(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法であって、
前記複数の通信装置の内の特定の通信装置に個別アクセスＩＤを割り当てて、当該割り当てられた通信装置のみが当該個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングにおいて送信可能とする個別アクセスＩＤ割当てを、前記複数の通信装置の１つで行う個別ＩＤ割当てステップと、
前記個別ＩＤ割当てステップで割り当てた個別アクセスＩＤの割当て情報を含む制御情報を、前記割当てを行った通信装置以外の通信装置に報知する制御情報報知ステップと、  前記伝送路の通信状態を調べ、前記個別アクセスＩＤが割り当てられている通信装置及び前記個別アクセスＩＤが割り当てられていない通信装置が送信可能な共通タイミング、又は前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングで、他の通信装置に対してデータの送信を行う送信制御ステップと、を備え、
前記個別ＩＤ割当てステップでは、前記通信帯域を共有する複数の通信装置の数とは無関係に予め定めた数以下の前記個別アクセスＩＤを割り当て、
前記割り当てられている個別アクセスＩＤの各々に対応したスロットに、前記共通タイミングを示すスロットを加えて、これらを含む全スロットの時間をスロット周期とし、
前記個別アクセスＩＤが割り当てられている通信装置は、自己に割り当てられている前記個別アクセスＩＤに対応するスロットに送信を行い、
前記個別アクセスＩＤが割り当てられていない通信装置は、前記共通タイミングを示すスロットに送信を行う通信方法。
【請求項２】
請求項１記載の通信方法であって、
前記個別ＩＤ割り当てステップは、予め定めた数より多くの個別アクセスＩＤを割り当てない通信方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の通信方法であって、
前記個別ＩＤ割当てステップは、前記共通タイミングで他の通信装置に対する送信を行っている前記通信装置に対して、前記個別アクセスＩＤを割り当てる通信方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の通信方法であって、
前記制御情報報知ステップは、新規に割り当てられた前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知する通信方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の通信方法であって、さらに、
前記割り当てた個別アクセスＩＤの管理を行う個別ＩＤ管理ステップを備え、
前記個別ＩＤ管理ステップは、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングでの送信時刻をモニターし、当該特定のタイミングでの送信が一定時間されていない場合、当該個別アクセスＩＤの割当てを削除する通信方法。
【請求項６】
請求項５記載の通信方法であって、
前記制御情報報知ステップは、前記個別ＩＤ管理ステップが前記個別アクセスＩＤの割当てを削除したとき、割り当てられる通信装置が変更された前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知する通信方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の通信方法であって、
前記送信制御ステップは、前記他の通信装置が送信を行っていない場合、所定の期間経過毎にカウントし、そのカウント値に基づいて前記個別アクセスＩＤに対応するタイミング、及び前記共通タイミングを認識して、他の通信装置に対する送信を制御する通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の通信方法であって、
前記送信制御ステップは、前記共通タイミングで行う送信が他の通信装置の送信と競合した場合、ランダムな時間経過後の前記共通タイミングで再送信する通信方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の通信方法であって、
前記送信制御ステップは、前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信を行う場合、ランダムな時間経過後の、前記カウント値に基づく前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信する通信方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載の通信方法であって、さらに、
前記送信制御ステップで送信されたデータを受信し、前記データに対して応答フレームを返信する応答フレーム送信ステップを備え、
前記応答フレーム送信ステップは、前記受信したデータが送信されたタイミングが、前記共通タイミングであることを示す情報、又は前記特定のタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤに関する情報を前記応答フレームに含ませる通信方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載の通信方法であって、
前記共通タイミング、又は、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングに従わずに送信される特殊フレームを送信する特殊フレーム送信ステップを備え、
前記特殊フレーム送信ステップは、前記送信制御ステップで送信されたデータのうち、直前に受信した前記データが送信されたタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤを前記特殊フレームに含ませる通信方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項記載の通信方法であって、
電力線を伝送経路として通信を行う通信方法。
【請求項１３】
伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、
前記複数の通信装置の内の特定の通信装置に個別アクセスＩＤを割り当てて、当該割り当てられた通信装置のみが当該個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングにおいて送信可能とする個別アクセスＩＤ割当てを行うアクセスＩＤ管理部と、
前記アクセスＩＤ管理部で割り当てた個別アクセスＩＤの割当て情報を含む制御情報を、他の通信装置に報知する報知部と、を備え、
前記アクセスＩＤ管理部は、前記通信帯域を共有する複数の通信装置の数とは無関係に予め定めた数以下の前記個別アクセスＩＤを割り当て、前記割り当てられている個別アクセスＩＤの各々に対応したスロットに、前記個別アクセスＩＤが割り当てられている通信装置及び前記個別アクセスＩＤが割り当てられていない通信装置が送信可能な共通タイミングを示すスロットを加えて、これらを含む全スロットの時間をスロット周期とし、前記共通タイミングで送信した送信データを検出したとき、前記共通タイミングで送信した前記通信装置に対して、前記個別アクセスＩＤの割当てを行う通信装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の通信装置であって、
前記アクセスＩＤ管理部は、予め定めた数より多くの個別アクセスＩＤを割り当てない通信装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の通信装置であって、
前記報知部は、前記アクセスＩＤ管理部が新規に割り当てた前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知する通信装置。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれか１項記載の通信装置であって、
前記アクセスＩＤ管理部は、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングでの送信時刻をモニターし、当該特定のタイミングでの送信が一定時間されていない場合、当該個別アクセスＩＤの割当てを削除する通信装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の通信装置であって、
前記報知部は、前記アクセスＩＤ管理部が前記個別アクセスＩＤの割当てを削除したとき、割り当てられる通信装置が変更された前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知する通信装置。
【請求項１８】
伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、
特定の送信タイミングと対応つけられた個別アクセスＩＤであって、前記通信帯域を共有する複数の通信装置の数とは無関係に予め定めた数以下の前記個別アクセスＩＤであり、当該個別アクセスＩＤが割り当てられた通信装置のみが前記特定の送信タイミングにおいて送信可能となる個別アクセスＩＤの取得又は放棄を管理するアクセスＩＤ管理部と、
前記個別アクセスＩＤが取得されている場合は、前記個別アクセスＩＤを用いて他の通信装置に対する送信を制御し、前記個別アクセスＩＤが放棄されている場合は、前記個別アクセスＩＤが割り当てられている通信装置及び前記個別アクセスＩＤが割り当てられていない通信装置が送信可能な共通タイミングで、他の通信装置に対する送信を制御する送信制御部を備え、
前記送信制御部は、前記他の通信装置が送信を行っていない場合、所定の期間経過毎にカウントし、そのカウント値に基づいて前記個別アクセスＩＤに対応するタイミング、及び前記共通タイミングを認識して、他の通信装置に対する送信を制御する通信装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の通信装置であって、
前記送信制御部は、前記共通タイミングで行う送信が他の通信装置の送信と競合した場合、ランダムな時間経過後の前記共通タイミングで再送信する通信装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９記載の通信装置であって、
前記送信制御部は、前記個別アクセスＩＤに対応したタイミングで送信を行う場合、ランダムな時間経過後の、前記カウント値に基づく前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信する通信装置。
【請求項２１】
