通信终端装置及通信方法

专利名称：通信终端装置及通信方法
技术领域：
本发明涉及将电力线用作通信通路的通信终端装置及通信方法。
背景技术：
无线通信领域中，移动终端通过接收从基站所发射的信标，来检测进 入了能与基站进行通信的范围的情况。无线通信领域中的信标由基站所使 用的多种调制方式中速度最慢的调制方式来调制。这是因为通过用速度最 慢的调制方式来进行调制，能与基站进行通信的范围被扩大到最大限度。 无线通信的场合，由于以移动终端移动为前提，因此移动终端因移动而脱 离能与基站进行通信的范围的概率很高。利用基站的通信，由于接收到信 标的所有移动终端均必须对基站进行中继来进行通信，因此当移动终端脱 离能与基站进行通信的范围便成为不能通信的状态。为此，基站采用了速 度最慢的调制方式来调制信标，将能与基站进行通信的范围扩大到最大限 度，从而减低移动终端因移动而脱离能与基站进行通信的范围的概率。
另外，还有这样的自组(ad-hoc)的无线网络在无线网络中，通过终端 进行中继，而在不使用基站的情况下实现在中继终端的特定范围存在的其 它终端与中继终端之间的数据通信。该自组的无线网络中，由于终端之间 进行中继，因此与具有一个基站的情况相比能够实现范围更大的通信。但 是，自组的无线网络中，与使用基站的通信不同，不能确定进行中继的终 端。因此，要在某两个终端之间进行数据通信的情况下，需要将适于对在 中继终端的特定范围存在的所有其它终端进行中继的终端确定为中继终 端。
用于确定中继终端的控制信息交换方式，可以分为周期性地交换控制 信息的主动(proactive)方式(例如，参照非专利文献1及2)及在数据通信开始 时进行控制信息的交换的被动(reactive)方式(例如，参照非专利文献3及4)。 一般而言，在终端的移动速度慢的情况下主动方式有效，而在终端的移动速度快的情况下则被动方式有效。
然而，将上述的现有技术适用于将电力线用作通信通路的电力线通信 时，便出现如下所述的技术问题。
由于上述现有技术以用于无线通信为前提，因此与使用了基站的通信 的信标一样，采用速度最慢的调制方式来从中继终端发送信标。这是为了 避免终端移动时陷于不能通信的状态。但是，将电力线用作通信通路的PLC (Power line Communication,电力线通信)终端是不移动的终端。因此，对于 电力线通信的网络中存在的中继设备向从设备发送的控制包，不必为了将 能够与中继设备进行通信的范围扩大到最大限度而采用中继设备所使用的 多种调制方式中速度最慢的调制方式来调制。反而，如果发送通过速度最 慢的调制方式来调制过的控制包，则会造成如下所述的问题由于在自组 的网络中存在有多个输出控制包的中继设备，因此，从网络整体来看，为 发送控制包而使用的频带范围增大，而用于发送本来要发送的数据的频带 范围减小。
因此，鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种在使用了电 力线的自组的网络中，能够大幅度减小为发送控制包而使用的频带范围在 整个通信所使用的频带范围中所占的比例，从而确保本来要发送的数据的 发送的通信终端装置及通信方法。
非专利文献11 REQUEST FOR COMMENT 3626(请求注解3626):
"Optimized Link State Routing Protocol(OLSR)"
非专利文献2REQUEST FOR COMMENT 3684(请求注解3684): "Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding(TBRPF)"非专利文献3REQUEST FOR COMMENT 356(请求注解3561): "Ad
hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing"非专利文献4REQUEST FOR COMMENT 4728(请求注解4728): "The
Dynamic Source Routing(DSR) Protocol for Mobile Ad Hoc Networks for IPv4"

发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的一种方式的通信终端装置在没有从 网络接收到请求控制包的请求包的时间超过规定期间的情况下，采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给网络，其中，控制包用于设定与电力线通信网络上的终端之间的通信路径。
第一方式的通信终端装置包括与电力线通信网络相连接的通信部以及控制部，该控制部在没有从网络接收到用于设定与网络上的终端之间的通信路径的控制包的时间超过规定期间的情况下，釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给网络。
根据本方式，在没有从网络接收到用于设定与网络上的终端之间的通信路径的控制包的时间超过规定期间的情况下，釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给网络。由此，即使在因通信通路的状态发生变化而脱离了能与网络上的终端进行通信的范围等情况下，通过釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制请求包，便可将请求包的能够进行通信的范围扩大到最大限度，因此请求包能够到达网络上的任一个终端，并且与该终端之间的通信得以重新开始。
第二方式的通信终端装置为，在上述方式中，没有从网络接收到控制包的时间超过规定期间的情况，包括起动时的情况。根据本方式，控制部在起动时发送请求包。由此，即使在网络上新加入了通信终端装置的情况下，通过釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制请求包，便可将请求包的能够进行通信的范围扩大到最大限度，因此请求包能够到达网络上的任一个终端，并且与该终端之间的通信得以重新开始。
第三方式的通信终端装置为，在上述方式中，控制部从应答了请求包的第一终端接收控制包，该控制包是釆用与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包。
根据本方式，与请求包所到达的第一终端之间，由于通过接收采用与第 一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包，能将以第 一终端为中心的能够进行通信的范围减小到所需的最小限度，因此能将与其它终端的能够进行通信的范围相重复的部分减小到最小限度，从而使来自第一终端的控制包所到达的范围达到最小限度。其结果，在网络整体中控制包重复的概率减少，从而可以防止为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例的无益增大。
第四方式的通信终端装置为，上述方式中，在从第一终端接收控制包的期间，在从第二终端接收到采用和与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式相比通信速度不相同的调制方式来调制过的控制包的情况下，控制部将控制包的发送源从第一终端切换为第二终端。
根据本方式，在从第一终端接收控制包的期间，在从第二终端接收到采用和与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式相比通信速度不相同的调制方式来调制过的控制包的情况下，控制部将控制包的发送源从第一终端切换为第二终端。因此，采用通信速度较慢的调制方式来调制控制包的第二终端存在时，第二终端的通信范围比第一终端的通信范围更大。为此，能够从第二终端接收控制包的终端增多，只要选择作为更多的终端所接收的控制包的发送源的第二终端，便可以减少控制包的发送主体的数目。其结果，可以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信
所使用的频带范围中所占的比例。
并且，采用通信速度较慢的调制方式来调制控制包的第二终端存在时，来自第二终端的控制包的通信范围比来自第一终端的控制包的通信范围更小。因此，只要选择控制包的通信范围较小的第二终端，便可以减少控制包的发送主体的数目，并且缩小信标在网络整体中所占的通信范围。其结果，可以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。
第五方式的通信终端装置为，上述方式中，控制部在将控制包的发送源从第一终端切换为第二终端时，向第一终端通知控制包的发送源的切换。根据本方式，当将控制包的发送源从第一终端切换为第二终端时，向第一终端通知控制包的发送源的切换，从而作为控制包的发送源的第一终端可以基于该通知来进行停止控制包的发送等处理。由此，可以减少控制包的发送主体的数目，其结果，可以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。
第六方式的通信终端装置为，上述方式中，当第一终端得到切换控制包的发送源的通知时，若存在控制包的其它发送目的地，则该第一终端采 用与该其它终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制控制包，并 将该调制过的控制包发送给其它终端。
根据本方式，当第一终端得到切换控制包的发送源的通知时，若存在 控制包的其它发送目的地，则该第 一 终端采用与该其它终端之间所使用的 通信速度最高的调制方式来调制控制包，并将该调制过的控制包发送给其 它终端。由此，可以将第一终端的通信范围减小到包括其它终端在内的最 小限度的范围，因此可以将与第二终端的通信范围之间的重复抑制到最小 限度，从而可以防止为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的 频带范围中所占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保为发送本来 要发送的数据而使用的频带范围。
