(57)【要約】【課題】電力線などの通信路におけるノイズおよびインピーダンスが激しく変動して伝送局間の通信断が発生した場合でも、伝送局間の通信を迅速に回復させる有線通信制御方法および有線通信装置を提供する。【解決手段】通信パラメータテーブル１０４と、通信パラメータに従い送信データを変調する変調器１０５と、デジタル送信データを変換しアナログ送信データを通信線１１０に出力するデジタルアナログ変換器１０７と、通信線１１０からアナログ受信データを受信して変換しデジタル受信データを生成するアナログデジタル変換器１０８と、デジタル受信データを通信パラメータに従い復調する復調器１０６と、通信エラー回数をカウントするカウンタ１０２と、所定周期を計測するタイマ１０３と、通信パラメータを更新する通信パラメータ更新手段１０１とを備え、通信パラメータ更新手段１０１が、所定周期または所定エラー回数と通信パラメータ更新失敗とが発生するたびに通信パラメータのみを更新する。【選択図】        図１
2004235703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信環境の変化に応じて通信パラメータを更新し最適化しつつ通信する有線通信制御方法において、
通常通信処理中に所定周期および通信エラー回数を計測して前記通信パラメータ更新処理の要否を判定し、
前記通信パラメータ更新処理が不要の場合は前記通常通信処理に戻り、
所定周期または所定エラー回数到達により前記通信パラメータ更新処理が必要の場合は通信パラメータ更新処理のみを成功するまで繰り返し、
前記通信パラメータ更新処理が成功したら前記通常通信処理に戻る
ことを特徴とする有線通信制御方法。
【請求項２】
通信パラメータを記憶する通信パラメータテーブルと、前記通信パラメータに従い送信データを変調する変調器と、変調されたデジタル送信データを変換しアナログ送信データを通信線に出力するデジタルアナログ変換器と、前記通信線からアナログ受信データを受信して変換しデジタル受信データを生成するアナログデジタル変換器と、前記デジタル受信データを前記通信パラメータに従い復調する復調器と、通信エラー回数をカウントするカウンタと、所定周期を計測するタイマと、前記通信パラメータを更新する通信パラメータ更新手段とを備え、
前記通信パラメータ更新手段が、所定周期または所定エラー回数到達と通信パラメータ更新失敗とが発生するたびに通信パラメータを更新する手段を含む
ことを特徴とする有線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＤＳＬ方式などを採用した有線通信制御方法および有線通信装置に係り、特に、電力線に通信キャリアを重畳する電力線搬送通信装置のように、ノイズおよびインピーダンスが激しく変動して伝送局間の通信断が発生する場合に通信を迅速に回復する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力線は、種々の電気機器が接続されているので、これら電気機器が発生するノイズや電気機器のインピーダンス等から影響を受けている。したがって、電力線に接続して使用される電力線搬送通信装置は、電力線搬送通信に際して、電気機器のノイズやインピーダンスの影響を受ける。
【０００３】
電力線に発生するノイズは、電気機器に応じて異なり、同一の電気機器からのノイズも時間帯により異なる場合がある。インピーダンスは、電気機器に応じて異なり、電源のオン／オフによっても変化する。さらに、インピーダンスは、電力線の配線パターンにも依存する。
【０００４】
電力線の配線パターンは、建物の建築時に決まってしまうので、短時間で次々に変えられることは少ないが、接続される電気機器の数やそれぞれのオン／オフは使用状況に伴って変化する。結果として、これらノイズやインピーダンスを含めた電力線の環境は、場所や時間により激しく変化することになる。
【０００５】
電力線搬送通信においては、このように場所や時間により通信環境が変化しても安定した通信路を確保することが重要である。従来の電力線搬送通信装置は、一般に、電力線の環境を調べる手段を備えており、調べた結果に対応して通信パラメータを最適に変化させ、個々の電力線の環境にかかわらず、安定した通信路を確保するように努力している。
【０００６】
例えば、複数の通信キャリアを重畳する通信方式の場合、電力線上でノイズが発生している周波数帯域を調べ、その周波数帯域避けて通信キャリアを重畳したり、その周波数帯域で伝送する情報量を削減したり、信号／雑音比が良くなるようにキャリアを変調したりする。
【０００７】