請求項１８ないし２０のいずれか１項記載の通信装置であって、
前記アクセスＩＤ管理部は、取得した個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信していない期間が、所定の時間以上である場合に、その個別アクセスＩＤを放棄する通信装置。
【請求項２２】
請求項１８ないし２１のいずれか１項記載の通信装置であって、さらに、
他の通信装置の前記送信制御部で送信されたデータを受信し、前記データに対して応答フレームを返信する応答フレーム送信制御部を備え、
前記応答フレーム送信制御部は、前記受信したデータが送信されたタイミングが、前記共通タイミングであることを示す情報、又は前記特定のタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤに関する情報を前記応答フレームに含ませる通信装置。
【請求項２３】
請求項１３ないし２２のいずれか１項記載の通信装置であって、
前記共通タイミング、又は、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングに従わずに送信される特殊フレームを送信する特殊フレーム送信制御部を備え、
前記特殊フレーム送信制御部は、直前に受信したデータが送信されたタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤを前記特殊フレームに含ませる通信装置。
【請求項２４】
電力線を伝送経路として電力線通信を行う請求項１３ないし２３のいずれか１項に記載された通信装置。
【請求項２５】
請求項１３ないし２３のいずれか１項に記載された通信装置を複数備える通信システムであって、
少なくとも、請求項１３ないし１７のいずれか１項記載の通信装置を１台備える通信システム。
【請求項２６】
請求項２５記載の通信システムであって、
前記複数の通信装置は、電力線を伝送経路として電力線通信を行う通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法、通信システム、及びそのための通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力線通信、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムにおいては、複数の通信装置が１つの伝送路を使用して通信を行うので、複数の通信装置からのアクセスの競合を回避する必要がある。
【０００３】
その１つの方法が、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式である。この方式は、各通信装置が伝送路の使用状況を監視し、他の通信装置が伝送路を使用していないときに伝送を行うものであり、他の通信装置が伝送路を使用していないことを検出した時、ランダムな待ち時間（バックオフ時間）経過後に伝送を開始する。
【０００４】
図２５に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりデータを送信する場合のタイミングの一例を示す。時刻ｔ１で通信装置ＡがパケットＰＡ１を送信すると、同じ伝送路（ネットワーク）に接続された通信装置Ｂは、キャリア検出時間Ｃｔ後の時刻ｔ２でパケットＰＡ１を検出し、伝送路が使用されていることを検出する。通信装置Ｂが伝送路を介して送信しようとしている場合、通信装置Ｂは、通信装置ＡからのパケットＰＡ１が終了するのを待つ。
【０００５】
時刻ｔ３で通信装置ＡのパケットＰＡ１の送信終了を検出すると、通信装置Ｂは、単位バックオフ時間（スロット時間）Ｓｔのランダム数倍の時間（ランダムバックオフ時間）だけ待機する。具体的には、スロット時間Ｓｔ経過毎にカウントし、カウント値がその時の発生したランダム値に達したとき、パケットＰＢ１を送信する。図２５の例は、ランダム値が８の場合であり、Ｓｔ×８だけ待機した時刻ｔ４に、パケットＰＢ１を送信している。なお、スロット時間Ｓｔは、キャリア検出時間Ｃｔ以上の値に設定されるので、発生したランダム値が小さい他の通信装置が送信を開始した場合、スロットのカウント前に確実に他の通信装置の送信開始を検出することができる。
【０００６】
図２５の例では、ランダム値８をカウントするまで、キャリア検出がされないので、通信装置ＢがパケットＰＢ１を送信できているが、８より小さいランダム値を発生した他の通信装置が存在する場合、時刻ｔ４になる前にキャリア検出がされ、カウントが停止され、その他の通信装置のパケットが終了するのを待つ。ランダム値の発生方法は、一定である必要はなく、プライオリティに応じて発生するランダム値の最大値を変化させてもよい。例えば、再送時に最大値を増加させたり（再送成功時には元の最大値に復帰）、待機中に他の通信装置のキャリアを検出してカウントを停止した場合に、最大値を減少（送信成功時には元の最大値に復帰）したりすると、１つの通信装置がいつまでも通信できない状態が続くのを避けることができる。また、伝送路のトラフィック状態に応じて、発生するランダム値の最大値を変化させてもよい。
【０００７】
このように、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用すると、同一の伝送路を介して複数の通信装置が送信しようとしても、ランダムバックオフ時間経過後に、送信開始可能としているので、衝突の発生を減少させることができる。しかし、ランダム値の上限を一定にした場合、アクセス台数（ネットワーク接続させた通信装置の数）が増加すると衝突が発生しやすくなり、パフォーマンス低下が避けられない。接続台数の増加に応じてランダム値を増加させると、衝突の確率は減少するが、バックオフ時間の平均値が長くなり、やはりパフォーマンスが低下する。さらに、基本的にランダムバックオフ時間の経過後にアクセスする方式であるので、最大遅延量が規定できない
【０００８】
複数の通信装置からのアクセスの競合を回避する他の方法は、スロット毎にアクセス権を設定するものである（例えば、特許文献１参照）。この方式は、伝送路（ネットワーク）に接続された全ての通信装置に、固有のＩＤ番号を割り当て（通常、ネットワークの通信を管理する親機が行う。）、一定時間経過（スロット時間Ｓｔ）毎に暗示的なスロット番号を全ノード（全通信装置）がカウントし、ノードに割り当てられたＩＤ番号とスロット番号が一致したとき、送信権を獲得するものである。なお、この場合も、スロット時間Ｓｔは、キャリア検出時間Ｃｔ以上の値に設定される。
【０００９】
図２６に、スロットアクセス方式によりデータを送信する場合のタイミングの一例を示す。図２６の例では、ネットワークのノード数が７（例えば、７つの通信装置が接続されている。）が接続され、それぞれのノードにＩＤ番号０〜６が割り当てられている。したがって、スロット番号は、６までカウントすると０に戻る。
【００１０】
今、時刻ｔ１でＩＤ番号０のノードがパケットＰ０１を送信し、時刻ｔ２でパケットＰ０１が終了すると、各ノードは、計時を開始し、スロット時間Ｓｔ経過毎にスロット番号をカウントする。時刻ｔ２の前はノード番号０のノードのパケットである（すなわち、スロット番号０である）ので、スロット番号は、時刻ｔ２で１とし、スロット時間Ｓｔ経過毎にカウントする。この時点で、ＩＤ番号４のノードのみが送信しようとしているとすると、ＩＤ番号４のノードは、スロット番号が４にカウントされ、スロット時間Ｓｔ経過した時刻ｔ３に、ノード番号４のノードは送信権を獲得し、パケットＰ４１を送信する。
【００１１】
同様に、パケットＰ４１が時刻ｔ４で終了すると、スロット番号をカウントし、時刻ｔ５でノード番号３のノードがパケットＰ３１を送信し、パケットＰ３１が時刻ｔ６で終了すると、スロット番号をカウントし、時刻ｔ７でノード番号４のノードがパケットＰ４２を送信する。
【００１２】
このように、スロット毎に送信権を有する通信装置（ノード）を設定するので、衝突が発生することなく、各通信装置は送信を行うことができる。しかし、接続された通信装置の数が多くなる（設定ノード数が多くなる）と、オーバヘッドが増加してパフォーマンス低下する。また、スロット番号が一周する毎に送信権を獲得するものであるので、送信のプライオリティを設定することができない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−３２０４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、通信装置の接続台数を増加しても衝突の発生を抑制してパフォーマンスの低下を防ぎ、かつ、送信の最大遅延量を規定でき、プライオリティを設定することができる通信方法、通信システム、及びそのための通信装置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】
【００１５】
本発明の通信方法は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信方法であって、前記複数の通信装置の内の特定の通信装置に個別アクセスＩＤを割り当てて、当該割り当てられた通信装置のみが当該個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングにおいて送信可能とする個別アクセスＩＤ割当てを、前記複数の通信装置の１つで行う個別ＩＤ割当てステップと、前記個別ＩＤ割当てステップで割り当てた個別アクセスＩＤの割当て情報を含む制御情報を、前記割当てを行った通信装置以外の通信装置に報知する制御情報報知ステップと、前記伝送路の通信状態を調べ、前記通信装置の全てが送信可能な共通タイミング、又は前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングで、他の通信装置に対してデータの送信を行う送信制御ステップと、を備え、前記個別ＩＤ割当てステップは、予め定めた数以下の前記個別アクセスＩＤを割り当てるものである。
【００１６】
本発明によれば、特定の通信装置のみに、占有して送信可能となるタイミングを割り当て、他の通信装置は、共通して利用可能なタイミングで送信を行うため、アイドル期間の周期を短くでき、通信装置の接続台数が増加してもパフォーマンスを低下させることなく、衝突の発生を抑制することができる。また、通信装置、特に子機である通信装置に対して割り当てられる個別アクセスＩＤは任意であり、通信装置との対応が固定的なものではない。親機には、固定的な個別アクセスＩＤを割り当てるのが好ましいが、親機がもっぱら管理のみを行う場合、個別アクセスＩＤを固定的に割り当てなくてもよい。
【００１７】