第七方式的通信终端装置为，上述方式中，当第一终端得到切换所述 控制包的发送源的通知时，若不存在控制包的其它发送目的地，则该第一 终端停止所述控制包的发送。
根据本方式，当第一终端得到切换所述控制包的发送源的通知时，若 不存在控制包的其它发送目的地，则该第一终端停止所述控制包的发送。 由此，由于第一终端的控制包的通信范围消失，与第二终端的通信范围之 间的重复也消失，从而可以防止为发送控制包而使用的频带范围在整个通 信所使用的频带范围中所占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保 本来要发送的数据所使用的频带范围。
第八方式的通信终端装置为，上述方式中，控制部在自从接收到来自 第二终端的控制包之后接收不到控制包的时间超过规定期间的情况下，采 用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制请求包， 并将该调制过的请求包发送给网络。
根据本方式，控制部在自从接收到来自第二终端的控制包之后接收不 到控制包的时间超过规定期间的情况下，采用网络所使用的多种调制方式 中通信速度最低的调制方式来调制请求包，并将该调制过的请求包发送给 网络。由此，在由于通信通路的状态发生变化而从一直在进行通信的第二 终端接收不到控制包的情况下，用在网络所使用的多种调制方式中通信速 度最低的调制方式来调制请求包，因此可以将请求包的能够进行通信的范围扩大到最大限度。其结果，请求包能够达到网络上的任一个终端，并且 与该终端之间重新开始通信，从而可以将与第二终端之间中断了通信的通 信终端装置再次加入到网络中。
第九方式的通信终端装置为，上述方式中，关于与网络上的终端之间 的通信路径的信息包括表示中继机的信息、表示经由中继机并经由哪一 个路径能与母机相连接的路径信息、及表示经由中继机并经由哪一个路径 能与网络上的其它终端相连接的路径信息中的至少 一个信息。
第十方式的通信终端装置为，上述方式中，采用网络中所使用的调制 方式中通信速度最低的调制方式来调制过的控制包是广播包；釆用与第一 终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包是单播包。
根据本方式，将采用通信速度最低的调制方式来调制过的控制包作为 广播包进行发送。而将采用与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制 方式来调制过的控制包作为单播包进行发送。由此，对于广播包，由于釆 用网络所使用的调制方式中通信速度最低的调制方式来进行调制，所以即 使在不能提高通信速度的系统中也能够提高控制包的通信速度。其结果， 可将从第一终端发送来的控制包所到达的范围减小到与目前正在通信的终 端之间所需的最小限度的范围。
第十一方式的通信终端装置为，上述方式中，采用与第一终端之间所
使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包是广播包；从第二终端
接收到的、采用通信速度比与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制 方式慢的调制方式来调制过的控制包是广播包。
根据本方式，即使在将广播包用作控制包的情况下，由于不是用通信 速度最低的调制方式来调制该广播包，而是使从第一终端发送来的控制包 的通信速度与从第二终端发送来的控制包的通信速度不相同，因而可以将 从第一终端发送来的控制包所达到的范围减小到考虑与第二终端的通信范 围之间的关系的情况下所需的最小限度的范围。
第十二方式的通信终端装置为，上述方式中，釆用与第一终端之间所
使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包是单播包；从第二终端 接收到的、采用通信速度比与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制 方式慢的调制方式来调制过的控制包是广播包。根据本方式，釆用与第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式 来调制过的控制包是单播包。而从第二终端接收到的、釆用通信速度比与 第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式慢的调制方式来调制过的 控制包是广播包。由此，对于广播包采用网络所使用的调制方式中通信速 度最低的调制方式来进行调制，从而即使在不能提高通信速度的系统中也 能使从第一终端发送来的控制包的通信速度比从第二终端发送来的控制包 的通信速度更快。其结果，可以将从第一终端发送来的控制包所达到的范 围考虑减小到与第二终端的通信范围之间的关系的情况下所需的最小限度 的范围。
第十三方式的通信终端装置包括通信部和控制部，该通信部向与电力 线通信网络相连接的终端发送控制包，该控制包用于设定与网络上的终端 之间的通信路径；该控制部在没有从终端接收到针对控制包的应答的时间 超过规定期间的情况下，采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低 的调制方式来调制控制包，并将该调制过的控制包发送给终端。
根据本方式，在没有从终端接收到针对控制包的应答的时间超过规定 期间的情况下，采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方 式来调制控制包，并将该调制过的控制包发送给终端。由此，控制包的发 送终端侧判断为接收终端处于不能接收控制包的状态，并将控制包的能够 进行通信的范围扩大后以接收终端能够接收控制包的方式来重新发送控制 包，从而控制包到达接收终端，并且，与接收终端之间的通信得以重新开 始。
第十四方式的通信终端装置为，上述方式中，通信部将控制包通过单
播发送给终端；控制部在没有从终端接收到针对控制包的应答的时间超过
规定期间的情况下，通过广播发送控制包，从而采用网络所使用的多种调 制方式中通信速度最低的调制方式调制控制包，并将该调制过的控制包发 送给终端。
根据本方式，将控制包通过单播发送给终端；控制部在没有从终端接 收到针对控制包的应答的时间超过规定期间的情况下，通过广播发送控制 包，从而釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式发送 控制包。因此，由于控制包的能够进行通信的范围被扩大，所以控制包到达接收终端，并且，与接收终端之间的通信得以重新开始。
第十五方式的通信终端装置为，上述方式中，没有从终端接收到针对 控制包的应答的时间超过规定期间的情况，包括控制部没有从终端接收到 针对控制包的应答的次数达到规定次数的情况。根据本方式，也可以适用 于没有从终端接收到针对控制包的应答的次数达到规定次数的情况。
第十六方式的通信方法为，没有从电力线通信网络接收到控制包的时 间超过规定期间、而且该控制包用于设定与连接于网络的终端之间的通信 路径的情况下，釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方 式来调制控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给网络。
根据本方式，即使在因通信通路的状态发生了变化而脱离了能与网络 上的终端进行通信的范围等情况下，只要通过采用网络所使用的多种调制 方式中通信速度最低的调制方式来调制请求包，便可将请求包的能够进行 通信的范围扩大到最大限度，从而请求包能够到达网络上的任一个终端， 并且，与该终端之间的通信得以开始或者重新开始。 发明效果
通过上述方式的通信终端装置，能够在利用电力线的自组的网络—中， 大幅度减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围 中所占的比例，从而确保本来要发送的数据的发送。


图l是釆用第一实施方式所涉及的通信终端装置及通信方法的网络构 成图。
图2是表示第一实施方式所使用的终端的详细构成的图。 图3是表示第一实施方式所使用的包格式的图。
图4是说明第 一实施方式的CPU202所执行的各个功能的功能方框图。
图5是表示第一实施方式中新的终端进入之前的状态的网络构成图。
图6是表示第一实施方式中新的终端进入之前的信标树的图。
图7是表示第一实施方式中新的终端进入之后的状态的网络构成图。
图8是表示第一实施方式中新的终端进入之后的信标树的图。
图9是表示第一实施方式中改变调制方式之后的状态的网络构成图。图io是表示第一实施方式中改变调制方式之后的信标树的图。
图ll是表示第一实施方式中改变中继终端之后的状态的网络构成图。 图12是表示第一实施方式中改变中继终端之后的信标树的图。
图13是第一实施方式中从图5向图12进行状态转移的过程的序列图。 图14是表示第一实施方式中的频带利用效率的图。 图15是表示第一实施方式中的信标的接收处理的流程图。 图16是表示第一实施方式中的信标的发送处理的流程图。
图n是表示第二实施方式中噪声源进入之前的状态的网络构成图。
图18是表示第二实施方式中噪声源进入之前的信标树的图。
图19是表示第二实施方式中噪声源进入之后的状态的网络构成图。
图20是表示第二实施方式中噪声源进入之后的信标树的图。
图21是表示第二实施方式中改变调制方式之后的状态的网络构成图。
