WO2007029319A1 - 電力線通信装置、及び電力線通信システムにおける通信性能測定方法 - Google Patents

電力線通信装置、及び電力線通信システムにおける通信性能測定方法 Download PDF

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WO2007029319A1
WO2007029319A1 PCT/JP2005/016433 JP2005016433W WO2007029319A1 WO 2007029319 A1 WO2007029319 A1 WO 2007029319A1 JP 2005016433 W JP2005016433 W JP 2005016433W WO 2007029319 A1 WO2007029319 A1 WO 2007029319A1
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power line
line communication
test data
communication device
communication
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PCT/JP2005/016433
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French (fr)
Inventor
Toshinobu Akitomi
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/544Setting up communications; Call and signalling arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462Systems for power line communications
    • H04B2203/5495Systems for power line communications having measurements and testing channel

Definitions

  • the present invention relates to a power line communication device that transmits and receives communication data using a power line as a carrier path, and a communication performance measurement method that measures communication performance such as maximum throughput and latency in a power line communication system.
  • a communication speed measurement signal is sent to the physical layer, which is the lowest layer of the OSI (Open Systems Interconnection) standard, and the maximum receivable communication speed measurement signal is received.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • the communication speed measurement signal the physical speed of communication using the power line as the transport path is measured.
  • the overload transmission data 2 is connected to the power line 3 by using a dedicated throughput measuring device 1 for measuring the maximum throughput and latency.
  • the maximum throughput and the delay time of communication data 2 are measured based on the amount of communication that can be received by the throughput measurement device 1 and input to the power line communication devices 41, 42, and 43, which are relay devices.
  • a dedicated throughput measuring device or the like When a dedicated throughput measuring device or the like is not used, for example, as shown in FIG. 14, power line communication devices 41, 42, and 43 as relay devices connected to the power line 3, and a power line communication device 43
  • a personal computer 61 is connected as a measuring device to the power line communication device 41, and each power line communication as a terminal device is connected.
  • personal computers 62, 63, and 64 are connected to the devices 51, 52, and 53 as measurement equipment.
  • the overload transmission data 21 is input from the personal computer 61 connected to the power line communication device 41 to the power line communication devices 41, 42, 43, 51, 52, 53, and the power line communication devices 51, 52,
  • the maximum throughput and latency are measured by measuring the amount of communication data output from PCs 62, 63, and 64 connected to 53, and the delay time.
  • the overload transmission data 22 is sent from any of the PCs 62, 63, 64 of the terminal to the power line communication devices 51, 5 2, 53, 41, 42, 43
  • the maximum throughput and latency are measured by measuring the communication data volume and delay time output from the PC 61 at one end.
  • Patent Document 1 JP 2004-186736 A
  • a conventional power line communication device transmits a communication speed measurement signal as described above to measure a physical speed, and also measures a physical error such as a bit error rate and a total number of bits transported, and power attenuation.
  • a physical error such as a bit error rate and a total number of bits transported, and power attenuation.
  • the ability to measure the layer's communication characteristics With such a conventional device, it is not possible to measure the maximum throughput and latency of communication in line with actual operation beyond the OSI standard network layer using UDP, IP, etc. ,.
  • the measurement of physical speed can only be performed between two adjacent points, and in a power line communication system through a plurality of power line communication devices as relay devices, the measurement and prediction of throughput cannot be performed from the physical speed. .
  • the method of measuring the maximum throughput and latency using a dedicated measuring instrument or personal computer transmits and receives test data using both ends of the power line communication network by the power line communication device.
  • the relay processing of the original user's communication data was temporarily stopped, and a measurement device had to be installed separately.
  • the attenuation characteristics of power are monitored in the physical layer, and the optimum transmission output and reception output are always adjusted, and the total number of bits carried by the modulation method is optimized.
  • the speed varies with time, and the maximum throughput and latency measurement results measured in advance before commercial operation are only for reference.
  • the physical speed is constantly monitored, and the maximum throughput is measured at that ratio. And had to predict latency. Therefore, it has been impossible to measure the maximum throughput during commercial operation or test operation.
  • the present invention has been made to solve the problems in the conventional apparatus as described above, and the amount of communication data and the amount of communication by the transport path can be increased during commercial operation or test operation.
  • Power line communication equipment capable of measuring physical speed and recording the measurement results The purpose is to obtain a place.
  • a power line communication apparatus is a power line communication apparatus that transmits and receives communication data using a power line as a carrier path, and is connected to the power line during transmission and reception of the communication data in a commercial operation or a test operation.
  • a test data transmission means for transmitting test data to another power line communication device or a communication amount measurement terminal connected to the power line communication device, and a transmission from the other power line communication device or the communication amount measurement terminal.
  • Test data receiving means for receiving the test data, communication amount measuring means for measuring a communication amount of the communication data and a physical speed of communication through the transport path, and the communication amount measured by the communication amount measuring unit.
  • a measurement result storage means that can acquire the recorded contents of the management server or the management terminal.
  • the power line communication device measures the maximum throughput with another power line communication device or a communication amount measuring terminal by the communication amount measuring means.
  • the power line communication device includes an alarm output means for transmitting an alarm to the management server when the measured maximum throughput falls below a predetermined threshold.
  • the power line communication device loops back when a plurality of test data having different priorities transmitted from the test data transmission unit of another power line communication device is received by the test data reception unit.
  • the test data is transmitted to the other power line communication device, and provided with latency measuring means for measuring a communication delay with the other power line communication device.
  • the power line communication device cooperates with another power line communication device different from the other power line communication device when transmitting test data to the other power line communication device. Is provided with a test data transmission link means for instructing to transmit.
  • the power line communication device may be configured such that when the reception time of the test data in another power line communication device exceeds a predetermined time, or other than the test data, An error that interrupts the transmission of the test data when receiving incorrect data It has a detecting means.
  • a plurality of power line communication connected to the power line is carried when the communication data is carried by the commercial operation or the test operation using the power line as a transport path.
  • Test data is transmitted and received between devices via the transport path, and the communication amount of the communication data and the physical speed of communication through the transport path are measured by the power line communication device that has received the test data.
  • the maximum throughput, Z or latency of the transport path is measured.
  • test data transmitted and received between a plurality of power line communication devices is transmitted with data having a lower communication priority than communication data in the commercial operation or test operation. To do.
  • the communication performance measuring method in the power line communication system according to the present invention is configured such that test data transmitted and received between a plurality of power line communication devices is composed of a plurality of test data having different communication priorities.
  • the power line communication device transmits and receives communication data using the power line as a carrier path, and the communication data is transmitted and received during commercial operation or test operation.
  • Test data transmitting means for transmitting test data to another power line communication device connected to a power line or a communication amount measuring terminal connected to the power line communication device, the other power line communication device or the communication amount measuring terminal
  • a test data receiving means for receiving the test data transmitted from the communication data, a communication volume measuring means for measuring a communication volume of the communication data and a physical speed of communication through the transport path, and the communication volume measuring means.
  • communication data can be stored. During reception, test data is transmitted and received to measure the communication data communication volume and the physical speed of communication over the transport path, and record the measurement results, and the recorded measurement results are periodically or necessary.
  • the management server or management terminal can be acquired accordingly.
  • the power line communication device is configured to communicate with another power line by the communication amount measuring means.
  • the maximum throughput between the power line communication device and the communication volume measuring terminal is measured, so the maximum throughput between the power line communication devices can be measured periodically or as needed without affecting the original user data communication during commercial operation. Measurements can be made accurately, and the measurement results can be collected by a management device such as a management server or management terminal, or a maintenance personal computer.
  • the power line communication device includes alarm output means for transmitting an alarm to the management server when the measured maximum throughput falls below a predetermined threshold. Therefore, even if there is no inquiry from Sano, the detection of abnormalities in the power line communication network and the early identification of abnormal parts can be performed at an early stage. And maintainability can be improved.
  • the power line communication device loops back when a plurality of test data having different priorities transmitted from the test data transmission unit of another power line communication device is received by the test data reception unit. Since the test data is transmitted to the other power line communication device and the latency measurement means for measuring the communication delay with the other power line communication device is provided, the latency can be measured periodically or when necessary. It becomes possible to check the health of the communication network in more detail.
  • the power line communication device transmits test data in cooperation with another power line communication device different from the other power line communication device when transmitting test data to the other power line communication device.
  • the test data transmission link means to instruct it to be transmitted, so that multiple power line communication devices can transmit the test data in cooperation, and even when the CPU capability of the power line communication device is small, the maximum throughput etc. can be measured It becomes.