本発明の通信方法は、前記個別アクセスＩＤ割り当てステップが、予め定めた数より多くの個別アクセスＩＤを割り当てないものを含む。本発明によれば、特定の通信装置のみに、占有して送信可能となるタイミングを、予め定めた数より多く割り当てないので、アイドル期間の周期を短くでき、通信装置の接続台数が増加してもパフォーマンスを低下させることなく、衝突の発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明の通信方法は、前記個別ＩＤ割当てステップが、前記共通タイミングで他の通信装置に対する送信を行っている前記通信装置に対して、前記個別アクセスＩＤを割り当てるものを含む。本発明によれば、新たに送信を開始した通信装置に個別アクセスＩＤが割り当てられるので、継続して送信をしようとする通信装置が、効率よく送信を行うことができる。
【００１９】
本発明の通信方法は、前記制御情報報知ステップが、新規に割り当てられた前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知するものを含む。本発明によれば、個別アクセスＩＤの割当て等の制御情報を、全ての通信装置が迅速かつ確実に取得することができる。
【００２０】
本発明の通信方法は、さらに、前記割り当てた個別アクセスＩＤの管理を行う個別ＩＤ管理ステップを備え、前記個別ＩＤ管理ステップは、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングでの送信時刻をモニターし、当該特定のタイミングでの送信が一定時間されていない場合、当該個別アクセスＩＤの割当てを削除するものを含む。本発明によれば、送信を終了した通信装置に対する個別アクセスＩＤの割当てを確実に削除することができ、送信スロットの有効利用が可能となる。
【００２１】
本発明の通信方法は、前記制御情報報知ステップが、前記個別ＩＤ管理ステップが前記個別アクセスＩＤの割当てを削除したとき、割り当てられる通信装置が変更された前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知するものを含む。本発明によれば、最も番号が大きい個別アクセスＩＤが削除された場合は、他の個別アクセスＩＤの割当ては変更されないので、個別アクセスＩＤの数に関する情報のみが変更されることになる。
【００２２】
本発明の通信方法は、前記送信制御ステップが、前記他の通信装置が送信を行っていない場合、所定の期間経過毎にカウントし、そのカウント値に基づいて前記個別アクセスＩＤに対応するタイミング、及び前記共通タイミングを認識して、他の通信装置に対する送信を制御するものを含む。本発明によれば、自動的にアクセスＩＤに基づいて送信タイミングの管理が可能となる。
【００２３】
本発明の通信方法は、前記送信制御ステップが、前記共通タイミングで行う送信が他の通信装置の送信と競合した場合、ランダムな時間経過後の前記共通タイミングで再送信するものを含む。本発明によれば、共通タイミングで送信しようとして衝突が生じた場合も、再送により、衝突を回避した送信を行うことができる。
【００２４】
本発明の通信方法は、前記送信制御ステップが、前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信を行う場合、ランダムな時間経過後の、前記カウント値に基づく前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信するものを含む。本発明によれば、複数の通信装置が送信できる割合をより平均化することができる。
【００２５】
本発明の通信方法は、さらに、前記送信制御ステップで送信されたデータを受信し、前記データに対して応答フレームを返信する応答フレーム送信ステップを備え、前記応答フレーム送信ステップが、前記受信したデータが送信されたタイミングは、前記共通タイミングであることを示す情報、又は前記特定のタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤに関する情報を前記応答フレームに含ませるものを含む。本発明によれば、応答フレームに個別アクセスＩＤに関する情報を含ませることで、データを直接受信できない端末（隠れ端末）に対しても、前記共通タイミングまたは、特定のタイミングを通知することが可能となる。
【００２６】
本発明の通信方法は、前記共通タイミング、又は、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングに従わずに送信される特殊フレームを送信する特殊フレーム送信ステップを備え、前記特殊フレーム送信ステップは、前記送信制御ステップで送信されたデータのうち、直前に受信した前記データが送信されたタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤを前記特殊フレームに含ませるものを含む。本発明によれば、上記した方式とは異なる方式によって確保した帯域（例、ビーコン領域、ビーコン領域、ＶｏＩＰ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ領域）にて送信されるフレーム（ビーコンフレーム等）に、直前に受信したデータフレームに対応する個別アクセスＩＤに関する情報を含ませることで、再び、本発明の方式に従って通信を再開する場合に、以前使用していた送信タイミング（共通タイミングまたは、特定のタイミング）を持ち越すことが可能になる。
【００２７】
本発明の通信方法は、電力線を伝送経路として通信を行う通信方法を含む。
【００２８】
本発明の通信装置は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、前記複数の通信装置の内の特定の通信装置に個別アクセスＩＤを割り当てて、当該割り当てられた通信装置のみが当該個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングにおいて送信可能とする個別アクセスＩＤ割当てを行うアクセスＩＤ管理部と、前記アクセスＩＤ管理部で割り当てた個別アクセスＩＤの割当て情報を含む制御情報を、他の通信装置に報知する報知部と、を備え、前記アクセスＩＤ管理部は、予め定めた数以下の前記個別アクセスＩＤを割り当てるとともに、前記通信装置の全てが送信可能な共通タイミングで送信した送信データを検出したとき、共通タイミングで送信した前記通信装置に対して、前記個別アクセスＩＤの割当てを行うものである。
【００２９】
本発明の通信装置は、前記アクセスＩＤ管理部が、予め定めた数より多くの個別アクセスＩＤを割り当てないものを含む。
【００３０】
本発明の通信装置は、前記報知部が、前記アクセスＩＤ管理部が新規に割り当てた前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知するものを含む。
【００３１】
本発明の通信装置は、前記アクセスＩＤ管理部が、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングでの送信時刻をモニターし、当該特定のタイミングでの送信が一定時間されていない場合、当該個別アクセスＩＤの割当てを削除するものを含む。
【００３２】
本発明の通信装置は、前記報知部が、前記アクセスＩＤ管理部が前記個別アクセスＩＤの割当てを削除したとき、割り当てられる通信装置が変更された前記個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び前記個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知するものを含む。
【００３３】
本発明の通信装置は、伝送路に接続され、通信帯域を共有する複数の通信装置間で通信を行う通信システムに利用される通信装置であって、特定の送信タイミングと対応つけられた個別アクセスＩＤであって、当該個別アクセスＩＤが割り当てられた通信装置のみが前記特定の送信タイミングにおいて送信可能となる個別アクセスＩＤの取得又は放棄を管理するアクセスＩＤ管理部と、前記個別アクセスＩＤが取得されている場合は、前記個別アクセスＩＤを用いて他の通信装置に対する送信を制御し、前記個別アクセスＩＤが放棄されている場合は、前記通信装置の全てが送信可能な共通タイミングで、他の通信装置に対する送信を制御する送信制御部を備え、前記送信制御部は、前記他の通信装置が送信を行っていない場合、所定の期間経過毎にカウントし、そのカウント値に基づいて前記個別アクセスＩＤに対応するタイミング、及び前記共通タイミングを認識して、他の通信装置に対する送信を制御するものである。
【００３４】
本発明の通信装置は、前記送信制御部が、前記共通タイミングで行う送信が他の通信装置の送信と競合した場合、ランダムな時間経過後の前記共通タイミングで再送信するものを含む。
【００３５】
本発明の通信装置は、前記送信制御部が、前記個別アクセスＩＤに対応したタイミングで送信を行う場合、ランダムな時間経過後の、前記カウント値に基づく前記個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信するものを含む。
【００３６】
本発明の通信装置は、前記アクセスＩＤ管理部が、取得した個別アクセスＩＤに対応するタイミングで送信していない期間が、所定の時間以上である場合に、その個別アクセスＩＤを放棄するものを含む。
【００３７】
本発明の通信装置は、さらに、他の通信装置の前記送信制御部で送信されたデータを受信し、前記データに対して応答フレームを返信する応答フレーム送信制御部を備え、前記応答フレーム送信制御部は、前記受信したデータが送信されたタイミングが、前記共通タイミングであることを示す情報、又は前記特定のタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤに関する情報を前記応答フレームに含ませるものを含む。
【００３８】
本発明の通信装置は、前記共通タイミング、又は、前記個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングに従わずに送信される特殊フレームを送信する特殊フレーム送信制御部を備え、前記特殊フレーム送信制御部は、直前に受信したデータが送信されたタイミングに対応する前記個別アクセスＩＤを前記特殊フレームに含ませるものを含む。
【００３９】
本発明の通信装置は、電力線を伝送経路として電力線通信を行うものを含む。
【００４０】
本発明の通信システムは、上記した通信装置を複数備える通信システムであって、少なくとも、上記した個別アクセスＩＤ割当てを行うアクセスＩＤ管理部を備える通信装置を１台備えるものである。
【００４１】
本発明の通信システムは、前記通信装置が、電力線を伝送経路として電力線通信を行うものを含む。
【発明の効果】