图22是表示第二实施方式中改变中继终端之后的状态的网络构成图。
图23是表示第二实施方式中改变中继终端之后的信标树的图。
图24是表示第二实施方式中噪声源脱离之后的状态的网络构成图。
图25是第二实施方式中从图17向图24进行状态转移的过程的序列图。
图26是表示第二实施方式中的频带利用效率的图。
图27A是表示第二实施方式中的信标的接收处理的流程图。
图27B是表示第二实施方式中的信标的接收处理的流程图。
图28是说明第三实施方式中CPU202所执行的各个功能的方框图。
图29是表示第三实施方式中噪声源进入之前的状态的网络构成图。
图30是表示第三实施方式中噪声源进入之后的状态的网络构成图。
图31是表示第三实施方式中改变目的地地址之后的状态的网络构成图。
图32是表示第三实施方式中改变中继终端之后的状态的网络构成图。 图33是第三实施方式中从图29向图32进行状态转移的过程的序列图。 图34是表示第三实施方式中的频带利用效率的图。 图35是表示第三实施方式中的信标的发送处理的流程图。
符号说明 101 服务区102 110、 501 505、 701、 1701 1706 终端 201存储器
202 中央处理器(CPU)
203 网络接口
301 PHY报头
302 MAC报头
303 净荷
401接收处理部 402调制方式决定部 403利用效率判断部 404控制包发送部 405发送处理部
506 508、 901、 1707~1709、 2101、 2901 2903、 3101 覆盖区
1301 1303、 2501 2504、 3301 3305 信标
1304 1310、 2511 2517、 3311 3324、 3351 3358 包
1901 噪声源
1902、 2102 损失区
2802中继目的地地址决定部
具体实施例方式
(第一实施方式)
图l是采用本发明的第一实施方式所涉及的通信终端装置及通信方法 的网络构成图。该网络是PLC网络。该网络的服务区101比网络内所存在的 各个终端的覆盖区更大，所以构成了经由中继终端103 1(H而进行互相通信 的自组网。服务区101内的所有终端(包括接收终端108 110)经由中继终端 103 107接收从发送终端102周期性地发送来的路径信息包，由此可知，各 个终端之间应选择哪一个终端作为中继终端，并进行通信。另外，路径信 息包是用于设定网络上的终端之间的通信路径的控制包，类似于无线通信 领域中的信标。并且，路径信息包包括表示各个终端之间能用什么速度来 进行通信的信息。图2是表示各个终端的详细的构成的图。图2中，各个终端由包括各种
控制程序和工作区的存储器201、控制终端整体的CPU202、及与电力线相连
接并经由电力线对各种数据进行通信的网络接口203构成。各个终端在 CPU202执行存储于存储器201的程序，经由网络接口203进行数据的发送， 并在CPU202解读经由网络接口203接收到的数据。另外，CPUS(^因控制终 端整体而可被称为控制部，网络接口203因承担处理终端整体的通信而可被 称为通信部。
图3是表示适用本发明的自组网中所使用的包格式。该包格式由PHY报 头301、MAC报头302、及净荷303组成。净荷303中还包括上级层的报头。PHY 报头301具有说明该包的调制方式的字段304。各个终端通过读取PHY报头 301来判定是否是自身能够接收的包。MAC报头302具有表示发送源、目的 地、中继源、及中继目的地的地址的字段。该例子中，对于从发送终端102 发送来的路径信息包，作为发送源地址305设定发送终端102的地址，作为目 的地地址306设定表示所有终端的ff: ff: ff: ff: ff: ff。当中继终端103 107 中继路径信息包时，发送源地址305和目的地地址306保持不变，而对中继源 地址307设定中继终端103 107的地址，对中继目的地地址^S设定ff: ff: ff: ff: ff: ff。
包括接收终端108 110的各个终端确认目的地地址306和中继目的地 地址308，若为与自己终端一致或者包括自己终端的地址，则开始净荷303 的接收处理。但是，若调制方式为自己的能够进行接收的调制方式，则与 地址无关能够接收。本实施方式中的路径信息包，将中继目的地地址308作 为ff: ff: ff: ff: ff: ff,以使所有终端能够进行接收，而至于调制方式，则
采用适合于特定的终端的调制方式。
图4是说明CPU202所执行的各个功能的功能方框图。图4中，接收处理
部401接收调制方式适合于自己终端的调制方式的、能够接收的所有包，根
据目的地地址识别是否是发送给所有终端的包(以下称为"洪水包")，在接
收到的包不是洪水包的情况下将其作为应中继的包交给调制方式决定部 402。另外，接收处理部401接收本发明所使用的各种控制包，并将必要的数 据输出给利用效率判断部403或控制包发送部404。调制方式决定部402根据从利用效率判断部403获得的信息，决定应中继
的包的调制方式。本实施方式中，要说明的是，对于包括路径信息等数据 的、周期性地发送给所有终端的路径信息包(以下称为"信标")的调制方式， 与无线通信领域中的信标不同，釆用最低速度以外的调制方式。通过采用 最低速度以外的方式进行调制，能够大幅度减小信标所使用的频带范围。
利用效率判断部403记录各个中继终端103 107向哪些终端发送信标、 哪些终端能够接收来自自己终端的信标，并判定能够得到自组网的最佳的 利用效率的调制方式及中继终端。例如，在最好是改变正在从自己终端发 送的信标的调制方式的情况下，利用效率判断部403请求调制方式决定部402
改变为最佳的调制方式。在最好是停止正在从自己终端发送的信标的情况 下，利用效率判断部403请求发送处理部405停止发送。在最好是改变自己终 端正在接收的信标的中继终端的情况下，利用效率判断部403请求控制包发 送部404改变中继终端。
控制包发送部404响应接收处理部401或利用效率判断部403的请求来进 行各种控制包的发送。例如，控制包发送部404响应接收处理部401的请求来 发送信标要求包或信标应答包。再例如，控制包发送部404响应利用效率判 断部403的请求来发送确定包或登录信息更新包。另外，关于信标要求包、 信标应答包、确定包或登录信息更新包将于后述中各别说明。
发送处理部405进行来自控制包发送部404的各种控制包的发送及信标 包的发送。另外， 一般数据的发送也由发送处理部405进行。
下面，对于如上所述那样构成的本发明的通信终端装置，用图5 图H 说明其动作。
图5是在中继终端B502采用通信速度最低的调制方式来中继信标、而中 继终端C503采用通信速度不是最低的调制方式来中继信标的情况下的网络 图。 一般的情况下，采用通信速度最低的调制方式来中继信标，以使该信 标到达较大的范围，而本实施方式是根据情况釆用高速的调制方式来中继 信标。由此，作为自组网整体来看，能够减小为使信标产生洪流而使用的 频带范围。
图5中，终端A501是信标的发送终端，正采用通信速度最低的调制方式 发送信标。在终端A501的覆盖区506的终端B502及终端C503正在进行信标的中继。终端B502正向终端D504进行中继，由于终端B-D之间的距离较远， 因此采用通信速度最低的调制方式在进行信标的中继。终端C5(^正向终端 E505中继信标，由于终端C-E之间的距离较近，因此采用了通信速度高的调 制方式。具体而言，所采用的调制方式是终端E50S能进入终端C30S的覆盖 区508的调制方式中速度最高的调制方式。
如此，终端C503与终端E505之间，对于釆用该终端之间所使用的通信 速度最高的调制方式来调制过的信标进行通信。由此，能将以终端C503为 中心的能够进行通信的覆盖区508减小到所需的最小限度。因此，能将与终 端B502的能够进行通信的覆盖区507相重复的部分减小到最小限度，从而能 将来自终端C503的信标所能到达的范围减小到最小限度。其结果，在网络 整体中信标发生重复的概率减少，从而可以防止为发送信标而使用的频带 范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例的无益增大。
图6是表示在图5的状态下的信标树的图。另外，本实施方式中，自己 终端正向哪些终端发送信标、哪些终端正为自己终端中继信标这样的信息 被登录。各个终端通过更新上述信息(以下称为接收终端信息)，来切换信标 的发送和接收目的地。信标树是表示按照该接收终端信息的、信标的发送 和接收路径的树结构。图6中，终端B502及终端C503从终端A501接收信标。 终端D504从终端B502、而终端E505从终端C503接收信标。
图7是图5的状态下进入了新的终端F701的情况下的网络图。由于终端 F701没有进入终端A501、 B502、及C503的覆盖区中的任一个，因此不能进 入网络。在这种情况下，终端F701需要让任一个终端为它中继信标。本实 施方式中，终端F701内部的控制包发送部404判断为没有从网络接收信标的 时间超过规定期间的情况下，终端F701采用网络所使用的多种调制方式中 通信速度最低的调制方式来发送信标要求包。
因此，即使在终端F701位于与网络上的其它终端能够进行通信的覆盖 区之外的情况下，只要通过采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最 低的调制方式来发送信标要求包，便可将信标要求包的能够进行通信的范 围扩大到最大限度。其结果，信标要求包到达了网络上的任一个终端，终 端F701能够与该终端之间开始通信。图8是表示图7的状态下的信标树的图。参照图8可知，由于终端F 01刚
刚新进入了网络，还没有进入信标树，所以不能接收信标。
