(57)【要約】【解決手段】共存のための時間分割の管理及び制御を行う共存制御部を、ＱｏＳタイプの通信システムのＱｏＳコントローラ機能を果たす電力線通信モデムと、ベストエフォートタイプの通信システムの電力線通信モデムとに、持たせる。ＱｏＳタイプの通信システムでは、共存制御部とＱｏＳコントローラとが連携することによって、各通信システムに設定された優先度に従った通信帯域の割り当てを制御することで、複数の方式が異なる電力線通信システムの共存が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)であって、
前記通信システム(A)のＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラ(103)と、
前記ＱｏＳコントローラ(103)と連携して、複数の通信システム内の全ての通信モデム(102,202)が行うデータ通信の送信時間を一括管理するマスタ通信管理部(106)と、
前記マスタ通信管理部(106)の指示に従って、データ通信を許可する通信許可コマンドを生成するコマンド生成部(108)と、
前記コマンド生成部(108)により生成された前記通信許可コマンドを、他の通信システムに属する通信装置へ送信する送信部(110)とを備える、通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項２】
前記コマンド生成部(108)は、前記他の通信システムに属する通信装置へ前記通信システム(A)の活性状態を知らせる活性状態コマンドを、一定時間間隔で生成し、
前記送信部(110)は、前記活性状態コマンドを前記他の通信システムに属する通信装置へ送信する、請求項１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項３】
前記他の通信システムに属する通信装置で生成された、前記他の通信システムの活性状態を知らせる活性状態コマンドを、受信する受信部(109)をさらに備え、
前記マスタ通信管理部(106)は、前記他の通信システムの活性状態コマンドが受信されると、前記他の通信システムを前記通信許可コマンドを送信する対象として管理し、前記他の通信システムの活性状態コマンドが一定時間以上受信されないと、前記他の通信システムを前記通信許可コマンドを送信する対象から除外する、請求項１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項４】
前記通信システム(A)が利用する通信媒体が電力線である、請求項１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項５】
前記通信システム(A)が利用する通信媒体が無線である、請求項１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項６】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高くない通信システム(B)に属する通信装置(201)であって、
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)から送信される、データ通信を許可する通信許可コマンドを受信する受信部(109)と、
前記通信許可コマンドで定められた一定時間内において、データ通信の実行を管理するスレーブ通信管理部(106)とを備える、通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項７】
前記受信部(109)は、前記通信システム(A)の活性状態を知らせる活性状態コマンドも、前記通信システム(A)に属する通信装置(101)から受信し、
前記スレーブ通信管理部(106)は、前記通信システム(A)の活性状態コマンドが受信されるとスレーブ動作状態に移行し、前記通信システム(A)の活性状態コマンドが一定時間以上受信されないと、スレーブ動作状態を解除する、請求項６に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項８】
前記通信システム(A)に属する通信装置(101)へ前記通信システム(B)の活性状態を知らせる活性状態コマンドを、一定時間間隔で生成するコマンド生成部(108)と、
前記活性状態コマンドを前記通信システム(A)に属する通信装置(101)へ送信する送信部(110)とを、さらに備える、請求項６に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項９】
前記通信システム(B)が利用する通信媒体が電力線である、請求項６に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項１０】
前記通信システム(B)が利用する通信媒体が無線である、請求項６に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項１１】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)であって、
前記通信システム(A)のＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラ(103)と、
前記ＱｏＳコントローラ(103)と連携して、複数の通信システム内の全ての通信モデム(102,202)が行うデータ通信の送信時間及びデータ通信に使用する通信スロットを一括管理するマスタ通信管理部(106)と、
前記マスタ通信管理部(106)の指示に従って、通信スロットの使用を要求する通信スロット要求コマンドを生成するコマンド生成部(108)と、
前記コマンド生成部(108)により生成された前記通信スロット要求コマンドを、優先度の高い要求として、他の通信システムに属する通信装置へ送信する送信部(110)とを備える、通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項１２】
前記送信部(110)を介して前記他の通信システムに属する通信装置へ送信する、前記データ通信に使用している通信スロットの情報を生成するステート情報生成部(302)と、
前記他の通信システムに属する通信装置から、前記データ通信に使用している通信スロットの情報を受信する受信部(109)と、
前記受信部(109)が受信した前記データ通信に使用している通信スロットの情報を解釈するステート情報解釈部(301)とを、さらに備える、請求項１１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項１３】
前記マスタ通信管理部(106)は、前記ステート情報解釈部(301)が解釈した情報から、前記他の通信システムが開放した空き通信スロットを確認し、前記空き通信スロットの中から前記通信システム(A)に必要な通信スロットの使用を決定する、請求項１１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項１４】
前記受信部(109)が優先度の高い前記通信スロット要求コマンドを受信した場合、前記マスタ通信管理部(106)は、それまで使用していた通信スロットを半分開放する、請求項１１に記載の通信システム(A)に属する通信装置。