また、電力線の環境が場所や時間により変化するので、最適に選んだ通信パラメータも時間が経つにつれて最適ではなくなる。
【０００８】
これらの問題を回避するため、通信するたびに現在の通信パラメータが最適であるか否かを調査し、通信パラメータを変更する方法（例えば、特許文献１参照）や、通信エラーの発生頻度を監視し、定められた発生頻度を超えた場合に通信パラメータを変更する方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２３７９０４号公報（第４〜５頁，図１，図２）
【特許文献１】
特開２０００−１６５３０４号公報（第８頁，図４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
通信するたびに現在の通信パラメータの最適度を調査し、通信パラメータを変更する第一の方法では、調査・変更段階におけるオーバーヘッドが、全体の通信速度を低下させる。
【００１１】
通信エラーの発生頻度を監視し、定められた発生頻度を超えた場合に通信パラメータを変更する第二の方法では、電力線の環境が良くなった場合、通信エラーが発生しないため、最適な通信パラメータへの変更が遅れる。
【００１２】
また、第二の方法では、完全に通信できない状態の時、相手局へのパラメータの伝達が不成立になり、通信パラメータ更新を失敗する。その後、更新されていないパラメータにより通常通信を試みるので、通信パラメータを再度更新するまで、通常通信分のオーバーヘッドが発生する。
【００１３】
本発明の目的は、電力線などの通信路におけるノイズおよびインピーダンスが激しく変動して伝送局間の通信断が発生した場合でも、伝送局間の通信を迅速に回復させる有線通信制御方法および有線通信装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、通信環境の変化に応じて通信パラメータを更新し最適化しつつ通信する有線通信制御方法において、通常通信処理中に所定周期および通信エラー回数を計測して通信パラメータ更新処理の要否を判定し、通信パラメータ更新処理が不要の場合は通常通信処理に戻り、所定周期または所定エラー回数到達により通信パラメータ更新処理が必要の場合は通信パラメータ更新処理のみを成功するまで繰り返し、通信パラメータ更新処理が成功したら通常通信処理に戻る有線通信制御方法を提案する。
【００１５】
本発明は、また、通信パラメータを記憶する通信パラメータテーブルと、通信パラメータに従い送信データを変調する変調器と、変調されたデジタル送信データを変換しアナログ送信データを通信線に出力するデジタルアナログ変換器と、通信線からアナログ受信データを受信して変換しデジタル受信データを生成するアナログデジタル変換器と、デジタル受信データを通信パラメータに従い復調する復調器と、通信エラー回数をカウントするカウンタと、所定周期を計測するタイマと、通信パラメータを更新する通信パラメータ更新手段とを備え、通信パラメータ更新手段が、所定周期または所定エラー回数到達と通信パラメータ更新失敗とが発生するたびに通信パラメータを更新する手段を含む有線通信装置を提案する。
【００１６】
本発明においては、通常通信処理中に所定周期および通信エラー回数を計測して通信パラメータ更新処理の要否を判定するので、正常な通信環境であるにもかかわらず、通常通信処理が終了するごとに通信パラメータ更新処理を実行することによるオーバーヘッドを削減できる。
【００１７】
一方、通信パラメータ更新が失敗した場合には、通信パラメータ更新処理のみを成功するまで繰り返すので、むだな通常通信処理および通信パラメータ更新要否の判定処理をしないで済み、この点でもオーバーヘッドを削減できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による有線通信装置の一実施形態である電力線搬送通信装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
電力線搬送通信装置１００は、通信パラメータ更新手段１０１と、通信エラーカウンタ１０２と、タイマ１０３と、通信パラメータテーブル１０４と、変調器１０５と、復調器１０６と、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１０７と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０８と、結合器１０９とを含んでいる。
【００２０】
通信パラメータ更新手段１０１，通信エラーカウンタ１０２，タイマ１０３，通信パラメータテーブル１０４，変調器１０５，復調器１０６は、ハードウェアでもソフトウェアでも実現できる。