图9是在终端C503降低了调制速度以使终端F701能接收信标的情况下 的网络图。本实施方式中，终端C503接收从终端F701发送来的信标要求包。 如图5及图7所示，终端C503正采用通信速度比最低速度高的调制方式来向 终端E505发送信标。于是，终端C503将发送信标的调制方式改变为通信速 度较低的调制方式，以使终端F701能够接收信标。在将发送信标的调制方 式改变为通信速度较低的调制方式的情况下，则终端C503的覆盖区508被扩 大到覆盖区901。因此，终端C503能使终端F701进入到覆盖区901内。
图10是表示在图9的状态下的信标树的图。参照图10可知，终端F701进
入到信标树，所有终端处于能够接收信标的状态。
图11是在终端D504将信标的中继源从终端B502切换为终端C503的情况 下的网络图。如上所述，由于终端C503扩大了覆盖区901,终端D504进入了 终端B502及终端C503的双方的覆盖区507及901(参照图9)。也就是说，终端 D504能够从终端B502及终端C503的双方接收信标。在此，若终端B502中止 向终端D504的信标的中继，则能够抑制整体的频带使用范围。因此，根据 本实施方式，终端D504在从终端B502接收信标的期间从终端C503接收到采 用通信速度比与终端B502之间所使用的通信速度快的调制方式来调制过的 信标的情况下，将信标的发送源从终端B502切换为终端C503。
由此，在采用通信速度更快的调制方式来调制信标的终端C503存在的 情况下，由于来自终端C503的信标的通信范围较小，因此若选择信标的通 信范围较小的终端C503，则可以减少信标的发送主体的数目，并且缩小信 标在网络整体中所占的通信范围。其结果，可以有效地减小为发送信标而 使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。
另外，当将信标的发送源从终端B502切换为终端C503时，终端D504的 控制包发送部404向终端B502通知信标的发送源的切换。终端B502在得到切 换信标的发送源的通知、而且除了终端D504之外不存在信标的发送目的地 时，便停止信标的发送(参照图ll)。
如此，当将信标的发送源从终端B502切换为终端C503时，若向终端B502
通知信标的发送源的切换，则作为信标的发送源的终端B502可以根据通知来停止信标的发送。由此，能够减少信标的发送主体的数目，其结果，可 以有效地减小为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围 中所占的比例。
并且，终端B502在得到切换信标的发送源的通知的情况、而且除了终
端D504之外不存在信标的发送目的地的情况下，停止信标的发送，从而终 端B502的信标的通信范围(即，覆盖区507)便消失。因此，与终端C503的通 信范围(即，覆盖区901)之间的重复也消失，从而可以防止为发送信标而使 用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例的无益增大。其 结果，能够有效地确保为发送本来要发送的数据而使用的频带范围。
图12是表示在图11的状态下的信标树的图。参照图12可知，终端D504 与终端C503相连接，终端B502不是中继终端而成为接收终端。
图13是从图5向图12进行状态转移的过程的序列图。参照图13可知，终 端B502向终端D504中继信标1301 。接收不到信标的终端F701对周围的终端 广播信标要求1304。在此，广播是指采用通信速度最低的调制方式并且作为 目的地地址使用ff: ff: ff: ff: ff: ff来进行发送。此外，终端F701发送信标 要求1304的定时既可以是接收不到信标的时间超过规定期间时，也可以是终 端起动时。
接收到信标要求1304的终端C503将CE(CHANNEL ESTIMATION,信 道估计)要求1305发送给终端F701，并从终端F701接收CE应答1306作为CE要 求1305的应答。由此，终端C503推定能与终端F701进行通信的调制方式中最 高速的调制方式。判明最高速的调制方式之后，终端C503内的控制包发送 部404采用该调制方式，经由发送处理部405向终端F701送回信标应答1307。
接收到信标应答的终端F701将终端C503确定为信标的中继终端，终端 F701内的控制包发送部404经由发送处理部405向终端C503发送让它中继信 标的确定应答1308。在此，终端C503已经与终端E505之间进行着通信(参照 图7)，因此，在终端E505与终端F701之间能够共同使用的最高速的调制方式 被决定。接收到确定应答的终端C503除了终端E505之外，还将终端F701作
为信标接收终端登录，釆用双方都能够进行接收的最佳的调制方式来发送 信标1302。如此，终端F701釆用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调 制方式来发送信标要求包。由此，即使在终端F 01位于与网络上的其它终 端能够进行通信的覆盖区之外的情况下，只要采用网络所使用的多种调制 方式中通信速度最低的调制方式来发送信标要求包，便可以将信标要求包 能够进行通信的范围扩大到最大限度。其结果，信标要求包到达网络上的
任一个终端，终端F701能与该终端之间开始进行通信。
由于来自终端C503的信标1302被采用了低速的调制方式，因此终端 D504既能够接收来自终端B502的信标1302,又能够接收来自终端C503的信 标1302。在此，终端D504将中继源切换为能够进行速度更高的通信的终端。 与无线通信领域的信标不同，关于与哪一个终端能够进行高速通信的信息 作为路径信息存储在信标中。在接收终端不需要由某一个中继源进行中继 的情况下，该中继源可以停止信标的中继。本实施方式中，由于能'够采用 速度更高的调制方式来进行发送的，因此停止由作为该中继源的终端B 5 0 2 进行信标中继，而开始作为新的中继源的终端C503进行信标中继。终端B502 若停止向终端D504中继，由于不存在要中继信标的其它终端，因此可以停 止信标中继。
如上所述，根据第一实施方式，终端D504在从终端B502接收信标的期 间从终端C503接收到采用通信速度比与终端B502之间所使用的通信速度快 的调制方式来调制过的信标的情况下，将信标的发送源从终端B502切换为 终端C503。在釆用通信速度更快的调制方式来调制信标的终端C503存在的 情况下，由于来自终端C503的信标的通信范围较窄，因此若选择信标的通 信范围较窄的终端C503，则可以减少信标的发送主体的数目，并且缩小信 标在网络整体中所占的通信范围。其结果，可以有效地减小为发送信标而 使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。
终端D504内的控制包发送部404经由发送处理部405向终端B502发送登 录信息更新包1309以要求停止中继，并向终端C503发送登录信息更新包1310 以请求开始中继。其结果，信标1303从终端C503发送到终端D504及终端F701 的双方。并且，由于来自终端C503的信标正通过广播发送，因此到达了终 端D504。终端D504之所以向终端C503发送登录信息更新包1310以要求中继开始，是为了向终端C503通知终端D504是正在接收来自终端C503的信标的 终端的情况。
如此，当将信标的发送源从终端B502切换为终端C503时，终端D504的 控制包发送部404向终端B502发送登录信息更新包1309,以切换信标的发送 源。终端B502当得到切换信标的发送源的通知时，由于除了终端D504以外
不存在信标的发送目的地，因此停止信标的发送。
并且，当将信标的发送源从终端B502切换为终端C503时，若向终端B502 通知信标的发送源的切换，则作为信标的发送源的终端B502可以根据登录 信息更新包1309来停止信标的发送。由此，能够减少信标的发送主体的数目， 其结果，可以有效地减小为发送信标而使用的频带范围在为整个通信所使 用的频带范围中所占的比例。
而且，在终端B502停止了信标的发送的情况下，终端B502的信标的覆 盖区507消失。由此，与终端C503的覆盖区901之间的重复也消失渗照图11)， 从而可以防止为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围 中所占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保为发送本来要发送的 数据而使用的频带范围。
图14是将在第一实施方式中的各种状态下的全网络中的信标所使用的 频带范围用时间表示的图。在对所有发送采用了通信速度最低的调制方式 的情况下，需要很长时间，从而能够进行本来的数据通信的时间被压缩(图 14(a))。对于能够进行高速通信的终端，通过采用高速的调制方式(参照图5)， 能得到一定程度的使用频带范围减小的效果(图14(b))。再者，通过组合选择 中继终端的动作(参照图ll)，能够实现进一步减小使用频带范围(图14(c))。
图15是说明各个终端的信标的接收处理的流程图。参照图15，各个终端 没有接收信标的时间超过一定时间时或者终端起动时(步骤S1501)，采用通 信速度最低的调制方式，经由网络将信标要求包发送给周围的终端(步骤 S1502)。各个终端在从任一个终端接收到信标应答包的情况下，向该终端发 送确定应答包(步骤S1503)。而在没能接收到信标应答包的情况下，再次发 送信标要求包。在从多个终端接收到信标应答包的情况下(步骤S1504)，从 那些终端中选择能够采用最高速的调制方式来进行通信的终端(步骤 S1505),并向该终端发送确定应答包(步骤S1506)。由此，即使在各个终端存在于网络上的其它终端的覆盖区之外的情况 下，只要采用网络中使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来发 送信标要求包，则可将信标要求包能够进行通信的范围扩大到最大限度。 其结果，信标要求包能够到达网络上的任一个终端，各个终端能与该终端 之间开始通信或者重新开始通信。
