(57)【要約】【課題】宅内に入って作業する必要無く、電力線通信モデムの稼働状況および電力線の特性を解析すること。【解決手段】信号記録装置３１は、宅外に設置された電力線通信モデム１１と宅内に設置された電力線通信モデム２１とを接続する電力線の宅外の位置に接続され、電力線通信モデム１１が送信する送信信号と電力線通信モデム１１が受信する受信信号とを取得する。解析装置３２は、送信信号と受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて電力線の減衰特性および位相特性を解析し、送信信号に含まれる送信フレームおよび受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて電力線通信モデム１１における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび電力線通信モデム２１における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析し、更に通信の良否の程度を判断するための情報を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続され、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得する信号記録装置と、
前記電力線通信信号に含まれる前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する解析装置と、
を備える解析システム。
【請求項２】
前記信号記録装置が取得する前記電力線通信信号は、雑音を含み、
前記解析装置は、通信の良否の程度を判断させるために、前記電力線通信信号に含まれる信号の信号レベル、信号波形、雑音レベル、周波数スペクトラム、プリアンブル検知波形の全て、または、一部を算出し、出力する、
請求項１に記載の解析システム。
【請求項３】
前記解析装置は、前記送信フレームおよび前記応答フレームに含まれるＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）に基づいて、前記送信フレームおよび前記応答フレームに誤りが発生したか否かを判定する、
請求項１または２に記載の解析システム。
【請求項４】
前記解析装置は、前記フレームに含まれるコマンドおよびレスポンスの違いに基づいて、前記フレームの送信元の電力線通信装置を判定する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の解析システム。
【請求項５】
前記信号記録装置が取得する前記電力線通信信号は、前記電力線に接続する第３電力線通信装置が送信する送信信号を含み、
前記解析装置は、前記第３電力線通信装置が送信する送信信号を特定することにより、前記第１電力線通信装置と前記第２電力線通信装置との間の通信品質を判定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の解析システム。
【請求項６】
前記解析装置は、前記送信信号を復調して得られるビットデータから前記送信フレームを抽出し、前記受信信号を復調して得られるビットデータから前記応答フレームを抽出する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の解析システム。
【請求項７】
前記解析装置は、解析結果を表示する表示部を更に備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載の解析システム。
【請求項８】
宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続された信号記録装置から、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得する取得部と、
前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する解析部と、
を備える解析装置。
【請求項９】
宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続された信号記録装置から、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得し、
前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する、
解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信における通信状況を解析する解析システム、解析装置、および解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力線を通信媒体として用いてデータ通信を行う電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）が注目されている。電力線通信は、既存の電力線に通信用の高周波信号を重畳し、電力線を伝送路として双方向の通信を行う方式である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
