(57)【要約】【課題】無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用して通信状態に応じた伝送形態で上り及び下りの各方向における所望の通信速度及び通信品質を実現する。【解決手段】下り方向では、分割した送信データを無線からなる伝送路Ａと電力線からなる伝送路Ｂに交互に振り分けて送信するので、通信速度は高速化し、大容量データ伝送やアイソクロナス性が要求されるアプリケーションに好適である。上り方向では、分割した個々の送信データを双方の伝送路から同時に送信するので、一方の伝送路の通信品質が劣悪であっても、他方の伝送路で補完して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御パケットを確実に届けることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の伝送路を介して通信局同士が相互接続される通信システムであって、
１つの送信データを分割して２つのデータ・パケットを生成するとともに前記第１及び第２の伝送路に振り分けて各データ・パケットを送信するデータ送信局と、
前記データ送信局からのデータ・パケットを前記第１及び第２の伝送路を介して受信し、各伝送路に振り分けられたデータ・パケットを併合処理して元の送信データを得るとともに、データ・パケット受信に対するレスポンスを含んだパケットを前記第１及び第２の伝送路から同時に送信するデータ受信局と、
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記データ送信局は、各伝送路の通信品質を判別し、該判別結果に応じて、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでデータ・パケットの送信処理を行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記データ送信局は、前記データ受信局から返されるレスポンスを判別するとともに、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を上回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して失敗したことに応じて、前記高品質伝送モード下でのデータ・パケットの送信動作に移行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を下回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して成功したことに応じて、前記高速伝送モード下での送信動作に復帰する、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の伝送路は無線による伝送路であり、前記第２の伝送路は電力線による伝送路である、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
第１及び第２の伝送路を介して相互接続される他の通信局に対してデータを送信するための通信装置であって、
前記第１の伝送路を用いて通信を行なう第１の通信手段と、
前記第２の伝送路を用いて通信を行なう第２の通信手段と、
前記第１及び第２の通信手段による通信動作を制御する通信制御手段を備え、
前記通信制御手段は、
前記他の通信局へデータを送信する際に、送信データを分割するとともに前記第１及び第２の伝送路に振り分けて、前記第１又は前記第２の通信手段を用いてデータ・パケットを送信し、
データ送信に対するレスポンスを前記他の通信局から受信する際に、前記第１及び第２の伝送路に同時に送信されたレスポンス・パケットを前記第１又は前記第２の通信手段を用いて受信する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の伝送路における通信品質を判別する判別手段をさらに備え、
前記通信制御手段は、該判別結果に応じて、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでデータ・パケットの送信処理を行なう、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記判別手段は、前記第１及び第２の通信手段において前記他の通信局から受信したレスポンスに基づいて前記第１及び第２の伝送路における通信品質を判別し、
前記通信制御手段は、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を上回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して失敗したことに応じて、前記高品質伝送モード下でのデータ・パケットの送信動作に移行する、
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信制御手段は、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を下回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して成功したことに応じて、前記高速伝送モード下での送信動作に復帰する、
ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記第１の伝送路は無線による伝送路であり、前記第２の伝送路は電力線による伝送路である、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項１１】
第１及び第２の伝送路を介して相互接続される他の通信局からデータを受信するための通信装置であって、
前記第１の伝送路を用いて通信を行なう第１の通信手段と、
前記第２の伝送路を用いて通信を行なう第２の通信手段と、
前記第１及び第２の通信手段による通信動作を制御する通信制御手段を備え、
前記通信制御手段は、
前記他の通信局からデータを受信する際に、前記第１及び第２の伝送路に振り分けて送信された各データ・パケットを前記第１又は前記第２の通信手段を用いて受信するとともに、データを併合処理して元の送信データを復元し、
前記第１又は前記第２の通信手段を用いて、データ・パケットの受信に対するレスポンスを前記第１及び第２の伝送路に同時に送信する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
前記他の通信局は、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでデータ・パケットを送信しており、
前記通信制御部は、受信したデータ・パケットが前記のいずれの伝送モードで送信されたものであるかを判別し、高速伝送モード下では、前記第１又は前記第２の通信手段を用いて前記の第１及び第２の伝送路から受信した各データ・パケットを併合処理して元の送信データを復元し、高品質伝送モード下では、前記第１又は前記第２の通信手段を用いて前記の第１及び第２の伝送路から成功裏に受信したいずれかのデータ・パケットから元の送信データを復元する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記第１の伝送路は無線による伝送路であり、前記第２の伝送路は電力線による伝送路である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１４】
第１及び第２の伝送路を介して相互接続される他の通信局に対してデータを送信するための通信方法であって、
前記他の通信局へデータを送信する際に、送信データを分割するとともに前記第１及び第２の伝送路に振り分けてデータ・パケットを送信するデータ・パケット送信ステップと、
前記他の通信局から前記第１及び第２の伝送路に同時に送信された、データ送信に対するレスポンス・パケットを受信するレスポンス・パケット受信ステップと、
を具備することを特徴とする通信方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の伝送路における通信品質を判別する判別ステップをさらに備え、
前記データ・パケット送信ステップでは、該判別結果に応じて、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでデータ・パケットの送信処理を行なう、
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記判別ステップでは、前記他の通信局から受信したレスポンスに基づいて前記第１及び第２の伝送路における通信品質を判別し、
前記データ・パケット送信ステップは、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を上回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して失敗したことに応じて、前記高品質伝送モード下でのデータ・パケットの送信動作に移行する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記データ・パケット送信ステップは、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を下回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して成功したことに応じて、前記高速伝送モード下での送信動作に復帰する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記第１の伝送路は無線による伝送路であり、前記第２の伝送路は電力線による伝送路である、
