(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置であって、
前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定する他方式装置存在判定手段と、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定するＱｏＳ要求有無判定手段と、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配する周波数分配手段とを備え、
周波数分配手段は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する
ことを特徴とする電力線通信装置。
【請求項２】
周波数分配手段は、ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させる
請求項１に記載の電力線通信装置。
【請求項３】
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間で共通の周波数帯域である共通制御帯域を確保する共通制御帯域確保手段と、
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、ＱｏＳを要求する稼働中のサービスを通知するためのサービス情報信号を送受信するサービス情報信号送受信手段とを備え、
ＱｏＳ要求有無判定手段は、サービス情報信号送受信手段が受信するサービス情報信号により、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定する
請求項１または請求項２に記載の電力線通信装置。
【請求項４】
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、他方式電力線通信装置とネゴシエーションを行うための同期信号を送受信する同期信号送受信手段を備える
請求項３に記載の電力線通信装置。
【請求項５】
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、自身が通信を行っているデータ量を通知するためのシステム情報信号を送受信するシステム情報信号送受信手段を備え、
周波数分配手段は、他方式電力線通信装置から受信したシステム情報信号に基づいて、自身が採用している方式で送受信されるデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させる
請求項３または請求項４に記載の電力線通信装置。
【請求項６】
共通制御帯域確保手段は、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定されたときに、共通制御帯域を開放する
請求項３から請求項５のうちのいずれか１項に記載の電力線通信装置。
【請求項７】
方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置に適用される電力線通信方法であって、
前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定したときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定し、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定したときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定した場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定した場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する
ことを特徴とする電力線通信方法。
【請求項８】
ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させる
請求項７に記載の電力線通信方法。
【請求項９】
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定したときに、他方式電力線通信装置との間で共通の周波数帯域である共通制御帯域を確保し、
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、ＱｏＳを要求する稼働中のサービスを通知するためのサービス情報信号を送受信し、
受信したサービス情報信号により、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定する
請求項７または請求項８に記載の電力線通信方法。
【請求項１０】
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、他方式電力線通信装置とネゴシエーションを行うための同期信号を送受信する
請求項９に記載の電力線通信方法。
【請求項１１】
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、自身が通信を行っているデータ量を通知するためのシステム情報信号を送受信し、
他方式電力線通信装置から受信したシステム情報信号に基づいて、自身が採用している方式で送受信されるデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させる
請求項９または請求項１０に記載の電力線通信方法。
【請求項１２】
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定されたときに、共通制御帯域を開放する
請求項９から請求項１１のうちのいずれか１項に記載の電力線通信方法。
【請求項１３】
方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置として用いられるコンピュータに搭載される電力線通信プログラムであって、
コンピュータに、
前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定する他方式装置存在判定処理、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定するＱｏＳ要求有無判定処理、および
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する周波数分配処理
を実行させるための電力線通信プログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、
周波数分配処理で、ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させる
請求項１３に記載の電力線通信プログラム。
【請求項１５】
コンピュータに、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間で共通の周波数帯域である共通制御帯域を確保する共通制御帯域確保処理、および
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、ＱｏＳを要求する稼働中のサービスを通知するためのサービス情報信号を送受信するサービス情報信号送受信処理を実行させ、
ＱｏＳ要求有無判定処理で、受信したサービス情報信号により、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定させる
請求項１３または請求項１４に記載の電力線通信プログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、他方式電力線通信装置とネゴシエーションを行うための同期信号を送受信する同期信号送受信処理
を実行させる請求項１５に記載の電力線通信プログラム。
【請求項１７】
コンピュータに、
共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、自身が通信を行っているデータ量を通知するためのシステム情報信号を送受信するシステム情報信号送受信処理を実行させ、