【請求項１５】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高くない通信システム(B)に属する通信装置(201)であって、
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)から送信される、通信スロットの使用を要求する通信スロット要求コマンドを受信する受信部(109)と、
前記通信スロット要求コマンドに応じて、それまで使用していた通信スロットを開放する制御を行うスレーブ通信管理部(106)とを備える、通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項１６】
送信部(110)を介して前記前記通信システム(A)に属する通信装置(101)へ送信する、前記データ通信に使用している通信スロットの情報を生成するステート情報生成部(402)と、
前記前記通信システム(A)に属する通信装置(101)から、前記データ通信に使用している通信スロットの情報を受信する受信部(109)と、
前記受信部(109)が受信した前記データ通信に使用している通信スロットの情報を解釈するステート情報解釈部(401)とを、さらに備える、請求項１５に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項１７】
前記マスタ通信管理部(106)は、前記通信システム(A)に属する通信装置(101)から送信される前記通信スロット要求コマンドに従って、それまでに使用していた通信スロットを開放し、所定の一定時間が経過した後に他の通信システムに属する通信装置が送信する前記データ通信に使用している通信スロットの情報から空き通信スロットを確認し、通信に使用する、請求項１５に記載の通信システム(B)に属する通信装置。
【請求項１８】
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)と優先度がそれ以外の通信システム(B)に属する通信装置(201)とが少なくとも、同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムであって、
前記通信システム(A)に属する通信装置(101)は、
前記通信システム(A)のＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラ(103)と、
前記ＱｏＳコントローラ(103)と連携して、複数の通信システム内の全ての通信モデム(102,202)が行うデータ通信の送信時間を一括管理するマスタ通信管理部(106)と、
前記マスタ通信管理部(106)の指示に従って、データ通信を許可する通信許可コマンドを生成するコマンド生成部(108)と、
前記コマンド生成部(108)により生成された前記通信許可コマンドを、通信システム(B)に属する通信装置へ送信する送信部(110)とを備え、
前記通信システム(B)に属する通信装置(201)は、
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)から送信される、データ通信を許可する通信許可コマンドを受信する受信部(109)と、
前記通信許可コマンドで定められた一定時間内において、データ通信の実行を管理するスレーブ通信管理部(106)とを備える、システム。
【請求項１９】
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)と優先度がそれ以外の通信システム(B)に属する通信装置(201)とが少なくとも、同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するための方法であって、
前記通信システム(A)に属する通信装置(101)が、
ＱｏＳを保証しつつ、複数の通信システム内の全ての通信モデム(102,202)が行うデータ通信の送信時間を一括管理し、
データ通信を許可する通信許可コマンドを生成し、
前記生成された通信許可コマンドを通信システム(B)に属する通信装置へ送信し、
前記通信システム(B)に属する通信装置(201)が、
前記信システム(A)に属する通信装置(101)からデータ通信を許可する通信許可コマンドを受信し、
前記通信許可コマンドで定められた一定時間内において、データ通信の実行を管理する。方法。
【請求項２０】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101) に用いられる集積回路であって、
前記通信システム(A)のＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラ(103)、
前記ＱｏＳコントローラ(103)と連携して、複数の通信システム内の全ての通信モデム(102,202)が行うデータ通信の送信時間を一括管理するマスタ通信管理部(106)、
前記マスタ通信管理部(106)の指示に従って、データ通信を許可する通信許可コマンドを生成するコマンド生成部(108)、及び
前記コマンド生成部(108)により生成された前記通信許可コマンドを、他の通信システムに属する通信装置へ送信する送信部(110)として機能する回路を集積する、集積回路。
【請求項２１】
複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高くない通信システム(B)に属する通信装置(201) に用いられる集積回路であって、
優先度が最も高い通信システム(A)に属する通信装置(101)から送信される、データ通信を許可する通信許可コマンドを受信する受信部(109)、及び
前記通信許可コマンドで定められた一定時間内において、データ通信の実行を管理するスレーブ通信管理部(106) として機能する回路を集積する、集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システム間時間共存を可能とする通信装置に関し、より特定的には、電力線等の同一の通信媒体上に、異なる複数の通信方式（ＱｏＳ（Quality of Service）を保証する通信システム及びベストエフォートな通信を行う通信システム）を共存させることを可能とする通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
宅内にあるＰＣ（パソコン）等からインターネットにアクセスするために、ブロードバンドルータ等のネットワーク機器を接続する技術として、電力線通信（PLC: Power Line Communication）が注目されている。この電力線通信は、既設の電力線を通信媒体に用いるためインフラ構築の工事が不要であり、かつ家内にある電源コンセントに電源プラグを挿すだけで高速の通信を実現できる。このため、世界中で活発に研究開発や実証実験が行われており、欧米では既に商用化に至っているものも多数ある。
【０００３】
その一例として、米国のＨｏｍｅＰｌｕｇアライアンスが規格策定した HomePlug Ver.1.0 がある。この規格は、ＰＣによるインターネット、メール及びファイル転送を主要なアプリケーションとして想定しており、どの電力線通信モデムが電力線にアクセスするかという媒体アクセス制御に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用している。このため、使用帯域の保証のないベストエフォートな通信しか実現できない。例えば、Yu-Ju Lin他, "A Comparative Performance Study of Wireless and Power Line Networks", IEEE Communication Magazine, April 2003 pp.54-63 を参照。