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１９】
第１及び第２の伝送路を介して相互接続される他の通信局からデータを受信するための通信方法であって、
前記第１及び第２の伝送路に振り分けて送信された各データ・パケットを受信するとともに、データを併合処理して元の送信データを復元するデータ・パケット受信ステップと、
データ・パケットの受信に対するレスポンスを前記第１及び第２の伝送路に同時に送信するレスポンス・パケット送信ステップと、
を具備することを特徴とする通信方法。
【請求項２０】
前記他の通信局は、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでデータ・パケットを送信しており、
前記データ・パケット受信ステップでは、受信したデータ・パケットが前記のいずれの伝送モードで送信されたものであるかを判別し、高速伝送モード下では、前記の第１及び第２の伝送路から受信した各データ・パケットを併合処理して元の送信データを復元し、高品質伝送モード下では、前記の第１及び第２の伝送路から成功裏に受信したいずれかのデータ・パケットから元の送信データを復元する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。
【請求項２１】
前記第１の伝送路は無線による伝送路であり、前記第２の伝送路は電力線による伝送路である、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線伝送を利用した通信システム、並びに通信装置及び通信方法に係り、特に、無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用した通信システム、並びに通信装置及び通信方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用して通信状態に応じた伝送形態によってそれぞれの伝送路における所望の通信速度及び通信品質を実現する通信システム、並びに通信装置及び通信方法に係り、特に、主にコンテンツなどのデータ・パケットの伝送に用いられる伝送路において高速通信を実現するとともに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンス・パケットの伝送に用いられる伝送路における通信品質を確保する通信システム、並びに通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
旧来の有線通信方式における配線から解放するシステムとして、無線ネットワークが注目されている。現在、家庭用の無線ＬＡＮで主に使用されている方式は、キャリア周波数に５．２ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａや、２．４ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇである。例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇでは、無線ＬＡＮの標準規格として、マルチキャリア方式の１つであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変調方式が採用されている。ＯＦＤＭ変調方式では、送信データを相互に直交する周波数が設定された複数のキャリアに分配して伝送する。互いに直交するとは、任意のサブキャリアのスペクトラムのピーク点が常に他のサブキャリアのスペクトラムのゼロ点と一致していることを意味する。したがって、送信データを周波数の異なる複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、周波数選択性フェージング妨害に強いという特徴がある。
【０００４】
これらＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇは、データの伝送速度が物理層で最大５４Ｍｂｐｓ、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層で最大３０Ｍｂｐｓ弱、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）伝送での実行的な速度は最大２０Ｍｂｐｓ程度である。しかしながら、世の中において扱われるデータ情報量の増加に伴い、さらに速い伝送速度を実現するための通信方式が必要であると思料される。また、無線通信技術は、総じて、同じ周波数チャネルを利用する他のシステムとの干渉の影響を受け易い、あるいは壁越えが不得手で部屋間通信を行なうことができない、といった問題がある。
【０００５】
他方、電力線を介して電力の供給を受ける通信機能を有する機器が通信信号を電力線に重畳して、他の同様な機能を有する機器との間で電力線を介して通信を行なう電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が知られている。電力線通信によれば、ＡＣコンセントが配設された部屋間であれば機器間で通信を行なうことができ、相手の機器がどの場所にいるかに制限されない。電力線通信を用いた通信システムは、既存の電力線を利用することにより新たな通信線を敷設することなしに、しかも１００Ｍｂｐｓ以上の高速通信を実現することができる。
【０００６】
しかしながら、電力線通信を利用した通信システムは、通信を行なう家屋の構造によってその振る舞いが異なり、また、生活リズムに起因して生じるノイズ（コードの抜き差しやドライヤの使用により生じるノイズなど）による影響を受け易い、といった問題がある。
【０００７】
そこで、無線伝送路及び電力線伝送路の両者を併用して、それぞれの伝送路の合成又は選択を行なうことにより通信状態に応じた伝送形態によって、両者の通信品質を補完し合いながら、効率の良い伝送を実現するという、ハイブリッド式の通信システムについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【０００８】
従来のハイブリッド式の通信システムでは、双方向の通信ともに伝送路の合成を行なうため、各方向における通信品質や通信容量は均一化される。しかしながら、家庭でインターネット・アクセスを行なう場合や、動画像ストリーミングなどのアプリケーションで通信システムを利用する場合は、情報配信元となるサーバから情報受信先となるクライアントへの下り方向の通信には高速性が求められる一方、上り方向の伝送にはそれほど通信速度が要求されない。後者の上り方向通信では、通信速度よりもむしろ通信品質が重要であり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンスを始め、制御用パケットが確実に届けられることが求められる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１０９０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用して通信状態に応じた伝送形態によって上り及び下りの各方向における所望の通信速度及び通信品質を実現することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、特に、主にコンテンツなどのデータ・パケットの伝送に用いられる伝送路において高速通信を実現するとともに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンス・パケットの伝送に用いられる伝送路における通信品質を確保することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、第１及び第２の伝送路を介して通信局同士が相互接続される通信システムであって、
１つの送信データを分割して２つのデータ・パケットを生成するとともに前記第１及び第２の伝送路に振り分けて各データ・パケットを送信するデータ送信局と、
前記データ送信局からのデータ・パケットを前記第１及び第２の伝送路を介して受信し、各伝送路に振り分けられたデータ・パケットを併合処理して元の送信データを得るとともに、データ・パケット受信に対するレスポンスを含んだパケットを前記第１及び第２の伝送路から同時に送信するデータ受信局と、
を具備することを特徴とする通信システムである。
【００１３】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない（以下、同様）。
【００１４】
また、ここで言う第１及び第２の伝送路は、例えば、無線からなる伝送路と電力線を利用した伝送路の組み合わせからなるが、本発明の要旨は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、使用周波数帯の異なる任意の伝送路の組み合わせでハイブリッド式の通信システムを構成することも可能である。
【００１５】
近年、無線ＬＡＮを始めとする無線通信技術が急速に普及しているが、同じ周波数チャネルを利用する他のシステムとの干渉の影響を受け易い、あるいは壁越えが不得手で部屋間通信を行なうことができない、といった問題がある。
【００１６】