周波数分配処理で、他方式電力線通信装置から受信したシステム情報信号に基づいて、自身が採用している方式で送受信されるデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させる
請求項１５または請求項１６に記載の電力線通信プログラム。
【請求項１８】
コンピュータに、
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定されたときに、共通制御帯域を開放する処理
を実行させる請求項１５から請求項１７のうちのいずれか１項に記載の電力線通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信装置、電力線通信方法および電力線通信プログラムに関し、特に、方式の異なる電力線通信装置との共存性を確保するための電力線通信装置、電力線通信方法および電力線通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２００６年末に日本国内で解禁された宅内用高速電力線通信に対応したＰＬＣ（Power Line Communications ：電力線通信）モデム技術として、複数種類の方式が推進されている。理論速度２００Ｍｂｐｓ級のＰＬＣモデム技術の方式としてＨｏｍｅｐｌｕｇ／ＡＶ規格、ＵＰＡ規格、ＨＤ−ＰＬＣ規格等がある。Ｈｏｍｅｐｌｕｇ／ＡＶ規格は、ＨＰＡ（Homeplug Powerline Alliance ）によって推進されている。ＵＰＡ規格は、ＵＰＡ（Universal Powerline Association ）によって推進されている。ＨＤ−ＰＬＣ規格は、ＣＥＰＣＡ（Conshumer Electronics Powerline Communication Alliance）によって推進されている。
【０００３】
また、特許文献１には、共通の伝送路に通信方式の異なる通信装置からの送信信号が出力されている状態を判定可能な通信システムが記載されている。特許文献１には、ＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio：搬送波対雑音比）を検出することや、異なる通信方式に基づくデータ通信を、周波数的に、または時間的に、または符号的に、またはこれらを組み合わせて、互いに分離させることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、周波数帯域を有効に利用し、伝送速度を向上させる電力線搬送システムが記載されている。特許文献２に記載の電力線搬送システムは、制御パケットの送受信を行うための専用の周波数帯域（制御パケット用周波数帯域）を使用し、周波数帯域を動的に割り当てる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９６４０号公報（段落００３４−００４１，００６１−００６８）
【特許文献２】特開２００４−３６４１４７号公報（段落００２９，００６２−００６９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｈｏｍｅｐｌｕｇ／ＡＶ規格、ＵＰＡ規格、ＨＤ−ＰＬＣ規格等は、２〜３０ＭＨｚの搬送周波数帯域を用いたり、変調方式にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency division multiplexing）を採用したりする等、採用技術の一部に類似はあるものの、明確に異なる技術であり、相互接続性や共存性は確立されていない。異なる方式のシステムが同一の伝送路に混在する場合、２〜３０ＭＨｚの搬送周波数帯域において相互に通信信号を干渉し、通信速度の不安定化や低下等の通信品質の低下を来す。各規格を推進する業界団体が中心となり相互接続性や共存性を実現可能な標準規格化について議論されているが、そのような規格化は２００７年７月の時点では確立されていない。
【０００７】
図１２は、異なる方式のＰＬＣシステムが混在する宅内環境の例を示す模式図である。図１２に示す例では、宅内分電盤５０を介して第１の電力線系統１００と第２の電力線系統２００とが接続されている。第１の電力線系統１００と第２の電力線系統２００は、宅内分電盤５０を介して接続されているが、同一のＰＬＣ伝送路群となる。また、宅内分電盤５０は、各電力線系統１００，２００と宅外電力線とを接続させている。第１の電力線系統１００には、第１の方式（以下、Ａ方式と記す。）の２台のＰＬＣモデム１０１，１０２と第２の方式（以下、Ｂ方式と記す。）の１台のＰＬＣモデム１０３が接続されている。また、第２の電力線系統２００には、Ａ方式の１台のＰＬＣモデム２０１とＢ方式の２台のＰＬＣモデム２０２，２０３が接続されている。各方式のＰＬＣモデム群は、同じ方式のＰＬＣモデムとの接続性は確立しているが、異なる方式のＰＬＣモデムとの相互接続性・共存性は確立していない。ここで、「相互接続性」とは、異なる方式間でデータ通信が可能であること（例えばＡ方式のモデム群とＢ方式のモデム群とが通信可能であること）を指す。図１２に例示するように、複数の方式のＰＬＣモデムを同一の伝送路に配置した場合、各方式のＰＬＣモデムが同一の搬送周波数帯域（日本国内では２〜３０ＭＨｚ）を用いて通信信号を伝送路上に重畳しようとするため、各方式のＰＬＣモデムから送信された通信信号が相互に干渉するために、相互にノイズとして影響し、通信速度が不安定になったり、通信速度が低下したりする等の通信品質の低下が生じる。すなわち、各方式の共存性が確立できない。
【０００８】
特許文献１に記載されたシステムは、異なる通信方式に基づくデータ通信を互いに分離させる。そして、その分離の態様として、周波数的にデータ通信を分離したり、時間的にデータ通信を分離したりすることが挙げられている。しかし、単に、周波数的あるいは時間的にデータ通信を分割するだけでは、必ずしも良好な電力線通信を実現できるとは限らない。例えば、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）には、周波数帯域の一部を占有確保するため、ＴＤＭＡよりも安定した通信速度を確保できるのでＱｏＳサービスに向いているというメリットがあるが、その一方で、周波数帯域の一部を占有確保するため、使用可能な搬送周波数帯域が有限な場合、必然的に確保可能な帯域が限定されてしまうというデメリットがある。そのようなＦＤＭＡの性質を考慮すると、単に、周波数的にデータ通信を分割するだけでは、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持できるとは限らない。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたシステムは、マスタ／スレーブ間通信における制御パケット用周波数帯域における周波数帯域を分割制御する。このマスタおよびスレーブは、いずれも制御パケットとしてＩＰを用いる通信手段であり、互いに異なる通信方式を採用しているわけではない。従って、特許文献２に記載された技術では、異なる通信方式が混在する場合に、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持できるわけではない。
【００１０】
