(57)【要約】【課題】伝送路特性（例えば電力線搬送通信（ＰＬＣ）の伝送路特性）を簡単かつ正確に測定することができる伝送路特性測定装置及び伝送路特性測定方法を提供する。【解決手段】第１、第２の測定端末（１０、２０）は、第１の測定端末（１０）が取得した第１の測定端末（１０）のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末（２０）のインサーションロス（Ｓ２１）及び第２の測定端末（２０）が取得した第２の測定端末（２０）のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末（１０）のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線搬送通信システムにおける伝送路特性を測定する伝送路特性測定装置であって、
前記電力線搬送通信システムの伝送路に配置された第１、第２の測定端末を有しており、
前記第１の測定端末は、前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得し、
前記第２の測定端末は、前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得し、
前記第１、第２の測定端末は、前記第１の測定端末が取得した前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）及び前記第２の測定端末が取得した前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、前記伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する、
ことを特徴とする伝送路特性測定装置。
【請求項２】
前記第１の測定端末は、基準信号を前記第２の測定端末に送信したときの反射信号を受信することで前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）を取得するとともに、前記基準信号を前記第２の測定端末に送信したときの伝達信号を受信することで前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得する一方、
前記第２の測定端末は、基準信号を前記第１の測定端末に送信したときの反射信号を受信することで前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）を取得するとともに、前記基準信号を前記第１の測定端末に送信したときの伝達信号を受信することで前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送路特性測定装置。
【請求項３】
前記第１、第２の測定端末は、両端末の間の伝搬時間を計測可能な構成を有している、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の伝送路特性測定装置。
【請求項４】
前記第１、第２の測定端末のうち、一方の測定端末は、他方の測定端末に対して、伝搬時間計測開始要求パケットを送信し、前記他方の測定端末は、前記伝搬時間計測開始要求パケットを受信した後に、前記伝搬時間計測開始要求パケットの受信確認パケットを前記一方の測定端末に送信し、前記一方の測定端末は、前記受信確認パケットを受信した後に、前記第１、第２の測定端末の間の伝搬時間を計測する、
ことを特徴とする請求項３に記載の伝送路特性測定装置。
【請求項５】
前記一方の測定端末は、前記一方の測定端末が前記伝搬時間計測開始要求パケットを送信してから前記受信確認パケットを受信するまでの時間をＴとし、前記他方の測定端末が前記伝搬時間計測開始要求パケットを受信してから前記受信確認パケットを送信するまでの時間をＴａとしたときに、前記第１、第２の測定端末の間の伝搬時間ＴｄをＴｄ＝（Ｔ−Ｔａ）／２により計測する、
ことを特徴とする請求項４に記載の伝送路特性測定装置。
【請求項６】
前記第１、第２の測定端末は、前記電力線搬送通信システムの第１、第２のコンセントと一体化されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の伝送路特性測定装置。
【請求項７】
前記第１、第２の測定端末は、互換性のある同一仕様の測定端末から構成されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の伝送路特性測定装置。
【請求項８】
電力線搬送通信システムにおける伝送路特性を測定する伝送路特性測定方法であって、
前記電力線搬送通信システムの伝送路に第１、第２の測定端末を配置するステップと、
前記第１の測定端末により、前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得するステップと、
前記第２の測定端末により、前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得するステップと、
前記第１、第２の測定端末により、前記第１の測定端末が取得した前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）及び前記第２の測定端末が取得した前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、前記伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定するステップと、
ことを特徴とする伝送路特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路特性測定装置及び伝送路特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力線を通信回線として利用する電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power  Line  Communication）を実装した通信システムが普及してきている。特に、ＭＨｚ帯域（例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）を使用するＰＬＣは高速ＰＬＣ（ブロードバンドＰＬＣ）と呼ばれており、屋内（例えば工場建屋）の通信システムに実装されることが多くなってきている。
【０００３】
