(57)【要約】【課題】電力線通信において複数の宅内系通信システムと、アクセス系通信システムのＱｏＳをつかさどるマスター局同士が共存信号を送受信するシンプルな構成だとスレーブ局の信号が他のシステムに干渉することがある。【解決手段】スレーブ局は共存信号受信手段を具備し、２種類以上の異なるタイミングの共存信号を検出するとモデム信号の送信を停止する。【選択図】図２
2008060970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムＡと、その他の通信システムＢが共通の通信媒体を時間分割または／および周波数分割することで共存するシステムにおいて、
システム間に共通の共存制御信号を送信する共存信号送信手段とシステム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とを具備するマスター局とシステム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とモデム信号送信停止手段を具備するスレーブ局とで構成され、
前記マスター局はシステムを代表して他のシステムのマスター局との間で共存制御信号を送受信することで通信媒体の時間分割または／および周波数分割の制御を行い、
前記スレーブ局は複数のマスター局からの異なる共存制御信号を受信した場合に前記モデム信号送信停止手段により送信を停止することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記マスター局はシステム間に共通の共存制御信号を周期的に送信しており、
前記スレーブ局は異なるタイミングで受信される共存制御信号を検出した際に複数のマスター局からの異なる共存制御信号を受信したと判断することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記マスター局ならびに前記スレーブ局は新たな構成要素として電力基準点抽出手段を具備しており、
電力サイクルに同期したタイミングで前記共存制御信号を送受信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信システムＡと通信システムＢとが、共に電力線を通信媒体として利用することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信システムＡと通信システムＢとが、共に無線を通信媒体として利用することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
通信システムを構成するマスター局がシステム間の共存のための共存制御信号を送受信し、
通信システムを構成するスレーブ局は２システム以上の前記共存信号を検出した場合に、以降のデータ送信を停止することを特徴とした通信システム。
【請求項７】
通信システムを構成するマスター局がシステム間の共存のための共存制御信号を送受信し、通信システムを構成するスレーブ局は２システム以上の前記共存信号を検出した場合に、以降のデータ送信を停止することを特徴とした共存制御方法。
【請求項８】
通信システムＡと、その他の通信システムＢが共通の通信媒体を時間分割または／および周波数分割することで共存するシステムにおいて、
システム間に共通の共存制御信号を送信する共存信号送信手段とシステム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とを具備するマスター局を構成する集積回路とシステム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とモデム信号送信停止手段を具備するスレーブ局を構成する集積回路であって、
前記マスター局を構成する集積回路はシステムを代表して他のシステムのマスター局との間で共存制御信号を送受信することで通信媒体の時間分割または／および周波数分割の制御を行い、
前記スレーブ局を構成する集積回路は複数のマスター局からの異なる共存制御信号を受信した場合に前記モデム信号送信停止手段により送信を停止する機能を実行することを特徴とする回路を含む集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の通信媒体上で複数の異なる通信システムが共存するための仕組みに係わり、特に複数のユーザが共同で利用するアクセス系通信システムや各ユーザが利用する１システム以上の異なる方式のローカル系通信システムが存在する場合に、これらの通信システムが時分割多重や周波数分割を用いて共存することを可能とし、かつ本発明に対応する通信システムが映像伝送や音声通信に必要なＡＶ−ＱｏＳ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｓｕａｌ−Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）を保ったデータ通信を行う通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
宅内のパソコン（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）からインターネットにアクセスするために、宅内のパソコンをブロードバンドルータ等のネットワーク機器に接続する通信手段の１つとして、電力線通信技術が存在する。この電力線通信技術は、既設の電力線を通信媒体に用いるため、新たな配線工事が不要でありかつ家中にある電源コンセントに電源プラグを挿すだけで高速通信が実現できる。このため、電力線通信技術は、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、ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０（非特許文献１参照）を規格策定している。このＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０は、パソコンによるインターネットや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った媒体アクセス制御にＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用して、使用帯域の保証がないベストエフォート通信を実現する。
【０００４】
図８に、インターネットへアクセスする際の一般的な通信システムの構成を示す。図８において、パソコン８０１は、イーサネット（登録商標）８１１、ブロードバンドルータ８０２及びアクセス回線８１２を介して、インターネット８２２に接続されている。アクセス回線８１２は、一般的にはＡＤＳＬやＦＴＴＨ等が用いられる。ここで、アクセス回線８１２が宅内に引き込まれる場所とパソコン８０１を使用する部屋とが異なっている場合には、イーサネット（登録商標）８１１の引き回しが問題となる。そこで、電力線通信機器としては、電力線通信とイーサネット（登録商標）との変換アダプタという形態で商品化されている。
【０００５】
図９は、変換アダプタを用いた通信システムの構成を示している。図９において、２台の電力線通信−イーサネット（登録商標）変換アダプタ９０３及び９０４は、パソコン９０１及びブロードバンドルータ９０２が設置された部屋の電源コンセントにそれぞれ接続されており、宅内電力線９１４を介した電力線通信によってベストエフォート通信を実現する。このように、電力線通信を用いると、配線工事が不要でありかつ家中にある電源コンセントに電源プラグを挿すだけで、高速通信が実現できる。