他方、電力線を介して通信を行なう電力線通信が知られており、ＡＣコンセントが配設された部屋間であれば機器間で通信を行なうことができるとともに、１００Ｍｂｐｓ以上の高速通信を実現することができる。しかしながら、電力線通信を利用した通信システムは、通信を行なう家屋の構造によってその振る舞いが異なり、また、生活リズムに起因して生じるノイズによる影響を受け易い、といった問題がある。
【００１７】
本発明に係る通信システムでは、無線伝送路及び電力線伝送路の両者を同時に使用して、それぞれの伝送路の合成又は選択を行なうことにより、伝送形態や通信状態に応じて、高速通信を可能にするとともに通信品質を確保しながら、効率の良い伝送を実現するようになっている。
【００１８】
ここで、家庭でインターネット・アクセスを行なう場合や、動画像ストリーミングなどのアプリケーションで通信システムを利用する場合は、情報配信元となるサーバから情報受信先となるクライアントへの下り方向の通信には高速性が求められる。これに対し、上り方向の伝送には、それほど通信速度が要求されない代わりに、むしろ通信品質が重要であり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御用パケットが確実に届けられることが求められる。
【００１９】
そこで、本発明に係る通信システムでは、基地局のようなデータ送信局は、１つの送信データを分割して２つのデータ・パケットを生成するとともに、各データ・パケットを前記第１及び第２の伝送路に振り分けて送信する。したがって、いずれか一方の伝送路しか使用しない場合に比べると、通信速度は高速化するので、大容量データ伝送や、動画像ストリーミングなどのアイソクロナス性が要求されるアプリケーションに好適である。
【００２０】
一方、端末局などのデータ受信局側では、データ・パケットを前記第１及び第２の伝送路を介して受信し、各伝送路に振り分けられたデータ・パケットを併合処理して元の送信データを得ることができる。さらにデータ受信局は、データ・パケット受信に対するレスポンスを含んだパケットを前記第１及び第２の伝送路から同時に送信する。したがって、いずれか一方の伝送路の通信品質が劣悪となった状況下においても、他方の伝送路で補完することで一定の通信品質を確保することができるので、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンスを始めとする制御用パケットをデータ送信局側に確実に届けることが可能になる。
【００２１】
したがって、本発明に係る通信システムでは、無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用して通信状態に応じた伝送形態によって上り及び下りの各方向における所望の通信速度及び通信品質を実現することができる。
【００２２】
また、本発明に係る通信システムでは、基地局などデータ・パケットの送信側となるデータ送信局は、通信品質を判別して、該判別結果に応じて、送信パケットを各伝送路に振り分けて送信する高速伝送モード、又は、各伝送路に同じ送信パケットを同時に送信する高品質伝送モードのうちいずれかの動作モードでパケット送信処理を行なうようにしてもよい。これによって、データ送信局は、下り方向におけるデータ・パケットの送信において、通信状態に応じた伝送形態で所望の通信速度及び通信品質を実現することができる。
【００２３】
データ送信局は、例えば、データ受信局から返信されるレスポンスに基づいて、各伝送路における通信品質を判別することができる。具体的には、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を上回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して失敗したことに応じて、下り方向の通信品質が劣化したことを検出することができる。このような場合、データ送信局は、高速伝送モードから高品質伝送モード下でのデータ・パケットの送信動作に移行して、通信品質を確保することで、送信誤りとその際層処理に伴うスループットの低下を抑止することができる。
【００２４】
また、データ送信局は、データ・パケットの送信に対するレスポンスの受信に失敗する頻度が所定基準を下回ったこと、又はレスポンスの受信に所定回数だけ連続して成功したことに応じて、下り方向の通信品質が回復したことを検出することができる。このような場合、データ送信局は、高速伝送モード下での送信動作に復帰することで、高速通信を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無線伝送路と電力線伝送路の両者を同時に使用して通信状態に応じた伝送形態によって上り及び下りの各方向における所望の通信速度及び通信品質を実現することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、特に、主にコンテンツなどのデータ・パケットの伝送に用いられる伝送路において高速通信を実現するとともに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンスを始めとする制御パケットの伝送に用いられる伝送路における通信品質を確保することができる、優れた通信システム、並びに通信装置及び通信方法を提供することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、異なる種類の伝送路を同時に使用することにより、経路が分散されて、盗聴によるデータの漏洩を防止することができる。
【００２８】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって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】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３０】
図１には、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を模式的に示している。図示の通信システムでは、２通りの伝送路を用いているが、一方の伝送路の種類として無線伝送路を想定し、他方の伝送路の種類として電力線による伝送路を想定する。無線伝送路の具体的な周波数については特に制約はないが、ＩＥＥＥ８０２．１１などの標準的な無線ＬＡＮ規格に従う場合には２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯を使用することが考えられ、一方、電力線による伝送路では、一般的に短波帯すなわち３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域が用いられる。ここでは、マルチパス対策や他システムへの部分的な干渉除去がし易いという観点から、各伝送路においてＯＦＤＭ変調方式が用いられる。
【００３１】
そして、これらの異なる種類の伝送路を用いて、基地局２１の配下で、複数の端末１１及び１２が通信動作を行なう。但し、本実施形態では、基地局２１から端末１１及び端末１２への伝送を「下り」の伝送と定義し、端末１１及び端末１２から基地局２１への伝送を「上り」の伝送と定義する。
【００３２】
基地局２１は、ネットワーク・インターフェース（図示しない）を通じてネットワーク３０に接続する。ネットワーク３０としては、例えばインターネットやイントラネットなどの比較的広域なネットワークを想定することができる。端末局１１及び１２は、周辺インターフェースを通じてコンピュータなどに接続する。端末局１１及び１２は、基地局２３と無線伝送路又は電力線４０の伝送路を介して通信し、基地局２１を経由してネットワーク３０にアクセスする。
【００３３】
端末局１１、１２及び基地局２１は、それぞれのアンテナ１４、１５及び２６を介して無線伝送路における通信を行ない、また、それぞれのプラグ１７、１８及び２９を電力線４０のコンセント４７、４８及び４９に接続することにより電力線４０の伝送路における通信を行なう。
【００３４】
例えば、基地局２１及び端末局１１が２つの伝送路による送受信を同時に行なえるものとして、２．４ＧＨｚ帯ではＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線伝送路による送受信を行ない、短波帯では電力線４０の伝送路による送受信を行なうものとする。このとき、基地局２１と端末局１１との間では、２．４ＧＨｚ帯の無線伝送路及び短波帯の電力線４０の伝送路によりデータを分配して同時に送受信することができる。
【００３５】
基地局２１から端末１１及び端末１２への下り伝送、並びに、端末１１及び端末１２から基地局２１への上り伝送のいずれにおいても、パケット通信方式が採用されている。すなわち、送信元では、伝送データを順次分割し、分割したそれぞれの伝送データ（ペイロード）に通し番号やその他の伝送制御情報からなるヘッダを付加してパケットを構築して、各パケットを無線による伝送路Ａ、及び電力線による伝送路Ｂに適宜分配して、送出する。これに対し、受信先では、受信したパケットからヘッダ部分を取り出して解析し、通し番号に従って各伝送データ（ペイロード）を組み立てて、元の伝送ストリームを復元する。また、パケットに欠落があるときには、ＮＡＣＫなどの制御パケットを送信元に返すことで、パケット再送手順が実施される。
【００３６】
ここで、図１に示した通信システムが例えば家庭内からのインターネット・アクセスに適用された場合を考慮すると、基地局２１から端末１１及び端末１２への下り伝送は情報配信サーバからのコンテンツのダウンロードに相当し、その伝送路には高速性が求められる。一方、端末１１及び端末１２から基地局２１への上り伝送にはそれほど通信速度は要求されないが、むしろ通信品質が重要であり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンスを始めとする制御用パケットが確実に届けられることが求められる。
