(57)【要約】      （修正有）【課題】安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信方法を提供する。【解決手段】親機又は子機が、時間経過に応じてスロットＩＤを順次更新するスロットＩＤ更新ステップと、親機又は子機が、キャリア未検出期間であって、第１の待機時間の経過後、かつ自局に割り当てられた第１のアクセスＩＤに対応する第１のスロットＩＤにスロットＩＤを更新した時、第１のデータおよび第１のアクセスＩＤを電力線に送信する第１の送信ステップと、孫機が、キャリア未検出期間であって、第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過後に、第２のデータおよび第２のスロットＩＤを電力線に送信する第２の送信ステップと、親機又は子機が、第２のスロットＩＤを受信する第１の受信ステップと、を有し、また、スロットＩＤ更新ステップにおいて、親機又子機が、スロットＩＤの更新を第２のスロットＩＤに後続するスロットＩＤから開始する。【選択図】図１１
2010157973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法であって、
第１の通信装置が、時間経過に応じて、送信タイミングの区分を示す複数のスロットから特定のスロットを識別するためのスロットＩＤを順次更新するスロットＩＤ更新ステップと、
前記第１の通信装置が、前記伝送路にキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、第１の待機時間の経過後、かつ、当該第１の通信装置に割り当てられた第１のアクセスＩＤに対応する第１のスロットＩＤに前記スロットＩＤを更新したとき、第１のデータおよび前記第１のアクセスＩＤを前記伝送路に送信する第１の送信ステップと、
第２の通信装置が、前記伝送路にキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、前記第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過後に、第２のデータおよび第２のスロットＩＤを前記伝送路に送信する第２の送信ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第２のスロットＩＤを受信する第１の受信ステップと、
を有し、
前記スロットＩＤ更新ステップにおいて、
前記第１の通信装置が、前記スロットＩＤの更新を前記第２のスロットＩＤに後続するスロットＩＤから開始する
通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の通信方法であって、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、前記第２のスロットＩＤを擬似乱数に基づいて生成する
通信方法。
【請求項３】
請求項１に記載の通信方法であって、更に、
前記第２の通信装置が、前記第１のスロットＩＤを受信する第２の受信ステップを有し、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、受信した前記第１のスロットＩＤを前記第２のスロットＩＤとして用いる
通信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の通信方法であって、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の受信ステップにおいて最後に受信した第１のスロットＩＤを前記第２のスロットＩＤとして用いる
通信方法。
【請求項５】
請求項１に記載の通信方法であって、更に、
前記第２の通信装置が、他の通信装置からの前記第２のスロットＩＤを受信する第３の受信ステップを有し、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、受信した前記他の通信装置からの第２のスロットＩＤを当該第２の通信装置の第２のスロットＩＤとして用いる
通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の通信方法であって、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第３の受信ステップにおいて最後に受信した前記他の通信装置からの第２のスロットＩＤを当該第２の通信装置の第２のスロットＩＤとして用いる
通信方法。
【請求項７】
請求項１ないし６に記載の通信方法であって、
前記第１の送信ステップにおいて、前記第１の待機時間を優先度に基づいて決定し、
前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の待機時間を優先度に基づいて決定し、
前記第１の送信ステップにおける優先度は、前記第２の送信ステップにおける優先度よりも高い
通信方法。
【請求項８】
請求項１ないし７に記載の通信方法であって、
前記第１のデータのフレーム長よりも、前記第２のデータのフレーム長が短い
通信方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の通信方法であって、
電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う
通信方法。
【請求項１０】
伝送路に接続され、通信帯域を共有する他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、
前記伝送路のキャリアの有無を検出するキャリア検出部と、
前記キャリア検出部によりキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、時間経過に応じて、送信タイミングの区分を示す複数のスロットから特定のスロットを識別するためのスロットＩＤを順次更新するためのスロットカウンタを備える他の通信装置の、データ送信時の第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過後に、第２のデータおよび第２のスロットＩＤを前記伝送路に送信するデータ送信部と、
を備える通信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の通信装置であって、
電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信帯域を共有し共通の伝送路を使用して複数の通信装置間で通信を行うための通信方法、通信装置、および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）や無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を用いて通信するシステムにおいては、複数の通信装置同士が、共通の伝送路を使用し、通信帯域を共有して通信を行う。従って、複数の通信装置が同時に伝送路に信号を送信する場合には、干渉が生じ通信が困難な状態になる。そこで、このような伝送路に対する複数の通信装置からのアクセスの競合を回避する必要がある。
【０００３】
このようなアクセスの競合を回避する方法の１つとして、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が知られている。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、各通信装置が伝送路の使用状況を把握し、他の通信装置が伝送路を使用していない時に信号を送信する。具体的には、他の通信装置が送信する信号のキャリア（搬送波）の有無を検出し、キャリア検出した場合には、他の通信装置の行っている通信が終了するまで送信を待機する。一方、キャリアを検出しなかった場合には、更にバックオフ時間と呼ばれる待ち時間だけ待機した後で信号の送信を試みる。バックオフ時間をランダム値などに基づいて決定することにより、同じ伝送路を多数の通信装置が共有する場合であっても、競合の発生頻度を下げ、しかも伝送路の利用効率を高めることが可能である。
