときにも、電力線通信装置間の通信のために最低限必要な制御チャンネル４００以外にも多数のキャリアを用いて通信することとなる。その結果、この場合のキャリアの稼働率（使用率）は低くなる。
【００７９】
図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、それぞれ、本実施の形態に係る電力線通信装置を用いた場合における転送データ量とキャリア数との関係を表わす。図４（Ｂ）は、転送データ量が少ない場合の関係を表わす。通信に用いられるキャリアは、制御チャンネル４００と優先度が低いデータを送信するためのキャリア４０２と、優先度が高いデータを送信するためのキャリア４１０とを含む。ここで、キャリア４０２の数は、転送データ量が少ないことに応じて、転送データ量が多い場合よりも少なく、あるいは最大キャリア数よりも少なく割り当てられる。その結果、全体として使用されるキャリア数も少なくなる。
【００８０】
一方、図４（Ｃ）は、転送データ量が多い場合の関係を表わす。通信に用いられるキャリアは、制御チャンネル４００と、キャリア４０３と、キャリア４１０とを含む。キャリア４０３の数は、転送データ量に応じて割り当てられる。キャリア４１０は、優先度が高いため、割り当ては変わらない。なお、キャリア４０３の割り当ての際に、割り当て可能なキャリアが不足すれば、キャリア４１０以外のキャリアを使用する各通信の優先度が判定され、キャリア４０３を使用する通信の優先度が他の通信の優先度を上回る場合、当該他の通信に割り当てられていたキャリアが、キャリア４０３に含められる場合も有り得る。この場合でも、キャリア４１０は確実に維持されるため、優先度の高い通信の品質を維持することができる。
【００８１】
このように、本実施の形態に係る電力線通信装置によれば、転送データ量に応じて通信に使用されるキャリア数が変更される。したがって、空きキャリアが確保しやすくなるため、より多くのデータ量が伝送される他の通信に空きキャリアを割り当てることができる。その結果、複数の通信間でキャリアの割り当てを変更しやすくなり、帯域不足に起因する伝送データ量あるいはノイズの発生を防止しやすくなり、通信品質の低下を防止できる。
【００８２】
［機能構成］
図５を参照して、本実施の形態に係る電力線通信装置の構成についてさらに説明する。図５は、電力線通信装置１０２，１０４，１０６の各々によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。電力線通信装置１０２は、通信部５１０と、検知部５２０と、通信制御部５３０と、ネットワーク管理部５４０とを備える。
【００８３】
通信部５１０は、通信回線に接続されて、複数の帯域を用いて他の電力線通信装置と通信するように構成されている。検知部５２０は、通信回線における信号の伝送状態を検知するように構成されている。好ましくは、検知部５２０は、通信回線において伝送される信号のデータ量または種類もしくは優先度を検知するように構成されている。通信制御部５３０は、検知部５２０によって検知された伝送状態に基づいて、専用の帯域を当該信号に割り当てるように構成されている。好ましくは、通信制御部５３０は、データ量または種類もしくは優先度に応じて、当該信号に帯域を専用に割り当てるように構成されている。
【００８４】
他の局面において、通信部５１０は、複数の帯域のうちの１つの帯域を用いて、他の電力線通信装置との通信に使用される帯域の割り当てのための制御情報を、他の電力線通信装置との間で通信するように構成されている。検知部５２０は、他の電力線通信装置が使用する帯域の情報を含む信号を取得するように構成されている。通信制御部５３０は、他の電力線通信装置による通信以外の通信に使用される帯域を、当該情報に基づいて変更するように構成されている。
【００８５】
ネットワーク管理部５４０は、電力線通信装置１０２と他の電力線通信装置との通信ネットワークを管理するように構成されている。ネットワーク管理部５４０が機能することにより、電力線通信装置１０２は、電力線通信ネットワークにおける所謂マスターとして（あるいは、ＣＣｏ（Central  Coordinator）として）機能することができる。
【００８６】
好ましくは、通信部５１０は、他の電力線通信装置との通信のために使用される帯域の数または通信の優先度を受信するように構成されている。通信制御部５３０は、帯域の数または通信の優先度に応じて、他の電力線通信装置との通信に専用の帯域を割り当てるように構成されている。
【００８７】
好ましくは、通信部５１０は、他の電力線通信装置と電力線通信装置１０２との間の通信に必要な帯域の数を、予め定められた帯域を用いて、他の電力線通信装置から受信するように構成されている。通信制御部５３０は、その必要な帯域の数に基づいて、予め定められた帯域と異なる帯域を、他の電力線通信装置との通信に割り当てるように構成されている。
