(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信方法において、
全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定するマスタ設定工程と、
前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノード群にグループ化するグループ化工程と、
前記グループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設定するサブマスタ設定工程と、
前記マスタノードに対して前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記サブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを論理的にスター接続する木構造型論理接続工程と、
前記マスタノードと各サブマスタノードとの間および各サブマスタノードと自ノード群内の他のノードとの間の通信パラメータを決定する決定工程と、
前記決定工程によって決定された通信パラメータを用い、前記サブマスタノードさらには前記マスタノードを介して各ノード間の通信を行う通信工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信システムにおいて、
全ノードの中から選択され、他のノード間に対して伝送品質が最良であるマスタノードと、
伝送品質が良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論理的にスター接続され、前記マスタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して他のサブマスタノードとの間の通信を行うサブマスタノードと、
各ノード群内において前記サブマスタノードに論理的にスター接続され、前記サブマスタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用い、前記サブマスタノードさらには前記マスタノードを介して他のスレーブノードとの間の通信を行うスレーブノードと、
を備えたことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力線などの通信線に通信装置（ノード）が接続された通信システムのように、ノードが接続される位置などによって伝送品質が異なる通信システムにおいて、各ノード間の通信を効率的に行うことができる通信方法および通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、新たな通信施設を増設することなく、コスト削減や既存の設備を有効利用するため、既存の電力線（電灯線ともいう）を利用して通信を行う「電力線モデム」が注目されている。この電力線モデムは、電力線によって接続されている家庭内外、ビル、工場、および店舗などの電気製品をネットワーク化することによって、これらの製品の制御やデータ通信などの様々な処理を行うことができる。
【０００３】
また、このような電気製品のネットワーク化以外の有線系ディジタル通信、すなわち多重接続された宅外の複数の電力線モデムを用いたネットワーク通信としては、パーソナルコンピュータを用いたインターネット通信などがあげられる。
【０００４】
このような電力線を用いた通信システムとして、たとえば、特開平２−２８７４３号公報には、低圧あるいは中圧の配線ネットワーク上の有線システムが記載され、マスタ局が、通知されてきた伝送品質に基づいて加入者局に対してデータルートを決定し、この決定されたデータルートに従ってデータパケットを伝送するようにし、場所や時間に関係する妨害を回避して信頼性を高い通信を可能とするデータパケットの伝送方法が記載されている。
【０００５】
なお、特開昭５６−１４９１４０号公報には、リング状のネットワークに関し、通信したいノードが遠方に存在する場合に、１つのネットワークトポロジーを２つのネットワークに分割し、ネットワーク全体の使用効率を向上することができるデータ伝送制御方法およびその装置が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電力線を用いた通信では、電力線に接続される電気製品などの環境などによって、同一の電力線に接続されているにもかかわらず、電力線に接続されたノード間の伝送品質に大きな開きが生じる。この伝送品質の開きは、同じデータ長をもつデータを送信する場合であっても、データ伝送にかかる大きな遅延差を生じさせ、各ノードは、最適な状態で通信を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
特に高速通信を実現するためには、各ノード間で、電力線の使用周波数帯域、伝送速度、誤り訂正方式などの各種の通信パラメータを個々に最適設定する必要がある。しかし、電力線に接続されたノードは、基本的にポイント・ツウ・ポイント通信を行うため、各ノード間の全てについて通信パラメータを設定するネゴシエーションを行う必要があった。このネゴシエーションは、各ノード間の全てに対して行う必要があるため、ネゴシエーションを行うための処理時間が長くなるという問題点があった。
【０００８】
しかも、電力線の環境は動的に変化するため、各ノード間の通信パラメータも逐次、変更設定する必要があり、この通信管理にかかる負担も大きいという問題点があった。
