(57)【要約】【課題】電灯線通信媒体の伝送品質を考慮することによって、効率的かつ安定したデータ伝送を行うことができるスケジューリングを提供すること。【解決手段】本発明は、電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる伝送スケジュール構築装置であって、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、伝送スケジュールを構築することを特徴とする。【選択図】図２
2008511189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる伝送スケジュール構築装置であって、
自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または他の局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、
前記電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、前記スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、前記伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備えることを特徴とする、伝送スケジュール構築装置。
【請求項２】
前記伝送スケジュール構築部には、伝送スケジュールを構築するときのスケジューリングポリシーが予め設定されており、
前記伝送スケジュール構築部は、新たなスケジュール割り当て要求がなされた場合、現在の伝送スケジュールをリセットし、前記スケジューリングポリシーに従って、現在受け付けられている全てのスケジュール割り当て要求の割り当てを試み、前記全てのスケジュール割り当て要求の割り当てに成功したら、当該割り当てによって得られた伝送スケジュールを出力し、前記全てのスケジュール割り当て要求の割り当てに失敗したら、リセットする前の伝送スケジュールに戻すことを特徴とする、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項３】
前記伝送スケジュール構築部が構築する前記伝送スケジュールの単位は、前記交流電源周期もしくは前記交流電源周期の半周期の整数倍である、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項４】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であることを特徴とする、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項５】
前記交流電源周期もしくは前記交流電源周期の半周期の整数倍は、複数の時間区間に分割され、前記伝送品質変化は、各前記時間区間の推定平均物理伝送速度の変化で表されることを特徴とする、請求項４に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項６】
前記スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度は、前記局間における伝送路評価によって取得されることを特徴とする、請求項４に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項７】
前記スケジュール割り当て要求で指定されている前記パラメータには、スケジューリングの対象となるデータのためのスケジュール割り当て要求が要求する伝送速度が記載されており、
前記伝送スケジュール構築部は、前記伝送品質変化に従って、前記伝送速度の要求を満たすように、前記伝送スケジュールを構築することを特徴とする、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項８】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記伝送スケジュール構築部は、所定の第１の速度以上の伝送速度を要求するデータに対して、所定の第２の速度以上の物理伝送速度を確保することができる時間帯を割り当てることを特徴とする、請求項７に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項９】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記伝送スケジュール構築部は、要求される伝送速度が高くなるほど、高い物理伝送速度を確保することができる時間帯に、スケジューリングの対象となるデータを割り当てることを特徴とする、請求項７に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１０】
前記スケジュール割り当て要求で指定されている前記パラメータには、スケジューリングの対象となるデータが許容する伝送遅延時間が記載されており、
前記伝送スケジュール構築部は、前記伝送品質変化に従って、前記伝送遅延時間の要求を満たすように、前記伝送スケジュールを構築することを特徴とする、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１１】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記伝送スケジュール構築部は、所定の伝送遅延時間以下の伝送遅延時間を要求するデータに対して、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てることを特徴とする、請求項１０に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１２】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記伝送スケジュール構築部は、要求される伝送遅延時間が小さくなるほど、物理伝送速度の変化率が小さくなる時間帯に、スケジューリングの対象となるデータを割り当てることを特徴とする、請求項１０に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１３】
前記スケジュール割り当て要求で指定されている前記パラメータには、データの再送要求に関する情報が記載されており、
前記伝送スケジュール構築部は、前記伝送品質変化に従って、前記再送要求を満たすように、前記伝送スケジュールを構築することを特徴とする、請求項１に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１４】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記伝送スケジュール構築部は、データの再送が要求されていないデータに対して、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てることを特徴とする、請求項１３に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１５】
前記伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、
前記再送要求に関する情報は、再送の繰り返しに関する上限値であり、
前記伝送スケジュール構築部は、前記上限値が所定の値以下の場合、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てることを特徴とする、請求項１３に記載の伝送スケジュール構築装置。
【請求項１６】
電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築するための方法であって、
前記電灯線における交流電源周期に依存した周期的な前記通信媒体の伝送品質変化と、前記スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、前記伝送スケジュールを構築することを特徴とする、方法。
【請求項１７】
電灯線通信ネットワーク上に構成されたシステムであって、
前記電灯線通信ネットワーク上の通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる制御局と、
前記伝送スケジュールに従って前記電灯線へアクセスする少なくとも１つの端末局とを備え、
前記制御局は、
自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または前記端末局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、
前記電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、前記スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、前記伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備えることを特徴とする、システム。
【請求項１８】
電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる集積回路であって、
自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または他の局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、
前記電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、前記スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、前記伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備えることを特徴とする、集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電灯線通信ネットワーク上で用いられる装置に関し、より特定的には、各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる伝送スケジュール構築装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネットワークに属する各端末が予め設定された伝送スケジュールに基づいて信号を送信する通信ネットワークシステムとして、無線ＬＡＮシステムなどが実用化されている。無線ＬＡＮシステムとして、２．４ＧＨｚ帯を利用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂや５ＧＨｚ帯を利用するＩＥＥＥ８０２．１１ａなどが規格標準化されており、これらは広く普及している。さらに、これらの規格にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の概念を取り入れたＩＥＥＥ８０２．１１ｅも規格策定中である。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮでは、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）と呼ばれる制御局がステーション（ＳＴＡ：ＳＴＡｔｉｏｎ）と呼ばれる端末局に対してポーリングフレームを送信する。これによって、ステーションに送信許可が与えられる。このようなメディアアクセス方式は、ＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれている。ＰＣＦによって、各ステーションは、ＡＰが決定した伝送スケジュールに基づいてフレーム送信を実現することができる（ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，“Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”参照）。