【００３７】
そこで、本発明に係る通信システムでは、基地局のようなデータ送信局は、１つの送信データを分割して２つのデータ・パケットを生成するとともに、各データ・パケットを伝送路Ａ及びＢに振り分けて送信する。したがって、いずれか一方の伝送路しか使用しない場合に比べると、通信速度は高速化するので、大容量データ伝送や、動画像ストリーミングなどのアイソクロナス性が要求されるアプリケーションに好適である。
【００３８】
一方、端末局などのデータ受信局側では、データ・パケットを伝送路Ａ及びＢを介して受信し、各伝送路に振り分けられたデータ・パケットを併合処理して元の送信データを得ることができる。さらに端末局は、データ・パケット受信に対するレスポンスを含んだパケットを伝送路Ａ及びＢから同時に送信する。したがって、いずれか一方の伝送路の通信品質が劣悪となった状況下においても、他方の伝送路で補完することで一定の通信品質を確保することができるので、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのレスポンスを始めとする制御用パケットをデータ送信局側に確実に届けることが可能になる。
【００３９】
図２Ａ及び図２Ｂには、下り伝送時及び上り伝送時のそれぞれにおいて、伝送路Ａ及び伝送路Ｂに送信パケットを分配する様子を示している。
【００４０】
図２Ａにおいて、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、…は下り方向の送信パケットであり、下付きの数字は元の送信ストリーム中での順番を示している。図示のように、分割した送信データを無線からなる伝送路Ａと電力線からなる伝送路Ｂに交互に振り分けて送信しているので、いずれか一方の伝送路しか使用しない場合に比べると、通信速度は高速化する。したがって、大容量データ伝送や、動画像ストリーミングなどのアイソクロナス性が要求されるアプリケーションに好適である。
【００４１】
また、図２Ｂにおいて、ｄ1、ｄ2、ｄ3、…は上り方向の送信パケットであり、下付きの数字は元の送信ストリーム中での順番を示している。図示のように、分割した個々の送信データを無線からなる伝送路Ａと電力線からなる伝送路Ｂの双方から同時に送信しているので、いずれか一方の伝送路の通信品質が劣悪となった状況下においても、他方の伝送路で補完することができる。したがって、一方の伝送路しか使用しない場合に比べると、通信品質が向上するので、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御用パケットを基地局に確実に届けられることになる。勿論、受信した基地局において、双方の伝送路Ａ及びＢからともにパケットを受信できたときには、両パケットを合成する、あるいは通信品質のよい方から受信したパケットを選択する、という受信処理を行なうようにすれば良い。
【００４２】
図３には、本実施形態に係る通信システムにおいて、基地局又は端末局として動作することができる通信装置の構成例を示している。図示の通信装置は、無線伝送路の一例としての２．４ＧＨｚ帯及び電力線による伝送路の一例としての短波帯用の送信装置又は受信装置としての機能を有する。すなわち、通信装置は、２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ１０１と、切替器１０３と、パワーアンプ１０４と、受信部１１０及び送信部１２０とを備えるとともに、短波帯用のプラグ２０１と、結合器２０２と、切替器２０３と、パワーアンプ２０４と、受信部２１０及び送信部２２０とを備え、２．４ＧＨｚ帯における送受信と短波帯における送受信とを同時に行なうことができる。
【００４３】
アンテナ１０１は、２．４ＧＨｚ帯の高周波信号を送受信するために用いられる。切替器１０３は、２．４ＧＨｚ帯における受信部１１０と送信部１２０とを切替えてアンテナ１０１に接続する。切替器２０３は、短波帯における受信部２１０と送信部２２０とを切替えて結合器２０２に接続する。プラグ２０１は、電力線のコンセントに接続される電源コード９０２のプラグである。結合器２０２は、短波帯の信号と電力線とを結合させるためのカップラである。
【００４４】
２．４ＧＨｚ帯及び短波帯用の受信部１１０及び２１０は、それぞれ２．４ＧＨｚ帯及び短波帯における信号を受信して復調及び復号する。また、２．４ＧＨｚ帯及び短波帯の送信部１２０及び２２０は、それぞれ２．４ＧＨｚ帯及び短波帯における信号を送信するために符号化及び変調する。２．４ＧＨｚ帯及び短波帯の送信部１２０及び２２０の出力部には、それぞれパワーアンプ１０４及び２０４が接続されており、送信信号を増幅する。
【００４５】
通信制御部３００は主として論理層の処理を行なうものであり、切替器５００に対する操作に応じて、基地局又は端末局のいずれかとして振舞うようになっている。図示の通信制御部３００は、論理層制御部３４０と、メモリ３５０と、物理層インターフェース３６０を備えている。
【００４６】
論理層制御部３４０は、論理層として例えばデータリンク層におけるＭＡＣ（メディアアクセス制御）副層のフレームを処理する。
【００４７】
メモリ３５０は、論理層制御部３４０による処理に必要な作業データ等を保持する。
【００４８】
物理層インターフェース３６０は、２．４ＧＨｚ帯及び短波帯の受信部１１０及び２１０、並びに送信部１２０及び２２０により実現される物理層とのやりとりを行なうインターフェースである。
【００４９】
周辺インターフェース４００は、通信装置が端末局として動作する場合にはホスト・インターフェースが用いられ、このホスト・インターフェースのポート４０９にはコンピュータなどのホスト機器が接続される。一方、通信装置が基地局として動作する場合には、周辺インターフェース４００としてネットワーク・インターフェースが使用され、このネットワーク・インターフェースのポート４０９にはインターネットなどを利用するためのモデムなどが接続される。
【００５０】
なお、図示の通信装置では、２．４ＧＨｚ帯における受信部１１０及び送信部１２０と、短波帯における受信部２１０及び送信部２２０とをそれぞれ１組ずつ装備しているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、それぞれの送受信部について複数組設けることを妨げない。特に、無線伝送路については、例えば２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚといった異なる周波数帯を用いて複数の無線伝送路による通信を行なっても良く、また、同一周波数帯における異なるチャネルを用いた無線伝送路により通信を行なっても良い。さらに、同一チャネルにおいて異なる伝達関数を有する伝送路により通信を行なうようにしてもよい。
【００５１】
図４には、図３に示した通信装置の受信部２１０の内部構成例を示している。
【００５２】
図示の受信部２１０は、ＯＦＤＭ方式を想定しており、ダウンコンバータ２１１と、直交復調器２１２と、離散フーリエ変換器２１３と、差動復号器２１４と、デマップ回路２１５と、誤り訂正回路２１６を備え、結合器２０２により受信した短波帯の高周波信号を中間信号に変換して復調及び復号するように構成されている。
【００５３】
ダウンコンバータ２１１は、短波帯の信号を所定の中間周波数帯の中間信号に変換する。
【００５４】
直交復調器２１２は、ダウンコンバータ２１１により変換された中間信号を直交検波して、中間信号とは同相となる同相信号（Ｉ信号）及び中間信号の直交成分である直交信号（Ｑ信号）からなるベースバンド信号を抽出する。
【００５５】
離散フーリエ変換器２１３は、直交復調器２１２により抽出されたベースバンド信号を、ガード期間を除いた有効シンボル期間で高速フーリエ変換して、サブキャリア毎に複素データを復調する。
【００５６】
差動復号器２１４は、例えばＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）方式において利用され、離散フーリエ変換器２１３により復調された複素データを差動復号する。
【００５７】
デマップ回路２１５は、差動復号器２１４により復号された複素データをデマップしてデータ・シンボルを取り出す。
【００５８】
誤り訂正回路２１６は、ビタビ復号などによりデータの訂正を行なう。
【００５９】
このようにして得られたデータは、通信制御部３００の物理層インターフェース３６０に出力される。
【００６０】
なお、ここでは短波帯受信部２１０について説明したが、２．４ＧＨｚ帯受信部１１０も同様の構成により、アンテナ１０１により受信した２．４ＧＨｚ帯の信号を中間信号に変換して復調及び復号する。
【００６１】
図５には、図３に示した通信装置の送信部２２０の内部構成例を示している。
【００６２】
図示の送信部２２０は、ＯＦＤＭ方式を想定しており、誤り訂正符号化回路２２１と、マップ回路２２２と、差動符号化器２２３と、逆離散フーリエ変換器２２４と、直交変調器２２５と、アップコンバータ２２６を備え、物理層インターフェース３６０からのデータを符号化及び変調して高周波信号に変換してプラグ２０１に向けて出力するように構成されている。
【００６３】
誤り訂正符号化回路２２１は、ビットレートに応じて畳み込み符号等で符号化する。マップ回路２２２は、誤り訂正符号化回路２２１により誤り符号化されたデータを複素データ・シンボルにマッピングする。