【０００９】
さらに、電力線に接続されるノードが増大すると、上述したネゴシエーションや通信管理にかかる負荷を無視できず、ノードの増大に伴って、通信効率の悪化を招くという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、電力線などの比較的良好でない通信線を用いて複数のノードがポイント・ツウ・ポイント通信を行う場合、各ノード間のネゴシエーションにかかる時間を短縮し、その後通信管理にかかる負担を軽減し、ノードが増大した場合であっても、各ノードが良好な通信状態を維持することができる通信方法および通信システムを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる通信方法は、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信方法において、前記ノードのいずれか一つのノードをマスタノードに設定し、その他のノードをスレーブノードに設定して論理的なスター接続を形成する設定工程と、前記マスタノードと各スレーブノードとの間の通信パラメータを決定する決定工程と、前記決定工程によって決定された通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して各スレーブノード間の通信を行う通信工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、設定工程によって、前記ノードのいずれか一つのノードをマスタノードに設定し、その他のノードをスレーブノードに設定して論理的なスター接続を形成し、決定工程によって、前記マスタノードと各スレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、通信工程によって、前記決定工程によって決定された通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して各スレーブノード間の通信を行うようにしている。
【００１３】
つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発明において、前記マスタノードが、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更する変更工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、変更工程によって、前記マスタノードが、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更するようにしている。
【００１５】
つぎの発明にかかる通信方法は、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信方法において、各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノードに設定し、各ノード間を論理的にスター接続する初期工程と、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードをマスタノードに変更するとともに、現マスタノードをスレーブノードに変更する変更工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、初期工程によって、各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノードに設定し、各ノード間を論理的にスター接続し、変更工程によって、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードをマスタノードに変更するとともに、現マスタノードをスレーブノードに変更するようにしている。
【００１７】
つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発明において、前記変更工程は、現マスタノードが保持する現マスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送する転送工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、前記変更工程の転送工程によって、現マスタノードが保持する現マスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送するようにしている。
【００１９】
つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発明において、前記変更工程は、変更されたマスタノードが他のノードに対して自マスタノードがマスタノードに変更された旨を通知する通知工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、前記変更工程の通知工程によって、変更されたマスタノードが他のノードに対して自マスタノードがマスタノードに変更された旨を通知するようにしている。
【００２１】