【０００４】
図１５は、ＰＣＦによるメディアアクセスの例を示す図である。ＡＰと３台のステーションＳＴＡ１〜ＳＴＡ３によって構成される無線ＬＡＮネットワークにおいて、まず、ＡＰは、ポーリングフレーム２０１を送信し、ＳＴＡ１に対してデータフレームの送信許可を与える。ＳＴＡ１によってデータフレーム２０２が送信されると、ＡＰは、ＳＴＡ２に対してポーリングフレーム２０３を送信する。これに応じて、ＳＴＡ２は、データフレーム２０４を送信する。さらに、ＡＰは、ＳＴＡ３に対してポーリングフレーム２０５を送信する。これに応じて、ＳＴＡ３は、データフレーム２０６を送信する。以降、同じシーケンスがＡＰと各ステーションとの間で行われることで、継続的なメディアアクセスが実現される。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、ＰＣＦにＱｏＳの概念を与えたメディアアクセス方式が検討されている（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ２００４．  ＣＣＮＣ  ２００４．  Ｆｉｒｓｔ  ＩＥＥＥ，  ５−８  Ｊａｎ．  ２００４，  “Ａ  ＱｏＳ  ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ  
ｆｏｒ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅ  ＷＬＡＮｓ”参照）。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで検
討されている方式では、（１）無線ＬＡＮネットワークを構成する各ステーションからＡＰへのメディア占有時間要求、（２）ＡＰから各ステーションへのメディア占有許可時間の通知、（３）通知を受けたステーションによるメディア占有送信、によって伝送メディアの占有が実現されている。
【０００６】
無線ＬＡＮネットワークを構成する各ステーションは、データ伝送速度や許容できる遅延時間の上限などのＱｏＳパラメータ（ＴＳＰＥＣ）を含む情報をＡＰに通知することで、ＡＰに対して伝送メディアを占有する時間を要求する。図１６は、ＴＳＰＥＣの一部を示す図である。
【０００７】
ＡＰは、伝送メディア占有時間の要求をステーションから受け付けると、要求されたＴＳＰＥＣに基づいて、送信タイミングをスケジューリングする。ＡＰは、作成した送信スケジュールに基づいて、ＴＸＯＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）と呼ばれるメディア占有時間情報を含むポーリングフレームを各ステーションに送信する。ＡＰからポーリングされたステーション以外のすべてのステーションは、ポーリングフレーム中のＴＸＯＰを確認することによって、ＴＸＯＰで示された時間帯ではフレームの送信を控える。これによって、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅの無線ＬＡＮを構成する各ステーションは、ＱｏＳを満たしながら、伝送メディアを占有的に使用することができる。
【０００８】
図１７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで検討されているメディアアクセス方式の例を示す図である。ＡＰと３台のステーションＳＴＡ１〜ＳＴＡ３によって構成される無線ＬＡＮネットワークにおいて、各ステーションは、図１６に示したＴＳＰＥＣを用いて伝送メディアの占有時間を獲得していると想定する。ＡＰは、まず、ステーションＳＴＡ１に対してポーリングフレーム４０１を送信する。この際、ＳＴＡ１がメディアを占有できる時間（ＴＸＯＰ）４１１が、ポーリングフレーム４０１に書き込まれている。ＳＴＡ１は、ＴＸＯＰ４１１で指定された時間にデータフレームの送信を行う（ステップＳ４０２）。ＴＸＯＰ４１１が満了すると、ＡＰは、次のステーションに対して、ＴＸＯＰを指定してポーリングフレーム４０３を送信する。ここでは、ＡＰは、ＳＴＡ２に対してＴＸＯＰ４１２を含むポーリングフレーム４０３を送信している。この一連の処理の繰り返しによって、各ステーションによってメディアが占有される時間が指定される。
【０００９】
このように、無線ＬＡＮは、ＡＰによるスケジューリングに基づいて伝送を行う機能を有する。なお、ＡＰにおけるスケジューリング方法によっては、異なった伝送スケジュールが構築される可能性があるが、ここでは、単純に、割り当て要求を受け付けた順にスケジューリングを行うことを想定する。
【００１０】
図１８および図１９は、無線ＬＡＮにおけるＡＰでのスケジューリング方法を説明するための図である。図１８に示す例では、６０ｍｓｅｃのスケジューリング周期５１１で同じ伝送スケジュールが繰り返される通信ネットワークシステムにおいて、ＡＰは、次に示す２つのポリシーに基づいてスケジューリングを行うものと想定する。
【００１１】
第１のスケジューリングポリシーは、割り当て要求を受け付けた順にスケジューリングを行うということである。ＡＰは、割り当て要求を受け付けたデータストリームから順に割り当てを行い、新しい割り当て要求を受け付けた際にも既存の割り当てを変更することはない。
【００１２】
第２のスケジューリングポリシーは、割り当てられていない時間から前詰めで割り当てを行うということである。ＡＰは、全く割り当てが行われていない状態から第１の割り当て要求を受け付けた際には、必ずスケジューリング周期５１１の先頭から割り当てを行い、続く第２の割り当て要求を受け付けた際には、まだ何も割り当てられていない時間の中でスケジューリング周期５１１における最も早い時刻に割り当てを行うように試みる。
【００１３】
ＡＰが受け付ける割り当て要求は、以下のとおりであるとする。まず、ＡＰは、許容する最大遅延が２０ｍｓｅｃで１回の送信に必要な時間が５ｍｓｅｃであるようなデータストリーム５０１を受け付け、次に、スケジューリング周期５１１中の２０ｍｓｅｃの時間を必要とし、かつ最大２００ｍｓｅｃの伝送遅延を許容するデータストリーム５０２を受け付けるとする。図１９は、各データストリームの送信時間および遅延時間に関する要件を示す。
【００１４】
まず、ＡＰは、データストリーム５０１の割り当て要求を受け付けると、要求されたＱｏＳ要件を満たすように、割り当てられる時間帯を決定する。すなわち、ＡＰは、第１のスケジューリングポリシーに基づいて、スケジューリング周期５１１の開始時刻５２１から時刻５２２までの５ｍｓｅｃをデータストリーム５０１に割り当てる。次に、ＡＰは、時刻５２１から２０ｍｓｅｃ経過した時刻５２４から時刻５２５までの５ｍｓｅｃをデータストリーム５０１に割り当てる。これによって、データストリーム５０１のＱｏＳ要件の一つである２０ｍｓｅｃの遅延時間が保証されることとなる。さらに、ＡＰは、時刻５２４から２０ｍｓｅｃ経過した時刻５２６から時刻５２７までの５ｍｓｅｃをデータストリーム５０１に割り当てる。これによって、データストリーム５０１によって要求されているＱｏＳ要件を満たした割り当てが完了する。
【００１５】
さらに、ＡＰは、データストリーム５０２のＱｏＳ要件を満たすように、データストリーム５０２に対する割り当て時間帯を決定する。ＡＰは、スケジューリング周期５１１内におけるデータストリーム５０１に対する第１の割り当てが完了する時刻５２２から、データストリーム５０２のＱｏＳ要件の一つである割り当て時間要件（１周期１０ｍｓｅｃ）を満たすために、１０ｍｓｅｃをデータストリーム５０２に対して割り当てる。これにより、データストリーム５０２のＱｏＳ要件を満たしつつ、すべてのスケジューリングが完了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、通信媒体として電灯線を用いる電灯線通信ネットワークでは、上記のようなスケジューリング方法によっては、不都合が生じる。以下、その不都合について説明する。
【００１７】
電灯線通信ネットワークは、商用交流電源周期もしくはその半周期で、通信媒体の伝送品質が変動するという特徴を持つ。図２０Ａは、商用交流電源周期に同期して伝送品質が変動する様子の一例を示す図である。図２０Ｂは、商用交流電源周期の半周期に同期して伝送品質が変動する様子の一例を示す図である。
【００１８】
しかし、従来のスケジューリング方法では、このような伝送品質の変動が十分に考慮されていなかった。そのため、データの送信中に伝送品質が悪化することで伝送誤りが発生してデータが正常に受信できないといった事態や、大量のデータを伝送品質の悪い時間に送信してしまうことで当該データが長時間に渡って通信媒体を占有してしまうといった事態などが発生していた。
【００１９】
さらに、図２０Ａや図２０Ｂに示すような伝送品質の変動は、送受信局が異なればそれぞれ異なる特性を示すことが一般的である。図２０Ｃは、異なる送受信局間での伝送品質の変動の一例を示す図である。図２０Ｃでは、電灯線通信ネットワークを構成する局Ａと局Ｂとの間における伝送品質の変化７３１と、局Ｃと局Ｄとの間における伝送品質の変化７３２とが示されている。伝送品質の変化７３１は、電源周期１周期分である時刻７４１から時刻７４２の間で真ん中あたりが比較的良好な伝送品質を有している。これに対して、伝送品質の変化７３２では、同じ時刻７４１から時刻７４２の間の先頭あたりが比較的良好な伝送品質を示している。さらに、伝送品質の変化７３２は、伝送品質の変化７３１と比較すると、変動は小さいと言える。このように、送受信局間での伝送品質も考慮してスケジューリングがなされないと、伝送誤りや長時間に渡る通信媒体の占有といった事態が生じてしまう。
【００２０】
それゆえ、本発明の目的は、電灯線通信媒体の伝送品質を考慮することによって、効率的かつ安定したデータ伝送を行うことができるスケジューリングを提供することができる伝送スケジュール構築装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる伝送スケジュール構築装置であって、自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または他の局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備える。
【００２２】