  • the power line communication device is configured such that when the reception time of the test data in another power line communication device exceeds a predetermined time, or other than the test data, Error detection means that interrupts the transmission of the test data when a large amount of data is received, so that an error may occur in the maximum throughput measurement and latency measurement performed during normal operation, or an abnormal access may occur due to unauthorized access from the outside. It is possible to eliminate the problem and prevent the communication in operation from being affected.
  • a plurality of power line communication connected to the power line is carried when the communication data is carried by commercial operation or test operation using the power line as a transport path.
  • Test data is transmitted and received between devices via the transport path, and the communication amount of the communication data and the physical speed of communication through the transport path are measured by the power line communication device that has received the test data.
  • the maximum throughput, z, or latency of the transport path is measured, so that the maximum throughput is maintained without affecting the original user data communication during commercial operation or test operation.
  • test data transmitted / received between a plurality of power line communication devices is data having a lower communication priority than communication data for commercial operation or test operation. Therefore, it is possible to measure the maximum throughput and Z or latency without affecting the original user data communication during commercial operation or test operation.
  • the test data transmitted and received between the plurality of power line communication devices is configured by a plurality of test data having different communication priorities. Maximum throughput and Z or latency can be measured more accurately without affecting the original user data communication during operation or test operation.
  • FIGS. 1 is a configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a network using the power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation of the power line communication device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a network using the power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation of the power line communication device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a network using the power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation of the power line communication device according to Embod
  • power line communication as a relay device for transmitting / receiving communication data to / from power line 3 installed in existing low-, medium- and high-voltage power distribution facilities.
  • Equipment 41, 42, 43 Force Connected via a coupling unit or power outlet not shown.
  • the power line communication device 43 includes a terminal device such as an end user's personal computer. 51 is connected.
  • the power line terminal devices 41, 42, 43 and the terminal device 51 as relay devices are provided with Ethernet (registered trademark) communication means 411, 421, 431, 511 for LAN communication, respectively.
  • the terminal device 51 such as a personal computer of the end user and the power line communication device 43 are connected by converting the power line communication to Ethernet (registered trademark) by the Ethernet (registered trademark) communication means 511 and 431 provided respectively.
  • the power line communication devices 41, 42, 43 are provided with power line communication means 412, 422, 432 for injecting or extracting communication data as analog signals using a carrier wave to the power line 3, respectively.
  • Communication data relay means 413, 423, and 433 for relaying communication data between the communication means 412, 422, 432 and the Ethernet (registered trademark) communication means 411, 421, 431 are provided.
  • These communication data relay means 413, 423, 433 are communication data relay means generally called a bridge, and based on the destination address of the destination, Ethernet (registered trademark) communication means 411, 421, 431, and a power line The communication data is distributed to the communication means 412, 4 22 and 432.
  • the Ethernet (registered trademark) communication means 411 of the power line communication device 41 is connected to an upper network 7 such as the Internet via the L2 switch 6.
  • a management device 8 for monitoring and setting the power line communication network is connected to the upper network 7.
  • the management device 8 is configured by a management server, a management terminal, or the like.
  • Power line communication apparatuses 41, 42, and 43 can perform data communication in which communication data is transmitted / received to / from each other using power line 3 as a transport path by the above configuration.
  • the power line communication devices 41, 42 and 43 can be connected to the upper network 8, and can be connected to the public telephone network using the Internet or VoIP (Voice version IP).
  • each power line communication device 41, 42, 43 is provided with communication amount measuring means 414, 424, 434 and measurement result storing means 415, 425, 435.
  • Communication data via the communication data relay means 4 13, 423, 433 is measured by the traffic volume measurement means 414, 424, 434 by measuring statistical information such as the total number of bytes of communication data and the physical speed of power line communication.
  • the measurement result is stored in the measurement result storage means 415, 425, 535.
  • Measurement result storage means 4 The measurement results stored in 15, 425, 535 are stored in the management device 8, maintenance personal computers, etc. Extracted periodically or as needed and used for monitoring the communication status of the power line communication network.
  • Each power line communication device 41, 42, 43 receives a test start request or the like based on the test start time or test start cycle set in its own power line communication device or an external force such as the management device 8 or the like.
  • test data transmission means 416, 426, and 436 are provided to transmit predetermined test data to a specific other power line communication device, and receive test data from other power line communication devices.
  • Test data receiving means 417, 427, and 437 are provided.
  • Test data transmission means 416, 426, and 436 are power line communication devices 41, 42, and 43, which transmit and receive test data while relaying normal communication data during commercial operation or test operation. can do.
  • the communication amount measuring means 414, 424, 434 measures the total number of bytes of communication data while the test data is being transmitted / received.
  • the test data transmission unit 516, the test data reception unit 517, the communication amount measurement unit 514, and the communication amount measurement unit, which are connected to the Ethernet (registered trademark) communication unit 511, are measured.
  • Measurement result storage means 515 for storing the measurement results is provided.
  • Each of these means has the same configuration as each corresponding means provided in the power line communication means 41, 42, 43 in general.
  • FIG. 2 shows a configuration of a general power line communication network.
  • the power line communication devices 44, 45, 46, and 47 shown in Fig. 2 are installed in a power pole (not shown) or underground.
  • This is a power line communication device for a high-voltage distribution line or a medium-voltage distribution line connected to the provided high-voltage power line or medium-voltage power line 31, and is used as a relay device for power line communication.
  • These power line communication devices 44, 45, 46, and 47 are configured in the same manner as the power line communication devices 41, 42, and 43 described in FIG.
  • power line communication devices 441, 442, 443, and 451, 452, 453, 471, 472, and 473 which are mainly installed in meter rooms and end user homes, are low-voltage power lines connected to the low-voltage power line 32.
  • This is a power line communication device for power lines, and is used as a terminal device.
  • These power line communication devices 441, 442, 443, and 451, 452, 453, and 471, 472, 473 Is configured in the same manner as the power line communication devices 41, 42, and 43 described in FIG.
  • These end user terminals 541, 542, 543, and 551, 552, 553, and 571, 572, 573 may have the same configuration as the terminal device 51 shown in FIG.
  • the power line communication device 44 as a relay device is connected to the upper backbone network 71 via an L2 switch (not shown) by Ethernet (registered trademark) communication means (not shown) provided therein. ing.
  • an Internet 72, a VoIP network 73, and a management device 81 are connected to the upper backbone network 71.
  • the management device 81 includes a management server or a management terminal.
  • the power line communication network configured as described above includes power line communication devices 441, 442, 443, 451, 452, 453, 471, 472, 473 as terminal devices.
  • a measurement start instruction is transmitted from the management device 8 to the test data transmission means 436 of the power line communication device 43 (S1).
  • instructions for power such as maintenance PCs, fixed-cycle or fixed-time activation processing built into the power line communication device, etc. The instructions may be used.
  • the measurement result storage means 435 of the power line communication device 43 is in a state where there is no measurement result, and the power line communication device 41 is in a port generation connection waiting state.
  • the power line communication device 43 that has received the measurement start instruction S1 from the management device 8 has the ability to predetermine protocols such as TCPZIP and UDPZIP prior to the transmission of test data.
  • TCPZIP Transmission Control Protocol
  • UDPZIP User Datagram Protocol
  • connection establishment processing is necessary in advance as in ZIP
  • TCP / IP connection between the power line communication device 43 and the power line communication device 41 is established (S2).
  • the test data transmission means 436 of the power line communication device 43 transmits parameters such as the number of times of transmission of test data to be transmitted and key data for starting the test to the power line communication device 41 (S3).
  • the power line communication device 41 forcibly disconnects the connection with the power line communication device 43 when the transmitted key data is different from the predetermined key data. If the transmitted key data matches the predetermined key data, the power line communication device 41 sends a response signal indicating normality to the power line communication device 43 (S4).
  • the power line communication device 43 that has received a normal response signal from the power line communication device 41 receives the specified data content from the test data transmission means 436 via the communication data relay means 433 and the power line communication means 432.
  • a test data pattern is generated using the data length and the destination address, and test data with a low communication priority is continuously transmitted to the power line communication device 41. That is, first, the transmission start message “Hello” is transmitted (S5), then the first test data is transmitted (S6), and the second test data to the final test data are sequentially transmitted (S7). , S8, S9, S10) o
  • test data transmission means 436 of the power line communication device 43 continuously transmits the test data as described above, the transmission data length of one time, the number of transmissions, the transmission interval, whether only transmission or transmission and reception. Etc., and transmit test data in an amount that can sufficiently calculate the maximum throughput.
  • the test data transmitted from the power line communication device 43 is received by the test data receiving unit 417 from the power line communication unit 412 of the power line communication device 41 via the communication data relay unit 413.