另一方面，各个终端在接收到信标的情况下(步骤S1511)，确认是否调 制方式适合于自己终端而能够接收净荷(步骤S1512)。在不能接收净荷的情 况下，返回步骤S1501的处理。而在能接收净荷的情况下，若信标的发送源
与现在的中继终端相一致，则返回通常的信标接收处理。而若信标的发送
源与现在的中继终端不一致(步骤S1513)，则判断现在的中继终端和信标的 发送源的终端中哪一个终端在整体上的使用频带范围小(步骤S1514)。
具体而言，若采用将信标的发送源的终端所使用的通信速度与现在的 中继终端所使用的通信速度相比较、信标的发送源的终端正使用的通信速 度比现在的中继终端所使用的通信速度快的调制方式来调制信标，则信标 的发送源的终端的信标的通信范围更小。在此情况下，选择信标的发送源 的终端来代替现在的中继终端，便能减少信标的发送主体的数目，并且缩 小在网络整体中信标所占的通信范围。此时，可以判断为与现在的中继 终端相比，让信标的发送源的终端来进行中继，整体上的使用频带范围更 小，因此向现在的中继终端发送登录信息更新包，要求停止中继(步骤 S1515)。与此同时，向信标的发送源的终端发送登录信息更新包，要求开始 中继，以使其成为新的中继终端(步骤S1516)。其结果，可以有效地减小为 发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。 并且，上述判断也可以根据信标中包括的路径信息来进行。
图16是说明各个终端的信标发送处理的流程图。参照图16可知，各个终 端在接收到信标要求包的情况下(步骤S1601)，选择针对信标要求包的发送 源而言最佳的调制方式(步骤S1602)。在根据路径信息或过去的通信履历已 知最佳的调制方式的情况下，采用该调制方式来发送信标应答包(步骤 S1603)。在不知道最佳的调制方式的情况下，利用CE要求和CE应答来调查 最佳的调制方式。各个终端在从对其发送了信标应答包的终端接收到确定 应答包的情况下(步骤S1604)，更新接收终端信息(步骤S1605)。根据接收终端信息，从所有终端能够进行接收的调制方式中选择最高速的调制方式作为 最佳的调制方式。其后，开始信标的中继处理(步骤S1614)。
在接收到登录信息更新包中指示开始中继的包的情况下(步骤S1611), 更新接收终端信息(步骤S1612),根据接收终端信息从所有终端能够进行接 收的调制方式中选择最高速的调制方式作为最佳的调制方式(步骤S1613)。 其后，开始信标的中继处理(步骤S1614)。
在接收到登录信息更新包中指示中继停止的包的情况下(步骤S1621)， 更新接收终端信息之后(步骤S1622)，判定除了发送了停止中继的指示的终 端之外发送信标的终端的数目(步骤S1623)。在该终端的数目为零的情况下， 停止信标的中继处理(步骤S1625)。因此，本终端的信标的通信范围便消失。
为此，可以减少信标的发送主体的数目以使与其它终端的通信范围的重复 消失。其结果，可以防止为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用
的频带范围中所占的比例的无益增大，而有效地确保为本来要发送的数据 而使用的频带范围。而在还剩下其它接收终端的情况下，根据已登录的接 收终端信息来选择最佳的调制方式，并继续信标中继处理(步骤S1624)。 (第二实施方式)
在上述第一实施方式中说明了在终端新进入到网络时的动作。在终端 不移动的PLC网络中，状态发生变化的情况除了将新的PLC终端与PLC网络 相连接的情况或者使PLC终端脱离PLC网络的情况以外，还有将吸尘器等家 电设备与PLC网络相连接或者将与PLC网络相连接的微波炉等家电设备接 通/关断而造成噪声源，使网络的状况发生变化的情况。在第二实施方式中， 说明在因家电设备的连接而造成噪声源的情况下的动作。
图17是造成噪声源之前的网络图。参照图17可知，终端A1701是信标的
发送终端，正采用通信速度最低的调制方式发送信标。存在于终端A1701能 够进行通信的覆盖区1707中的终端B1702及终端C1703进行着信标的中继。终 端B1702向终端D1704及终端F1706中继信标，并采用终端D1704及终端F1706
的双方都能够进行接收的调制方式中最高速的调制方式来进行信标的中 继。终端C1703向终端E1705进行着中继，并采用终端E1705能够进行接收的
调制方式中最高速的调制方式来进行信标中继。图18是表示在图17的状态下的信标树的图。参照图18可知，终端B1702 及终端C1703从终端A1701接收信标。终端Dn04及终端F1706从终端Bn02 接收信标。另外，终端E1705从终端C1703接收信标。
图19是在图n的状态下有噪声源1901进入的情况下的网络图。噪声源 1901进入的情况指的是，例如将吸尘器等家电设备与PLC网络相连接的情 况，或者将与PLC网络相连接的微波炉等家电设备接通/关断的情况等。在 有噪声源1901进入的情况下，其周围区域的丢包率急剧地上升。该损失区 1902对于采用通信速度高的调制方式的终端而言较大，而对于釆用通信速度
低的调制方式的终端而言较小。因此，对于采用通信速度高的调制方式的 终端B1702，损失区1902变大，终端F1706包含在损失区1902内。即，尽管终 端F1706包含在终端B1702的覆盖区1708内，也会产生不能接收信标这样的状态。
在第二实施方式中，终端F1706由于从网络没有接收到信标的时间超过 规定期间，因此对于到目前为止在发送信标的终端B1702，采用与终端B1702 之间所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来发送信标要求 包。由此，在终端F1706虽然存在于终端B1702的覆盖区1708内但是从终端 B1702未能接收信标的情况下，只要釆用与终端B1702之间所使用的多种调 制方式中通信速度最低的调制方式来发送信标要求包，则可以将信标要求 包能够进行通信的范围扩大到最大限度。其结果，信标要求包可到达终端 B1702，终端F1706能够与终端B1702之间重新开始通信。
图20是表示在图19的状态下的信标树的图。参照图20可知，从终端B1702 的覆盖区1708来看，终端F1706可从终端B1702接收信标，但是实际上会发生
不能进行接收这样的情况。
图21是在因噪声源1901的进入终端B1702切换为低速的调制方式来开
始发送信标的情况下的网络图。在第二实施方式中，终端B1702接收从终端 F1706发送来的信标要求包。于是，终端B1702将发送信标的调制方式改变 为通信速度低的调制方式，以使终端F1706能接收信标。在将发送信标的调 制方式改变为通信速度较低的调制方式的情况下，终端B1702的覆盖区1708 被扩大为覆盖区2101。如此，在釆用通信速度低的调制方式的情况下，发生丢包的区域变小。
其结果，终端B1702能使终端F1706进入到覆盖区2101内，而且终端F1706能 够接收来自终端B1702的信标。信标树则从图20的状态返回图18的状态。
图22是在因终端B1702切换为低速的调制方式来开始发送而终端E1705 将信标的中继源从终端C1703切换为终端B1702的情况下的网络图。
艮卩，由于终端B1702将覆盖区2101扩大，因此终端En05属于终端Bn02 及终端C1703的双方的覆盖区2101及1709。于是，终端E1705从终端B1702及 终端C1703的双方都接收信标。在此，若终端C1703终止向终端E1705的信标
的中继，则可以抑制整体上的频带使用范围。为此，在第二实施方式中， 终端E1705在从终端C1703接收信标的期间，从终端Bn02接收到采用通信速 度比与终端C1703之间所使用的通信速度慢的调制方式来调制过的信标的 情况下，将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702。
在采用通信速度较慢的调制方式来调制信标的终端B1702存在的情况 下，终端B1702的覆盖区2101比终端C1703的覆盖区1709大。因此，由于能从 终端B1702接收信标的终端也较多，因此若选择作为较多的终端所接收的信 标的发送源的终端B1702，则可以减少信标的发送主体的数目。其结果，可 以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在为整个通信所使用的频带 范围中所占的比例。
另外，当将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702时，终端E1705 内的控制包发送部404向终端C1703通知信标的发送源的切换。终端C1703在 得到切换信标的发送源的通知，而且除了终端E1705以外不存在信标的发送 目的地的情况下，停止信标的发送。
如此，当将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702时，若向终端 C1703通知信标的发送源的切换，则作为信标的发送源的终端C1703可以根 据通知停止信标的发送。因此，可以减少信标的发送主体的数目，其结果， 可以有效地减小为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范 围中所占的比例。
