電力線搬送通信

概要

電力線を通信回線としても利用する技術。450kHz以下の周波数を用いるものを「低速PLC（ナローバンドPLC）」、2 - 30MHzを用いるものを「高速PLC（ブロードバンドPLC）」と呼ぶこともある。このうち、10kHzから450kHzまでの周波数を用いた製品の認可が既に下りており、パケットデータ通信速度は、9600bps程度である。
日本でのブロードバンド電力線搬送通信については、e-Japan戦略におけるブロードバンドインターネット接続の一環として、2001年（平成13年）から2002年（平成14年）にかけて、最初の研究会を総務省が開催し、主に電柱から建物へのラストワンマイル解消のため、屋外PLCの実用化を検討したものの、電力線搬送通信からの漏洩電波が、既存の無線通信（短波帯）へ与える悪影響が大き過ぎて、2002年（平成14年）8月に総務省が規制緩和を断念した。
その後も規制緩和の議論が進み、2006年（平成18年）10月に、総務省が、屋内に限り2MHzから30MHzの周波数使用を認める項目を追加する省令改正をしたのを受けて、2006年（平成18年）12月から高速電力線通信対応製品が流通している。
電力線は、元々高周波の電気信号を流すことを想定していないため、電力線搬送通信による漏洩電波が、短波帯を利用する無線通信等や医療機器に悪影響を与える可能性が大き過ぎると、無線従事者から指摘されている。

ネットワーク構成

電力線搬送通信機器は、「有線LAN-電力線-有線LAN」という経路の中継器（ブリッジ）として機能するモデムである。電力線通信は、機器を既存のコンセントに挿すだけで簡単にネットワークを構成できる。

ブロードバンド通信利用としての電力線搬送通信

ブロードバンド通信として屋外電力線を使用する高速電力線搬送通信はBPL (Broadband over Power Lines) と呼ばれている。当初（2002年）日本においても、電柱から建物内へのラストワンマイルとして、ブロードバンドインターネット接続の引き込み線として、既存の電力線を使用する形態での利用が考えられていたが、電力線からの漏洩電磁波レベルが大き過ぎて、短波に影響を与えることから、実用化は見送られた。

屋内における電力線搬送通信

日本国内での電力線搬送通信は屋内利用に限られているが、有線LAN（イーサネットケーブル）や無線LANと共に、Local Area Networkの一つとなっている。一般家庭向けの製品や、ビルや集合住宅内、工場内で回線を引き回す用途として、各社からPLC製品が販売されてきた。
しかし、2016年（平成28年）現在の日本では、スマートフォンやタブレット端末が、2000年代でパソコン接続前提でのPLCが議論されていた時と、技術のパラダイムシフトが起き、雲泥の差の普及率である。スマートフォン・タブレット端末は、Wi-Fi接続や3G通信接続が当たり前になり（そもそも、これらの端末には「LANポート」自体が無い）、家電量販店などで、PLC製品を販売している棚を見かけなくなった。

実用化の経緯

屋内において2MHzから30MHzまでの周波数の搬送波により信号を送受信する、「電力線搬送通信」（広帯域電力線搬送通信）を実用化するにあたり、総務省の「高速電力線搬送通信に関する研究会」「情報通信審議会」「電波監理審議会」での審議を経て、屋内利用に限って規制緩和が実施された。それぞれの審議状況については以下のとおり。

高速電力線搬送通信に関する研究会

2005年1月31日から同年12月22日までの間、屋内利用を前提に高速電力線通信機器と既存無線利用（アマチュア無線・短波放送など）との共存条件を検討するため、12回開催された。
最終報告書において「機器が発生するコモンモード電流は、周波数2メガヘルツから30メガヘルツまでの範囲において、コモンモードインピーダンス25Ω、線路の平衡度 (LCL) 16dBのインピーダンス安定化回路網 (ISN) を用いて帯域幅9キロヘルツで測定したとき、30dBμA（準尖頭値）以下であること」との許容値案が示された。