ここで、電力線は、高周波信号を流すことを想定しておらず、ＰＬＣに最適化したものではない。一般的に、ＭＨｚ帯域の高周波信号の伝送路には同軸ケーブルを使用することがあるが、ＰＬＣの伝送路には元来の電力供給目的の平行線路が使用されている。
【０００４】
非特許文献１によれば、平行線路の線間インピーダンス（ＤＭＺ）は平均が８３．４Ωとなっているが、累積確率値で１０％となるインピーダンスは約２０Ω、累積確率値で９０％となるインピーダンスは約２００Ωであり、分散が大きい。この原因には様々あるが、例えば、家電などの電気機器の接続数が一因であり、単一の建屋であっても電気機器の接続状況によってインピーダンスが変動することが分かっている。
【０００５】
また、建屋内の電力線の敷設距離は数十メートル以上になることが想定されており、この場合、伝送路のインピーダンスの差異による反射及び／又は放射が起こるため、ＰＬＣの品質に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、ＰＬＣの伝送路特性を把握することが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３５４１５５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“高速電力線搬送通信に関する研究会  報告書”、総務省、平成17年12月26日、http://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/283520/www.soumu.go.jp/s-news/2005/pdf/051226_6_bt2.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般的に、ネットワークアナライザを用いることでＰＬＣの伝送路特性を測定することができる。しかし、所望（任意）の２つのコンセント間の伝送路特性を測定するために、当該２つのコンセントとネットワークアナライザの２つのポートをそれぞれ接続して、測定用のケーブルを長距離で這わさなければならないので、取り扱いが煩雑になってしまう。
【０００９】
特許文献１には、電力線や電話回線などの伝送路の周波数特性を測定する伝送路特性測定装置が開示されている。この伝送路特性測定装置は、周波数軸上で広帯域に拡散された信号の測定周波数帯域を複数に分割して測定信号を生成する測定信号生成手段と、測定信号に基づいて任意の波形を発生する任意波形発生手段と、任意波形発生手段の信号発生を制御する送信側制御手段と、測定信号の取り込みを制御する受信側制御手段と、受信側制御手段により制御されて取り込んだ測定信号に基づいて伝送路特性を算出する伝送路特性算出手段とを有している。つまり、特許文献１の伝送路特性測定装置では、任意波形発生手段の発生信号を送信端末から受信端末に送信したときの受信端末での減衰を測定する。このため、任意波形発生手段の発生信号の注入（送信）側のインピーダンスが不明であり、さらにインピーダンス不整合による反射量及び／又は放射量が不明であるため、伝送路上における減衰量を正確に把握することができない。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送路特性（例えば電力線搬送通信（ＰＬＣ）の伝送路特性）を簡単かつ正確に測定することができる伝送路特性測定装置及び伝送路特性測定方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態の伝送路特性測定装置は、その一態様では、電力線搬送通信システムにおける伝送路特性を測定する伝送路特性測定装置であって、前記電力線搬送通信システムの伝送路に配置された第１、第２の測定端末を有しており、前記第１の測定端末は、前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得し、前記第２の測定端末は、前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得し、前記第１、第２の測定端末は、前記第１の測定端末が取得した前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）及び前記第２の測定端末が取得した前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、前記伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する、ことを特徴としている。
【００１２】
本実施形態の伝送路特性測定方法は、その一態様では、電力線搬送通信システムにおける伝送路特性を測定する伝送路特性測定方法であって、前記電力線搬送通信システムの伝送路に第１、第２の測定端末を配置するステップと、前記第１の測定端末により、前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得するステップと、前記第２の測定端末により、前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得するステップと、前記第１、第２の測定端末により、前記第１の測定端末が取得した前記第１の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と前記第２の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）及び前記第２の測定端末が取得した前記第２の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と前記第１の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、前記伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定するステップと、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伝送路特性（例えば電力線搬送通信（ＰＬＣ）の伝送路特性）を簡単かつ正確に測定することができる伝送路特性測定装置及び伝送路特性測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の伝送路特性測定装置を搭載した電力線搬送通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１、第２の測定端末の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の伝送路特性測定方法の一例を示すシーケンス図である。