つぎの発明にかかる通信方法は、上記の発明において、前記初期工程は、前記通信ネットワークに最初に接続されたノードをマスタノードに設定する第１設定工程と、前記通信ネットワークに２番目に接続されたノードを第１のスレーブノードに設定する第２設定工程と、前記マスタノードと前記第１のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定する第１ネゴシエーション工程と、前記通信ネットワークに３番目に接続されたノードを第２のスレーブノードに設定する第３設定工程と、前記マスタノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータおよび前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定する第２ネゴシエーション工程と、前記マスタノードが前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを獲得する獲得工程と、各通信パラメータをもとに、前記マスタノードが、前記マスタノード、前記第１のスレーブノード、および前記第２のスレーブノードの中から、他のノードに対して最良の伝送品質をもつノードをマスタノードとして変更設定する変更設定工程と、変更前のマスタノードが保持する変更前のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更後のマスタノードに転送するパラメータ転送工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、前記初期工程において、第１設定工程によって、前記通信ネットワークに最初に接続されたノードをマスタノードに設定し、第２設定工程によって、前記通信ネットワークに２番目に接続されたノードを第１のスレーブノードに設定し、第１ネゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記第１のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、第３設定工程によって、前記通信ネットワークに３番目に接続されたノードを第２のスレーブノードに設定し、第２ネゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータおよび前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、獲得工程によって、前記マスタノードが前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを獲得し、変更設定工程によって、各通信パラメータをもとに、前記マスタノードが、前記マスタノード、前記第１のスレーブノード、および前記第２のスレーブノードの中から、他のノードに対して最良の伝送品質をもつノードをマスタノードとして変更設定し、パラメータ転送工程によって、変更前のマスタノードが保持する変更前のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更後のマスタノードに転送するようにしている。
【００２３】
つぎの発明にかかる通信方法は、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信方法において、全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定するマスタ設定工程と、前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノード群にグループ化するグループ化工程と、前記グループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設定するサブマスタ設定工程と、前記マスタノードに対して前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記サブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを論理的にスター接続する論理接続工程とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、マスタ設定工程によって、全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定し、グループ化工程によって、前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノード群にグループ化し、サブマスタ設定工程によって、前記グループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設定し、論理接続工程によって、前記マスタノードに対して前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記サブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを論理的にスター接続し、全ノードを階層的な木構造として通信管理するようにている。
【００２５】
つぎの発明にかかる通信システムは、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信システムにおいて、前記ノードの中から選択される１つのマスタノードと、前記マスタノード以外のノードであって、前記マスタノードに対して論理的にスター接続され、前記マスタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して他のノードとの間の通信を行う１以上のスレーブノードとを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、マスタノードが、前記ノードの中から１つ選択され、１以上のスレーブノードが、前記マスタノード以外のノードであって、前記マスタノードに対して論理的にスター接続され、前記マスタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して他のノードとの間の通信を行うようにしている。