【０００４】
ＣＳＭＡ／ＣＡを用いた通信に関する従来技術としては、フレームの伝送効率を改善するためにフレームの多重化を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ＣＳＭＡとＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）とが同一の伝送路で共存するための技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４６０３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１６６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の電力線通信を行う電力線通信装置が接続された通信ネットワークは、１つ以上の子機としての電力線通信装置とそれを管理する親機としての電力線通信装置とで構成される。１つの通信ネットワーク又は共通の伝送路に接続可能な親機としての電力線通信装置及び子機としての電力線通信装置の総数には上限があり、例えば２５５台に限られている。また、従来の高速版電力通信装置に対して制御データやコマンドといった高速性を必要としない比較的低速の電力線通信装置を高速版電力通信装置のパフォーマンスに影響を与えることなく共存させることも重要となる。
【０００７】
しかしながら、使用されるアプリケーションによっては、このような１つの通信ネットワークにおける電力線通信装置の上記制限数の範囲内では所望の処理を実施できない場合がある。
【０００８】
また、従来の親機または子機としての電力線通信装置は、例えば、親機としての電力線通信装置から定期的に送信されるビーコン信号を検出したり、各子機が自局に割り当てられたタイムスロットを正しく認識したりする必要があるので、通信制御を実施するために、処理能力の高いマイクロコンピュータや高性能の論理回路を必要とする。このような高処理能力のマイクロコンピュータ等は高価なものである。
【０００９】
仮に電力線通信装置を増設する必要がある場合には、なるべく安価に電力線通信装置を増設できることが望ましい。この場合、従来の親機または子機としての電力線通信装置と同様に、他の電力線通信装置が送信する信号との信号衝突を回避可能なものでなければならない。
【００１０】
本発明は、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信方法、通信装置、および通信システム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】
【００１１】
本発明の通信方法は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法であって、第１の通信装置が、時間経過に応じて、送信タイミングの区分を示す複数のスロットから特定のスロットを識別するためのスロットＩＤを順次更新するスロットＩＤ更新ステップと、前記第１の通信装置が、前記伝送路にキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、第１の待機時間の経過後、かつ、当該第１の通信装置に割り当てられた第１のアクセスＩＤに対応する第１のスロットＩＤに前記スロットＩＤを更新したとき、第１のデータおよび前記第１のアクセスＩＤを前記伝送路に送信する第１の送信ステップと、第２の通信装置が、前記伝送路にキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、前記第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過後に、第２のデータおよび第２のスロットＩＤを前記伝送路に送信する第２の送信ステップと、前記第１の通信装置が、前記第２のスロットＩＤを受信する第１の受信ステップと、を有し、前記スロットＩＤ更新ステップにおいて、前記第１の通信装置が、前記スロットＩＤの更新を前記第２のスロットＩＤに後続するスロットＩＤから開始する。
【００１２】
この通信方法によれば、第１の通信装置（親機及び子機としての通信装置）では、第１の待機時間経過後に、スロットカウンタにより特定のタイミングでデータ送信を行い、第２の通信装置（孫機としての通信装置）ではバックオフ時間としての第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過を待ってデータ送信を行い、第２の通信装置が送信したスロットＩＤに後続するＩＤを第１の通信装置が用いることになる。これにより、第２の通信装置は、スロットカウンタを用いずにデータ送信を行い、処理装置も第１の通信装置と比較して簡易なものを使用するため、装置を安価に構成できる。また、送信開始までに十分な待機時間を確保しているために、他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避することが可能である。
【００１３】
また、本発明の通信方法は、前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、前記第２のスロットＩＤを擬似乱数に基づいて生成する。
【００１４】
この通信方法によれば、送信の度に生成する疑似乱数に基づいて決定するので、アクセスＩＤとして同じ値が連続的に使用されることを防止することができ、複数の通信装置間において送信タイミングに偏りのない通信を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の通信方法は、前記第２の通信装置が、前記第１のスロットＩＤを受信する第２の受信ステップを有し、前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、受信した前記第１のスロットＩＤを前記第２のスロットＩＤとして用いる。
【００１６】
この通信方法によれば、他の通信装置が使用したアクセスＩＤを自己のアクセスＩＤとして用いるため、アクセスＩＤとして同じ値が連続的に使用されることを防止することができ、複数の通信装置間において送信タイミングに偏りのない通信を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の通信方法は、前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の受信ステップにおいて最後に受信した第１のスロットＩＤを前記第２のスロットＩＤとして用いる。
【００１８】
この通信方法によれば、最後に受信した第１のスロットＩＤを送信した他の通信装置のアクセスＩＤと同一のアクセスＩＤを用いるため、当該他の通信装置がデータ送信を継続しているように見せることが可能である。
【００１９】
また、本発明の通信方法は、前記第２の通信装置が、他の通信装置からの前記第２のスロットＩＤを受信する第３の受信ステップを有し、前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の通信装置が、受信した前記他の通信装置からの第２のスロットＩＤを当該第２の通信装置の第２のスロットＩＤとして用いる。
【００２０】
この通信方法によれば、他の第２の通信装置（孫機としての通信装置）が使用したアクセスＩＤを自己（こちらも孫機としての通信装置）のアクセスＩＤとして用いるため、アクセスＩＤとして同じ値が連続的に使用されることを防止することができ、複数の通信装置間において送信タイミングに偏りのない通信を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の通信方法は、前記第２の送信ステップにおいて、前記第３の受信ステップにおいて最後に受信した前記他の通信装置からの第２のスロットＩＤを当該第２の通信装置の第２のスロットＩＤとして用いる。