【図４】図３のステップＳＴ１０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【図５】第１、第２の測定端末の間の伝搬時間の計測処理の一例を示すシーケンス図である。
【図６】図３のステップＳＴ２０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【図７】図３のステップＳＴ３０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【図８】本実施形態の伝送路特性測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】散乱パラメータの定義及び算出方法を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態の伝送路特性測定装置を搭載した電力線搬送通信システム（ＰＬＣシステム）１の構成の一例を示すブロック図である。ＰＬＣシステム１は、例えば、工場建屋などの屋内施設に設置される。
【００１６】
ＰＬＣシステム１は、電力（交流電力）を伝送して電力線搬送通信（ＰＬＣ）の伝送路となる電力線２と、電力線２からの電力により稼働する家電等の電気機器３−１、３−２と、電気機器３−１、３−２に電力線２からの電力を供給するコンセント（インレット）４−１、４−２、４−３、４−４、４−５、４−６とを有している。なお、図１では２つの電気機器３−１〜３−２と６つのコンセント４−１〜４−６を描いているが、電気機器とコンセントの数には自由度があり、種々の設計変更が可能である。
【００１７】
本実施形態では、コンセント４−１〜４−６のうち、コンセント４−１を「第１のコンセント」、コンセント４−２を「第２のコンセント」として、第１のコンセント４−１に第１の測定端末１０を一体化（内蔵）するとともに、第２のコンセント４−２に第２の測定端末２０を一体化（内蔵）している。これにより、従来のネットワークアナライザのように測定用のケーブルを長距離で這わせる必要がなくなり、伝送路特性測定装置をコンパクトに構成することが可能になる。なお、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０を第１のコンセント４−１と第２のコンセント４−２に一体化（内蔵）することなく、コンセントへの差込方式などで着脱自在に構成することも可能である。
【００１８】
第１の測定端末１０と第２の測定端末２０をＰＬＣシステム１の伝送路である電力線２（第１のコンセント４−１と第２のコンセント４−２）に配置することにより、伝送路特性の測定対象範囲３０が規定される。なお、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の少なくとも一方を、第１のコンセント４−１と第２のコンセント４−２以外のコンセント４−３〜４−６に一体化（内蔵）してもよく、この場合、伝送路特性の測定対象範囲が別途規定される。あるいは、全てのコンセント４−１〜４−６に測定端末を一体化（内蔵）した上で、その中から、伝送路特性の測定対象範囲を規定する第１、第２の測定端末を選択してもよい。
【００１９】
図２は、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の構成の一例を示すブロック図である。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０は、互換性のある同一仕様の測定端末から構成することができるが、本実施形態の機能を実現可能な限りにおいて、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の仕様を異ならせてもよい。図２では、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の各構成要素に同一の符号を付して説明する。なお、以下の説明において、自端末の構成要素と相手方端末の構成要素のいずれであるか明記しないときは、自端末の構成要素を意味するものとする。
【００２０】
基準信号生成器５０は、ＰＬＣシステム１の伝送路である電力線２の周波数特性を測定するための基準信号を生成する。基準信号は、例えば、インパルス信号、Ｓｗｅｐｔ  Ｓｉｎｅ信号とすることができる。基準信号は、その周波数電力スペクトルがフラットであることが好ましい。
【００２１】
基準信号スイッチ５１は、基準信号生成器５０による基準信号の出力のオンオフを切り換える。これにより、自端末が基準信号送信側の測定端末と基準信号受信側の測定端末のいずれであるかが切り換えられる。基準信号スイッチ５１による基準信号の出力のオンオフの切り換えは、図示を省略した制御回路によって制御される。
【００２２】
方向性結合器５２は、自端末の基準信号生成器５０が生成した基準信号及び／又は相手方端末の基準信号生成器５０が生成した基準信号を入射信号と反射信号に分離する。
【００２３】
基準受信機５３は、基準信号生成器５０が生成した基準信号の反射信号を受信する。基準受信機５３が受信する反射信号は、後述する測定端末制御部６８が第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）及び／又は第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）を演算するためのパラメータとされる。ＬＰＦ５４は、基準受信機５３の受信信号のうち、遮断周波数より低い周波数成分を減衰させずに遮断周波数より高い周波数成分を減衰させるアンチエイリアス用の前置フィルタである。ＡＤＣ５５は、基準受信機５３の受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器である。
【００２４】
