(57)【要約】【課題】高性能の通信装置、通信システム、及び通信方法を提供すること。【解決手段】  本実施形態にかかる通信装置は、複数の端末１１、１２と通信する通信装置であって、前記端末から受信した受信信号を増幅するＰＧＡ２２と、ＣＮＲが０ｄＢ未満で通信可能な第１の通信方式で送信された第１のフレームを復調する第１の復調部２７と、第１の通信方式と同じ周波数帯が用いられ、第１の通信方式よりも高レートの第２の通信方式で送信された第２のフレームを、第１の復調部２７での復調と並列に復調する第２の復調部２８と、第１及び第２のフレームに含まれるプリアンブルの検出結果に応じてアンプのゲインを調整するＡＧＣ２４と、を備えたものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末と通信する通信装置であって、
前記端末から受信した受信信号を増幅するアンプと、
ＣＮＲが０ｄＢ未満で通信可能な第１の通信方式で送信された第１のフレームを復調する第１の復調部と、
前記第１の通信方式と同じ周波数帯が用いられ、前記第１の通信方式よりも高レートの第２の通信方式で送信された第２のフレームを、前記第１の復調部での復調と並列に復調する第２の復調部と、
前記第１及び第２のフレームに含まれるプリアンブルの検出結果に応じて前記アンプのゲインを調整するゲインコントローラと、を備えた通信装置。
【請求項２】
前記第１のフレームの受信品質を判定する受信品質判定部をさらに備え、
前記第１のフレームの受信期間において、前記第１のフレームの受信品質が一定以上と判定された場合に、データを送信する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
第１の端末から送信された前記第１のフレームの受信期間において、前記第１のフレームの受信品質が一定以上と判定された場合に、第２の端末に前記第２のフレームの送信要求を送信する請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１の端末から送信された前記第１のフレームを受信中に、前記第２の端末に前記第２のフレームの送信要求を行う請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１の通信方式にしたがって送信データを変調して、第１の送信フレームを生成する第１の変調部と、
前記第２の通信方式にしたがって送信データを変調して、第２の送信フレームを生成する第２の変調部と、
前記第１の送信フレームと、前記第２の送信フレームとを合成して、送信する合成部と、をさらに備えた請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記合成部が、前記第１のフレームの受信品質に基づいて、前記第１の送信フレームに対する前記第２の送信フレームの合成比率を変更する請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記第１のフレームと前記第２のフレームでプリアンブルが異なっている請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信品質に応じて、前記第１のフレームに対する第２のフレームの衝突回数を変更する請求項２に記載の通信装置。
【請求項９】
通信データの優先度に応じて、前記第１のフレームに衝突させる前記第２のフレームを選択して、送信する請求項１に記載の通信装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の通信装置と、
前記通信装置と電力線を介して接続された複数の端末と、を備えた通信システム。
【請求項１１】
第１の端末から受信した受信信号を増幅し、
ＣＮＲが０ｄＢ未満で通信可能な第１の通信方式で送信された第１のフレームを復調し、
前記第１の通信方式と同じ周波数帯が用いられ、前記第１の通信方式よりも高レートの第２の通信方式で送信された第２のフレームを、前記第１のフレームの復調と並列に復調し、
前記第１及び第２のフレームに含まれるプリアンブルの検出結果に応じて、ゲインを調整する通信方法。
【請求項１２】
前記第１のフレームの受信品質を判定し、
前記第１のフレームの受信期間において、前記第１のフレームの受信品質が一定以上と判定された場合に、データを送信する請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１３】
第１の端末から送信された前記第１のフレームの受信期間において、前記第１のフレームの受信品質が一定以上と判定された場合に、第２の端末に前記第２のフレームの送信要求を送信する請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記第１の端末から送信された前記第１のフレームを受信中に、前記第２の端末に前記第２のフレームの送信要求を行う請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記第１の通信方式にしたがって送信データを変調して、第１の送信フレームを生成し、
前記第２の通信方式にしたがって送信データを変調して、第２の送信フレームを生成し、
前記第１の送信フレームと、前記第２の送信フレームとを合成して、送信する請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記受信品質に応じた情報に基づいて、前記第１の送信フレームに対する前記第２の送信フレームの合成比率を変更する請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第１のフレームと前記第２のフレームでプリアンブルが異なっている請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記受信品質に応じて、前記第１のフレームに対する第２のフレームの衝突回数を変更する請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１９】
通信データの優先度に応じて、前記第１のフレームに衝突させる前記第２のフレームを選択して、送信する請求項１１に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同じ周波数を用いたフレームが衝突するのを回避する通信方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）が存在する（非特許文献１）。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、通信を開始する前に、一度受信を試みることで、現在通信しているホストが他にあるかどうかを確認する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】http://ja.wikipedia.org/wiki/CSMA/CA  平成２５年１月２９日検索