【００２２】
この通信方法によれば、最後に受信した第１のスロットＩＤを送信した他の第２の通信装置（孫機としての通信装置）のアクセスＩＤと同一のアクセスＩＤを用いるため、当該他の通信装置がデータ送信を継続しているように見せることが可能である。そして、直前にデータ送信した孫機としての通信装置もさらに直前の他の通信装置が使用したアクセスＩＤを用いているため、当該さらに直前の他の通信装置からデータ送信を継続しているように見せることが可能である。
【００２３】
また、本発明の通信方法は、前記第１の送信ステップにおいて、前記第１の待機時間を優先度に基づいて決定し、前記第２の送信ステップにおいて、前記第２の待機時間を優先度に基づいて決定し、前記第１の送信ステップにおける優先度は、前記第２の送信ステップにおける優先度よりも高い。
【００２４】
この通信方法によれば、第１の通信装置（親機または子機としての通信装置）の送信優先度を第２の通信装置（孫機としての通信装置）の送信優先度を高くすることで、第１の通信装置の待機時間を短くすることができる。これにより、例えば第１の通信装置で音声信号や映像信号のようにリアルタイム性を要求される通信であっても、遅延を最小限に抑制することが可能である。
【００２５】
また、本発明の通信方法は、前記第１のデータのフレーム長よりも、前記第２のデータのフレーム長が短い。
【００２６】
この通信方法によれば、第１の通信装置（親機または子機としての通信装置）のデータフレーム長が第２の通信装置（孫機としての通信装置）のデータフレーム長よりも短いため、伝送路に空きができる時間が増加し、第１の通信装置が所望のタイミングでデータ送信を行うことができる可能性が高くなる。
【００２７】
また、本発明の通信方法は、電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う。
【００２８】
この通信方法によれば、電力線通信を用いた場合であっても、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避することができる。
【００２９】
また、本発明の通信装置は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する他の通信装置との間で通信を行う通信装置であって、前記伝送路のキャリアの有無を検出するキャリア検出部と、前記キャリア検出部によりキャリアが検出されないキャリア未検出期間であって、時間経過に応じて、送信タイミングの区分を示す複数のスロットから特定のスロットを識別するためのスロットＩＤを順次更新するためのスロットカウンタを備える他の通信装置の、データ送信時の第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過後に、第２のデータおよび第２のスロットＩＤを前記伝送路に送信するデータ送信部と、を備える。
【００３０】
この通信装置によれば、第１の通信装置（親機及び子機としての通信装置）では、第１の待機時間経過後に、スロットカウンタにより特定のタイミングでデータ送信を行い、第２の通信装置（孫機としての通信装置）ではバックオフ時間としての第１の待機時間よりも長い第２の待機時間の経過を待ってデータ送信を行い、第２の通信装置が送信したスロットＩＤに後続するＩＤを第１の通信装置が用いることになる。これにより、第２の通信装置は、スロットカウンタを用いずにデータ送信を行い、処理装置も第１の通信装置と比較して簡易なものを使用するため、装置を安価に構成できる。また、送信開始までに十分な待機時間を確保しているために、他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避することが可能である。
【００３１】
また、本発明の通信装置は、電力線を前記伝送路として、電力線通信を行う。
【００３２】
この通信装置によれば、電力線通信を用いた場合であっても、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態の通信方法、通信装置、および通信システムについて、図面を用いて説明する。
【００３５】
図１は、電力線通信装置の一例であるＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデム１００の前面を示す外観斜視図、図２は、ＰＬＣモデム１００の背面を示す外観斜視図である。図１、図２に示すＰＬＣモデム１００は、筐体１０１を有しており、筐体１０１の前面には、図１に示すようにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の表示部１０５が設けられている。
【００３６】
また、筐体１０１の背面には、図２に示すように電源コネクタ１０２、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１０３、及び動作モードを切換える切換えスイッチ１０４が設けられている。
【００３７】
また、筐体の上面には、ボタン１０６が設けられている。ボタン１０６は、ＰＬＣモデム１００を通信可能状態とするための処理（登録処理）を開始するためのセットアップボタンとしての機能を有する。尚、例示として筐体１０１の上面に設けるとしたが、この位置に限られることはない。
【００３８】
電源コネクタ１０２には、図示しない電源ケーブルが接続され、モジュラージャック１０３には、図示しないＬＡＮケーブルが接続される。なお、ＰＬＣモデム１００には、さらにＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。
【００３９】
なお、電力線通信装置の一例としてＰＬＣモデム１００を示したが、電力線通信装置としては、ＰＬＣモデムを内蔵した電気機器でもよい。電気機器としては、例えば、テレビ、電話、ビデオデッキ、セットトップボックスなどの家電機器や、パーソナルコンピュータ、ファクス、プリンターなどの事務機器がある。
【００４０】
また、ＰＬＣモデム１００は、電力線７００に接続され、他のＰＬＣモデム１００と共に電力線通信システムを構成する。
【００４１】
次に、図３に、主にＰＬＣモデム１００のハードウェア構成の一例を示す。ＰＬＣモデム１００は、回路モジュール２００及びスイッチング電源３００を有している。スイッチング電源３００は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール２００に供給するものであり、例えば、スイッチングトランス、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。
【００４２】
回路モジュール２００には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２２０、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２３０、メモリ２４０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２５１、ドライバＩＣ２５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６０、カプラ２７０、ＡＭＰ（増幅器）ＩＣ２８１、およびＡＤＣ（ＡＤ変換）ＩＣ２８２が設けられている。スイッチング電源３００及びカプラ２７０は、電源コネクタ１０２に接続され、さらに電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線７００に接続される。なお、メインＩＣ２１０は電力線通信を行う制御回路として機能する。
【００４３】
メインＩＣ２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２１３で構成されている。
【００４４】