【００２１】
タイマ１０３は、通信パラメータ更新手段１０１が通信パラメータ更新の要否を定期的に判定する所定周期を計測する。
【００２２】
通信エラーカウンタ１０２は、タイマ１０３が計測する前記所定周期にかかわらず、通信エラーが所定回数発生したら、通信パラメータ更新手段１０１が通信パラメータを更新するように、通信エラー回数をカウントする。
【００２３】
通信パラメータテーブル１０４は、変復調パラメータや使用周波数帯域を記憶する。
【００２４】
通信パラメータ更新手段１０１は、パラメータ決定機能と通信相手へのパラメータ通知機能とを備え、電力線１１０の環境に応じて、通信パラメータを更新する。
【００２５】
パラメータ決定機能としては、既知の通信データを通信相手とやり取して電力線の環境を調査し、その結果に基づきパラメータを定める方法や、所定数のパラメータのセットを記憶し、通常通信時のエラーの発生状況に対応してパラメータを更新する方法がある。
【００２６】
パラメータ通知機能としては、通信キャリアに割り当てるビットを最小にするなど、最もノイズに強いキャリア変調方式方式を用いて、通信相手にパラメータを通知する方法がある。
【００２７】
送信する時、変調器１０５は、通信パラメータに基づき送信情報を変調処理してデジタル送信データを作成し、Ｄ／Ａ変換器１０７に送る。Ｄ／Ａ変換器１０７は、デジタル送信データをアナログ送信信号に変換し、結合器１０９に出力する。結合器１０９は、アナログ送信信号を電力線１１０に重畳し送信する。
【００２８】
受信する時、結合器１０９は、電力線１１０に重畳されたアナログ受信信号をＡ／Ｄ変換器１０８に出力する。Ａ／Ｄ変換器１０８は、アナログ受信信号をデジタル受信データに変換し、復調器１０６に送る。復調器１０６は、通信パラメータに基づきデジタル受信データを復調し、受信データを獲得する。
【００２９】
電力線搬送通信装置１００は、復調した受信データのエラーをチェックし、エラーが発生した場合は、エラーカウンタ１０２を更新する。エラーの検出には、例えば、ＣＲＣコード，ＢＨＣコードなどを用いる。
【００３０】
【比較例１】
図２は、従来の電力線搬送通信装置における通常通信処理および通信パラメータ更新処理の関係を示すフローチャートである。
【００３１】
ステップ２０１：通常通信処理を実行する。
【００３２】
ステップ２０２：通信パラメータを更新すべきか否かを判定する。更新すべきタイミングでない場合は、ステップ２０１の通常通信処理に戻る。タイマ１０３または通信エラーカウンタ１０２が更新のタイミングであることを示した場合、通信パラメータ更新手段１０１は、ステップ２０３の通信パラメータ更新処理に進む。
【００３３】
ステップ２０３：通信パラメータを更新する。
【００３４】
更新処理後は、更新の成功または失敗にかかわらず、ステップ２０１の通常通信処理に戻り、ステップ２０１→ステップ２０２→ステップ２０３の処理を繰り返す。
【００３５】
図３は、従来の電力線搬送通信装置における通信速度の変化の一例を示すタイムチャートである。すなわち、電力線搬送通信装置間の通信速度の時間的推移を示している。図中の縦線Ｔ０〜Ｔ６は、通常通信後に通信パラメータ更新が起動されたタイミングを示す。図３の縦線Ｔ２から縦線Ｔ５の間に、通信断を起こす最悪の通信環境となり、縦線Ｔ５で通信できる環境に戻った例である。通信速度は、電力線の環境の変化および通信パラメータの最適化によって変化する。
【００３６】
図３の例では、時点３０１で通信環境が最初に悪化した後、最初の縦線Ｔ２で通信パラメータ更新が起動され、時点３０２で最適化され通信速度が回復する。しかし、時点３０３で環境が最悪となり通信断が発生した場合、通信パラメータ更新は、各縦線Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５においてのみ起動されるので、これらのタイミングで更新が失敗すると、長い間通信が回復しない。この例では、少なくとも縦線Ｔ３，Ｔ４のタイミングでは最適化されない。
【００３７】
【実施例１】
図４は、本発明による電力線搬送通信装置における通常通信処理および通信パラメータ更新処理の関係を示すフローチャートである。
【００３８】
ステップ２０１：通常通信処理を実行する。
【００３９】
ステップ２０２：通信パラメータを更新すべきか否かを判定する。更新すべきタイミングでない場合は、ステップ２０１の通常通信処理に戻る。タイマ１０３または通信エラーカウンタ１０２が更新のタイミングであることを示した場合、通信パラメータ更新手段１０１は、本発明で特徴的なステップ２０４の通信パラメータ更新処理に進む。