本発明の第１の局面によれば、交流電源周期に依存した周期的な通信品質変化を考慮して、伝送品質に関するパラメータが要求する伝送品質を実現することができる伝送スケジュールが構築されることとなる。したがって、効率的かつ安定したデータ伝送を行うことができるスケジューリングを提供することができる伝送スケジュール構築装置が提供されることとなる。
【００２３】
好ましくは、伝送スケジュール構築部には、伝送スケジュールを構築するときのスケジューリングポリシーが予め設定されており、伝送スケジュール構築部は、新たなスケジュール割り当て要求がなされた場合、現在の伝送スケジュールをリセットし、スケジューリングポリシーに従って、現在受け付けられている全てのスケジュール割り当て要求の割り当てを試み、全てのスケジュール割り当て要求の割り当てに成功したら、当該割り当てによって得られた伝送スケジュールを出力し、全てのスケジュール割り当て要求の割り当てに失敗したら、リセットする前の伝送スケジュールに戻すとよい。
【００２４】
これにより、新しいスケジュール割り当て要求が発生する度に、伝送スケジュール構築装置は、スケジューリングポリシーに従った伝送スケジュールを構築することができる。
【００２５】
好ましくは、伝送スケジュール構築部が構築する伝送スケジュールの単位は、交流電源周期もしくは交流電源周期の半周期の整数倍であるとよい。
【００２６】
電灯線通信において、通信媒体の伝送品質の変化は、交流電源周期に依存しているので、これにより、交流電源周期に依存した伝送スケジュールを構築することができる。
【００２７】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であるとよい。
【００２８】
これにより、伝送スケジュールを構築するための基準が客観的となる。
【００２９】
好ましくは、交流電源周期もしくは交流電源周期の半周期の整数倍は、複数の時間区間に分割され、伝送品質変化は、各時間区間の推定平均物理伝送速度の変化で表されるとよい。
【００３０】
これにより、通信品質変化を単純化することができ、伝送スケジュールの構築が容易となる。
【００３１】
好ましくは、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度は、局間における伝送路評価によって取得されるとよい。
【００３２】
電灯線通信では、局間毎に、通信媒体の伝送品質変化が異なるので、これにより、局間毎に異なる伝送品質変化を得ることができ、局間毎の異なる伝送品質を考慮した伝送スケジュールを構築することができる。局間毎の異なる伝送品質を考慮した伝送スケジュールを構築する場合、伝送スケジュール構築装置は、スケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の送信局と受信局との間の伝送品質変化、スケジューリングポリシー、および要求されている伝送品質に基づいて、割り当ての時間帯を決めるとよい。伝送スケジュール構築装置は、スケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の送信局を、通信プロトコルの規定によって特定する。その他、伝送スケジュール構築装置は、スケジュール割り当て要求をなしてきた局をスケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の送信局であるとしてもよい。また、スケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の送信局は、スケジュール割り当て要求に明示的に記載されていてもよい。また、スケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の受信局も、通信プロトコルの規定によって特定される。その他、スケジュール割り当て要求に伴うデータ伝送の受信局は、スケジュール割り当て要求に明示的に記載されていてもよい。
【００３３】
好ましくは、スケジュール割り当て要求で指定されているパラメータには、スケジューリングの対象となるデータのためのスケジュール割り当て要求が要求する伝送速度が記載されており、伝送スケジュール構築部は、伝送品質変化に従って、伝送速度の要求を満たすように、伝送スケジュールを構築するとよい。
【００３４】
これにより、要求されている伝送速度が満たされるように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００３５】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、伝送スケジュール構築部は、所定の第１の速度以上の伝送速度を要求するデータに対して、所定の第２の速度以上の物理伝送速度を確保することができる時間帯を割り当てるとよい。
【００３６】
これにより、客観的な基準によって、要求されている伝送速度を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００３７】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、伝送スケジュール構築部は、要求される伝送速度が高くなるほど、高い物理伝送速度を確保することができる時間帯に、スケジューリングの対象となるデータを割り当てるとよい。
【００３８】
これにより、要求されている伝送速度が満たされるように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００３９】
好ましくは、スケジュール割り当て要求で指定されているパラメータには、スケジューリングの対象となるデータが許容する伝送遅延時間が記載されており、伝送スケジュール構築部は、伝送品質変化に従って、伝送遅延時間の要求を満たすように、伝送スケジュールを構築するとよい。
【００４０】
これにより、要求されている伝送遅延時間を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００４１】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、伝送スケジュール構築部は、所定の伝送遅延時間以下の伝送遅延時間を要求するデータに対して、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てるとよい。
【００４２】
これにより、客観的な基準に基づいて、要求されている伝送遅延時間を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００４３】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、伝送スケジュール構築部は、要求される伝送遅延時間が小さくなるほど、物理伝送速度の変化率が小さくなる時間帯に、スケジューリングの対象となるデータを割り当てるとよい。
【００４４】
これにより、要求されている伝送遅延時間を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００４５】
好ましくは、スケジュール割り当て要求で指定されているパラメータには、データの再送要求に関する情報が記載されており、伝送スケジュール構築部は、伝送品質変化に従って、再送要求を満たすように、伝送スケジュールを構築するとよい。
【００４６】
これにより、要求されている再送条件を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００４７】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、伝送スケジュール構築部は、データの再送が要求されていないデータに対して、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てるとよい。
【００４８】
これにより、客観的基準に基づいて、要求されている再送条件を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００４９】
好ましくは、伝送品質変化は、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化であり、再送要求に関する情報は、再送の繰り返しに関する上限値であり、伝送スケジュール構築部は、上限値が所定の値以下の場合、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てるとよい。
【００５０】
これにより、要求されている再送条件を満たすように、伝送スケジュールが構築されることとなる。
【００５１】
本発明の第２の局面は、電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築するための方法であって、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な通信媒体の伝送品質変化と、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、伝送スケジュールを構築することを特徴とする。
【００５２】
本発明の第３の局面は、電灯線通信ネットワーク上に構成されたシステムであって、
電灯線通信ネットワーク上の通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる制御局と、伝送スケジュールに従って電灯線へアクセスする少なくとも１つの端末局とを備え、制御局は、自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または端末局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備えることを特徴とする。
【００５３】
本発明の第４の局面は、電灯線通信ネットワーク上の各局が通信媒体である電灯線に時分割多元接続する際に用いる伝送スケジュールを構築することができる集積回路であって、自装置内でのスケジュール割り当て要求および／または他の局からのスケジュール割り当て要求を受け付ける割り当て要求受付部と、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送品質に関するパラメータとに基づいて、伝送スケジュールを構築する伝送スケジュール構築部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、交流電源周期に依存した周期的な通信品質変化を考慮して、伝送品質に関するパラメータが要求する伝送品質を実現することができる伝送スケジュールが構築されることとなる。したがって、効率的かつ安定したデータ伝送を行うことができるスケジューリングを提供することができる伝送スケジュール構築装置、方法、システム、および集積回路が提供されることとなる。