  • the test data receiving means 417 measures the reception time (T1R in Fig. 3) from the first test data reception to the time measurement until the last test data reception, and also measures the physical speed of power line communication during that time. To do. Further, during the reception time TIR, the communication amount measuring means 414 acquires the total number of bytes of the transfer data in which the test data is transferred from the power line communication device 43 to the power line communication device 41.
  • the power line communication device 41 transmits the total number of bytes of the received test data, the reception time TIR required for reception, the physical speed and the total number of transfer data bytes to the power line communication device 43, and completes reception. Notify (Sl l).
  • the measurement result storage means 415 stores the measurement result. Exist.
  • the power line communication device 43 stores the measurement result received from the power line communication device 41 in the measurement result storage unit 435.
  • the maximum throughput is determined by the amount of transfer data per unit time by dividing the total number of bytes of transfer data by the reception time T1R using the power line communication device 43.
  • using the total bytes of the transfer data to which the test data is actually transferred rather than the total number of bytes of the test data to be transferred has priority so that the communication data of the end user in normal operation is not affected. The reason is that the test data may be delayed or discarded due to the transmission of the test data, so that it is possible to calculate the throughput even in such a case.
  • the maximum throughput is measured by transmitting test data with low priority using the surplus bandwidth during normal operation of the network, it affects normal communication during operation. Without giving, it becomes possible to measure the original maximum throughput.
  • the effective throughput (by comparing the measured maximum throughput with the physical speed measurement results)
  • test data transmission / reception is further performed after the measurement of the maximum throughput by the transmission of test data described above.
  • the power line communication device 43 transmits a transmission start request “Go & 11 ⁇ 2 & (1” as the next measurement start message to the power line communication device 41 (312).
  • the test data transmission unit 416 of the line communication device 41 transmits “Hello” as a transmission start message to the test data reception unit 437 of the power line communication device 43 (S13), and then transmits the first test data (S14).
  • the second test data is transmitted (S15), and then the last test data is transmitted in sequence (S16, S17, S18).
  • the traffic amount measuring means 434 of the power line communication device 43 measures the total number of bytes of transfer data of the test data transmitted from the test data transmission means 416 of the power line communication device 41 and measures the required time (T2R in FIG. 3). The measurement result is stored in the measurement result storage means 435. afterwards Calculate the maximum throughput as described above.
  • the power line communication device 43 completes reception of the test data, the power line communication device 43 notifies the power line communication device 41 of the completion of reception (S19). Thereafter, the TCP / IP connection between the power line communication device 43 and the power line communication device 41 is disconnected (S20).
  • the upper management device 7 inquires of the power line communication device 43 about the measurement state as appropriate (S 21, S 23). If the power line communication device 43 is measuring to the management device 8, the “measurement in progress” The status is returned (S22), and if the measurement is completed, the status of “Measurement complete” is returned (S24). When the “measurement complete” status is returned from the power line communication device 43 to the management device 8, the management device 8 sends a measurement result request to the power line communication device 43 in order to obtain the measurement result (S25). Upon receiving this measurement result request, the power line communication device 43 transmits the measurement results such as the measured maximum throughput, the total number of transfer data during that time, the required time, and the physical speed to the management device 8 (S26).
  • uplink transmission from the power line communication device 43 to the power line communication device 41 uplink transmission from the power line communication device 41 to the power line communication device 43.
  • the maximum throughput can be measured separately.
  • the maximum throughput between the power line communication devices is in commercial operation even in power line communication in which the physical speed varies with time. Or, during the test operation, it can be accurately measured periodically or when necessary without affecting the original user data communication, and the measurement results can be obtained from a management device such as a management server or management terminal, or a maintenance personal computer. It can be collected.
  • the maximum throughput can be measured not only between the two adjacent points but also between any power line communication devices, it becomes easy to monitor the status and maintenance of the entire power line communication network. If the maximum throughput can be measured, it is possible to check the soundness of commercial operation of power line communication networks that fluctuate over time, and determine whether the surplus bandwidth is appropriate for the amount of normal user data traffic, and the communication capacity. It can be used for maintenance such as reinforcing parts that are lacking.
  • the terminal device 51 connected to the power line communication device 43 includes a test data transmission means 516 and a test data reception means 51, similarly to the power line communication devices 41, 42, 43. 7, communication amount measuring means 514, and measurement result storing means 5515, so that the maximum throughput between this terminal device 51 and any one of the power line communication devices 41, 42, 43 is calculated. It is also possible to measure. The same applies to the management device 8. In this case, it is possible to measure the maximum throughput of the entire power line communication network including the Ethernet (registered trademark) network.
  • test data transmission destination power line communication device when the test data transmission destination power line communication device is changed in order of power source communication device power, the test data is repeatedly transmitted and the maximum throughput is measured. Thus, it becomes possible to easily detect a power line communication section having a small band.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the power line communication apparatus in the second embodiment
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining its operation.
  • power line communication devices 4101, 4201, and 43 01 as relay devices for power line communication are connected to the power line 3, respectively.
  • Each of these power line communication devices 4101, 4201, 4301 is provided with latency measuring means 416, 426, 436, respectively.
  • a latency measuring means 5 16 is provided in a terminal device 5101 such as a personal computer connected to the power line communication device 4301.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • These latency measurement means 418, 428, 438, and 518 include test data transmission means 416, 426, 436, and 516 provided in each of the power line communication devices 4101, 4201, 4301 and the terminal device 5101, respectively.
  • Test data reception means 417, 427, 437, and 517 execute test data for one or several times while changing the communication priority multiple times, and execute transmission and reception in a loop. Measure the delay in communication between any two points. The measured latency is stored in the measurement result storage means 415, 425, 435, or 515 provided in the power line communication device 4101, 4201, or 4301, or the terminal device 5101 that has transmitted / received the test data. Saved.
  • the power line communication apparatus is capable of measuring the maximum throughput by the same operation as that of the first embodiment. In addition to the measurement of the maximum throughput, the power line communication apparatus measures the latency of the power line communication. can do.
  • a latency measurement instruction is transmitted from the management device 8 to the power line communication device 4301 (S101). This latency measurement may be triggered by processing based on a fixed period or fixed time built in the power line communication device 4301 or an instruction from the management device 8 or a maintenance computer.
  • the measurement result storage means 435 of the power line communication device 4301 is in a state where there is no measurement result, and the power line communication device 4101 is in a state of waiting for port generation connection.
  • the test data transmission means 44 of the power line communication device 4301 determines protocols such as TCP / IP and UDPZIP in advance prior to the transmission of test data.
  • protocols such as TCP / IP and UDPZIP
  • TCP / IP Transmission Control Protocol
  • UDPZIP User Data Management Protocol
  • a connection establishment process is necessary in advance as in TCPZIP
  • a TCP / IP connection is established between the power line communication device 4301 and the power line communication device 4101 (S 2).
  • the test data transmission means 436 of the power line communication apparatus 4301 transmits parameters such as the number of times of transmission of test data to be transmitted and key data for starting the test to the power line communication apparatus 4101 (S301).
  • the power line communication device 4101 forcibly disconnects the connection with the power line communication device 4301 when the transmitted key data is different from the predetermined key data. If the transmitted key data matches the predetermined key data, power line communication apparatus 4101 transmits a response signal indicating normality to power line communication apparatus 4301 (S401).
  • the test data transmission means 436 of the power line communication device 4301 that has received a response signal indicating normality from the power line communication device 4101 transmits the normal priority test data 1 to the power line communication device 4101 (S 501).
  • the test data receiving unit 417 of the power line communication apparatus 4101 passes the received test data 1 to the test data transmitting unit 416 immediately after receiving the test data 1.
  • the test data transmitting unit 416 transmits test data having the same priority as the test data 1 as a response to the test data 1 to the test data receiving unit 437 of the power line communication device 4301 (S502).
  • the latency measuring means 438 of the power line communication device 4301 transmits the test data 1 (S 5001), the response time T1 from the transmission time and the reception time of the test data as a response (S502) of the test data 1 Measure. Although not shown in Fig. 5, it is usually a single transmission / reception. Since accurate latency cannot be measured, repeat the measurement operation of S501, S502 and response time Tl several times.
  • the power line communication device 4301 transmits "Go ahead" as the next latency measurement start message to the power line communication device 4101 (S503), and this time, in the opposite direction, the power line communication device 4101
  • the test data transmission means 416 transmits the test data 1 to the power line communication device 4301 (S 504), and the test data reception means 437 of the power line communication device 4301 that receives the test data 1 immediately after receiving the test data 1 Pass the received test data 1 to the transmission means 436.
  • the test data transmission unit 436 transmits test data having the same priority as the test data 1 as a response to the test data 1 to the test data reception unit 417 of the power line communication apparatus 4101 (S505).