【００６４】
差動符号化器２２３は、マップ回路２２２によりマッピングされた複素データ・シンボルを差動符号化してサブキャリア毎に複素データを割り当てる。
【００６５】
逆離散フーリエ変換器２２４は、差動符号化器２２３により差動符号化された複素データを逆フーリエ変換により変調して、ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を出力する。
【００６６】
直交変調器２２５は、ベースバンド信号を直交変調して所定の中間周波数帯の中間信号を生成する。
【００６７】
アップコンバータ２２６は、直交変調器２２５により生成された中間信号を短波帯の信号に変換してプラグ２０１に向けて出力する。
【００６８】
なお、ここでは短波帯送信部２２０について説明したが、２．４ＧＨｚ帯送信部１２０も同様の構成により、物理層インターフェース３６０からのデータを符号化及び変調して２．４ＧＨｚ帯の信号に変換してアンテナ１０１に向けて出力する。
【００６９】
図６には、図３に示した通信装置の通信制御部３００内におけるデータ送信制御機能の機能的構成を示している。図示のデータ送信制御機能は、データ・バッファ３３２に保持されたデータを分配するデータ分配部３３１と、周波数帯Ａ（例えば２．４ＧＨｚ帯）におけるデータ分配を制御する分配制御部Ａ３１０と、周波数帯Ｂ（例えば短波帯）におけるデータ分配を制御する分配制御部Ｂ３２０を備えている。
【００７０】
分配制御部Ａ３１０は、キャリアセンス部Ａ３１１と、レスポンス判別部Ａ３１２と、カウンタＡ３１３と、データ出力部Ａ３１５で構成される。
【００７１】
キャリアセンス部Ａ３１１は、周波数帯Ａにおける空き状況を、データ出力部Ａ３１５、レスポンス判別部Ａ３１２及びデータ分配器３３１に報告する。
【００７２】
データ出力部Ａ３１５は、キャリアセンス部Ａ３１１により周波数帯Ａが空いていないと報告された場合には、データを出力しない結果として、周波数帯Ｂが空いていれば周波数帯Ｂだけでデータ送信が行なわれることになる。この場合、周波数帯Ｂにおけるデータ送信が開始されてしまうと、その後で周波数帯Ａが空いたことが判明したとしてもその回の周波数帯Ａにおけるデータ転送は行なわれないように制御することが望ましい。これは、各周波数帯におけるデータ送信のタイミングにずれが生じることによる制御の複雑化を回避するためである。
【００７３】
また、レスポンス判別部Ａ３１２及びデータ分配器３３１は、キャリアセンス部Ａ３１１により周波数帯Ａが空いていないと報告された場合、実際のレスポンスを待つことなく次のデータ送信に関する制御を行なうことができる。
【００７４】
レスポンス判別部Ａ３１２は、周波数帯Ａにおける前回のデータ送信に対するレスポンスを判別して、その結果をデータ分配部３３１、カウンタＡ３１３及びカウンタＢ３２３に供給する。
【００７５】
カウンタＡ３１３は、成功カウンタＡ及び失敗カウンタＡ（いずれも図示しない）からなる。成功カウンタは、周波数帯Ａにおけるデータ送信に対するレスポンスの受信に連続して成功した際の連続回数をカウントする。一方、失敗カウンタは、周波数帯Ａにおける送信データの受信に連続して失敗した際の連続回数をカウントする。
【００７６】
カウンタＡ３１３にはレスポンス判別部Ａ３１２及びレスポンス判別部Ｂ３２２の両者からレスポンス判別結果が供給されるようになっており、いずれか一方の周波数帯における通信状態が悪化してレスポンスを受信できないような場合であっても、少なくとも一方の周波数帯においてレスポンスを受信できれば、すべての周波数帯におけるデータの受信状態を認識することができる。
【００７７】
また、分配制御部Ｂ３２０も、分配制御部Ａ３３０と同様の構成により、周波数帯Ｂにおけるデータ分配を制御する。
【００７８】
データ分配部３３１は、データ・バッファ３３２から送信データを取り出して、順次、データ出力部Ａ３１５及びデータ出力部Ｂ３２５に分配していく。但し、次のようにカウンタＡ３１３の状態に応じて、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおけるデータ送信形態を切り替える。
【００７９】
具体的には、通信装置が基地局として動作して端末局への下り方向のデータ送信を行なう際、図２Ａに示したように、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂに交互に送信データを振り分ける高速伝送モード下において、失敗カウンタＡの値が所定回数以上を示し、伝送路の品質が低下したと推定される場合には、データ分配部３３１は、図２Ｂに示したような具合で各周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂへ同じ送信データを同時に送出する高品質伝送モードに移行する。また、高品質伝送モード下で、成功カウンタＡの値が所定回数以上を示し、伝送路の品質が回復したと推定される場合には、データ分配部３３１は、高速伝送モードに復帰する。各周波数帯（若しくは各伝送路）への送信データの分配方法の切り替え処理については後に詳解する。
【００８０】
図７には、図３に示した通信装置の通信制御部３００内におけるデータ受信制御機能の機能的構成を示している。図示のデータ受信制御機能は、各周波数帯において受信したデータを併合してデータ・バッファ３７２に保持させるデータ併合部３７１と、周波数帯Ａ（例えば２．４ＧＨｚ帯）におけるデータ併合を制御する併合制御部Ａ３８０と、周波数帯Ｂ（例えば短波帯）におけるデータ併合を制御する併合制御部Ｂ３９０を備えている。
【００８１】
併合制御部Ａ３８０は、データ判別部Ａ３８１と、レスポンス出力部Ａ３８２とからなる。また、併合制御部Ｂ３９０は、データ判別部Ｂ３９１と、レスポンス出力部Ｂ３９２とからなる。
【００８２】
データ判別部Ａ３８１は、周波数帯Ａにおけるデータ受信状態を判別して、その結果をデータ併合部３７１と、レスポンス出力部Ａ３８２及びＢ３９２に供給する。また、データ判別部Ｂ３９１は、周波数帯Ｂにおけるデータ受信状態を判別して、その結果をデータ併合部３７１と、レスポンス出力部Ａ３８２及びＢ３９２に供給する。
【００８３】
レスポンス出力部Ａ３８２は、データ判別部Ａ３８１による周波数帯Ａにおけるデータ受信状態の判別結果、及びデータ判別部Ｂ３９１による周波数帯Ｂにおけるデータ受信状態の判別結果を併せて、周波数帯Ａにおけるレスポンスとして出力する。また、レスポンス出力部Ｂ３９２は、データ判別部Ａ３８１による周波数帯Ａにおけるデータ受信状態の判別結果及びデータ判別部Ｂ３９１による周波数帯Ｂにおけるデータ受信状態の判別結果を併せて、周波数帯Ｂにおけるレスポンスとして出力する。すなわち、各周波数帯におけるレスポンスには、すべての周波数帯Ａ及びＢにおけるデータ受信状態の判別結果が含まれることになる。
【００８４】
通信装置が例えば端末局として動作する場合には、基地局から下り方向で送出されるデータ・パケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御パケットに、レスポンスの内容が含まれる。
【００８５】
図８には、本実施形態に係る通信システムにおいて使用されるデータ・パケットのフレーム構成例を示している。図示のパケットは、例えば基地局から端末局への下り方向でデータを送信する際に用いられるものであり、物理層ヘッダ６１０と、ＭＡＣヘッダ６２０と、ペイロード６３０とからなる。
【００８６】
物理層ヘッダ６１０は、物理層として例えばＰＬＣＰ（物理層コンバージェンスプロトコル）副層における情報を伝達するＰＬＣＰフレームのヘッダであり、伝送速度、変調方式やＰＬＣＰフレームの長さ等を示すフィールドを含んでいる。
【００８７】
また、ＭＡＣヘッダ６２０は、ＭＡＣ副層における情報を伝達するＭＡＣフレームのヘッダであり、フレームの種類やフレームの送受信アドレスなどを示すフィールドを含んでいる。
【００８８】
また、ペイロード６３０は、ＭＡＣフレームのペイロードであり、データ６３１及びＣＲＣ６３２を含んでいる。
【００８９】
本実施形態では、パケットにおけるＭＡＣヘッダ６２０には、使用状況６２１、順序６２２、及び、ＣＲＣ６２３の各フィールドを含んでいる。
【００９０】
使用状況６２１は、このフレームが送信された際の各周波数帯の使用状況を示すフィールドであり、周波数帯毎に１ビットが割り当てられている。例えば、１ビット目が「０」の場合に２．４ＧＨｚ帯は未使用であることを示し、「１」の場合に２．４ＧＨｚ帯が使用されていることを示す。同様に、２ビット目が「０」の場合に短波帯は未使用であることを示し、「１」の場合に短波帯が使用されていることを示す。これにより、フレームを受信した受信部１１０及び２１０は、他の周波数帯において同時に送信されたフレームが存在するか否かを知ることができる。
【００９１】
順序６２２は、同時に送信されたデータ同士の順序関係（パケットの通し番号）を示すフィールドであり、例えば同時に２つのデータが分配されるものとすると、「０」の場合に前半データであることを示し、「１」の場合に後半データであることを示す。ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）６２３は、ＭＡＣヘッダ６２０におけるデータ誤りを検出するための巡回型冗長チェック符号である。
【００９２】
フレーム送信の際、通信制御部３００のデータ分配部３３１は、これら使用状況６２１及び順序６２２を生成してＭＡＣヘッダ６２０に付加する。一方、フレーム受信側では、通信制御部３００のデータ併合部３７１が順序６２２に従ってデータをデータ・バッファ３７２に格納する。