【００２７】
つぎの発明にかかる通信システムは、上記の発明において、前記マスタノードは、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更する変更手段を備えたことを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、前記マスタノードの変更手段が、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更するようにしている。
【００２９】
つぎの発明にかかる通信システムは、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信システムにおいて、各ノードは、自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続されたマスタノードに設定されている場合、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードにマスタノードの変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送する処理を行う処理手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、各ノードの処理手段が、自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続されたマスタノードに設定されている場合、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードにマスタノードの変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送する処理を行うようにしている。
【００３１】
つぎの発明にかかる通信システムは、前記各ノードは、自ノードが、前記変更するマスタノードに設定された場合、他のノードに対して自ノードがマスタノードに設定された旨を通知する通知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、前記各ノードの通知手段が、自ノードが前記変更するマスタノードに設定された場合、他のノードに対して自ノードがマスタノードに設定された旨を通知するようにしている。
【００３３】
つぎの発明にかかる通信システムは、バス型の通信ネットワークを構成する各ノード間の通信を、設定された通信パラメータを用いて行う通信システムにおいて、全ノードの中から選択され、他のノード間に対して伝送品質が最良であるマスタノードと、伝送品質が良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論理的にスター接続するサブマスタノードと、
各ノード群内において前記サブマスタノードに論理的にスター接続するスレーブノードとを備えたことを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、マスタノードが、全ノードの中から、他のノード間に対して伝送品質が最良であるとして選択され、サブマスタノードが、伝送品質が良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論理的にスター接続し、スレーブノードが、各ノード群内において前記サブマスタノードに論理的にスター接続するようにしている。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる通信方法および通信システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である通信システムの物理構成と論理構成とを示すブロック図である。図１（ａ）において、複数のノードＮ１〜Ｎ４は、電力線などの通信線Ｎに接続されている。この複数のノードは、マスタノードＮ１、スレーブノードＮ２〜Ｎ４に設定され、図１（ｂ）に示すように、マスタノードＮ１に対して、スレーブノードＮ２〜Ｎ４がスター接続される論理構成を形成している。マスタノードＮ１は、スレーブノードＮ２〜Ｎ４との間の通信パラメータを動的に変更する変更部１０を有する。
【００３７】
ここで、図２を参照して、この通信システムによるネゴシエーション処理手順について説明する。まず、通信線Ｎにバス接続された複数のノードＮ１〜Ｎ４の中から、マスタノードＮ１を決定する。このマスタノードＮ１の決定は、現時点において他のノードに対して最も良好な伝送品質を維持することができるノードが選定されることが望ましいが、任意のノードを決定するようにしてもよい（ステップＳ１０１）。
【００３８】
その後、マスタノードＮ１と各スレーブノードＮ２〜Ｎ４との間の通信パラメータを決定するネゴシエーションを行う（ステップＳ１０２）。マスタノードＮ１と各スレーブノードＮ２〜Ｎ４との間の通信は、この決定された通信パラメータをもとにそれぞれ通信を行うことになる。この通信システムでは、各ノード間の通信は、全てマスタノードＮ１を介して行うことになる。