そこで、本発明は、異なる通信方式が混在する場合に、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持することができる電力線通信装置、電力線通信方法および電力線通信プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電力線通信装置は、方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置であって、前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定する他方式装置存在判定手段と、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定するＱｏＳ要求有無判定手段と、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配する周波数分配手段とを備え、周波数分配手段が、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電力線通信方法は、方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置に適用される電力線通信方法であって、前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定したときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定したときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定した場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定し、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定した場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止することを特徴とする。
【００１３】
また、電力線通信プログラムは、方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置として用いられるコンピュータに搭載される電力線通信プログラムであって、コンピュータに、前記搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定する他方式装置存在判定処理、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定するＱｏＳ要求有無判定処理、および他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合には、当該サービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する周波数分配処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、異なる通信方式が混在する場合に、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明の電力線通信装置は、電力線通信の伝送路に接続される。本発明の電力線通信装置は、例えばＰＬＣモデムとして同一伝送路に複数配置されるが、その複数の電力線通信装置のうち一部は、他の電力線通信装置と異なる方式を採用する。例えば、図１２に示すように、複数の電力線通信装置（例えばＰＬＣモデム）１０１〜１０３，２０１〜２０３が同一伝送路に接続されているとする。そのうち、一部の電力線通信装置１０１，１０２，２０１と、他の電力線通信装置１０３，２０２，２０３とは、互いに異なる方式を採用する。電力線通信の方式が互いに異なる電力線通信装置であっても、個々の電力線通信装置が本発明の電力線通信装置として動作することにより、共存性を確保する。すなわち、方式の異なる電力線通信装置が自身と同一の伝送路上に接続されていたとしても、各電力線通信装置は、そのような他の方式の電力線通信装置が送信する信号による干渉やノイズを受けずに、自身と同じ方式を採用する電力線通信装置との間の通信の品質を維持することができる。
【００１７】
なお、１つの伝送路に接続される電力線通信装置に適用される電力線通信の方式は２種類でなく、３種類以上であってもよい。例えば、Ａ方式の電力線通信装置およびＢ方式の電力線通信方式の他に、第３の電力線通信方式（以下、Ｃ方式と記す。）の電力線通信装置が１つの伝送路に接続されていてもよい。
【００１８】
同一の伝送路に接続される各電力線通信装置は、採用する方式に依らず、共通の搬送周波数帯域を利用して、同一の方式を採用する他の電力線通信装置との間で通信を行う。上記の「共通の搬送周波数帯域」とは、例えば２〜３０ＭＨｚの帯域である。この２〜３０ＭＨｚという搬送周波数帯域は、宅内用高速ＰＬＣ（電力線通信）の搬送周波数帯域として日本国内で解禁された周波数帯域である。例えば、Ａ方式の電力線通信装置は、Ａ方式の他の電力線通信装置と２〜３０ＭＨｚの帯域で通信を行い、同様に、Ｂ方式の電力線通信装置も、Ｂ方式の他の電力線通信装置と２〜３０ＭＨｚの帯域で通信を行う。以下、「共通の搬送周波数帯域」が２〜３０Ｍｚである場合を例にして説明する。
【００１９】
図１は、本発明の電力線通信装置の概要を示す説明図である。本発明の電力線通信装置１は、他方式装置存在判定手段２と、ＱｏＳ要求有無判定手段７と、周波数分配手段８とを備える。同一の伝送路に接続される各電力線通信装置は、採用する方式に依らず、他方式装置存在判定手段２と、ＱｏＳ要求有無判定手段７と、周波数分配手段８とを備える。
【００２０】
他方式装置存在判定手段２は、共通の搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったか否かにより、自身（その他方式装置存在判定手段２を備える電力線通信装置自身）が接続されている伝送路に、方式が異なる電力線通信装置（以下、他方式電力線通信装置と記す。）が接続されているか否かを判定する。共通の搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式装置存在判定手段２は、自身が接続されている伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていると判定する。その他の場合（すなわち、共通の搬送周波数帯域の一部でＳ／Ｎ比が閾値より大きい場合）には、他方式装置存在判定手段２は、自身が接続されている伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていないと判定する。
【００２１】
他方式電力線通信装置が伝送路に接続されているということは、通信速度の不安定化や低下等といった通信品質の低下の要因となる通信電力装置が存在し、そのような通信電力装置との間で互いに通信信号が干渉したりノイズ化することが推定されるということを意味する。
【００２２】
また、ＱｏＳ要求有無判定手段７は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、自身（そのＱｏＳ要求有無判定手段７を備える電力線通信装置自身）が接続されている伝送路に接続されたいずれかの電力線通信装置同士の間で、ＱｏＳ（Quality of Service）を要求するサービスが稼働しているか否かを判定する。ＱｏＳとは、通信帯域を確保してサービスのための通信速度を保証することである。
【００２３】
周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、共通の搬送周波数帯域を他方式電力線通信装置との間で分配する。周波数分配手段８は、搬送周波数帯域の分配態様を、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かで変更する。他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されているが、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合、周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡ（Time Division Mutiple Access：時分割多元接続）により周波数帯域を分配する。他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されているが、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合、周波数分配手段８は、そのサービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access：周波数分割多元接続）により分配し、その他の周波数帯域をＴＤＭＡにより分配する。その他の周波数帯域とは、具体的には、搬送周波数帯域のうちＦＤＭＡで分配する帯域および後述の共通制御帯域以外の周波数帯域である。他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されているが、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止し、上記のようにＴＤＭＡにより周波数帯域を分配する。このように、周波数分配手段８は、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているときに、一時的にＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を行う。また、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定された場合、周波数分配手段８は、ＴＤＭＡやＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を行わず、搬送周波数帯域全体を用いて他の電力線通信装置との間で通信を行う。