【００５５】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図１は、本発明の実施形態に係る電灯線通信ネットワーク１０１の構成概念図である。電灯線通信ネットワーク１０１は、制御局１１１と、端末局１２１および１２２とを備える。制御局１１１は、伝送スケジュールを構築し、電灯線通信ネットワーク１０１へのアクセスを制御するための伝送スケジュール構築装置である。端末局１２１および１２２は、制御局１１１によって構築された伝送スケジュールにしたがって、電灯線通信ネットワーク１０１へのアクセスを行う。各局は、ネットワーク１０１中で局を識別することができる識別番号を持つ。ここでは、制御局１１１の識別番号は“１”であるとし、端末局１２１の識別番号は“１１”であるとし、端末局１２２の識別番号は“１２”であるとする。また、制御局１１１、端末局１２１、および端末局１２２は、ネットワーク１０１内でお互いに通信可能であるとする。
【００５８】
本発明の実施形態では、５０Ｈｚの電灯線を利用した電灯線通信におけるスケジューリングの例を示す。以下の実施形態において、制御局１１１が決定する伝送スケジュールは、５０Ｈｚの商用電源における周期（交流電源周期）である２０ｍｓｅｃを単位として構築され、２０ｍｓｅｃ毎に同じパターンを繰り返すものと想定する。なお、伝送スケジュールの単位として、交流電源周期の半周期の整数倍を用いてもよく、この場合も、制御局１１１は、同様にスケジューリングを行うことができる。
【００５９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、以下のスケジューリングポリシー（１）〜（３）が規定されている。すなわち、制御局１１１は、（１）割り当てられていない時間から前詰めで割り当てを行う、（２）要求されている伝送速度が大きなデータを、物理伝送速度が高い時間に割り当てる、（３）新しい割り当て要求を受け付けた際にはスケジューリングポリシーに基づいてすべてのデータストリームに対する再割り当てを行う。
【００６０】
図２は、制御局１１１の機能的構成を示すブロック図である。図２において、制御局１１１は、フレーム送信部２１０１と、フレーム受信部２１０２と、通信制御部２１０３と、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２１０４と、パラメータ入力Ｉ／Ｆ部２１０６とを備える。
フレーム受信部２１０２は、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２１０４が受信した伝送フレームを受信し、必要な処理を行い、データであるかスケジュール構築の割り当て要求や特定の局間での物理伝送速度等の制御情報であるかを判別する。フレーム受信部２１０２は、当該伝送フレームがデータであれば受信データとして出力し、制御情報であれば通信制御部２１０３に引き渡す。当該スケジュール割り当て要求には、伝送品質に関するパラメータ（ＱｏＳパラメータ）が指定されている。このように、フレーム受信部２１０２は、スケジュール構築のための割り当て要求（スケジュール割り当て要求）を受け付けることができる割り当て要求受付部である。
【００６１】
制御局１１１自身がデータを送信する場合にも、スケジュールが構築されなければならいない。パラメータ入力Ｉ／Ｆ部２１０６は、自装置内でのスケジュール割り当て要求を受け付ける。当該スケジュール割り当て要求にも、伝送品質に関するパラメータ（ＱｏＳパラメータ）が指定されている。このように、パラメータ入力Ｉ／Ｆ部２１０６は、スケジュール割り当て要求を受け付けることができる割り当て要求受付部である。
【００６２】
フレーム送信部２１０１は、入力された送信データや通信制御部２１０３が生成する制御情報をフレーム化し、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２１０４に引き渡す。これによって、データ送信が行われる。
【００６３】
通信制御部２１０３は、通信制御に必要な制御情報の生成や、フレーム受信部２１０２からの情報を参照しながらデータ送受信タイミングの制御を行う。通信制御部２１０３は、伝送スケジュール構築部２１０５を含む。
【００６４】
伝送スケジュール構築部２１０５は、フレーム受信部２１０２を経由して他局から受信したスケジュール割り当て要求に含まれるＱｏＳパラメータや、パラメータ入力Ｉ／Ｆ部２１０６で受け付けられたスケジュール割り当て要求に含まれるＱｏＳパラメータに基づいて、伝送スケジュールを構築する。伝送スケジュール構築部２１０５は、電灯線における交流電源周期に依存した周期的な通信媒体の伝送品質変化を考慮して、上述のように設定されているスケジューリングポリシーに従って、伝送スケジュールを構築する。伝送スケジュール構築部２１０５は、フレーム受信部２１０２を経由して他局からスケジュール割り当て要求を受信した場合、スケジュール割り当て要求を発行した局に対して、スケジュール構築の成功／不成功を通知するための制御情報を生成し、フレーム送信部２１０１に引き渡す。それに応じて、フレーム送信部２１０１は、当該制御信号をフレーム化し、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２１０４に送信させる。
【００６５】
図３は、端末局１２１および１２２の機能的構成を示すブロック図である。端末局１２１および１２２は、フレーム送信部２２０１と、フレーム受信部２２０２と、通信制御部２２０３と、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２２０４とを備える。
【００６６】
フレーム受信部２２０２は、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２２０４が受信した伝送フレームを受信し、必要な処理を行い、データであるか制御情報であるかを判別する。フレーム受信部２２０２は、当該伝送フレームがデータであれば受信データとして出力し、制御情報であれば通信制御部２２０３に引き渡す。
【００６７】
フレーム送信部２２０１は、入力された送信データや通信制御部２２０３が生成する制御情報をフレーム化し、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２２０４に引き渡す。これによって、データ送信が行われる。
【００６８】
通信制御部２２０３は、通信制御に必要な制御情報の生成や、フレーム受信部２２０２からの情報を参照しながらデータ送受信タイミングの制御を行う。通信制御部２２０３は、伝送路評価部２２０５を含む。
【００６９】
伝送路評価部２２０５は、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２２０４がフレームを受信した際に取得した受信信号レベルや信号対雑音比などの情報を基準に伝送路評価を行う。伝送路評価の結果、伝送路評価部２２０５は、利用可能な変調方式を決定して、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度を取得する。伝送路評価部２２０５は、取得した物理伝送速度を制御情報としてフレーム送信部２２０１に入力し、フレーム送受信Ｉ／Ｆ部２２０４を経由して、制御局１１１に対して当該物理伝送速度を通知する。なお、制御局１１１もデータ通信を行う場合、通信制御部２１０３は、端末局の伝送路評価部２２０５と同等の機能を持つ伝送路評価部を有する。
【００７０】
図４は、制御局１１１の動作を示すフローチャートである。以下、図４を参照しながら、制御局１１１の動作について説明する。まず、伝送スケジュール構築部２１０５は、制御局１１１が起動すると（ステップＳ２３０１）、端末局から新しいスケジュール割り当て要求を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３０２）。端末局から新しいスケジュール割り当て要求を受信しなければ、制御局１１１は、ステップＳ２３０２に戻る。一方、端末局から新しいスケジュール割り当て要求を受信した場合は、伝送スケジュール構築部２１０５は、ステップＳ２３０３の動作に進む。
【００７１】
ステップＳ２３０３において、伝送スケジュール構築部２１０５は、すでに構築されている伝送スケジュールをリセットする。ステップＳ２３０３の動作は、スケジューリングポリシー（３）に従っている。
【００７２】
次に、伝送スケジュール構築部２１０５は、先にスケジュール割り当て要求のあったデータおよび新しくスケジュール割り当て要求のあったデータを、ＱｏＳパラメータで要求されている伝送速度が大きいものから順に、物理伝送速度の高い時間に割り当てようと試みる（ステップＳ２３０４）。具体的には、伝送スケジュール構築部２１０５は、所定の第１の速度以上の伝送速度を要求するデータに対しては、所定の第２の速度以上の物理伝送速度を確保することができる時間帯を割り当てる。一方、所定の第１の速度未満の伝送速度を要求するデータに対しては、伝送スケジュール構築部２１０５は、割り当てられていない時間帯から前詰めで時間帯を割り当てる。すなわち、伝送スケジュール構築部２１０５は、要求される伝送速度が高くなるほど、高い物理伝送速度を確保することができる時間帯に、スケジューリングの対象となるデータを割り当てる。ステップＳ２３０４の動作は、スケジューリングポリシー（２）および（１）に従っている。
【００７３】
次に、伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジュール割り当て要求のあった全てのデータに対して、要求されているＱｏＳパラメータを満たすように、時間帯の割り当てに成功したか否かを判断する（ステップＳ２３０５）。
【００７４】
ステップＳ２３０５において、全てのデータの割り当てに成功したと判断した場合、伝送スケジュール構築部２１０５は、新しいスケジュール割り当て要求を発行した端末局および先にスケジュール割り当て要求を発行した端末局に対して、割り当てが成功した旨および新しい伝送スケジュールを送信し（ステップＳ２３０６）、ステップＳ２３０２の動作に戻る。
【００７５】
一方、ステップＳ２３０５において、全てのデータの割り当てに失敗したと判断した場合、伝送スケジュール構築部２１０５は、伝送スケジュールをステップＳ２３０３においてリセットする前に戻す（ステップＳ２３０７）。次に、伝送スケジュール構築部２１０５は、新しいスケジュール割り当て要求を発行した端末局に対して割り当てが失敗したことを示すフレームを通知し（ステップＳ２３０８）、ステップＳ２３０２の動作に戻る。
【００７６】
なお、図４ではスケジュール構築に関する処理のみが記述されているが、実際には、制御局１１１は、データフレームやスケジュール構築以外の制御フレームの送受信、さらには他の内部機能など実行してもよい。
【００７７】
また、ここでは端末局１２１または１２２が制御局１１１に対してスケジュール割り当て要求を発行することを想定しているが、制御局１１１は、制御局１１１の内部で発生したスケジュール割り当て要求に対しても、同様のスケジューリング方法によって、伝送スケジュールを構築するとよい。ただし、その場合、図４におけるステップＳ２３０６およびステップＳ２３０８の動作は省略される。
【００７８】