【００３９】
その後、通信状態が変化したか否かを判断し（ステップＳ１０３）、通信状態が変化した場合（ステップＳ１０３，ＹＥＳ）には、マスタノードＮ１と各スレーブノードＮ２〜Ｎ４との間の通信パラメータを変更設定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０３に移行し、上述した処理を繰り返す。この通信パラメータの変更設定は、マスタノードＮ１と各スレーブノードＮ２〜Ｎ４との間のネゴシエーションを行うことによって行われる。
【００４０】
これによって、全ノードＮ１〜Ｎ４間の通信パラメータを設定しなくても、マスタノードＮ１と各ノードＮ２〜Ｎ４との間の通信パラメータの設定のみで済むため、ネゴシエーションが簡単化し、ネゴシエーションにかかる時間も短縮化される。一般にｎ個のノードが存在する場合、通信パラメータのネゴシエーション数は、ｎ×（ｎ−１）となるが、この実施の形態による、マスタノードとスレーブノードとの間のネゴシエーション数は、（ｎ−１）となる。
【００４１】
ここで、通信パラメータの概要について説明する。まず、ノード間は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を用い、図３に示すように、キャリア間隔ΔＦ＝４．３１２５ＫＨｚとしたトーン＃３〜トーン＃１０４の１０２本のトーンが使用される。これらのトーンは、伝送状態に対応して適切に組み合わせて用いられ、高速のマルチキャリア伝送が実現される。特に、音声、データのみならず、画像などのデータ伝送も高速に行うことが可能となる。
【００４２】
マスタノードＮ１とスレーブノードＮ２〜Ｎ４との間のネゴシエーションでは、ＯＦＤＭ通信方式を用いているため、用いるトーンはもちろんのこと、伝送速度、信号の振幅と位相とを調整する等化器係数、誤り訂正方式の冗長度の変化、さらには電力制御などの通信パラメータを各ノード間で設定することになる。たとえば、ノイズの高い伝送路では、ノード間で、このノイズを避けたトーンを選択し、あるいは冗長度の高い誤り訂正符号を選択することになる。このような通信パラメータは、ノード間で異なり、動的な通信状態の変化によって適時変更される。
【００４３】
この実施の形態１では、バス型ネットワークに接続されたノードＮ１〜Ｎ４のうちの１つのノードをマスタノードＮ１に設定し、その他のノードをスレーブノードＮ２〜Ｎ４に設定し、全てのノード間の通信はマスタノードＮ１を介して行われるので、マスタノードＮ１とスレーブノードＮ２〜Ｎ４との間のみの通信パラメータのネゴシエーションを行うのみでよい。また、マスタノードＮ１は、通信状態の変化に対応して、通信パラメータを随時変更するネゴシエーションを行うようにしているので、常に良好なノード間通信を行うことができる。
【００４４】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、マスタノードＮ１は固定であったが、この実施の形態２では、通信状態に応じてマスタノードを変更するようにしている。マスタノードを変更するのは、上述したように、全てのノード間通信をマスタノードを介して行うからである。
【００４５】
図４は、この発明の実施の形態２である通信システムの物理構成および論理構成を示す図である。特に、図４（ｂ）は、通信システムの構築過程における論理構成の変化を示している。図４（ａ）において、各ノードＮ１１〜Ｎ１３は、図１に示したノードＮ１〜Ｎ３と同様に、通信線Ｎに接続される物理構成をもつ。ただし、各ノードＮ１１〜Ｎ１３のうちのいずれか１つは、マスタノードに設定され、その他のノードはスレーブノードに設定されるとともに、マスタノードは、随時通信状態に応じて変更設定され、マスタノードとスレーブノードとの間の通信を良好に保つようにしている。
【００４６】
図４（ｂ）において、論理構成は、最初に通信線Ｎに接続したノードＮ１１がマスタノードに設定され、２番目に通信線Ｎに接続したノードＮ１２が、マスタノードに対するスレーブノードに設定される。その後、３番目に通信線Ｎに接続したノードＮ１３は、スレーブノードに設定され、３つ以上のノードＮ１１〜Ｎ１３が接続されると、最適なマスタノードの決定処理が行われ、ノードＮ１２が最適なマスタノードであると判断された場合には、ノードＮ１２がマスタノードに変更し、ノードＮ１１は、スレーブノードに変更設定される。
【００４７】
このため、各ノードＮ１１〜Ｎ１３は、いずれがマスタノードになってもいいように、各ノード間の通信パラメータ２０ａを管理する処理部２０と、自ノードがマスタノードになったときに、他のノードにその旨を通知する通知部２１とを有する。また、実施の形態１では、マスタノードＮ１が、マスタノードＮ１とスレーブノードＮ２〜Ｎ４とのネゴシエーションのみを行っていたが、この実施の形態２では、各ノードが通信線Ｎに接続する際に、既設のノードとの間のネゴシエーションを行うことによって、既設の全ノード間のネゴシエーションが行われることになる。
【００４８】
ここで、図５に示すシーケンス図をもとに、マスタノードの変更手順について説明する。ここでは、ノードＮ１１→Ｎ１２→Ｎ１３の順序で、それぞれ通信線Ｎに接続されるものとする。まず、ノードＮ１１は、通信線Ｎに接続すると通信線Ｎ上に応答要求信号ＳＳ１を送出する。この場合、通信線Ｎ上にノードは接続されていないので、応答はない。このため、ノードＮ１１は、自ノードをマスタノードに仮設定する（ステップＳ２０１）。