ＣＰＵ２１１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２１２は、送受信信号のＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、送受信信号のＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）を管理する。
【００４５】
ＡＦＥ・ＩＣ２２０は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２２、及び可変増幅器（ＶＧＡ；Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２３で構成されている。カプラ２７０は、コイルトランス２７１、及びカップリング用コンデンサ２７２ａ、２７２ｂで構成されている。
【００４６】
なお、ＣＰＵ２１１は、メモリ２４０に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１００全体の制御も行う。
【００４７】
ＰＬＣモデム１００による通信は、概略次のように行われる。モジュラージャック１０３から入力されたデータは、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してメインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号が生成される。生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２５１、ドライバＩＣ２５２、カプラ２７０、電源コネクタ１０２、電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線７００に出力される。
【００４８】
電力線７００から受信された信号は、カプラ２７０を経由してバンドパスフィルタ２６０に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ２２０の可変増幅器（ＶＧＡ）２２３でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、メインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してモジュラージャック１０３から出力される。
【００４９】
メインＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理の一例について説明する。ＰＬＣモデム１００は、複数のサブキャリアを用いて生成されるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号などのマルチキャリア信号を伝送用の信号として使用するものである。ＰＬＣモデム１００は、送信対象のデータをＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア送信信号に変換して出力すると共に、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア受信信号を処理して受信データに変換する。これらの変換のためのデジタル信号処理は、主としてＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３で行われる。
【００５０】
ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３によって実現されるデジタル信号処理を行うために必要とされる機能上の構成の一例が図４に示されている。図４に示す例では、ウェーブレット変換を利用するＯＦＤＭ伝送を行う場合の構成を示してある。図４に示すように、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、変換制御部１０、シンボルマッパ１１、シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１２、逆ウェーブレット変換器１３、ウェーブレット変換器１４、パラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１５、デマッパ１６の各機能を有している。
【００５１】
シンボルマッパ１１は、送信すべきビットデータをシンボルデータに変換し、各シンボルデータに従ってシンボルマッピング（例えばＰＡＭ変調）を行うものである。シリアル−パラレル変換器１２は、マッピングされた直列のデータを入力し並列のデータに変換して出力する。逆ウェーブレット変換器１３は、並列データを逆ウェーブレット変換し、時間軸上のデータとするものであり、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成するものである。このデータは、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１に送られる。
【００５２】
ウェーブレット変換器１４は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２から得られる受信デジタルデータ（送信時と同一のサンプルレートでサンプルされたサンプル値系列）を周波数軸上へ離散ウェーブレット変換するものである。パラレル−シリアル変換器１５は、周波数軸上のデータとして入力される並列データを並び替えて直列データに変換し出力する。デマッパ１６は、各サブキャリアの振幅値を計算し、受信信号の判定を行って受信データを求めるものである。
【００５３】
なお、図３に示したＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３、ＤＡＣ２２１、ＬＰＦ２５１、ドライバＩＣ２５２は、各種データの送信を行うデータ送信部としての機能を有する。また、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３、ＡＤＣ２２２、ＶＧＡ２２３、ＢＰＦ２６０は、各種データの受信を行うデータ受信部としての機能を有する。また、データ受信部は、電力線７００上のキャリアを検出するキャリア検出部としての機能を有する。また、メインＩＣ２１０は、送信部によるデータ送信を制御する送信制御部としての機能を有する。
【００５４】
図５は通信システムの一例としての電力線通信システムの構成ブロック図である。図５に示す電力線通信システムは、ＰＬＣモデム１００Ａ、ＰＬＣモデム１００Ｂ（ＰＬＣモデム１００Ｂ１、１００Ｂ２、・・・）、ＰＬＣモデム１００Ｃ（ＰＬＣモデム１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３、・・・）、及び、管理装置１５０が備わっている。実際に接続する各ＰＬＣモデムの数については必要に応じて増減することができる。また、図５では、ＰＬＣモデム１００Ｂ２にのみＰＬＣモデム１００Ｃが接続されているが、他のＰＬＣモデム１００ＢにＰＬＣモデム１００Ｃが接続されてもよい。
【００５５】
以下、全ＰＬＣモデムに共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００として説明する。また、ＰＬＣモデム１００Ｂ１、１００Ｂ２に共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００Ｂとして説明する。また、ＰＬＣモデム１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３に共通する事項については、単にＰＬＣモデム１００Ｃとして説明する。
【００５６】
図５に示す電力線通信システムでは、各ＰＬＣモデム１００は、共通の電力線７００に接続されており、この共通の電力線７００を通信のための伝送路として共有する。また、基本的な通信制御としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用しており、複数のＰＬＣモデム１００が同時に信号を送信する頻度が小さくなるように制御される。また、各ＰＬＣモデム１００は、通信帯域を共有している。