【０００６】
また、欧州（スペイン等）においてはインターネットのアクセス回線として家庭に電力を供給する電力線を用いるアクセス系電力線通信モデムがある。図１０は、このアクセス系電力線通信モデムの使用形態を表した図である。宅外トランスの所に設けられたアクセス系電力線通信モデム親局１００３は、中圧配電線１０１３を通してブロードバンド回線と接続されており、また低圧配電線１０１２、分電盤１０１５及び宅内電力線１０１１を通して宅内のアクセス系電力線通信モデム宅内機１００２に対して通信を行う。さらに、アクセス系電力線通信モデム宅内機１００２とパソコン１００１とをイーサネット（登録商標）１００４で接続することにより、パソコン１００１からインターネットへのアクセスを行うことができる。
【０００７】
このように、アクセス系電力線通信モデムを利用すると、家庭内へのケーブル等の引き込み工事なしにインターネットアクセスを提供することができる。また、宅内の任意のコンセントにアクセス系電力線通信モデム宅内機１００２を設置するので、ＡＤＳＬやＦＴＴＨ等に比べて設置の自由度は優れている。
【０００８】
また、図１１は、イーサネット（登録商標）とのブリッジとして実装された、一般的な電力線通信モデムの内部構成を示す図である。図１１において、電力線通信モデムは、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１１０１と、デジタル変調部１１０８と、通信制御部１１０９と、イーサネット（登録商標）Ｉ／Ｆ部１１１０とを備える。ＡＦＥ１１０１は、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１１０２、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１０３、Ａ／Ｄ変換部１１０４、ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１１０５、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１１０６、及びＤ／Ａ変換部１１０７を含む。以下、この電力線通信モデムの動作について説明する。
【０００９】
まず、イーサネット（登録商標）フレームを電力線に送信する場合は、イーサネット（登録商標）１１１１を通してイーサネット（登録商標）フレームが到着すると、イーサネット（登録商標）Ｉ／Ｆ部１１１０を通して通信制御部１１０９に通知される。通信制御部１１０９は、通信路の状態を判別してしかるべきタイミングでデジタル変調部１１０８にフレームデータを出力する。デジタル変調部１１０８は、誤り訂正付加、符号化及びフレーミング等を行って、フレームデータを送信データ列へ変調する。Ｄ／Ａ変換部１１０７は、送信データ列をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。ＰＡ１１０６は、アナログ信号を増幅する。ＬＰＦ１１０５は、増幅後のアナログ信号から通信帯域成分以外の信号をカットして、通信帯域成分だけを電力線へ注入する。次に、電力線から受信する場合は、ＢＰＦ１１０２によって通信帯域の信号が抽出される。ＡＧＣ１１０３は、抽出された信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換部１１０４は、増幅されたアナログ信号をデジタルデータ化する。デジタル変調部１１０８は、デジタルデータについてフレーム同期検出、等価化、逆符号化及び誤り訂正等を行い、受信データとして復調して通信制御部１１０９へ通知する。その後、受信データは、イーサネット（登録商標）Ｉ／Ｆ部１１１０からイーサネット（登録商標）フレームとしてイーサネット（登録商標）１１１１へ送信される。
【００１０】
以上、高速電力線通信の第１世代の技術はインターネットのメールやＷｅｂアクセスといったベストエフォート応用を対象としていた。しかし、電話やＴＶ、ビデオがデジタル化されたＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＤＶＤ、デジタル放送へと進化している中、配線不要で宅内のいたるところにコンセントが準備されている電力線通信は、これらのデジタル化されたＶｏＩＰ、映像配信を宅内のいたるところで利用できる可能性を秘めている。しかし、ＶｏＩＰは音声の遅延時間が増大すると非常に違和感を引き起こすため、伝送遅延があるレベルを超えるパケットは廃棄されてしまう。パケットの廃棄は音声情報の喪失につながり、頻度が増えると音声の途切れやノイズとなる。一方の映像伝送は大量のデータ通信が必要である。例えばハイビジョン映像の秒あたりのデータ量は２４Ｍビットにおよぶ。この大量のデータを機器が妥当なコスト負担でもちうるバッファの範囲内の遅延時間で送り届ける必要がある。このようなＡＶデータの伝送に必要な品質要件をＡＶ−ＱｏＳと呼んでおり、一般的には平均伝送速度、遅延時間、ジッタなどで規定される。
【００１１】
従来、ＡＶ−ＱｏＳを満たす電力線通信とベストエフォートな電力線通信をともに実現する技術として、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）とＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のハイブリッド媒体アクセス制御方法が考案されている。
【００１２】
図１２に従来のハイブリッド媒体アクセス制御方法の一例を示す。図１２において、１２０１はビーコン、１２０２はＴＤＭＡ時間領域、１２０３はＣＳＭＡ時間領域、１２０４はリンク＃１の送信期間、＃２はリンク２の送信期間、＃３はリンク３の送信期間である。図１２についてさらに詳しく説明する。ＡＶ−ＱｏＳを満たすように設計された電力線通信システムは１つのマスター機能を有する端末と１つ以上のスレーブ機能を有する端末とから構成される。マスター機能を有する端末は一定時間ごとにビーコン１２０１を送信する。この一定時間をビーコン周期といい、ビーコン周期が短い方が、データ遅延を小さく抑えることができるが、その中で伝送するデータパケットのデータ量が小さくなるため、ヘッダ情報などのオーバーヘッドの割合が増すため、伝送効率が低下する。
【００１３】
一般的に伝送する信号の遅延時間要件と伝送効率を勘案して、ビーコン周期は１０ｍ秒から１００ｍ秒あたりの時間に設定される。また、このビーコンには各々の端末対に通信を許可する時間領域が記されている。図１２の例では端末対＃１、＃２、＃３に各々一定の時間を許可している。また、マスター局はこうした一定時間ごとに送信を制御するＴＤＭＡに続いて、ＣＳＭＡ期間を割り振る。この期間では送信信号のある端末が所定のアルゴリズムで送信権を獲得してデータを送信するため、一定時間ごとに一定のデータを発生しないメールやＷｅｂアクセスのような従来のインターネットデータの伝送に向いている。しかし、これらのデータは一旦データ送信が始まるとバースト的にデータ通信が継続するため、このようにＴＤＭＡ領域と分けることでＴＤＭＡ領域のデータ伝送を局所的に邪魔することを回避している。
【００１４】