【００４９】
その後、ノードＮ１２が通信線Ｎに接続すると、通信線Ｎ上に応答要求信号ＳＳ２を送出する。この場合、ノードＮ１１からの応答信号ＳＳ２ａがあるため、ノードＮ１２は、マスタノードＮ１１のスレーブノードとして設定される（ステップＳ２０２）。その後、マスタノードＮ１１とスレーブノードＮ１２とは、通信パラメータのネゴシエーションＳＳ３を行い、ノードＮ１１とノードＮ１２との間の通信パラメータが決定される（ステップＳ２０３）。
【００５０】
その後、ノードＮ１３が通信線Ｎに接続すると、通信線Ｎ上に応答要求信号ＳＳ４が送出される。この場合、少なくともマスタノードＮ１１から応答信号ＳＳ４ａが返され、ノードＮ１３は、スレーブノードに設定する（ステップＳ２０４）。その後、マスタノードＮ１１とスレーブノードＮ１３との間の通信パラメータのネゴシエーションＳＳ５を行い、さらにノードＮ１１がノードＮ１２とノードＮ１３との間のネゴシエーション指示ＳＳ６を送ると、ノードＮ１３とノードＮ１２とは、通信パラメータのネゴシエーションＳＳ７を行い、その結果をマスタノードＮ１１に送出する（ＳＳ８）。これによって、マスタノードＮ１１は、ノードＮ１１，Ｎ１３間とノードＮ１２，Ｎ１３間との通信パラメータが決定されることになる（ステップＳ２０５）。
【００５１】
その後、マスタノードＮ１１は、最適マスタノード、すなわち他のノードとの間の伝送品質が最も良好なノードを決定する（ステップＳ２０６）。たとえば、図４（ａ）に示すようにノードＮ１２が最もノード群の中央に位置するため、各ノードＮ１１およびノードＮ１３との間の距離が短いため、伝送品質が最も良好なノードとして決定される。
【００５２】
この最適マスタノードの決定が行われると、マスタノードＮ１１は、最適マスタノードの通知をノードＮ１２に対して行い（ＳＳ９）、さらに、自ノードＮ１１が保持していた通信パラメータなどの情報をノードＮ１２に転送する（ＳＳ１０）。これによって、ノードＮ１２は、マスタノードに変更設定され（ステップＳ２０７）、他のノードＮ１１，Ｎ１３に、自ノードＮ１２がマスタノードになった旨を通知する（ＳＳ１１）。この通知を受けたノードＮ１１およびノードＮ１３は、その後、マスタノードＮ１２を介して通信を行うことになる。また、ノードＮ１１は、スレーブノードに復する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
なお、その後、第４番目のノードが新たに通信線Ｎに接続された場合、あるいは通信状態が変化した場合、マスタノードは、最適マスタノードの決定処理を行い、決定したマスタノードに変更設定する処理を上述したノードＮ１１，Ｎ１２間の処理と同様に行う。これによって、常に最適なマスタノードが、マスタノードとなり、柔軟かつ信頼性の高い良好な通信を行うことができる。
【００５４】
この実施の形態２では、常に良好な通信を維持できるマスタノードに随時変更設定することができるので、柔軟かつ信頼性の高い良好な通信をノード間で行うことができる。
【００５５】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２では、いずれもスター型の論理構成を有していたが、この実施の形態３では、全体的に木構造型の論理構成をもたせるようにしている。
【００５６】
図６は、この発明の実施の形態３である通信システムの物理構成を示すブロック図である。また、図７は、図６に示した通信システムの論理構成を示すブロック図である。図６において、この通信システムは、まず、マスタノードＮ２１を決定する。このマスタノードＮ２１は、他のノードＮ３１〜Ｎ３３，Ｎ４１〜Ｎ４３に対して最も伝送品質が良好となるノードである。ノードＮ３１〜Ｎ３３およびノードＮ４１〜Ｎ４３は、それぞれ伝送品質が良好なグループである。各グループの中で、他のノードおよびマスタノードに対して最も伝送品質が良好なノードをサブマスタノードとして設定する。すなわち、ノードＮ３１，Ｎ４１をサブマスタノードとして設定する。
【００５７】
これによって、図７に示す論理構成が形成されることになる。すなわち、マスタノードＮ２１に対して、サブマスタノードＮ３１，Ｎ４１が論理的にスター接続され、サブマスタノードＮ３１，Ｎ４１に対して各グループ内のスレーブノードＮ３２，Ｎ３３およびスレーブノードＮ４２，Ｎ４３がそれぞれ論理的にスター接続される。
【００５８】
スレーブノードが自グループ内のノードと通信を行うときは、自サブマスタノードのみを介して通信を行い、マスタノードＮ２１を含む他のグループ内のノードと通信を行うときは、自サブマスタノードおよびマスタノードＮ２１を介して行う。このため、マスタノードＮ２１は、サブマスタノードＮ３１，Ｎ４１に対して通信パラメータを設定するためのネゴシエーションを行い、各サブマスタノードＮ３１，Ｎ４１は、自グループ内のスレーブノードと通信パラメータを設定するためのネゴシエーションを行う。このため最小限のネゴシエーションのみで済む。なお、各グループ内で、実施の形態２と同じように、サブマスタノードを随時変更設定するようにしてもよい。
【００５９】
なお、自グループ内のノード間通信か、他のグループとの間の通信かを判断するために、マスタノードＮ２１およびサブマスタノードＮ３１，Ｎ４１は、下層のノードのアドレスを管理することになる。このアドレス管理によって、宛先が、自ノードが管理するアドレスである場合には、これに対応する中継などの処理を行うが、自ノードが管理しないアドレスである場合には、廃棄する。