【００８８】
好ましくは、検知部５２０は、他の電力線通信装置から受信した信号に基づいて、他の電力線通信装置による通信の優先度を取得するように構成されている。通信制御部５３０は、その取得された優先度に応じて、他の電力線通信装置による通信を、通信回線の複数の帯域のうちのノイズの少ない帯域に割り当てるように構成されている。
【００８９】
［制御構造］
図６を参照して、電力線通信装置の制御構造について説明する。図６は、スレーブとして機能する電力線通信装置１０４，１０６のＣＰＵ２１０が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【００９０】
ステップＳ６１０にて、ＣＰＵ２１０は、操作パネル２４０に対する操作によって電源スイッチがオンに設定されたことに基づいて、その動作状態を待機状態に切り換える。
【００９１】
ステップＳ６２０にて、ＣＰＵ２１０は、予め設定された一定時間が経過したか否かを判定する。たとえば、ＣＰＵ２１０は、それが有する計時機能に基づいて時間を計測する。あるいは、電源スイッチがオンに設定されたことに応答して計測し始めるカウンタの値によって、ＣＰＵ２１０は、時間の経過を検知する。ＣＰＵ２１０は、一定時間が経過したと判定すると（ステップＳ６２０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ６３０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ６２０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、制御をステップＳ６１０に戻し、待機状態を継続する。
【００９２】
ステップＳ６３０にて、ＣＰＵ２１０は、通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）において、たとえばＰＬＣモデム２１２において受信した信号（パケット）から、通信の優先度（「パケット優先度」ともいう。）を取得し、また、その信号から伝送されるデータ量を取得する。優先度は、たとえば、パケットのヘッダの中のＴＯＳ（Type  of  Service）フィールド、あるいは、ＤＳＣＰ（Differentiated  Services  Code  Point）を解読することにより取得できる。さらに、ＣＰＵ２１０は、データ転送速度を算出する。
【００９３】
ステップＳ６４０にて、ＣＰＵ２１０は、その優先度ごとに通信に必要なキャリア数（帯域数）を算出する。算出の一態様をＨｏｍｅＰｌｕｇＡＶの場合について説明する。通信規格としてＨｏｍｅＰｌｕＡＶを用いる電力線通信の場合、１キャリア当たり約２００ｋｂｐｓ程度のデータ転送が可能である。そこで、たとえば、１０Ｍｂｐｓ程度の速度が必要である場合には、ＣＰＵ２１０は、（１０Ｍｂｐｓ÷２００ｋｂｐｓ＝）５０キャリアを当該通信に必要なキャリア数として算出する。
【００９４】
ステップＳ６５０にて、電力線通信装置１０４は、マスター（ＣＣｏ）として機能する電力線通信装置１０２に対して、その優先度とそれぞれ必要なキャリア数とを通知する。
【００９５】
なお、上述の説明では、スレーブとして機能する電力線通信装置１０４，１０６がマスターとして機能する電力線通信装置１０２に優先度およびキャリア数を通知する場合について説明した。マスターとして機能する電力線通信装置１０２も、同様に、自己の通信の優先度を取得し、キャリア数を算出し、優先度およびキャリア数を自己に通知する構成としてもよい。これにより、電力線通信装置１０２も、通信に必要なキャリアを確保することができる。
【００９６】
［マスターの制御構造］
図７は、マスター（ＣＣｏ）として機能する電力線通信装置１０２が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ７１０にて、電力線通信装置１０２のＣＰＵ２１０は、電源スイッチとしての操作パネル２４０に対する操作に基づいて、その動作状態を、停止状態から待機状態に切り換える。なお、電力線通信装置１０２の電源が常時オンに設定されている場合には、この処理は不要である。
【００９８】
ステップＳ７２０にて、ＣＰＵ２１０は、外部から受信した信号に基づいて、優先度と、必要なキャリア数とを受信したか否かを判定する。この判定は、たとえば、ＣＰＵ２１０が当該信号に含まれるデータ項目を抽出することにより行なわれる。ＣＰＵ２１０は、優先度および必要なキャリア数を受信したと判定すると（ステップＳ７２０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ７３０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ７２０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、制御をステップＳ７４０に切り換える。