【００２４】
周波数分配手段８が、上記のように搬送周波数帯域を分配するので、同一伝送路に、互いに方式の異なる電力線通信装置が接続されていたとしても、各電力線通信装置は、異なる方式の電力線通信装置の干渉を受けずに、品質を維持して電力線通信を行うことができる。さらに、周波数分配手段８は、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行うとともに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定される場合には、そのサービスで使用するための周波数帯域をＦＤＭＡにより分配し、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないときにはＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する。例えば、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されて、ＱｏＳを要求しないサービス（例えば、ＴＣＰ／ＩＰによるデータ通信等）のみが稼働していると判定される場合には、周波数分配手段８は、ＴＤＭＡだけで周波数帯域の分配を行う。このように、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行うとともに、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を行うか否かは、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かにより決定するので、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持することができる。
【００２５】
図２は、本発明の電力線通信装置の構成例を示す説明図である。本発明の電力線通信装置１は、他方式装置存在判定手段２と、共通制御帯域確保手段３と、同期信号送受信手段４と、システム情報信号送受信手段５と、サービス情報信号送受信手段６と、ＱｏＳ要求有無判定手段７と、周波数分配手段８とを備える。他方式装置存在判定手段２、ＱｏＳ要求有無判定手段７、周波数分配手段８については、図１を参照して説明したとおりであり、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
共通制御帯域確保手段３は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信との間で共通の周波数帯域である共通制御帯域を確保する。この共通制御帯域は、異なる方式の共存性を確保するために各方式の電力線通信装置が共通のプロトコルで通信を行うための周波数帯域である。共通制御帯域確保手段３は、搬送周波数帯域（本例では２〜３０ＭＨｚ）の一部に共通制御帯域を確保する。
【００２７】
共通制御帯域確保手段３は、共通制御帯域として、同期信号の送受信に用いる帯域、システム情報信号の送受信に用いる帯域、およびサービス情報信号の送受信に用いる帯域を確保する。すなわち、共通制御帯域には、同期信号の送受信に用いる帯域、システム情報信号の送受信に用いる帯域、およびサービス情報信号の送受信に用いる帯域が含まれる。
【００２８】
また、共通制御帯域確保手段３は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定されたときには、共通制御帯域を開放する。このとき、周波数分配手段８は、ＴＤＭＡやＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を行わず、搬送周波数帯域全体を用いて他の電力線通信装置との間で通信を行う。
【００２９】
同期信号（以下、システム同期用信号と記す。）は、他方式電力線通信装置とネゴシエーションを行うための信号である。また、システム同期用信号は、パルス信号として送受信され、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配周期の同期信号としての役割も担う。同期信号送受信手段４は、共通制御帯域の一部（システム同期用信号の送受信に用いられる帯域）により、システム同期用信号を他の電力線通信装置と送受信する。また、同期信号送受信手段４は、他方式電力線通信装置が送信したシステム同期用信号を受信し、他方式電力線通信装置とのネゴシエーションを行う。
【００３０】
システム情報信号（以下、ＰＬＣシステム情報信号と記す。）は、そのＰＬＣシステム情報信号の送信元の電力線通信装置が通信を行っているデータ量を通知するための信号である。ＰＬＣシステム情報信号は、具体的には、異なる方式間での相互の物理層およびデータリンク層の状態を示す情報を交換するための信号である。例えば、ＰＬＣシステム情報信号は、電力線通信の方式の仕様、データ通信量、ＰＬＣシステム情報信号の送信元が採用している方式を用いた電力線通信装置の台数等を通知するために用いられる。システム情報信号送受信手段５は、共通制御帯域の一部（ＰＬＣシステム情報信号の送受信に用いる帯域）により、ＰＬＣシステム情報信号を他の電力線通信装置と送受信する。周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置から受信したＰＬＣシステム情報信号に基づいて、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量を判定し、自身が採用している方式で送受信されるデータ量（すなわち、自身と同じ方式を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量）と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させることが好ましい。例えば、周波数分配手段８は、自身と同じ方式を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量との比に応じて、各方式の通信のために用いる周波数帯域を分配することが好ましい。
【００３１】
サービス情報信号は、ＱｏＳを要求するサービスであって稼働中のサービスを通知するための信号である。サービス情報信号送受信手段６は、共通制御帯域の一部（サービス情報信号の送受信に用いる帯域）により、サービス情報信号を送受信する。ＱｏＳを要求するサービスの例として、ＶｏＩＰ（Voice over IP ）等の音声通信が挙げられる。サービス情報信号送受信手段６は、ＱｏＳを要求するサービスがそのサービス情報信号送受信手段６を備える電力線通信装置で稼働している場合、そのサービスが稼働中であることをサービス情報信号で他方式電力線通信装置に通知する。また、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していない場合には、その旨をサービス情報信号で他方式電力線通信装置に通知する。サービス情報信号送受信手段６は、他の電力線通信装置が送信したサービス情報信号を受信する。また、ＱｏＳ要求有無判定手段７は、サービス情報信号送受信手段６が他の電力線通信装置から受信したサービス情報信号により、他方式電力線通信装置でＱｏＳを要求するサービスが稼働中であるか否かを判定する。