【００４２】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通信装置の接続台数を増加しても衝突の発生を抑制してパフォーマンスの低下を防ぎ、かつ、送信の最大遅延量を規定でき、プライオリティを設定することができる通信方法、通信システム、及びそのための通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００４４】
図１は、本発明の通信方法、通信システムを実現する電力線通信システムの一例の概略構成を示す図である。図１の電力線通信システムは、電力線９００に接続された複数台のＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデム１００Ｍ、１００Ｔ１、１００Ｔ２、１００Ｔ３、１００Ｔ４を備える。図１には、５台のＰＬＣモデムが示されているが、接続台数は任意である。ＰＬＣモデム１００Ｍは、親機として機能するものであり、子機として機能する他のＰＬＣモデム１００Ｔ１、・・１００Ｔ４の接続状態（リンク状態）の管理を行うものである。
【００４５】
なお、以降の説明において、親機及び特定の子機について言及する場合は、ＰＬＣモデム１００Ｍ、１００Ｔ１、１００Ｔ２、１００Ｔ３、１００Ｔ４のように記述し、子機一般に言及する場合は、ＰＬＣモデム１００Ｔと記述する。また、親機、子機の限定がないＰＬＣモデムに言及する場合は、単に、ＰＬＣモデム１００と記述する。
【００４６】
電力線９００は、図１では１本の線で示されているが、実際には２本以上の導線であり、ＰＬＣモデム１００は、それらの導線に接続されている。
【００４７】
ＰＬＣモデム１００は、詳細は後述するように、ＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャックを有しており、モジュラージャックには、テレビ（ＴＶ）５１、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５２、ＩＰ電話５３、レコーダ５４、ブロードバンドルータ５５が接続され、ブロードバンドルータ５５はインターネットに接続されている。なお、電力線通信システムは、本発明の通信方法を実現する通信システムの一例であり、無線ＬＡＮ等、他の通信システムであってもよい。
【００４８】
図２は、ＰＬＣモデム１００の概観を示す図であり、図２（ａ）は前面を示す外観斜視図、図２（ｂ）は前面図、図２（ｃ）は背面図である。図２に示すＰＬＣモデム１００は、筐体１０１を有しており、筐体１０１の前面には、図２（ａ）（ｂ）に示すようにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃからなる表示部１０５が設けられている。また、筐体１０１の背面には、図２（ｃ）に示すように電源コネクタ１０２、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１０３、及び動作モード等の切換えのための切換えスイッチ１０４が設けられている。電源コネクタ１０２には、電源ケーブル（図２では図示せず）が接続され、モジュラージャック１０３には、ＬＡＮケーブル（図２では図示せず）が接続される。なお、ＰＬＣモデム１００には、さらにＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。
【００４９】
図３は、ＰＬＣモデム１００のハードウェアの一例を示すブロック図である。ＰＬＣモデム１００は、図３に示すように、回路モジュール２００及びスイッチング電源３００を有している。スイッチング電源３００は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール２００に供給するものであり、例えば、スイッチングトランス、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。
【００５０】
回路モジュール２００には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  ＥＮＤ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ)２２０、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ（Ｐｈｙｓｉｃ  ｌａｙｅｒ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２３０、メモリ２４０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２５１、ドライバＩＣ２５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６０、及びカプラ２７０が設けられている。スイッチング電源３００及びカプラ２７０は、電源コネクタ１０２に接続され、さらに電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線９００に接続される。なお、メインＩＣ２１００は電力線通信を行う制御回路として機能する。
【００５１】
メインＩＣ２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック２１３で構成されている。ＣＰＵ２１１は、３２ビットのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２は、送受信信号のＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、送受信信号のＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ２２０は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２２、及び可変増幅器（ＶＧＡ；Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２３で構成されている。カプラ２７０は、コイルトランス２７１、及びカップリング用コンデンサ２７２ａ、２７２ｂで構成されている。なお、ＣＰＵ２１１は、メモリ２１１に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１００全体の制御も行う。
【００５２】
ＰＬＣモデム１００による通信は、概略次のように行われる。モジュラージャック１０３から入力されたデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してメインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号が生成される。生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２５１、ドライバＩＣ２５２、カプラ２７０、電源コネクタ１０２、電源ケーブル６００、電源プラグ４００、コンセント５００を介して電力線９００に出力される。
【００５３】
電力線９００から受信された信号は、カプラ２７０を経由してバンドパスフィルタ２６０に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ２２０ｎ可変増幅器（ＶＧＡ）２２３でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、メインＩＣ２１０に送られ、デジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ２３０を介してモジュラージャック１０３から出力される。
【００５４】
メインＩＣ２１０によって実現されるデジタル信号処理の一例を、説明する。ＰＬＣモデム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式等の複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア通信を行うものであり、送信データをＯＦＤＭ送信信号に変換するとともに、ＯＦＤＭ受信信号を受信データに変換するデジタル処理は、主としてＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３で行われる。
【００５５】
図４は、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３によって実現されるデジタル信号処理の一例を説明するための機能ブロック図であり、ウェーブレット変換を利用するＯＦＤＭ伝送を行う場合のものである。図４に示すように、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック２１３は、変換制御部１０、シンボルマッパ１１、シリアル−パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１２、逆ウェーブレット変換器１３、ウェーブレット変換器１４、パラレル−シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）１５、デマッパ１６としての機能を有する。
【００５６】
シンボルマッパ１４は、送信すべきビットデータをシンボルデータに変換し、各シンボルデータにしたがってシンボルマッピング（例えばＰＡＭ変調）を行うものである。Ｓ／Ｐ変換器１５は、マッピングされた直列データを並列データに変換するものである。逆ウェーブレット変換器１６は、並列データを逆ウェーブレット変換し、時間軸上のデータとするものであり、伝送シンボルを表すサンプル値系列を生成するものである。このデータは、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）２２１に送られる。
【００５７】
ウェーブレット変換器１４は、ＡＦＥ・ＩＣ２２０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２２から得られる受信デジタルデータ（送信時と同一のサンプルレートでサンプルされたサンプル値系列）を周波数軸上へ離散ウェーブレット変換するものである。Ｐ／Ｓ変換器１８は、周波数軸上の並列データを直列データに変換するものである。デマッパ１９は、各サブキャリアの振幅値を計算し、受信信号の判定を行って受信データを求めるものである。
【００５８】