【０００４】
図１７は、ＰＣを用いて宅内からインターネットにアクセスする際の一般的な構成を示した図である。
ユーザが利用するＰＣ１１０１は、イーサネット（登録商標）１１０２を経由してインターネットアクセスルータ１１０４に接続され、そこからアクセス回線１１０３を経てインターネット１１０５に接続される。アクセス回線１１０３としては、一般的にはＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）やＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等が用いられている。ここで、アクセス回線１１０３が宅内の中に引き込まれる場所とＰＣ１１０１がある部屋とは、異なっている場合が多い。その場合、インターネットアクセスルータ１１０４からＰＣ１１０１まで、イーサネット（登録商標）１１０２のケーブルを引き回さなければならないという問題が発生する。
【０００５】
電力線通信の分野では、この引き回しを少なくするために、電力線とイーサネット（登録商標）との変換アダプタ（以下、Ｐ／Ｅ変換アダプタという）が商品化されている。図１８は、このＰ／Ｅ変換アダプタを利用する場合のインターネットアクセスに関する一般的な構成を示している。
ユーザが利用するＰＣ１１０１は、イーサネット（登録商標）１１０２でＰ／Ｅ変換アダプタ１２０５と接続され、このＰ／Ｅ変換アダプタ１２０５からコンセントを経由して宅内電力線１２０８に接続される。インターネットアクセスルータ１１０４側のＰ／Ｅ変換アダプタ１２０５まで電力線通信によってデータが転送される。Ｐ／Ｅ変換アダプタ１２０５は、イーサネット（登録商標）１１０２を介してインターネットアクセスルータ１１０４に接続され、インターネットアクセスルータ１１０４は、アクセス回線１１０３を経てインターネット１１０５に接続される。
【０００６】
一方、ＰＣが牽引してきたインターネット技術をＡＶ機器や通信機器に応用して、新たなネット家電システムを構築する動きがある。この動きは、ＡＶ機器や通信機器にネットワーク機能を付加することで、異なる部屋にあるＡＶサーバ（ＤＶＤレコーダやＨＤＤレコーダ等）とＴＶとの連携や、インターネット技術を応用したＩＰ電話やＩＰカメラとＴＶやＰＣとの融合という、新たなシステムへと発展しつつある。
図１９は、上述した新たなシステムの具体例を示した図である。ＡＶストリームや音声の通信は、従来のインターネット、メール及びファイル転送とは異なり、リアルタイムな通信を保証する必要がある。特に、リアルタイムな音声通信を相互に行う電話等では、通信の遅延に対する要求が非常に厳しく、一般には１０ｍｓｅｃ程度の遅延に制限される。このようなＱｏＳの保証が必要なサービスにとっては、ベストエフォートな通信では要求品質が満足されず、問題であった。
【０００７】
そこで、こうしたＱｏＳを保証する電力線通信方式が考案されている。例えば、Shinichiro Ohmi、 "A Media Access Control Method for High-Speed Power Line Communication System Modems"、 IEEE CCNC 2004 を参照。図２０は、ベストエフォートな電力線通信（以下、ベストエフォートタイプの電力線通信と記す）と、ＱｏＳの保証が必要な電力線通信（以下、ＱｏＳタイプの電力線通信と記す）とを、示した図である。図２０では、縦軸に周波数を、横軸に時間を表している。
【０００８】
ベストエフォートタイプの電力線通信の１つであるＨｏｍｅＰｌｕｇ  ｖｅｒ．１．０の場合、使用する周波数は約２ＭＨｚ〜２１ＭＨｚである。時間軸は、データの発生タイミングやデータ量に依存してまちまちである。また、これらインターネットのホームページの表示やメールの取得においては、許容できる範囲の時間内であれば、到着が遅れてもサービスは成り立つ。
一方、ＱｏＳタイプの電力線通信は、映像データの高速伝送を目的としているものが多く、使用する周波数はより広帯域となる。また、ＱｏＳを保証するために、システム中に１台のＱｏＳコントローラが存在する。このＱｏＳコントローラは、一定間隔でビーコンを送信することにより、電力線モデムの送信タイミングと送信データ量とを制御している（図２０の（ｂ））。ＱｏＳコントローラは、電力線モデムの１台がその機能を包含していればよく、図１９の例ではＰ／Ｅ変換アダプタ１３０９に内蔵されている。
【０００９】
映像データの量が一定であると仮定し、通信速度も一定であると仮定すると、電力線には一定間隔で一定時間のデータが送信される（図２０の（ｂ））。これらのデータは、所定の時間までに到達しないと映像の乱れを引き起こし、サービスが成り立たなくなってしまう。さらに、電力線に接続される機器やその動作状態は時間と共に変化するため、通信状態は実は一定ではなく、時々刻々変化する。通信速度が低下すると同じデータ量を通信するのに要する時間が変化する。このため、映像データを通信している電力線モデムは、速度の低下を検出すると、通信コマンドによってその旨をＱｏＳコントローラに伝え、同じデータ量を通信するのに必要な時間の割り当てを受けることで、ＱｏＳの保証を可能としている。この様子を示したのが図２１である。図２１において、通信速度の低下を検出した電力線モデムは、ＱｏＳコントローラに対して割り当て時間変更コマンドを送信し、以降のデータを通信する時間を長い時間に変更している。こうすることで、単位時間当たり同じデータ量の通信を維持し続けることができる。
【００１０】
このように、様々な方式の電力線通信技術が開発されているが、家庭内に配線されている電力線は、全て分電盤で繋がっている。このため、異なる方式の電力線モデムを同一家庭内で利用する場合、ある方式の電力線モデムからは、他方式の電力線モデムが電力線に送信している信号はノイズにしか見えない。よって、同時に通信をすると、図２０の（ｃ）に示すように、互いの通信を妨害したり双方の通信共に通信ができなくなったりして、通信速度が大幅に低下する。
【００１１】
この改善策として、例えば特許文献１には、データ通信方式の異なる複数の電力線モデムが同一の電力線上に存在する場合に、各電力線モデムのデータ送信を制御する方法を提案している。図２２は、この従来技術を説明する図である。
図２２において、管理プロセッサ６内の選択部６１が、例えば方式Ｂの電力線モデム４ａ〜４ｍを送信許可電力線モデムに選択したとする。この場合、メッセージ生成部６２が、方式Ｂの電力線モデム４ａ〜４ｍに送信許可を指示する送信許可電文を、方式Ａの電力線モデム３ａ〜３ｍに送信禁止を指示する送信禁止電文を、それぞれ生成する。そして、方式Ａの電力線モデム３ｎが、送信禁止電文を方式Ａの電力線モデム３ａ〜３ｍに送信し、方式Ｂの電力線モデム４ｎが、送信許可電文を方式Ｂの電力線モデム４ａ〜４ｍに送信する。