測定受信機５６は、相手方端末の基準信号生成器５０が生成した基準信号の入射信号を受信する。測定受信機５６が受信する入射信号は、後述する測定端末制御部６８が第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）及び／又は第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を演算するためのパラメータとされる。ＬＰＦ５７は、測定受信機５６の受信信号のうち、遮断周波数より低い周波数成分を減衰させずに遮断周波数より高い周波数成分を減衰させるアンチエイリアス用の前置フィルタである。ＡＤＣ５８は、測定受信機５６の受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器である。
【００２５】
メモリ５９は、基準受信機５３の受信信号及び／又は測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値を格納する。
【００２６】
パケット生成回路６０は、メモリ５９に格納された測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値を相手方端末に送信するためのパケット（伝達信号）を生成する。パケット生成回路６０は、生成したパケット（伝達信号）を規定のデータ長に分割してヘッダを付加することができる。
【００２７】
変調器６１は、パケット生成回路６０が生成したパケット（伝達信号）を相手方端末に送信可能な通信帯域に変調する。変調器６１が変調したパケット（伝達信号）は、ＰＬＣシステム１の伝送路である電力線２を介して、相手方端末に送信される。
【００２８】
復調器６２は、相手方端末の変調器６１が変調したパケット（伝達信号）を受信して復調する。
【００２９】
パケット再構成回路６３は、復調器６２が受信して復調したパケット（伝達信号）を再構成して、相手方端末の測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値を取り出す。パケット再構成回路６３が取り出した相手方端末の測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値は、メモリ５９に格納される。パケット再構成回路６３が取り出した相手方端末の測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値は、後述する測定端末制御部６８が第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）及び／又は第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を演算するためのパラメータとされる。
【００３０】
伝搬時間計測開始要求パケット生成部６４は、自端末と相手方端末の間の伝搬時間を計測するための伝搬時間計測開始要求パケットを生成する。伝搬時間計測開始要求パケット生成部６４が生成した伝搬時間計測開始要求パケットは、ＰＬＣシステム１の伝送路である電力線２を介して、相手方端末に送信される。なお、伝搬時間計測開始要求パケット生成部６４の代わりに、自端末と相手方端末の間の伝搬時間を計測するためのパルス列を生成する伝搬時間測定用パルス生成部を設けることも可能である。
【００３１】
ＡＦＥ６５は、変復調信号や各種のパケットをＰＬＣシステム１の伝送路である電力線２に重畳して送受信するためのアナログフロントエンドである。
【００３２】
電源回路６６は、自端末を駆動するための電源（例えば交流で１００Ｖ）を生成する。
【００３３】
動作開始スイッチ６７は、自端末が主導でＰＬＣシステム１の伝送路特性の測定動作を開始するためのスイッチである。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のうち、一方の測定端末の動作開始スイッチ６７が操作されると、当該一方の測定端末が基準信号送信側の測定端末となり、他方の測定端末が基準信号受信側の測定端末となる。
【００３４】
測定端末制御部６８は、メモリ５９に格納された自端末の基準受信機５３の受信信号（自端末の基準信号生成器５０が生成した基準信号の反射信号）に基づいて、自端末におけるリターンロスを取得（演算）する。測定端末制御部６８は、メモリ５９に格納された相手方端末の測定受信機５６の受信信号（自端末の基準信号生成器５０が生成した基準信号の相手方端末の測定受信機５６における入射信号、相手方端末の測定受信機５６の受信信号の波形のデジタル値）に基づいて、相手方端末におけるインサーションロスを取得（演算）する。
【００３５】
すなわち、第１の測定端末１０の測定端末制御部６８は、基準信号を第２の測定端末２０に送信したときの反射信号を受信することで第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）を取得（演算）するとともに、基準信号を第２の測定端末２０に送信したときのパケット（伝達信号）を受信することで第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を取得（演算）する。
【００３６】
一方、第２の測定端末２０の測定端末制御部６８は、基準信号を第１の測定端末１０に送信したときの反射信号を受信することで第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）を取得（演算）するとともに、基準信号を第１の測定端末１０に送信したときのパケット（伝達信号）を受信することで第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を取得（演算）する。
【００３７】
第１の測定端末１０は、自端末が取得（演算）した第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を第２の測定端末２０にパケット送信する。第２の測定端末２０は、自端末が取得（演算）した第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を第１の測定端末１０にパケット送信する。このようにして、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０は、第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）及び第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を交換する。その結果、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のいずれにおいても、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定することができる。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０は、測定した伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）をメモリ５９に格納する。