図１に示す電力線通信システムにおいて、データの伝送を行う場合、図５に示すように、送信元のＰＬＣモデム１００が、データフレームＰｔ１〜Ｐｔ４、Ｐｔ０を送信し、送信先のＰＬＣモデム１００が正常に受信できたときに応答フレームＡｔ１〜Ａｔ４、Ａｔ０を送信する。各ＰＬＣ間の通信を管理するための情報は、ＰＬＣモデム１００Ｍから、報知フレーム（制御フレーム、ビーコン）Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・として一定間隔で送信される。ここで、Ｐｔ０とＡｔ０は後述する共通タイミングで送受信されるデータフレームと応答フレームである。
【００５９】
図５に示す例では、複数の送信装置からのデータフレームＰｔ１〜Ｐｔ４、Ｐｔ０は、衝突することなく送信されているが、衝突を避けてデータ送信を行うために、ＰＬＣモデム１００は、例えば、図６に示すタイミングでアクセスを行う。図６に、ＰＬＣモデム１００からのデータの送信タイミングの一例を示す。図６の例では、電力線９００に、ＰＬＣ１００Ｍ（親機１００Ｍ）、ＰＬＣモデム１００Ｔ１〜１００Ｔ９の１０台のＰＬＣモデムが接続されているものとするが、図６では、ＰＬＣモデム１００Ｔ１〜１００Ｔ３の３台の送信タイミングのみを示す。このような送信タイミングを制御するための処理は、図３のメインＩＣ２１０によって行なわれる。
【００６０】
図７に、ＰＬＣモデム１００Ｍが備える端末（ＰＬＣモデム）管理テーブルの概略構成を示す。親機が使用する端末管理テーブルは、電力線に接続されたＰＬＣモデムの管理番号（便宜的に管理番号を図面の符号に合わせて０、Ｔ１、Ｔ２、・・とし、合わせてＭＡＣアドレス例を記載した。）に対応付けて、設定済（有効）の個別アクセスＩＤ、当該ＰＬＣモデムの最新の送信時刻を示すカウンター値が記憶されている。カウンター値については後述する。なお、ＰＬＣモデムの管理番号は、単なる番号のみでもよいし、ＭＡＣアドレスのみでもよい。また、両方を記載してもよい。この端末管理テーブルは、ＰＬＣモデムのメモリ（例えば、図３のメモリ２４０）に記憶される。個別アクセスＩＤは、割り当てられたＰＬＣモデムのみがその個別アクセスＩＤに対応する特定のタイミングにおいて送信可能とするためのものである。
【００６１】
個別アクセスＩＤ数は、接続されたＰＬＣモデム１００の数とは無関係に、予め定めた数だけ用意し、予め定めた数より多くの個別アクセスＩＤを割り当てない。この例では、最大４個割り当てられる。その内、一例としてＩＤ＝１は親機であるＰＬＣモデム１００Ｍに固定的に割り当てられ、他の個別アクセスＩＤは、ＰＬＣモデム１００Ｍの制御によって、他のＰＬＣモデムＴ１〜Ｔ９に割当てられる。なお、固定的に割り当てるＩＤは１に限定するものではなく他の値としてもよい。また、親機に固定的に割り当てなくてもよい。図７に示す時点では、ＩＤ＝２、３、４が、それぞれＰＬＣモデム１００Ｔ２、ＰＬＣモデム１００Ｔ１、ＰＬＣモデム１００Ｔ３に割り当てられている。なお、個別アクセスＩＤを、単に個別ＩＤと記述する場合もある。また、後述するように、全てのＰＬＣモデムが送信可能なタイミングを特定するために、共通のアクセスＩＤ（共通ＩＤと記述する場合もある。）をＩＤ＝０とし、それぞれのＩＤ（個別アクセスＩＤと共通アクセスＩＤを合わせて、アクセスＩＤとする。）に対応した送信可能タイミングをスロットと記述する場合もある。また、共通ＩＤを０に限定するものでなく、例えば親機に固定的に割り当てるＩＤを０に共通ＩＤを１にする等も可能である。
【００６２】
なお、ＰＬＣモデムが応答フレームを返信する際には、応答フレームにアクセスＩＤ（個別アクセスＩＤと共通アクセスＩＤ）の情報を含ませて返信してもよい。応答フレームにアクセスＩＤを含ませることで、データを直接受信できないＰＬＣモデム（隠れ端末とも言う。）に対しても、送信タイミングを通知することが可能となる。
【００６３】
図６において、時刻ｔ１でＰＬＣモデム１００Ｔ１がパケットＰＴ１１を送信すると、ＰＬＣモデム１００Ｔ２、１００Ｔ３は、キャリア検出時間（例えば、２５μｓｅｃ）Ｃｔ後の時刻ｔ２でパケットＰＴ１１を検出するので、伝送路が使用されていることを認識できる（図６には示していないが、電力線に接続されてネットワークを構成する他のＰＬＣモデム１００Ｔ４〜１００Ｔ９も認識できる。）。ＰＬＣモデム１００Ｔ２、１００Ｔ３が伝送路を介して送信しようとしている場合、ＰＬＣモデム１００Ｔ２、１００Ｔ３は、ＰＬＣモデム１００Ｔ１からのパケットＰＴ１１が終了するのを待つ。このように、データの送信を行う場合、ＰＬＣモデム１００は、伝送路の通信状態を調べ、伝送路が使用されているか否かを調べる。
【００６４】
図８に、ＰＬＣモデムにおけるデータのプライオリティ毎に設けたバッファの構成を模式的に示す。また図９に、送信データのキューサーチ期間とスロットの発生タイミングを示す。例えば図１の構成例のように、テレビ５１、パーソナルコンピュータ５２、ＩＰ電話５３などで異なる種類のデータが送受信され、これらの複数種類のデータをＰＬＣモデム１００Ｍを介してブロードバンドルータ５５で中継する場合を想定する。この場合、ＰＬＣモデム１００Ｍでは、図８のようにブロードバンドルータ５５から音声データ、映像データ、制御データなどの異なるプライオリティ（プライオリティ０〜７）を持つデータを受信する。ＰＬＣモデムに入力されたデータは、各プライオリティ毎のキューに振り分けられ、それぞれのキューに対応するバッファに格納される。これらのデータを出力する際には、ＱｏＳを確保するため、キューサーチを行ってプライオリティの高い順でデータを取り出して出力する。データのプライオリティは、当該データを取り扱うアプリケーションなどによって定められるものである。例えば、ＩＰ電話などのリアルタイムな音声系のアプリケーションでは、遅延を防止するために、プライオリティを高く設定する。また、ウェブアクセスなどでは、遅延の影響が小さいため、プライオリティを低めに設定する。
【００６５】
データ出力時には、図９に示すデータフレームの後、あるいはこのデータフレームに対応する応答フレーム（Ａｃｋ）の後に、キューサーチ期間を設けており、このキューサーチ期間で送信データのキューサーチを行って最も高いプライオリティから順に選択してデータを出力する。これによって、キューサーチ期間の直前に高いプライオリティ７のデータが入力された場合であっても、このプライオリティ７のデータを優先的に出力することができ、プライオリティ制御の精度を高めることが可能になる。キューサーチ期間の後は、スロット区間としてスロットを発生させ、以下に示すバックオフのための計時を開始する。
【００６６】
図６に戻り、時刻ｔ３で、パケットＰＴ１１の終了を検出すると、各ＰＬＣモデム１００は、計時を開始し、スロット時間Ｓｔ（例えば、２０μｓｅｃ）経過毎にスロット番号をカウントする。そして、ランダムな時間（具体的には、スロット時間Ｓｔのランダム数（以下ランダムバックオフと記述する。）倍の時間（ランダムバックオフ時間と記述する。）、経過後、自己に割り当てられた個別ＩＤに対応するスロットとなるまで、送信を待つ。この例では、ＰＬＣモデム１００Ｔ２のランダムバックオフが「４」、ＰＬＣモデム１００Ｔ３のランダムバックオフが「２」である。
【００６７】
図１０にランダムバックオフの一例を示す。図１０において、オフセット（固定部）とランダム（ランダム部）の合計値が実際のバックオフ値になる。この場合、プライオリティが高い程オフセットを小さくしている。音声データ、映像データ、制御データなどの種類によるプライオリティが３の場合には、固定部が４でランダム部が０〜３となるので、４，５，６，７の値がランダムに発生する値となる。ランダム値はそれぞれのＰＬＣモデム１００がｔ３のタイミングで計算する。
【００６８】
パケットＰＴ１１は、ＩＤ番号が３のパケットであるので、時刻ｔ３でスロット番号を「４」とし、順次サイクリックにカウントされる。ＰＬＣモデム１００Ｔ３の個別ＩＤは「４」であるが、ランダムバックオフ時間（図６でＢＯと記述している。）が経過していないので、送信可能なタイミングと判断しない。時刻ｔ４でスロット番号２のスロットが経過したと認識され、かつランダムバックオフ時間が経過しているので、個別ＩＤ＝２のＰＬＣモデム１００Ｔ２は、パケットＰＴ２１を送信する。このパケットＰＴ２１は、キャリア検出時間Ｃｔ後の時刻ｔ５で検出されるので、スロット番号はカウントされない。したがって、他のアクセスＩＤに基づくパケットは送信されず、パケットの衝突は起こらない。
【００６９】
時刻ｔ６で、パケットＰＴ２１の終了を検出すると、スロット番号を「３」として計時を開始し、ランダムバックオフ経過後の時刻ｔ７でスロット番号４のスロットが経過したと認識されるので、パケットＰＴ３１を送信する。なお、ランダムバックオフ時間だけ待機することは、必須ではなく、省略も可能である。また、このランダムバックオフ時間はプライオリティや割当てたＩＤの数、別のネットワークとの干渉といった条件に応じて変化させてもよい。
【００７０】
図１１は、ランダムバックオフの他の例を示す図である。この図１１に示すテーブルのように、自己に割り当てられたプライオリティと最大プライオリティとの差（プライオリティ差）と、アクティブＩＤ数とのマトリクスから、ランダムバックオフを計算してもよい。ランダムバックオフのバックオフ値としては、図１１（ａ）に示すオフセットの固定部と図１１（ｂ）に示すランダム部とをそれぞれ求める。ここで、ランダム部は上限値を示しており、０から上限値までの乱数とする。この場合、プライオリティ差が小さい程、バックオフ値を小さくしている。また、アクティブＩＤ数（親機が割り当てたＩＤ数）によってもバックオフ値が異なっており、アクティブＩＤ数が少ない程バックオフ値を小さくしている。これにより、プライオリティ差が小さい場合はバックオフ時間を小さくすることができ、バックオフによるロスを小さくする効果がある。また、プライオリティ差が大きい場合には、バックオフ時間を大きくして優先制御の精度を高める効果がある。さらに、アクティブＩＤ数が少ない場合はバックオフ時間を小さくすることができ、必要以上にバックオフすることを抑止し、最小限のバックオフ時間で優先制御が実現できる。なお、図１１の例において、プライオリティ差の代わりに、図１０の例と同様にプライオリティ自体を用いてランダムバックオフを計算してもよい。また、アクティブＩＤ数によってバックオフ値を変更せずに固定としてもよい。
【００７１】
以上のように、個別ＩＤの割当て数の上限を予め定めた数としているので、スロットの周期が所定時間以上となることはなくなり、送信しようとするＰＬＣモデム１００からの送信タイミングを早めることができる。一般に、ほとんど全てのＰＬＣモデム１００が同時間に送信しようとすることはまれであるので、一部のＰＬＣモデム１００にのみ、個別ＩＤを割り当てても問題は生じない。図６には、個別ＩＤが割り当てられたＰＬＣモデム１００Ｔ１〜１００Ｔ３の送信タイミングを示したが、他のＰＬＣモデム１００で個別ＩＤが割り当てられていないＰＬＣモデム１００が送信しようとするときは、スロット番号０のスロットで送信を行う。