次に電力線通信における共存制御について説明する。このように、電力線通信は宅内からアクセス網に至るまで様々な形での利用が考えられており、多種多様な方式の電力線通信技術が開発されているが、こういった電力線通信の方式は統一されていないのが現状である。しかし、家庭内の電力線はすべて分電盤で繋がっており、さらに屋外電力線とも繋がっているため、異なる方式の電力線通信モデムを同一家屋内及び屋内と近隣の屋外で利用すると、互いの通信信号がそれぞれに到達する可能性がある。また、各方式の電力線通信モデムは、他方式の電力線通信モデムが通信路に送信している他方式信号を復調することができないため、他方式信号がノイズにしか見えない。そのため、方式が異なる２つの通信を同時に行うと、互いの通信を妨害することとなり、双方共に通信ができなくなる、通信速度が大幅に低下する等の問題が発生する。
【００１５】
このような問題を回避するための方法の１つに、電力線通信方式の統一規格を新たに策定することが考えられる。しかし、新たな規格を策定するためには、莫大な時間と費用を必要とするため、直ちに実行できるものではない。
【００１６】
この改善策として、特許文献１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。この従来の技術を図１３に示す。
【００１７】
図１３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、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生成し、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。
【００１８】
図１３のシステムを用いて同じ電力線上で２つの宅内システムが時間を分けながら共存する動作を図１４に示す。図１４において、１４０１は管理プロセッサ６が宅内系システム１に対して送信を許可する共存信号であり、１４０２は管理プロセッサ６が宅内系システム２に対して送信を許可する共存信号である。
【００１９】
この動作を一定の時間分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）で周期的に繰り返すことにより、宅内系システム１と宅内系システム２に均等な時間スロットを衝突することなく与えている。
【特許文献１】特開２００２−３６８８３１号公報
【非特許文献１】ユー・ジュー・リン他、「ア・コンパラティヴ・パフォーマンス・スタディ・オブ・ワイヤレス・アンド・パワー・ライン・ネットワークス」、アイトリプルイー・コミュニケーション・マガジン、２００３年４月（Yu-Ju Lin, "A Comparative Performance Study of Wireless and Power Line Networks", IEEE Communication Magazine, April2003, p54-p63）
【非特許文献２】アイトリプルイー・スタンダード８０２．１１ｈ−２００３：「ワイヤレス・ラン・メディアム・アクセス・コントロール・アンド・フィジカル・レイヤ・スペシフィケーションズ，アメンドメント５：スペクトラム・アンド・トランスミット・パワー・マネージメント・エクステンションズ・イン・ザ・５ギガヘルツ・バンド・イン・ヨーロッパ」（IEEE Std., 802.11h-2003: "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications, Amendment 5: Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5 GHz band in Europe"）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明が解決しようとする課題は、ＱｏＳを保証する電力線通信システム間の共存を図る中で顕在化する。ＱｏＳを保証する電力線通信システムはシステムの中に１つ以上のＱｏＳコントローラが介在しており、対応する通信サービスに必要な通信帯域や遅延時間をその通信サービスを提供する電力線通信モデムに申告させる。同時にサービスを提供する通信モデム間の通信路状況に対応して時々刻々変化する通信速度を随時申告させ、申告されたサービスを提供するのに必要な時間割合をシステムの周期時間に対して算出し、既に提供しているサービスと合算して提供可能か否かを判断する。判断の結果、提供可能な場合は、申告を受付し、不可能な場合は申告を拒否する、いわゆる入場制限（ａｄｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を行っている。
【００２１】
このようにして、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ある。次に、ＱｏＳコントローラは受け付けたサービスに対して各々のサービスを提供する電力線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コントローラは電力線通信モデムの機能も有しており、こうした申告や申告の受付や拒否や送信タイミングの指示は電力線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している。
【００２２】
次に、こうしたＱｏＳの保証が必要な電力線通信システムが同じ電力線上で共存する場合を考える。共存すべき電力線通信システムはまったく異なるプロトコルで実現されていることを想定し、お互いに妨害しあう関係であるが、お互いに通信をすることはできない。従来の技術に示したデータ通信装置管理装置及びデータ通信装置管理方法では、ＱｏＳの保証が必要な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られれば、ＱｏＳの保証が可能なのかを管理装置が的確に把握する必要があるが、その手段を具備していないため不可能である。また、管理装置が、どれだけの時間を他の電力線通信システムに与えるのかをＱｏＳを保証する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。
【００２３】
そこで、電力線通信システムの中で、ＱｏＳコントローラ機能を具備したノードに共存制御の機能を具備し、ＱｏＳコントローラと連携しながら自システムのＱｏＳを満足するのに必要な帯域を確保するため、他の電力線通信システムとは共通の共存制御信号で通信することで、システムの信号同士が衝突しないように制御することが考えられる。
【００２４】
図１５は、異なる電力線通信システムの概略構成を示す図である。３つの通信システムとして、宅内系通信システム１１０、アクセス系通信システム１２０、及び隣家の宅内系通信システム１３０が示されている。宅内系通信システム１１０は、宅内に配線された電力線１１３を利用した電力線通信システムであり、アクセス系通信システム１２０との共存を制御する宅内系マスター局１１１と、宅内系スレーブ局１２２と、によって構成される。アクセス系通信システム１２０において、マスター局１２１を電柱に、スレーブ局１２２は宅内１１０内に設置されている。隣家の宅内系通信システム１３０は、宅内に配線された電力線１１３を利用した電力線通信システムであり、宅内系通信システム１１０と同様に、アクセス系通信システム１２０との共存を制御する宅内系マスター局１３１と、宅内系スレーブ局１３２、１３３と、によって構成される。ここで、宅内１１０と隣家１３０ならびにアクセス系の電力線は互いにつながっている。各々の通信装置の信号は電力線における伝送損失、接続されている家電機器や電力設備のインピーダンスなどの様々な要因によりお互いの通信装置に対して妨害しあう関係になったり、まったく届かない関係になったりまちまちである。すべての通信装置の信号が確実に届く関係にある場合には問題なくすべてのシステムが共存することができるし、すべての通信システム同士の信号が互いに到達しない関係にある場合には、システム同士に干渉がないケースであるので、そもそも共存する必要がない。