【００９３】
例えば、通信装置が基地局として動作して、端末局に対して大容量データや動画像ストリームを下り方向で伝送する際には、図２Ａに示したように、各周波数帯Ａ及びＢ（若しくは、各伝送路Ａ及びＢ）へ送信データの分配、すなわちパケットの振り分けが行なわれる。ここで、データの分配を行なう条件について説明しておく。
【００９４】
図９には、転送対象となるデータを２つに分割して、各周波数帯Ａ及びＢ（若しくは、各伝送路Ａ及びＢ）の送信パケットに分配して送信する様子を示している。
【００９５】
図示の例では、転送データ６０１が１５１２バイトであり、データ・パケット６０２に含まれるデータは転送データ６０１の前半部分の５０４バイト、データ・パケット６０３に含まれるデータは転送データ６０１の後半部分の１００８バイトとなっている。
【００９６】
ここで、転送データ６０１を分割して各周波数帯Ａ及びＢに分配するための条件として、データ・パケット６０２では変調モードがＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で符号化率が１／２、データ・パケット６０３では変調モードが１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で符号化率が１／２としている。この条件により、５０４バイトのデータを乗せたデータ・パケット６０２と１００８バイトのデータを乗せたデータ・パケット６０３をそれぞれ周波数帯Ａ及びＢに振り分けて送信することにより、各周波数帯Ａ及びＢにおいて送信に要する時間が等しくなる。
【００９７】
転送対象となるデータを分割した前半部及び後半部の変調方式に関わるビット数をそれぞれｍ１及びｍ２とし、符号化率をそれぞれｒ１及びｒ２とすると、以下の比に従ってデータを分割して、各周波数帯Ａ及びＢに分配すれば両者の送信時間が等しくなる。
【００９８】
ｍ１×ｒ１：ｍ２×ｒ２
【００９９】
上述した例では、２×（１／２）： ４×（１／２）＝１：２であり、前半部と後半部との比が１対２になる。
【０１００】
また、他の例として、前半部の変調モードがＢＰＳＫで符号化率が１／２、後半部の変調モードが６４ＱＡＭで符号化率が３／４とすると、転送対象となるデータを分割した前半部及び後半部の比率は、１×（１／２）：６×（３／４）＝１：９となる。
【０１０１】
このようにして各周波数帯Ａ及びＢにデータ分配を行なうことによって、周波数帯毎に振り分けた各データ・パケットの送信に要する時間を等しくすることができる。
【０１０２】
なお、ＭＡＣヘッダやデータのＣＲＣまで考慮した詳細な計算は以下のようになる。但し、物理層ヘッダは送信パケット毎に変調モードを変動させず、同一の変調モードであることを仮定する。ＭＡＣヘッダを３０バイト、データのＣＲＣを４バイト、送信データのバイト数をｄ、前半部及び後半部のデータのバイト数をそれぞれｄ１及びｄ２、変調方式に関わるビット数をそれぞれｍ１及びｍ２、符号化率をそれぞれｒ１及びｒ２とすると、前半部及び後半部のデータ送信時間を等しくするという条件から以下の式が成り立つ。
【０１０３】
（３０＋ｄ１＋４）／（ｍ１×ｒ１）
＝（３０＋ｄ２＋４）／（ｍ２×ｒ２）ｄ
＝ｄ１＋ｄ２
【０１０４】
これをｄ１及びｄ２について解くと、以下の通りとなる。
【０１０５】
ｄ１＝ｄ×（ｍ１×ｒ１）／（ｍ１×ｒ１＋ｍ２×ｒ２）
＋３４×（ｍ１×ｒ１−ｍ２×ｒ２）／（ｍ１×ｒ１＋ｍ２×ｒ２）
ｄ２＝ｄ×（ｍ２×ｒ２）／（ｍ１×ｒ１＋ｍ２×ｒ２）
＋３４×（ｍ２×ｒ２−ｍ１×ｒ１）／（ｍ１×ｒ１＋ｍ２×ｒ２）
【０１０６】
また、物理層ヘッダの一部で変調モードに依存して送信される情報が含まれてパケットが定義されている場合には、上両式の右辺第２項の「３４」に相当する所の値が適宜変更される。勿論、ＭＡＣヘッダのデータ長が異なれば、この「３４」に相当する所の値が適宜変更される。
【０１０７】
図１０には、本実施形態に係る通信システムにおいて、レスポンスの返信に使用される制御パケットのフレーム構成例を示している。図示のレスポンス・パケットは、例えば、データ・パケットを受信した端末局からデータ送信元の基地局に返送されるものであり、物理層ヘッダ６４０と、ＭＡＣヘッダ６５０と、ペイロード６６０とからなる。物理層ヘッダ６４０がＰＬＣＰ副層における情報を伝達するＰＬＣＰフレームのヘッダである。ＭＡＣヘッダ６５０がＭＡＣ副層における情報を伝達するＭＡＣフレームのヘッダである点は、図８に示したデータ・パケットの物理層ヘッダ６１０及びＭＡＣヘッダ６２０と同様である。
【０１０８】
図示のレスポンス・パケットは、ペイロード６６０において状態６６１及びＣＲＣ６６２の各フィールドを含んでいる。状態６６１は、分配されたデータの受信状態を示すフィールドである。また、ＣＲＣ６６２はＭＡＣヘッダ６５０及びペイロード６６０におけるデータ誤りを検出するための巡回型冗長チェック符号である。
【０１０９】
状態６６１は、分配されて同時に送信されたデータに関する受信状態をすべて含む。したがって、例えば周波数帯Ａにおけるレスポンス・パケットであっても周波数帯Ａのみならず周波数帯Ｂの受信状態も含む。このため、状態６６１は、分配されたデータの数に応じた情報を含み、データが２つに分配されて送信された場合には、当該フィールドは例えば２ビットで構成され、１ビット目で前半部の受信状態を示し、２ビットで後半部の受信状態を示すものとすることができる。すなわち、前半部の受信に成功した場合には１ビット目が「０」、前半部の受信に失敗した場合には１ビット目が「１」となる。同様に、後半部の受信に成功した場合には２ビット目が「０」、後半部の受信に失敗した場合には２ビット目が「１」となる。
【０１１０】
レスポンス・パケットの状態６６１は、データを受信した端末局の通信制御部３００のデータ判別部Ａ３５１及びＢ３６１における判別結果に基づいてレスポンス出力部Ａ３５２及びＢ３６２により生成される。レスポンス・パケットはデータ送信元となる基地局に返送されて、データ送信元の基地局のレスポンス判別部Ａ３１２及びＢ３２２において状態６６１が判別される。
【０１１１】
続いて、本実施形態に係る通信システムおける端末局及び基地局の動作について、図面を参照しながら説明する。
【０１１２】
図１１には、本実施形態に係る通信システムにおいて、端末局及び基地局間でデータ・パケットの送信とこれに対するレスポンス・パケットの返信を行なう通信動作シーケンスの一例を示している。ここでは、基地局から端末局に対して周波数帯Ａ（例えば、２．４ＧＨｚ帯）を用いた無線による伝送路Ａ、及び、周波数帯Ｂ（例えば、短波帯）を用いた電力線による伝送路Ｂを使用して、データを送信するものとする。同図中では、基地局における周波数帯Ａによる処理を「基地局Ａ」、基地局における周波数帯Ｂによる処理を「基地局Ｂ」、端末局における周波数帯Ａによる処理を「端末局Ａ」、また、端末局における周波数帯Ｂによる処理を「端末局Ｂ」として表している。
【０１１３】
図１１では、基地局は、当初、転送対象となるデータを前半部と後半部に分割し、これらを各周波数帯Ａ及びＢに振り分けてデータ送信処理を行なっているが、途中で一方の帯域での通信品質の劣化が顕在化したために、送信データの分配を停止して、各周波数帯Ａ及びＢから同じデータを同時に送信する高品質伝送モードへの切り替えを行なう場合の動作シーケンス例を示している。
【０１１４】
まず、基地局は、転送対象となるデータを、データＤ１とデータＤ２に分割する。データ分割の際には、各伝送路Ａ及びＢにおける変調方式と符号化率を考慮して、両者の送信時間が等しくなるようにする（以下同様）。そして、データＤ１を周波数帯Ａに、データＤ２を周波数帯Ｂに、それぞれ振り分けて、両者を同時並行して送信する（１３１、２３１）。
【０１１５】
このように、転送対象のデータを前半部と後半部とに分割して、それぞれの部分を各伝送路Ａ及びＢに振り分けて送信するので、いずれか一方の伝送路しか使用しない場合や、双方の伝送路で同じデータを順次送信する場合に比べると、通信速度は高速化する。
【０１１６】
図１１中、端末局Ａ及び端末局Ｂの右側に記載された「ＯＫ」又は「ＮＧ」がデータの受信状態としてそれぞれ「成功」又は「失敗」を示している。図示の例では、端末局は、各伝送路Ａ及びＢから、これらデータＤ１及びデータＤ２の受信に成功している。そして、端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により、同時に基地局に返送（１４１、２４１）する。
【０１１７】
このように、レスポンスに関しては各伝送路Ａ及びＢから同時に送信するので、いずれか一方の伝送路の品質が劣悪になったとしても、他方の伝送路で補完することで通信品質が向上するので、基地局に対してレスポンスを確実に届けることができる。
【０１１８】
図１１中、基地局Ａ及び基地局Ｂの左側に記載された「ＯＫ」又は「ＮＧ」がレスポンスの受信状態としてそれぞれ「成功」又は「失敗」を示している。図示の例では、基地局は、これらレスポンス１４１及び２４１の受信に成功している。
【０１１９】
続いて、基地局は、次に転送対象となるデータをデータＤ３とデータＤ４に分割して、データＤ３を周波数帯Ａに、データＤ４を周波数帯Ｂに、それぞれ振り分けて両者を同時並行して送信する（１３２、２３２）。
【０１２０】
ここで、端末局は、データＤ４の受信に成功したが、データＤ３の受信には失敗したものとする。端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により同時に基地局に返送する（１４２、２４２）。基地局は、これらレスポンス１４２及び２４２の受信に成功したものとする。