另外，在终端C1703停止了信标的发送的情况下，终端C1703的信标的 覆盖区1709便消失。由此，与终端B1702的覆盖区2101之间的重复消失，从 而可以防止为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保为发送本来要发送的数 据而使用的频带范围。
图23是表示在图22的状态下的信标树的图。参照图23可知，终端C1703 成为只进行接收的终端，终端B1702向终端D1704、终端E1705、及终端F1706 发送信标。
图24是噪声源1901从图22的状态脱离了的情况下的网络图。参照图24 可知，即使在噪声源1901脱离的情况下，终端E1705及终端F1706仍然从终端 B1702继续接收信标。另外，若终端E1705将信标的发送源从终端B1702切换 为终端C1703，终端E1705则能将调制方式切换为高速的调制方式。在此情 况下，也可以使信标包括终端E1705—终端C1703之间的路径信息及终端 E1705—终端B1702之间的路径信息，从而终端E1705根据该路径信息来作出判断。
图25是从图17向图24进行状态转移的过程的序列图。参照图25可知，终 端E1"705正从终端C1703接收信标2501 ，而终端F1706正从终端B1702接收信标 2501。由于有噪声源进入，因此终端F1706不能接收到从终端B1702发送来的 信标2502。由于没有接收信标的时间超过规定期间，因此终端F1706采用与 终端Bn02之间所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来发送 信标要求2511。由此，在虽然终端F1706存在于终端B1702的覆盖区1708内但 是从终端B1702不能接收信标的情况下，只要采用与终端B1702之间所使用
的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来发送信标要求包，则能将信 标要求2511能够进行通信的范围扩大到最大限度。其结果，信标要求2511 到达终端B1702，终端F1706可以与终端B1702之间重新开始通信。
接收到信标要求2511的终端B1702向终端F1706发送CE要求2512，作为 其应答从终端F1706接收CE应答2513,从而选择有噪声源的情况下的最佳的 调制方式。终端B1702采用最佳的调制方式来送回信标应答2514。终端F1706 在接收到信标应答25U的情况下，送回确定应答2515。在此，由于终端B1702 已与终端D1704之间正在进行通信(参照图19),因此决定与终端D1704及终端 Fl706之间可以共同使用的最髙速度。接收到确定应答的终端B1702将终端 FnO(S作为信标接收终端再次登录，而采用包括终端D1704的双方都能够进 行接收的最佳的调制方式来发送信标2503 。此外，也可以省略信标应答以下的动作，并改变信标本身的调制方式。 此时，若丢失信标，则要再次发送信标要求。
来自调制方式改变后的终端B1702的信标不丢失地到达终端F1706。在 此情况下，终端E1705从终端B1702及终端C1703的双方都接收信标2503。在 第二实施方式中，终端E1705在从终端C1"703接收信标的期间，从终端BI702 接收到釆用通信速度比与终端C1703之间所使用的通信速度慢的调制方式 来调制过的信标的情况下，将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702。
在采用通信速度更慢的调制方式来调制信标的终端B1702存在的情况 下，终端B1702的覆盖区2101比终端C1703的覆盖区1709大。因此，由于从终 端B1702能接收信标的终端也较多，因此若选择作为较多的终端所接收的信 标的发送源的终端B1702，则可以减少信标的发送主体的数目。其结果，可 以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范 围中所占的比例。
终端E1705为了选择终端B1702而向终端C1703发送登录信息更新包 2516、并要求停止信标中继。终端C1703则在接收到更新包2516而且除了终 端E1705以外不存在信标的发送目的地的情况下，停止信标的发送。因此， 可以减少信标的发送主体的数目，其结果，可以有效地减小为发送信标而 使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。另外，在终 端C1703停止信标的发送的情况下，终端C1703的信标的覆盖区1709消失。 由此，与终端B1702的覆盖区2101之间的重复消失，从而可以防止为发送信 标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例的无益增 大。其结果，能够有效地确保为发送本来要发送的数据而使用的频带范围。
终端E1705向终端B1702发送登录信息的更新包2517,要求开始信标中 继。由此，终端E1705只从终端B1702接收信标2504。并且，由于来自终端 B1702的信标通过广播发送，因此到达了终端E1705。终端E1705之所以向终 端B1702发送登录信息更新包2517以要求开始中继，是为了向终端B1702通知 终端E1705是正在接收来自终端B1702的信标的终端的情况。
图26是将在第二实施方式中的各种状态下的网络整体中的信标包所使 用的频带范围用时间表示的图。在没有噪声的情况下，通过釆用高速的调 制，能够抑制所使用的频带范围(图26(a))。在噪声发生的情况下，由于不得不采用低速的调制，因而频带使用范围临时增加(图26(b))。在采用低速的调 制的情况下，有可能进行接收的终端数目会增加，但是如第二实施方式那 样，通过选择中继目的终端，能够得到与采用高速的调制的情况相同的效
果(图26(c))。
图27A是说明第二实施方式的各个终端的信标的接收处理的流程图。此 外，至于第二实施方式的各个终端的信标发送处理，由于与用图16说明过 的第一实施方式的处理一样，因此省略其说明。
参照图27A可知，检测到由噪声引起的丟包正在发生的各个终端，采用 速度最低的调制方式来发送信标要求包(步骤S2701、 S2702)。在此，各个终 端因为没有接收到信标的时间超过规定期间，所以判断为发生了由噪声引 起的丢包。并且，在中继终端采用速度不是最低的调制方式来进行信标中 继的情况下，只要将中继终端的地址作为目的地来单播发送信标要求包即 可。对此，在从中继终端接收到信标应答包的情况下(步骤S2703)，便成为 能够进行接收的状态，而向中继终端发送确定应答包(步骤S2704)，让该中 继终端继续中继信标即可。即使在接收不到信标应答包的情况下，若从中 继终端能够接收到下一个信标，则继续进行来自该中继终端的信标的中继。 而在从中继终端接收不到下一个信标的情况下，再次发送信标要求包。
另一方面，各个终端在接收到信标的情况下(步骤S2711)，确认是否调 制方式适合于自己终端而能够接收净荷(步骤S2712)。在不能接收净荷的情 况下，返回步骤S2701的处理。而在能够接收净荷的情况下，若信标的发送 源与现在的中继终端相一致，则返回通常的信标接收处理。而若信标的发 送源与现在的中继终端不一致(步骤S2713)，则判断现在的中继终端和信标 的发送源的终端中哪一个终端在整体上的使用频带范围较小(步骤S2714)。
在采用将信标的发送源的终端所使用的通信速度与现在的中继终端所 使用的通信速度相比较、则信标的发送源的终端正在使用的通信速度比现 在的中继终端所使用的通信速度快的调制方式来调制信标的情况下，信标 的发送源的终端的信标的通信范围更小。在此情况下，选择信标的发送源 的终端来代替现在的中继终端，便能减少信标的发送主体的数目，并且縮 小信标在网络整体上所占的通信范围。此时，由于可以判断为与现在的 中继终端相比，让信标的发送源的终端来进行中继，整体上的使用频带范围会更小，因此向现在的中继终端发送登录信息更新包，要求停止中继(步 骤S2715)。与此同时，向信标的发送源的终端发送登录信息更新包以要求开
始中继，从而使其成为新的中继终端(步骤S2716)。其结果，可以有效地减
小为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比 例。并且，也可以根据信标中包括的路径信息来进行上述判断。
另外，第二实施方式中的各个终端的信标接收处理，除了图27A所示的 以外，还可以进行如图27B所示的动作。图27B是说明第二实施方式中的各 个终端的信标的接收处理的流程图。此外，至于第二实施方式中的各个终 端的信标发送处理，由于与用图16说明过的第一实施方式的处理一样，因 此省略其说明。
参照图27B可知，各个终端判定是否正在发生由噪声引起的丢包(步骤 S2701)。各个终端在判定为正在发生由噪声引起的丢包的情况下，判定是否 从其它终端接收到信标(步骤S2711)。检测到从其它终端没有接收到信标的 各个终端釆用速度最低的调制方式来发送信标要求包(步骤S2702)。由于以 后的动作与用图27A说明过的动作一样，因此省略其说明。
(第三实施方式)
在上述第一及第二实施方式中，说明了将中继目的地地址作为ff: ff: ff: ff: ff: ff、且作为调制方式采用对应于特定的终端的调制方式的情况。 在调制方式分为从低速到高速的几个阶段、而且比自己能够进行接收的调 制更低速的调制方式全都能够进行接收的情况下，上述方式有效。然而， 在釆用自适应调制方式(正交频分复用中按每一个副载波改变调制方式那样 的方式)的情况下，由于是特定的两个终端之间特别约定的调制方式，因此 能够进行非常高速的通信。因此，与采用多个终端能够进行接收的调制方 式来进行通信相比，在特定的两个终端之间特别约定的情况下频带使用范 围可能更小。