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のクライアントは同じ回線を共用し、他者が通信をしていなければ自分の通信を開始する。搬送波感知の段階で通信中のホストが存在した場合、通信終了と同時に送信を試みると衝突する可能性が高い。そのため、他のホストの送信終了を検知した場合は自分が送信を開始する前にランダムな長さの待ち時間をとる。
【０００５】
他のホストが通信中は、通信ができなくなってしまうという問題点がある。例えば、回線状態劣化によって低ビットレートのロバストなフレームでの通信が必要な場合がある。この場合、低ビットレートであるため、長時間の回線占有により、ネットワーク全体の速度低下を引き起こすおそれがある。
【０００６】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態によれば、通信端末は、ＣＮＲが０ｄＢ未満で通信可能な第１の通信方式で送信された第１のフレームを復調する第１の復調部と、前記第１の通信方式と同じ周波数帯を用いて、前記第１の通信方式よりも高レートの第２の通信方式で送信された第２のフレームを、前記第１の復調部での復調と並列に復調する第２の復調部と、を備え、前記第１及び第２のフレームに含まれるプリアンブルの検出結果に応じて前記アンプのゲインを調整する。
【０００８】
なお、上記実施の形態の装置を方法やシステムに置き換えて表現したもの、該装置または該装置の一部の処理をコンピュータに実行せしめるプログラム、該装置を備えた通信システムなども、本発明の態様としては有効である。
【発明の効果】
【０００９】
前記一実施の形態によれば、高性能の通信装置、通信システム、及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】フレーム衝突を回避する方法を説明するための図である。
【図２】フレームによる回線の占有を説明するための図である。
【図３】ロバストな通信と通常の通信の信号レベルとノイズレベルを説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係る通信方式を説明するための図である。
【図５】通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１にかかる通信装置の処理手順を示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２にかかる通信装置の処理手順を示す図である。
【図１０】実施の形態３にかかる通信装置の処理手順を示す図である。
【図１１】実施の形態４にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態４にかかる通信装置の処理手順を示す図である。
【図１３】実施の形態４にかかる通信装置の処理手順を示す図である。
【図１４】受信品質判定部の構成例１を模式的に示すブロック図である。
【図１５】受信品質判定部の構成例１を模式的に示すブロック図である。
【図１６】受信品質判定部の構成例１を模式的に示すブロック図である。
【図１７】ｎ個の端末と通信する場合の、通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１２】
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００１３】
（概要）
本実施の形態にかかる通信方法の概要について説明する。図１は、フレーム衝突を回避する方法を説明するための図である。ここでは、ＰＬＣや無線のように回線を共有する通信について説明する。回線が共有される通信システムにおいて、端末Ａが送信するフレームと端末Ｂが送信するフレーム衝突が発生すると、それぞれのフレームがお互いのノイズとして干渉してしまう。したがって、受信側でフレームの復調が不能となってしまう。このため、通常は、ＣＳＭＡ／ＣＡやＴＤＭＡ（Time Domain Multiple Access）等の方式を用いて、時分割を行う。こうすることで衝突を回避することができる。
【００１４】
そのため、同時に送信するフレームは１となる。端末Ａのフレーム１の送信が終わった後、端末Ｂのフレーム２が送信される。送信時には１つのフレームが回線を占有してしまう。図２に示すように、ビットレートが遅い低レートのフレーム１は、長時間回線を占有する。端末Ａが低レートのフレーム１を送信しているため、端末Ｂが高レートのフレーム２を送信できなくなる時間が長くなってしまう。よって、ネットワーク全体の伝送レートが低下して、ネットワークとしてのパフォーマンスが低下してしまう。
【００１５】
一方、本件出願人は、ノイズや減衰の大きいＰＬＣなどでＣＮＲ（Carrie to Noise Ratio）が低い状態で、ロバストな通信を可能とするＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing）方式を提案している（特願２０１２−１０５８６６号）。例えば、図３に示すように、通常のＯＦＤＭ通信では、ノイズレベルよりも信号レベルが高くなっているが、ロバストな通信では信号レベルがノイズレベルよりも低くなる。なお、図３では、横軸が周波数で、縦軸が信号レベルを示している。例えば、送信するデータに冗長性を持たせることにより、ＣＮＲが０ｄＢよりも小さい状態での通信が可能となる。具体的には、送信するデータをインターリーブする際に、冗長度を持たせることで、耐ノイズ性が向上する。あるいは、１つのデータを複数回繰り返して送信する。これにより、ＣＮＲ＜０ｄＢでデータを送受信することができる。換言すると、データを時間的に冗長にした分だけ、伝送レートが低くなる。
【００１６】
耐ノイズ性が強い通信方式では、フレーム同士が衝突した場合でも、それぞれのフレームを復調可能な場合がある。例えば、図４に示すように、耐ノイズ性の強い第１の通信方式のフレーム１に対して、許容する範囲で高レートのフレーム２〜フレーム４を衝突させる。すなわち、第１の通信方式のフレーム１を送信中に、高レートの通信方式のフレーム２〜フレーム４を積極的に衝突させる。このようにすることで、双方の受信を同時に行うことができ、伝送容量を向上させることができる。低レートのフレーム１が送信されている間でも、高レートのフレーム２〜フレーム４を受信することができる。
【００１７】
低レートのフレーム１の受信において、高レートのフレーム２〜フレーム４が低レートのフレーム１に対してノイズとなる。しかしながら、低レートのフレーム１は冗長性を有している。このため、一部の期間で高レートのフレーム２〜フレーム４が衝突しても、低レートのフレーム１は復調可能である。
【００１８】
高レートのフレーム２〜フレーム４の受信において、低レートのフレーム１が高レートのフレーム２〜フレーム４に対してノイズとなる。しかしながら、図３に示したように、ロバストな通信方式は、主に信号レベルがノイズレベルよりも低くなる場合に用いられる。すなわち、ＣＮＲ＜０ｄＢとなっているため、低レートのフレーム１の信号レベルがノイズよりも低くなっている。一方、高レートのフレーム２〜フレーム４の信号レベルがノイズレベルよりも十分高くなっている場合に、高レートの通信方式が用いられる。第１のフレームがノイズとなったとしても、高レートのフレーム２〜フレーム４は、高いＣＮＲで受信される。高レートのフレーム１が低レートのフレーム２〜フレーム４が衝突したとしても、高レートのフレーム１は復調可能である。これにより、通信システム全体のパフォーマンスを向上することができる。