【００９９】
ステップＳ７３０にて、ＣＰＵ２１０は、他の電力線通信装置１０４，１０６から受信した優先度および必要なキャリア数をＲＡＭ２２８に登録する。ＲＡＭ２２８は、各電力線通信装置による通信と、当該通信の優先度と、必要なキャリア数とを、互いに関連付けて保持する。
【０１００】
ステップＳ７４０にて、ＣＰＵ２１０は、予め設定された一定時間が経過したか否かを判定する。この判定は、前述の電力線通信装置１０４における判定と同様に、ＣＰＵ２１０の計時機能またはカウンタの値に基づいて行なわれる。ＣＰＵ２１０は、一定時間が経過したと判定すると（ステップＳ７４０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ７５０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ７４０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、制御をステップＳ７１０に戻し、待機状態を継続する。
【０１０１】
ステップＳ７５０にて、ＣＰＵ２１０は、電力線通信装置１０２自身による通信の優先度を各通信信号から取得し、また、各通信に必要なキャリア数を算出する。優先度の取得およびキャリア数の算出は、ステップＳ６３０，Ｓ６４０における処理と同様にして実行される。
【０１０２】
ステップＳ７６０にて、ＣＰＵ２１０は、その取得した優先度および算出したキャリア数に基づいて、各通信に必要な帯域を算出する。たとえば、最初に、ＣＰＵ２１０は、優先度の高い通信から、必要なキャリア数を算出する。全ての通信が必要とするキャリア数が確保される場合もあれば、優先度の低い通信については、帯域の割り当てが既になくなっている場合もありえる。少なくとも、優先度の高い通信に必要なキャリアは割り当てが確実に行なわれることになる。
【０１０３】
ステップＳ７７０にて、電力線通信装置１０２は、他の電力線通信装置１０４，１０６に対して、通信ごとに使用できる帯域をそれぞれ通知する。各電力線通信装置は、使用する帯域情報について同期を取ることができ、各々に割り当てられた帯域を用いて通信する。これにより、たとえば、ホームネットワークにおいて、録画映像の転送のような優先度が低い通信は、一時的に中断される場合もあるが、優先度が高い通信の一例としてＩＰ電話の通信が確保されるため、通信品質の低下が防止され得る。
【０１０４】
なお、他の局面において、利用可能な帯域全てが使用されている場合、あるいは、新たに発生した通信であって優先度が高い通信によるキャリアの割り当て要求があった場合、マスターとして機能する電力線通信装置１０２は、優先度の低い通信に対するキャリアの割り当て数を削減し、そのキャリアを当該新たに発生した通信に割り当てることもできる。
【０１０５】
以上のようにして、本発明の第１の実施の形態に係る電力線通信装置は、伝送される信号から優先度を取得し、データ量から必要なキャリア数を算出する。さらに、電力線通信装置は、優先度およびキャリア数に基づいて、電力線通信ネットワークを構成する各電力線通信装置による通信に割り当てる。各電力線通信装置は、割り当てられたキャリアを用いて通信する。このようにすると、優先度の高い通信に対するキャリアの割り当てが優先度の低い通信に対するキャリアの割り当てよりも優先して行なわれるため、優先度の高い通信の遮断が防止される。これにより、通信品質を確保することができる。
【０１０６】
＜変形例＞
図８を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。図８は、第１の実施の形態の変形例に係る電力線通信装置１０２によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。本変形例に係る電力線通信装置１０２は、前述の構成に加えて、記憶部８１０と決定部８２０とをさらに備える。
【０１０７】
記憶部８１０は、通信回線における各帯域のノイズ情報として予め準備されたノイズ情報を格納するように構成されている。決定部８２０は、当該ノイズ情報に基づいて通信に必要なキャリア数を決定するように構成されている。通信制御部５３０は、決定部８２０によって決定されたキャリア数に基づいて帯域を当該通信に割り当てるように構成されている。
【０１０８】