図４のステップＳ２３０２では、制御局１１１が端末局からスケジュール割り当て要求を受信するとしているが、制御局１１１と端末局との間で取り交わされるスケジュール割り当て要求シーケンスは、一般的には、図５のようになる。図５に示すように、端末局（ここでは、端末局１２１または１２２）は、時刻２４１１において制御局１１１に対してスケジュール割り当て要求２４０１を送信する。時刻２４１２においてスケジュール割り当て要求２４０１を受信した制御局１１１は、図４に示すフローチャートに従ってスケジューリングを実施した後、スケジューリングに成功した場合は送信許可を、スケジューリングに失敗した場合は送信不許可を示すためのスケジュール割り当て要求応答２４０２を、時刻２４１３において端末局に対して返送する。時刻２４１４においてスケジュール割り当て要求応答２４０２を受信した端末局は、受信内容に基づいてスケジュール割り当て要求したデータの処理を決定する。なお、図５では記載していないが、スケジュール割り当て要求２４０１、スケジュール割り当て要求応答２４０２には、それぞれのフレームを受信したことを示す送達確認フレームが付随してもよい。
【００７９】
次に、具体的に通信媒体の伝送品質変化を例示しながら、伝送スケジュール構築部２１０５の動作について説明する。図６は、伝送品質変化の一例を示す図である。なお、本実施形態での商用電源周波数は５０Ｈｚであるとする。図６では、伝送品質変化として、スケジューリングの対象となるデータを送受信する局間の物理伝送速度の変化が用いられている。
【００８０】
図６では、時刻８２１から時刻８２３までの電源周期（＝２０ｍｓｅｃ）の中で、周期開始時刻８２１から周期のちょうど半分が経過した時刻８２２までの１０ｍｓｅｃの間（時間帯８３１）は媒体状態が良く、いずれの端末間でも１００Ｍｂｐｓの物理伝送速度を維持することができるとする。残りの半分、すなわち時刻８２２から時刻８２３までの１０ｍｓｅｃの間（時間帯８３２）は媒体状態が悪く、すべての端末間で物理伝送速度は１０Ｍｂｐｓが維持される。なお、現実には媒体状態の変化はもっと複雑であり、さらに送信局や受信局が異なれば媒体状態も異なることが一般的であるが、ここでは簡単のために図６のような媒体状態を仮定した。ここでは、上述の第１の速度として、５０Ｍｂｐｓを、第２の速度として１００Ｍｂｐｓを想定する。
【００８１】
図７は、第１の実施形態においてスケジュール割り当て要求を行うデータストリームの一覧を示す図である。図７において、割り当てを要求するデータストリームは、ＱｏＳパラメータとして５Ｍｂｐｓの伝送速度を要求するデータストリーム９０１と、５０Ｍｂｐｓの伝送速度を要求するデータストリーム９０２との２つであるとする。データストリーム９０１および９０２の順に、制御局１１１に対して、スケジュール割り当て要求が送信されるものとする。なお、各データストリームの伝送速度は、計算を簡単にするためアプリケーションでのデータ速度を物理伝送速度に換算したものである。伝送スケジュール構築部２１０５は、これら２つのデータストリーム９０１および９０２を、図６に示した伝送品質変化を有する電灯線通信媒体での伝送にスケジューリングする。
【００８２】
まず、データストリーム９０１の割り当て要求を受け付けた伝送スケジュール構築部２１０５は、要求されている速度（５Ｍｂｐｓ）が第１の速度（５０Ｍｂｐｓ）未満であるので、スケジューリングポリシー（１）に従って、データストリーム９０１に必要な時間を、スケジューリング周期開始時刻８２１から割り当てる（図４のステップＳ２３０４参照）。電源周期が２０ｍｓｅｃであり、割り当て時間が含まれる時間帯８３１の媒体速度が１００Ｍｂｐｓであり、さらにストリーム９０１の要求する物理伝送速度が５Ｍｂｐｓであり、かつ２０×（５／１００）＝１ｍｓｅｃであるから、データストリーム９０１に割り当てるべき時間は、スケジューリング周期開始時刻８２１から１ｍｓｅｃ経過した時刻１１２１までである。図８Ａは、データストリーム９０１を割り当てたときのスケジューリング結果を示す図である。
【００８３】
次に、制御局１１１は、データストリーム９０２の割り当て要求を受け付けたとする。伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジューリングポリシー（３）に従って現在の伝送スケジューリングをリセットし（図４のステップＳ２３０３参照）、データストリーム９０１および９０２の再スケジューリングを実行する。データストリーム９０２が要求する速度（５０Ｍｂｐｓ）は第１の速度以上であるので、伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジューリングポリシー（２）に従って、第２の速度（１００Ｍｂｐｓ）以上の物理伝送速度を確保することができる時間帯８３１に、データストリーム９０２を割り当てる（図４のステップＳ２３０４参照）。伝送スケジュール構築部２１０５は、要求物理伝送速度の低いデータストリーム９０１を、媒体速度の低い時間帯８３２へ割り当てる（図４のステップＳ２３０４参照）。電源周期が２０ｍｓｅｃであり、時間帯８３１の媒体速度が１００Ｍｂｐｓであり、データストリーム９０２の要求する物理伝送速度が５０Ｍｂｐｓであり、かつ２０×（５０／１００）＝１０ｍｓｅｃであることから、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム９０２を時間帯８３１の全てに割り当てる。電源周期が２０ｍｓｅｃであり、時間帯８３２の媒体速度が１０Ｍｂｐｓであり、データストリーム９０１の要求する物理伝送速度が５Ｍｂｐｓであり、かつ２０×（５／１０）＝１０ｍｓｅｃであることから、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム９０１を時間帯８３２のすべに割り当てる。図８Ｂは、データストリーム９０２および９０１を割り当てたときのスケジューリング結果を示す図である。このように、第１の実施形態においては、交流電源周期に依存した周期的な伝送品質変化と、スケジューリング割り当て要求で指定されているＱｏＳパラメータとに基づいて、伝送スケジュールが構築されるので、各ＱｏＳパラメータの要求を満たすようなスケジュールが構築されることとなる。
【００８４】
ここで、本発明の効果を説明するために、第１の実施形態におけるスケジューリングポリシー（２）、すなわち、「要求されている伝送速度が大きなデータを、物理伝送速度が高い時刻に割り当てる」というポリシーを利用しない場合を考える。
【００８５】
まず、データストリーム９０１の割り当て要求を受け付けた制御局は、スケジューリングポリシー（１）に基づいて図８Ａのように割り当てを行う。次に、データストリーム９０２の割り当て要求を受け付けた制御局は、スケジューリングポリシー（３）に基づいて、伝送スケジュールをリセットする。しかし、この場合、スケジューリングポリシー（２）が規定されていないので、スケジューリングを行う優先順位が規定されていないこととなる。よって、データストリーム９０１およびデータストリーム９０２のいずれを先にスケジューリングするかは不定である。ここでは、データストリーム９０１、データストリーム９０２の順にスケジューリングする場合を考える。
【００８６】
制御局は、まずデータストリーム９０１の割り当てを行い、図８Ａで表されるスケジュールを構築する。次に、制御局は、データストリーム９０２の割り当てを試みる。スケジューリングポリシー（１）「割り当てられていない時間から前詰めで割り当てを行う」に従えば、制御局は、データストリーム９０２を時刻１１２１直後に割り当てることを試みる。電源周期が２０ｍｓｅｃであり、時刻１１２１直後は時間帯８３１であるので媒体速度が１００Ｍｂｐｓであり、データストリーム９０２の要求する物理伝送速度が５０Ｍｂｐｓであり、かつ割り当てに必要な時間は２０×（５０／１００）＝１０ｍｓｅｃである。これに対し、時間帯８３１の未割り当て時間は、時間帯８３１の全体１０ｍｓｅｃからデータストリーム９０１に割り当てた１ｍｓｅｃを差し引いた９ｍｓｅｃである。したがって、データストリーム９０２に対して、１０ｍｓｅｃを割り当てることはできない。
【００８７】
続いて、データストリーム９０２を時間帯８３２に割り当てる場合を考える。しかし、時間帯８３２は媒体速度が１０Ｍｂｐｓであるので、５０Ｍｂｐｓの物理伝送速度を必要とするストリーム９０２を割り当てることはできない。
【００８８】
このように、制御局は、データストリーム９０２を時間帯８３１にも時間帯８３２にも割り当てることができない。
【００８９】
ここで、時間帯８３１の残り時間と時間帯８３２のすべてとを利用すれば、データストリーム９０２を割り当てることは、計算上可能である。すなわち、時間帯８３１の未割り当て時間９ｍｓｅｃがデータストリーム９０２に割り当てられるとすると、データストリーム９０２のデータ量の９０％が割り当てられることとなる。さらに残りの１０％が時間帯８３２に割り当てる場合、割り当てに必要な時間は、２０×（５０／１０）×０．１＝１０ｍｓｅｃである。したがって、時間帯８３１の残り時間と時間帯８３２とを用いて、データストリーム９０２をスケジューリングすることは、計算上可能である。しかし、実際には時刻８２２において伝送品質が大きく変動するので、伝送エラーが発生し、受信局で正常に受信できない可能性が高い。
【００９０】
また、データストリーム９０２を割り当てるために、制御局は、時間帯８３１と時間帯８３２とにそれぞれ別のフレームに分割して割り当てることも考えられる。しかし、実際には、データは、図９に示すように、ヘッダ１００１とペイロード１００２とに分けられる。ヘッダ１００１は、常に同じ変調方式で変調される部分であり、ペイロード１００２の変調方式を示すサブフィールド１０１１と、その他の情報を含む０個以上のサブフィールド群１０１２で構成される。ペイロード１００２は、上位層のデータを伝送するためのフィールドであり、サブフィールド１０１１に記述された変調方式によって変調される。フレーム送信局は、ペイロード１００２の変調方式を変調方式サブフィールド１０１１に記載し、フレーム受信局は、受信したフレーム中のサブフィールド１０１１に基づいてペイロード１００２を復調する。このように、フレームには、ヘッダ１００１というオーバーヘッドが存在する。したがって、同じデータ量でも複数のフレームに分割して送信すれば、ヘッダ分だけオーバーヘッドが増加することになる。これに伴い割り当てに必要とする時間が増加するため、本例では、データストリーム９０２をそれぞれ別のフレームに分割して、時間帯８３１と時間帯８３２とに割り当てることは不可能である。
【００９１】
このように、第１の実施形態によれば、交流電源周期に依存した周期的な通信媒体の伝送品質変化を考慮して、スケジュール割り当て要求で指定されている伝送速度を満たすように、制御局１１１は、伝送スケジュールを構築することができる。したがって、制御局１１１は、効率的かつ安定したデータ伝送を行うことができるスケジューリングを提供することができる伝送スケジュール構築装置として機能することとなる。
【００９２】
なお、制御局以外に、伝送スケジュール構築装置として機能する局が存在していてもよい。
【００９３】
なお、上記では、本発明の理解を容易にするために、交流電源周期を２分割して、伝送品質変化を２つの物理伝送速度で表すこととしたが、本発明は、当然、これに限定されるものではない。本発明において、伝送品質変化は、交流電源周期もしくは交流電源周期の半周期の整数倍を複数の時間区間に分割し、各時間区間の推定平均物理伝送速度の変化によって定義されているのが好ましい。