【特許文献１】特開２００２−３６８８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来技術のデータ通信装置管理装置は、ＱｏＳタイプの電力線通信システムに対してどれだけの通信時間をどのタイミングで与えればＱｏＳ保証が可能なのかを的確に把握する手段を、具備していない。また、データ通信装置管理装置は、どれだけの通信時間を他の電力線通信システムに与えるのかをＱｏＳタイプの電力線通信システムのＱｏＳコントローラが把握する手段を、具備していない。このため、ＱｏＳコントローラが、自システムの電力線モデムにどれだけの時間を与えることが可能なのかが判断できず、サービスの申告に対して受付可能か否かの判断ができない。よって、ＱｏＳタイプの電力線通信システムとベストエフォートタイプの電力線通信システムとを共存させることができない。
【００１３】
それ故に、本発明の目的は、ＱｏＳタイプの電力線通信システムとベストエフォートタイプの電力線通信システムとの共存を図った通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、周複数の通信システムが同一の通信媒体上で時間分割通信によって共存するシステムにおける、優先度が最も高い通信システムＡに属する通信装置、及び優先度が最も高くない通信システムＢに属する通信装置に向けられている。通信システムＡ及びＢが利用する通信媒体は、電力線でも無線でもよい。
【００１５】
上記目的を達成させるために、本発明の通信システムＡに属する通信装置は、通信システムＡのＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラと、ＱｏＳコントローラと連携して複数の通信システム内の全ての通信モデムが行うデータ通信の送信時間を一括管理するマスタ通信管理部と、マスタ通信管理部の指示に従ってデータ通信を許可する通信許可コマンドを生成するコマンド生成部と、コマンド生成部により生成された通信許可コマンドを他の通信システムに属する通信装置へ送信する送信部とを備える。
【００１６】
好ましくは、コマンド生成部が、他の通信システムに属する通信装置へ通信システムＡの活性状態を知らせる活性状態コマンドを一定時間間隔で生成し、送信部が、活性状態コマンドを他の通信システムに属する通信装置へ送信する。
また、他の通信システムに属する通信装置で生成された他の通信システムの活性状態を知らせる活性状態コマンドを受信する受信部をさらに備えて、マスタ通信管理部が、他の通信システムの活性状態コマンドが受信されると、他の通信システムを通信許可コマンドを送信する対象として管理し、他の通信システムの活性状態コマンドが一定時間以上受信されないと、他の通信システムを通信許可コマンドを送信する対象から除外してもよい。
【００１７】
また、上記目的を達成させるために、本発明の通信システムＢに属する通信装置は、優先度が最も高い通信システムＡに属する通信装置から送信されるデータ通信を許可する通信許可コマンドを受信する受信部と、通信許可コマンドで定められた一定時間内においてデータ通信の実行を管理するスレーブ通信管理部とを備える。
【００１８】
好ましくは、受信部が、通信システムＡの活性状態を知らせる活性状態コマンドも通信システムＡに属する通信装置から受信し、スレーブ通信管理部が、通信システムＡの活性状態コマンドが受信されるとスレーブ動作状態に移行し、通信システムＡの活性状態コマンドが一定時間以上受信されないとスレーブ動作状態を解除する。
また、通信システムＡに属する通信装置へ通信システムＢの活性状態を知らせる活性状態コマンドを一定時間間隔で生成するコマンド生成部と、活性状態コマンドを通信システムＡに属する通信装置へ送信する送信部とを、さらに備えることが好ましい。
【００１９】
なお、通信システムＡに属する通信装置は、通信システムＡのＱｏＳを保証するＱｏＳコントローラと、ＱｏＳコントローラと連携して複数の通信システム内の全ての通信モデムが行うデータ通信の送信時間及びデータ通信に使用する通信スロットを一括管理するマスタ通信管理部と、マスタ通信管理部の指示に従って通信スロットの使用を要求する通信スロット要求コマンドを生成するコマンド生成部と、コマンド生成部により生成された通信スロット要求コマンドを優先度の高い要求として他の通信システムに属する通信装置へ送信する送信部とを備えてもよい。
【００２０】
この構成の場合、送信部を介して他の通信システムに属する通信装置へ送信するデータ通信に使用している通信スロットの情報を生成するステート情報生成部と、他の通信システムに属する通信装置からデータ通信に使用している通信スロットの情報を受信する受信部と、受信部が受信したデータ通信に使用している通信スロットの情報を解釈するステート情報解釈部とをさらに備えることが望ましい。
また、マスタ通信管理部が、ステート情報解釈部が解釈した情報から他の通信システムが開放した空き通信スロットを確認し、空き通信スロットの中から通信システムＡに必要な通信スロットの使用を決定するとよい。なお、受信部が優先度の高い通信スロット要求コマンドを受信した場合、マスタ通信管理部は、それまで使用していた通信スロットを半分開放することが好ましい。
【００２１】
同様に、通信システムＢに属する通信装置は、優先度が最も高い通信システムＡに属する通信装置から送信される通信スロットの使用を要求する通信スロット要求コマンドを受信する受信部と、通信スロット要求コマンドに応じてそれまで使用していた通信スロットを開放する制御を行うスレーブ通信管理部とを備えてもよい。
【００２２】
この構成の場合、送信部を介して通信システムＡに属する通信装置へ送信するデータ通信に使用している通信スロットの情報を生成するステート情報生成部と、通信システムＡに属する通信装置からデータ通信に使用している通信スロットの情報を受信する受信部と、受信部が受信したデータ通信に使用している通信スロットの情報を解釈するステート情報解釈部とをさらに備えることが望ましい。
また、マスタ通信管理部が、通信システムＡに属する通信装置から送信される通信スロット要求コマンドに従ってそれまでに使用していた通信スロットを開放し、所定の一定時間が経過した後に他の通信システムに属する通信装置が送信するデータ通信に使用している通信スロットの情報から空き通信スロットを確認し、通信に使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
上記本発明によれば、各通信システムに設定された優先度に従って、ＱｏＳタイプの通信システムとベストエフォートタイプの通信システムとの、共存が可能となる。これにより、ユーザ宅内に複数の方式が異なる電力線通信モデムが導入された場合に、どの方式の電力線通信モデムに通信管理をさせるか選択が可能となる。また、マスタ機能の重複を防止できると共に、ユーザ毎にどの方式の電力線通信モデムで実行するサービスを優先させるかの選択が可能となる。さらに、マスタ又はスレーブのいずれかが非活性になっても、電力線を無駄なく利用する効率の良い共存が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、ＱｏＳタイプの通信システムとベストエフォートタイプの通信システムとの共存を目的とする。ＱｏＳタイプの通信システムは、システム中に少なくとも１つのＱｏＳコントローラを有しており、サービスを提供する通信モデムに、そのサービスに必要な通信帯域や遅延時間を申告させる。同時に、ＱｏＳタイプの通信システムは、サービスを提供する通信モデムに、時々刻々と変化する通信速度を随時申告させる。そして、新たに申告されたサービスが、すでに提供されているサービスと同時に提供可能かを、申告されたサービスに必要な通信帯域や遅延時間及び通信時間に基づいて判断して、申告の受け付け又は拒否をする入場制限（admission control）を行う。