【０１２１】
基地局では、周波数帯Ａ及びＢでそれぞれ受信するレスポンス１４２及び２４２を解析することにより、端末局においてデータＤ３が受信できなかったことが判明する。そこで、基地局のデータ分配部３３１は、再度、データＤ３を周波数帯Ａに、データＤ４を周波数帯Ｂに、それぞれ振り分けて、両者を同時並行して送信する（１３３、２３３）。
【０１２２】
このデータ再送時も、端末局は、データＤ４の受信に成功したが、データＤ３の受信に失敗したものとする。端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により同時に基地局に返送する（１４３、２４３）。ここで、基地局は、レスポンス２４３の受信に成功したがレスポンス１４３の受信には失敗したものとする。
【０１２３】
レスポンス２４３には、周波数帯Ｂにおける受信状態だけでなく、周波数帯Ａにおける受信状態も含まれている。このため、基地局のデータ分配部３３１は、データＤ３が送信できなかったことを認識し、再度、データＤ３及びデータＤ４の送信を試みる。
【０１２４】
ここで、周波数帯Ａにおける通信状態が悪化して、データＤ３及びデータＤ４の再送に成功しなかった場合を想定する。基地局のデータ分配部３３１がデータＤ３及びデータＤ４をｎ回連続して送信した（１３４、２３４）にも拘らず、このときも、端末局はデータＤ４の受信に成功したが、データＤ３の受信に失敗したものとする。
【０１２５】
データＤ３が周波数帯Ａにおいて正常に受信されなかった連続回数は、基地局側では、カウンタＡ３１３の失敗カウンタＡによりカウントされる。レスポンス２４４によりデータＤ３が受信されなかったことが通知され、周波数帯Ａにおける送信データの受信に連続してｎ回失敗したことが判明すると、周波数帯Ａにおける通信状態が悪化したものと推定することができる。
【０１２６】
このような場合、周波数帯Ａには、周波数帯Ｂと同じデータを送信する。そして、正しく届いていないデータＤ３は、周波数帯Ｂにおいて送信され（２３５）、これは無事に受信される。このデータＤ３の送信２３５に対して、周波数帯Ｂにおけるレスポンス２４５の受信が失敗しても、周波数帯Ｂにおけるレスポンス１４５の受信が成功することにより、データＤ３の送信２３５が成功した旨が基地局において認識される。
【０１２７】
このように、転送対象のデータを各伝送路Ａ及びＢに分配せず、同じデータを各伝送路Ａ及びＢから同時に送信するので、いずれか一方の伝送路の品質が劣悪になったとしても、他方の伝送路で補完することで通信品質が向上するので、端末局に対してデータを確実に届けることができるようになる。
【０１２８】
以後は、各伝送路Ａ及びＢへのデータ分配処理が停止されるため、これに続くデータＤ５以降は周波数帯Ａと周波数帯Ｂとで同じものが同時に送信される。
【０１２９】
図示の例では、周波数帯ＢでデータＤ５（２３６）が正しく届かなかったが、周波数帯Ａで送信されたデータＤ５（１３６）が正しく届いたため、再送が発生しなくなる。このようにして、片方の帯域の品質が低下した場合には、両帯域で同じデータを同時送信することで、伝送品質を高めることが可能となる。
【０１３０】
また、図１２には、本実施形態に係る通信システムにおいて、端末局及び基地局間でデータ・パケットの送信とこれに対するレスポンス・パケットの返信を行なう通信動作シーケンスの他の例を示している。同図では、基地局は、一方の帯域での通信品質の劣化が顕在化したために、送信データの分配を停止して、一端は高品質伝送モードへ切り替わったが、その後の通信品質の回復に伴って、高速伝送モードへの復帰を果たす場合の動作シーケンス例を示している。
【０１３１】
ここでは、図１１中の最後の状態のように、基地局は高品質伝送モードに移行して、送信データの分配すなわち各周波数帯Ａ及びＢへの振り分けを行なわずにデータ送信を行なう状況を想定する。このため、基地局は、データＤ１１を周波数帯Ａと周波数帯Ｂで同時に送信する。端末局は、周波数帯ＢでデータＤ１１の受信に成功したものとする。端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により同時に基地局に返送（１６１、２６１）する。そして、基地局は、周波数帯Ｂによるレスポンス２６１を正常に受信したが、周波数帯Ａによるレスポンス１６１は受信できなかったものとする。
【０１３２】
続いて、基地局は、データＤ１２を周波数帯Ａと周波数帯Ｂで同時に送信する。端末局は、周波数帯ＡでデータＤ１２の受信に成功したものとする。端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により同時に基地局に返送する（１６２、２６２）。基地局は、これらレスポンス１６２及び２６２の受信に成功したものとする。
【０１３３】
さらに、基地局は、データＤ１３を周波数帯Ａと周波数帯Ｂで同時に送信する。端末局は、周波数帯ＢでデータＤ１３の受信に成功したものとする。端末局は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂにおける受信状態をレスポンスとして、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂの両者により同時に基地局に返送する（１６３、２６３）。そして、基地局は、これらレスポンス１６３及び２６３の受信に成功したものとする。
【０１３４】
同様の処理を繰り返し、基地局がデータＤ２１を周波数帯Ａと周波数帯Ｂで同時に送信し、そのレスポンス１６４及び２６４が基地局において無事に受信されたものとする。
【０１３５】
基地局では、レスポンスが周波数帯Ａにおいて正常に受信された連続回数は、カウンタＡ３１３の成功カウンタＡによりカウントされる。レスポンス１６４が正常に受信され、周波数帯Ａにおけるレスポンスの受信が連続してｍ回成功したことが判明すると、周波数帯Ａにおける通信状態が改善したものと推定することができる。そして、基地局では、これ以降は分割によるデータ転送が行なわれるようになる。このため、続くデータＤ２２及びデータＤ２３は、周波数帯Ａ及び周波数帯Ｂに分配されて、同時に送信される（１５５、２５５）。
【０１３６】
図１２に示した例では、周波数帯ＢでデータＤ１２（２５２）が端末局に正しく届かなかったが、周波数帯Ａで送信されたデータＤ１２（１５２）は端末局に正しく届いたため、再送が発生しなくなる。このようにして、片方の帯域の品質が低下した場合には、両帯域で同じデータを送信することで、伝送品質を高めることが可能となる。言い換えれば、一方の帯域の品質が著しく低下した場合においても、伝送が成功する場合もあることから、送信を停止する必要はない。
【０１３７】
図１３には、本実施形態に係る通信装置が基地局として動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【０１３８】
既に述べたように、基地局側では、レスポンスの受信に成功した回数並びに失敗した回数を計数した結果に基づいて、各周波数帯Ａ及びＢにおける通信品質の変化を観測している。図１３中では、カウンタＡ３１３における成功カウンタＡをＯＫ＿Ａ、失敗カウンタＡをＮＧ＿Ａにより表している。
【０１３９】
高速伝送モード下では、失敗カウンタＡ（ＮＧ＿Ａ）は、あらかじめゼロクリアされる（ステップＳ１）。ここで、周波数帯Ａにおける送信データの受信に成功すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、失敗カウンタＡはゼロクリアされるが（ステップＳ３）、周波数帯Ａにおける送信データの受信に失敗すると（ステップＳ２のＮｏ）、失敗カウンタＡは１つ加算される（ステップＳ４）。
【０１４０】
送信データの受信の失敗が連続する結果、失敗カウンタＡが所定の回数「ｎ」以上になると（ステップＳ５のＹｅｓ）、通信品質が低下したことが推定されるので、転送データを分割して各周波数帯Ａ及びＢに分配して送出するという高速伝送モードは停止され（ステップＳ６）、高品質伝送モードに移行して、周波数帯Ａと周波数帯Ｂには同じデータが送信される。
【０１４１】
一方、周波数帯Ａにおけるデータの送信が成功裏に行なわれている状態（送信モード）では（ステップＳ５のＮｏ）、上述したステップＳ２乃至Ｓ４の判断が繰り返される。
【０１４２】
高品質伝送モード下では、成功カウンタＡ（ＯＫ＿Ａ）は、あらかじめゼロクリアされる（ステップＳ７）。転送データを分割して各周波数帯Ａ及びＢに分配して送信する高速伝送が中止されている状態においても、端末局からは、レスポンスは周波数帯Ａにおいても継続して送信される。
【０１４３】
周波数帯Ａにおけるレスポンスの受信に成功すると（ステップＳ８のＹｅｓ）、成功カウンタＡは１つ加算される（ステップＳ９）。一方、周波数帯Ａにおけるレスポンスの受信に失敗すると（ステップＳ８のＮｏ）、成功カウンタＡはゼロクリアされる（ステップＳ１０）。
【０１４４】
送信データの受信の成功が連続する結果、成功カウンタＡが所定の回数「ｍ」以上になると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、それ以降において高速伝送モードが再開される（ステップＳ１２）。
【０１４５】
一方、周波数帯Ａにおけるデータの送信が連続せず高速伝送が中止されている状態では（ステップＳ１１のＮｏ）、上述したステップＳ８乃至Ｓ１１の判断が繰り返される。
【０１４６】
また、図１４には、本実施形態に係る通信装置が端末局として動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【０１４７】