【００３２】
本発明の電力線通信装置は、記憶装置を備えたコンピュータによって実現され、そのコンピュータが記憶装置に記憶された電力線通信プログラムに従って、他方式装置存在判定手段２、共通制御帯域確保手段３、同期信号送受信手段４、システム情報信号送受信手段５、サービス情報信号送受信手段６、ＱｏＳ要求有無判定手段７および周波数分配手段８として動作する構成であってもよい。電力線通信装置として用いられるコンピュータの例として、ＰＬＣ単体モデム、家電機器、パーソナルコンピュータ、ホームゲートウェイ機器等が挙げられる。これらのコンピュータのＣＰＵが、電力線通信プログラムに従って、他方式装置存在判定手段２、共通制御帯域確保手段３、同期信号送受信手段４、システム情報信号送受信手段５、サービス情報信号送受信手段６、ＱｏＳ要求有無判定手段７および周波数分配手段８として動作する構成であってもよい。
【００３３】
次に、本発明の電力線通信装置が搬送周波数帯域（各方式で共通の搬送周波数帯域。本例では２〜３０ＭＨｚ。）を分配する状況を図３ないし図８を用いて模式的に説明する。なお、図３ないし図８において、縦軸は周波数帯域を表し、横軸は時間を表す。
【００３４】
図３は、単一方式の電力線通信装置のみが存在する場合にその電力線通信装置が搬送周波数帯域を独占利用している状態を示す説明図である。ある電力線通信装置が接続されている伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていないとする。この状態では、その電力線通信装置の共通制御帯域確保手段３は共通制御帯域を確保せず、また、周波数分配手段８は搬送周波数帯域全体を用いて他の電力線通信装置との間で通信を行う。この結果、その周波数分配手段８は、図３に示すように、搬送周波数帯域を独占利用して自身と同じ方式（図３に示す例ではＡ方式）の他の電力線通信装置と通信を行う。
【００３５】
図４は、搬送周波数帯域（２〜３０ＭＨｚ）の一部を共通制御帯域とし、搬送周波数帯域の残りをＴＤＭＡにより分配した状態を示す説明図である。伝送路に他方式電力線通信装置が接続され、各方式（ここではＡ方式およびＢ方式とする。）の電力線通信装置においてそれぞれＱｏＳが要求されないサービス（例えば、ＴＣＰ／ＩＰによるデータ通信等）のみが稼働しているとする。すると、各電力線通信装置の共通制御帯域確保手段３は、共通制御帯域を確保する。また、各電力線通信装置のＱｏＳ要求有無判定手段７は、共通制御帯域で送受信されるサービス情報信号により、ＱｏＳが要求されないサービスだけが稼働していて、ＱｏＳが要求されるサービスが稼働していないことを判定する。この結果、各電力線通信装置の周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより、搬送周波数帯域における共通制御帯域以外の帯域を分配する。図４に示す例では、Ａ方式の電力線通信装置とＢ方式の電力線通信装置で平等に搬送周波数帯域を分配している状態を示す。
【００３６】
伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていないと判定した場合、各電力線通信装置の共通制御帯域確保手段３が共通制御帯域を開放し、各電力線通信装置の周波数分配手段８がＴＤＭＡによる搬送周波数帯域の分配を行わない状態（図３参照）に戻る。
【００３７】
図５は、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配に加えて、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配も行う状態を示す説明図である。図４に示す状態の後、ＱｏＳが要求されるサービスの稼働が開始したとする。すると、各電力線通信装置のＱｏＳ要求有無判定手段７は、共通制御帯域で送受信されるサービス情報信号により、ＱｏＳが要求されるサービスが稼働していることを判定する。この結果、各電力線通信装置の周波数分配手段８は、ＱｏＳが要求されるサービスで使用するための周波数帯域を各方式の電力線通信装置の間で一時的にＦＤＭＡで分配する（図５参照）。ＱｏＳが要求されるサービスの稼働が停止したときには、各電力線通信装置のＱｏＳ要求有無判定手段７は、そのことを判定する。各電力線通信装置の周波数分配手段８は、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行う状態（図４参照）に戻る。
【００３８】
図４および図５では、１つの伝送路に接続される電力線通信装置に適用される電力線通信の方式がＡ方式およびＢ方式の２種類である場合を例示している。１つの伝送路に接続される電力線通信装置に適用される電力線通信の方式が３種類以上であってもよい。図６は、１つの伝送路に接続される電力線通信装置に適用される電力線通信の方式がＡ方式、Ｂ方式およびＣ方式の３種類である場合の搬送周波数帯域の分配の例を示す説明図である。図６では、ＱｏＳが要求されるサービスが稼働している場合の例を示している。この場合、各電力線通信装置の周波数分配手段８は、ＱｏＳが要求されるサービスで使用するための周波数帯域をＡ方式、Ｂ方式、Ｃ方式の各電力線通信装置の間でＦＤＭＡにより分配する。また、ＦＤＭＡで分配する帯域および共通制御帯域以外の周波数帯域を、Ａ方式、Ｂ方式、Ｃ方式の各電力線通信装置の間でＴＤＭＡにより分配する
【００３９】
図７は、共通制御帯域を具体的に示す説明図である。他方式装置存在判定手段２が、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていることを判定すると、共通制御帯域確保手段３は、共通制御帯域として、システム同期用信号（同期信号）の送受信に用いる帯域１１ａ、ＰＬＣシステム情報信号（システム情報信号）の送受信に用いる帯域１１ｂ、およびサービス情報信号の送受信に用いる帯域１１ｃを確保する。システム同期用信号、ＰＬＣシステム情報信号、サービス情報信号については、既に説明したとおりである。
【００４０】
また、図４ないし図６では、周波数帯域を各方式で均等に分配する場合を示している。周波数分配手段８は、このように、周波数帯域を各方式で均等に分配してもよいが、その場合には、いずれかの方式の電力線通信装置での通信データ量が他の方式に比べて多くなると、通信のパフォーマンスが低下する。例えば、図４や図５に例示する状態において、Ａ方式の電力線通信装置間での通信データ量が多く、Ｂ方式の電力線通信装置間での通信データ量が少ないといった通信データ量の偏りがあるとすると、通信のパフォーマンスが低下する。よって、既に説明したように、周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置から受信したＰＬＣシステム情報信号に基づいて、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量を判定し、自身が採用している方式で送受信されるデータ量（すなわち、自身と同じ方式を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量）と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させることが好ましい。
【００４１】