【００９４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、以下のスケジューリングポリシーにしたがって、制御局１１１は動作する。第２の実施形態に係るスケジューリングポリシーは、（１）割り当てられていない時間から前詰めで割り当てを行う、（２）伝送誤りによるフレームの再送に対応するため、要求される伝送速度の倍の時間を割り当てる、（３）伝送遅延に関する要求がスケジューリング周期以下のデータストリームに対しては媒体状態の安定したスロットを割り当てる、（４）新しい割り当て要求を受け付けた際にはスケジューリングポリシーに基づいてすべてのデータストリームに対する再割り当てを行うである。
【００９５】
第２の実施形態において、制御局１１１の装置構成および動作フローは、第１の実施形態に準ずるので、図２および図４を援用する。ただし、図４のステップＳ２３０４において、伝送スケジュール構築部２１０５は、上記スケジューリングポリシー（３）に従って、伝送遅延に関する要求がスケジューリング周期以下のデータストリームを、媒体状態の安定した時間スロット（所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間スロット）に割り当てることとする。また、伝送スケジュール構築部２１０５は、上記スケジューリングポリシー（２）および（１）に従って、要求される伝送速度の倍の時間を割り当て、割り当てられていない時間から前詰めで時間を割り当てることとする。
【００９６】
また、端末局１２１および１２２の装置構成については、図３を援用することとする。
【００９７】
図１０は、第２の実施形態におけるスケジューリングを説明するための図である。図１０に示すように、制御局１１１は、電源周期に等しいスケジューリング周期を４ｍｓｅｃ毎の複数の時間区間（スロット）に分けて管理し、スケジューリングする。制御局１１１は、スケジューリング周期を、スケジューリング周期の先頭である時刻１３２１から４ｍｓｅｃ後の時刻１３２２までの間をスロット１３３１、続く４ｍｓｅｃ後の時刻１３２３までの間をスロット１３３２、続く４ｍｓｅｃ後の時刻１３２４までの間をスロット１３３３、続く４ｍｓｅｃ後の時刻１３２５までの間をスロット１３３４、続く４ｍｓｅｃ後の時刻１３２５までの間をスロット１３３５に分割する。
【００９８】
また、伝送品質変化は、第１の実施形態と同様に、すべての端末間で同時刻に確保することができる推定平均物理伝送速度を確保できるものとする。
【００９９】
具体的には、以下のような例を用いて説明する。時刻１３２１から時刻１３２６までの電源周期（＝２０ｍｓｅｃ）の中で、時刻１３２１から時刻１３２３まで、すなわちスロット１３３１とスロット１３３２とにおいては６０Ｍｂｐｓの物理伝送速度が維持される。その後、時刻１３２３で瞬時に１００Ｍｂｐｓの物理伝送速度を達成できる状態となる。しかし、時刻１３２５まで８ｍｓｅｃかけて直線的に、物理伝送速度は、２０Ｍｂｐｓまで低下する。さらに、時刻１３２５において瞬時に、物理伝送速度は、６０Ｍｂｐｓまで回復する。そして、残りの時刻１３２６まで、すなわちスロット１３３５では、物理伝送速度は、６０Ｍｂｐｓが維持される。以上の変動が、すべての端末間での通信において適用されるものとする。
【０１００】
図１１は、図１０で示した各スロット（スロット１３３１〜スロット１３３５）における平均物理伝送速度とフレームの平均誤り率とを示す図である。第２の実施形態において、伝送スケジュール構築部２１０５は、スロットにおける平均物理伝送速度を基準として、スケジューリングを行うものとする。
【０１０１】
図１２は、第２の実施形態において割り当てを要求されるデータストリームの一覧を示す図である。割り当てを要求される各データストリームには、ＱｏＳパラメータとして、伝送速度と最大遅延に関する要件とが設定されている。第１のデータストリーム１５０１は、１２Ｍｂｐｓの伝送速度と最大伝送遅延２００ｍｓｅｃとを要求する。第２のデータストリーム１５０２は、１２Ｍｂｐｓの伝送速度と最大伝送遅延５ｍｓｅｃとを要求する。伝送スケジュール構築部２１０５は、これら２つのデータストリームを、図１０に示した媒体変動をする電灯線通信媒体上に、伝送遅延時間の要求を満たすように、伝送スケジュールを構築する。
【０１０２】
なお、第２の実施形態では、説明を簡単にするために、図９に示されるようなフレーム構造は考慮しない、すなわち、送信フレーム数に応じてヘッダ１００１によるオーバーヘッドが増加することは計算に含めないものとする。
【０１０３】
また、第２の実施形態では、データフレームの送信から再送までのシーケンスを簡略化して考える。図１３Ａは、一般的なデータフレームの送信から再送までのシーケンスを示す図である。図１３Ａに示すように、一般的には、送信局２５５１は、時刻２５１１にデータフレームの送信２５０１を行う。送信完了時刻は、時刻２５１２である。送信完了後に、受信局２５５２は、受信処理を開始し、時刻２５１３に送信局２５５１に向けてデータフレームに対する送達確認２５０２を送信する。受信局２５５２は、データフレームの受信処理において伝送誤り等の影響で正常にデータが受信できなかったことを確認した場合、この送達確認２５０２においてその旨が通知される。送達確認２５０２を時刻２５１４に受信し終えた送信局２５５１は、受信処理等を行った後、必要に応じて時刻２５１５から時刻２５１６にかけてデータフレームの再送２５０３を実行する。このように、実際のデータ送信に要する時間、すなわち時刻２５１１から時刻２５１２までの時間と、データの再送に要する時間、すなわち時刻２５１５から時刻２５１６までの時間以外に、送受信局における受信処理や、受信局２５５２から送信局２５５１への送達確認２５０２などに要する時間（図１３Ａでは時刻２５１２から時刻２５１５）が必要となる。
【０１０４】
図１３Ｂは、第２の実施形態で用いられるデータフレームの送信から再送までのシーケンスを示す図である。第２の実施形態では、図１３Ｂに示すように、簡略化したシーケンスが用いられる。すなわち、送信局２５５１は、時刻２５２１から時刻２５２２にかけてデータ送信２５０１を行い、続いて時刻２５２２から時刻２５２３にかけて先立って送信したデータの再送２５０３を行う。
【０１０５】
次に、第２の実施形態におけるスケジューリングの流れについて、図１２に示すデータストリームを用いて、例示しながら説明する。まず、データストリーム１５０１の割り当て要求を受け付けた伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジューリングポリシー（１）に従って、データストリーム１５０１に必要な時間を、スケジューリング周期開始時刻１３２１から割り当てる。データストリーム１５０１は、１２Ｍｂｐｓの伝送速度を要求しているので、５倍の物理伝送速度を有するスロット１３３１を電源周期毎に繰り返し利用すれば、全体の１／５の時間を利用できる。したがって、スロット１３３１において、ちょうど１２Ｍｂｐｓの物理伝送速度を要求するデータストリーム１５０１を伝送することが可能である。さらに、スケジューリングポリシー（２）によると再送のために同量の時間を割り当てることになっているので、伝送スケジュール構築部２１０５は、結果的に、スロット１３３１とスロット１３３２とを割り当てればよい。
【０１０６】
続いて、データストリーム１５０２の割り当て要求を受け付けた制御局１１１は、スケジューリングポリシー（４）に従って現在の伝送スケジューリングをリセットし（図４のステップＳ２３０２に対応）、データストリーム１５０１および１５０２の再スケジューリングを実行する。
【０１０７】
スケジューリングポリシー（３）によれば、遅延要件がスケジューリング周期である２０ｍｓｅｃよりも小さいデータストリーム１５０２に対しては安定した媒体状態（物理伝送速度の変化率が所定の変化率以下）を提供するスロットを割り当てることになるため、伝送スケジュール構築部２１０５は、物理伝送速度が変化するスロット１３３３や１３３４ではなく、安定した物理伝送速度を確保することができるスロット１３３１、１３３２、およびスロット１３３５を利用しようとする（図４のステップＳ２３０４に対応）。データストリーム１５０２の必要とする物理伝送速度は図１２より１２Ｍｂｐｓであるので、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１５０１をスケジューリングした場合と同様にして、スロット１３３１とスロット１３３２とをすべて利用することでデータストリーム１５０２の割り当てを完了する。
【０１０８】
次に、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１５０１に対してスロットを割り当てる。データストリーム１５０１の遅延要件は最大２００ｍｓｅｃでありスケジューリング周期の２０ｍｓｅｃよりも大きいので、伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジューリングポリシー（１）と（３）によって媒体状態の安定性は考慮せず、スロット１３３３からスロット１３３５に前詰めでスケジューリングすることを試みる（図４のステップＳ２３０４に対応）。スロット１３３３の平均物理伝送速度は８０Ｍｂｐｓであるから、スロット１３３３は、１２Ｍｂｐｓの物理伝送速度を要求するデータストリーム１５０２の８０／１２＝２０／３倍の物理伝送速度を有している。したがって、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１５０１がスロット１３３３をスケジューリング周期毎に占有するようにスケジューリングすれば、スロット１３３３が全時間の１／５を占めているので、データストリーム１５０２を伝送することができ、さらに、再送のための時間の１／３を確保することができる。しかし、スロット１３３３だけではスケジューリングポリシー（２）を満足することができないので、伝送スケジュール構築部２１０５は、続くスロット１３３４もデータストリーム１５０２に割り当てようとする。スロット１３３４の平均物理伝送速度は図１１によると４０Ｍｂｐｓであるので、スロット１３３４は、１２Ｍｂｐｓの物理伝送速度を要求するデータストリーム１５０２の４０／１２＝１０／３倍の物理伝送速度を有している。したがって、伝送スケジュール構築部２１０５は、スロット１３３４をスケジューリング周期毎に占有するようにスケジューリングすれば、スロット１３３４が全時間の１／５を占めているので、データストリーム１５０２の伝送に必要な時間の２／３を確保することができる。伝送スケジュール構築部２１０５は、スロット１３３４を再送に割り当てるようにスケジューリングすると、先に割り当てたスロット１３３３と合わせて、データストリーム１５０２のスケジューリングを完了することができる。
【０１０９】
このように、第２の実施形態によれば、伝送スケジュール構築部２１０５は、伝送速度および許容される伝送遅延時間の要求を満たすように、伝送スケジュールを構築することができる。
【０１１０】
なお、ここでは、データストリームの送信時間を媒体状態の安定したスロットを割り当てる条件として「伝送遅延に関する要求がスケジューリング周期以下」であることを例として挙げているが、閾値はスケジューリング周期に限定されるものではなく、スケジューリング周期を基準にした別の値でもよく、スケジューリング周期とは無関係な値でもよい。すなわち、伝送スケジュール構築部２１０５は、所定の伝送遅延時間以下の伝送遅延時間を要求するデータに対して、物理伝送速度の変化率が所定の変化率以下である時間帯を割り当てるようにスケジューリングすればよい。ここで、所定の変化率として、図１０では、変化率が“０”のスロット１３３１，１３３２が用いられている。