好ましくは、当該電力線通信装置が複数の他の電力線通信装置と通信している場合に、通信制御部５３０は、各帯域に対する他の電力線通信装置による通信の割り当てを、優先度の高い順に、かつ、帯域のノイズが低い順に行なうように構成されている。
【０１０９】
他の局面において、通信制御部５３０は、ノイズのレベルが予め設定された基準を下回る帯域に、優先度の高い通信を割り当てるようにしてもよい。
【０１１０】
［データ構造］
図９を参照して、本変形例に係る電力線通信装置１０２のデータ構造について説明する。図９は、記憶部８１０に格納されているテーブルの構成を概念的に表わす図である。記憶部８１０は、キャリアを識別するための番号９１０と、Ｓ／Ｎ（Signal to Noise）９２０と、送信ゲイン９３０と、受信ゲイン９４０と、当該キャリアにおける変調方式９５０と、誤り率９６０とを格納している。
【０１１１】
Ｓ／Ｎ９２０と、送信ゲイン９３０と、受信ゲイン９４０とは、通信ネットワークが構築された際に、当該ネットワークの構築者によって計測され、記憶部８１０に入力される。変調方式９５０は、そのネットワークの構築時に当該構築者によって入力され、あるいは通信制御部５３０によって指定される。誤り率９６０は、電力線通信装置１０２を含む通信ネットワークが構築された後に行なわれるたとえば試験的な通信によって計測され、その計測結果が誤り率９６０として記憶部８１０に格納される。
【０１１２】
本変形例に係る電力線通信装置１０２は、マスターとして機能する場合には、図９に示されるテーブルを参照して、キャリアを決定する。たとえば、ＣＰＵ２１０は、通信の優先度の高い順に、ノイズの少ない帯域を割り当てる。あるいは、ＣＰＵ２１０は、誤り率の低いキャリアを割り当てる。これにより、優先度の高い通信の品質の悪化を防止することができる。
【０１１３】
また、このようにすると、キャリアの割り当てのための通信が行なわれなくなるため、ネットワークにおける実データの伝送量をふやすことができる。また、各電力線通信装置のＣＰＵ２１０の負荷を軽減することができる。
【０１１４】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電力線通信装置は、送信権を他の電力線通信装置に与える点、および、当該他の電力線通信装置が送信権の保持に対応して優先度の高い通信の品質を維持する機能を有する点で、第１の実施の形態と異なる。本実施の形態に係る電力線通信装置を有する電力線通信システムによると、メッセージの送信権が各電力線通信装置間で中継され、送信権を受信した電力線通信装置がメッセージを送信することができる。
【０１１５】
なお、本実施の形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成は、前述の第１の実施の形態に係る電力線通信装置のハードウェア構成と同じである。したがって、ハードウェア構成の説明は繰り返さない。
【０１１６】
本実施の形態によると、たとえば、マスターとして機能する電力線通信装置１０２のＣＰＵ２１０は、通信制御部５３０として、送信権を示す信号（以下単に「送信権」という。）を生成する。電力線通信装置１０２は、最初に他の電力線通信装置による通信に対するキャリアの割り当てを行なった後、スレーブとして機能する他の電力線通信装置１０４，１０６のいずれかに送信権を送信する。ここで、送信権の送信順序は、たとえば、スレーブとしてマスターに登録された順序に従う。あるいは、電力線通信システムの構築時にシステムの構築者または管理者によって管理番号が設定される場合には、そのような管理番号の昇順あるいは降順に従ってもよい。
【０１１７】
［制御構造］
次に、図１０および図１１を参照して、本実施の形態に係る電力線通信装置の制御構造について説明する。図１０は、電力線通信装置１０２が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。なお、前述の第１の実施の形態における処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがってそれらの説明は繰り返さない。以下、送信権が電力線通信装置１０２から電力線通信装置１０４に渡される場合について説明する。この場合、電力線通信装置１０６は、送信権を含む信号の受信を検知しても、自己に対する信号ではないとして当該信号を無視する。
【０１１８】
ステップＳ１０１０にて、電力線通信装置１０４，１０６の各ＣＰＵ２１０は、外部から受信した情報に基づいて送信権を取得したか否かを判定する。たとえば、電力線通信装置１０４は、外部から受信した情報が当該電力線通信装置の識別番号と、送信権を表わす制御コードとを有しているか否かを判断する。ＣＰＵ２１０は、送信権を取得したと判定すると（ステップＳ１０１０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ６３０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ１０１０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、制御をステップＳ６１０に戻し、待機状態を継続する。