【００１９】
実施の形態１．
以下、本実施の形態にかかる通信システムについて説明する。図５は、本実施形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。通信システム１００は、コンセントレータ１０と、第１の端末１１、第２の端末１２と、電力線１３とを備えたネットワークである。本実施の形態に係る通信システム１００は、例えば、電力線１３を通信回線として利用する電力線搬送通信である。
【００２０】
通信装置であるコンセントレータ１０は、電力線１３を介して、第１の端末１１、及び第２の端末１２に接続されている。なお、図５では、第１の端末１１、第２の端末１２の２台のみが示されているが、端末の数は特に限定されるものではない。すなわち、３以上の端末が設けられていてもよい。
【００２１】
コンセントレータ１０は、第１の端末１１、及び第２の端末１２と通信可能である。すなわち、コンセントレータ１０は、電力線１３を介して、第１の端末１１又は第２の端末１２と信号を送受信する。例えば、コンセントレータ１０は、所定の通信方式にしたがって送信するデータを変調して、第１の端末１１、及び第２の端末１２に送信する。第１の端末１１、及び第２の端末１２は、電力線１３を介してフレームを受信する。一方、コンセントレータ１０は、第１の端末１１、及び第２の端末１２が送信したフレームを受信する。コンセントレータ１０は、所定の通信方式にしたがって、フレームを復調する。なお、コンセントレータ１０は、受信機能のみを有していてもよい。なお、変復調方式としては、ＯＦＤＭ方式などを用いることができる。
【００２２】
ここで、第１の端末１１は、コンセントレータ１０に対して遠くに配置されており、第２の端末１２は、コンセントレータ１０に対して近くに配置されている。すなわち、第１の端末１１とコンセントレータ１０との間に通信距離が、第２の端末１２とコンセントレータ１０との間の通信距離よりも長くなっている。通信距離に応じて、減衰が大きくなる。したがって、コンセントレータ１０と第１の端末１１との間に送受信される信号は、相対的に減衰が大きい。一方、コンセントレータ１０と第２の端末１２との間に送受信される信号は、相対的に減衰が小さい。
【００２３】
したがって、コンセントレータ１０と第１の端末１１との間の通信には、低レートでロバストなフレーム用いられる。換言すると、コンセントレータ１０と第１の端末１１との間の通信では、データに冗長性を持たせた分、フレーム長が長くなる。一方、コンセントレータ１０と第２の端末１２との間の通信には、高レートで高ＣＮＲなフレーム用いられる。換言すると、コンセントレータ１０と第２の端末１２との間の通信では、フレーム長が短くなる。
【００２４】
以下、コンセントレータ１０と第１の端末１１との間の通信に用いられる通信方式を第１の通信方式とし、コンセントレータ１０と第２の端末１２との間の通信に用いられる通信方式を第２の通信方式とする。第１の通信方式では、減衰が大きいため、低レートでロバストなフレーム（以下、第１のフレーム）が用いられる。第２の通信方式では、減衰が小さいため、高レートで高ＣＮＲなフレーム（以下、第２のフレーム）が用いられる。なお、第１の通信方式と、第２の通信方式とでは、同じ周波数帯が用いられる。すなわち、第１の通信方式と、第２の通信方式とは、同じ周波数のキャリアにデータを載せて、フレームを送受信する。
【００２５】
第１の通信方式は、搬送波電力対雑音電力比、すなわち、ＣＮＲが０ｄＢ未満の場合に用いられる。一方、第２の通信方式は、ＣＮＲが０ｄＢ以上で用いられる。なお、第１の通信方式と、第２の通信方式は、完全に同じ周波数を用いてもよく、一部のキャリアのみ同じ周波数としてもよい。すなわち、少なくとも一部のキャリアの周波数が共通となっていればよい。例えば、第１の通信方式と第２の通信方式は、共通の周波数を用いたＯＦＤＭ方式でデータを変復調する。
【００２６】
次に、図６を用いて、コンセントレータ１０の構成について説明する。図６は、コンセントレータ１０の構成を模式的に示すブロック図である。コンセントレータ１０は、ＡＦＥ（Analog Front End）２１、ＰＧＡ（Programmable Gain Amplifier）２２、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２３、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）２４、第１のプリアンブル検出部２５、第２のプリアンブル検出部２６、第１の復調部２７、第２の復調部２８、及び、データ処理部２９を備えている。ここでは、コンセントレータ１０は受信機能のみを有する構成となっているが、コンセントレータ１０は送信機能を有していてもよい。
【００２７】
ＡＦＥ２１は、電力線１３を伝搬してきた受信信号を受信する。ＡＦＥ２１は、ＰＧＡ２２を備えている。ＰＧＡ２２は、所定のゲインで受信信号を増幅する。そして、ＡＦＥ２１は、ＰＧＡ２２で増幅された受信信号を、ＡＤＣ２３に出力する。ＡＤＣ２３は、受信信号をＡＤ変換する。ここで、ＡＤＣ２３によってデジタルに変換された受信信号をデジタル受信信号とする。
【００２８】
ＡＤＣ２３は、デジタル受信信号を第１のプリアンブル検出部２５、第２のプリアンブル検出部２６、第１の復調部２７、及び第２の復調部２８に出力する。第１のプリアンブル検出部２５、及び第２のプリアンブル検出部２６は、デジタル受信信号に含まれるプリアンブルを検出する。第１のプリアンブル検出部２５は、第１の通信方式で変調されたフレームに含まれるプリアンブルを検出する。第２のプリアンブル検出部２６は、第２の通信方式で変調されたフレームに含まれるプリアンブルを検出する。なお、プリアンブルは、フレームの先頭部分にある。
【００２９】
例えば、第１の端末１１が第１の通信方式にしたがって、低レートでロバストな第１のフレームを送信すると、第１のプリアンブル検出部２５は第１のフレームに含まれるプリアンプルを検出する。同様に、第２の端末１２が第２の通信方式にしたがって、高レートで高ＣＮＲの第２のフレームを送信したとすると、第２のプリアンブル検出部２６は第２のフレームに含まれるプリアンプルを検出する。第１のプリアンブル検出部２５、及び第２のプリアンブル検出部２６は、フレームを検出したことを示す検出信号を、ＡＧＣ２４に出力する。
【００３０】