【００６０】
図８は、この発明の実施の形態３が適用された通信システムの一例を示す図である。図８において、中圧配電線３１の電力は、電柱３２に設置された柱上トランス３３および低圧配電線３４を介して各家庭３５−１〜３５−５内に供給される。ここで、低圧配線線３４は、家庭３５−１〜３５−５と柱上トランス３３との間を電気的に接続している。
【００６１】
したがって、柱上トランス３３近傍にマスタノードＮ３１を設け、各家庭３５−１〜３５−５を各グループとして設定し、各グループ内でそれぞれサブマスタノードＮ６１，Ｎ７１，Ｎ８１，Ｎ９１，Ｎ１０１を設定し、各グループ（家庭）内で、スレーブノードを設定する。たとえば、家庭３５−１内において、ノードＮ６２，Ｎ６３を、サブマスタノードＮ６１に対するスレーブノードとして設定する。このような論理的な階層構造を持たせることによって、膨大なノードに対するネゴシエーション数を少なくすることができる。なお、柱上トランス３３近傍に設けられたマスタノードＮ５１と、光ファイバーケーブルなどのデータ線３６とを接続することによって、外部の通信ネットワークに容易に接続することができる。
【００６２】
この実施の形態３では、ノード数が増大しても、論理的には階層的な木構造となり、ネゴシエーションなどの処理も分散されるため、効率的な通信が実現されることになる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、設定工程によって、前記ノードのいずれか一つのノードをマスタノードに設定し、その他のノードをスレーブノードに設定して論理的なスター接続を形成し、決定工程によって、前記マスタノードと各スレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、通信工程によって、前記決定工程によって決定された通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して各スレーブノード間の通信を行うようにしているので、スター接続されているノード間の通信パラメータを設定するためのネゴシエーションを行うのみでよく、ネゴシエーションの処理が簡単になるとともに、処理時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００６４】
つぎの発明によれば、変更工程によって、前記マスタノードが、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更するようにしているので、良好なノード間通信を維持することができるという効果を奏する。
【００６５】
つぎの発明によれば、初期工程によって、各ノード間の伝送品質をもとに、他のノード間と論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定し、他のノードをスレーブノードに設定し、各ノード間を論理的にスター接続し、変更工程によって、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードをマスタノードに変更するとともに、現マスタノードをスレーブノードに変更するようにしているので、信頼性の高いノード間通信を継続的に行うことができるという効果を奏する。
【００６６】
つぎの発明によれば、前記変更工程の転送工程によって、現マスタノードが保持する現マスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送するようにしているので、マスタノードの変更に伴う管理負荷を軽減することができるとともに、継続的な管理を行うことができるという効果を奏する。
【００６７】
つぎの発明によれば、前記変更工程の通知工程によって、変更されたマスタノードが他のノードに対して自マスタノードがマスタノードに変更された旨を通知するようにしているので、良好な通信を混乱無く、継続的に行うことができるという効果を奏する。
【００６８】
つぎの発明によれば、前記初期工程において、第１設定工程によって、前記通信ネットワークに最初に接続されたノードをマスタノードに設定し、第２設定工程によって、前記通信ネットワークに２番目に接続されたノードを第１のスレーブノードに設定し、第１ネゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記第１のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、第３設定工程によって、前記通信ネットワークに３番目に接続されたノードを第２のスレーブノードに設定し、第２ネゴシエーション工程によって、前記マスタノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータおよび前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを決定し、獲得工程によって、前記マスタノードが前記第１のスレーブノードと前記第２のスレーブノードとの間の通信パラメータを獲得し、変更設定工程によって、各通信パラメータをもとに、前記マスタノードが、前記マスタノード、前記第１のスレーブノード、および前記第２のスレーブノードの中から、他のノードに対して最良の伝送品質をもつノードをマスタノードとして変更設定し、パラメータ転送工程によって、変更前のマスタノードが保持する変更前のマスタノードを含む全ノード間の通信パラメータを、変更後のマスタノードに転送するようにしているので、３つ以上のノードが接続されるまでの間の通信処理を確実に行うことができるという効果を奏する。