  • the latency measuring means 418 of the power line communication device 4101 measures the response time T2 from the transmission time when the test data 1 is transmitted (S504) and the reception time of the response of the test data 1 (S505), The measurement result is notified to the power line communication device 4301 together with a normal response notification (S506). In this case as well, although not shown in Fig. 5, since it is usually not possible to measure the exact latency with a single transmission and reception, multiple measurements of S504, S505, response time T2, and S506 are performed. Repeat once.
  • Latency measuring means 438 of power line communication apparatus 4301 averages response time T1 in the upstream direction and response time ⁇ 2 in the downlink direction separately, and divides the sum of the average values by two. The latency is calculated, and the calculation result is stored in the measurement result storage means 47.
  • test data transmission device 436 of power line communication device 4301 transmits test data 2 having a higher priority than test data 1 to power line communication device 4101 (S601), and test data 2 from power line communication device 4101. Is received (S602). Then, the latency measuring means 438 of the power line communication apparatus 4301 measures the response time T3 from the transmission time of the test data 2 (S601) and the reception time of the test data as the response (S602) of the test data 2. Although not shown in Fig. 5, since it is usually not possible to measure the exact latency with a single transmission and reception, the measurement operation of S601, S602 and response time T3 is repeated multiple times.
  • the power line communication device 4301 transmits the next latency to the power line communication device 4101. ⁇ Go ahead '' is transmitted as a measurement start message (S603).
  • the test data receiving means 437 of the power line communication device 4301 delivers the received test data 1 to the test data transmitting means 436 immediately after receiving the test data 1.
  • the test data transmitting unit 436 transmits test data having the same priority as the test data 2 as a response to the test data 2 to the test data receiving unit 417 of the power line communication apparatus 4101 (S605).
  • the latency measuring means 418 of the power line communication device 4101 measures the response time T4 from the transmission time when the test data 2 is transmitted (S604) and the reception time of the response (S605) of the test data 2, and the response time T4 is measured.
  • the measurement result is notified to the power line communication device 4301 together with the normal response notification (S606).
  • S604, S605, response time T4, and S606 are performed. Repeat once.
  • Latency measuring means 438 of power line communication device 4301 averages response time ⁇ 3 in the upstream direction and response time ⁇ ⁇ 4 in the downlink direction separately, and divides the sum of the average values by two. The latency is calculated, and the calculation result is stored in the measurement result storage means 47.
  • the power line communication device 4301 disconnects the connection that has been established (S701).
  • the latency in addition to the measurement of the maximum throughput, the latency can be measured periodically or when necessary, so that the soundness of the power line communication network can be checked in more detail. If the latency is high, voice quality deteriorates in the telephone service using VoIP. It becomes possible to keep the voice quality above a certain level.
  • the terminal device 5101 connected to the power line communication device 43 is similar to the power line communication devices 4101, 4201, and 4301 in that the test data transmission unit 516 and the test data reception unit 517 Communication amount measurement means 514, measurement result storage means 515, and latency measurement means 518, the latency between the terminal device 5101 and any one of the power line communication devices 4101, 4201, 4301 is provided. Can also be measured. The same applies to the management apparatus 8. In this case, it becomes possible to measure the latency of the entire power line communication network including the Ethernet (registered trademark) network.
  • the terminal device 51 is in normal communication with the upper network 7 and the communication data amount A1 through the power line communication devices 43 and 41. If the test data transmission means of the power line communication device 43 has sufficient CPU capacity necessary to measure the maximum throughput, the maximum throughput of this power line communication is Am and the surplus bandwidth A2 is In spite of the existence, the surplus bandwidth A4 in which the amount of test data A3 that can be transmitted is smaller than the surplus bandwidth A2 remains. In this case, according to the power line communication apparatus of the first embodiment, the measurable throughput is A5, and the maximum throughput Am cannot be measured accurately.
  • the power line communication apparatus is provided with test data transmission cooperation means 419, 429, and 439 in power line communication apparatuses 4102, 4202, and 4302, respectively.
  • These test data transmission cooperation means 419, 429, and 439 are used to instruct to transmit test data in cooperation with the power line communication device in the middle between the two points at which the maximum throughput is measured when measuring the maximum throughput. belongs to.
  • the test data transmission cooperation device 439 of the power line communication device 4302 transmits the test data to the intermediate power line communication device 4 202.
  • the test data is also received from the power line communication device 4302. And the surplus bandwidth A4 shown in FIG. 6 is filled.
  • the power line communication device 4302 and the power line communication device 4202 cooperate to transmit the test data of the data amount A3 and A4 to the power line communication device 4102 at the same time. And fill the surplus bandwidth A2.
  • the maximum throughput Am in the adjacent section of the power line communication device 4102 can be measured.
  • the test data transmission link means is used and multiple power line communication devices transmit test data to the power line communication device 4302 all at once, the maximum throughput of the adjacent section of the power line communication device 4302 is measured. can do.
  • the determination as to whether or not there is a surplus bandwidth is made in advance by passing the number of test data to be transmitted between the test data transmitting unit and the test data receiving unit in advance and actually measuring the maximum throughput. It is possible to judge whether or not there is any discarded data among the test data that have been tested. In other words, if there is discarded data, it can be determined that there is no excess bandwidth.
  • the surplus bandwidth can be reduced by transmitting test data in cooperation with the third and fourth power line communication devices. Fill and measure maximum throughput.
  • the power line communication device is provided with test data transmission cooperation means, and a plurality of power line communication devices can cooperate to transmit test data. Even when it is small, the maximum throughput can be measured.
  • Figure 9 shows the power line communication device according to the fourth embodiment.
  • the power line communication devices 4103, 4203, 4303 are equipped with anomaly detection means 4120, 4220, 4320 for transmitting / receiving test data, respectively, and when an abnormality occurs in the maximum throughput measurement or latency measurement, This is designed not to affect communications during actual commercial operation or test operation.
  • an anomaly is, for example, the result of measuring the maximum throughput, which is actually an extremely low throughput that is not the expected maximum throughput, or the passing of test data. This is the case where the measurement time is too long for the amount of data.
  • FIG. 10 shows a sequence diagram of the fourth embodiment.
  • Abnormality detection means 4320 of the power line communication device 4303 is forced to confirm that the time T1R determined by the power line communication device 4103 has been exceeded (S 111).
  • the transmission of test data is interrupted (S10).
  • the abnormality detection unit 4320 instructs the communication amount measurement unit 434 to calculate the maximum throughput based on the measurement result at that time.
  • the abnormality detection means 4120 of the power line communication device 4103 confirms that the time T2R determined by the power line communication device 4303 has exceeded the predetermined time T2R (S 191)
  • the test data transmission is forcibly interrupted (S18). Then, the maximum throughput is calculated from the measurement result at that time.
  • the power line communication device receives illegal data that is not test data used by the power line communication device, or when an artificial unauthorized access from the outside occurs. Then, the abnormality detection means notifies the abnormality detection means from the test data reception means, and the abnormality detection means that has received this notification forcibly terminates the test data reception means, closes the corresponding reception interface for a certain period of time, and performs unauthorized access. To prevent. Then, restore the test data receiving means again and prepare for the next measurement.
  • the anomaly detection means stores a keyword corresponding to a compulsory password, and when a connection is established as shown in FIG. Send keywords. If the keyword matches, the communication is continued. If the keyword does not match, the connection is disconnected for a certain time. In addition to this, unauthorized access can be detected by using encryption or checking communication headers strictly.
  • Embodiment 2 that enables latency measurement
  • Embodiment 3 that enables transmission of test data by linking a plurality of power line communication devices
  • abnormality detection means can be provided in the power line communication device so that when an abnormality occurs in the maximum throughput measurement or the latency measurement, the communication in the original commercial operation is not affected.
  • the power line communication device is provided with the abnormality detection means, an abnormality occurs in the maximum throughput measurement and the latency measurement performed during normal operation, or an abnormal state occurs due to unauthorized access from the outside. So that it does not affect communications during operation.
  • FIG. 11 shows a power line communication apparatus according to the fifth embodiment.
  • the power line communication devices 4104, 4204, and 4304 indicate that the maximum throughput measurement result is below a predetermined threshold value, or the latency measurement result is greater than a predetermined threshold value.
  • alarm output means 4121, 4221 and 4321 for notifying the upper management server 8 are provided to facilitate the maintenance and operation of the power line communication network.
  • Alarm output method by alarm output means 4121, 4221, 4321 ⁇ MA, SNMP (Simple Na Management Management Protocol) TRAP output, communication error notification frame transmission, hardware contact output, LED display, etc. may be used.
  • FIG. 12 is a sequence diagram for explaining the operation of the fifth embodiment.