ＡＧＣ２４は、ＡＤＣ２３に入力される受信信号のレベルが一定になるように、ＰＧＡ２２のゲインを調整する。ＡＧＣ２４は、検出信号を受信すると、ＰＧＡ２２のゲインを下げる。したがって、フレームを受信している間、ＡＧＣ２４はＰＧＡ２２のゲインを低くする。そして、フレームの受信が終了して、コンセントレータ１０がフレームを受信していない状態となったら、ＡＧＣ２４は、ゲインを高くする。このように、ＡＧＣ２４は、検出信号に応じて、ＰＧＡ２２のゲインを調整する。このようにすることで、フレームのプリアンブルに続く、ヘッダやペイロード等を適切なゲインで増幅することができ、フレームに対して適切に復調処理することができる。なお、第１の通信方式の第１のフレームに対するゲインと、第２の通信方式の第２のフレームに対するゲインは同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、フレームを受信中に、ＡＤＣ２３に入力される信号レベルが同じになるように、ＡＧＣ２４がゲインをコントロールする。
【００３１】
さらに、第１のプリアンブル検出部２５は検出信号を第１の復調部２７に出力する。第１の復調部２７は、検出信号を受信すると、デジタルの受信信号を復調する。第１の復調部２７は、第１の通信方式に従って、第１のフレームを復調する。これにより、第１の復調部２７は、低レートでロバストな第１のフレームを復調することができる。
【００３２】
同様に、第２のプリアンブル検出部２６は検出信号を第２の復調部２８に出力する。第２の復調部２８は、検出信号を受信すると、デジタルの受信信号を復調する第２の復調部２８は、第２の通信方式に従って、第２のフレームを復調する。これにより、第２の復調部２８は、高レートな第２のフレームを復調することができる。
【００３３】
第１の復調部２７は、第１のフレームを復調することによって、第１の復調データを得る。第１の復調部２７は、第１の復調データをデータ処理部２９に出力する。第２の復調部２８は、第２のフレームを復調することによって、第２の復調データを得る。第２の復調部２８は、第２の復調データをデータ処理部２９に出力する。データ処理部２９は、第１及び第２の復調データに対してデータ処理を行う。例えば、データ処理部２９は、復調データに対して、周波数・時間デインターリーブ処理、Ｐ／Ｓ変換、及び復号化等を行う。これにより、データ処理部２９が受信信号に含まれていたデータを得ることができる。なお、データ処理部２９における処理は、公知の手法を用いることができるため、説明を省略する。また、データ処理部２９は、フレームに対する処理が完了すると、ＡＧＣ２４に完了信号を出力する。上記のように、ＡＧＣ２４は完了信号に基づいて、ＰＧＡ２２のゲインを調整する。これにより、フレームが送信されていない状態では、ＡＧＣ２４がＰＧＡ２２のゲインを低くすることができる。
【００３４】
ここで、第１のプリアンブル検出部２５、及び第２のプリアンブル検出部２６は、並列に動作している。さらに、第１の復調部２７、及び、第２の復調部２８は、並列に復調処理を行っている。このようにすることで、第１の端末１１、及び第２の端末１２から同時にフレームが送信された場合でも、データを受信することが可能となる。すなわち、第１の復調部２７が第１のフレームを復調中に第２のプリアンブル検出部２６が第２のフレームのプリアンブルを検出すると、第２の復調部２８が復調を開始する。したがって、第１の復調部２７と第２の復調部２８とが異なるフレームの復調を同時に行う。
【００３５】
以下、図７を参照して、第２の復調部２８と第１の復調部２７による並列の復調処理について、説明する。図７において、Ａはコンセントレータ１０の受信波形を模式的に示しており、Ｂはコンセントレータ１０の送信波形を模式的に示している。また、図７のＣは、第１の端末１１の送信波形を示しており、Ｄは、第２の端末１２の送信波形を示している。
【００３６】
まず、図７のＢに示すように、コンセントレータ１０が第１の通信方式にしたがって、第１の端末１１に対して送信要求を行う。すると、図７のＣに示すように、第１の端末１１がデータを送信する。第１の端末１１は、第１の通信方式でデータを送信しているため、低レートで高ロバストな第１のフレームを送信する。したがって、第１のフレームのフレーム長が長くなる。図７のＡに示すように、コンセントレータ１０は、第１の端末１１からのデータを受信する。なお、図７のＡでは、コンセントレータ１０が送信した送信要求が回り込んで受信されている。第１のプリアンブル検出部２５が第１の端末１１からの第１のフレームに含まれるプリアンブルを検出して、検出信号を出力する。第１の復調部２７は検出信号に基づいて、第１の端末１１から送信された第１のフレームの復調を開始する。
【００３７】
第１の端末１１がデータを送信している間、第２の端末１２がデータを送信する。図７のＡに示すように、コンセントレータ１０が第２の端末１２からのデータを受信する。上記したように、第１のプリアンブル検出部２５と第２のプリアンブル検出部２６とが、並列にプリアンブルを検出し、第１の復調部２７と第２の復調部２８とが並列に復調処理を行っている。すなわち、第１の端末１１からの第１のフレームを送信されている間、第２のプリアンブル検出部２６が第２の端末１２からの第２のフレームに含まれるプリアンブルを検出する。第２のプリアンブル検出部２６がプリアンブルを検出すると、検出信号を出力する。第２の復調部２８は検出信号に基づいて、第２の端末１２から送信された第２のフレームの復調を開始する。
【００３８】
第１のフレームは冗長性を有している。したがって、第２のフレームの受信信号が第１のフレームに対するノイズとなったとしても、第１の復調部２７が第１のフレームを復調することができる。すなわち、第２のフレームが送信されている期間は、第１のフレームのフレーム長に比べて十分短くなっている。よって、第２のフレームが第１のフレームに対するノイズとなったとしても、冗長性を有している第１のフレームの復調が可能となる。
【００３９】
一方、第１のフレームはＣＮＲが０ｄＢより小さい場合に用いられる。したがって、第１のフレームの受信信号が第２のフレームに対するノイズとなったとしても、第２の復調部２８が第２のフレームを復調することができる。すなわち、第１のフレームの信号レベルは、第２のフレームの信号レベルに比べて、十分に低い。よって、第２のフレームの復調が可能となる。
【００４０】
このように、第１の復調部２７による復調処理と並列して、第２の復調部２８が復調処理を行う。すなわち、第１の復調部２７による第１のフレームの復調と、第２の復調部２８による第２のフレームの復調が、同時に行われる。これにより、回線の占有期間を短くすることができ、システム全体の伝送レートを向上することができる。よって、コンセントレータ１０が複数のフレームを並行して受信することにより、ネットワーク全体のパフォーマンスを向上することができる。多重アクセス通信において、ロバストなフレームに対して、許容する範囲で接触的にフレームの衝突を発生している。このためネットワークの伝送容量を向上することができる。
【００４１】
実施の形態２．