電力線通信では、住居等の内部（宅内）の電源コンセントに接続された電力線通信モデム（電力線通信装置）と住居等の外部（宅外）の電力線通信モデムとが、通信用の搬送信号を電力線上で送受信する。宅内の電力線通信モデムは、宅外の電力線通信モデムを介して、インターネットなどの他のネットワークに接続する。
【０００４】
電力線通信ネットワークの運用事業者等は、保守、点検のために、ネットワーク内の電力線通信モデムの稼働状況および通信回線としての電力線の特性を解析する必要がある。一般的な、電力線通信モデムの稼働状況および通信回線としての電力線の特性を解析する方法について、図１、図２を参照して説明する。
【０００５】
図１は、従来の電力線通信モデムの稼働状況を解析する方法の一例を示す図である。図２は、従来の電力線の特性を解析する方法の一例を示す図である。図１、図２に示すように、電力線通信モデム１ａを備える宅外の電力メータ１と、電力線通信モデム２ａを備える宅内ゲートウェイ２とが電力線を介して接続する。
【０００６】
図１に示すように、電力線通信モデム１ａおよび電力線通信モデム２ａは、それぞれ、内部にメモリーを有し、パケットの送受信の履歴を示す通信ログを記録する。従来、電力線通信ネットワークの運用事業者等は、電力線通信モデムの稼働状況を解析するために、電力線通信モデム１ａおよび電力線通信モデム２ａの内部のメモリーから通信ログを取得する。そして、運用事業者等は、外部のＰＣ（Personal Computer）３にて通信ログに基づき、電力線通信モデム１ａ、２ａの稼働状況を解析する。
【０００７】
また、電力線通信ネットワークの運用事業者等は、電力線の特性を解析するために、図２に示すように、回線アナライザ４を、電力線上の宅外の電力線通信モデム１ａのモデム端と宅内の電力線通信モデム２ａのモデム端とに接続する。そして、運用事業者等は、電力線通信を一時的に停止させた後、回線アナライザ４を用いて電力線の特性を解析する。具体的に、回線アナライザ４は、運用事業者等の操作により、電力線通信モデム１ａのモデム端から電力線に対して、測定用信号Ｓ＿ｉｎを出力する。測定用信号Ｓ＿ｉｎは、例えば、電力線通信に用いる周波数帯域と同じ帯域を有する通信用の信号である。回線アナライザ４は、電力線通信モデム１ａのモデム端と電力線通信モデム２ａのモデム端からそれぞれ信号Ｓ＿ｏｕｔ１、Ｓ＿ｏｕｔ２を取得する。回線アナライザ４は、信号Ｓ＿ｏｕｔ１、Ｓ＿ｏｕｔ２から電力線の減衰特性、位相特性などを解析する。
【０００８】
また、電力線通信モデムの通信品質を評価する方法として、例えば、特許文献１には、信号の送信回数に関する情報を含む電力線通信品質評価用のテスト信号を電力線通信モデム間で送受信することにより、通信品質を把握する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２５２５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１に示した従来の方法では、稼働中の宅内の電力線通信モデム２ａから通信ログを取得する必要がある。また、図２に示した従来の方法では、回線アナライザ４を宅内の電力線通信モデム２ａのモデム端に接続する必要がある。そのため、運用事業者等は、宅内に入って作業をしなければならず、手間や時間がかかってしまう。更に、図２に示した従来の方法では、電力線通信を一時的に停止した上で作業を行わなければならない。
【００１１】
また、特許文献１の方法は、電力線通信品質評価用のテスト信号を送受信するために、各電力線通信モデムはテストプログラムを実行しなければならず、また、その際に、通常の電力線通信を停止しなければならない。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電力線通信を停止させることなく、また、宅内に入って作業する必要無く、電力線通信モデムの稼働状況および電力線の特性を解析できる解析システム、解析装置、および解析方法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】
【００１３】
本発明に係る解析システムは、宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続され、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得する信号記録装置と、前記電力線通信信号に含まれる前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する解析装置と、を備える。
【００１４】
本発明に係る解析装置は、宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続された信号記録装置から、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得する取得部と、前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する解析部と、を備える。
【００１５】