【００５７】
ＰＬＣモデム１００Ａは、親機として動作する機能を有し、配下に接続され子機として動作するＰＬＣモデム１００Ｂを管理する。ＰＬＣモデム１００Ａは、具体的な動作として、例えば、電力線７００にビーコン等の制御信号を送信する。また、ＰＬＣモデム１００Ｂに対して電力線７００へのデータフレームの送信を許可するためのアクセスＩＤを割り当てる。また、後述する図９に示す処理により、自局の送信タイミングを制御する。また、電力線７００にデータフレームを送信する際に現在のスロットＩＤを把握するためのスロットカウンタを例えば図３のＰＬＣ−ＭＡＣブロック２１２に保持している。
【００５８】
また、ＰＬＣモデム１００Ａは、管理対象のＰＬＣモデム１００Ｂの識別情報（例えばＭＡＣアドレス）を子機管理テーブルに記憶している。この子機管理テーブルは、例えば図３のメモリ２４０に保持される。この子機管理テーブルには、ＰＬＣモデム１００Ｂの識別情報に対応させて、アクセスＩＤを登録することもできる。また、その他の必要な情報を記憶させてもよい。図６は、子機管理テーブルの一例である。
【００５９】
ＰＬＣモデム１００Ｂは、それぞれ子機として動作する機能を有し、配下に接続され孫機として動作するＰＬＣモデム１００Ｃを管理する。ＰＬＣモデム１００Ｂは、具体的な動作として、例えば、ＰＬＣモデム１００Ａによって電力線７００に送信されるビーコン等の制御信号を検出してそれに同期する。また、ＰＬＣモデム１００Ａによって自局に割り当てられたアクセスＩＤを把握する。また、後述する図９に示す処理により、自局の送信タイミングを制御する。また、ＰＬＣモデム１００Ａと同様のスロットカウンタを例えばＰＬＣ−ＭＡＣ２１２に保持している。
【００６０】
また、ＰＬＣモデム１００Ｂは、管理対象のＰＬＣモデム１００Ｃの識別情報（例えばＭＡＣアドレス）を孫機管理テーブルに記憶している。また、その他の必要な情報を記憶させてもよい。この孫機管理テーブルは、例えば図３のメモリ２４０に保持される。図７は、孫機管理テーブルの一例である。
【００６１】
ＰＬＣモデム１００Ｃ（１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３・・・）は、それぞれ孫機として動作する機能を有する。ＰＬＣモデム１００Ｃは、具体的な動作として、例えば、後述する図１１に示す処理により、自局の送信タイミングを制御する。また、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａ、１００Ｂと比較すると、ＣＰＵ２１１として安価で低処理能力のＣＰＵを有している。このように、ＰＬＣモデム１００ＣのＣＰＵ２１１は比較的簡易なものであるため、装置コストを軽減可能である。
【００６２】
管理装置１５０は、電力線通信システム全体を管理するための機能を有している。管理装置１５０は、具体的な動作として、例えば、定期的に各ＰＬＣモデム１００Ｃに対し、情報を収集したりＰＬＣモデム１００Ｃに接続された装置を制御するためのコマンドを送信したりする。また、暗号鍵の変更などシステム管理を行う。
【００６３】
次に、各ＰＬＣモデム１００が電力線７００に送信する送信タイミングについて説明する。図８は、データ送信を行うためのタイムスロットの一例を示す図である。
【００６４】
図８（ａ）に示す例では、各ＰＬＣモデム１００が電力線７００に送信可能な時間領域（タイムスロット）は、所定時間長さの単位スロット時間ｓｔ毎に区分されている。そして、各スロットを識別するためのスロットＩＤとして、０、１、２、３、４の５つが用意されている。このスロットＩＤは、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂが備えるスロットカウンタにより更新されていく。各ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂは、ビーコン等の制御信号により同期をとり、スロットＩＤを０〜４の範囲内で０、１、２、３、４、０、１、２、・・・と循環的に同時に更新する。また、ＰＬＣモデム１００Ａは、スロットＩＤの上限値（ここでは「４」）を変更可能である。
【００６５】
図８（ａ）に示す例は、電力線７００にデータフレームが送信されていない状態、つまりキャリア検出を行っても電力線７００上にキャリアが検出されない状態であり、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂは、一定間隔（ｓｔ）でスロットＩＤを更新する。つまり、単位スロット時間ｓｔの間、電力線７００上にデータフレームが存在しない場合には、スロットＩＤを１つ更新する。また、電力線７００上にデータフレームが存在する場合には、当該送信の後にスロットＩＤが１つ更新する。この場合、いずれかのＰＬＣモデム１００により電力線７００にデータフレームが送信されている間は、単位スロット時間ｓｔが経過してもスロットＩＤは更新しない。この様子の一例を、図８（ｂ）に示している。
【００６６】
次に、ＰＬＣモデム１００ＡによるＰＬＣモデム１００Ａ及び１００ＢへのアクセスＩＤの割り当てについて説明する。
【００６７】
各ＰＬＣモデム１００が実際にタイムスロットを使用してデータフレームを送信するためには、タイムスロットの使用権を獲得する必要がある。アクセスＩＤは、このタイムスロットにおいていずれのスロットを使用するかを決定する識別情報であり、主にＰＬＣモデム１００Ａにより管理されている。ＰＬＣモデム１００Ａは、自局及びＰＬＣモデム１００Ｂに互いに異なるアクセスＩＤを割り当てる。そして、ＰＬＣモデム１００Ａは、自局および各ＰＬＣモデム１００Ｂに対して、アクセスＩＤを必要時にダイナミックに割り当てる。なお、ＰＬＣモデム１００Ａには、例えばアクセスＩＤを１として固定的に割り当ててもよい。
【００６８】
ＰＬＣモデム１００ＡがアクセスＩＤを割り当てる際には、例えば、ＰＬＣモデム１００Ｂが送信要求を行い、ＰＬＣモデム１００Ａがこの送信要求を検出すると、送信要求を行ったＰＬＣモデム１００Ｂに対して空いている新たなアクセスＩＤを割り当てる。また、アクセスＩＤが割り当てられたＰＬＣモデムがデータ送信を完了したときには、そのアクセスＩＤの割り当てを解除する。また、例えば、アクセスＩＤを割り当てた特定のＰＬＣモデム１００Ｂが所定時間以上送信を行わない場合には、そのアクセスＩＤの割り当てを解除してもよい。アクセスＩＤが解除されると、アクセスＩＤを他のＰＬＣモデムに割り当てることができるようになる。これにより、使用されるアクセスＩＤの数を最小にして伝送路の利用効率を高めることができる。
【００６９】
ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂは、アクセスＩＤと自局の備えるスロットカウンタのスロットＩＤとが対応関係にあるときに、データ送信が可能な状態となる。例えば、アクセスＩＤとして「１」が割り当てられたＰＬＣモデム１００Ａ、１００Ｂには、スロットＩＤが１のスロットを使用する権利が割り当てられる。また、アクセスＩＤとして「２」が割り当てられたＰＬＣモデム１００Ａ、１００Ｂには、スロットＩＤが２のスロットを使用する権利が割り当てられる。ここでは、アクセスＩＤとスロットＩＤとが一致する場合を挙げたが、例えばスロットＩＤ「Ａ」とアクセスＩＤ「１」、スロットＩＤ「Ｂ」とアクセスＩＤ「２」のように対応付けを行ってもよい。
【００７０】
一方、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａによって管理されていないため、アクセスＩＤを割り当てられることがない。したがって、ＰＬＣモデム１００Ｄが電力線７００へデータフレームを送信する際には、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂとは異なる方法でアクセスＩＤを取得する。
【００７１】