  • the alarm output means 4321 of the power line communication device 4304 compares the measurement result of the maximum throughput with a threshold value and determines that there is a problem.
  • the alarm is output to the management device 8 (S27).
  • the abnormal state and the normal state may be stored, and an alarm may be output only when the abnormality occurs or when the abnormality is recovered.
  • the threshold may be provided with hysteresis so that abnormalities and normality are not repeatedly notified near the threshold.
  • the power line communication apparatus is provided with an alarm output unit similar to the above so that an abnormality due to an increase in latency is automatically detected and notified to the upper management server 7. Even if there is no inquiry from Sano, the power line communication network Regular detection and early identification of abnormal parts can be performed, and maintainability can be improved.
  • the power line communication apparatus according to Embodiments 3 and 4 may of course be provided with alarm output means similar to the above.
  • ⁇ 1] A configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a power line communication network for explaining the power line communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • ⁇ 3 A sequence diagram for explaining the operation of the power line communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • ⁇ 4 A configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining the operation of the power line communication device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 A configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • ⁇ 11 A configuration diagram showing a power line communication apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 13 is a configuration diagram in the case of using a dedicated device for measuring the maximum throughput and latency of conventional power line communication.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a device using a personal computer or the like for measuring the maximum throughput and latency of conventional power line communication.
  • Test data receiving means 417, 427, 437, 517 Test data receiving means

Landscapes

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Abstract

 この発明の電力線通信装置は、試験データを他の電力線通信装置へ送信する試験データ送信手段416と、他の電力線通信装置又は前記通信量測定用端末から送信された試験データを受信する試験データ受信手段417と、通信データの通信量と搬送路による通信の物理速度を計測する通信量測定手段414と、この測定した通信量を記録すると共に該記録内容を管理装置8から取得可能とした測定結果保存手段415とを備え、商用運用または試験運用中に最大スループット等を測定できるようにしたものである。

Description

明 細 書
電力線通信装置、及び電力線通信システムにおける通信性能測定方法 技術分野
[0001] この発明は、電力線を搬送路として通信データを送受信する電力線通信装置、及 び、電力線通信システムにおける最大スループット、レイテンシ等の通信性能を測定 する通信性能測定方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の電力線通信装置においては、 OSI (Open Systems Interconnection)規格 の最下層である物理層に、通信速度測定信号を送出し、その送信した通信速度測 定信号のうち受信可能な最大の通信速度測定信号により、電力線を搬送路とする通 信の物理速度を計測している。(例えば、特許文献 1参照)
[0003] また、最大スループットの測定では、図 13に示すように、最大スループットやレイテ ンシを測定する専用のスループット測定装置 1を用いて、過負荷の送信データ 2を電 力線 3に接続された中継装置である電力線通信装置 41、 42、 43に入力し、スルー プット測定装置 1で受信できた通信量に基づき最大スループットや、通信データ 2の 遅延時間を測定している。
[0004] また、専用のスループット測定装置等を用いない場合は、例えば図 14に示すように 、電力線 3に接続された中継装置としての電力線通信装置 41、 42、 43と、電力線通 信装置 43に端末装置としての電力線通信装置 51、 52、 53が接続された電力線通 信システムに於いて、電力線通信装置 41に計測用機器として例えばバソコン 61を接 続し、更に端末装置である各電力線通信装置 51、 52、 53に、計測用機器として例え ばパソコン 62、 63、 64を接続する。
[0005] そして、電力線通信装置 41に接続したパソコン 61から過負荷の送信データ 21を 電力線通信装置 41、 42、 43、 51、 52、 53に入力し、端末の各電力線通信装置 51 、 52、 53に接続されたパソコン 62、 63、 64から出力された通信データの量や遅延時 間を計測することで、最大スループットやレイテンシを測定する。また、逆に、端末の パソコン 62、 63、 64の何れ力から過負荷の送信データ 22を電力線通信装置 51、 5 2、 53、 41、 42、 43に入力し、一端のパソコン 61から出力された通信データ量や遅 延時間を計測することで、最大スループットやレイテンシを測定する。
[0006] 特許文献 1 :特開 2004— 186736号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 従来の電力線通信装置は、以上のように通信速度測定信号を発信して物理速度 の計測を行い、併せてビットエラーレートや搬送総ビット数の計測、及び電力の減衰 量など、物理層の通信特性を測定している力 この様な従来の装置では、 UDP、 IP 等を用いた OSI規格のネットワーク層以上の実運用に即した通信の最大スループット やレイテンシを測定することができな 、。
[0008] また、物理速度の測定は、隣り合う 2点間の測定しかできず、中継装置としての電力 線通信装置を複数介した電力線通信システムでは、物理速度からはスループットの 測定や予測ができない。
[0009] また、専用の測定器やパソコンを用いて最大スループットやレイテンシを測定する 方法では、電力線通信装置による電力線通信ネットワークの両端を使って試験デー タを送受信するため、商用運用中に実施すると、本来のユーザの通信データの中継 処理が一時的に停止する等の影響がでたり、測定用の装置を別途設置しなければ ならないなど問題があった。
[0010] さらに、電力線通信においては、物理層で電力の減衰特性を監視し、常に最適な 送信出力や受信出力の調整と、変調方式による搬送総ビット数の最適化を行ってい るため、物理速度が時間変動するという特徴があり、商用運用前に事前に測定した 最大スループットやレイテンシの測定結果は参考にしかならず、商用運用中にも、常 時物理速度を監視して、その比率で最大スループットやレイテンシを予測しなければ ならなかった。従って、これまで商用運用中若しくは試験運用中の最大スループット の測定はできな力つた。
[0011] この発明は、上記のような従来の装置に於ける課題を解決するためになされたもの であり、商用運用中若しくは試験運用中にも通信データの通信量と搬送路による通 信の物理速度等の計測及びその計測結果の記録を行うことができる電力線通信装 置を得ことを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] この発明に係る電力線通信装置は、電力線を搬送路として通信データを送受信す る電力線通信装置であって、商用運用若しくは試験運用等による前記通信データの 送受信中に、前記電力線に接続された他の電力線通信装置または該電力線通信装 置に接続された通信量測定用端末に対し試験データを送信する試験データ送信手 段と、前記他の電力線通信装置または前記通信量測定用端末から送信された前記 試験データを受信する試験データ受信手段と、前記通信データの通信量と前記搬 送路による通信の物理速度を測定する通信量測定手段と、該通信量測定手段により 測定した前記通信量を記録すると共にその記録した内容を管理用サーバまたは管 理用端末力 取得可能とした測定結果保存手段とを備えたものである。