本発明に係る解析方法は、宅外に設置された第１電力線通信装置と宅内に設置された第２電力線通信装置とを接続する電力線の宅外の位置に接続された信号記録装置から、前記第１電力線通信装置が送信する送信信号と前記第１電力線通信装置が受信する受信信号とを含む電力線通信信号を取得し、前記送信信号と前記受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて前記電力線の減衰特性および位相特性を解析し、前記送信信号に含まれる送信フレームおよび前記受信信号に含まれる応答フレームそれぞれに誤りが発生したか否かに基づいて前記第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび前記第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電力線通信を停止させることなく、また、宅内に入って作業する必要無く、電力線通信モデムの稼働状況および電力線の特性を解析できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の電力線通信モデムの稼働状況を監視する方法の一例を示す図
【図２】従来の電力線の特性を解析する方法の一例を示す図
【図３】実施形態１に係る解析システムの構成の一例を示すブロック図
【図４】実施形態１に係る信号記録装置の構成の一例を示すブロック図
【図５】実施形態１に係る解析装置の構成の一例を示すブロック図
【図６Ａ】電力線通信における送信フレームの一例を示す図
【図６Ｂ】電力線通信における応答フレームの一例を示す図
【図７】実施形態１における解析結果の表示例を示す図
【図８】実施形態２に係る解析システムの構成の一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１９】
（実施形態１）
図３は、本実施形態に係る解析システム３０の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、電力線通信モデム１１を備える宅外の電力メータ１０と、電力線通信モデム２１を備える宅内ゲートウェイ２０とが電力線を介して接続する。なお、図３には示さないが、宅内には、電力線通信モデム２１の他にも、電力線通信モデム１１と通信を行う電力線通信モデムが複数存在する。
【００２０】
集合住宅等のシステム形態によっては、他の端末間の通信が混入することもある。同一システム、或いは他システムの端末が複数存在する場合には、それぞれが送出する信号同士の衝突が、当該通信を阻害する要因になることもある。
【００２１】
電力線通信モデム１１を備える宅外の電力メータ１０は、所謂、スマートメータと呼ばれるメータである。電力線通信モデム２１を備える宅内ゲートウェイ２０は、例えば、宅内のエネルギーを管理して制御するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）制御装置である。
【００２２】
本実施形態における電力線通信モデム１１、２１は、電力線通信規格であるＧ３−ＰＬＣの規格に基づき、１０〜４５０ｋＨｚの周波数帯においてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）を用いて、宅内の各電気機器のＯＮ／ＯＦＦの状態や消費電力の情報を伝送する低速モデムである。
【００２３】
本実施形態に係る解析システム３０は、信号記録装置３１と解析装置３２とを有する。信号記録装置３１は、電力線上の宅外の位置（図３の点Ｐ１）に接続する。
【００２４】
本実施形態に係る解析システム３０において、信号記録装置３１は、宅外の１点（点Ｐ１）からの信号を取得し、取得した信号を解析装置３２へ転送する。解析装置３２は、信号記録装置３１から転送される信号を用いて、電力線通信モデム１１、２１の稼働状況、および電力線の特性を解析する。電力線通信モデム１１、２１の稼働状況とは、例えば、電力線通信モデム１１、２１の送受信が正常に行われているか否かと、その程度（例えば、スループットや受信成功率）を表わす状況である。電力線の特性とは、例えば、電力線上で送受信される信号の電力の減衰および信号の位相変化の特性である。
【００２５】
信号記録装置３１および解析装置３２の構成について、図４、５を参照して説明する。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る信号記録装置３１の構成の一例を示すブロック図である。信号記録装置３１は、宅外の点Ｐ１に接続し、電力線に流れる１００Ｖ（または２００Ｖ）のＡＣ電源の信号（以下、電源信号）と電力線通信の信号（以下、ＰＬＣ信号）とが重畳された信号を取得する。
【００２７】
ＰＬＣ信号は、電力線通信モデム１１と電力線通信モデム２１との間の送受信信号、図示しない他の電力線通信モデム間での送受信信号、雑音等を含む。
【００２８】
具体的に、信号記録装置３１は、ＡＣカップラー部１０１、フィルター／増幅部１０２、ＡＤ（Analog to Digital）変換部１０３、制御部１０４、メモリー出力部１０５、および、通信出力部１０６を備える。
【００２９】
ＡＣカップラー部１０１は、電源信号とＰＬＣ信号とが重畳された信号からＰＬＣ信号を分離して取得し、フィルター／増幅部１０２へ出力する。
【００３０】
フィルター／増幅部１０２は、ＡＣカップラー部１０１から出力されたＰＬＣ信号に対して、通信帯域外の信号を除去するフィルタリング、および信号の記録に適した振幅にするための増幅を行う。フィルター／増幅部１０２は、フィルタリングおよび増幅を行ったＰＬＣ信号をＡＤ変換部１０３へ出力する。