于是，在第三实施方式中，对并用将中继目的地地址作为ff: ff: ff: ff: ff: ff、且釆用通信速度最低的调制方式作为调制方式的发送方法(以下 称为"广播")、和将中继目的地地址作为特定终端的地址且采用中继源与 中继目的地之间通信速度最高的调制方式作为调制方式的发送方法(以下称 为"单播")，以减小频带使用范围的情况下的动作进行说明。另外，假定进行单播时，接收终端向发送终端发送通知数据正常接收完毕的肯定应答
(Acknowledgement:以下称为"ACK")，则在反复地进行再发送也没有ACK
送回的情况下便可知道发生了丢包。
图28是说明第三实施方式中的各个功能的功能方框图。基本上与第一 实施方式的图4相同。与第一实施方式不同之处在于图4中包括调制方式 决定部402，而图28中取代之设置了中继目的地地址决定部2802。图28中， 中继目的地地址决定部2802以从利用效率判断部403输出的数据为基础来决 定中继目的地地址。调制方式为，当中继目的地的地址被决定则自动地被 决定。另外，中继目的地地址决定部2802可以与第一实施方式的调制方式决 定部402组合起来使用。
图29是发生噪声源之前的网络图。参照图29可知，终端A1701是信标的 发送终端，通过广播发送信标。存在于终端A1701能够进行通信的覆盖区 2901的终端B1702及终端C1703正在通过单播进行信标的中继。终端B1702向 终端D1704及终端F1706中继着信标。终端B1702釆用终端D1704能够进行接 收的调制方式中最高速的调制方式正向终端D1704进行信标的中继。并且， 对于终端F1706也同样。终端C1703正向终端E1705中继信标，釆用终端E1705
能够进行接收的调制方式中最高速的调制方式正在进行信标的中继。
图30是与第二实施方式中的图19一样，在图29的状态下噪声源1901进入 后的网络图。参照图30可知，在终端B1702通过单播向终端F1706发送信标、 而且从终端F1706没有ACK送回的情况下，由终端B1702向终端F1706正再次
发送信标。再者，在单播发送未到达发送目的地的终端(虽然进行了多次发 送但是没有ACK送回)的情况下，终端B1702通过CE要求和CE应答再次决定 最佳的调制速度。在用于向终端D1704及终端F1706发送的单播的频带使用 范围总计比广播的频带使用范围大的情况下，终端B1702将向终端D1704及 终端F1706发送信标的发送方式改变为广播。
此外，第三实施方式是，在虽然通过单播进行了多次信标的发送但是 没有ACK送回的情况下，通过CE要求和CE应答再次决定最佳的调制速度， 但是不局限于此，也可以在针对通过单播所发送的信标没有ACK送回的时 间超过规定期间的情况下，进行上述再次决定。另外，在新的终端进入了 的情况下也可以进行同样的处理。即，与终端B1702通过单播向包括终端D1704、终端F1706、及新的终端在内的三个终端发送信标相比，通过广播
发送时频带使用范围更小的情况也同样。
图31是在终端B1702将信标发送方式改变为广播的情况下的网络图。参 照图31可知，若终端B1702将信标的发送方式改变为广播，则釆用通信速度 最低的调制方式作为调制方式，因此终端B1702的覆盖区2902被扩大到覆盖 区3101。
如此，终端B1702通过单播向终端F1706发送信标，在没有从终端F1"706
接收到针对信标的ACK的时间或次数超过规定期间或规定次数的情况下，
采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来通过广播向 终端F1706发送信标。由此，信标的发送终端B1702侧判断为接收终端F1706
处于不能接收信标的状态，从而扩大信标能够进行通信的范围，以接收终 端F1706能够接收信标的方式来重新发送信标。因此，信标到达接收终端 Fl 706 ，终端B 1702能够与接收终端F1706之间重新开始通信。
图32是在因终端B1702切换为广播而开始了发送、终端E1705将信标的 中继源从终端C1703切换为终端B1702的情况下的网络图。参照图32可知， 由于终端B1702的覆盖区2902被扩大到了覆盖区3101，因此终端E1705被包括 在终端B1702的覆盖区3101及终端C1703的覆盖区2903的双方。因此，终端 E1705通过广播从终端B1702接收信标，并且通过单播从终端C1703接收信 标。在此，若终端C1703停止通过单播向终端E1705中继信标，则可以抑制 整体上的频带使用范围。因此，在第三实施方式中，终端E1705在通过单播 从终端C1703接收信标的期间，从终端B1702接收到采用通信速度比与终端 Cl703之间所使用的通信速度慢的调制方式来调制过的信标的情况下，将信 标的发送源从终端C1703切换为终端B1702。
由于采用通信速度较慢的调制方式，例如在通过广播发送信标的终端 B1702存在的情况下，终端B1702的覆盖区3101比终端C1703的覆盖区2903大。 因此，由于能够从终端B1702接收信标的终端也较多，因此若选择作为更多 的终端所接收的信标的发送源的终端B1702，则可以减少信标的发送主体的 数目。其结果，可以有效地减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通 信所使用的频带范围中所占的比例。另外，当将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1"7(^时，终端EI705 内的控制包发送部404向终端C1703通知信标的发送源的切换。终端CHCB在 得到切换信标的发送源的通知、且除了终端E1705以外不存在信标的发送目 的地的情况下，停止信标的发送。
如此，当将信标的发送源从终端C1703切换为终端Bn(^时，若向终端 C1703通知信标的发送源的切换，则作为信标的发送源的终端C1"703可以根 据通知停止信标的发送。由此，能够减少信标的发送主体的数目，其结果， 可以有效地减小为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范 围中所占的比例。
另外，在终端C1703停止通过单播发送信标的情况下，终端cno3的信 标的覆盖区2903消失。由此，与终端B1702的覆盖区3101之间的重复消失， 从而可以防止为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围 中所占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保为发送本来要发送的 数据而使用的频带范围。
另外，该处理与第二实施方式一样。
图33是从图29向图32进行状态转移的过程的序列图。参照图33可知，信 标3301通过单播从终端B1702发送到终端D1704及终端F1706，并且通过单播 从终端C1703发送到终端E1705。针对通过单播发送了的包3311、 3313、及 3351 ， ACK3312、 3314、及3352分别被送回，因而发送正常完毕。
下面，信标3302也通过单播从终端B1702发送到终端D1704及终端 F1706,并且通过单播从终端C1703发送到终端E1705。在此，针对包3315和 包3353，ACK3316和ACK3354被送回，因而发送正常完毕。然而，针对包3317, 没有ACK送回。因此，包3318及包3319再次被发送。若仍然接收不到ACK 包，则终端B1702判断为采用该调制方式不能够传输包。
在第三实施方式中，发生了噪声源1901。检测到网络的状态变化的终端 B1702与终端F1706之间交换CE要求3320和CE应答3321,从而调查在该状态 下能够进行传输的最高速的调制方式。终端B1702根据其结果，判断是通过 多个单播来发送信标，还是通过广播来发送信标为好。判断为通过广播发 送信标为好的终端B1702通过广播发送信标3303。此外，信标3302由包3353通过单播从终端C1703发送到终端E1705。对此，ACK包BM从终端EnOS被 送到终端C1703。
下面，由终端B1702通过广播发送了信标3303的包3322不仅由终端Dn04 及终端F1706接收，也由终端E1705接收。并且，终端E1705还从终端C1703 接收到将信标3303进行单播的包3355。终端E1705釆用与第二实施方式同样 的方法来切换为从终端B1702的接收。即，在终端E1705通过单播从终端 C1703接收信标3303的包3355，并且向终端C1703送回ACK包3356的期间，在 例如通过广播从终端B1702接收到信标3303的包3322、而该信标3303的包 3322是通过通信速度比与终端C1703之间所使用的通信速度慢的调制方式调 制过的情况下，将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702。
在采用通信速度较慢的调制方式来调制信标3303的包3322的终端B1702 存在的情况下，终端B1702的覆盖区3101比终端C1703的覆盖区"03大。因此， 由于能够从终端B1702接收信标3303的包3322的终端也较多，所以若选择作 为更多的终端所接收的信标3303的包3322的发送源的终端B1702，则可以减
少信标的发送主体的数目。其结果，可以有效地减小为发送控制包而使用 的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例。
终端E1705向终端B1702发送登录信息更新包3358，并要求信标中继开 始。由此，终端E1705只从终端B1702接收信标3304的包3323及信标3305的包 3324。另外，来自终端B1702的信标，由于正通过广播发送，因此到达终端 E1705。终端E1705之所以向终端B1702发送登录信息更新包3358并要求中继 开始，是因为要向终端B1702通知终端E1705是正在接收来自终端B1702的信 标的终端。