[0013] また、この発明に係る電力線通信装置は、通信量測定手段により、他の電力線通 信装置または通信量測定用端末との間の最大スループットを測定するものである。
[0014] また、この発明に係る電力線通信装置は、測定した最大スループットが、予め定め られた閾値を下回ったとき、管理用サーバに警報を発信する警報出力手段を備えた ものである。
[0015] 更に、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置の試験データ送 信手段から送信された、優先度の異なる複数の試験データを試験データ受信手段 により受信したとき、折り返してその試験データを前記他の電力線通信装置へ送信し 、前記他の電力線通信装置との間の通信の遅延を測定するレイテンシ測定手段を備 えたものである。
[0016] 更にまた、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置への試験デ ータの送信時に、前記他の電力線通信装置とは異なる他の電力線通信装置に連携 して試験データを送信させるよう指示する試験データ送信連携手段を備えたもので ある。
[0017] また、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置に於ける前記試験 データの受信時間が、予め定められた所定の時間を越えたとき、または、前記試験 データ以外の不正なデータを受信したときに前記試験データの送信を中断する異常 検出手段を備えたものである。
[0018] また、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、電力線を 搬送路として商用運用若しくは試験運用による通信データを搬送しているときに、前 記電力線に接続された複数の電力線通信装置の間で前記搬送路を介して試験デ ータの送受信を行 、、前記試験データを受信した前記電力線通信装置により前記通 信データの通信量と前記搬送路による通信の物理速度を計測して前記搬送路の最 大スループット、及び Zまたは、レイテンシを測定するようにしたものである。
[0019] 更に、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、複数の 電力線通信装置の間で送受信する試験データを、前記商用運用若しくは試験運用 による通信データよりも通信優先度の低いデータとするものである。
[0020] また、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、複数の 電力線通信装置の間で送受信する試験データを、通信優先度の異なる複数の試験 データにより構成するものである。
発明の効果
[0021] この発明に係る電力線通信装置によれば、電力線を搬送路として通信データを送 受信する電力線通信装置であって、商用運用若しくは試験運用等による前記通信デ ータの送受信中に、前記電力線に接続された他の電力線通信装置または該電力線 通信装置に接続された通信量測定用端末に対し試験データを送信する試験データ 送信手段と、前記他の電力線通信装置または前記通信量測定用端末から送信され た前記試験データを受信する試験データ受信手段と、前記通信データの通信量と前 記搬送路による通信の物理速度を測定する通信量測定手段と、該通信量測定手段 により測定した前記通信量を記録すると共にその記録した内容を管理用サーバまた は管理用端末力 取得可能とした測定結果保存手段とを備えたので、通信データを 送受信しているときに試験データの送受信を行って通信データの通信量と搬送路に よる通信の物理速度等の計測及びその計測結果の記録を行うと共に、記録した計測 結果を定期的または必要に応じて管理用サーバまたは管理用端末力 取得すること ができる。
[0022] また、この発明に係る電力線通信装置は、通信量測定手段により、他の電力線通 信装置または通信量測定用端末との間の最大スループットを測定するので、電力線 通信装置間の最大スループットを、商用運用中に本来のユーザデータの通信に影 響せずに、定期的または必要時に正確に測定でき、その測定結果を管理用サーバ や管理用端末等の管理装置、または、メンテナンス用パソコン等により収集すること が可能となる。
[0023] 更に、この発明に係る電力線通信装置は、測定した最大スループットが、予め定め られた閾値を下回ったとき、管理用サーバに警報を発信する警報出力手段を備えた ので、電力線通信ネットワークにおいて、最大スループットの低下を自動的に検出し 、上位管理サーバ 7へ通知するようにして、サーノくからの問い合わせが無くても、早 期に電力線通信ネットワークの異常検出や異常部位の早期特定などができ、保守性 を高めることができる。
[0024] 更に、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置の試験データ送 信手段から送信された、優先度の異なる複数の試験データを試験データ受信手段 により受信したとき、折り返してその試験データを前記他の電力線通信装置へ送信し 、前記他の電力線通信装置との間の通信の遅延を測定するレイテンシ測定手段を備 えたので、レイテンシを定期的または必要時に測定できるため、電力線通信ネットヮ ークの健全性をさらに詳細にチェックすることが可能となる。
[0025] また、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置への試験データの 送信時に、前記他の電力線通信装置とは異なる他の電力線通信装置に連携して試 験データを送信させるよう指示する試験データ送信連携手段を備えたので、複数の 電力線通信装置が連携して試験データを送信することができる、電力線通信装置の CPU能力が小さい場合にも最大スループット等の測定が可能となる。
[0026] また、この発明に係る電力線通信装置は、他の電力線通信装置に於ける前記試験 データの受信時間が、予め定められた所定の時間を越えたとき、または、前記試験 データ以外の不正なデータを受信したときに前記試験データの送信を中断する異常 検出手段を備えたので、通常運用中に行う最大スループット測定やレイテンシ測定 で異常が発生したり、外部からの不正アクセスで異常状態に陥ることをなくし、運用中 の通信に影響が出な 、ようにすることができる。 [0027] また、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、電力線を 搬送路として商用運用若しくは試験運用による通信データを搬送しているときに、前 記電力線に接続された複数の電力線通信装置の間で前記搬送路を介して試験デ ータの送受信を行 、、前記試験データを受信した前記電力線通信装置により前記通 信データの通信量と前記搬送路による通信の物理速度を計測して前記搬送路の最 大スループット、及び zまたは、レイテンシを測定するようにしたので、商用運用中若 しくは試験運用中に本来のユーザデータの通信に影響させずに、最大スループット
、及び Zまたはレイテンシの測定をすることができる。
[0028] 更に、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、複数の 電力線通信装置の間で送受信する試験データを、商用運用若しくは試験運用による 通信データよりも通信優先度の低いデータとするので、商用運用中若しくは試験運 用中に本来のユーザデータの通信に何ら影響を与えることなぐ最大スループット、 及び Zまたはレイテンシの測定をすることができる。
[0029] また、この発明による電力線通信システムにおける通信性能測定方法は、複数の 電力線通信装置の間で送受信する試験データを、通信優先度の異なる複数の試験 データにより構成するようにしたので、商用運用中若しくは試験運用中に本来のユー ザデータの通信に何ら影響を与えることなぐより正確に最大スループット、及び Zま たはレイテンシの測定をすることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 実施の形態 1
以下、この発明の実施の形態 1を図 1〜図 3に基づいて説明する。図 1はこの発明 の実施の形態 1に係る電力線通信装置を示す構成図、図 2はこの発明の実施の形 態 1に係る電力線通信装置を用いたネットワークの構成図、図 3はこの発明の実施の 形態 1に係る電力線通信装置の動作説明用のシーケンス図である。
[0031] 図 1に於いて、既設の低圧、中圧、高圧の電力配電設備に配設されている電力線 3 に、この電力線 3を搬送路として通信データを送受信する中継装置としての電力線通 信装置 41、 42、 43力 図示していないカップリングユニットや電源コンセントにより接 続されている。また、電力線通信装置 43には、エンドユーザのパソコン等の端末装置 51が接続されている。
[0032] 中継装置としての電力線端末装置 41、 42、 43、及び端末装置 51には、 LAN通信 用としてのイーサネット(登録商標)通信手段 411、 421、 431、 511が夫々設けられ ている。エンドユーザのパソコン等の端末装置 51と電力線通信装置 43とは、夫々に 設けられたイーサネット (登録商標)通信手段 511及び 431により、電力線通信をィー サネット (登録商標)に変換して接続される。
[0033] また、電力線通信装置 41、 42、 43には、電力線 3に搬送波を用いてアナログ信号 である通信データを注入しまたは抽出する電力線通信手段 412、 422、 432が夫々 設けられ、更に電力線通信手段 412、 422、 432とイーサネット (登録商標)通信手段 411、 421、 431との間の通信データを中継する通信データ中継手段 413、 423、 4 33が夫々設けられている。これらの通信データ中継手段 413, 423, 433は、一般に ブリッジと呼ばれる通信データ中継手段であって、送信先の相手アドレスを基にして 、イーサネット (登録商標)通信手段 411、 421、 431、及び電力線通信手段 412、 4 22、 432に通信データを振り分ける。