端末局は、周波数帯Ａ及びＢを用いた２つの伝送路において、基地局からのデータ・パケットの受信を試みる（ステップＳ２１）。
【０１４８】
次いで、端末局は、各伝送路においてデータ・パケットが正しく受信できたかどうかをチェックする（ステップＳ２２）。このチェックは、データ・パケットに付与されているＣＲＣを用いて行なうことができる。ここで、２つの伝送路でとも正しく受信できなければ（ステップＳ２２のＮｏ）、Ｓ２９へ進む。
【０１４９】
一方、２つの伝送路でともに正しくデータ・パケットを受信することができた場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、続いて、各々の伝送路で受信したデータ・パケットが高速伝送モード下においてデータを伝送路毎に分割して送信されたものか、あるいは高品質伝送モード下において各伝送路で同じデータが送信されたものかをチェックする（ステップＳ２３）。
【０１５０】
ここで、基地局からは高品質伝送モードでデータ・パケットが送信された場合、すなわち、各伝送路で受信したデータ・パケットが同じデータである場合には（ステップＳ２３のＮｏ）、ステップＳ２６に進む。
【０１５１】
一方、基地局からは高速伝送モードでデータ・パケットが送信された場合、すなわち、端末局において各伝送路で受信したデータ・パケットが同じデータでない場合には（ステップＳ２３のＹｅｓ）、２つのデータ・パケットが正しく受信できたという旨のレスポンスを、基地局側に返送する（ステップＳ２４）。
【０１５２】
そして、各伝送路で受信した２つのデータ・パケットを併合処理して、分割する前のデータを復元してから、上位アプリケーションに転送する（ステップＳ２５）。その後、ステップＳ２１へ戻り、上述と同様の処理を繰り返す。
【０１５３】
２つの伝送路でともに正しくデータ・パケットを受信することができたが、基地局からは高品質伝送モードでデータ・パケットが送信された場合、すなわち、各伝送路で受信したデータ・パケットが同じデータである場合には（ステップＳ２３のＮｏ）、２つのデータ・パケットが正しく受信できたという旨のレスポンスを、基地局側に返送する（ステップＳ２６）。
【０１５４】
そして、端末局は、受信した２つのデータ・パケットのうち、任意の方を保存し、もう一方は破棄する（ステップＳ２７）。あるいは、２つのデータ・パケットを合成してもよい。
【０１５５】
次いで、既に保存されている片側のデータ・パケットがあるかどうかをチェックする（ステップＳ２８）。片側のデータ・パケットが既に保存されていれば（ステップＳ２８のＹｅｓ）、ステップＳ２５へ進み、各伝送路で受信した２つのデータ・パケットを合成して、上位アプリケーションに転送する（ステップＳ２５）。その後、ステップＳ２１へ戻り、上述と同様の処理を繰り返す。また、片側のデータ・パケットが既に保存されていなければ（ステップＳ２８のＮｏ）、そのままステップＳ２１へ戻り、上述と同様の処理を繰り返す。
【０１５６】
また、２つの伝送路でともデータ・パケットを正しく受信できなければ（ステップＳ２２のＮｏ）、いずれの伝送路でも正しく受信できなかったかどうかをさらにチェックする（ステップＳ２９）。
【０１５７】
ここで、いずれか一方の伝送路ではデータ・パケットを正しく受信できたときには（ステップＳ２９のＮｏ）、２つのデータ・パケットの誤り状況に応じたレスポンスを送信側の基地局に返送し（ステップＳ３０）、２つのデータ・パケットのうち正しく受信できたデータ・パケットを保存する（ステップＳ３１）。その後、ステップＳ２１に戻り、上述と同様の処理を繰り返し実行する。
【０１５８】
一方、双方の伝送路でともにデータ・パケットを正しく受信できなかったときには（ステップＳ２９のＹｅｓ）、２つのデータ・パケットがどちらも受信できなかったという旨のレスポンスを基地局に返送してから（ステップＳ３２）、Ｓ２１へ戻り、上述と同様の処理を繰り返し実行する。
【０１５９】
なお、上述した各ステップＳ２４、Ｓ２６、Ｓ３０、Ｓ３２において受信側からレスポンスを返送する場合は、２つの伝送路に同じ情報を乗せる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１６１】
本明細書では、無線による伝送路と電力線による伝送路を併用した通信システムに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。異なる周波数帯を用いて複数の伝送路による通信システムなど、互いに独立した複数の伝送路を利用したさまざまな通信システムに対して、本発明が同様に実現可能であることは言うまでもない。
【０１６２】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を模式的に示した図である。
【図２Ａ】図２Ａは、下り伝送時において伝送路Ａ及び伝送路Ｂに送信パケットを分配する様子を示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、上り伝送時において伝送路Ａ及び伝送路Ｂに送信パケットを分配する様子を示した図である。
【図３】図３は、本発明に係る通信システムにおいて、基地局又は端末局として動作することができる通信装置の構成例を示した図である。
【図４】図４は、図３に示した通信装置の受信部２１０の内部構成例を示した図である。
【図５】図５は、図３に示した通信装置の送信部２２０の内部構成例を示した図である。
【図６】図６は、図３に示した通信装置の通信制御部３００内におけるデータ送信制御機能の機能的構成を示した図である。
【図７】図７は、図３に示した通信装置の通信制御部３００内におけるデータ受信制御機能の機能的構成を示した図である。
【図８】図８は、本発明に係る通信システムにおいて使用されるデータ・パケットのフレーム構成例を示した図である。
【図９】図９は、転送対象となるデータを２つに分割して、各周波数帯Ａ及びＢ（若しくは、各伝送路Ａ及びＢ）の送信パケットに分配して送信する様子を示した図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る通信システムにおいて、レスポンスの返信に使用される制御パケットのフレーム構成例を示した図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る通信システムにおいて、端末局及び基地局間でデータ・パケットの送信とこれに対するレスポンス・パケットの返信を行なう通信動作シーケンスの一例を示した図である。
【図１２】図１２は、本発明に係る通信システムにおいて、端末局及び基地局間でデータ・パケットの送信とこれに対するレスポンス・パケットの返信を行なう通信動作シーケンスの他の例を示した図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る通信装置が基地局として動作するための処理手順を示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明に係る通信装置が端末局として動作するための処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６４】
１１、１２…端末局
２１…基地局
１４、１５、２６…アンテナ
１７、１８、２９…プラグ
４０…電力線
４７、４８、４９…コンセント
１０１…２．４ＧＨｚ帯用アンテナ
１０３…切替器
１０４…パワーアンプ
１１０…２．４ＧＨｚ帯受信部
１２０…２．４ＧＨｚ帯送信部
２０１…短波用プラグ
２０２…結合器
２０３…切替器
２１０…短波帯受信部
２１１…ダウンコンバータ
２１２…直交復調器
２１３…離散フーリエ変換器
２１４…差動復号器
２１５…デマップ回路
２１６…誤り訂正回路
２２０…短波帯送信部
２２１…誤り訂正符号化回路
２２２…マップ回路
２２３…差動増幅回路
２２４…逆離散フーリエ変換器
２２５…直交変調器
２２６…アップコンバータ
３００…通信制御部
３１０…分配制御部Ａ
３１１…キャリアセンス部Ａ
３１２…レスポンス判別部Ａ
３１３…カウンタＡ
３１５…データ出力部Ａ
３２０…分配制御部Ｂ
３２１…キャリアセンス部Ｂ
３２２…レスポンス判別部Ｂ
３２３…カウンタＢ
３２５…データ出力部Ｂ
３３１…データ分配部
３３２…データ・バッファ
３４０…論理層制御部
３５０…メモリ
３６０…物理層インターフェース
３７１…データ併合部
３７２…データ・バッファ
３８０…併合制御部Ａ
３８１…データ判別部Ａ
３８２…レスポンス出力部Ａ
３９０…併合制御部Ｂ
３９１…データ判別部Ｂ
３９２…レスポンス出力部Ｂ
４００…周辺インターフェース
４０９…ポート
【図１】
2008177754.tif 000003
【図２Ａ】
2008177754.tif 000004
【図２Ｂ】
2008177754.tif 000005
【図３】
2008177754.tif 000006
【図４】
2008177754.tif 000007
【図５】
2008177754.tif 000008
【図６】
2008177754.tif 000009
【図７】
2008177754.tif 000010
【図８】
2008177754.tif 000011
【図９】
2008177754.tif 000012
【図１０】
2008177754.tif 000013
【図１１】
2008177754.tif 000014
【図１２】
2008177754.tif 000015
【図１３】
2008177754.tif 000016
【図１４】
2008177754.tif 000017