本実施の形態にかかる通信装置について、図８を用いて説明する。図８は、通信装置であるコンセントレータ１０の構成を模式的に示すブロック図である。システム全体の構成は実施の形態１と同様であるため、重複する部分は説明を省略する。また、実施の形態１と同様の内容については適宜説明を省略する。例えば、ＡＦＥ２１、ＰＧＡ２２、ＡＤＣ２３、ＡＧＣ２４、第１のプリアンブル検出部２５、第２のプリアンブル検出部２６、第１の復調部２７、第２の復調部２８、及びデータ処理部２９については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。受信復調処理については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。実施の形態２にかかるコンセントレータ１０も第１の復調部２７と第２の復調部２８が並列して復調処理を行っている。
【００４２】
本実施の形態では、図６で示したコンセントレータ１０の構成に加えて、受信品質判定部３０、受信期間判定部３１、送信制御部３２、変調部３３、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）３４、ＡＦＥ３５を備えている。そして、コンセントレータ１０は、低レートの第１のフレームを受信中に、データを送信する。
【００４３】
第１の復調部２７は、受信品質判定部３０、及び受信期間判定部３１に復調データを出力する。第２の復調部２８は、受信品質判定部３０、及び受信期間判定部３１に復調データを出力する。受信品質判定部３０は、復調データに基づいて、受信品質を判定する。受信期間判定部３１は、復調データに基づいて、受信期間を判定する。受信期間判定部３１は、例えば、受信信号の信号強度を示すＬＱＩ（Link Quality Indicator）値などを用いて、受信品質を判定する。また、受信期間判定部３１は、ＬＱＩ値ではなく、受信電波強度（ＲＳＳＩ）やエラー率等によって、通信品質を判定してもよく、複数の指標を組み合わせて通信品質を判定してもよい。
【００４４】
具体的には、受信期間判定部３１は、第１のフレームに含まれるヘッダ情報などを用いて、第１のフレームの受信期間を判定する。すなわち、受信期間判定部３１は、第１のフレームが受信されているか否かを判定する。そして、受信期間判定部３１は判定結果を送信制御部３２に出力する。受信品質判定部３０は第１のフレームの受信品質を閾値と比較することにより、受信品質が一定以上であるか否かを判定する。そして、受信品質判定部３０は、受信品質の判定結果を送信制御部３２に出力する。
【００４５】
データ処理部２９は、送信データを変調部３３に出力する。変調部３３は、送信データを変調して、ＤＡＣ３４に出力する。ここでは、ＤＡＣ３４は、変調された送信データをＤＡ変換する。ＤＡＣ３４は、アナログに変換された送信データをＡＦＥ３５に出力する。ＡＦＥ３５はアナログの送信データを所定のゲインで増幅する。そして、ＡＦＥ３５は、増幅した送信データを送信信号として出力する。例えば、送信信号が所定のレベルとなるように、送信データを増幅する。このようにして、コンセントレータ１０が電力線１３を介して、送信信号を第２の端末１２に出力する。
【００４６】
送信制御部３２は、変調部３３における変調処理を制御する。すなわち、受信品質が一定レベル以上である場合、送信制御部３２は、変調部３３に変調処理を行わせる。反対に、受信品質が一定レベルよりも低い場合、送信制御部３２は、変調部３３が変調処理を行わないように、制御する。すなわち、変調部３３は、受信品質が一定レベル以上になるまで待機して、受信品質が一定レベル以上になったら変調を開始する。このように、送信制御部３２は、受信品質に応じて、送信処理を制御する。
【００４７】
図９を参照して、本実施の形態における通信処理を説明する。図９において、Ａはコンセントレータ１０の受信波形を模式的に示しており、Ｂはコンセントレータ１０の送信波形を模式的に示している。また、図９のＣは、第１の端末１１の送信波形を示しており、Ｄは、第２の端末１２の送信波形を示している。
【００４８】
まず、図９のＢに示すように、コンセントレータ１０が第１の端末１１に対して送信要求を行う。すると、図９のＣに示すように、第１の端末１１がデータを送信する。コンセントレータ１０は、第１の端末１１から送信される第１のフレームを受信する。ここで、コンセントレータ１０における第１のフレームの受信品質が一定レベル以上である場合、コンセントレータ１０が第２の端末１２に対してデータを送信する。コンセントレータ１０は、第１のフレームを受信中に、第２の端末１２へ複数の第２のフレームを間欠的に送信する。なお、コンセントレータ１０は、高レートかつ高ＣＮＲの第２のフレームを第２の端末１２に送信する。
【００４９】
上記したように、第１の端末１１は、第１の通信方式でデータを変調しているため、低レートで高ロバストな第１のフレームを送信する。したがって、回り込みにより第２のフレームがノイズとなった場合でも、コンセントレータ１０が第１のフレームを復調することができる。また、第２のフレームはＣＮＲが高いため、第２の端末１２は、第２のフレームを復調することができる。このようにすることで、コンセントレータ１０が第１のフレームを受信中に、データを送信することができる。よって、ネットワーク容量を増加させることができる。
【００５０】
実施の形態３．
本実施の形態にかかる通信装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、通信方式での通信方法を模式的に示す図である。図１０において、Ａはコンセントレータ１０の受信波形を模式的に示しており、Ｂはコンセントレータ１０の送信波形を模式的に示している。また、図１０のＣは、第１の端末１１の送信波形を示しており、Ｄは、第２の端末１２の送信波形を示している。なお、通信システム全体の構成は実施の形態１と同様であり、コンセントレータ１０の構成は実施の形態２と同様である。したがって、実施の形態１、２と重複する内容については、説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態では、実施の形態２と同様に、第１のフレームの通信品質が一定レベル以上である場合、図１０のＢに示すように、コンセントレータ１０が第２の端末１２に対して送信要求を行う。第２の端末１２がコンセントレータ１０からの送信要求を受信すると、図１０のＤに示すように、第２の端末１２がコンセントレータ１０に対して第２のフレームを送信する。図１０のＡに示すように、コンセントレータ１０は、第２の端末１２からの第２のフレームを受信する。
【００５２】
コンセントレータ１０が第１のフレームを受信中に、送信要求を行う。コンセントレータ１０が、第１の端末１１からの第１のフレームの受信中に、第２の端末１２からの第２のフレームを受信することができる。適切なタイミングで、第２のフレームを受信することができる。そして、異なる通信方式のフレームを同時に受信、復調することが可能となり、ネットワークの容量を増加させることができる。
【００５３】
実施の形態４．
本実施の形態にかかる通信装置について、図１１を用いて説明する。図１１は、通信装置であるコンセントレータ１０の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、実施の形態２の構成に加えて、コンセントレータ１０が、回線品質保持部４１、第１の変調部４２、第２の変調部４３、及び合成部４４を備えている。