【００２５】
しかし、図１６に示す関係の場合には共存制御が不十分となり、システム同士が干渉してしまう。図１６は図１５と同じく３つの異なる電力線通信システムのマスター通信装置Ｍ１〜Ｍ３、スレーブ通信装置Ｓ１〜Ｓ３のうちで課題を説明するのに必要な装置のみを記載している。また、楕円は各々の記号の通信装置の送信する信号が到達する範囲を示している。図１６において、Ｍ１は例えば図１５の宅内１１０の宅内系マスター局１１１であり、その共存信号が到達する範囲内にはアクセス系マスター局１２１（Ｍ２）は含まれるが、隣家１３０のマスター局１３１（Ｍ３）は含まれていない。これは、宅内系システム１１０とアクセス系システム１２０は互いに共存する必要があるが、隣家の宅内システム１３０は共存する関係ではないことを示している。しかし、隣家においてマスター局１３１は電力線の引き込みラインから最遠端に位置しており、電力線の引き込み口の近端にスレーブ局１３３（Ｍ３）が接続されているとすると、Ｍ３のモデム信号（破線で記載）はアクセス系マスター局Ｍ２に干渉する。アクセス系マスター局Ｍ２にモデム信号が干渉すると、アクセス系マスター局はアクセス系スレーブ局の信号を受信することができなくなり、アクセスサービスを提供することができなくなる。
【００２６】
それ故に、本発明の目的は、複数の異なる通信システム、特に、電力線通信のようにキャリアセンス機構のみによって通信信号の有無を判定することが困難な通信システムにおいて、ＱｏＳを満たしつつ、共存を可能とする共存方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、同一通信媒体上に接続されて周波数分割を用いて通信媒体を共用する、限定された領域内で通信を行う宅内系通信システムに属する通信装置と、同じ通信媒体に接続され、限定された領域を広域ネットワークに接続するアクセス系通信システムならびにその他の宅内系通信システムに属する通信装置に向けられている。
【００２８】
そして、上記目的を達成するため、宅内系通信システムならびにアクセス系通信システムに属するすべてのマスター通信局は、システム間に共通の共存制御信号を送信する共存信号送信手段とシステム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とを具備しており、宅内系通信システムならびにアクセス系通信システムに属するすべてのスレーブ局は、システム間に共通の共存制御信号を検出する共存信号受信手段とモデム信号送信停止手段を具備しており、マスター局はシステムを代表して他のシステムのマスター局との間で共存制御信号を送受信することで通信媒体の時間分割または／および周波数分割の制御を行い、スレーブ局は複数のマスター局からの異なるタイミングの共存制御信号を受信した場合に前記モデム信号送信停止手段により送信を停止することを特徴とする。
【００２９】
なお、マスタースレーブの構成をとらないＣＳＭＡによるベストエフォートの通信装置が、必ずしも以上の構成を有する必要はない。例えば、すべてのモデムがマスター局と同様に共存制御手段を有していてもよい。また、アクセスシステムも同様に以上の構成を有する必要はない。例えば、アクセスシステムがもともと限られた周波数に制限されている場合には、アクセスシステムは宅内側に設置されたスレーブ局が共存信号を送信する手段を持てば、これを受信できる位置に宅内システムのマスター局が存在する場合には、共存機能が働いてアクセスシステムが使用していない周波数を使用するようにすれば良いし、宅内システムのマスター局に届かない場合でも本発明の宅内システムのスレーブ局が送信を停止するため、干渉は回避される。
【発明の効果】
【００３０】
以上、本発明によれば、システムの制御をつかさどるマスター局が代表してシステム間の共存制御を行うという極めて簡単な構成で共存制御が可能となり、ＱｏＳを保証するシステムにとって極めて安定した制御を実現しつつ、電力線通信や無線通信といった伝送特性が予測しがたいシステム間の不安定な通信状況においても確実にシステム間の干渉を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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を行う。以降の実施形態ではすべて通信媒体が電力線であるとしているが、実施形態における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。
【００３２】
（実施の形態１）
第１の実施形態では、ＴＤＭ手法によって３つの通信システムを共存させる例を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る送受信装置を用いた通信システムの概略構成を示す図である。この第１の実施形態では、３つの通信システムとして、宅内系通信システム１１０、アクセス系通信システム１２０、及び隣家の宅内系通信システム１３０が定義されている。
【００３３】
宅内系通信システム１１０は、宅内に配線された電力線１１３を利用した電力線通信システムであり、アクセス系通信システム１２０との共存を制御する宅内系マスター局１１１と、宅内系マスター局１１１以外の宅内系スレーブ局１１２とによって構成される。宅内系マスター局１１１は、アクセス系通信システム１２０に属する局が発行する共存信号を受信し、宅内系スレーブ局１１２へ伝える機能を有する送受信装置である。宅内系マスター局１１１は、一般的には宅内に唯一存在しており、固定的に指定されてもよいし、運用中に動的に決定又は変更されてもよい。宅内系スレーブ局１１２は、宅内系マスター局１１１の制御下で動作する送受信装置であり、１つの宅内系通信システム１１０内において１台以上存在する。
【００３４】
アクセス系通信システム１２０は、宅内の電力線１１３、宅内から電柱１２３上に配された柱上トランス１２６までの低圧配電線１２４、さらには柱上トランス１２６から変電所（図示せず）への中圧配電線１２５を利用する電力線通信システムである。このアクセス系通信システム１２０に属する送受信装置のうち、宅内系通信システム１１０と干渉を起こす範囲に位置するものには、アクセス系親局１２１と、宅内に設置されたアクセス系宅内機（以下、アクセス系スレーブ局と記す）１２２とが存在する。アクセス系マスター局１２１は、図１のように柱上トランス１２６とは別の送受信装置として設置されてもよいし、柱上トランス１２６に内蔵されてもよい。さらには、電力線が地底配線されている場合等も考慮すると、アクセス系マスター局１２１は、柱上トランス１２６以外のしかるべき機器に内蔵されていてもよい。
【００３５】
なお、アクセス系スレーブ局１２２を宅外の低圧配電線１２４上に配し、アクセス系スレーブ局１２２内に宅内系通信システム１１０の通信機能を持たせる等の手法を取ることもできる。また、図１では省略しているが、宅内系通信システム１１０とアクセス系通信システム１２０とは、宅内系マスター局１１１とアクセス系スレーブ局１２２とをイーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮ等を介して接続する、又は宅内系親局１１１とアクセス系スレーブ局１２２とを単一の装置とする等によって、相互通信が可能となる。
【００３６】
隣家の宅内系通信システム１３０は、宅内に配線された電力線１１３を利用した電力線通信システムであり、宅内系通信システム１１０と同様に、アクセス系通信システム１２０との共存を制御する宅内系マスター局１３１と、宅内系マスター局１３１以外の宅内系スレーブ局１３２とによって構成される。