【０１１１】
また、伝送スケジュール構築部２１０５は、閾値として絶対値を用いるのではなく、相対的に最大遅延要件として与えられる時間の値が小さいデータストリームから順に、より媒体状態の安定したスロットにデータを割り当てるようにしてもよい。すなわち、伝送スケジュール構築部２１０５は、要求される伝送遅延時間が小さくなるほど、物理伝送速度の変化率が小さくなる時間帯に、スケジュールの対象となるデータを割り当てるように動作してもよい。
【０１１２】
さらには、伝送スケジュール構築部２１０５は、要求される伝送遅延時間が小さくなるほど、平均物理伝送速度が高いスロットにデータを割り当ててもよい。
【０１１３】
ここで、データストリーム１５０２として送信されるデータフレームが最大遅延要件を守れない確率を計算する。ＡＶストリームの伝送では、ＡＶ機器の有する受信バッファ量に制限が存在するので、受信バッファに蓄積することができるデータ量が、当該制限を超えると、遅延が発生し、コマ落ちなどの原因となる。また、ＶｏＩＰを用いたＩＰ電話では、違和感のない双方向の音声通信を実現するために、遅延要件を守ることが非常に重要である。
【０１１４】
制御局１１１は、スケジューリングポリシー（２）に従って、データ送信に必要な時間の倍の時間を当該データに割り当てているので、スロット１３３１で送信されたデータフレームは、続くスロット１３３２において再送される。データストリーム１５０２の遅延時間要件は、上限が５ｍｓｅｃである。したがって、スロット１３３１で送信したデータを受信局が正常に受信できなかった場合でも、続くスロット１３３２で送信に成功すれば遅延は４ｍｓｅｃとなるので、データストリーム１５０２の遅延要件は、満たされる。しかし、スロット１３３２における再送にも失敗すれば、次にデータストリーム１５０２のデータフレームが送信されるのは、次のスケジューリング周期になるので、遅延要件が満たされない。そこで、データストリーム１５０２として送信される各データフレームが最大遅延要件を守れない確率を計算する。当該確率は、１回の再送までで送受信が完了しない確率に等しい。スロット１３３１およびスロット１３３２におけるフレーム誤り率が共に０．０１％であるので、２回以上の再送を要する確率は、１−０．９９９９−０．０００１×０．９９９９＝０．０００００００１より、０．０００００１％である。これは、２０ｍｓｅｃ毎に１つのデータフレームが送信されると想定した場合、５５５．５時間に１つのフレームが遅延要件を満たせないことに等しい。これは、ＡＶストリームの視聴などを目的とした利用には、充分小さい値である。
【０１１５】
続いて、第２の実施形態におけるスケジューリングポリシー（３）、すなわち「伝送遅延に関する要求がスケジューリング周期以下のデータストリームに対しては媒体状態の安定したスロットを割り当てる」という規定がない場合について考える。この場合、制御局は、第２の実施形態と同様にして、データストリーム１５０１の割り当て要求をスケジューリングするが、続くデータストリーム１５０２の割り当て要求を受けた場合、第２の実施形態とは異なる動作を行う。すなわち、制御局は、データストリーム１５０２をデータストリーム１５０１の直後にスケジューリングしようと試みる。データストリーム１５０１およびデータストリーム１５０２の必要とする物理伝送速度は等しいので、制御局は、データストリーム１５０２に対してスロット１３３３およびスロット１３３４を割り当てることで、スケジューリングを完了する。
【０１１６】
この場合についても、データストリーム１５０２として送信される各データフレームが最大遅延要件を守れない確率を計算する。データストリーム１５０２に属するデータフレームが最大遅延要件を守るために必要な条件は、再送回数が１回以下であることである。したがって、スロット１３３３およびスロット１３３４におけるフレーム誤り率が共に１％であるので、２回以上の再送が発生する確率は、１−０．９９−０．０１×０．９９＝０．０００１となり、０．０１％である。これは、２０ｍｓｅｃ毎に１つのデータフレームが送信されると想定した場合、２００秒毎に１つのフレームが遅延要件を満たせないことに等しい。これは、ＡＶストリームの視聴などの目的に耐える品質ではない。
【０１１７】
したがって、第２の実施形態のように、要求される伝送遅延時間がたとえばスケジューリング周期よりも小さいデータストリームに対しては、所定の変化率以下の物理伝送速度の変化率を有する時間帯を割り当てることによって、高品質なデータ伝送を実現するスケジューリングが可能となる。
【０１１８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、以下のスケジューリングポリシーにしたがって、制御局１１１は動作する。第３の実施形態に係るスケジューリングポリシーは、（１）割り当てられていない時間から前詰めで割り当てを行う、（２）伝送誤りによるフレームの再送に対応するため、再送を行うデータストリームに対しては要求される伝送速度の倍の時間を割り当てる、（３）再送を行わないデータストリームに対しては媒体状態の安定したスロットを割り当てる、（４）新しい割り当て要求を受け付けた際にはスケジューリングポリシーに基づいてすべてのデータストリームに対する再割り当てを行うである。
【０１１９】
第３の実施形態において、制御局１１１の装置構成および動作フローは、第１の実施形態に準ずるので、図２および図４を援用する。ただし、図４のステップＳ２３０４において、伝送スケジュール構築部２１０５は、上記スケジューリングポリシーにしたがって、再送を行わないデータストリームに対しては、媒体状態の安定した時間スロット（物理伝送速度の変化率が所定の変化率以下である時間スロット）に割り当てることとする。また、伝送スケジュール構築部２１０５は、上記スケジューリングポリシー（２）および（１）に従って、再送を行うデータストリームに対しては要求される伝送速度の倍の時間を割り当て、割り当てられていない時間から前詰めで時間を割り当てることとする。
【０１２０】
また、端末局１２１および１２２の装置構成については、図３を援用することとする。
【０１２１】
第３の実施形態において、電源周期でのスロットの分け方、伝送品質の変化、ならびに各スロットにおける平均物理伝送速度およびフレーム誤り率は、第２の実施形態と同様であるとする。図１０および図１１を援用する。
【０１２２】
図１４は、第３の実施形態においてスケジューリングすべきデータストリームの一例を示す図である。各データストリームには、物理伝送速度に換算した伝送速度と再送の有無とが設定されている。第１のデータストリーム１６０１の要求伝送速度は、１２Ｍｂｐｓである。データストリーム１６０１を再送のための時間帯は、割り当てられる必要があるとする。第２のデータストリーム１６０２の要求伝送速度は、１２Ｍｂｐｓである。データストリーム１６０２を再送するための時間帯は、割り当てられる必要がないとする。制御局１１１は、これら２つのデータストリーム１６０１，１６０２を、図１０に示した伝送品質変化を有する電灯線での伝送にスケジューリングする。
【０１２３】
なお、第３の実施形態でも、説明を簡単にするために、図９に示されるようなフレーム構造は考慮しない。すなわち、送信フレーム数に応じてヘッダ１００１によるオーバーヘッドが増加することは計算に含めないものとする。また、データフレームの送信から再送までのシーケンスとして、図１３Ｂの簡略化したシーケンスが用いられるとする。
【０１２４】
次に、第３の実施形態におけるスケジューリングの流れについて、図１４を用いて、例示しながら説明する。まず、データストリーム１６０１の割り当て要求を受け付けた伝送スケジュール構築部２１０５は、スケジューリングポリシー（１）に従って、データストリーム１６０１に必要な時間を、スケジューリング周期開始時刻１３２１から割り当てる。データストリーム１６０１が必要とする物理伝送速度は、第２の実施形態におけるデータストリーム１５０１と同じ１２Ｍｂｐｓである。さらに、データストリーム１６０１には、再送が必要である。したがって、第２の実施形態と同様の計算によって、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１６０１に対して、スロット１３３１とスロット１３３２とを割り当てる。
【０１２５】
続いて、データストリーム１６０２の割り当て要求を受け付けた制御局１１１は、スケジューリングポリシー（４）に従って現在のスケジューリング結果をリセットし（図４のステップＳ２３０２に対応）、データストリーム１６０１および１６０２の再スケジューリングを実行する。
【０１２６】
スケジューリングポリシー（３）によれば、再送を行わないデータストリーム１６０２に対しては安定した媒体状態を提供するスロットを割り当てることになる。したがって、伝送スケジュール構築部２１０５は、物理伝送速度が変化するスロット１３３３や１３３４ではなく、安定した物理伝送速度を確保することができるスロット１３３１、１３３２、およびスロット１３３５を、データストリーム１６０２の割り当てに利用しようとする（図４のステップＳ２３０４に対応）。ここで、伝送スケジュール構築部２１０５は、物理伝送速度が安定しているか否かを、物理伝送速度の変化率が所定の変化率以下であるか否かによって判断する。データストリーム１６０２の必要とする物理伝送速度は、図１４に示すように１２Ｍｂｐｓである。よって、伝送スケジュール構築部２１０５は、５倍の物理伝送速度である６０Ｍｂｐｓを確保できるスロット１３３１を、スケジューリング周期毎にデータストリーム１６０２が占有するように割り当てればよい。スロット１３３１が全時間の１／５を占めていることを考慮すると、これにより、データストリーム１６０２は、要求する伝送速度を満たすように伝送可能である。また、スケジューリングポリシー（２）によれば再送を行わないデータストリームに関しては倍の時間を割り当てる必要がないので、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１６０２のスケジューリングを完了する。
【０１２７】
次に、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１６０１に対するスケジューリングを試みる（図４のステップＳ２３０４に対応）。データストリーム１６０１が必要とする物理伝送速度は、１２Ｍｂｐｓである。よって、伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリーム１６０２に続くスロット１３３２以降にデータストリーム１６０１を割り当てるようにすれば、十分にデータストリーム１６０１をスケジューリングすることができる。
【０１２８】
ここで、受信局におけるデータストリーム１６０２のフレーム欠損率について考える。データストリーム１６０２は、再送されない。よって、データストリーム１６０２のフレーム欠損率は、スロット１３３１のフレーム誤り率に等しく、０．０１％である。