【００４０】
ステップ２０４：通信パラメータを更新する。
【００４１】
更新処理が成功した場合、ステップ２０１の通常通信処理に戻り、ステップ２０１→ステップ２０２→ステップ２０４の処理を繰り返す。
【００４２】
更新処理が失敗した場合は、通信パラメータ更新処理のステップ２０４だけを成功するまで繰り返す。通信パラメータ更新処理が成功したら、ステップ２０１の通常通信処理に戻り、ステップ２０１→ステップ２０２→ステップ２０４の処理を繰り返す。
【００４３】
図５は、本発明による電力線搬送通信装置における通信速度の変化の一例を示すタイムチャートである。電力線の通信環境の変化は、図３の従来例と同じである。すなわち、図５の縦線Ｔ２から縦線Ｔ５の間に、通信断を起こす最悪の通信環境となり、縦線Ｔ５で通信できる環境に戻った例である。通信速度は、電力線の環境の変化および通信パラメータの最適化によって変化する。
【００４４】
図５の例では、時点３０１で通信環境が最初に悪化した後、最初の縦線Ｔ２で通信パラメータ更新が起動され、時点３０２で最適化され通信速度が回復する。ここまでは、図３の従来例と同じである。
【００４５】
本実施例１では、時点３０３で環境が最悪となり通信断が発生した場合でも、次の縦線Ｔ３での更新タイミングを待たずに、通信パラメータ更新処理が起動され、通信がそれなりに回復する。縦線Ｔ２から縦線Ｔ５の間に、通信断を起こす最悪の環境が継続するが、本発明では、通信パラメータ更新処理を成功するまで繰り返し起動するため、短い間隔で通信環境の変化に追従し、それぞれの時点において最適な通信を復活できる。
【００４６】
また、縦線Ｔ５のタイミングを待たずに、実用的な通信速度に戻れる。
【００４７】
本実施例１によれば、通信パラメータの決定処理によるオーバーヘッドを小さくし、効率良く通信パラメータを更新でき、通信断が発生した場合でも、通常通信での通信パラメータ不適による遅延を発生させず、それぞれの時点において最適な通信を迅速に復活できる。
【００４８】
ここでは、本発明を電力線搬送通信装置に適用した例を説明したが、本発明は、電話回線を用いるＡＤＳＬ方式などの有線通信装置においても、有効である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、通信パラメータ決定処理によるオーバーヘッドを小さくし、通信パラメータを効率良く更新し、通信断が発生した場合でも、通常通信段階での通信パラメータ不適による遅延を発生させず、それぞれの時点において通信を迅速に復活できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有線通信装置の一実施形態である電力線搬送通信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】従来の電力線搬送通信装置における通常通信処理および通信パラメータ更新処理の関係を示すフローチャートである。
【図３】従来の電力線搬送通信装置における通信速度の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図４】本発明による電力線搬送通信装置における通常通信処理および通信パラメータ更新処理の関係を示すフローチャートである。
【図５】本発明による電力線搬送通信装置における通信速度の変化の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１００  有線通信装置（電力線搬送通信装置）
１０１  通信パラメータ更新手段
１０２  通信エラーカウンタ
１０３  タイマ
１０４  通信パラメータテーブル
１０５  変調器
１０６  復調器
１０７  デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器
１０８  アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器
１０９  結合器
１１０  電力線
２０１  通常通信処理
２０２  通信パラメータ更新判定
２０３  通信パラメータ更新処理（従来例）
２０４  通信パラメータ更新処理（本発明）
３０１  環境悪化
３０２  最適化
３０３  環境悪化（通信断）
３０４  環境悪化中の最適化（本発明）
【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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