【００３７】
なお、本実施の形態では隣家の宅内系通信システム１３０を挙げて説明を行うが、隣家の宅内系通信システム１３０は宅内系通信システム１１０と同一の宅内に存在する、別の宅内系通信システムであってもよい。また、隣家の宅内系通信システム１３０及び／または別の宅内系通信システムは、２つ以上存在してもよい。
【００３８】
この実施の形態１では、宅内系通信システム１１０、アクセス系通信システム１２０及び隣家の宅内系通信システム１３０に属する各局が、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域を使用できる機能を備えており、このチャネルは、各通信システムが互いの通信を妨害することなく共存するための共存信号の送受信と、各通信システム内部におけるデータ通信のために用いられる。アクセス系通信システム１２０は、この周波数を時間分割した１チャネルのみを優先的に利用することができる。宅内系通信システム１１０及び、隣家の宅内系通信システム１３０は、後述する共存信号によってアクセス系通信システム１２０が利用しているタイムスロットを検出し、アクセス系通信システム１２０が利用していないタイムスロットを、後述する共存信号によって時間を分割することで共用する。アクセス系通信システム１２０が存在しない場合は、宅内系通信システム１１０及び隣家の宅内系通信システム１３０が時間を分割して使用することができる。
【００３９】
次に、図１における、各々のシステムを構成するマスター局ならびにスレーブ局の構成図を図２に示す。
図２において、２０１は宅内系通信システムのマスター局であり、２０２は共存信号送信手段ならびに共存信号受信手段、２０３は共存制御手段、２０４はモデム信号送受信手段、２０５はＱｏＳ制御手段、２０６はスレーブ局であり、２０７は共存信号受信手段、２０８はモデム信号停止手段、２０９はアクセス系スレーブ局、２１０は共存信号送信手段である。
【００４０】
まず、宅内系通信システム１１０、アクセス系通信システム１２０及び隣家の宅内系通信システム１３０が行う、共存信号の送受信について説明する。
【００４１】
図３は、共存信号送受信部２０４の動作を説明するタイミング図である。図３において、共存信号送受信部２０４はあらかじめ設定された一定の周期を基準点として、共存システムに共通の時間スロットを定義しておき、自らの存在と共存システムの存在を通知しあう。ここでは、アクセス系を含めた３システム（アクセス系が存在しない場合には宅内系システム３システムまで）の共存を例に説明する。３０５は共存信号の一例である。共存信号は共存機能に応じて定義されるもので、ここではＴＤＭによる共存の例を示しているにすぎず、共存にＦＤＭやＦＤＭとＴＤＭのハイブリッドの方式を採用する場合にはさらに複雑な共存信号が必要となる。共存信号３０５は同期点３０４を基準に配置され、同期点からの時間でタイムスロットが切られている。同基点の検出方法としては、ユニークな同期信号列を定期的に送信することにしても良いし、実施の形態２に示すように電力信号から抽出するようにしてもよく、本発明はいかなる同期点の検出方法を用いても同様に効果を発揮する。
【００４２】
各々のシステムは、当該電力線を使用する際に各々のタイムスロットに特定の信号を送信する。特定の信号とは既知の関数で表されるＯＦＤＭ信号であり、この関数を知るものには、その信号が検出され、当該スロットの使用が検出できるものである。共存関係にある各々のシステムは共存信号３０５を基準点ごとに検出し、検出できない場合は共存するシステムが存在していないとみなし、自らあらかじめ決められた共存周期ごとの基準点に共存信号を送信する。
【００４３】
検出した場合は、共存周期、ＴＤＭ周期と順番を決定する。検出したスロット情報は共存制御部２０３に通知される。共存信号に１システムしか検出されないときはすべての時間を自システムで占有できる。２システムが検出された場合は例えば２分割し、３システムが検出された場合は３分割する。この様子を図４（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。図４（ｃ）は図４（ｅ）で宅内系２システムが共存信号を送信しているので、ＴＤＭ周期を２等分してそのスロットに信号を送信した前のスロットを使用している。図４（ｄ）は図４（ｆ）で宅内系３システムが共存信号を送信しているので、ＴＤＭ周期を３等分して同様に一番前のスロットを使用している。しかし、事前に約束ごとが成立している場合には、例えば、アクセス系システムは全時間の１／２を使用し、残りの時間を存在する宅内系システムで当分する。といったことを予め決めておいて運用することは本発明の効果を損なうことのない設計事項である。ＴＤＭ共存制御手段が自システムの使用スロットを決定すると、モデム信号送受信部２０４は当該自システムのタイムスロットにのみモデム信号を送信し、当該スロットのみ受信する。
【００４４】
ここで、ＱｏＳ制御部２０５ならびに共存制御部２０３が互いに協調することにより、共存する他システムとの同期情報ならびに共存すべきシステム数を、より具体的には自システムの送信タイミングを事前に知ることが可能となる。
【００４５】
ここで、宅内マスター局の定常状態における共存処理関連の動作フローを図５に示す。ここでの定常状態とは、装置の起動時や異常状態等を除く、通常動作状態のことであり、図５では、その定常状態におけるデータ通信や機器制御など、共存処理関連を省略したものを示している。宅内マスター通信装置は、同期点が検出される（ステップ５０１）と、共存信号の送信タイミングであるかどうかを判断する（ステップ５０２）。共存信号の送信タイミングでなければ、ステップ５０１に戻って同期点の検出を行う。ステップ５０２において共存信号の送信タイミングであると判断されれば、共存信号を送信する（ステップ５０３）。共存信号を送信すれば、続いてビーコンの送信タイミングであるかどうかを判別する（ステップ５０４）。ビーコンの送信タイミングでなければ、ステップ５０１に戻ってビーコン送信タイミングを待つ。ステップ５０４においてビーコンの送信タイミングであると判断されれば、ビーコンを送信（ステップ５０５）して、ステップ５０１に戻る。
【００４６】
次にスレーブ局２０６の動作について図６に示すタイミング図ならびに図７に示すフローチャートを用いて説明する。図６は図３に示した共存制御信号であるが、宅内システム１１０とアクセスシステム１２０のマスター局同士は互いの共存制御信号が聞こえ合う関係にあり、宅内システム１１０ならびにアクセスシステム１２０のマスター局と隣家の宅内システム１３０のマスター局同士は互いの共存制御信号が聞こえ合わない関係の場合の双方の共存制御信号を示している。この場合、宅内システム１１０とアクセスシステム１２０は同じ同期点で始まる共存制御信号（a）で共存制御を行うが、隣家の宅内システム１３０はこれとは独立したタイミングの（b）の共存制御信号で共存制御を行っている。
【００４７】
ここで、隣家の宅内システム１３０のスレーブ局１３２が同システムのマスター局１３１より宅内システム１１０とアクセスシステム１２０に近い場所に設置された場合など共存制御信号（a）、（b）の双方が検出される場合がある。このときにスレーブ局１３２が（b）に同期したタイミングでモデム信号を送受信すると（a）の共存制御信号または、それと同期した宅内システム１１０またはアクセスシステム１２０に干渉する。このとき、本発明のスレーブ局の場合には、図７のフローチャートに従い干渉を回避する。図７はスレーブ局の起動時のフローチャートである。