【００２５】
申告を受け付けたサービスのＱｏＳは、サービス提供が必要な期間保証する必要がる。そこで、ＱｏＳコントローラは、受け付けた各サービスに対してサービスを提供する通信モデムにシステムの周期時間内の一定時間を割り振り、送信タイミングを指示する。ＱｏＳコントローラは、通信モデムの機能も有しており、こうした申告、申告の受付／拒否、及び送信タイミングの指示は、通信モデム間で定義した通信制御コマンドをやり取りすることで実現する。こうした、ＱｏＳタイプの通信システムが他の通信システムと共存する必要がある場合、共存する他の通信システムが使用する時間を差し引いてサービスの申告の受け付けを判断する。他の通信システムが提供するサービスがベストエフォートなサービスの場合には、ＱｏＳを保証するのに必要な時間を確保した上で、残った時間を他の通信システムに与える。
【００２６】
以下、通信媒体に電力線を用いた電力線通信システムに適用させた場合を例として、本発明の実施形態を説明する。なお、通信媒体は、無線であってもよいし、電力線以外の有線であってもよい。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。この第１の実施形態に係る電力線通信システムは、ＱｏＳタイプの通信システムＡと、ベストエフォートタイプの通信システムＢとが、電力線で接続される構成である。この例では、通信システムＡ側がマスタとなり、通信システムＢ側がスレーブとなる。
【００２８】
通信システムＡは、電力線通信モデム１０２、ＱｏＳコントローラ１０３及び共存制御部１０４を備える電力線通信制御モデム１０１と、複数の電力線通信モデム１０２とで構成される。共存制御部１０４は、他の電力線通信システムとの共存制御を実現させるための様々な通信を行う。この共存制御部１０４は、優先度設定部１０５と、マスタ／スレーブ通信管理部１０６と、コマンド解釈部１０７と、コマンド生成部１０８と、受信部１０９と、送信部１１０とを備える。この例では、優先度設定部１０５に、通信システムＡの優先順位が１番であることが予め設定されている。
【００２９】
通信システムＢは、電力線通信モデム２０２及び共存制御部２０４を備える電力線通信制御モデム２０１と、複数の電力線通信モデム２０２とで構成される。共存制御部２０４は、他の電力線通信システムとの共存制御を実現させるための様々な通信を行う。この共存制御部２０４は、優先度設定部２０５と、マスタ／スレーブ通信管理部１０６と、コマンド解釈部１０７と、コマンド生成部１０８と、受信部１０９と、送信部１１０とを備える。この例では、優先度設定部２０５に、通信システムＢの優先順位が２番であることが予め設定されている。
【００３０】
図２は、共存制御部１０４及び２０４が送受信する信号及びコマンドの定義の一例を示す図である。共存制御部１０４及び２０４としては、実施価格が安く、かつ過酷な通信条件である電力線上での高い通信精度が求められる。そこで、本発明では、電源のゼロクロス点をタイムスロット基準にして、各通信システム間で送受信される共存信号を精度よく同期させる方法を用いた場合を、一例として説明する。
【００３１】
本発明では、電源のゼロクロス点を基準として、最初の一定時間をスロットＨ１と、次の一定時間をスロットＨ２とした共存信号を用いる。そして、スロットＨ１及びＨ２に設定するビットの組み合わせによって、次の４つの制御コマンドを定義している。なお、この制御コマンドは一例であり、これ以外にも任意に設定可能である。また、ＳＯＴは"Start Of Transmission"、ＥＯＴは"End Of Transmission" を意味する。
［Ｈ１、Ｈ２］＝［０、０］：変化なし
［０、１］：スレーブ活性状態（ＳＯＴ）
［１、０］：マスタ活性状態（ＳＯＴ）
［１、１］：通信許可（ＥＯＴ）
【００３２】
以下、図３Ａ〜図９をさらに参照して、共存制御部１０４及び２０４が行う共存制御を、場合分けして順に説明する。図３Ａ及び図８Ａ及びＢは、マスタ側の共存制御部１０４の動作を示すフローチャートである。図３Ｂ及び図５は、スレーブ側の共存制御部２０４の動作を示すフローチャートである。図４、図６、図７及び図９は、共存制御部１０４及び２０４の動作に基づいたタイミングチャートである。
【００３３】
（１）マスタ及びスレーブの両方が起動している場合
まず、優先順位が１番であるマスタの共存制御部１０４は、通信開始をＱｏＳコントローラ１０３に指示する（ステップＳ３０１）。ＱｏＳコントローラ１０３は、マスタが通信に使用する所定のスロット時間Ｎｍ及びスレーブが通信に使用する所定のスロット時間Ｎｓを考慮して、通信のタイムスケジュールをビーコンの中に格納して自システムに属する電力線通信モデム１０２に通知する。なお、スロット時間Ｎｍとスロット時間Ｎｓとの合計がビーコン周期に一致すれば、常にビーコン周期内の定位置に割り当てればよい。各電力線通信モデム１０２は、ビーコン内に格納されたタイムスケジュールに従って通信を行う。
【００３４】
共存制御部１０４は、スロット時間Ｎｍが経過すると（ステップＳ３０２）、通信を中断してＥＯＴを発行する（ステップＳ３０３及びＳ３０４、図４の丸数字１）。このＥＯＴは、コマンド生成部１０８によって生成され、送信部１１０からゼロクロス点のタイミングでデータ通信の周波数とは異なる周波数で送信される。なお、ＥＯＴの発行は、送信終了の１スロット前に行うことが好ましい。ＥＯＴ送信後、共存制御部１０４は、スロット時間Ｎｓが経過すると（ステップＳ３０５）、通信の終了又は継続を判断する（ステップＳ３０６）。
【００３５】
一方、優先順位が２番であるスレーブの共存制御部２０４は、マスタから送信されるコマンドを受信できる状態に移行する（ステップＳ３１１）。そして、マスタからＥＯＴを受信すると（ステップＳ３１２）、共存制御部２０４は、通信開始をＱｏＳコントローラ２０３に指示する（ステップＳ３１３、図４の丸数字２）。共存制御部２０４は、スロット時間Ｎｓが経過すると（ステップＳ３１４）、通信を中断して以後の通信の終了又は継続を判断する（ステップＳ３１５及びＳ３１６、図４の丸数字４）。
【００３６】
（２）マスタが起動していない状態でスレーブが起動する場合
スレーブの共存制御部２０４も、起動時にＳＯＴを送信するが、他の通信システムでの受信ミスを防ぐためにＸ回連続して送信する（ステップＳ５０１、図６の丸数字１）。例えば、Ｘ＝８程度を想定している。共存制御部２０４は、マスタから何らかのコマンドを受信したかどうかを判断する（ステップＳ３１１、Ｓ３１２及びＳ５０２）。この場合は、マスタから何の送信も行われないため、共存制御部２０４は、ノーイベントであると判断する。この判断されたノーイベントの連続回数は、カウントされる（ステップＳ５０６）。そして、このカウント値が所定数Ｘｃを超えた場合にマスタが非活性と判断されて（ステップＳ５０７）、スレーブの自由な通信が開始される（ステップＳ５０８、図６の丸数字２）。
【００３７】
（３）マスタがすでに起動している状態でスレーブが起動する場合