【００５４】
本実施の形態では、コンセントレータ１０が、第１の変調部４２、及び第２の変調部４３を有している。第１の変調部４２は、第１の通信方式にしたがって、送信データを変調する。第２の変調部４３は、第２の通信方式にしたがって、送信データを変調する。第１の変調部４２は、低レートの第１のフレームを変調し、第２の変調部４３は高レートの第２のフレームを変調する。第１の変調部４２と第２の変調部４３は、並列にデータを変調する。すなわち、コンセントレータ１０が第１の通信方式に応じた変調と、第２の通信方式に応じた変調を並列に行う。第１の変調部４２は、変調した第１のフレームを合成部４４に出力する。第２の変調部４３は、変調した第２のフレームを合成部４４に出力する。
【００５５】
受信品質判定部３０は、受信品質を回線品質保持部４１に出力する。回線品質保持部４１は、例えばメモリ等の記憶部であり、受信品質の判定結果を記憶する。例えば、回線品質保持部４１は、受信品質判定部３０から出力された受信品質を履歴として記憶する。すなわち、回線品質保持部４１は、受信品質を時系列順に記憶していく。
【００５６】
合成部４４は第１のフレームの送信中に、第２のフレームを合成する。そして、合成部４４は、合成した２つのフレームに基づくデジタルの送信データをＤＡＣ３４に出力する。ＤＡＣ３４は、デジタルの送信データをアナログに変換して、ＡＦＥ３５に出力する。ＡＦＥ３５は、デジタルの送信信号を所定のゲインで増幅して、電力線１３に出力する。これにより、第１のフレームと第２のフレームが電力線１３を介して、第１の端末１１、及び第２の端末１２に送信される。
【００５７】
合成部４４は、受信品質に基づいて、第１のフレームと第２のフレームを合成する。合成部４４は、回線品質保持部４１に保持された受信品質の履歴に基づいた合成比率を設定する。例えば、第２の端末１２で第２のフレームが復調できる程度に、第１のフレームに対する第２のフレームの割合を大きくする。すなわち、第２の端末１２へのＣＮＲが確保できるように、ＬＱＩ値などの受信品質に基づいて、適切な合成比率を設定する。第２のフレームの信号レベルが第１のフレームの信号レベルよりも高くなるように、フレームを合成する。例えば、現在までに通信可能であった受信品質の信号レベルに基づいて、第２のフレームの信号レベルを設定する。これにより、確実に通信を行うことができる。
【００５８】
図１２は、コンセントレータ１０の送信波形を模式的に示す。図１２のＥは、コンセントレータ１０から第１の端末１１に送信される送信波形を模式的に示す図であり、図１２のＦは、コンセントレータ１０から第１の端末１１に送信される送信波形を模式的に示す図である。図１２のＧは、合成部４４で合成された送信波形を模式的に示す図である。なお、図１２のＧでは、第１のフレームと第２のフレームが重複する期間において、第１のフレームの信号レベルが点線で示されている。
【００５９】
コンセントレータ１０が第１の端末１１に第１のフレームを送信している。コンセントレータ１０が第１のフレームを送信中に、第２の端末１２に第２のフレームを間欠的に送信する。合成部４４は、第１のフレームと第２のフレームを合成して、送信する。すなわち、合成部４４は、第１のフレームに第２のフレームを重畳して、送信する。合成部４４は、第２のフレームに応じた比率で第１のフレームと第２のフレームとを合成する。したがって、第２のフレームを送信している期間は、第１のフレームのみしか送信されていない期間よりも、第１のフレームの信号レベルが小さくなる。すなわち、第１のフレームと第２のフレームとを重畳している間では、第２のフレームの信号レベルよりも第１のフレームの信号レベルが低くなる。そして、第１のフレームと第２のフレームとを重畳している間における第２のフレームの信号レベルが、第１のフレームと第２のフレームとを重畳していない間における第１のフレームの信号レベルと同程度になる。
【００６０】
このようにすることで、コンセントレータ１０が第１のフレームを第１の端末１１に送信中に、第２のフレームを第２の端末１２に送信することができるようになる。よって、複数の端末に対して、同時にデータを送信することができる。これにより、ネットワークの容量を増加することができる。
【００６１】
実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１〜４にかかるコンセントレータ１０の受信処理において、第２のプリアンブル検出部２６が第２のフレームのプリアンブルを検出した場合に、ＡＧＣ２４が第２のフレームに応じたゲインを設定する。そして、第２のフレームの受信が完了すると、ＡＧＣ２４が第１のフレームに応じたゲインを設定する。すなわち、第１のフレームと第２のフレームを同時に受信している期間と、第１のフレームのみを受信している期間で、ＰＧＡ２２のゲインを変えている。なお、コンセントレータ１０の構成については、上記の実施の形態と同様の構成であるため、図示を省略する。
【００６２】
本実施の形態に係る処理について、図１３を用いて説明する。図１３のＨは、コンセントレータ１０が受信する受信信号の波形を示しており、図１３のＩは、ＰＧＡ２２で増幅した後の波形を示している。すなわち、図１３は、ＰＧＡ２２で増幅する前後の入力波形を示している。図１３のＩのＴ１〜Ｔ２の期間は、第１のフレームのプリアンブルに対応する期間であり、図１３のＩのＴ３〜Ｔ４の期間は、第２のフレームのプリアンブルに対応する期間である。なお、図１３のＩでは、第１のフレームと第２のフレームが重複する期間において、第１のフレームの信号レベルが点線で示されている。
【００６３】
コンセントレータ１０が第１のフレームを受信すると、上記のように、第１のプリアンブル検出部２５がプリアンブルを検出する。すると、第１のプリアンブル検出部２５が検出信号をＡＧＣ２４に出力する。ＡＧＣ２４は、ＰＧＡ２２のゲインを調整する。図１３のＩのＴ１〜Ｔ２の期間に、ＡＧＣ２４はゲインを低下させる。ここで、第１のフレームに適したゲインを第１のゲインにする。ＰＧＡ２２は、Ｔ２以降、第１のゲインで受信信号を増幅する。これにより、第１のフレームの信号レベルが適切なレベルとなる。
【００６４】
コンセントレータ１０が第１のフレームの受信中に、第２のフレームを受信すると、第２のプリアンブル検出部２６が第２のフレームのプリアンブルを検出する。すると、第２のプリアンブル検出部２６が検出信号をＡＧＣ２４に出力する。ＡＧＣ２４は、第２のフレームに適したゲインを設定する。図１３のＩのＴ３〜Ｔ４の期間に、ＡＧＣ２４はゲインをさらに低下させる。ここで、第２のフレームに適したゲインを第２のゲインとする。ＰＧＡ２２は、Ｔ４以降、第２のゲインで受信信号を増幅する。これにより、第２のフレームの信号レベルが適切なレベルとなる。
【００６５】
続いで、Ｔ５において、第２のフレームの受信が完了する。すると、ＡＧＣ２４は、ゲインを調整する。すなわち、ＡＧＣ２４は、第２のゲインから第１のゲインに戻す。これにより、Ｔ５以降では、ＰＧＡ２２は、第１のゲインで、受信信号を増幅する。これにより、第１のフレームの信号レベルが適切なレベルとなる。