【００４８】
起動後、スレーブ局は共存制御信号を検出する。ここで、少なくとも自システムのマスター局の共存制御信号が検出されるはずであるので、共存制御信号が検出されるまで検出処理をつづける。（ステップ７０１）。共存制御信号が検出されると、検出された共存制御信号のタイミングから異なるタイミングの共存制御信号の数を判定する（ステップ７０３）。タイミングが一種類の場合は、そのまま共存制御信号判定フローを終了する。タイミングが２種類以上の場合は、ステップ７０４に進み、モデム信号停止手段をアクティブにしてから共存制御信号判定フローを終了する。
【００４９】
（実施の形態２）
第２の実施形態では、電源周期に同期した共存同期信号を用いて共存する例を説明する。各々のシステムを構成するマスター局ならびにスレーブ局の構成図を図１７に示す。
【００５０】
図１７において、２０１は宅内系通信システムのマスター局であり、２０２は共存信号送信手段ならびに共存信号受信手段、２０３は共存制御手段、２０４はモデム信号送受信手段、２０５はＱｏＳ制御手段、２０６はスレーブ局であり、２０７は共存信号受信手段、２０８はモデム信号停止手段、２０９はアクセス系スレーブ局、２１０は共存信号送信手段である。そして、１７０１は電力基準点抽出手段である。
【００５１】
まず、宅内系通信システム１１０、アクセス系通信システム１２０及び隣家の宅内系通信システム１３０が行う、共存信号の送受信について説明する。
【００５２】
図１８は、電力基準点抽出手段１７０１および共存信号送受信部２０２の動作を説明するタイミング図である。図１８において、１８０１から１８０３は電力波形である。ここでは、欧州で主に使用されている３相交流電源について記載しているが、本発明は日本や米国、アジアを含む２層３線式やその他すべての国の電力線に対して効果を発揮するものである。１８０１、１８０２、１８０３は各々相のことなる３つの交流電源であり、おのおの６０度ずつ位相がシフトしている。こうした多相の電力系統は、宅内で各相に分けて配線されているため、電気機器は位相の異なる電力のいずれかひとつしか検出することができない。そこで、相の異なる配線に接続された電気機器は各々のゼロクロス点が６０度ずつシフトするため、ゼロクロス点を基準点に選ぶと相が異なる機器でずれが生じてしまう。
【００５３】
そこで、自分が検出したゼロクロス点を基準点にして、それから６０度ごとに基準点を選べば、すべての相に接続された機器にとって基準点が一致する。この様子を併せて図１９（ａ）、（ｂ）に示す。図１９（ａ）は図１７における電力基準点抽出手段１７０１の内部信号であり、ひとつの交流信号のゼロクロス点ごとにパルスを発生している。図１９（ｂ）は電力基準点抽出手段１７０１の出力信号であり、（ａ）を基準に６０度ごとにパルスを発生している。
【００５４】
さらに、共存信号送受信部２０２は各々の基準点において、共存システムに共通の時間スロットを定義しておき、自らの存在と共存システムの存在を通知しあう。ここでは、アクセス系を含めた３システム（アクセス系が存在しない場合には宅内系システム３システムまで）の共存を例に説明する。３０５は共存信号の一例である。共存信号は共存機能に応じて定義されるもので、ここではＴＤＭによる共存の例を示しているにすぎず、共存にＦＤＭやＦＤＭとＴＤＭのハイブリッドの方式を採用する場合にはさらに複雑な共存信号が必要となる。共存信号３０５は同期点１８０４を基準に配置され、同期点からの時間でタイムスロットが切られている。
【００５５】
各々のシステムは、当該電力線を使用する際に各々のタイムスロットに特定の信号を送信する。特定の信号とは既知の関数で表されるＯＦＤＭ信号であり、この関数を知るものには、その信号が検出され、当該スロットの使用が検出できるものである。共存関係にある各々のシステムは共存信号３０５を基準点ごとに検出し、検出できない場合は共存するシステムが存在していないとみなし、自らあらかじめ決められた共存周期ごとの基準点に共存信号を送信する。
【００５６】
検出した場合は、共存周期、ＴＤＭ周期と順番を決定する。検出したスロット情報はＴＤＭ共存制御手段に通知される。共存信号に１システムしか検出されないときはすべての時間を自システムで占有できる。２システムが検出された場合は例えば２分割し、３システムが検出された場合は３分割する。この様子を図１９（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。図１９（ｃ）は図１９（ｅ）で宅内系２システムが共存信号を送信しているので、ＴＤＭ周期を２等分してそのスロットに信号を送信した前のスロットを使用している。図１９（ｄ）は図１９（ｆ）で宅内系３システムが共存信号を送信しているので、ＴＤＭ周期を３等分して同様に一番前のスロットを使用している。しかし、事前に約束ごとが成立している場合には、例えば、アクセス系システムは全時間の１／２を使用し、残りの時間を存在する宅内系システムで当分する。といったことを予め決めておいて運用することは本発明の効果を損なうことのない設計事項である。ＴＤＭ共存制御手段が自システムの使用スロットを決定すると、モデム信号送受信部２０４は当該自システムのタイムスロットにのみモデム信号を送信し、当該スロットのみ受信する。
【００５７】
ここで、ＱｏＳ制御部２０５ならびに共存制御部２０３が互いに協調することにより、共存する他システムとの同期情報ならびに共存すべきシステム数を、より具体的には自システムの送信タイミングを事前に知ることが可能となる。
【００５８】
さらに特筆すべきことは、共存のためのＴＤＭのタイミングは電力系統に同期しているため、ビーコン送信タイミングを電力基準点抽出手段１７０１からの情報にもとづき電力系統に同期させることで、容易に図２０に示すような送信時間アロケーションを事前に決定してビーコンの中に設定することができる。図２０において、２００１は宅内系システム１０１のマスター装置１１１が自システムに属するスレーブ局に対して通信時間を報じるビーコンであり、２００２は当該システムが送受信に使用できる共存のためのタイムスロットである。図２０においてあらかじめ自システムの送信時間が同期の取れたクロックに対してあらかじめ設定できるため、ＴＤＭで分割された複数のタイムスロットに渡って自システムのスレーブ局が送受信するタイミングをビーコン２００１の中で通知することが可能であり、スレーブ局は自分のマスター装置が指定する時間に送受信を行うだけで、共存における当該システムの送受信時間の中で送受信を行うことができる。
【００５９】