電波監理審議会

2006年7月12日から同年9月13日までの間、「電力線搬送通信設備の技術基準等の整備のための、無線設備規則の一部を改正する省令案」の審議が行われ、「高速PLC設備の設置申請が個別にあった場合は、慎重に審査すること」「万が一混信が生じた場合には、迅速に対応できる体制の整備に努めること」「漏洩電波に関して、国際規格などが改定された場合には、必要に応じて技術基準を見直すこと」の付帯条件を付して、改正省令案が妥当であると答申した。
このような経緯を経て2006年10月4日、「無線設備規則の一部を改正する省令」「電波法施行規則の一部を改正する省令」が公布され、同日付で施行となった。

課題と問題点

日本国内における電力線搬送通信 (PLC/BPL) の実用化にあたり、推進派と非推進派間で下記の点についての主張がなされている（BPL 2002年～、PLC 2005年～）。

日本以外の状況

ナローバンドPLCによる家電製品の制御としては、X10が1970年代からあり、欧米で使用されている。家庭用PLC機器は、2000年前後から欧米を中心に流通している。
PLCを利用した、ブロードバンドインターネット接続であるBPL (Broadband over Power Lines) は、電磁環境に及ぼす悪影響への懸念に対する配慮から、小規模な試験サービスや、地域限定での商用サービスにとどまっている。
アメリカ合衆国では、アメリカ無線中継連盟 (ARRL) が数回にわたり陳情を出し、2004年10月に連邦通信委員会 (FCC) に通信との干渉対策として、利用可能な周波数帯域を80MHzまで拡大した規制緩和が行われ、地域ごとに既存無線局と干渉しない周波数帯を利用できるようにした。その一方で、既存の無線通信への影響を避けるために、電力線搬送通信装置のデータベースへの登録義務を定め、BPLの使用禁止周波数、使用禁止地域などの措置を新規に採用した。
日本のように、都市部に人口が集中し、ブロードバンドインターネット接続サービスが広く普及しているのとは異なり、土地が広いアメリカ合衆国などにおいては、基地局から各家庭の近くまで光ファイバー等の通信網を張り巡らせ、変圧器などの装置から家庭まで、ラストワンマイルの数mから数十mまでの短い距離を、電線で搬送するタイプのBPLが用いられる。
ヨーロッパの場合を述べる。スウェーデンでの実証実験では、手軽に利用できるという肯定的な意見がある一方、家電製品の使用状況によっては通信できない場合もあるため、使いづらいという否定的な意見も出ている。2003年にまとめられたECCレポートにおいて、電力線からの漏洩電界がCISPR22 ClassBだとしても、大きな干渉問題を引き起こすことが指摘された。その後、2004年から2008年までOPERA (Open PLC European Research Alliance) というプロジェクトが、欧州連合の「PLCフォーラム」の支援下でBPLの商用化研究を推進している。
NATO軍（北大西洋条約機構）の研究技術機構 (RTO) は、技術報告を公表し、その中でイギリスやドイツでの実測値を基に、1970年代のアメリカ合衆国での測定に基づく、ITU-R勧告P.372-9 に示された、環境雑音の値はヨーロッパではいまだ適切であること、無線通信やCOMINT（Comminication Intelligence；通信傍受による情報収集）の確保のためには、同勧告の"Quiet Rural"（静穏な田園地域）の値より1 - 10dB低いレベルでの規制が必要なこと、PLTはxDSLに比べ多大な混信問題を引き起こすことなどを主張し、絶対防護要求はPLCからの漏洩電界強度として-15dBuV/mであるとしている。
大韓民国では、漏洩電界による規制値を定めた上で、短波帯電力線搬送通信の利用が解禁されている。アマチュア無線バンドについては、屋内外共にPLCの使用が禁止されている。同様に、航空無線用の周波数は屋外に限って、PLCが使用できない周波数に指定、漁業無線局の近傍ではPLCは漁業無線用周波数を使用することができない。