【０１１９】
ステップＳ１０２０にて、ＣＰＵ２１０は、コネクションごとに必要なキャリア数を算出する。ここで、コネクションとは、電力線通信装置１０４が実行する各通信の各々をいう。たとえば、同一の２つの電力線通信装置間において異なる通信が行なわれている場合には、各通信ごとに別個のコネクションが特定される。
【０１２０】
ステップＳ１０３０にて、ＣＰＵ２１０は、記憶部８１０に格納されているノイズテーブル（図９）を確認し、そのテーブルに基づいて、各コネクションごとに割り当てる帯域を決定する。ＣＰＵ２１０は、その決定した帯域を他の電力線通信装置１０２，１０６に通知する。割り当てる帯域の決定は、たとえば、コネクションごとの優先度、各キャリアのノイズ情報、各コネクションにおいて伝送されるデータ量などに基づく。電力線通信装置１０４は、他の電力線通信装置１０２，１０６と、その通知した帯域を用いて通信する。
【０１２１】
割り当ての詳細な一例は、以下のとおりである。たとえば、電力線通信装置１０２（マスター）と電力線通信装置１０６とが、優先度の高い通信をしている場合、電力線通信装置１０４のＣＰＵ２１０は、ノイズの少ない１５ＭＨｚ〜１７ＭＨｚの帯域を当該通信に割り当てる。一方、電力線通信装置１０２と電力線通信装置１０４とが、優先度の低い通信をしている場合、電力線通信装置１０４のＣＰＵ２１０は、比較的ノイズのある２ＭＨｚ〜８ＭＨｚの帯域を当該通信に割り当てる。この場合、電力線通信装置１０２は、２ＭＨｚ〜８ＭＨｚと、１５ＭＨｚ〜１７ＭＨｚを使用する。電力線通信装置１０４は、２ＭＨｚ〜８ＭＨｚを使用する。電力線通信装置１０６は、１５ＭＨｚ〜１７ＭＨｚを使用する。
【０１２２】
ステップＳ１０４０にて、ＣＰＵ２１０は、予め設定された時間待機した後、次の電力線通信装置１０６に送信権を中継する。詳しくは、ＣＰＵ２１０は、送信権と、電力線通信装置１０６の識別データとを含む信号を送出する。この場合、電力線通信装置１０２がこの信号を受信しても、識別データが一致しないため、この信号を無視する。
【０１２３】
［送信権を有さない電力線通信装置の制御構造］
図１１は、送信権を有さない電力線通信装置（たとえば、電力線通信装置１０２，１０６）が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。なお、図７に示される処理と同一の処理には同一のステップ番号を付し、当該処理の説明は繰り返さない。
【０１２４】
ステップＳ１１１０にて、電力線通信装置１０２，１０６の各ＣＰＵ２１０は、電力線通信装置１０４から受信した情報から、通信に使用できる帯域を示す帯域情報を受信したか否かを判定する。この判定は、たとえば、受信した情報が、帯域の通知を示すコードと、当該帯域を識別するデータを含んでいるか否かを判定することにより行なわれる。各ＣＰＵ２１０は、帯域情報を受信したと判定すると（ステップＳ１１１０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ１１１０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、制御をステップＳ７１０に戻し、待機状態を継続する。
【０１２５】
ステップＳ１１２０にて、ＣＰＵ２１０は、その通知された帯域をＲＡＭ２２８に登録し、その帯域を用いて通信部５１０を経由して他の電力線通信装置と通信する。
【０１２６】
以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信装置は、送信権を有する場合に、帯域の割り当てを決定し、送信権を有さない他の電力線通信装置に帯域を通知する。送信権の中継は、たとえば、電力線通信ネットワークに登録された順、各電力線通信装置の識別番号順に行なわれる。このようにすると、各電力線通信装置が通信のための帯域を確保する処理を実行できるため、通信が公平に行なわれる。また、帯域の割り当てがマスターとして機能する電力線通信装置以外の電力線通信装置によっても実行できるため、帯域の管理および割り当ての自由度が増し、高品質の通信を維持することができる。
【０１２７】
＜変形例＞
以下、上述の各実施の形態の変形例について説明する。本変形例に係る電力線通信装置は、記憶部８１０に格納されている情報を更新する機能を有する点で、前述の実施の形態に係る電力線通信装置と異なる。
【０１２８】
［機能構成］