ここで、宅内マスター通信装置の定常状態における共存処理関連の動作フローを図２１に示す。ここでの定常状態とは、装置の起動時や異常状態等を除く、通常動作状態のことであり、図２１では、その定常状態におけるデータ通信や機器制御など、共存処理関連を省略したものを示している。宅内マスター通信装置は、ゼロクロス点が検出される（ステップ２１０１）と、共存信号の送信タイミングであるかどうかを判断する（ステップ２１０２）。共存信号の送信タイミングでなければ、ステップ２１０１に戻ってゼロクロス点の検出を行う。ステップ２１０２において共存信号の送信タイミングであると判断されれば、共存信号を送信する（ステップ２１０３）。共存信号を送信すれば、続いてビーコンの送信タイミングであるかどうかを判別する（ステップ２１０４）。ビーコンの送信タイミングでなければ、ステップ２１０１に戻ってゼロクロス点の検出を行う。ステップ２１０４においてビーコンの送信タイミングであると判断されれば、ビーコンを送信（ステップ２１０５）して、ステップ２１０１に戻る。次にスレーブ局２０６の動作について図２２に示すタイミング図ならびに図２３に示すフローチャートを用いて説明する。図２２は図１７に示した共存制御信号であるが、宅内システム１１０とアクセスシステム１２０のマスター局同士は互いの共存制御信号が聞こえ合う関係にあり、宅内システム１１０ならびにアクセスシステム１２０のマスター局と隣家の宅内システム１３０のマスター局同士は互いの共存制御信号が聞こえ合わない関係の場合の双方の共存制御信号を示している。この場合、宅内システム１１０とアクセスシステム１２０は同じ同期点で始まる共存制御信号（a）で共存制御を行うが、隣家の宅内システム１３０はこれとは独立したタイミングの（b）の共存制御信号で共存制御を行っている。ここで、隣家の宅内システム１３０のスレーブ局１３２が同システムのマスター局１３１より宅内システム１１０とアクセスシステム１２０に近い場所に設置された場合など共存制御信号（a）、（b）の双方が検出される場合がある。このときにスレーブ局１３２が（b）に同期したタイミングでモデム信号を送受信すると（a）の共存制御信号または、それと同期した宅内システム１１０またはアクセスシステム１２０に干渉する。このとき、本発明のスレーブ局の場合には、図２３のフローチャートに従い干渉を回避する。図２３はスレーブ局の起動時のフローチャートである。起動後、スレーブ局は共存制御信号を検出する。ここで、少なくとも自システムのマスター局の共存制御信号が検出されるはずであるので、共存制御信号が検出されるまで検出処理をつづける。（ステップ２３０１）。共存制御信号が検出されると、検出された共存制御信号のタイミングから異なるタイミングの共存制御信号の数を判定する（ステップ２３０３）。タイミングが一種類の場合は、そのまま共存制御信号判定フローを終了する。タイミングが２種類以上の場合は、ステップ２３０４に進み、モデム信号停止手段をアクティブにしてから共存制御信号判定フローを終了する。
【００６０】
（実施の形態３）
第３の実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２で示した本発明のＴＤＭ手法を、取りえる３つの共存の仕方に対応できるように共存信号を拡張した例について説明する。
【００６１】
図２４は取りえる３つの共存の仕方の１つ目の共存の仕方である、アクセスシステムと複数の宅内システムが時間分割で共存する場合における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図である。図２４が実施の形態１で示した図４と異なる点は、ＴＤＭ周期内のＴＤＭスロット数が３つから５つに増えており、その内の２スロットをアクセスシステムが使用している点である。
【００６２】
図２４の５つのスロットのうちの１つのスロットはＤ−Ｓｌｏｔと定義されており、共存信号で当該スロットを使用することを宣言した最大３つのシステムが当該共存信号周期内で交互にＤ−Ｓｌｏｔを使用する。共存信号で当該スロットを使用することを宣言したシステム数が１システムの場合は、次に説明するＳ−Ｓｌｏｔと同じになるが、２システムまたは、３システムの場合には当該スロットを交互に使用する点において、一つのスロットを連続して使用するＳ−Ｓｌｏｔとは異なる。
【００６３】
Ｄ−Ｓｌｏｔはこのように個々のシステムにとっては一定した時間は確保できないが、時とともにダイナミックに変動するデータを効率よく取り扱うことができる点において不規則でバースト的に発生するデータを扱うために導入された時間スロットである。Ｄ−Ｓｌｏｔについては本発明の本質ではないので、説明はこのあたりに留めておく。
【００６４】
図２５は取りえる３つの共存の仕方の２つ目の共存の仕方である、アクセスシステムと宅内システムは周波数分割多重で共存する場合における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図である。アクセスシステムは複数の家を対象としており、各々の家の中には異なる複数の宅内システムが存在するため、アクセスシステムと宅内システムを周波数で分離した方が互いの独立性を高めたシンプルな共存が可能となる。図２５においてアクセスシステムはｃｈ＃ｘを使用し、複数の宅内システムはｃｈ＃ｙを使用して本発明の電源周期に同期したタイムスロットにより安定したＴＤＭ共存を行うことができる。
【００６５】
図２６は取りえる３つの共存の仕方の３つ目の共存の仕方である、宅内システム通しの共存時における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図である。図２６はアクセスシステムが存在しない場合に複数の宅内システムが本発明のＴＤＭ共存をする場合に相当する。４つ目のケースとして宅内システムが存在しない場合が想定されるが、アクセスシステムのみ場合に相当し、共存するシステムが他に存在しないため、共存方法の対象からはずしている。
【００６６】
また、図２７はこれらの３つの共存の仕方に対応できるように拡張した共存信号のフォーマット図である。図２７と図３の違いについて説明する。図２７では共存スロットが周波数方向に２分割されている。各々は図２５のようにアクセスシステムと宅内システムが周波数分割で共存するケースを想定して、各々がｃｈ＃ｘとｃｈ＃ｙに対応するようになっている。また、これら２つの異なるチャネルの制御信号は図２４ならびに図２６のように共存に周波数分割を利用しない場合には図３と同じくまったく区別のないひとつのチャネルとして扱われるし、図２５のように共存に周波数分割を利用する場合には、各々が異なる共存信号周期ＴＨならびにＴＡの独立した２つの共存信号となる。ＴＨとＴＡは互いに独立した非同期の信号であるが、定期的に同じ同期点に現れるような特殊な周波数の関係に設定される。こうすることで、例えばアクセスシステムが存在しなくなった場合に、ｃｈ＃ｙを使用して当該アクセスシステムと周波数共存していた宅内システムが、ｃｈ＃ｘの共存信号を定期的に確認することを可能としている。
【００６７】
アクセスシステムが存在しないことを検知した宅内システムは、図２６のように全周波数帯域を使うことが可能となる。Ｈ１からＨ４は各々Ｓ−Ｓｌｏｔ１からＳ−Ｓｌｏｔ４に対応しており、図３に対して４つ目のスロットの追加でスロット数が増加している。ＪＬならびにＪＨはともに新規にＳ−Ｓｌｏｔを使いたいシステムが既に使用しているシステムに対してＪｏｉｎの要求を行う場合に用いる。たとえば、最初に１つのシステムのみが存在している場合には、当該システムがＳ−Ｓｌｏｔ１からＳ−Ｓｌｏｔ４までを単独で使用しており、共存信号にはＨ１からＨ４に共存信号を送信しているとする。
【００６８】
つづいて、第２のシステムが共存したい場合に、Ｈ１からＨ４がすべて使用されているため、Ｓ−Ｓｌｏｔを使用することができない。このような場合に、第２のシステムはJスロットに共存信号を送信することによって、第１のシステムにスロットの開放を要求する。ＪＬとＪＨの違いは優先度の違いであって、ＪＬは優先度が低い要求、ＪＨは優先度の高い要求に対応する。例えば第２のシステムからの要求がＪＬの場合は、同じ優先度の第一のシステムは半分のＳ−Ｓｌｏｔを開放するが、優先度の高い第一のシステムの場合にはＳ−Ｓｌｏｔを開放しないかもしれない。
【００６９】
また、例えば第２のシステムからの要求がＪＨの場合は、同じ優先度の第一のシステムは半分のＳ−Ｓｌｏｔを開放するが、優先度の低い第一のシステムの場合にはすべてのＳ−Ｓｌｏｔを開放するかもしれない。ＢスロットＢａ、Ｂｂ、ＢｃはＤ−Ｓｌｏｔの制御のためのスロットである。Ｂスロットの制御方法については、本発明の対象外であるのでここでは説明を省略する。Ｘスロットはシステム間の共存信号周期の再同期を要求するスロットである。