スレーブの共存制御部２０４が、起動時にＸ回連続してＳＯＴを送信する（ステップＳ５０１、図７の丸数字１）。共存制御部２０４は、マスタから何らかのコマンドを受信したかどうかを判断する（ステップＳ３１１、Ｓ３１２及びＳ５０２）。この場合は、マスタから通信中であるＳＯＴが受信されるため、共存制御部２０４は、マスタ活性状態であると判断して、通信を中断する（ステップＳ５０２及びＳ５０３）。このとき、上述したノーイベント連続回数のカウント値が、リセットされる。その後、スレーブの共存制御部２０４は、マスタからＥＯＴコマンドの受信を確認して（図７の丸数字３）、通信を開始する（ステップＳ３１１及びＳ３１２、図７の丸数字４）。
【００３８】
（４）スレーブがすでに起動している状態でマスタが起動する場合
マスタの共存制御部１０４が、起動時にＸ回連続してＳＯＴを送信する（ステップＳ８０１、図９の丸数字１）。スレーブの共存制御部２０４は、マスタから受信するＳＯＴに応答して自らもＳＯＴを返信する。このとき、共存制御部２０４は、マスタ活性状態であると判断して、それまで実行していた通信を中断する（ステップＳ５０２及びＳ５０３、図９の丸数字２）。そして、共存制御部２０４は、ＳＯＴの受信を終了するまで継続し（ステップＳ５０４、図９の丸数字３）、受信終了後に１スロット空けてＳＯＴをＸ回連続で送信する（図９の丸数字４）。
【００３９】
共存制御部１０４は、スレーブからＳＯＴを受信したかどうかを判断する（ステップＳ８０２）。この場合、共存制御部１０４は、スレーブからＳＯＴを受信するので、スロット時間Ｎｍ及びスロット時間Ｎｓをそれぞれ初期値Ｎｍ０及びＮｓ０に設定して（ステップＳ８０３）、上記（１）と同様の通信処理を行う。
【００４０】
（５）スレーブが起動していない状態でマスタが起動する場合
マスタの共存制御部１０４が、起動時にＸ回連続してＳＯＴを送信する（ステップＳ８０１）。その後、共存制御部１０４は、スレーブからＳＯＴを受信したかどうかを判断する（ステップＳ８０２）。この場合、共存制御部１０４は、スレーブからＳＯＴを受信しないので、スロット時間Ｎｓをゼロに、スロット時間ＮｍをＮｍ０＋Ｎｓ０に設定して（ステップＳ８０４）、上記（１）と同様の通信処理を行う。このとき、ＳＯＴが受信されない連続スロット数をカウントするカウンタＮｎｏ、及びマスタが定期的にＳＯＴを送信するためのカウンタＮｓｏｔに、それぞれスロット時間Ｎｍだけ加算している。この処理により、全ての通信時間をマスタが利用して、スレーブが非活性の場合にスレーブにスロットを割り振ることを防止できる。
【００４１】
その後、共存制御部１０４は、マスタが定期的にＳＯＴを送信するためのカウンタＮｓｏｔが所定のスロット数Ｎａに達したか否かを判断し（ステップＳ８０６）、所定のスロット数Ｎａに達したらＳＯＴを送信すると共にカウンタＮｓｏｔをリセットする（ステップＳ８０７）。加えて、共存制御部１０４は、ＳＯＴが受信されない連続したスロット数のカウンタＮｎｏが所定のスロット数Ｎｃに達したか否かを判断し（ステップＳ８０８）、所定のスロット数Ｎｃを超えてＳＯＴが受信されない場合、スレーブが非活性であると判断してＮｍ＝Ｎｍ０＋Ｎｓ０，Ｎｓ＝０，Ｎｎｏ＝０にそれぞれ設定する（ステップＳ８０９）。この処理により、以降ＳＯＴがスレーブから受信されるまでの間、ＥＯＴを送信することなく全ての通信時間をマスタが使用するができる。
【００４２】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る電力線通信システムによれば、共存制御部とＱｏＳコントローラとが連携することによって、各通信システムに設定された優先度に従った、ＱｏＳタイプの通信システムとベストエフォートタイプの通信システムとの共存が可能となる。これにより、ユーザ宅内に複数の電力線通信モデムが導入された場合には、どの電力線通信モデムに通信管理をさせるかを選択可能となる。また、マスタ機能の重複を防止できると共に、ユーザ毎にどの電力線通信モデムで実行するサービスを優先させるかが選択可能となる。さらに、マスタ又はスレーブのいずれかが非活性になっても、電力線を無駄なく利用する効率の良い共存が実現できる。
【００４３】
ＱｏＳタイプの通信システムが第１優先度に設定された場合には、ＱｏＳを保証するのに必要な時間やタイミングを自システムに割り当て、残りの時間をベストエフォートタイプの通信システムに割り振ることが可能となる。また、ベストエフォートタイプの通信システムの送信権は、ＱｏＳタイプの通信モデムによって制御が可能となる。また、ベストエフォートタイプの通信システムが送信を開始してから、常に予め定められた一定時間の後に送信権はＱｏＳタイプの通信モデムに戻る。よって、時事刻々変化する電力線の通信状況をベストエフォートな電力線モデムに割り振る時間間隔を自ら調整することで吸収することが可能となり、ＱｏＳが必要なモデムには確実にＱｏＳを保証することができる。また、電力線モデムに割り当てる時間、並びに時間間隔の最大値が予め決まっていても、それから算出される割り当てるべき帯域を差し引いて入場制限の判定を行うことが容易であるため、共存状態においても適切な入場制限が可能となる。
【００４４】
なお、上記説明では、マスタ及びスレーブの２つの優先度の場合について説明したが、コマンドの種類を増やせば、３つ以上のマスタ及びスレーブを有する電力線通信システムにも同様で実施可能である。
また、優先度を設けない対等分散的なモードを設定してもよい。この場合に、マスタとなる通信システムを設定できるようにして、設定されたマスタが、通信許可する通信システムを時間的に均等に選択していく等のようにしてもよい。
また、コマンドの通信方法は、上記方法以外にも、例えば通信モデムと同様の広帯域の信号を持いて行ってもよい。その場合の同期確立は、電源周期に依存することなく、自らプリアンブルや同期フラグを送受信することで行っても、同様の効果を発揮できる。
【００４５】
さらに、共存制御部を持つ通信システムと１つ以上の他の通信システムとの間で、共存制御部を用いたコンパチブルなシステムにおいても、本発明のマスタとスレーブとの間で行う共存制御の仕組みを適用可能である。以下、図１０〜図１２を用いて、より具体的に説明する。
【００４６】
図１０において、通信システムＡ〜Ｃは、互いに上位互換性を持つシステムである。ここで、例えば通信システムＡが送信するビーコンを通信システムＢ及びＣが受信して解読可能な場合、通信システムＡが代表して、通信システムＢ及びＣの送信タイミングをビーコンで指示することが考えられる。この構成の場合、全ての通信システムＡ〜ＣがＱｏＳタイプであってもよいし、いずれかがベストエフォートタイプであってもよい。ここで、ＱｏＳタイプの通信システムは、ビーコンの受信以外に、ＱｏＳを保証するために必要な帯域又は時間を通信システムＡに通知する手段を必要とする。互いにコンパチブルな通信システムの場合、この通知する手段は容易に得られるものと考えられる。これら互いにコンパチブルな通信システム群をマスタ群とすると、このマスタ群とはコンパチブルでない１つ又は複数の通信システムをスレーブ群として、同様に本発明を適用できる。
【００４７】
上述した場合における信号の送受信例を、図１１に示す。通信システムＡ〜Ｃは、全て通信システムＡのＱｏＳコントローラが送信するビーコンを受信して解読することが可能であり、そのスケジュールに従って各々の割り当て時間に送信を行う。ＱｏＳタイプの通信システムＢでは、自らのＱｏＳコントローラが、割り当て時間の最初に、通信システムＢに属するモデム群の送信時間を記述したビーコンを送信するかもしれない。また、ベストエフォートタイプの通信システムＣでは、通信システムＣに属するモデム群が、割り当てられたスロットの中で、ＣＳＭＡのアクセス制御方法に則って、チャネルの空きを確認しながら送信するかもしれない。これらコンパチブルな通信システムＡ〜Ｃが必要な時間を費やした後、本発明を用いることで、これら通信システムＡ〜Ｃとはコンパチブルでない通信システムがスレーブとして送信する。