そこで、図１２を参照して、本実施の形態に係る電力線通信装置１２００の構成について説明する。図１２は、電力線通信装置１２００によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。電力線通信装置１２００は、図８に示される構成に加えて、さらに、入力部１２１０と、更新部１２２０とを備える。
【０１２９】
入力部１２１０は、電力線通信装置１２００に対するデータまたは指示の入力を受けるように構成されている。更新部１２２０は、通信回線の複数の帯域への通信の割り当てを行なう前に、記憶部８１０に格納されているノイズ情報を更新するように構成されている。
【０１３０】
入力部１２１０は、電力線通信装置１２００に対するデータの入力、あるいは命令の入力を受け付ける。入力部１２１０は、たとえばＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）インターフェイスなどにより実現される。
【０１３１】
更新部１２２０は、入力部１２１０によって入力が受け付けられたデータを記憶部８１０に書き込む。更新部１２２０は、たとえばＣＰＵ２１０その他のプロセッサにより実現される。更新部１２２０がデータを更新すると、図９に示される各キャリアのノイズ情報が更新される。これにより、電力線通信装置を用いた通信ネットワークにおけるノイズ情報を容易に更新することができる。
【０１３２】
［実施の形態の効果］
以上詳述したように、本発明の第１および第２の実施の形態および各変形例に係る電力線通信装置は、各電力線通信装置間の通信の優先度に応じてキャリアを割り当てることにより、より高品質の通信を行うことができる。たとえば、ＶｏＩＰなどの優先度が高い通信は、ノイズの少ない帯域（チャンネル）の割り当てを受けることができる。その他の通信であって優先度が低い通信は、残りのキャリアの割り当てを受ける。このようにすると、他の通信が突然増えた場合でも、少なくとも、ＶｏＩＰ通信は、安定して高品質で信号を伝送することができる。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電力線通信システム１００の構成をブロック図形式で示す図である。
【図２】電力線通信装置１０２，１０４，１０６のハードウェア構成を表すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電力線通信システム１００における情報の通信態様を表わす図である。
【図４】転送データ量と、電力線通信に使用されるキャリアとの関係を概念的に表わす図である。
【図５】図５は、電力線通信装置１０２，１０４，１０６の各々によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。
【図６】スレーブとして機能する電力線通信装置１０４，１０６のＣＰＵ２１０が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【図７】マスター（ＣＣｏ）として機能する電力線通信装置１０２のＣＰＵ２１０が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態の変形例に係る電力線通信装置１０２によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係る電力線通信装置１０２の記憶部８１０に格納されているテーブルの構成を概念的に表わす図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る電力線通信装置１０２のＣＰＵ２１０が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【図１１】送信権を有さない電力線通信装置のＣＰＵ２１０が実行する一連の動作の一部を表わすフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態の変形例に係る電力線通信装置１２００によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１００  電力線通信システム、１０２，１０４，１０６  電力線通信装置、１０３，１０５，１０７  プラグ、１１０  電力線、１１２，１１４，１１６  コンセント、１２０，１３０，１４０  端末、３１０，３２０  メッセージ、３３０  命令、４００  制御チャンネル、４０１，４０２，４０３，４１０  キャリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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