例えば、ＰＬＣモデム１００Ｃは、電力線７００に送信される他のＰＬＣモデム１００が使用するアクセスＩＤを取得し、そのアクセスＩＤを使用してもよい。また、ＰＬＣモデム１００Ｃが乱数によりアクセスＩＤを決定してもよい。これにより、ＰＬＣモデム１００Ｃが使用するアクセスＩＤに偏りがなくなり、良好な通信を行うことができる。
【００７２】
次に、各ＰＬＣモデム１００が送信するデータフレームについて説明する。
各ＰＬＣモデム１００のデータフレームには、当該データフレームが送信される際に使用されるアクセスＩＤが含まれている。また、ＰＬＣモデム１００Ｄのデータフレームは、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂのデータフレームと比較してフレーム長を短くすることが好ましい。したがって、例えば簡単な制御情報のみをＰＬＣモデム１００Ｃのデータフレームに含ませ、音声情報や映像情報のような情報は含ませないようにすることが好ましい。これにより、ＰＬＣモデム１００Ａが送信タイミングを管理できないＰＬＣモデム１００Ｄを含む電力線通信システムにおいても、信号衝突が発生する可能性を低減でき、良好な通信を行うことが可能である。
【００７３】
次に、各ＰＬＣモデム１００のデータ送信時の動作について説明する。
【００７４】
まず、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂのデータ送信時の動作について説明する。図９はＰＬＣモデム１００Ｂのデータ送信時の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、ＰＬＣモデム１００Ｂについて説明するが、ＰＬＣモデム１００Ａについても同様の処理を行う。なお、データ送信時の制御は、メインＩＣ２１０によって行われる。
【００７５】
ステップＳ１１では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、送信すべきデータが自局に存在するか否かを識別する。データが存在する場合はステップＳ１５に進み、存在しなければステップＳ１２に進む。
【００７６】
ステップＳ１２では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、所定のキャリア検出を実行し、電力線７００にキャリアが現れているか否かを識別する。キャリアを検出した場合はステップＳ１３に進み、検出しない場合はステップＳ２１に進む。このキャリア検出は、自局が送信すべきデータがない場合には、単位スロット時間ｓｔ毎に行われる。
【００７７】
ステップＳ１３では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、電力線７００に現れている信号を受信し、受信した信号のデータフレームからアクセスＩＤ（送信元が使用したアクセスＩＤ）を検出する。
【００７８】
ステップＳ１４では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、スロットカウンタのスロットＩＤとして、ステップＳ１３で検出した送信元のアクセスＩＤに続く値をセットする。
【００７９】
例えば後述する図１２に示した動作例では、ＰＬＣモデム１００ＢはデータフレームＦ１を受信してアクセスＩＤの「２」を検出し、時刻ｔ２で自局のスロットカウンタに「２」に続く値である「３」をセットする。
【００８０】
送信すべきデータが存在する場合には、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ランダムバックオフ値を決定する。ランダムバックオフ値に単位スロット時間ｓｔを乗算した結果が待ち時間（バックオフ時間）に相当する。
【００８１】
ここで、バックオフ値の決め方の具体例について説明する。
例えば、図１０に示すようなテーブルを利用し、固定部の値とランダム部の値と所定の乱数アルゴリズムとによってバックオフ値を決める。図１０に示したテーブルにおいて、アクティブＩＤ数は、ＰＬＣモデム１００Ａが現在各ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂに割り当てているアクティブなアクセスＩＤの数を表し、プライオリティ差は、自局に割り当てられた優先度（プライオリティ）と最大優先度との差を表している。
【００８２】
例えば、アクティブＩＤ数が４、プライオリティ差が３の場合には、図１０に示すテーブルから、固定部の値として４が得られ、ランダム部の値として７が得られる。固定部の値を下限値とし、固定部とランダム部の値を加算した結果を上限値とする範囲内（４〜１１）の１つの整数をバックオフ値として乱数アルゴリズムによって求める。なお、バックオフ値については、扱うデータの優先度に応じて変更することができる。例えば、リアルタイム性が要求される音声情報や映像情報については優先度を高く、簡単な制御情報については優先度を低くできる。
【００８３】
なお、ＰＬＣモデム１００ＢにはＰＬＣモデム１００Ｃよりも、扱うデータの相違により、高い優先度が事前に割り当てられており、ＰＬＣモデム１００Ｂのバックオフ時間は、ＰＬＣモデム１００Ｃのバックオフ時間よりも短くなる。
【００８４】
バックオフ値を決定した後、ステップＳ１６では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、所定のキャリア検出を実行し、キャリアが電力線７００に現れているか否かを識別する。キャリアを検出した場合はステップＳ１３に進み、検出しない場合はステップＳ１７に進む。
【００８５】
ステップＳ１７では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、ステップＳ１５で決定されたランダムバックオフ値に相当するバックオフ時間を経過したかどうかを調べるために、図示しないタイマにより経過時間を計測し、カウントダウンする。また、経過時間が単位スロット時間ｓｔ経過する毎に、スロットカウンタのスロットＩＤを１ずつ更新する。
【００８６】
ステップＳ１８では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、スロットカウンタのスロットＩＤとＰＬＣモデム１００Ａにより自局に事前に割り当てられているアクセスＩＤとを比較する。これらが一致した場合にはステップＳ１９に進み、一致しなければステップＳ１６に戻る。
【００８７】
なお、個別のアクセスＩＤを取得していない場合は共通のアクセスＩＤ（一例としてＩＤ＝０）を用いる。親機は共通アクセスＩＤが使用されたことを検出すると該当の子機に対し個別のアクセスＩＤをビーコン等で通知する。
【００８８】
ステップＳ１９では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、タイマを参照し、バックオフ時間が経過したか否かを識別する。バックオフ時間が経過した場合はステップＳ２０に進み、経過してなければステップＳ１６に戻る。
【００８９】
ステップＳ２０では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、事前に自局に割り当てられたアクセスＩＤをデータフレームのヘッダなどの領域に埋め込み、データフレームを電力線７００に送信する。
【００９０】
例えば後述する図１２に示した動作例では、ＰＬＣモデム１００Ｂは、自局に割り当てられたアクセスＩＤの「４」を時刻ｔ７から送信するデータフレームＦ３に埋め込む。
【００９１】
次に、ＰＬＣモデム１００Ｃのデータ送信時の動作について説明する。
図１１はＰＬＣモデム１００Ｃのデータ送信時の動作の一例を示すフローチャートである。なお、データ送信時の制御は、メインＩＣ２１０によって行われる。
【００９２】
ステップＳ３１では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、送信すべきデータが自局に存在するか否かを識別する。データが存在する場合はステップＳ３４に進み、存在しなければステップＳ３２に進む。