【０１２９】
これに対し、第３の実施形態のスケジューリングポリシー（３）、すなわち「再送を行わないデータストリームに対しては媒体状態の安定したスロットを割り当てる」を適用しない場合を考える。この場合、データストリーム１６０１の割り当て要求に対するスケジューリングは、第３の実施形態と同じである。しかし、続くデータストリーム１６０２の割り当て要求を受けた際のスケジューリング結果が異なる。すなわち、制御局は、スケジューリングポリシー（１）に従って、データストリーム１６０２をデータストリーム１６０１の直後にスケジューリングする。すなわち、データストリーム１６０２は、スロット１３３３以降に前詰めでスケジューリングされることになる。スロット１３３３の平均物理伝送速度は、図１１に示すように、８０Ｍｂｐｓである。データストリーム１６０２の必要とする物理伝送速度は、１２Ｍｂｐｓである。したがって、８０／１２＝約６．６倍の平均物理伝送速度を確保できるスロット１３３３がスケジューリング周期毎に占有されることとなるので、スロット１３３３が全時間の１／５を占めていることを考慮すると、一応、データストリーム１６０２は、十分に伝送されることとなる。
【０１３０】
しかし、この場合、フレーム誤り率が１％となるスロット１３３３が使用されているので、再送を行わないデータストリーム１６０２のフレーム欠損率は、１％となる。したがって、スケジューリングポリシー（３）を用いた場合と比較して、フレーム欠損率は、１００倍となる。
【０１３１】
このように、第３の実施形態では、再送を行わないデータストリームに対しては媒体状態の安定したスロットを割り当てることによって、再送を行わないデータストリームのフレーム欠損率を抑えることが可能となる。
【０１３２】
なお、媒体状態の安定したスロットに割り当てるデータフレームの条件として、上記では、再送を行わないことを条件とした。しかし、これは、あくまでも一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明において、スケジュール割り当て要求で指定されているＱｏＳパラメータには、データの再送要求に関する情報が記載されているとよい。伝送スケジュール構築部２１０５は、伝送品質変化に従って、当該情報に記載されている再送要求を満たすように、伝送スケジュールを構築すればよい。データの再送要求に関する情報としては、上記のように、再送を行うか否かに関する情報であってもよいし、再送の繰り返しに関する上限値、すなわち、最大再送回数や、最大再送時間であってもよい。伝送スケジュール構築部２１０５は、データストリームの当該上限値が所定の値以下の場合、物理伝送速度の変化率が所定の変化率以下の時間帯を当該データストリームに割り当てることとすればよい。なお、上記のように、伝送スケジュール構築部２１０５は、所定の値として絶対値を用いるだけでなく、相対的に、最大再送回数や最大再送時間を比較してもよい。すなわち、伝送スケジュール構築部２１０５は、相対的に最大再送時間や最大再送回数の値が小さいデータストリームから順に、より媒体状態の安定したスロットに割り当ててもよい。
【０１３３】
さらには、伝送スケジュール構築部２１０５は、最大再送時間や最大再送回数が小さくなるほど、平均物理伝送速度が高いスロットにデータを割り当ててもよい。
【０１３４】
以上、３種類の実施形態を示したが、これらの実施の形態において、フレーム送信部、フレーム受信部、通信制御部等の各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。または、自システム内での通信に関与する部分と共存信号の送受信に関与する部分を、それぞれ個別のＬＳＩとしてチップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３５】
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サで実現してもよい。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良い。
【０１３６】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により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える。
【０１３７】
また、上記した各実施形態は、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。
【０１３８】
本発明を含む宅内系通信装置は、イーサネット（登録商標）インターフェース、ＩＥＥＥ１３９４インターフェース、ＵＳＢインターフェース等の信号インターフェースを電灯線通信のインター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、各種のインター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、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、電灯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灯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。
【０１３９】
また、将来的にはパーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、ホームサーバシステムなどのマルチメディア機器が本発明を含む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、ＵＳＢケーブルなどが不要になり、配線が簡略化される。
【０１４０】
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、本発明の高速電灯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。
【０１４１】
また、電灯線伝送により電灯線を介して流される通信データは、電灯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、電灯線伝送方式は、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、電灯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。
【０１４２】
従来の電灯線通信に比べ、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、電灯線を用いた高品質なＡＶコンテンツの伝送が可能となる。
【０１４３】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明に係る伝送スケジュール構築装置は、電灯線通信においてデータを効率的かつ高品質に伝送するためのスケジューリング機能を提供し、電灯線通信モデムや、電灯線による通信機能を有した各種電気製品等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の実施形態に係る電灯線通信ネットワーク１０１の構成概念図
【図２】制御局１１１の機能的構成を示すブロック図
【図３】端末局１２１および１２２の機能的構成を示すブロック図
【図４】制御局１１１の動作を示すフローチャート
【図５】一般的なスケジュール割り当て要求シーケンスを示す図
【図６】伝送品質変化の一例を示す図
【図７】第１の実施形態においてスケジュール割り当て要求を行うデータストリームの一覧を示す図
【図８Ａ】データストリーム９０１を割り当てたときのスケジューリング結果を示す図
【図８Ｂ】データストリーム９０２および９０１を割り当てたときのスケジューリング結果を示す図
【図９】一般的なフレーム構成を示す図
【図１０】第２の実施形態におけるスケジューリングを説明するための図
【図１１】図１０で示した各スロット（スロット１３３１〜スロット１３３５）における平均物理伝送速度とフレームの平均誤り率とを示す図
【図１２】第２の実施形態において割り当てを要求されるデータストリームの一覧を示す図
【図１３Ａ】般的なデータフレームの送信から再送までのシーケンスを示す図
【図１３Ｂ】第２の実施形態で用いられるデータフレームの送信から再送までのシーケンスを示す図
【図１４】第３の実施形態においてスケジューリングすべきデータストリームの一例を示す図
【図１５】ＰＣＦによるメディアアクセスの例を示す図
【図１６】ＴＳＰＥＣの一部を示す図
【図１７】ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで検討されているメディアアクセス方式の例を示す図
【図１８】無線ＬＡＮにおけるＡＰでのスケジューリング方法を説明するための図
【図１９】無線ＬＡＮにおけるＡＰでのスケジューリング方法を説明するための図
【図２０Ａ】商用交流電源周期に同期して伝送品質が変動する様子の一例を示す図
【図２０Ｂ】商用交流電源周期の半周期に同期して伝送品質が変動する様子の一例を示す図
【図２０Ｃ】異なる送受信局間での伝送品質の変動の一例を示す図
【符号の説明】
【０１４６】
１０１    電灯線通信ネットワーク
１１１，１２１，１２２    制御局
２１０１，２２０１    フレーム送信部
２１０２，２２０２    フレーム受信部
２１０３，２２０３    通信制御部
２１０４，２２０４    フレーム送受信Ｉ／Ｆ部
２１０５，２２０５    伝送スケジュール構築部
２１０６    パラメータ入力Ｉ／Ｆ部
２５５１    送信局
２５５２    受信局
【図１】
2008511189.tif 000003
【図２】
2008511189.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008511189.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008511189.tif 000009
【図８Ａ】
2008511189.tif 000010
【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008511189.tif 000014
【図１２】
2008511189.tif 000015
【図１３Ａ】
2008511189.tif 000016
【図１３Ｂ】
2008511189.tif 000017
【図１４】
2008511189.tif 000018
【図１５】
2008511189.tif 000019
【図１６】
2008511189.tif 000020
【図１７】
2008511189.tif 000021
【図１８】
2008511189.tif 000022
【図１９】
2008511189.tif 000023
【図２０Ａ】
2008511189.tif 000024
【図２０Ｂ】
2008511189.tif 000025
【図２０Ｃ】
2008511189.tif 000026
【国際調査報告】
2008511189.tif 000027
2008511189.tif 000028