【００４８】
さらには、スレーブ群がマスタ群の送信するビーコンを受信して解読する機能を具備する場合には、図１２に示すように、マスタ群がビーコンのスケジュールの中でスレーブ群の使用時間を通知することも本発明は実施可能であり、同様の効果を発揮する。この場合における通信システムＢと通信システムＤとの違いは、次の点となる。通信システムＢは、ＱｏＳを保証するために必要な帯域や送信時間等のＱｏＳパラメータを通信システムＡに伝える手段を具備する。元々通信システムＡとはコンパチブルでない通信システムＤは、ビーコンを受信して解読する機能は有するが、ＱｏＳパラメータを通信通信システムＡに伝える手段を具備しない。
【００４９】
（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。図１３に示す第２の実施形態に係る電力線通信システムは、ＱｏＳタイプの通信システムＡと、ベストエフォートタイプの通信システムＢとが、電力線で接続される構成である。通信システムＡは、電力線通信モデム１０２、ＱｏＳコントローラ１０３及び共存制御部３０４を備える電力線通信制御モデム１０１と、複数の電力線通信モデム１０２とで構成される。通信システムＢは、電力線通信モデム２０２及び共存制御部４０４を備える電力線通信制御モデム２０１と、複数の電力線通信モデム２０２とで構成される。
【００５０】
図１と図１３とを比較してわかるように、第２の実施形態の通信システムＡは、ステート情報解釈部３０１及びステート情報生成部３０２を、通信システムＢは、ステート情報解釈部４０１及びステート情報生成部４０２を、第１の実施形態にさらに加えた構成である。その他の構成は、第１の実施形態で説明した構成と同様であるので、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図１４は、共存制御部３０４及び４０４が送受信する信号、コマンド及びステートの定義の一例を示す図である。この共存制御部３０４及び４０４も、上述した共存制御部１０４及び２０４と同様の理由で、電源のゼロクロス点をタイムスロット基準にしている。本発明では、電源のゼロクロス点を基準として、最初の一定時間をスロットＨ１と、次の一定時間をそれぞれスロットＨ２〜Ｈ４とし、さらに次の一定期間をそれぞれスロットＪ１及びＪ２とした共存信号を用いる。
【００５２】
このスロットＨ１〜Ｈ４は、ＴＤＭ（Time Division Multiplex）による共存の基本単位となる通信スロット基本単位をさらに細分化した通信スロットＳ１〜Ｓ４に対応しており、それぞれ１ビットを使用してタイムスロットの使用状態を表すように定義されている。例えば、ビット「１」であれば使用、ビット「０」であれば未使用とする。ＴＤＭ共存する電力線通信システムでは、この通信スロットＳ１〜Ｓ４の一部又は全てを使用して通信を行う。定常状態においては、各々の通信システムが、ある決まったスロットを使用することにより、互いに衝突することなく順に通信を行う。スロットＪ１及びＪ２は、設定するビットの組み合わせによって、次の３つの制御コマンドを定義している。なお、この制御コマンドは一例であり、これ以外にも任意に設定可能である。
［Ｊ１、Ｊ２］＝［０、０］：要求なし
［１、０］：低い優先度の通信スロット要求コマンド
［１、１］：高い優先度の通信スロット要求コマンド
【００５３】
図１５は、通信スロットを要求する際の共存制御部３０４及び４０４の動作を示すフローチャートである。
通信スロットを要求する通信システムの共存制御部３０４又は４０４は、要求コマンドを送信、すなわちスロットＪ１にビット「１」を設定した共存信号を送信する（ステップＳ１５０１）。誤動作を防止することを考えると、送信側では共存信号を規定回数以上連続して送信し、受信側では共存信号を規定回数以上受信したかによって、信号送信があったと解釈することにしてもよい。優先度が高いシステムは、併せてスロットＪ２にもビット「１」を設定する。
【００５４】
次に、通信スロットを要求する通信システムの共存制御部３０４又は４０４は、スロットＨ１〜Ｈ４のうちビットが「０」の空きスロットを確認し（ステップＳ１５０２及びＳ１５０３）、この空きスロット対応する通信スロットＳ１〜Ｓ４を用いてデータ通信を開始する（ステップＳ１５０４）。共存制御部３０４又は４０４は、空きスロットがなければ、通信を断念する。なお、１つの通信システムが一度に何スロットを確保できるかは、自由に設定できる。例えば、１度に２個まで通信スロットを確保できる場合には、１度に３個以上の通信スロットを確保してはならないが、リソース要求手順を繰り返すことで合計３個以上の通信スロットを占有することは構わない。しかし、リソース確保の後、次にスロットＪ１及びＪ２の信号を送信するまでには所定の時間間隔を空けなければならない（ステップＳ１５０５）。
【００５５】
図１６は、通信スロットを使用している共存制御部３０４及び４０４がスロットＪ１及びＪ２の信号を検出した場合の動作を示すフローチャートである。
通信システムは、一定周期毎に電力線上に流れる共存制御部３０４又は４０４が送受信する信号、すなわちコマンド及びステート信号を、電源のゼロクロス点を基準にして常に確認している。そして、スロットＪ１の信号（ビット＝１）を受信すると、図１６の動作が開始される。なお、通信スロットを要求する通信システムがスロットＪ１及びＪ２に信号を所定回数送信することが予め決められている場合には、複数回の信号を受信した場合に図１６の動作が開始されることにすれば、誤動作の少ない制御が実現できる。
【００５６】
図１６において、スロットＪ１の信号を受信した通信システムは、スロットＪ２にも信号（ビット＝１）があるか否かを判断する（ステップＳ１６０１）。スロットＪ２にも信号があると判断された場合、通信システムは、優先度の高い通信システムが参入依頼したと判断する。そして、通信システムは、自システムの優先度を判断する（ステップＳ１６０２）と共に、現在使用中の通信スロットを確認する（ステップＳ１６０３及びＳ１６０６）。
【００５７】
自システムが高い優先度であり、かつ３つの通信スロット以上を使用している場合、２つの通信スロットのみが継続使用でき、それ以外は開放する（ステップＳ１６０４）。一方、自システムが高い優先度であり、かつ２つの通信スロット以下を使用している場合、現在使用中の通信スロットを継続使用するか、又は開放する通信スロットがある場合にはそれを開放する（ステップＳ１６０５）。
自システムが低い優先度であり、かつ３つの通信スロット以上を使用している場合、２つの通信スロット以上を開放する（ステップＳ１６０７）。一方、自システムが低い優先度であり、かつ２つの通信スロット以下を使用している場合、現在使用中の全ての通信スロットを開放する（ステップＳ１６０８）。
【００５８】