【００３８】
なお、図２に示すように、ＡＤＣ５５、５８、パケット生成回路６０、変調器６１、復調器６２、パケット再構成回路６３、伝搬時間計測開始要求パケット生成部６４、及び測定端末制御部６８は、ＣＰＵの機能構成要素となっている。
【００３９】
図３は、本実施形態の伝送路特性測定方法の一例を示すシーケンス図である。ここでは、便宜上、第１の測定端末１０の動作開始スイッチ６７が操作されることで、第１の測定端末１０が基準信号送信側の測定端末となり、第２の測定端末２０が基準信号受信側の測定端末となった後、基準信号送信側と基準信号受信側の測定端末を入れ替えるものとして説明する。
【００４０】
ステップＳＴ１０では、第１の測定端末１０が、第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を取得（演算）する。
【００４１】
ステップＳＴ２０では、第２の測定端末２０が、第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を取得（演算）する。
【００４２】
ステップＳＴ３０では、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０が、第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）及び第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）のパケットを交換して、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。
【００４３】
図４は、図３のステップＳＴ１０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【００４４】
まず、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０に伝送路特性の測定開始要求パケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫ（肯定応答、確認応答）パケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送る（測定開始フェーズ）。
【００４５】
次いで、第１の測定端末１０が、第２の測定端末２０に対して、伝搬時間計測開始要求パケットを送信し、第２の測定端末２０が、伝搬時間計測開始要求パケットを受信した後に、伝搬時間計測開始要求パケットの受信確認パケットを第１の測定端末１０に送信し、第１の測定端末１０が、受信確認パケットを受信した後に、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の間の伝搬時間を計測する（伝送路伝搬時間測定フェーズ）。
【００４６】
より具体的に、図５に示すように、第１の測定端末１０が時刻ｔ０で伝搬時間計測開始要求パケットを送信し、第２の測定端末２０が時刻ｔ１で伝搬時間計測開始要求パケットを受信し、第２の測定端末２０が時刻ｔ２で受信確認パケットを送信し、第１の測定端末１０が時刻ｔ３で受信確認パケットを受信する。この場合、第１の測定端末１０が伝搬時間計測開始要求パケットを送信してから受信確認パケットを受信するまでの時間をＴ（ｔ３−ｔ０）とし、第２の測定端末２０が伝搬時間計測開始要求パケットを受信してから受信確認パケットを送信するまでの時間をＴａ（ｔ２−ｔ１）とすると、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の間の伝搬時間Ｔｄ（ｔ１−ｔ０、ｔ３−ｔ２）は、Ｔｄ＝（Ｔ−Ｔａ）／２により計測される。このように、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０は、両端末の間の伝搬時間を計測可能な構成を有している。
【００４７】
ここで、第２の測定端末２０が伝搬時間計測開始要求パケットを受信してから受信確認パケットを送信するまでの時間Ｔａは、第２の測定端末２０が調整・決定するものであるため、第２の測定端末２０は当然にこれを把握することができるが、第１の測定端末１０は直接的にこれを測定することができない。そこで、第２の測定端末２０は、第１の測定端末１０との間で事前に取り決めを行い、あるいは、第１の測定端末１０への受信確認パケット内に情報を格納するなどの手法により、第１の測定端末１０に時間Ｔａを報知することができる。このため、時間Ｔａを直接的に測定することができない第１の測定端末１０であっても、時間Ｔと時間Ｔａを用いて、伝搬時間Ｔｄを計測することが可能となる。
【００４８】
一方、第１の測定端末１０は、当該第１の測定端末１０が伝搬時間計測開始要求パケットを送信してから受信確認パケットを受信するまでの時間Ｔを、当該受信確認パケットの応答確認パケット（図５には描いていない）に情報を格納するなどの手法により、第２の測定端末２０に報知することができる。
【００４９】
従来のネットワークアナライザは、Ｐｏｒｔ１から注入した信号とＰｏｒｔ２で受信した信号の波形や時間差を比較することで、各周波数成分の利得・減衰、位相、群遅延などを測定することが可能である。信号の基準は、信号振幅などの信号波形の他に、起点となる時間が重要となる。
【００５０】
この点、本実施形態では、従来のネットワークアナライザと異なり、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０が分離しているので、両測定端末がやりとりする信号や各種のパケットがどのような波形でいつ注入されたのかを把握することがより一層重要となる。また、伝送路である電力線２の伝搬時間は経路によって異なり、例えば、同一建屋でも測定地点によって伝搬時間が異なることが少なくない。そこで、上記のように、伝送路である電力線２における伝搬遅延等を考慮した上で、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の間の伝搬時間Ｔｄを計測することが非常に有効である。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０は、両測定端末の間で送受信する信号や各種のパケットについて、これらの相関が最大となるタイミングを伝搬時間Ｔｄだけずらした形で処理することができる。