【００６６】
このように、第１のフレームと第２のフレームを重複して受信する期間と、第１のフレームのみ受信する期間で、ゲインを変更している。こうすることで、それぞれのフレームを適切に復調することができる。
【００６７】
実施の形態６．
実施の形態１〜５において、送信データの優先度に応じて、衝突させるフレームを選択するようにしてもよい。コンセントレータ１０が、通信データの優先度に応じて、第１のフレームに衝突させる第２のフレームを選択して、送信する。例えば、リアルタイム性を必要とするパケットの場合、送信データの優先度が高くなる。第１のフレームの受信が完了するのを待たずに、コンセントレータ１０が送信データを送信する。あるいは、第１のフレームの受信が完了するのを待たずに、コンセントレータ１０が第２の端末１２に送信要求を送信する。このようにすることで、即応性を高くすることができ、通信を効率的に行うことができる。
【００６８】
実施の形態７．
上記の実施の形態１〜６において、第１のフレームと第２のフレームとで、プリアンブルを異なるようにしてもよい。この場合、第１のプリアンブル検出部２５、第２のプリアンブル検出部２６がプリアンブルを検出するだけで、フレームを判別することができる。第２のフレームのプリアンブルを速やかに検出することができる。よって、第２の端末１２に対するデータ送信や送信要求や即座に行うことができる。これにより、伝送レートを向上することができる。さらに、実施の形態７を実施の形態５と組み合わせるようにしてもよい。こうすることで、フレームのプリアンブルを確実に検出することができ、ゲイン調整を容易に行うことができる。
【００６９】
さらに、ヘッダではなく、プリアンブルにレート情報を含ませるようにしてもよい。このようにすることで、第１のフレームか第２のフレーム化をプリアンブルのみで判別することができる。これにより、第１のフレームの受信中に、第２のフレームを送信することができる。よって、伝送レートをさらに、向上することができる。
【００７０】
（受信品質判定部の構成例１）
次に、上記の実施形態１〜７で用いられる受信品質判定部３０の一例について説明する。図１４は、受信品質判定部３０の一例を示すブロック図である。受信品質判定部３０は、第１の受信品質算出部５１、第２の受信品質算出部５２、閾値記憶部５３、及び閾値判定部５４を備えている。
【００７１】
第１の復調部２７からは、第１の復調データが入力される。第１の受信品質算出部５１は、第１の復調データに基づいて、第１の受信品質を算出する。第１の受信品質は、第１の通信方式の受信品質を示す指標であり、例えば、ＬＱＩ値である。第２の復調部２８からは第２の復調データが入力される。第２の受信品質は、第２の通信方式の受信品質を示す指標であり、例えば、ＬＱＩ値である。
【００７２】
閾値記憶部５３は、例えば、メモリ等の記憶部であり、最低受信品質に応じた閾値を記憶する。最低受信品質は最低限復調可能な通信品質レベルを示す値であり、最低受信品質にマージン（たとえば１０ｄＢ）を加えた値が閾値となる。閾値判定部５４は、閾値と受信品質を比較する。閾値判定部５４は比較結果に応じた比較信号を送信制御部３２に出力する。第１の通信方式の受信品質が閾値以上の場合、送信制御部３２が送信を許可する。第１の通信方式の受信品質が閾値よりも低い、送信制御部３２が送信を中止する。このようにすることで、コンセントレータ１０が送信データ又は送信要求を適切なタイミングで送信することができる。すなわち、第２の端末１２が第２のフレームを受信、復調することができる。
【００７３】
（受信品質判定部の構成例２）
上記の実施形態１〜７で用いられる受信品質判定部３０の他の一例について説明する。図１５は、受信品質判定部３０の一例を示すブロック図である。受信品質判定部３０は、図１４の構成に加えて、第１の品質履歴記憶部５５、及び第２の品質履歴記憶部５６を備えている。なお、図１４の構成と重複する第１の受信品質算出部５１、第２の受信品質算出部５２、閾値記憶部５３、及び閾値判定部５４については説明を省略する。図１５では、受信品質の履歴を用いて、第２の通信方式でデータを送信するか否かの判定を行っている。
【００７４】
第１の品質履歴記憶部５５は、メモリ等の記憶部であり、第１の通信方式における受信品質の履歴を記憶している。第２の品質履歴記憶部５６は、メモリ等の記憶部であり、第２の通信方式における受信品質の履歴を記憶している。このように、第１の品質履歴記憶部５５、及び第２の品質履歴記憶部５６は、通信品質を記憶する。
【００７５】
閾値判定部５４は、第１の通信方式における受信品質履歴に応じた情報と閾値とを比較する。例えば、受信品質履歴に応じた情報としては、例えば、受信品質の平均値を用いることができる。具体的には、第１の通信方式における受信品質履歴の移動平均や短時間移動平均等を用いることも可能である。さらには、時間に応じて重み付けを行った重み付け平均を用いてもよい。このように、閾値判定部５４は受信品質履歴に応じた値と閾値を比較する。そして、閾値判定部５４は、比較結果に応じた比較信号を送信制御部３２に出力する。
【００７６】
第１の通信方式の受信品質の平均値が閾値以上の場合、送信制御部３２が送信を許可する。第１の通信方式の受信品質の平均値が閾値よりも低い場合、送信制御部３２が送信を中止する。このようにすることで、コンセントレータ１０が送信データ又は送信要求を適切なタイミングで送信することができる。すなわち、第２の端末１２が第２のフレームを受信、復調することができる。
【００７７】
（受信品質判定部の構成３）
上記の実施形態１〜７で用いられる受信品質判定部３０の他の一例について説明する。図１６は、受信品質判定部３０の一例を示すブロック図である。受信品質判定部３０は、図１５の構成における第１の品質履歴記憶部５５、及び第２の品質履歴記憶部５６が、それぞれ第１の通信回数記憶部５８、第２の通信回数記憶部５９に代わっている。なお、図１４、図１５の構成と重複する第１の受信品質算出部５１、第２の受信品質算出部５２、閾値記憶部５３、閾値判定部５４については説明を省略する。図１６では、第１のフレームと第２のフレームの通信回数に応じて、受信品質を判定している。すなわち、フレームの通信回数に応じて、第２の通信方式でデータを送信するか否かの判定を行っている。例えば、１回の第１のフレームにおける第２のフレームの衝突回数が大きくなると、通信品質が低下してしまう。
【００７８】
第１の通信回数記憶部５８は、第１のフレームの通信回数を記憶する。第２の通信回数記憶部５９は、第２のフレームの通信回数を記憶する。第１の通信回数記憶部５８、及び第２の通信回数記憶部５９は、それぞれのフレームの通信回数を受信品質として記憶する。閾値記憶部５３は許容衝突回数に応じた閾値を記憶する。許容衝突回数は、第１のフレームの受信中における第２のフレームの復調回数の許容値に対応する。例えば、ロバストな第１のフレームに対して、第２のフレームを１０回送信可能な場合、閾値が１０となる。そして、閾値判定部５４は、上記と同様に、通信回数と閾値との比較を行い、比較信号を送信制御部３２に出力する。閾値判定部５４は、通信回数と閾値とを比較して、受信品質を判定する。閾値判定部５４は、第１のフレームの受信中に受信される第２のフレームの数が閾値より大きい場合、受信品質が低いと判定し、閾値以下の場合、受信品質が高いと判定する。