図８は、ＴＤＭＡで分配する周波数帯域に偏りを持たせた状態を示す説明図である。例えば、システム情報信号送受信手段５が他方式電力線通信装置から受信したＰＬＣシステム情報信号に基づいて、周波数分配手段８が、他方式電力線通信装置で送受信しているデータ量を判定する。さらに、周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置（Ｂ方式の電力線通信装置）で送受信しているデータ量と、自身と同じ方式（Ａ方式）を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量との比を判定する。ここでは、他方式電力線通信装置（Ｂ方式の電力線通信装置）で送受信しているデータ量と、自身と同じ方式（Ａ方式）を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量との比が、１：３であるとする。この場合、周波数分配手段８は、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行うときに、図８に示すように、Ｂ方式の電力線通信装置に分配する周波数帯域と、Ａ方式の電力線通信装置に分配する周波数帯域とを、その比（１：３）に分配する。各方式毎の電力線通信装置の台数の比が各方式の電力線通信装置で送受信されるデータ量の比であるとみなして、周波数分配手段８は、各方式毎の電力線通信装置の台数の比で周波数帯域を分配してもよい。
【００４２】
また、本実施形態において、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させる。単位周波数帯域毎に乗せられる（データ送信できる）データ量の最大値は、電力線通信の方式により異なるものの、方式毎に一義的に定義することができる。しかし、Ｓ／Ｎ比は時間的に変動するため、実際に単位周波数帯域毎にデータ送信できるデータ量はＳ／Ｎ比の変動に伴って時間的に変動する。
【００４３】
図９は、単位周波数帯域毎の、データ送信できるデータ量の最大値および実際にデータ送信できるデータ量の関係の例を示す説明図である。図９において、縦軸はシグナルレートを示し、横軸は周波数帯域を示している。単位周波数帯域毎に乗せられる（データ送信できる）データ量の最大値は各単位周波数帯域で一定であり、図９では、その最大値を「帯域毎の最大Signalレート」と示している。また、実際に単位周波数帯域毎にデータ送信できるデータ量は、「帯域毎の有効Signalレート」と示している。図９では、ＦＤＭＡで分配する周波数帯域における有効Signalレートを斜線で示し、ＴＤＭＡで分配する周波数帯域における有効Signalレートは無地で示している。また、図９に示す曲線は、帯域毎の有効Signalレートの変化を表している。
【００４４】
帯域毎の最大Signalレートから帯域毎の有効Signalレートを除いた部分（図９において散点模様で示した部分）は、ノイズ成分である。有効Signalレートとノイズ成分との比がＳ／Ｎ比である。Ｓ／Ｎ比が変動するということは、このノイズ成分が変動するということである。帯域毎の有効Signalレートが大きいほど、データ送信できるデータ量も増加する。例えば、図９において、ノイズが小さく斜線で示した面積が大きいほど、ＦＤＭＡで送信できるデータ量も増加する。また、ノイズが大きく斜線で示した面積が小さくなれば、ＦＤＭＡで送信できるデータ量も減少する。
【００４５】
また、例えば、他方式装置存在判定手段２が単位周波数単位毎にＳ／Ｎ比を計測する。ＦＤＭＡにより周波数帯域の分配を行おうとする帯域においてＳ／Ｎ比が劣化（低下）しているとする。この場合、ノイズ成分が多いことになるので、その帯域で送信できるデータ量も少ないことになる。よって、この場合、ＱｏＳで要求されるサービスにおける通信速度を確保できる状態となるまで、ＦＤＭＡによって分配する周波数帯域を広げる。図９により模式的に説明すると、斜線部の面積が所定値より大きくなるまで、ＦＤＭＡによって分配する周波数帯域を広げる。そして、周波数分配手段８は、その周波数帯域をＦＤＭＡにより分配する。このように、ＦＤＭＡにより周波数帯域の分配を行おうとする帯域においてＳ／Ｎ比が低下しているほど、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡによって分配する周波数帯域を広げればよい。
【００４６】
また、ＦＤＭＡにより周波数帯域の分配を行おうとする帯域において、既に、ＱｏＳで要求されるサービスにおける通信速度を確保できる状態であるならば、ＦＤＭＡによって分配する周波数帯域をさらに広げなくてよい。
【００４７】
このように周波数分配手段８がＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させることで、Ｓ／Ｎ比が悪化しても良好な通信状態を維持することができ、ＱｏＳを要求するサービスを安定して利用することができる。
【００４８】
次に、動作について説明する。図２に例示する各手段を備えた本発明の電力線通信装置が、図１２に例示する電力線通信装置（図１２に示す例ではＰＬＣモデム）１０１〜１０３，２０１〜２０３として伝送路に接続されているとする。これらの電力線通信装置のうち、電力線通信装置１０１，１０２，２０１はＡ方式の電力線通信装置であり、電力線通信装置１０３，２０２，２０３はＢ方式の電力線通信装置である。Ａ方式の電力線通信装置はＡ方式の電力線通信装置同士でデータを送受信し、Ｂ方式の電力線通信装置はＢ方式の電力線通信装置同士でデータを送受信する。各電力線通信装置１０１〜１０３，２０１〜２０３は、図２に例示する各手段を備え、共通制御帯域を利用して周波数分配を行って、共存可能としている。すなわち、異なる方式の電力線通信装置が伝送路に接続されていても、干渉やノイズによって通信品質が低下することなく通信可能としている。以下の説明では、Ａ方式の電力線通信装置を例にして動作を説明するが、Ｂ方式の電力線通信装置の動作も同様である。
【００４９】
図１０は、Ａ方式の電力線通信装置が搬送周波数帯域（２〜３０ＭＨｚ）の一部を共通制御帯域に動的に割り当て、Ｂ方式の電力線通信装置との共存性を確立する動作の例を示す流れ図である。図１０に示すステップＳ０は、Ａ方式の電力線通信装置自身が接続されている伝送路にＢ方式の電力線通信装置が接続されたことを示す。これにより、Ａ方式およびＢ方式それぞれの電力線通信装置の信号が干渉しあい相互にノイズとして影響する状態となり、それぞれの方式の電力線通信装置において、通信速度が不安定になったり低下したりする等の通信品質の低下が生じる。
【００５０】
Ａ方式の電力線通信装置の他方式装置存在判定手段２は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１）。電力線通信の特性として、伝送路ノイズのＳ／Ｎ比は一定ではなく、時間的に変化することがあり得る。このようなＳ／Ｎ比の時間的変化は、主に、他の宅内電気機器等の影響による電源ノイズや伝送路インピーダンスの変化等といった外乱の影響に依る。それらの外乱は、特定の周波数帯域に周期的に発生するか、もしくは突発的なランダムノイズとして発生する。一方、他方式電力線通信装置の存在に起因して発生するノイズの周波数帯域は、各方式の電力線通信装置が共通の搬送周波数帯域とする帯域に限られる。従って、その共通の搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比の悪化が観測された場合には、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されている可能性が高いと判定することができる。他方式装置存在判定手段２は、各方式で共通の搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比を計測し、その搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下であるならば、自身が接続されている伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていると判定する。また、その他の場合には、伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていないと判定する。
【００５１】
他方式装置存在判定手段２は、搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下であるか否かにより、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されているか否かを判定するので、ステップＳ１の判定の正確性を高めることができる。
【００５２】
伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていないと判定した場合（ステップＳ１のＮｏ）、再度ステップＳ１の動作を繰り返す。