【００３１】
ＡＤ変換部１０３は、アナログのＰＬＣ信号に対してＡＤ変換を行い、ＡＤ変換後のＰＬＣ信号の波形データを制御部１０４へ出力する。
【００３２】
制御部１０４は、メモリー出力部１０５および／または通信出力部１０６へＰＬＣ信号の波形データを出力する。
【００３３】
メモリー出力部１０５は、メモリー媒体１０７を挿入する挿入口を有し、挿入されたメモリー媒体１０７へＰＬＣ信号の波形データを記録する。ＰＬＣ信号の波形データを記録したメモリー媒体１０７は、ユーザー（例えば、運用事業者等）によって、解析装置３２へ運ばれる。
【００３４】
通信出力部１０６は、ケーブル１０８を差し込む差し込み口を有し、差し込まれたケーブル１０８を介して、直接または外部のネットワークを経由して、ＰＬＣ信号の波形データを解析装置３２へ転送する。通信出力部１０６、ケーブル１０８は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の規格に対応する。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る解析装置３２の構成の一例を示すブロック図である。解析装置３２は、取得部１０９、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）部１１０、ＯＦＤＭ復調部１１１、解析部１１２、表示制御部１１３、表示部１１４、および制御部１１５を備える。
【００３６】
取得部１０９は、信号記録装置３１から転送されるＰＬＣ信号と雑音の波形データを取得し、取得したデータをＡＧＣ部１１０へ出力する。信号記録装置３１が、メモリー媒体１０７を介してデータを転送する場合、取得部１０９は、メモリー媒体１０７を挿入する挿入口を有し、挿入されるメモリー媒体１０７からデータを読み取る。信号記録装置３１がケーブル１０８を介してデータを転送する場合、取得部１０９は、ケーブル１０８を差し込む差し込み口を有し、差し込まれたケーブル１０８を介してデータを取得する。
【００３７】
ＡＧＣ部１１０、ＯＦＤＭ復調部１１１は、電力線通信モデム１１、２１と同様に、Ｇ３−ＰＬＣ規格に基づいたＰＬＣ信号の受信処理を行う。
【００３８】
ＡＧＣ部１１０は、波形データに対して、振幅レベルを一定にするゲインコントロール処理を行う。具体的には、ＡＧＣ部１１０は、波形データの振幅レベルが所定値より小さい場合は、振幅レベルを所定値まで大きくし、波形データの振幅レベルが所定値より大きい場合は、振幅レベルを所定値まで小さくする。ＡＧＣ部１１０は、ゲインコントロール処理を行った波形データをＯＦＤＭ復調部１１１および解析部１１２へ出力する。
【００３９】
ＯＦＤＭ復調部１１１は、ＡＧＣ部１１０から出力される波形データに対して、ＯＦＤＭ復調処理を行い、復調した結果として得られるベースバンド変調データ（シンボルデータ）、および、ベースバンド変調データを復調して得られるビットデータを解析部１１２へ出力する。
【００４０】
解析部１１２は、ＡＧＣ部１１０から出力される復調前の波形データ、並びに、ＯＦＤＭ復調部１１１から出力されるベースバンド復調前のデータ（シンボルデータ）、および、ベースバンド復調前のデータを復調して得られるビットデータに対して、種々の解析を行い、解析結果を表示制御部１１３へ出力する。具体的に、解析部１１２は、時間軸波形抽出部２０１、スペクトラム抽出部２０２、減衰／位相特性演算部２０３、ＥＹＥパターン検出部２０４、Ｐｒｅａｍｂｌｅ検知部２０５、およびＦｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６を備える。
【００４１】
時間軸波形抽出部２０１は、ＡＧＣ部１１０から出力される復調前の波形データから、ＰＬＣ信号の時間軸波形を抽出する。例えば、時間軸波形抽出部２０１は、後述するＰｒｅａｍｂｌｅ検出部２０５からプリアンブル情報を取得し、復調前の波形データから、プリアンブルを先頭に５．３３ｍｓ程度の時間幅の波形を抽出する。
【００４２】
また、時間軸波形抽出部２０１は、抽出した波形から、ＰＬＣ信号の信号レベル（例えば、信号電力）を算出する。また、時間軸波形抽出部２０１は、プリアンブル情報および既知のフレーム長に関する情報を参照し、ＰＬＣ信号が存在しない区間、つまり、雑音のみが存在する区間を検知し、雑音のみが存在する区間から雑音レベルを算出する。
【００４３】
スペクトラム抽出部２０２は、ＡＧＣ部１１０から出力される復調前の波形データから、ＰＬＣ信号の周波数スペクトラムを抽出する。例えば、スペクトラム抽出部２０２は、ＦＦＴ等の周波数変換を用いて、ＰＬＣ信号の周波数スペクトラムを抽出する。
【００４４】
減衰／位相特性演算部２０３は、ＡＧＣ部１１０から出力される復調前の波形データから、電力線における信号の減衰の度合いを示す減衰特性、および信号の位相変動を示す位相特性を算出する。
【００４５】