另外，当将信标的发送源从终端C1703切换为终端Bn(^时，终端E1705 内的控制包发送部404用登录信息更新包3357向终端C1703通知信标的发送 源的切换。终端C1703在得到切换信标的发送源的通知、且除了终端E1705 以外不存在信标的发送目的地的情况下，停止信标3303的发送。
其后，通过广播从终端B1702发送来的信标3304的包3323及信标3305的 包3324将到达终端D1704、终端E1705、及终端F1706。
如此，在将信标的发送源从终端C1703切换为终端B1702时，若向终端 C1703通知信标的发送源的切换，则作为信标的发送源的终端C1703可以根据通知停止信标的发送。由此，能够减少信标的发送主体的数目，其结果， 可以有效地减小为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范 围中所占的比例。
另外，在终端C1703停止了信标的发送的情况下，终端C1703的信标的 覆盖区2903消失。由此，与终端B1702的覆盖区3101之间的重复消失，从而 可以防止为发送信标而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所 占的比例的无益增大。其结果，能够有效地确保为本来要发送的数据而使 用的频带范围。
图34是将在第三实施方式中的各种状态下的全网络中的信标包所使用 的频带范围用时间表示的图。在没有噪声的情况下，通过采用各个终端之 间速度最高的调制来进行单播，能够抑制所使用的频带范围(图34(a))。在发 生噪声的情况下，也可以采用低速的调制来进行单播(图34(b))，但在第三实 施方式中，通过广播来增加能够进行接收的终端的数目的方法更为有效(图 34(c》。
图35是说明在第三实施方式中的各个终端的信标的发送处理的流程 图。此外，至于第三实施方式中的各个终端的信标接收处理，由于与用图 27说明过的第二实施方式的处理一样，因此省略其说明。具体而言，在由 于终端B1702的覆盖区被扩大了 ，从而终端B1702的覆盖区M01及终端C1703 的覆盖区2903的双方都包括终端E1705的情况下，终端E1705的处理与图 27A、 B的步骤S2711 S2716所示的处理相同。
首先，中继终端与接收终端之间通过单播发送信标。没有接收到针对 信标的ACK的时间或次数超过规定期间或规定次数的中继终端，判断为用 现在的调制方式不能够中继信标(步骤S3501)。其次，中继终端使用CE要求 及CE应答来调查对于信标发送目的地而言最佳的调制方式(步骤S3502)。中 继终端根据调查结果判断，可使在整体上的频带使用范围最小的是单播还 是广播作出判定(步骤S3503)。根据所判定的结果来开始信标中继(步骤 S3504)。
如此，中继终端在通过单播向接收终端发送信标而从接收终端没有接 收到针对信标的ACK的时间或次数超过规定期间或规定次数的情况下，采 用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来向接收终端发送信标。由此，信标的中继终端侧判断为接收终端处于不能接收信标的状 态，而扩大信标能够进行通信的范围，以接收终端能够接收信标的方式来 重新发送信标。其结果，信标到达接收终端，中继终端能够与接收终端之 间重新开始通信。
工业实用性
根据本发明，可以提供一种在使用电力线的自组的网络中，能够大幅 度减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所 占的比例，从而确保本来要发送的数据的发送的通信终端装置及通信方法。
权利要求
1.一种通信终端装置，包括与电力线通信网络相连接的通信部；以及控制部，所述控制部在没有从所述网络接收到用于设定与所述网络上的终端之间的通信路径的控制包的时间超过规定期间的情况下，采用所述网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制所述控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给所述网络。
2. 如权利要求l所述的通信终端装置，其特征在于，没有从所述网络接 收到控制包的时间超过规定期间的情况，包括起动时的情况。
3. 如权利要求l所述的通信终端装置，其特征在于，所述控制部从应答 了所述请求包的第一终端接收控制包，该控制包是采用与所述第一终端之 间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过的控制包。
4. 如权利要求3所述的通信终端装置，其特征在于，在从所述第一终端 接收所述控制包的期间，在从第二终端接收到采用和与所述第一终端之间 所使用的通信速度最高的调制方式相比通信速度不相同的调制方式来调制 过的控制包的情况下，所述控制部将所述控制包的发送源从所述第一终端 切换为所述第二终端。
5. 如权利要求4所述的通信终端装置，其特征在于，所述控制部在将所 述控制包的发送源从所述第一终端切换为所述第二终端时，向所述第一终 端通知所述控制包的发送源的切换。
6. 如权利要求5所述的通信终端装置，其特征在于，当所述第一终端得 到切换所述控制包的发送源的通知时，若存在所述控制包的其它发送目的 地，则该第一终端采用与该其它终端之间所使用的通信速度最高的调制方 式来调制所述控制包，并将该调制过的控制包发送给所述其它终端。
7. 如权利要求5所述的通信终端装置，其特征在于，当所述第一终端得 到切换所述控制包的发送源的通知时，若不存在所述控制包的其它发送目 的地，则该第一终端停止所述控制包的发送。
8. 如权利要求l所述的通信终端装置，其特征在于，所述控制部自从接 收到来自所述第二终端的所述控制包之后接收不到所述控制包的时间超过 规定期间的情况下，采用所述网络所使用的多种调制方式中通信速度最低 的调制方式来调制所述请求包，并将该调制过的请求包发送给所述网络。
9. 如权利要求l所述的通信终端装置，其特征在于，关于与所述网络上 的终端之间的通信路径的信息包括表示中继机的信息、表示经由所述中 继机并经由哪一个路径能与母机相连接的路径信息、及表示经由所述中继 机并经由哪一个路径能与网络上的其它终端相连接的路径信息中的至少一 个信息。
10. 如权利要求3所述的通信终端装置，其特征在于，采用所述网络中所使用的调制方式中通信速度最低的调制方式来调制 过的所述控制包是广播包；采用与所述第 一 终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过 的所述控制包是单播包。
11. 如权利要求4所述的通信终端装置，其特征在于，采用与所述第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过 的所述控制包是广播包；从所述第二终端接收到的、采用通信速度比与所述第 一终端之间所使 用的通信速度最高的调制方式慢的调制方式来调制过的所述控制包是广播 包。
12. 如权利要求4所述的通信终端装置，其特征在于， 采用与所述第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式来调制过的所述控制包是单播包；从第二终端接收到的、采用通信速度比与所述第一终端之间所使用的通信速度最高的调制方式慢的调制方式来调制过的所述控制包是广播包。
13. —种通信终端装置，包括通信部和控制部，所述通信部向与电力线通信网络相连接的终端发送控制包，该控制包用于设定与所述终端之间的通信路径；所述控制部在没有从所述终端接收到针对所述控制包的应答的时间超过规定期间的情况下，采用所述网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制所述控制包，并将该调制过的控制包发送给所述终端。
14.如权利要求13所述的通信终端装置，其特征在于，所述通信部将所述控制包通过单播发送给所述终端；所述控制部在没有从所述终端接收到针对所述控制包的应答的时间超过规定期间的情况下，通过广播发送所述控制包，从而采用所述网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式调制所述控制包，并将该调制过的控制包发送给所述终端。
15. 如权利要求13所述的通信终端装置，其特征在于，没有从所述终端接收到针对所述控制包的应答的时间超过规定期间的情况，包括所述控制部没有从所述终端接收到针对所述控制包的应答的次数达到规定次数的情况。
16. —种通信方法，其特征在于，没有从电力线通信网络接收到控制包的时间超过规定期间、而且该控制包用于设定与连接于所述网络的终端之间的通信路径的情况下，采用所述网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来调制所述控制包的请求包，并将该调制过的请求包发送给所述网络。
全文摘要
本发明提供一种在使用电力线的网络中减小为发送控制包而使用的频带范围在整个通信所使用的频带范围中所占的比例，从而确保本来要发送的数据的发送的通信终端装置。与电力线通信的网络相连接的PLC终端F701，在判断为从网络没有接收到信标的时间超过规定期间的情况下，采用网络所使用的多种调制方式中通信速度最低的调制方式来将信标要求包发送给网络。
文档编号H04B3/54GK101689887SQ20098000048
公开日2010年3月31日 申请日期2009年4月23日 优先权日2008年4月25日
发明者本间秀树, 松下阳介, 森田直树, 浦部嘉夫, 藤原裕树 申请人:松下电器产业株式会社