[0034] 電力線通信装置 41のイーサネット (登録商標)通信手段 411は、 L2スィッチ 6を介 してインターネット等の上位ネットワーク 7に接続されている。また、上位ネットワーク 7 には、電力線通信ネットワークの監視や設定等を行う管理装置 8が接続されている。 管理装置 8は、管理用サーバ、若しくは管理用端末等により構成されている。
[0035] 電力線通信装置 41、 42、 43は、上記の構成により、相互に電力線 3を搬送路とし て通信データの送受信を行うデータ通信が可能である。また、電力線通信装置 41、 42、 43は、上位ネットワーク 8との接続も可能であり、インターネットや VoIP (Voice o ver IP)を利用した公衆電話網に繋がることができる。
[0036] 更に、夫々の電力線通信装置 41、 42、 43には、通信量測定手段 414、 424、 434 、及び測定結果保存手段 415、 425、 435が設けられている。通信データ中継手段 4 13、 423、 433を経由した通信データは、通信量測定手段 414、 424、 434により、 通信データのバイト数の合計や、電力線通信の物理速度等の統計情報を測定し、そ の測定結果を測定結果保存手段 415、 425、 535に保存する。測定結果保存手段 4 15、 425、 535に保存された測定結果は、管理装置 8やメンテナンス用のパソコン等 により定期的、若しくは適宜抽出され、電力線通信ネットワークの通信状態の監視に 用いられる。
[0037] 夫々の電力線通信装置 41、 42、 43には、自己の電力線通信装置に設定された試 験開始時刻若しくは試験開始周期に基づき、または管理装置 8等の外部力もの試験 開始要求等をきつかけにして、予め決められた試験データを特定の他の電力線通信 装置に向けて送信する試験データ送信手段 416、 426、 436が設けられ、また、他の 電力線通信装置からの試験データを受信する試験データ受信手段 417、 427、 437 が設けられている。
[0038] 試験データ送信手段 416、 426、 436は、電力線通信装置 41、 42、 43力 商用運 用中若しくは試験運用中の通常の通信データを中継して 、る最中に、試験データを 送受信することができる。通信量測定手段 414、 424、 434は、試験データが送受信 されている間、通信データのバイト数の合計等を計測する。
[0039] 一方、端末装置 51には、イーサネット (登録商標)通信手段 511に接続された試験 データ送信手段 516、試験データ受信手段 517、通信量測定手段 514と、通信量測 定手段が測定した測定結果を保存する測定結果保存手段 515が設けられている。こ れらの各手段は、概ね電力線通信手段 41、 42、 43に設けられた夫々の対応する各 手段と同様の構成である。
[0040] 図 2は、一般的な電力線通信ネットワークの構成を示す。一般に電力線通信装置 には高圧電力線用、中圧電力線用、低圧電力線用等の種類があるが、図 2に示す 電力線通信装置 44、 45、 46、 47は、電柱(図示せず)若しくは地下に設けられた高 圧電力線または中圧電力線 31に接続された高圧配電線用または中圧配電線用の 電力線通信装置であり、電力線通信の中継装置として使用される。これらの電力線 通信装置 44、 45、 46、 47は図 1で説明した電力線通信装置 41、 42、 43と同様に構 成されている。
[0041] 一方、主にメータールームやエンドユーザ宅内に設置される電力線通信装置 441 、 442、 443、及び 451、 452、 453、及び 471、 472、 473は、低圧電力線 32に接 続された低圧電力線用の電力線通信装置であり、端末装置として使用される。これら の電力線通信装置 441、 442, 443,及び 451、 452, 453,及び 471、 472, 473 は、図 1で説明した電力線通信装置 41、 42、 43と同様に構成されている。
[0042] また、夫々の電力線通信装置 441、 442、 443、及び 451、 452、 453、及び 471、 472、 473に ίま、ノソコン等のエンドユーザ端末 541、 542、 543、及び 551、 552、 553、及び 571、 572、 573力 ^接続されて!ヽる。これらのエンドユーザ端末 541、 542 、 543、及び 551、 552、 553、及び 571、 572、 573は、図 1に示した端末装置 51と 同様の構成であり得る。
[0043] 中継装置としての電力線通信装置 44は、その内部に設けられたイーサネット (登録 商標)通信手段(図示せず)により、 L2スィッチ(図示せず)を介して上位バックボーン ネットワーク 71に接続されている。また、この上位バックボーンネットワーク 71には、ィ ンターネット 72、及び VoIP網 73、及び管理装置 81が接続されている。管理装置 81 は、管理用サーバ若しくは管理用端末等により構成されている。
[0044] このように構成された電力線通信ネットワークは、端末装置としての電力線通信装 置 441、 442、 443、 451、 452、 453、 471、 472、 473に接続されたエンドユーザ 端末 541、 542, 543、 551、 552、 553、 571、 572、 573【こより、エンドユーザ【こ対 してインターネットサービスや VoIPを用いた公衆電話サービスを提供する。
[0045] 次に、この発明の実施の形態 1に係る電力線通信装置の動作を、図 1に示す構成 図、及び図 3に示すシーケンス図を用いて説明する。
ネットワークの商用運用中または運用前の接続試験時に、図 1に示すように各電力 線通信装置 41、 42、 43を電力線 3に接続した状態で、電力線通信装置 41と 43との 間の最大スループットを測定するため、図 3に於いて、先ず、電力線通信装置 43の 試験データ送信手段 436に対して、管理装置 8から測定開始の指示を発信する(S1 ) oこの測定開始の指示 SIのきつかけは、図 3のシーケンス図に示すような外部の管 理装置 8からの指示等の他に、メンテナンス用のパソコンなど力 の指示や、電力線 通信装置に内蔵する定周期や定時刻起動処理等の指示でも良い。測定開始の指示 S1が発信される以前は、電力線通信装置 43の測定結果保存手段 435は、測定結 果無しの状態であり、電力線通信装置 41は、ポート生成接続待ちの状態にある。
[0046] 管理装置 8からの測定開始の指示 S1を受けた電力線通信装置 43は、試験データ の送信に先立ち、 TCPZIPや UDPZIP等のプロトコルも予め決めておく力 TCP ZIPのように事前に接続確立処理が必要な場合には、電力線通信装置 43と電力線 通信装置 41との TCP/IPの接続を確立する(S2)。その後、電力線通信装置 43の 試験データ送信手段 436は、電力線通信装置 41に対して、送信する試験データの 送信回数等の各パラメータや試験開始のキーデータを送信する(S3)。電力線通信 装置 41は、送信されたキーデータが所定のキーデータと異なれば、電力線通信装 置 43との接続を強制切断する。送信されたキーデータが所定のキーデータと一致す れば、電力線通信装置 41は、電力線通信装置 43に対し、正常であることを示す応 答信号を発信する (S4)。
[0047] 電力線通信装置 41から正常応答の信号を受けた電力線通信装置 43は、その試 験データ送信手段 436から、通信データ中継手段 433及び電力線通信手段 432を 介して、指定されたデータ内容とデータ長及び送信先アドレスを用いて試験データ パターンを生成し、電力線通信装置 41に向けて通信優先度の低い試験データを連 続送信する。即ち、先ず、送信開始のメッセージ「Hello」を送信し (S5)、次いで 1番 目の試験データを送信し (S6)、順次、 2番目の試験データから最終の試験データま で送信する(S7、 S8、 S9、 S10) o
[0048] 電力線通信装置 43の試験データ送信手段 436は、上記のように試験データを連 続送信する際は、 1回の送信データ長、送信回数、送信間隔、送信のみか送信と受 信か等を決め、最大スループットを十分に計算可能な量の試験データを送信する。
[0049] 電力線通信装置 43から送信された試験データは、電力線通信装置 41の電力線通 信手段 412から通信データ中継手段 413を経由して、試験データ受信手段 417によ り受信される。試験データ受信手段 417は、最初の試験データ受信から時間計測を はじめ、最後の試験データ受信までに要した受信時間(図 3の T1R)を測定すると共 に、その間の電力線通信の物理速度も測定する。更に、その受信時間 TIRの間に、 試験データが電力線通信装置 43から電力線通信装置 41へ転送された転送データ の総バイト数を通信量測定手段 414により取得する。
[0050] 電力線通信装置 41は、受信した試験データの総バイト数と受信に要した受信時間 TIR、及び物理速度と転送データ総バイト数を、電力線通信装置 43へ送信すると共 に、受信完了を通知する(Sl l)。また測定結果保存手段 415にその測定結果を保 存する。電力線通信装置 43は、電力線通信装置 41から受け取った測定結果を測定 結果保存手段 435に保存する。
[0051] 試験データの送信のみの測定実施の場合は、その後、この段階で試験データの送 信を完了して、最大スループットを計算する。最大スループットは、電力線通信装置 4 3により、転送データの総バイト数を受信時間 T1Rで除算し、単位時間あたりの転送 データ量で求められる。ここで、転送すべき試験データの総バイト数ではなぐ実際に 試験データが転送された転送データの総バイトを用いるのは、通常運用中のエンド ユーザの通信データに影響がでな 、ように優先度の低!、試験データを送信したこと により試験データが遅延したり廃棄される場合も有り得るので、そのような場合でもス ループット計算を可能にするためである。
[0052] 以上のように、ネットワークが通常運用中での余剰帯域を利用して優先度が低い試 験データを送信して最大スループットの測定を行うので、運用中の通常の通信に影 響を与えず、本来の最大スループットを測定することが可能になる。また測定した最 大スループットを物理速度の測定結果と照らし合わせることにより、有効スループット(
%)の計算も可能になる。そして、その計算の結果、有効スループットが期待値に対 して低 、場合は、隣接して 、な 、別の電力線通信装置間で最大スループット及び物 理速度が低下して ヽると判断することができる。
[0053] 次に、以上述べた試験データの送信による最大スループットの測定の後、更に試 験データの送受信を実施する場合にっ 、て説明する。