【００７０】
第２の実施の形態で説明したシステム間の関係において、例えば図２８において、システム１１０、システム１４０、システム１３０がこの順番に起動した場合には、システム１４０の共存信号周期はシステム１１０に同期し、システム１３０の共存信号周期はシステム１４０に同期することで、３つの共存信号周期はすべて同期するが、図２９においてシステム１１０、システム１３０、システム１４０の順に起動する場合には、システム１１０とシステム１３０は互いの信号が到達しない関係であるが故、互いの共存信号周期は同期せず、システム１４０が起動した時点では異なる２つの共存信号が検出されることになる。
【００７１】
このような場合に、システム１４０は例えばシステム１３０の共存信号のＸスロットに共存信号を送信することにより、それを検出したシステム１３０が再同期の状態に遷移する。システム１４０はシステム１１０の共存制御信号に同期して自らもＨスロットに信号を送信することにより、再同期状態のシステム１３０にはシステム１１０に同期したシステム１４０の共存制御信号が検出されるようになり、３つのシステムの共存制御信号の同期をとることが可能となる。
【００７２】
しかし、このようにＸスロットによる再同期の機能があったとしても、システム１４０のマスター局とシステム１３０のマスター局は互いに共存信号が到達しない関係にあるが、システム１４０のスレーブ局がシステム１３０のマスター局とは、例えば図３０に示すように互いに信号が届きあう関係にある場合には、システム１４０のマスター局はシステム１３０の存在を認識しないので、Ｘスロットによる再同期を実行することはなく、システム１４０のスレーブ局とシステム１３０が干渉しつづける。
【００７３】
この場合にも、本発明のスレーブ局の場合には、システム１１０または、自システムのマスター局が送信する共存信号とは異なるタイミングで送信されるシステム１３０からの共存信号を受信するので、以降のデータ送信を禁止するため、システム１３０に妨害を与えることはない。以上のよう本発明の隠れ端末対策方法は周波数共存や再同期のしくみ、ダイナミックスロットなどと組み合わせても本来の目的であった、システムの制御をつかさどるマスター局が代表してシステム間の共存制御を行うという極めて簡単な構成で共存制御が可能となり、ＱｏＳを保証するシステムにとって極めて安定した制御を実現しつつ、電力線通信や無線通信といった伝送特性が予測しがたいシステム間の不安定な通信状況においても確実にシステム間の干渉を防ぐことが可能となる。
【００７４】
以上の実施の形態において、共存信号送信手段と共存信号受信手段およびモデム信号送信停止手段など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。
【００７５】
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。
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。
【００７６】
また、上記した実施の形態は、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。
【００７７】
本書の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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）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】
【００８２】
本発明における通信システムの共存方式は、複数の相互接続不可能な通信システムが同一通信媒体上で各々他の通信システムに妨害されることなく通信を行うことを可能とするものであり、電力線や無線を通信媒体として用いるモデム、これらによる通信機能を有する各種電気機器等に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施の形態１における電力線通信システム構成を示す図
【図２】実施の形態１における電力線通信システムを構成する装置のブロック図
【図３】実施の形態１における共存信号、同期点の関係を表す図
【図４】実施の形態１におけるＴＤＭスロットと共存信号を表す図
【図５】実施の形態１における宅内マスター局の動作フローを示す図
【図６】実施の形態１における共存信号のタイミング図
【図７】実施の形態１における宅内スレーブ局の動作フローを示す図
【図８】インターネットへアクセスする際の一般的な通信システムの構成
【図９】電力線通信−イーサネット（登録商標）変換アダプタを用いた通信システムの構成を示す図
【図１０】アクセス系電力線通信モデムの使用形態を示す図
【図１１】イーサネット（登録商標）とのブリッジとして実装された、一般的な電力線通信モデムの内部構成を示す図
【図１２】ＡＶ−ＱｏＳを保って通信する従来の電力線通信方法のタイミング図
【図１３】従来の共存方法の構成図
【図１４】従来の共存方法を利用した場合の共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図
【図１５】異なる電力線通信システムの概略構成を示す図
【図１６】システム間の共存信号の到達範囲を表す図
【図１７】実施の形態２における電力線通信システムを構成する装置のブロック図
【図１８】実施の形態２における電力信号と共存信号、同期点の関係を表す図
【図１９】実施の形態２におけるブロック間の内部信号とＴＤＭスロット、共存信号の関係を示す図
【図２０】実施の形態２におけるＴＤＭスロットとビーコン周期の関係を示す図
【図２１】実施の形態２における宅内マスター局の動作フローを示す図
【図２２】実施の形態２における共存信号同士が届かない場合の共存信号の関係を表す図
【図２３】実施の形態２における宅内スレーブ局の動作フローを示す図
【図２４】実施の形態３におけるアクセスシステムと複数の宅内システムが時間分割で共存する場合における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図
【図２５】アクセスシステムと宅内システムは周波数分割多重で共存する場合における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図
【図２６】宅内システム同士の共存時における共存信号とＴＤＭスロット、ビーコンおよびデータスロットのタイミング図
【図２７】３つの共存の仕方に対応できるように拡張した共存信号のフォーマット図
【図２８】３つの共存信号が同期する場合の図
【図２９】互いの共存信号が同期しない場合の図
【図３０】互いに信号が届き合う関係にある場合の図
【符号の説明】
【００８４】
１１０  宅内系通信システム
１２０  アクセス系通信システム
１３０  隣家の宅内系通信システム
２０１  マスター局
２０２  共存信号送受信手段
２０３  共存制御部
２０４  モデム信号送受信部
２０５  ＱｏＳ制御部
２０６  スレーブ局
２０７  共存信号受信手段
２０８  モデム信号送信停止手段
１７０１  電力基準点抽出手段
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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