【００５３】
伝送路に他方式電力線通信装置が接続されていると判定した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、共通制御帯域確保手段３は、共通制御帯域を確保する。そして、同期信号送受信手段４は、システム同期用信号の送受信に用いる帯域１１ａ（図７参照）により、システム同期用信号の送信を開始する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、同期信号送受信手段４は、他方式電力線通信装置が送信したシステム同期用信号を受信し、他方式電力線通信装置とのネゴシエーションも行う。
【００５４】
ここでは、Ａ方式の電力線通信装置を例に説明しているが、Ｂ方式の電力線通信装置の動作も同様である。すなわち、Ａ方式の電力線通信装置だけでなくＢ方式の電力線通信装置もステップＳ１，Ｓ２の動作を行い、各方式の同期信号送受信手段４がそれぞれ、他方式電力線通信装置の同期信号送受信手段４とネゴシエーションを行う。
【００５５】
Ａ方式の電力線通信装置の同期信号送受信手段４は、他方式電力線通信装置（Ｂ方式の電力線通信装置）とのネゴシエーションが完了したか否かを判定する（ステップＳ３）。Ｂ方式の電力線通信装置の同期信号送受信手段４も同様の動作を行う。ネゴシエーションが完了していれば（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４に移行する。ネゴシエーションが完了していなければ、再度ステップＳ３の判定を繰り返す。Ａ方式とＢ方式とで、ネゴシエーションが完了してステップＳ４に移行するタイミングに時間差が生じることもあり得る。その場合、先行した側の同期信号送受信手段４は、ネゴシーションが完了していないものとして、ステップＳ３を繰り返して、他方式においてもネゴシエーションが完了するまで待機する。
【００５６】
ステップＳ４では、周波数分配手段８が、搬送周波数帯域を分配する処理を行う。また、ステップＳ４では、共通制御帯域（図７参照）による各種信号の送受信も行う。ステップＳ４において、各方式の電力線通信回路の周波数分配手段８が他方式電力線通信装置と搬送周波数帯域を分配することにより、各方式の共存性が得られる。ステップＳ４の処理については、図１１を用いて後述する。
【００５７】
また、他方式装置存在判定手段２は、共存状態にあった他方式電力線通信装置が伝送路に接続された状態が維持されているか否かを判定する（ステップＳ５）。共存状態にある他方式電力線通信が伝送路に接続されているならば（ステップＳ５のＹｅｓ）、周波数分配手段８は搬送周波数帯域を分配する処理（ステップＳ４）を継続する。共存状態にあった他方式電力線通信が伝送路に接続されない状態になったならば（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ６に移行する。ステップＳ５において、他方式装置存在判定手段２は、例えば、同期信号送受信手段４がシステム同期用信号を受信しなくなったときに、共存状態にあった他方式電力線通信が伝送路に接続されない状態になったと判定すればよい。また、同期信号送受信手段４がシステム同期用信号をしているときには、共存状態にある他方式電力線通信が伝送路に接続された状態が続いていると判定すればよい。また、他方式装置存在判定手段２は他の態様でステップＳ５の判定を行ってもよい。
【００５８】
Ｂ方式の電力線通信装置が伝送路から外される等してＢ方式との共存が不要になった場合、Ａ方式の電力線通信装置では、同期信号送受信手段４は、Ｂ方式の電力線通信装置からシステム同期用信号を受信しなくなり、他方式装置存在判定手段２は、Ｂ方式の電力線通信装置が伝送路に接続されない状態になったと判定する（ステップＳ５のＮｏ）。このとき、周波数分配手段８は、他方式電力線通信装置との搬送周波数帯域の分配（ステップＳ４）を停止する。同時に、共通制御帯域確保手段３は、共通制御帯域を開放する（ステップＳ６）。この後、Ａ方式の電力線通信装置同士は、搬送周波数帯域を占有してデータの送受信を行う（図３参照）。
【００５９】
図１１は、搬送周波数帯域の分配処理（図１０に示すステップＳ４）の処理経過の例を示す流れ図である。上記の場合と同様に、Ａ方式の電力線通信装置を例にして説明する。
【００６０】
搬送周波数帯域を分配する場合、システム情報信号送受信手段５は、ＰＬＣシステム情報信号の送受信に用いる帯域１１ｂ（図７参照）により、ＰＬＣシステム情報信号を送信する。また、システム情報信号送受信手段５は、他の電力線通信装置が送信したＰＬＣシステム情報信号を受信する。サービス情報信号送受信手段６は、サービス情報信号の送受信に用いる帯域１１ｃ（図７参照）により、サービス情報信号を送信する。また、サービス情報信号送受信手段６は、他の電力線通信装置が送信したサービス情報信号を受信する。このように、システム情報信号送受信手段５は、他の電力線通信装置とＰＬＣシステム情報信号およびサービス情報信号を交換する（ステップＳ１１）。
【００６１】
ステップＳ１１において、システム情報信号送受信手段５は、ＰＬＣシステム情報信号により、電力線通信の方式の仕様、データ通信量、ＰＬＣシステム情報信号の送信元が採用している方式を用いた電力線通信装置の台数等を交換する。また、サービス情報信号により、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否か等の情報を交換する。
【００６２】
周波数分配手段８は、他の電力線通信装置と交換した情報に基づいて、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配する（ステップＳ１２）。具体的には、搬送周波数帯域から共通制御帯域を除いた帯域をＴＤＭＡによって分配する。ステップＳ１２において、周波数分配手段８は、ＰＬＣシステム情報信号に含まれるデータ量の情報に基づいて、自身と同じＡ方式の電力線通信装置が送受信しているデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させてもよい。あるいは、各方式毎に均等に周波数帯域を分配してもよい。
【００６３】
また、ＱｏＳ要求有無判定手段７は、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを、受信したサービス情報信号に基づいて判定する（ステップＳ１３）。ＱｏＳを要求するサービスが稼働していない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、ステップＳ５（図１０参照）に移行する。
【００６４】
ＱｏＳを要求するサービスが稼働している場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）、周波数分配手段８は、そのサービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させることにより、ＱｏＳで要求されるサービスにおける通信速度を確保する。
【００６５】
ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を行った後も、ＱｏＳ要求有無判定手段７は、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを、ステップＳ１４後に受信したサービス情報信号に基づいて判定する（ステップＳ１５）。ＱｏＳを要求するサービスが引き続き稼働中であれば（ステップＳ１５のＹｅｓ）、周波数分配手段８は、ステップＳ１４（ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配）を繰り返す。
【００６６】