【００７２】
なお、図７に示す親機の端末管理テーブルの情報は、各子機に割り当てた個別アクセスＩＤ（設定アクセスＩＤ）と、個別アクセスＩＤが割り当てられた通信装置を識別する識別情報（例えばＭＡＣアドレス）と、その通信装置が起動されたときから所定の時間ごとにカウントされ、該当通信装置から最後に送信されたときの時刻を表すカウンター値とで構成される。例えば、カウンター値は１μｓ毎にカウントされる。
【００７３】
親機であるＰＬＣモデム１００Ｍから他のＰＬＣモデム１００Ｔ１〜１００Ｔ９に制御フレームを送信することにより、報知される。制御フレームの構造の一例を図１２（ａ）に示す。制御フレームは、プリアンブル、ヘッダに続くデータに、個別アクセスＩＤの割当て情報を含む制御情報が含まれる。個別アクセスＩＤの割当て情報は、新規に割り当てられた個別アクセスＩＤとその個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報とすることにより、報知データを減少させることができる。また、後述するように、個別アクセスＩＤの割当てを削除したときには、割り当てられる通信装置が削除された個別アクセスＩＤとその個別アクセスＩＤが割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数に関する情報を、前記制御情報として報知する。
【００７４】
また、図１３はビーコンにおける割当情報報知フォーマットの例を示す図である。報知フレームとしてのビーコンには、図１３のような割当て情報を報知するための割当情報報知フォーマットを含むようにしてもよい。この割当情報報知フォーマットによって、最大プライオリティと、アクティブＩＤ数と、全通信装置のＩＤとＭＡＣアドレスの対応情報とを、定期的に送信することができる。ここで、割当情報報知フォーマットは、更新カウンター値（Ｉｎｆｏ  Ｃｏｕｎｔ）、最大プライオリティ（Ｍ．Ｐ．：Ｍａｘ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）、アクティブＩＤ数（Ａ．Ｎ．：Ａｃｔｉｖｅ  Ｎｕｍ）、及びＩＤ番号順に並んだＭＡＣアドレス（ＭＡＣ  Ａｄｄｒ）を含んで構成される。また、他の情報を示すためのＴａｇ、Ｌｅｎｇｔｈなども設けられる。アクティブＩＤ数によって、子機のＰＬＣモデムはスロット周期を認識できる。スロット周期としては、アクティブＩＤ数に＋１（共通ＩＤ分）を加算したものになる。また、最大プライオリティは、１つ前のビーコン周期内で親機によって検出された最大のプライオリティ値である。また、更新カウンター値は、ＩＤ割当情報を更新した場合にカウントアップさせるカウンター値である。ＭＡＣアドレスには、割当ＩＤ番号順に１５個（ＩＤ＝１からＩＤ＝１５まで）のＭＡＣアドレスを記載している。ここでＩＤの割り当てが無い場合はＮＵＬＬ（＝０）とする。
【００７５】
子機のＰＬＣモデムは、メモリレジスタに記憶している更新カウンター値とビーコン上の更新カウンター値とを比較し、更新されていればＩＤ割当情報のチェックを行い、アクティブＩＤ数と最大プライオリティについては毎回取得する。受信時のチェックで自己へのＩＤ割り当てが無い場合は、即座に個別ＩＤを開放する。上述した制御フレームによる割り当て情報の報知では、変更したＩＤのみを通知するようにしたが、ビーコンによる割り当て情報の報知では、全てのＩＤ（全ＭＡＣアドレス）について報知するようにしている。このようなビーコンを用いることによって、個別に制御フレームを用いて情報の到達確認をする必要がなくなり、効率化できる効果がある。また、常に最新の情報を報知することで、各端末間の情報相違があるような異常時においても早期に復帰できる効果がある。なお、ビーコンによる割り当て情報の報知は、ビーコン周期毎に毎回ではなく、所定の周期で報知するようにしてもよい。また、ＭＡＣアドレスを報知する代わりに、端末を識別できる情報であればどのような情報を用いてもよい。
【００７６】
また、ＰＬＣモデム１００から送信されるデータフレームは、そのデータフレームが送信しているスロット（個別ＩＤあるいは共通ＩＤに対応する送信タイミング）を示す情報を含んでいる。データフレームの構造の一例を図１２（ｂ）に示す。データフレームは、プリアンブル、ヘッダに続いて、通信すべきデータが含まれる。例えば、データフレームのヘッダには、個別ＩＤあるいは共通ＩＤのＩＤ番号、プライオリティ情報などが付加される。したがって、伝送路を送信されるパケットのスロット番号を簡単に認識することができる。なお、個別ＩＤあるいは共通ＩＤのＩＤ番号を付加する部分は、ヘッダに限らず、データ部分であってもよいが、そのデータフレームの送信先以外の他のＰＬＣモデム１００Ｔがスキミングできる部分（変調方式、暗号等が既知である部分）に限られる。
【００７７】
次に、親機であるＰＬＣモデム１００Ｍによる個別ＩＤの割当て処理、及び割り当てた個別ＩＤの削除処理について説明する。
【００７８】
図１４に、個別アクセスＩＤの割当て処理の概略手順を示す。子ＰＬＣモデム１００Ｔｘが、他の子ＰＬＣモデム１００Ｔｙにデータを送信しようとする場合、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘには個別アクセスＩＤが割り当てられていないので、全てのＰＬＣモデムが送信可能な共通タイミングで送信を開始する（Ｓ１１参照）。このときのデータフレームのヘッダには、共通ＩＤのＩＤ番号である「０」が付加される。
【００７９】
図１５に、全てのＰＬＣモデムが送信可能な共通タイミングを示す。図１５はランダムバックオフを５とした例を示している。共通ＩＤ（個別ＩＤ＝０）の通信装置からは、時刻ｔ３以降のスロットにおいて、ランダムバックオフ時間をとった時刻ｔ１１の後、ＩＤ「０」のタイミングである時刻ｔ１２でＰＴ０１のようにデータが送信される。
【００８０】
このデータフレームは、親ＰＬＣモデム１００Ｍでも検出される（Ｓ１２参照）。このように、親ＰＬＣモデム１００Ｍは全通信を監視しており、共通ＩＤによる通信を検知すると、そのデータフレームを送信した子ＰＬＣモデム１００Ｔｘに対して個別ＩＤを割り当てる。この割当ては、電力線に接続されたＰＬＣモデム１００の数より少ない数であって、予め定めた数より少ない数の個別ＩＤが割り当てられている場合は、無条件に行われる。予め定めた数の個別ＩＤが既に割り当てられている場合は、後述する条件で割当て済の個別ＩＤが削除されるまで待った後に、割り当てられてもよいし、最後にデータフレームの送信に使用された個別ＩＤを削除して、その個別ＩＤを割り当てるようにしてもよい。
【００８１】
個別ＩＤが割り当てられると、図１４（ｂ）に示すように、親ＰＬＣモデム１００Ｍから報知フレーム（制御フレーム、ビーコン等）が報知される（Ｓ３０参照）。この時点での子ＰＬＣモデム１００Ｔｘから子ＰＬＣモデム１００Ｔｙへのデータの送信は、共通ＩＤのタイミングで行われている（Ｓ２１参照）。制御フレームは、新規に割り当てられた個別アクセスＩＤと、その個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報、及び個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数を含む。親ＰＬＣモデム１００Ｍから制御フレームが報知されると、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘは、報知された個別ＩＤを設定し、その後のデータフレームの送信は、報知された個別ＩＤに対応するタイミングで行われる（Ｓ４１参照）。
【００８２】
なお、制御フレームのように、上述した方式とは異なる方式に従って通信帯域を確保した場合（例えば、ビーコン領域、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等）に送信される特殊なフレームには、直前に受信しているデータフレームのアクセスＩＤをコピーし、当該フレームにアクセスＩＤを格納するようにしてもよい。この場合、当該フレームを受信する側も当該フレームに含まれるアクセスＩＤと自己の個別ＩＤとの重複検査は行わない。こうすることで、次回有効なアクセスＩＤ番号によるタイミングが維持され個別ＩＤ割当ての不公平がなくなる。つまり確保された帯域に入る前の本方式で動作しているフレームのアクセスＩＤが持ち越される。
【００８３】
図１６に、子ＰＬＣモデム１００Ｔに割り当てた個別アクセスＩＤの削除処理、放棄処理の概略手順を示す。今、図１６（ａ）に示すように、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘに個別ＩＤ「２」が割り当てられ、子ＰＬＣモデム１００Ｔｙに個別ＩＤ「４」が割り当てられ、アクセスＩＤ周期が「５」（共通ＩＤを含めて５つのＩＤが割り当てられている状態）であるとする。現在時刻を示すカウンター値から、親機で管理している管理テーブルの各個別アクセスＩＤに対応する最後に送信された時刻のカウンター値を引くことにより、最後に送信された時刻から現在までの時間に相当するカウンター値が求められる。
【００８４】
この状態で、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘが所定時間（β）データ送信を行わなかったとすると、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘは、そのことを検出して、個別ＩＤ「２」を放棄する。具体的には、子ＰＬＣモデム１００Ｔｘ内のメモリ（例えば、図３のメモリ２４０等）に保持したＩＤ番号を消去し、共通ＩＤ番号「０」に書き換える（図１６（ｂ）参照）。
【００８５】
また、所定時間（α）データ送信を行わなかったとする（β＞α）と、全通信を監視している親ＰＬＣ１００Ｍは、このことを認識できるので、端末管理テーブルのＰＬＣモデム１００Ｔｘに設定したアクセスＩＤ「２」を消去する。消去した個別ＩＤは、アクセス周期＝５に対応する個別ＩＤの最大値「４」より小さいので、個別ＩＤ「４」が割り当てられたＰＬＣモデム１００Ｔに個別ＩＤ「２」を割り当て、アクセスＩＤ周期を、１だけ減算して、アクセスＩＤ周期＝４とする。
【００８６】
そして、個別ＩＤ「２」が割り当てられたＰＬＣモデム１００Ｔが変更されたこと、その変更されたＰＬＣモデム１００Ｔの個別アクセスＩＤと、その個別アクセス情報が割り当てられた通信装置を識別する識別情報と、個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数が「４」に変更されたこととを、報知フレームＳ５０により、全ての子ＰＬＣモデム１００Ｔに報知する（図１６（ｂ）参照）。その結果、図１６（ｃ）のような設定状態となる。