【００５１】
図４に戻って、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０の間の伝搬時間を計測すると、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０に基準信号を送信した後に、基準信号送信終了パケットを送信する。基準信号送信終了パケットを受信すると、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送る。
【００５２】
第１の測定端末１０は、基準信号を第２の測定端末２０に送信したときの反射信号を受信することで第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）を取得（演算）する。一方、第２の測定端末２０は、第１の測定端末１０からの基準信号の入射信号を受信して、当該受信信号の波形のデジタル値を第１の測定端末１０に送信するためのパケット（伝達信号）を生成する。
【００５３】
第２の測定端末２０は、当該第２の測定端末２０が生成したパケット（伝達信号）を第１の測定端末１０に送信する。すると、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送る。この処理は、全てのパケット（伝達信号）が第１の測定端末１０に送信されるまで繰り返される。そして、第１の測定端末１０は、第２の測定端末２０から送信されたパケット（伝達信号）に基づいて、第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を取得（演算）する。
【００５４】
図６は、図３のステップＳＴ２０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【００５５】
まず、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０に伝送路特性の測定開始要求パケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送る（測定開始フェーズ）。
【００５６】
次いで、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０に基準信号を送信した後に、基準信号送信終了パケットを送信する。基準信号送信終了パケットを受信すると、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送る。
【００５７】
第２の測定端末２０は、基準信号を第１の測定端末１０に送信したときの反射信号を受信することで第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）を取得（演算）する。一方、第１の測定端末１０は、第２の測定端末２０からの基準信号の入射信号を受信して、当該受信信号の波形のデジタル値を第２の測定端末２０に送信するためのパケット（伝達信号）を生成する。
【００５８】
第１の測定端末１０は、当該第１の測定端末１０が生成したパケット（伝達信号）を第２の測定端末２０に送信する。すると、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送る。この処理は、全てのパケット（伝達信号）が第２の測定端末２０に送信されるまで繰り返される。そして、第２の測定端末２０は、第１の測定端末１０から送信されたパケット（伝達信号）に基づいて、第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を取得（演算）する。
【００５９】
図７は、図３のステップＳＴ３０の処理を詳細に示すシーケンス図である。
【００６０】
まず、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０に散乱パラメータ送信要求パケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送る。なお、散乱パラメータ送信要求パケットは、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０に送ってもよい。
【００６１】
次いで、第１の測定端末１０が、第２の測定端末２０に対して、第１の測定端末１０が取得（演算）した第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）をパケット送信する。このパケットを受信すると、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送り、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送る。第２の測定端末２０は、当該第２の測定端末２０で取得（演算）した第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）に、第１の測定端末１０から受信した第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）を加えて、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。
【００６２】
次いで、第２の測定端末２０が、第１の測定端末１０に対して、第２の測定端末２０が取得（演算）した第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）をパケット送信する。このパケットを受信すると、第１の測定端末１０が第２の測定端末２０にＡＣＫパケットを送り、第２の測定端末２０が第１の測定端末１０にＡＣＫパケットを送る。第１の測定端末１０は、当該第１の測定端末１０で取得（演算）した第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）に、第２の測定端末２０から受信した第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を加えて、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。
【００６３】