【００９３】
ステップＳ３２では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、所定のキャリア検出を実行し、キャリアが電力線７００に現れているか否かを識別する。キャリアを検出した場合はステップＳ３３に進み、検出しない場合はこの処理を終了する。
【００９４】
ステップＳ３３では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、電力線７００に現れている信号を受信し、受信した信号のデータフレームからアクセスＩＤ（送信元が使用したアクセスＩＤ）を検出する。
【００９５】
ステップＳ３４では、ＰＬＣモデム１００Ｃはランダムバックオフ値を決定する。ランダムバックオフ値に単位スロットｓｔの期間を乗算した結果がバックオフ時間に相当する。
【００９６】
バックオフ値の決定方法についてはＰＬＣモデム１００Ｂの場合と同様であるが、ＰＬＣモデム１００Ｃの優先度は、ＰＬＣモデム１００Ａ〜１００Ｃの優先度よりも低くなっているので、ＰＬＣモデム１００Ｃのバックオフ値はＰＬＣモデム１００Ａ〜１００Ｃよりも大きくなる。したがって、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂよりバックオフ時間が長くなる。
【００９７】
バックオフ値を決定した後、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ステップＳ３５では、所定のキャリア検出を実行し、キャリアが電力線７００に現れているか否かを識別する。キャリアを検出した場合はステップＳ３３に進み、検出しない場合はステップＳ３６に進む。
【００９８】
ステップＳ３６では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ステップＳ３４で決定されたランダムバックオフ値に相当するバックオフ時間の経過したかどうかを調べるために、図示しないタイマにより経過時間を計測し、カウントダウンする。
【００９９】
ステップＳ３７では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、バックオフ時間が経過しているか否かを識別する。バックオフ時間が経過している場合はステップＳ３８に進み、経過してなければステップＳ３５に戻る。
【０１００】
ステップＳ３８では、ＰＬＣモデム１００Ｃは、受信したデータフレームから直前に（最後に）ステップＳ３３で取得した他のＰＬＣモデムのアクセスＩＤを、データフレームのヘッダなどの領域に埋め込み、データフレームを電力線７００に送信する。
【０１０１】
つまり、各ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００ＡによってアクセスＩＤの割り当てを受けることなく、他のＰＬＣモデムが最後の送信の際に使用したアクセスＩＤと同じ値を自局のアクセスＩＤとして使用し、データ送信を行う。この場合の他のＰＬＣモデムとは、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂのみではなく、ＰＬＣモデム１００Ｃであってもよい。
【０１０２】
従って、特定のアクセスＩＤだけが頻繁に使用されるのを避けることができる。そのため、複数のＰＬＣモデム１００Ｃが存在する場合であっても、使用されるアクセスＩＤの偏りがなくなり、均等な頻度で順次にタイムスロットを使用することができ、電力線通信システムにおける通信品質を向上させることができる。
【０１０３】
また、ＰＬＣモデム１００Ｃは、直近に使用されたアクセスＩＤを使用するため、電力線通信システムにおいては、あたかも直近にデータ送信を行ったＰＬＣモデムがデータ送信を継続しているように見える。
【０１０４】
また、図９及び図１１の処理を行うことで、ＰＬＣモデム１００Ｃのバックオフ時間はＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂのバックオフ時間よりも長いので、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂの送信の途中でＰＬＣモデム１００Ｃの送信が割り込むのを防止することができる。つまり、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂが電力線７００をデータ送信のために使用することを予定していない期間において、データ送信を行うことになる。
【０１０５】
次に、各ＰＬＣモデム１００の具体的な動作例について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、各ＰＬＣモデム１００によって電力線７００に送信されるデータフレームを時系列に示す図である。つまり、実際に通信が行われているときのタイムスロットの一例を示している。
【０１０６】
図１２の例では、ＰＬＣモデム１００Ａにより、ＰＬＣモデム１００ＡのアクセスＩＤとして「２」、ＰＬＣモデム１００ＢのアクセスＩＤとして「１」が付与されている。ここでは、まず、アクセスＩＤが「１」であるＰＬＣ１００Ａが送信し、アクセスＩＤ「２」であるＰＬＣモデム１００Ｂが続いて送信するものとする。また、ＰＬＣモデム１００Ｂがデータ送信を開始した以降（時刻ｔ３以降）に、ＰＬＣモデム１００Ｃに送信要求が発生したものとする。また、ＰＬＣモデム１００Ｃがデータ送信を開始した以降（時刻ｔ５以降）に、再びＰＬＣモデム１００Ａに送信要求が発生したものとする。
【０１０７】
まず、時刻ｔ１からｔ２の間のスロット（スロットＩＤ＝２）では、アクセスＩＤの「２」が割り当てられたＰＬＣモデム１００Ａが、データフレームＦ１を送信する。時刻ｔ２からのスロットＩＤが３、４、０の各スロットでは、電力線７００にデータフレームを送信するＰＬＣモデムはない。ＰＬＣモデム１００Ｂは、バックオフ値の「２」に対応するバックオフ時間（ＢＯ）がデータフレームＦ１の送信完了（時刻ｔ２）から経過した後、時刻ｔ３から始まるスロット（スロットＩＤ＝１）において、アクセスＩＤの「１」が割り当てられたデータフレームＦ２を送信する。
【０１０８】
そして、時刻ｔ３以降にデータフレームを送信しようと待機しているＰＬＣモデム１００Ｃは、時刻ｔ４より前のキャリア検出においては、キャリアを検出するため、電力線７００に現れたデータフレームＦ２から当該データフレームに含まれているアクセスＩＤの「１」を取得する。
【０１０９】
時刻ｔ４で、ＰＬＣモデム１００Ｃが、データフレームＦ２の送信の終了を検出する（他のキャリアなしを検出する）と、バックオフ値の「６」に対応するバックオフ時間（ＢＯ）が経過するまで待機する。時刻ｔ４からのスロットＩＤが２、３、４、０、１、２の各スロットでは、電力線７００にデータフレームを送信するＰＬＣモデムはない。そして、他のＰＬＣモデムのキャリアを検出しない状態でバックオフ時間（ＢＯ）が経過すると、時刻ｔ５で、ＰＬＣモデム１００Ｃは、データフレームＦｓの送信を開始する。ＰＬＣモデム１００Ｃは、データフレームＦｓを送信する際に、直前に受信したデータフレームＦ２から得られたアクセスＩＤである「１」を、データフレームＦｓの中に含めて送信する。
【０１１０】
時刻ｔ６で、データフレームＦｓの送信が終了した時に、データフレームＦｓを送信したＰＬＣモデム以外の他のＰＬＣモデムは、データフレームＦｓに含まれているアクセスＩＤが「１」であることから、続くスロットＩＤが「２」であると識別する。
【０１１１】
時刻ｔ５以降にデータフレームを送信しようと待機しているＰＬＣモデム１００Ａは、時刻ｔ６で、バックオフ値の「１」に相当するバックオフ時間（ＢＯ）が経過するまで待機する。ここでは、ＰＬＣモデム１００ＡのアクセスＩＤとして「４」が付与されている。時刻ｔ６からのスロットＩＤが２、３の各スロットでは、電力線７００にデータフレームを送信するＰＬＣモデムはない。そして、バックオフ時間（ＢＯ）が経過後にスロットＩＤがＰＬＣモデム１００ＡのアクセスＩＤになると、時刻ｔ７で、ＰＬＣモデム１００Ａは、データフレームＦ３の送信を開始する。