【００８７】
次に、図１に示す電力線通信システムを構成するＰＬＣモデム１００の動作を、図１７〜図２１を用いて説明する。図１７は、親機として機能するＰＬＣモデムの概略動作フロー図であり、図１９は、子機として機能するＰＬＣモデムの概略動作フロー図であり、図２０及び図２１は、子機として機能するＰＬＣモデムの送受信動作を示すフロー図である。
【００８８】
親機としてのＰＬＣモデムの概略動作フローについて説明する。
図１７のステップＳ１０１で、ＰＬＣモデム１００Ｍは、データフレームの受信が有ったかどうかを判断する。データフレームの受信があると、端末管理テーブルから、そのデータフレームの送信元のＰＬＣモデムの管理番号を検索する（ステップＳ１０２）。送信元のＰＬＣモデムの管理番号が端末管理テーブルに登録されていない場合（ステップＳ１０３の判断）は、ステップＳ１１１に移行する。ここで、登録とは、予め親機と子機とが通信できるように、お互いのＭＡＣアドレスなどを交換した認証を指す。親機は、全てのデータフレームを監視し、親機と子機間の通信、子機同士の通信のいずれの場合のデータフレームも検出する。
【００８９】
登録されている場合（通常、ステップＳ１０３は、登録されていると判断される。）は、ステップＳ１０４で、端末管理テーブルのデータフレームを受信したタイムスタンプとしてカウンター値を記録する。そして、データフレームのアクセスＩＤが共通ＩＤである（すなわち、ＩＤ＝０）かどうかを判断し（ステップＳ１０５）、共通ＩＤでない場合は、ステップＳ１１１に移行する。
【００９０】
アクセスＩＤが共通ＩＤであることは、個別ＩＤが割り当てられていないことを意味するので、個別ＩＤの割当て処理を行う。それに先立って、ステップＳ１０６で、そのＰＬＣモデム１００Ｔに既に個別ＩＤを割当て済であるかを判断する。この判断は、既に個別ＩＤを割り当て済であるものの、制御フレーム（報知フレーム）が未送信で、ＰＬＣモデム１００Ｔがまだ認識していない状態であるときに、さらに新たな個別ＩＤを割り当てることを防ぐためのステップである。既に個別ＩＤが割当て済である場合、ステップＳ１１０で、割当て済の個別ＩＤの割当てを報知する制御フレームを準備し、ステップＳ１０９で、その制御フレームを送信する。
【００９１】
ステップＳ１０６で、そのＰＬＣモデム１００Ｔに個別ＩＤが割当てられていないと判断された場合、ステップＳ１０７で、新規の個別ＩＤの割当てが可能かどうかを判断する。予め定めた数の個別ＩＤが既に割り当てられている場合は、新規個別ＩＤの割当てが不可なので、ステップＳ１１１に移行する。新規個別ＩＤの割当てが可能である場合、割当て処理を行い、その結果を報知するための制御フレームを準備し、さらに、端末管理テーブルを更新する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０９で、準備した制御フレームを送信する。
【００９２】
データフレームの受信がない場合（ステップＳ１０１の判断）、送信元のＰＬＣモデム１００Ｔが端末管理テーブルに登録されていない場合（ステップＳ１０３の判断）、及び受信したデータフレームのアクセスＩＤが共通ＩＤでない場合（ステップＳ１０５の判断）は、ステップＳ１１１で，端末管理テーブルの受信したタイムスタンプとして記憶された全てのＰＬＣモデムに対応するカウンター値をチェックする。すなわち、登録された全ＰＬＣモデムについて、現在時刻を示すカウンター値から親機で管理している管理テーブルの各個別アクセスＩＤに対応する最後に送信された時刻を示すカウンター値を引くことにより、最後に送信された時刻から現在までの時間に相当するカウンター値を求めて、経過時間をチェックする。
【００９３】
最後に送信された時刻からの経過時間が、所定時間（α）以上である場合（ステップＳ１１２の判断）、ステップＳ１１３で、個別ＩＤが割り当てられたＰＬＣモデム（端末）の個別ＩＤ割当てを削除する。そして、ステップＳ１１４で、削除処理後の個別ＩＤ割当て状態を報知するための制御フレームを準備するとともに、端末管理テーブルの更新を行う。そして、準備した制御フレームを送信する（ステップＳ１０９）。
【００９４】
最後に送信された時刻からの経過時間が所定時間（α）以上である個別ＩＤ割当て済のＰＬＣモデムがない場合（ステップＳ１１２の判断）、ステップＳ１０９で、制御フレームの送信を行う。この場合の制御フレームは、個別ＩＤの割当てに関する情報を含まない、制御フレームとなる。
【００９５】
親機であるＰＬＣモデム１００Ｍがこのような動作を行うので、共通ＩＤを利用してデータを送信したＰＬＣモデム１００Ｔに対して個別ＩＤが設定される。また、所定時間（α）データの送信がされない場合、割当てられた個別ＩＤは削除される。そして、個別ＩＤの割当てが変更された場合、その内容が制御フレームによって、全てのＰＬＣモデム１００Ｔに報知される。
【００９６】
子機としてのＰＬＣモデムの概略動作フローについて説明する。
図１８は、子機のＰＬＣモデムが備える端末管理テーブルの概略構成を示したものである。子機は、図１８に示すような管理テーブルにおいて、親機から報知されたビーコンによる割り当て情報（個別ＩＤ等の設定アクセスＩＤ、ＭＡＣアドレスなど）をコピーして記憶する。また、端末割り当て情報と共に、自己の通信装置が最後に送信したときのカウンター値を記憶している。なお、子機では、自己の端末割り当て情報と最終送信時のカウンター値のみを保持するようにしてもよい。
【００９７】
図１９のステップＳ２０１で、子機であるＰＣモデム１００Ｔは、個別ＩＤを取得済であるかどうかを判断し、取得済であるときは、その個別ＩＤをデータフレーム送信時のタイミング決定のためのアクセスＩＤとして設定する（ステップＳ２０３）。個別ＩＤが取得済でないときは、共通ＩＤ（ＩＤ＝０）をデータフレーム送信時のタイミング決定のためのアクセスＩＤとして設定する（ステップＳ２０２）。そして、フレームの送受信処理を行う（ステップＳ２０４）。フレームの送受信処理の詳細は後述する。
【００９８】
フレームの送受信処理が終了すると、現在時刻を示すカウンター値から送信タイムスタンプとしてのＰＬＣモデム１００Ｔが最後に送信した時刻のカウンター値を引くことにより、最後に送信された時刻から現在までの時間に相当するカウンター値を求めて、所定時間（β）経過したかどうかを判断する（ステップＳ２０５）。所定時間（β）経過しているときは、取得している個別ＩＤを放棄して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７に移行する。また、所定時間（β）経過していないときは、直接ステップＳ２０７に移行する。
【００９９】
ステップＳ２０７では、親機であるＰＬＣモデム１００Ｍから制御フレーム（ビーコンを含む）を受信したかどうかを判断し、制御フレームの受信がない場合は終了する。制御フレームを受信したときは、制御フレームに含まれる個別アクセスＩＤのうちの有効な個別アクセスＩＤの数を取得し（ステップＳ２０８）、さらに、自己に個別ＩＤの割当てがあるかどうかを判断する（ステップＳ２０９）。そして、自己に個別ＩＤの割当てがある場合は、その個別ＩＤを取得して終了する（ステップＳ２１０）。
【０１００】
個別ＩＤの割当てがない場合（ステップＳ２０９の判断）、保有している個別ＩＤの値とアクセスＩＤ周期以上であるかどうかを判断し（ステップＳ２１１）、以上である場合は、保有している個別ＩＤがエラーであると判断して、その個別ＩＤを放棄して終了する（ステップＳ２１２）。
【０１０１】
次に、ステップＳ２０４のフレーム送受信処理の詳細を、図２０、図２１を用いて説明する。図２０のステップＳ３０１で、データフレームを受信したかどうかを判断し、データフレームを受信していない場合は、ステップＳ３０７に移行する。データフレームを受信すると、そのデータフレームが有するアクセスＩＤが自己の個別ＩＤであるかどうかを判断する（ステップＳ３０２）。このアクセスＩＤが自己の個別ＩＤである場合、エラーであると判断できるので、ステップＳ３０３で個別ＩＤを放棄する。
【０１０２】
データフレームが有するアクセスＩＤが自己の個別ＩＤでない場合、及び個別ＩＤを放棄した場合、ステップＳ３０４で、受信したデータフレームが自己宛のデータフレームかどうかを判断する。そして、自己宛のデータフレームでない場合は、ステップＳ３０７に移行する。
【０１０３】
受信したデータフレームが、自己宛のデータフレームである場合、ステップＳ３０５で、データフレームのアクセスＩＤを応答フレームに設定し、応答フレームを送信する（ステップＳ３０６）。そして、ステップＳ３０７に移行して、送信すべきデータを有しているかどうかを検出し、送信すべきデータがない場合はそのまま終了する。送信すべきデータがある場合は、ステップＳ３０８で、輻輳バックオフが満了したかどうかを判断し、満了していない場合はそのまま終了する。
【０１０４】
輻輳バックオフは、送信フレームが連続して衝突する（特に、共通ＩＤでアクセス際の衝突）ことを避けるためのものである。図２２に輻輳バックオフの一例を示す。図２２に示すように、衝突の連続数（衝突は応答フレームが受信できないことにより検出する。）によって、ランダムバックオフの値の範囲が変化する。
【０１０５】
輻輳制御においては、親機ＰＬＣモデムあるいは子機ＰＬＣモデムが、自端末がデータフレームを送信したのに、送信相手から応答フレームが返ってこないことを検知したとき、０から上限値までの間で乱数を発生させて、バックオフを設定する。共通ＩＤ以外の場合の最初の上限値は０（バックオフ無し）からスタートする。また、共通ＩＤの場合で応答フレームが返ってくるユニキャストデータを送信する場合の最初の上限値は７からスタートする。一方、共通ＩＤの場合で応答フレームが返ってこないマルチキャストデータやブロードキャストデータを送信する場合は最初の上限値に３１の値を使用する。このように共通ＩＤの場合は最初の上限値を０でない値とする。なお、上記の上限値の７や３１は一例である。衝突数が１以上の場合はＩＤの種別に関わらず同じ上限値を設定する。そして、衝突連続数に応じてバックオフ値を増加させる。このような輻輳バックオフによって、共通ＩＤを同時に使用するＰＬＣモデムがある場合、衝突を削減する効果がある。特に、マルチキャストデータやブロードキャストデータは応答フレームがないため、輻輳が検知できず衝突数が０のままとなり、バックオフを０にすると衝突し続けてしまうが、上記のように大きなバックオフ値とすることによって衝突頻度を低減できる効果がある。
【０１０６】
ステップＳ３０８で、輻輳バックオフが満了していると判断される場合、ステップＳ３０９で、ランダムバックオフ値を算出した後、他のＰＬＣからの送信の有無を判断し（ステップＳ３１０）、他のＰＬＣモデム１００からの送信が有る場合、そのまま、終了する。