ステップＳ１４後に受信したサービス情報信号に基づいて、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないとＱｏＳ要求有無判定手段７が判定した場合（ステップＳ１５のＮｏ）、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡによる分配を行っていた周波数帯域を開放する（ステップＳ１６）。すなわち、周波数分配手段８は、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する。この結果、周波数分配手段８は、図４に例示するようにＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行う状態となる。
【００６７】
次に、本発明の効果について説明する。本発明によれば、周波数分配手段８がＴＤＭＡ、ＦＤＭＡによって他方式電力線通信装置との間で搬送周波数帯域を分配するので、他方式電力線通信装置との共存性を確保することができる。
【００６８】
さらに、周波数分配手段８は、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していなければＴＤＭＡによる周波数帯域の分配を行い、ＱｏＳを要求するサービスが稼働したときにＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を開始する。そして、ＱｏＳを要求するサービスの稼働が停止したときには、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する。すなわち、異なる電力線通信方式が混在しているときに、ＱｏＳを要求するサービスが停止したときには、ＦＤＭＡによる分配を行っていた周波数帯域を開放しＴＤＭＡによる搬送周波数帯域を再分配する。従って、搬送周波数帯域を効率的に利用することができ、電力線通信の状況に応じた良好な通信状態を維持することができる。
【００６９】
また、周波数分配手段８がＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させ、ＱｏＳで要求されるサービスにおける通信速度を確保する。従って、Ｓ／Ｎ比が悪化しても良好な通信状態を維持することができ、ＱｏＳを要求するサービスを安定して利用することができる。
【００７０】
また、共通制御帯域確保手段３は、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていない場合、共通制御帯域を開放する。よって、共存性の確保のために常時、共通制御帯域を確保しておく必要がなく、搬送周波数帯域を効率的に利用することができる。
【００７１】
また、周波数分配手段８が、自身と同じ方式を採用した電力線通信装置が送受信しているデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させることで、通信パフォーマンスを向上させることができる。
【００７２】
上記の実施形態には、方式が異なる電力線通信装置である他方式電力線通信装置と共通の搬送周波数帯域を利用する電力線通信装置であって、その搬送周波数帯域全体に渡ってＳ／Ｎ比が閾値以下になったときに、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定する他方式装置存在判定手段と、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定するＱｏＳ要求有無判定手段と、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間でＴＤＭＡにより周波数帯域を分配し、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していると判定された場合には、そのサービスで使用するための周波数帯域を他方式電力線通信装置との間でＦＤＭＡにより分配する周波数分配手段とを備え、周波数分配手段が、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定され、かつ、ＱｏＳを要求するサービスが稼働していないと判定された場合には、ＦＤＭＡによる周波数帯域の分配を停止する電力線通信装置が示されている。
【００７３】
また、上記の実施形態には、周波数分配手段が、ＦＤＭＡにより分配する周波数帯域をＳ／Ｎ比に応じて変動させることが示されている。
【００７４】
また、上記の実施形態には、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていると判定されたときに、他方式電力線通信装置との間で共通の周波数帯域である共通制御帯域を確保する共通制御帯域確保手段と、共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、ＱｏＳを要求する稼働中のサービスを通知するためのサービス情報信号を送受信するサービス情報信号送受信手段とを備え、ＱｏＳ要求有無判定手段が、サービス情報信号送受信手段が受信するサービス情報信号により、ＱｏＳを要求するサービスが稼働しているか否かを判定する構成が示されている。
【００７５】
また、上記の実施形態には、共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、他方式電力線通信装置とネゴシエーションを行うための同期信号を送受信する同期信号送受信手段を備える構成が示されている。
【００７６】
また、上記の実施形態には、共通制御帯域内の一部の周波数帯域により、自身が通信を行っているデータ量を通知するためのシステム情報信号を送受信するシステム情報信号送受信手段を備え、周波数分配手段が、他方式電力線通信装置から受信したシステム情報信号に基づいて、自身が採用している方式で送受信されるデータ量と、他方式電力線通信装置が送受信しているデータ量とに応じて、ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配量を変動させる構成が示されている。
【００７７】
また、上記の実施形態には、共通制御帯域確保手段が、他方式電力線通信装置が伝送路に接続されていないと判定されたときに、共通制御帯域を開放することが示されている。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、方式の異なる電力線通信装置と共存させる電力線通信装置に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の電力線通信装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の電力線通信装置の構成例を示す説明図である。
【図３】単一方式の電力線通信装置のみが存在する場合にその電力線通信装置が搬送周波数帯域を独占利用している状態を示す説明図である。
【図４】搬送周波数帯域の一部を共通制御帯域とし、搬送周波数帯域の残りをＴＤＭＡにより分配した状態を示す説明図である。
【図５】ＴＤＭＡによる周波数帯域の分配に加えてＦＤＭＡによる周波数帯域の分配も行う状態を示す説明図である。
【図６】１つの伝送路に接続される電力線通信装置に適用される電力線通信の方式が３種類である場合の搬送周波数帯域の分配の例を示す説明図である。
【図７】共通制御帯域を具体的に示す説明図である。
【図８】ＴＤＭＡで分配する周波数帯域に偏りを持たせた状態を示す説明図である。
【図９】単位周波数帯域毎の、データ送信できるデータ量の最大値および実際にデータ送信できるデータ量の関係の例を示す説明図である。
【図１０】搬送周波数帯域の一部を共通制御帯域に動的に割り当て、他方式電力線通信装置との共存性を確立する動作の例を示す流れ図である。
【図１１】搬送周波数帯域の分配処理の処理経過の例を示す流れ図である。
【図１２】異なる方式のＰＬＣシステムが混在する宅内環境の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  電力線通信装置
２  他方式装置判定手段
３  共通制御帯域確保手段
４  同期信号送受信手段
５  システム情報信号送受信手段
６  サービス情報信号送受信手段
７  ＱｏＳ要求有無判定手段
８  周波数分配手段
【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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