【００６９】
つぎの発明によれば、マスタ設定工程によって、全ノードの中から、他のノード間の伝送品質が最良となるノードをマスタノードに設定し、グループ化工程によって、前記マスタノード以外のノードを、伝送品質が良好なノード群にグループ化し、サブマスタ設定工程によって、前記グループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもつノードをサブマスタノードに設定し、論理接続工程によって、前記マスタノードに対して前記サブマスタノードを論理的にスター接続し、前記サブマスタノードに対して自ノード群内の他のノードを論理的にスター接続し、全ノードを階層的な木構造として通信管理するようにているので、ノード数が多くなっても効率的な通信を実現することができるという効果を奏する。
【００７０】
つぎの発明によれば、マスタノードが、前記ノードの中から１つ選択され、１以上のスレーブノードが、前記マスタノード以外のノードであって、前記マスタノードに対して論理的にスター接続され、前記マスタノードとの間でネゴシエーションされた通信パラメータを用い、前記マスタノードを介して他のノードとの間の通信を行うようにしているので、スター接続されているノード間の通信パラメータを設定するためのネゴシエーションを行うのみでよく、ネゴシエーションの処理が簡単になるとともに、処理時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００７１】
つぎの発明によれば、前記マスタノードの変更手段が、前記１以上のスレーブノードとの間の通信状態を監視し、前記マスタノードと前記１以上のスレーブノードとの間の通信パラメータを逐次変更するようにしているので、良好なノード間通信を維持することができるという効果を奏する。
【００７２】
つぎの発明によれば、各ノードの処理手段が、自ノードが他のノードとの間で論理的にスター接続されたマスタノードに設定されている場合、新規ノードの接続あるいは通信状態の変化に対応し、他のノード間との論理的なスター接続を行った場合に伝送品質が最良となるノードが存在する場合、当該ノードにマスタノードの変更指示を行い、現在保持する全ノード間の通信パラメータを、変更するマスタノードに転送する処理を行うようにしているので、信頼性の高いノード間通信を継続的に行うことができるという効果を奏する。
【００７３】
つぎの発明によれば、前記各ノードの通知手段が、自ノードが前記変更するマスタノードに設定された場合、他のノードに対して自ノードがマスタノードに設定された旨を通知するようにしているので、良好な通信を混乱無く、継続的に行うことができるという効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、マスタノードが、全ノードの中から、他のノード間に対して伝送品質が最良であるとして選択され、サブマスタノードが、伝送品質が良好なノード群としてグループ化された各ノード群毎に、自ノード群内の他のノードおよび前記マスタノードに対して最良の伝送品質をもち、前記マスタノードに論理的にスター接続し、スレーブノードが、各ノード群内において前記サブマスタノードに論理的にスター接続するようにしているので、ノード数が多くなっても効率的な通信を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である通信システムの物理構成および論理構成を示すブロック図である。
【図２】  図１に示した通信システムのネゴシエーション処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  図１に示した通信システムに用いられるＯＦＤＭ信号を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態２である通信システムの物理構成および論理構成を示すブロック図である。
【図５】  図４に示した論理構成の形成処理手順を示すシーケンス図である。
【図６】  この発明の実施の形態３である通信システムの物理構成を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態４である通信システムの論理構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態４である通信システムを応用例を示す図である。
【符号の説明】
１０  変更部、２０  処理部、２０ａ  通信パラメータ、２１  通知部、３１中圧配電線、３２  電柱、３３  柱上トランス、３４  低圧配電線、３５−１〜３５−５  家庭、３６  データ線、Ｎ１〜Ｎ４，Ｎ１１〜Ｎ１３，Ｎ２１，Ｎ３１〜Ｎ３３，Ｎ４１〜Ｎ４３，Ｎ６１〜Ｎ６３，Ｎ７１，Ｎ８１，Ｎ９１，Ｎ１０１  ノード。
【図１】
0003693896.tif 000002
【図２】
0003693896.tif 000003
【図３】
0003693896.tif 000004
【図４】
0003693896.tif 000005
【図５】
0003693896.tif 000006
【図６】
0003693896.tif 000007
【図７】
0003693896.tif 000008
【図８】
0003693896.tif 000009