スロットＪ２には信号がないと判断された場合、通信システムは、スロットＪ１にビットを設定している通信システムは優先度の低いシステムであると判断する。そして、通信システムは、自システムの優先度を判断する（ステップＳ１６０９）。自システムの優先度が高いと判断した場合、通信システムは、使用中の通信スロットを継続使用するか、又は開放する通信スロットがある場合にはそれを開放する（ステップＳ１６１０）。一方、自システムの優先度が低いと判断した場合、通信システムは、使用中の通信スロットの半分を開放する（ステップＳ１６１１）。
【００５９】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る電力線通信システムによれば、高い優先度の通信システムが自システムのＱｏＳを確保するために必要な通信スロットを必要最小限使用し、余った通信スロットがあれば低い優先度の通信システムに分け与える。なお、２つの通信システムの優先度が同じであれば、通信スロットを半分ずつ使用すればよい。例えば、マンション等の隣家の電力線との伝送距離が短く、相互に電力線通信モデムが干渉する場合においては、それぞれの住宅においてユーザが同じ高い優先度を設定することが考えられる。よって、このような場合に有用である。
【００６０】
なお、本発明の第１及び第２の実施形態で説明した共存制御部を構成する全て又は一部の機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、又はウルトラＬＳＩ等と称される）として実現される。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。
また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別の技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【００６１】
また、上記第１及び第２の実施形態の電力線通信システムの各機能は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現してもよい。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。ここで、記録媒体とは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリカード等の記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。
【００６２】
本発明を含む宅内系通信装置は、イーサネット（登録商標）インタフェース、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース、ＵＳＢインタフェース等の信号インタフェースを、電力線通信インタフェースに変換するアダプタの形態を取ることによって、信号インタフェースを有するパーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ及びホームサーバシステム等のマルチメディア機器に接続することができる。これによって、電力線を媒体としたマルチメディアデータ等のデジタルデータを高速伝送するネットワークシステムを構築することが可能となる。この結果、従来の有線ＬＡＮのようにネットワークケーブルを新たに敷設することなく、家庭、オフィス等に既に設置されている電力線をそのままネットワーク回線として利用できるので、コスト面、設置の容易性からその利便性は大きい。
【００６３】
また、将来的には、マルチメディア機器が本発明の機能を内蔵することにより、マルチメディア機器の電源コードを介して機器間のデータ伝送が可能になる。この場合、アダプタやイーサネット（登録商標）ケーブル、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、及びＵＳＢケーブル等が不要になり、配線が簡略化される。また、ルータを介してインターネットへの接続や、無線ＬＡＮや従来の有線ケーブルのＬＡＮにハブ等を用いて接続することができるので、本発明の高速電力線伝送システムを用いたＬＡＮシステムの拡張に何らの問題も生じない。
【００６４】
また、電力線伝送により電力線を介して流される通信データは、電力線に直接接続して傍受する以外に無線ＬＡＮで問題となる傍受によるデータ漏洩の問題が生じないので、電力線伝送方式は、セキュア面からのデータ保護にも効果を有する。もちろん、電力線上を流れるデータは、例えばＩＰプロトコルにおけるＩＰＳｅｃ、コンテンツ自身の暗号化、その他のＤＲＭ方式等で保護されている。
従来の電力線通信に比べ、上記のコンテンツ暗号化による著作権保護機能や、本発明の効果である効率的な通信メディアの利用、さらにはＱｏＳ機能を実装することによって、電力線を用いた高品質なＡＶコンテンツの伝送が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電力線や無線を通信媒体として用いるモデムやモデムを用いた通信機能を有する電気機器等に利用可能であり、特に、相互接続不可能な複数の通信システムを同一通信媒体上で妨害されることなく共存させたい場合等に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図
【図２】共存制御部１０４及び２０４が送受信する信号及びコマンドの定義の一例を示す図
【図３Ａ】マスタ側の共存制御部１０４の動作を示すフローチャート
【図３Ｂ】スレーブ側の共存制御部２０４の動作を示すフローチャート
【図４】共存制御部１０４及び２０４の動作に基づいたタイミングチャート
【図５】スレーブ側の共存制御部２０４の他の動作を示すフローチャート
【図６】共存制御部１０４及び２０４の他の動作に基づいたタイミングチャート
【図７】共存制御部１０４及び２０４の他の動作に基づいたタイミングチャート
【図８Ａ】マスタ側の共存制御部１０４の他の動作を示すフローチャート
【図８Ｂ】マスタ側の共存制御部１０４の他の動作を示すフローチャート
【図９】共存制御部１０４及び２０４の他の動作に基づいたタイミングチャート
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る他の電力線通信システムの構成を示す図
【図１１】図１０に示す他の電力線通信システムの動作に基づいたタイミングチャート
【図１２】図１０に示す他の電力線通信システムの動作に基づいたタイミングチャート
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図
【図１４】共存制御部３０４及び４０４が送受信する信号及びコマンドの定義の一例を示す図
【図１５】共存制御部３０４及び４０４の動作を示すフローチャートである
【図１６】共存制御部３０４及び４０４の動作を示すフローチャートである
【図１７】宅内のＰＣからインターネットアクセスを行う場合の従来のシステム構成例を示す図
【図１８】宅内のＰＣからインターネットアクセスを行う場合の従来のシステム構成例を示す図
【図１９】宅内のＰＣからインターネットアクセスを行う場合の従来のシステム構成例を示す図
【図２０】通信媒体上で伝送されるデータストリームの一例を示す図
【図２１】通信媒体上で伝送されるＱｏＳデータストリームの一例を示す図
【図２２】複数の電力線モデムを共存させる従来の通信システム構成例を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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