図８は、本実施形態の伝送路特性測定方法の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
ステップＳＴ４０では、初期化処理が実行される。
【００６５】
ステップＳＴ５０では、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のいずれかの動作開始スイッチ６７が操作されたか否かが判定される。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のいずれかの動作開始スイッチ６７が操作された場合（ステップＳＴ５０：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ６０に進む。第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のいずれかの動作開始スイッチ６７が操作されない場合（ステップＳＴ５０：Ｎｏ）、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のいずれかの動作開始スイッチ６７が操作されるのを待つ。
【００６６】
ステップＳＴ６０では、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０のうち、動作開始スイッチ６７が操作された測定端末を基準信号送信側の測定端末にし、動作開始スイッチ６７が操作されない測定端末を基準信号受信側の測定端末にする。
【００６７】
ステップＳＴ７０では、基準信号送信側の測定端末が、当該基準信号送信側の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と基準信号受信側の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）を取得（演算）する。
【００６８】
ステップＳＴ８０では、基準信号送信側の測定端末と基準信号受信側の測定端末の機能を入れ替える。但し、以下の説明では、機能を入れ替えた後も、両測定端末の呼び名を変えない。
【００６９】
ステップＳＴ９０では、基準信号受信側の測定端末が、当該基準信号受信側の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と基準信号送信側の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を取得（演算）する。
【００７０】
ステップＳＴ１００では、基準信号送信側と基準信号受信側の測定端末が、基準信号送信側の測定端末のリターンロス（Ｓ１１）と基準信号受信側の測定端末のインサーションロス（Ｓ２１）及び基準信号受信側の測定端末のリターンロス（Ｓ２２）と基準信号送信側の測定端末のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。
【００７１】
図９は、散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）の定義及び算出方法を示す概念図である。図９において、ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２は、以下のように定義される。
2019057816.tif 000003
図９及び上記式において、１はポート１を意味しており、２はポート２を意味しており、ａとＦは順方向を意味しており、ｂとＲは逆方向を意味している。また、図９及び上記式において、散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）は、ポート電圧Ｖ１Ｆ、Ｖ１Ｒ、Ｖ２Ｆ、Ｖ２Ｒを用いて、以下のように表現することができる。
2019057816.tif 000004
【００７２】
このように、本実施形態によれば、第１の測定端末１０と第２の測定端末２０が、第１の測定端末１０が取得した第１の測定端末１０のリターンロス（Ｓ１１）と第２の測定端末２０のインサーションロス（Ｓ２１）及び第２の測定端末２０が取得した第２の測定端末２０のリターンロス（Ｓ２２）と第１の測定端末１０のインサーションロス（Ｓ１２）を交換して、伝送路特性としての散乱パラメータ（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）を測定する。これにより、電力線搬送通信（ＰＬＣ）の伝送路特性）を簡単かつ正確に測定することが可能になる。
【００７３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の大きさや形状、機能などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の伝送路特性測定装置及び伝送路特性測定方法は、例えば、電力線搬送通信（ＰＬＣ）を実装した通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  電力線搬送通信システム（ＰＬＣシステム）
２  電力線（伝送路）
３−１  ３−２  電気機器
４−１  ４−２  ４−３  ４−４  ４−５  ４−６  コンセント（インレット）
１０  第１の測定端末
２０  第２の測定端末
３０  伝送路特性の測定対象範囲
５０  基準信号生成器
５１  基準信号スイッチ
５２  方向性結合器
５３  基準受信機
５４  ＬＰＦ
５５  ＡＤＣ
５６  測定受信機
５７  ＬＰＦ
５８  ＡＤＣ
５９  メモリ
６０  パケット生成回路
６１  変調器
６２  復調器
６３  パケット再構成回路
６４  伝搬時間計測開始要求パケット生成部
６５  ＡＦＥ
６６  電源回路
６７  動作開始スイッチ
６８  測定端末制御部
【図１】
2019057816.tif 000005
【図２】
2019057816.tif 000006
【図３】
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【図４】
2019057816.tif 000008
【図５】
2019057816.tif 000009
【図６】
2019057816.tif 000010
【図７】
2019057816.tif 000011
【図８】
2019057816.tif 000012
【図９】
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