【０１１２】
図１２に示すように、ＰＬＣモデム１００Ｂが送信するデータフレームＦ１と、その後にＰＬＣモデム１００Ｃが送信するデータフレームＦｓとには、同一のアクセスＩＤである「１」が含まれているので、これらの送信元以外のＰＬＣモデムは、電力線７００に現れるデータフレームＦ２とデータフレームＦｓとを連続する１つの長いデータフレームとして認識することになる。したがって、電力線通信システムにおいては、あたかもＰＬＣモデム１００Ｂがデータ送信を継続しているように見える。
【０１１３】
次に、ＰＬＣモデム１００Ｃの送信時の動作の変形例について説明する。
図１１に示した処理では、直前にステップＳ３３で受信データフレームから検出したアクセスＩＤと同一の値をステップＳ３８で用いているが、必ずしも同一の値でなくても良い。
【０１１４】
図１３は、ＰＬＣモデム１００Ｃの送信時の動作の変形例を示すフローチャートである。図１３において、図１１に示す処理と同一のステップには同一の番号を付し、説明を省略または簡略化する。図１３に示す処理では、ステップＳ３４とステップＳ３５との間に新たなステップＳ３４Ｂを追加した点と、ステップＳ３８がステップＳ３８Ｂに変更された点が図１１と異なっている。また、図１３のステップＳ３３は省略可能である。
【０１１５】
ステップＳ３４Ｂでは、ＰＬＣモデム１００Ｃは、乱数（例えば擬似乱数）に基づく新たなアクセスＩＤを生成する。アクセスＩＤを生成する際には、割り当て可能な数値の範囲内（図１０の例では１〜４の範囲内）で、いずれかの１つの整数を乱数生成アルゴリズムを用いて選択し、これを新たなアクセスＩＤとして使用する。
【０１１６】
ステップＳ３８Ｂでは、ＰＬＣモデム１００Ｃは、ステップＳ３４Ｂで最後に生成した最新のアクセスＩＤをデータフレームのヘッダなどの領域に埋め込み、データフレームを電力線７００に送信する。したがって、ＰＬＣモデム１００Ｃが使用するアクセスＩＤの値は、乱数によって生成されるため、ＰＬＣモデム１００Ｃがデータフレームを送信するたびに新しいＩＤに更新される。
【０１１７】
従って、特定の固定されたアクセスＩＤだけが頻繁に使用されるのを避けることができる。そのため、複数のＰＬＣモデム１００Ｃが存在する場合であっても、複数のＰＬＣモデム１００ＣにおいてアクセスＩＤの偏りがなくなり、均等な頻度で順次にタイムスロットを使用することができ、電力線通信システムにおける通信品質を向上させることができる。
【０１１８】
ここまで説明したように、ＰＬＣモデム１００Ａ及び１００Ｂによって構成される電力線通信システムに、先に説明したＰＬＣモデム１００Ｃを追加することにより、安価に、かつ、電力線７００において他のＰＬＣモデム１００が送信する信号との信号衝突を回避可能な電力線通信システムを構築することができる。特に、ＰＬＣモデム１００Ａが管理するために登録可能なＰＬＣモデム１００Ｂの台数には上限があるため、大規模な電力線通信システムを構築する場合に効果的である。
【０１１９】
また、ＰＬＣモデム１００Ａ〜１００Ｃを有する電力線通信システムでは、タイムスロットにより送信タイミングを決定するＴＤＭＡと、バックオフ時間のみによりランダムに送信タイミングを決定するランダムアクセスを電力線７００上で共存させることができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、ＰＬＣモデム１００（ＰＬＣモデム１００Ａ〜１００Ｃ）について説明したが、ＰＬＣモデム１００を内蔵した電気機器（例えば、テレビ、電子レンジ、エアコン、冷蔵庫など）に本発明を適用してもよい。
【０１２１】
また、本実施形態では、通信システムとして電力線を伝送路として使用する電力線通信システムについて説明したが、例えば無線ＬＡＮなどの通信装置によって構成される無線システムにおいて本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、安価に他の通信装置が送信する信号との信号衝突を回避できる通信方法、通信装置、および通信システム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムの前面を示す外観斜視図
【図２】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムの背面を示す外観斜視図
【図３】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムのハードウェアの一例を示した図
【図４】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムのデジタル信号処理を説明するための図
【図５】本発明の実施形態における電力線通信システムの構成の一例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（親機）が備える子機管理テーブルの一例を示す図
【図７】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（子機）が備える孫機管理テーブルの一例を示す図
【図８】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムがデータ送信を行う送信タイミングを説明するための図
【図９】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（親機及び子機）のデータ送信時の動作の一例を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施形態におけるバックオフ値を決定するためのテーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（孫機）のデータ送信時の動作の一例を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデムによって電力線に送信されるデータフレームの一例を時系列に示す図
【図１３】本発明の実施形態におけるＰＬＣモデム（孫機）のデータ送信時の動作の他の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１２４】
１００  ＰＬＣモデム
１００Ａ  ＰＬＣモデム（親機）
１００Ｂ、１００Ｂ１、１００Ｂ２  ＰＬＣモデム（子機）
１００Ｃ、１００Ｃ１、１００Ｃ２、１００Ｃ３  ＰＬＣモデム（孫機）
１０２  電源コネクタ
１５０  管理装置
２００  回路モジュール
２１０  メインＩＣ
２１１  ＣＰＵ
２１２  ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２１３  ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２２０  ＡＦＥ・ＩＣ
２２１  ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
２２２  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２３０  ＰＨＹ・ＩＣ
２４０  メモリ
２５１  ローパスフィルタ
２５２  ドライバＩＣ
２６０  バンドパスフィルタ
２７０  カプラ
２８１  ＡＭＰ ＩＣ
２８２  ＡＤＣ ＩＣ
３００  スイッチング電源
４００  電源プラグ
５００  コンセント
６００  電源ケーブル
７００  電力線
【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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【図１３】
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