【００７９】
衝突回数が閾値以下の場合、送信制御部３２が送信を許可する。衝突回数が閾値よりも大きい場合、送信制御部３２が送信を中止する。このようにすることで、コンセントレータ１０が送信データ又は送信要求を適切なタイミングで送信することができる。すなわち、第２の端末１２が第２のフレームを受信、復調することができる。
【００８０】
さらに、図１４〜図１６の受信品質判定部３０において、判定結果に応じて、フレームの衝突回数を変えるようにしてもよい。例えば、受信品質が十分に高い場合、伝送レートをさらに高くすることができる。したがって、第２のフレームの送信頻度を高くする。すなわち、第１のフレームの受信中に送信する第２のフレームの数を多くする。このように、受信品質に応じてフレームの衝突回数を変更することで、より伝送レートを高くすることができる。すなわち、受信品質が十分高い場合は、フレーム衝突回数を多くする。反対に、受信品質が最低受信品質に比べて十分に高くない場合は、フレーム衝突回数を少なくして、受信品質を高くする。さらには、比較結果に応じて、冗長度を変えるようにしてもよい。すなわち、受信品質が十分に高い場合、冗長度を下げて、第１のフレームのフレーム長を短くすることも可能である。こうすることで、より伝送レートを高くすることができる。
【００８１】
フレーム長を決定する手順の一例について説明する。例えば、コンセントレータ１０が第１の端末１１に送信要求を行う。第１の端末１１が送信要求を受信すると、冗長度や伝送速度などで決まるフレーム長のフレームをコンセントレータ１０に送信する。コンセントレータ１０がこのフレームを復調できない場合、再度、コンセントレータ１０が第１の端末１１に送信要求を行う。第１の端末１１は、冗長度を上げる・伝送速度を下げることで、フレーム長を前回のフレーム長よりも長くして、フレームを送信する。これを繰り返すことで、送信可能なフレーム長を決定する。すなわち、フレームを復調できない場合、フレームをよりロバストにして、受信可能なフレーム長にする。第２の端末１２についても同様のフレーム長を決定する。もちろん、フレーム長を決定する手順は特に限定されるものではない。例えば、コンセントレータ１０がフレームを復調できた場合、冗長度を下げる・伝送速度を上げることで、次のフレームのフレーム長を短くするようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記の説明では二つの通信方式を用いた例について説明したが、３つ以上の通信方式を用いてもよい。この場合、図１７に示すように、通信方式毎に、プリアンブル検出部と復調部を設ける。例えば、ｎ個の通信方式を用いる場合、第１のプリアンブル検出部２５と第２のプリアンブル検出部２６−２〜第ｎ（ｎは３以上の整数）のプリアンブル検出部２６−ｎが設けられ、第１の復調部２７と第２の復調部２８−２〜第ｎの復調部２８−２〜２８−ｎが設けられている。そして、第１のプリアンブル検出部２５と第２〜第ｎのプリアンブル検出部２６−２〜２６−ｎが、それぞれの通信方式に応じたフレームのプリアンブルを検出する。第１のプリアンブル検出部２５と第２〜第ｎのプリアンブル検出部２６−２〜２６−ｎは並列にプリアンブルを検出可能である。
【００８３】
プリアンブルを検出した後、第１の復調部２７と第２〜第ｎの復調部２８−２〜２８−ｎがそれぞれの通信方式にしたがって復調を行う。第１の復調部２７と第２〜第ｎの復調部２８−２〜２８−ｎは、並列に復調可能である。この場合、ｎ個以上のフレームを同時に衝突させ並列に受信する場合、（ｎ−１）個のフレームはＣＮＲが０ｄＢ未満となり、１つのフレームのみＣＮＲが０ｄＢ以上となる。例えば、第２の復調部２８−２がＣＮＲ≧０ｄＢの通信方式で通信する場合、その他の復調部は、ＣＮＲ＜０ｄＢの通信方式で通信する。ＣＮＲが０ｄＢ未満のフレームを複数受信している間に、ＣＮＲが０ｄＢ以上の１つのフレームを受信する。こうすることで、３以上の端末と並列に通信することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態にかかる通信装置は、図１８の構成とすることも可能である。通信装置６０は、アンプ６２、ゲインコントローラ６４、第１の復調部２７、及び第２の復調部２８を備えている。上記のように第１の復調部２７は第１のフレームを復調し、第２の復調部２８は第２のフレームを復調する。アンプ６２がＰＧＡ２２に対応し、ゲインコントローラ６４がＡＧＣ２４に対応する。
【００８５】
同様に、上記の通信装置６０は、複数の端末と通信する。アンプ６２は、端末から受信した受信信号を増幅する。第１の復調部２７は、ＣＮＲが０ｄＢ未満で通信可能な第１の通信方式で送信された第１のフレームを復調する。第２の復調部２８は、第１の通信方式と同じ周波数帯が用いられ、第１の通信方式よりも高レートの第２の通信方式で送信された第２のフレームを、第１の復調部での復調と並列に復調する。ゲインコントローラ６４は第１及び第２のフレームに含まれるプリアンブルの検出結果に応じて前記アンプのゲインを調整する。このような構成としても同様の効果を得ることができる。
【００８６】
本実施の形態では、電力線１３を用いたＰＬＣ（Power Line Communication）について説明したが、通信方式は、特に限定されるものではない。例えば、ＺｉｇＢｅｅ等の無線通信の通信装置に適用することも可能である。さらには、電力線１３以外の回線を用いた有線通信にも適用可能である。なお、上記の実施の形態１〜７は適宜組み合わせることが可能である。すなわち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて使用することができる。
【００８７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１０  コンセントレータ
１１  第１の端末
１２  第２の端末
１３  電力線
２１  ＡＦＥ
２２  ＰＧＡ
２３  ＡＤＣ
２４  ＡＧＣ
２５  第１のプリアンブル検出部
２６  第２のプリアンブル検出部
２７  第１の復調部
２８  第２の復調部
２９  データ処理部
３０  受信品質判定部
３１  受信期間判定部
３２  送信制御部
３３  変調部
３４  ＤＡＣ
３５  ＡＦＥ
４１  回線品質保持部
４２  第１の変調部
４３  第２の変調部
４４  合成部
５１  第１の受信品質算出部
５２  第２の受信品質算出部
５３  閾値記憶部
５４  閾値判定部
５５  第１の品質履歴記憶部
５６  第２の品質履歴記憶部
５８  第１の通信回数記憶部
５９  第２の通信回数記憶部
６２  アンプ
６４  ゲインコントローラ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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