詳細には、減衰／位相特性演算部２０３は、後述するＦｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６から出力されるフレームの対応関係の情報、および、Ｐｒｅａｍｂｌｅ検出部２０５から出力されるプリアンブル情報を取得する。減衰／位相特性演算部２０３は、フレームの対応関係の情報およびプリアンブル情報に基づき、電力線通信モデム１１が電力線通信モデム２１へ送信した信号に対応する第１の波形データ、および、電力線通信モデム２１が電力線通信モデム１１へ送信した信号に対応する第２の波形データをそれぞれ復調前の波形データから抽出する。減衰／位相特性演算部２０３は、抽出した第１、第２の波形データを比較することによって、電力線通信モデム１１と電力線通信モデム２１の間の電力線の減衰／位相特性を演算する。
【００４６】
ＥＹＥパターン検出部２０４は、ＯＦＤＭ復調部１１１から出力されるベースバンド復調前のデータ（シンボルデータ）から、ＥＹＥパターンを検出する。例えば、ＥＹＥパターン検出部２０４は、各シンボルデータ間の位相変動を観測するためのＥＹＥパターンとして、シンボルデータをＩ−Ｑ平面上にプロットしたコンスタレーションを検出する。
【００４７】
Ｐｒｅａｍｂｌｅ検出部２０５は、シンボルデータから、プリアンブル波形を検出する。Ｐｒｅａｍｂｌｅ検出部２０５は、プリアンブル波形を検出することにより、ＰＬＣ信号の波形データにおける、フレームの開始位置を判定できる。Ｐｒｅａｍｂｌｅ検出部２０５は、検出したプリアンブル情報を時間軸波形抽出部２０１および減衰／位相特性演算部２０３へ出力する。
【００４８】
Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、ビットデータから、電力線通信モデム間で送受信されるフレームを抽出する。Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、抽出したフレームに含まれるＦＣＳ（Frame Check Sequence：フレームチェックシーケンス）に基づき、抽出されたフレームにおける誤りの有無を判定する。
【００４９】
また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、抽出したフレームに含まれる、送信先、送信元のＩＤ、およびコマンド／レスポンスの値を検出し、抽出したフレーム間の対応関係を判定する。Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、推定した各フレームの対応関係の情報を減衰／位相特性演算部２０３へ出力する。
【００５０】
また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、抽出したフレーム間の対応関係、および、抽出したフレームの時間間隔に基づいて、複数の電力線通信モデム間の通信において、通信への弊害（フレームの衝突）等の通信品質を判定する。
【００５１】
なお、フレームの構成およびＦｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６の処理については、後述にて説明する。
【００５２】
表示制御部１１３は、解析部１１２の解析結果を表示するための形式を整えて表示用データを生成し、表示部１１４へ出力する。
【００５３】
表示部１１４は、表示制御部１１３から出力される表示用データを表示する。表示部１１４は、例えば、液晶モニタ等である。
【００５４】
制御部１１５は、ユーザーから解析の開始等の指示を受け付け、指示に基づいて、取得部１０９、ＡＧＣ部１１０、ＯＦＤＭ復調部１１１、解析部１１２、および表示制御部１１３を制御する。
【００５５】
次に、電力線通信モデム間で送受信されるフレーム構成およびＦｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６の処理について、図６Ａ、図６Ｂを参照して説明する。図６Ａは、電力線通信における送信フレームの一例を示す図である。図６Ｂは、電力線通信における応答フレームの一例を示す図である。
【００５６】
図６Ａに示す送信フレームは、宛先アドレスと、送信元アドレスと、タイプと、コマンドと、データと、ＦＣＳとを含む。図６Ｂに示す応答フレームは、宛先アドレスと、送信元アドレスと、タイプと、コマンドと、レスポンスと、データと、ＦＣＳとを含む。
【００５７】
宛先アドレスは、フレームを受信するモデムのＭＡＣアドレスである。送信元アドレスは、フレームを送信するモデムのＭＡＣアドレスである。タイプには、フレームの独自番号が含まれる。
【００５８】
ＦＣＳは、フレームが正常に復調されたか否かをチェックするためのビットパターンである。
【００５９】
コマンドは、各種の命令を示す値である。レスポンスは、送信パケットに対する応答を示す値である。
【００６０】
Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、図６Ａ、図６Ｂに示すように、抽出したフレームに含まれるＦＣＳに基づいて、各フレームにおける誤りの有無を判定する。
【００６１】