【０１０７】
ランダムバックオフ値は、ＰＬＣモデム１００に設定したプライオリティに応じて異なるバックオフ値を与えて、プライオリティに応じたランダムな送信頻度とするためのものである。
【０１０８】
他のＰＬＣモデム１００からの送信がない場合、ランダムバックオフの満了を待ち（ステップＳ３１１）、ランダムバックオフが満了すると、ステップＳ３１２に移行する。そして、他のＰＬＣモデム１００からの送信を検出を判断し、検出した場合は、そのまま終了する。他のＰＬＣモデム１００からの送信がない場合、自己スロット（設定された個別ＩＤ又は共通ＩＤによってさだめられる送信可能期間）を検出するまで待つ（ステップＳ３１３）。
【０１０９】
ステップＳ３１３で、自己スロットを検出すると、そのスロットでデータフレームの送信を行う（ステップＳ３１４）。次いで、応答フレームの受信を待ち（ステップＳ３１５）、応答フレームを受信した場合は、衝突連続数を０に設定し（ステップＳ３１６）、輻輳バックオフを設定し（ステップＳ３１８）、送信時刻を示すカウンター値を記録して終了する（ステップＳ３１９）。
【０１１０】
応答フレームの検出ができない場合は、衝突連続数をインクリメントし、輻輳バックオフを設定し（ステップＳ３１８）、送信時刻を示すカウンター値を記録して終了する（ステップＳ３１９）。
【０１１１】
図２３は、電力線通信システムの他の構成例として、複数のＰＬＣ通信システムを有するマルチセグメント構成を示す図である。ここでは、親機１００Ｍ１と子機１００Ｔ３と子機１００Ｔ４とで通信可能なＰＬＣ通信システム１と、親機１００Ｍ２と子機１００Ｔ２とで通信可能なＰＬＣ通信システム２とが、同じ電力線９００上に接続されている例を示す。ＰＬＣ通信システム１がパーソナルコンピュータ５２を中心としたＰＣ系のシステム、ＰＬＣ通信システム２がテレビ５１を中心としたＴＶ系のシステムとなっている。マルチセグメント構成とは、複数のＰＬＣ通信システムが同じ電力線上に接続されている場合など、複数のシステムが近傍に位置している場合を示す。
【０１１２】
このようなマルチセグメント構成の場合は、ランダムバックオフを図２４のように設定する。この場合は、プライオリティのみで固定部とランダム部のバックオフ値を決定し、アクティブＩＤ数やプライオリティ差を用いない。すなわち、自己のプライオリティに該当する固定部とランダム部を参照し、０からランダム部の値までの乱数を発生させて固定部の固定値と加算することで、ランダムバックオフとして待機するスロット数を算出する。各ＰＬＣ通信システムの親機は、自己のシステムしか管理できないので、自己システムだけに最適化したバックオフ値にするとネットワーク間での偏りが生じ、衝突が頻発するなど、結果としてプライオリティによる優先制御が実現できなくなる。そこで、上記のようなランダムバックオフを用いることにより、複数のネットワークが混在しても優先制御を可能にできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、通信装置の接続台数を増加しても衝突の発生を抑制してパフォーマンスの低下を防ぎ、かつ、送信の最大遅延量を規定でき、プライオリティを設定することができる通信方法、通信システム、及びそのための通信装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の通信方法、通信システムを実現する電力線通信システムの一例の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態のＰＬＣモデムの外観を示す図
【図３】本発明の実施の形態のＰＬＣモデムのハードウェアの一例を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態のＰＬＣモデムにおけるデジタル信号処理の一例を説明する図
【図５】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるデータ送信タイミングの一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるデータの送信タイミングの一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける親機の端末管理テーブルの一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態のＰＬＣモデムにおけるデータのプライオリティ毎に設けたバッファの構成を模式的に示す図
【図９】本発明の実施の形態における送信データのキューサーチ期間とスロットの発生タイミングを示す図
【図１０】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるランダムバックオフの一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるランダムバックオフの他の例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおけるデータフレーム及び制御フレームの概略構造を示す図
【図１３】本発明の実施の形態のビーコンにおける割当情報報知フォーマットの例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける個別アクセスＩＤの割当て手順を説明する図
【図１５】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける全てのＰＬＣモデムが送信可能な共通タイミングを示す図
【図１６】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける個別アクセスＩＤの削除手順を説明する図
【図１７】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける親機として機能するＰＬＣモデムの概略動作フローを示す図
【図１８】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける子機の端末管理テーブルの一例を示す図
【図１９】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける子機として機能するＰＬＣモデムの概略動作フローを示す図
【図２０】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける子機として機能するＰＬＣモデムの送受信動作フローを示す図
【図２１】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける子機として機能するＰＬＣモデムの送受信動作フローを示す図
【図２２】本発明の実施の形態の電力線通信システムにおける輻輳バックオフの一例を示す図
【図２３】本発明の実施の形態の電力線通信システムの他の構成例として、複数のＰＬＣ通信システムを有するマルチセグメント構成を示す図
【図２４】図２３のマルチセグメント構成におけるランダムバックオフの一例を示す図
【図２５】ＣＳＭＡ方式によりデータを送信する場合のタイミングの一例を示す図
【図２６】スロットアクセス方式によりデータを送信する場合のタイミングの一例を示す図
【符号の説明】
【０１１５】
１００・・・ＰＬＣモデム
１００Ｍ・・・ＰＬＣモデム（親機）
１００Ｔ・・・ＰＬＣモデム（子機）
１００Ｔ１−１００ＴＮ・・・ＰＬＣモデム（子機）
１０１・・・筐体
１０２・・・電源コネクタ
１０３・・・モジュラージャック
１０４・・・切換えスイッチ
１０５・・・表示部
２００・・・回路モジュール２００
２１０・・・メインＩＣ
２１１・・・ＣＰＵ
２１２・・・ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
２１３・・・ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
２２０・・・ＡＦＥ・ＩＣ
２２１・・・ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
２２２・・・ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２２３・・・可変増幅器（ＶＧＡ）
２３０・・・イーサネットＰＨＹ・ＩＣ
２５１・・・ローパスフィルタ
２５２・・・ドライバＩＣ
２６０・・・バンドパスフィルタ
２７０・・・カプラ
２７１・・・コイルトランス
２７２ａ、２７２ｂ・・・カップリング用コンデンサ
３００・・・スイッチング電源
４００・・・電源プラグ
５００・・・コンセント
６００・・・電源ケーブル
９００・・・電力線
１０・・・変換制御部
１１・・・シンボルマッパ
１２・・・シリアル−パラレル変換器
１３・・・逆ウェーブレット変換器
１４・・・ウェーブレット変換器
１５・・・パラレル−シリアル変換器
１６・・・デマッパ
５１・・・ＴＶ
５２・・・ＰＣ
５３・・・ＩＰ電話
５４・・・レコーダ
５５・・・ＢＢルータ
６０・・・インターネット
【図１】
0005121054.tif 000002
【図２】
0005121054.tif 000003
【図３】
0005121054.tif 000004
【図４】
0005121054.tif 000005
【図５】
0005121054.tif 000006
【図６】
0005121054.tif 000007
【図７】
0005121054.tif 000008
【図８】
0005121054.tif 000009
【図９】
0005121054.tif 000010
【図１０】
0005121054.tif 000011
【図１１】
0005121054.tif 000012
【図１２】
0005121054.tif 000013
【図１３】
0005121054.tif 000014
【図１４】
0005121054.tif 000015
【図１５】
0005121054.tif 000016
【図１６】
0005121054.tif 000017
【図１７】
0005121054.tif 000018
【図１８】
0005121054.tif 000019
【図１９】
0005121054.tif 000020
【図２０】
0005121054.tif 000021
【図２１】
0005121054.tif 000022
【図２２】
0005121054.tif 000023
【図２３】
0005121054.tif 000024
【図２４】
0005121054.tif 000025
【図２５】
0005121054.tif 000026
【図２６】
0005121054.tif 000027