また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、誤りを含まないフレームに対して、コマンド、レスポンスの値を検知する。また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、フレームに含まれる送信元、宛先などの情報を取得する。そして、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、コマンド、レスポンスの値から、各フレームの対応関係を判定する。例えば、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、第１のフレームが第１のコマンドを含み、第２のフレームが第１のコマンドとそのレスポンスを含む場合、第２のフレームは、第１のフレームに対する応答フレームであると判定する。
【００６２】
Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、各フレームにおける誤りの有無、および各フレームの対応関係を判定することにより、電力線通信モデム１１、２１の稼働状況を解析する。例えば、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、電力線通信モデム１１が第１のコマンドを含む第１のフレームを電力線通信モデム２１へ送信したことを検知し、第１のフレームに対する応答フレーム（つまり、第１のコマンドとそのレスポンスを含むフレーム）を検知しなかった場合、電力線通信モデム２１が第１のフレームを受信できなかった、または第１のフレームに対する応答フレームを送信できない、と判定する。これにより、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、各電力線通信モデムの通信ログと同様の情報を取得でき、電力線通信モデム１１、２１の稼働状況を解析できる。
【００６３】
また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、各フレームの対応関係、および、抽出したフレームの時間間隔に基づいて、通信障害（フレームの衝突）の状態を判定する。例えば、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、電力線通信モデム１１が電力線通信モデム２１に送信した第１のフレームと、電力線通信モデム２１が電力線通信モデム１１に送信した第１のフレームに対する第２のフレームとを抽出し、第１のフレームと第２のフレームとの間隔が時間Ｔであるとする。この場合、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、図示しない他の電力線通信モデムが送信した信号のフレームが時間Ｔの間に含まれているか否か、または、時間Ｔの間に含まれているフレームの数に基づいて、通信への弊害（例えば、フレームの衝突）の有無を判定する。
【００６４】
また、Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部２０６は、各フレームの対応関係、および、単位時間あたりに抽出したフレームの数に基づいて、電力線通信全体および各電力線通信モデム間のスループットやフレームの受信成功率を算出する。
【００６５】
次に、表示部１１４に表示される解析結果の表示例について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態における解析結果の表示例を示す図である。
【００６６】
図７には、フレームを解析することによって得られる各フレームの誤りの有無、ＥＹＥパターン、スペクトラム特性、プリアンブル検出結果、等の解析結果が示される。ユーザーは、表示部１１４に図７の解析結果を表示し、電力線の特性、および電力線通信モデムの稼働状況を把握できる。
【００６７】
以上説明した本実施形態の構成において、信号記録装置３１は、宅外に設置された電力線通信モデム（第１電力線通信装置）と宅内に設置された電力線通信モデム（第２電力線通信装置）とを接続する電力線の宅外の位置に接続され、第１電力線通信装置が送信する送信信号と第１電力線通信装置が受信する受信信号とを取得する。解析装置３２は、送信信号および受信信号に含まれるフレームの値を検知することにより、送信信号と受信信号の対応関係を判定する。そして、解析装置３２は、送信信号とそれに対応する受信信号との間の電力の差および位相の変化に基づいて電力線の減衰特性および位相特性を解析する。また、解析装置３２は、送信信号に含まれる送信フレームおよび受信信号に含まれる応答フレームに誤りが発生したか否かに基づいて第１電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かおよび第２電力線通信装置における信号の送受信が正常に行われるか否かを解析する。
【００６８】
この構成により、宅内に入って作業する必要無く、電力線通信モデムの稼働状況および電力線の特性を解析できる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、電力線通信が行われている間に送受信される信号を取得して解析を行うため、電力線通信を一時的に停止させることなく、電力線通信モデムの稼働状況および電力線の特性を解析できる。
【００７０】
（実施形態２）
実施形態２では、宅外に設けられる２つの電力線通信モデムの間における電力線の特性を実施形態１に示した解析システム３０と同様に解析する構成について説明する。
【００７１】
図８は、本実施形態に係る解析システム５０の構成の一例を示すブロック図である。なお、図８において、図３と同様の構成については、同一の符番を付し、説明を省略する。
【００７２】
図８では、宅外の電力メータ１０に電力線を介して接続する変電設備４０が示されている。変電設備４０は、例えば、電柱等に設けられ、各家庭へ配電する設備である。そして、変電設備４０は、電力線通信モデム４１を備える。電力線通信モデム４１は、電力線通信モデム１１と、電力線を介して通信を行う。
【００７３】
図８に示す解析システム５０は、信号記録装置３１−１、３１−２と解析装置３２とを有する。信号記録装置３１−１、３１−２は、それぞれ、４に示した信号記録装置３１と同様の構成を有する。
【００７４】
信号記録装置３１−１は、電力線通信モデム４１の出力端である宅外の位置（図８の点Ｐ２）に接続し、電力線に流れる１００Ｖ（または２００Ｖ）のＡＣ電源の信号（以下、電源信号）と、電力線通信モデム４１が電力線通信モデム１１へ送信するＰＬＣ信号（または電力線通信モデム４１が電力線通信モデム１１から受信するＰＬＣ信号）とが重畳された信号を取得する。
【００７５】
信号記録装置３１−２は、電力線通信モデム１１の電力線通信モデム４１側の出力端である宅外の位置（図８の点Ｐ３）に接続し、電源信号と、電力線通信モデム１１が電力線通信モデム４１へ送信するＰＬＣ信号（または電力線通信モデム１１が電力線通信モデム４１から受信するＰＬＣ信号）とが重畳された信号を取得する。
【００７６】
信号記録装置３１−１、３１−２は、それぞれ、実施形態１で説明した信号記録装置３１と同様に、取得した信号からＰＬＣ信号を分離してＰＬＣ信号の波形データを生成し、ケーブルまたはメモリー媒体を用いて、解析装置３２へ転送する。
【００７７】
解析装置３２は、信号記録装置３１−１が点Ｐ２から取得したＰＬＣ信号の波形データ、および信号記録装置３１−２が点Ｐ３から取得したＰＬＣ信号の波形データそれぞれに対して、フレーム抽出等の処理を行う。
【００７８】
図８に示した構成では、信号記録装置３１−１、３１−２をそれぞれ点Ｐ２、点Ｐ３に接続することにより、電力線通信モデム４１から電力線通信モデム１１へ送信されるＰＬＣ信号を点Ｐ２、点Ｐ３、それぞれで取得することができる。つまり、信号記録装置３１−１、３１−２は、点Ｐ２、点Ｐ３を通過する同一のＰＬＣ信号を取得することができる。解析装置３２は、同一のＰＬＣ信号の点Ｐ２における波形、および点Ｐ３における波形を比較して解析することができるため、特性解析の精度を向上させることができる。
【００７９】
なお、本実施形態に係る解析システム５０は、２つの信号記録装置３１−１、３１−２がそれぞれ電力線上の２つの位置（点Ｐ２、Ｐ３）に接続する構成として説明したが、本発明はこれに限定されない。１つの信号記録装置が、２つの位置（点Ｐ２、Ｐ３）に接続してＰＬＣ信号を取得する構成であってもよい。
【００８０】
なお、各実施形態において、信号記録装置３１は、データを転送する構成として、メモリー媒体を用いた構成およびケーブルを用いた構成の両方を有するとして説明したが、少なくともいずれか一方を有していればよい。あるいは、信号記録装置３１は、メモリー媒体、ケーブル以外の構成を用いて転送してもよい。あるいは、信号記録装置３１は、ケーブルを用いて、データを外部のサーバ装置に転送し、解析装置３２は、サーバ装置からデータをダウンロードして解析を行うとしてもよい。
【００８１】
また、各実施形態において、解析装置３２は、表示部１１４に解析結果を出力する構成であるとして説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、解析装置３２は、解析結果をＥｘｃｅｌのデータとして出力してもよい。
【００８２】
また、各実施形態において、電力線通信の規格としてＧ３−ＰＬＣを一例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８３】
また、本実施形態で説明したモデム装置の各構成部は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせにより実現される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、電力線通信の通信状況を解析するのに好適である。
【符号の説明】
【００８５】
１、１０  電力メータ
１ａ、２ａ、１１、２１、４１  電力線通信モデム
２、２０  宅内ゲートウェイ
３  ＰＣ
４  回線アナライザ
３０、５０  解析システム
３１  信号記録装置
３２  解析装置
４０  変電設備
１０１  ＡＣカップラー部
１０２  フィルター／増幅部
１０３  ＡＤ変換部
１０４、１１５  制御部
１０５  メモリー出力部
１０６  通信出力部
１０７  メモリー媒体
１０８  ケーブル
１０９  取得部
１１０  ＡＧＣ部
１１１  ＯＦＤＭ復調部
１１２  解析部
１１３  表示制御部
１１４  表示部
２０１  時間軸波形抽出部
２０２  スペクトラム抽出部
２０３  減衰／位相特性演算部
２０４  ＥＹＥパターン検出部
２０５  Ｐｒｅａｍｂｌｅ検知部
２０６  Ｆｒａｍｅ抽出／エラー検知部
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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