先ず、電力線通信装置 43から電力線通信装置 41に対して、次の測定開始メッセ ージとして送信開始要求「Go &&(1」を送信する(312)。これをきつかけにして、電 力線通信装置 41の試験データ送信手段 416が、電力線通信装置 43の試験データ 受信手段 437に送信開始メッセージとして「Hello」を送信し (S13)、次いで、 1番目 の試験データを送信し (S14)、 2番目の試験データを送信し (S15)、以降、順次最 終の試験データまで送信する(S 16、 S17、 S18)。
[0054] 電力線通信装置 43の通信量測定手段 434は、電力線通信装置 41の試験データ 送信手段 416から送信された試験データの転送データ総バイト数の測定と所要時間 (図 3の T2R)を測定し、その測定結果を測定結果保存手段 435に保存する。その後 、前述と同様に最大スループットを計算する。電力線通信装置 43は、試験データの 受信を完了すると、受信完了を電力線通信装置 41へ通知する(S19)。その後、電 力線通信装置 43と電力線通信装置 41との TCP/IPの接続を切断する(S 20)。
[0055] 上位の管理装置 7は、適宜、測定状態を電力線通信装置 43に問い合わせるが(S 21、 S23)、電力線通信装置 43は、管理装置 8へ測定中であれば「測定中」とのステ 一タスを返信し (S22)、測定が終了していれば「測定完了」とのステータスを返信す る(S24)。電力線通信装置 43から管理装置 8へ「測定完了」 t 、うステータスが返さ れた場合、管理装置 8は測定結果を取得するために測定結果要求を電力線通信装 置 43へ発信する(S25)。この測定結果要求を受けて電力線通信装置 43は、測定し た最大スループットやその間の転送データ総ノイト数、所要時間、物理速度などの測 定結果を管理装置 8へ送信する(S26)。
[0056] このようにして、電力線通信ネットワークに於いて、例えば前述のように電力線通信 装置 43から電力線通信装置 41への上り伝送と、電力線通信装置 41から電力線通 信装置 43への下り伝送との、最大スループットを別々に測定できる。
[0057] 以上述べたように、この発明の実施の形態 1による電力線通信装置によれば、物理 速度が時間的に変動する電力線通信においても、電力線通信装置間の最大スルー プットを、商用運用中若しくは試験運用中に本来のユーザデータの通信に影響せず に、定期的または必要時に正確に測定でき、その測定結果を管理用サーバや管理 用端末等の管理装置、または、メンテナンス用パソコン等により収集することが可能と なる。
[0058] さらに、隣り合う 2点間の測定に留まらず、任意の電力線通信装置間で最大スルー プットが測定できるため、電力線通信ネットワーク全体の状態監視や保守運用が容易 になる。最大スループットが測定できると、時間的に変動する電力線通信ネットワーク の商用運用の健全性チェックが可能となるとともに、通常のユーザデータの通信量に 対して余剰帯域が適切力どうかを判断し、通信容量が不足して 、る部分を補強する などのメンテナンスに活用できる。
[0059] 尚、図 1に示す通り、電力線通信装置 43に接続された端末装置 51には、電力線通 信装置 41、 42、 43と同様に、試験データ送信手段 516と、試験データ受信手段 51 7と、通信量測定手段 514と、測定結果保存手段 5515とを備えているので、この端 末装置 51と電力線通信装置 41、 42、 43のうちの任意の何れかとの間の最大スルー プットを測定することも可能でなる。これは、管理装置 8でも同様である。この場合は、 イーサネット (登録商標)のネットワークを含めた電力線通信ネットワーク全体の最大 スループットの測定も可能になる。
[0060] また、図 1及び図 2に於いて、試験データの送信先の電力線通信装置を、送信元の 電力線通信装置力 近い順に変更しながら、繰り返し試験データを送信して最大ス ループット測定すると、帯域の小さい電力線通信区間を容易に検出可能となる。
[0061] 実施の形態 2
図 4は実施の形態 2に於ける電力線通信装置を示す構成図、図 5はその動作説明 用のシーケンス図である。
図 4に於いて、電力線通信の中継装置としての電力線通信装置 4101、 4201、 43 01は、夫々電力線 3に接続されている。これらの各電力線通信装置 4101、 4201、 4 301には、夫々レイテンシ測定手段 416、 426、 436が設けられている。また、電力線 通信装置 4301に接続されたパソコン等の端末装置 5101にもレイテンシ測定手段 5 16が設けられている。その他の構成は、実施の形態 1と同様である。
[0062] これらのレイテンシ測定手段 418、 428、 438、及び 518は、各電力線通信装置 41 01、 4201、 4301及び端末装置 5101に設けられた試験データ送信手段 416、 426 、 436、及び 516と、試験データ受信手段 417、 427、 437、及び 517により、 1回もし くは数回の試験データを通信優先度を複数変化させながら、送信と受信を折り返し て実行し、送信力 受信完了までの時間を測定することで、任意の 2点間の通信の遅 延を測定する。そしてその測定したレイテンシは、試験データの送受信を行った電力 線通信装置 4101、若しくは 4201、若しくは 4301、または端末装置 5101に設けら れた測定結果保存手段 415、若しくは 425、若しくは 435、または 515に保存される。
[0063] この実施の形態 2による電力線通信装置は、前述の実施の形態 1と同様の動作に より最大スループットの測定を行うことができる力 その最大スループットの測定以外 に、電力線通信のレイテンシを測定することができる。
[0064] 次に、この実施の形態 2の電力線通信装置に於けるレイテンシの測定動作につい て、図 4に示す構成図、及び図 5に示すシーケンス図を用いて説明する。 先ず、管理装置 8から電力線通信装置 4301に対してレイテンシ測定の指示を発信 する(S101)。尚、このレイテンシ測定のきっかけは、電力線通信装置 4301に内蔵さ れた定周期または定時刻に基づく処理や、管理装置 8、或いはメンテナンス用バソコ ンからの指示であっても良い。
測定開始の指示 S101が発信される以前は、電力線通信装置 4301の測定結果保 存手段 435は、測定結果無しの状態であり、電力線通信装置 4101は、ポート生成 接続待ちの状態にある。
[0065] 管理装置 8から測定開始の指示 S101を受けた電力線通信装置 4301の試験デー タ送信手段 44は、試験データの送信に先立ち、 TCP/IPや UDPZIP等のプロトコ ルも予め決めておくが、 TCPZIPのように事前に接続確立処理が必要な場合には、 電力線通信装置 4301と電力線通信装置 4101との TCP/IPの接続を確立する(S 2 )。その後、電力線通信装置 4301の試験データ送信手段 436は、電力線通信装置 4101に対して、送信する試験データの送信回数等の各パラメータや試験開始のキ 一データを送信する(S301)。電力線通信装置 4101は、送信されたキーデータが 所定のキーデータと異なれば、電力線通信装置 4301との接続を強制切断する。送 信されたキーデータが所定のキーデータと一致すれば、電力線通信装置 4101は、 電力線通信装置 4301に対し、正常であることを示す応答信号を発信する(S401)。
[0066] 電力線通信装置 4101から正常であることを示す応答信号を受けた電力線通信装 置 4301の試験データ送信手段 436は、通常優先度の試験データ 1を電力線通信装 置 4101へ送信する(S 501 )。電力線通信装置 4101の試験データ受信手段 417は 、試験データ 1の受信後、直ちに試験データ送信手段 416にその受信した試験デー タ 1を渡す。試験データ送信手段 416は、電力線通信装置 4301の試験データ受信 手段 437に対して、試験データ 1と同じ優先度の試験データを試験データ 1の応答と して送信する(S502)。
[0067] 電力線通信装置 4301のレイテンシ測定手段 438は、試験データ 1を送信した(S 5 01)送信時刻とその試験データ 1の応答(S502)としての試験データの受信時刻か ら、応答時間 T1を測定する。図 5には図示していないが、通常は 1回の送受信では 正確なレイテンシを測定することはできないので、 S501、 S502及び応答時間 Tlの 測定動作を複数回繰り返す。
[0068] その後、電力線通信装置 4301から電力線通信装置 4101に対して、次のレイテン シ測定開始メッセージとして「Go ahead」を送信し (S503)、今度は前記とは逆向き に、電力線通信装置 4101の試験データ送信手段 416から電力線通信装置 4301へ 試験データ 1を送信し (S 504)、これを受けた電力線通信装置 4301の試験データ受 信手段 437は、試験データ 1の受信後、直ちに試験データ送信手段 436にその受信 した試験データ 1を渡す。試験データ送信手段 436は、電力線通信装置 4101の試 験データ受信手段 417に対して、試験データ 1と同じ優先度の試験データを試験デ ータ 1の応答として送信する(S505)。
[0069] 電力線通信装置 4101のレイテンシ測定手段 418は、試験データ 1を送信した(S 5 04)送信時刻とその試験データ 1の応答 (S505)の受信時刻から、応答時間 T2を測 定し、その測定結果を電力線通信装置 4301へ正常応答の通知と共に通知する(S5 06)。この場合も、図 5には図示していないが、通常は 1回の送受信では正確なレイ テンシを測定することはできないので、 S504、 S505、応答時間 T2の測定、及び S5 06の動作を複数回繰り返す。
[0070] 電力線通信装置 4301のレイテンシ測定手段 438は、ネットワークの上り方向の応 答時間 T1と下り方向の応答時間 Τ2とを別々に平均し、それらの平均値の和を 2で除 算してレイテンシを計算し、この計算結果を測定結果保存手段 47に保存する。
[0071] 次に、電力線通信装置 4301の試験データ送信装置 436は、試験データ 1より優先 度の高い試験データ 2を電力線通信装置 4101へ送信し (S601)、電力線通信装置 4101からの試験データ 2の応答を受信する(S602)。そして電力線通信装置 4301 のレイテンシ測定手段 438は、試験データ 2を送信した (S601)送信時刻とその試験 データ 2の応答(S602)としての試験データの受信時刻から、応答時間 T3を測定す る。図 5には図示していないが、通常は 1回の送受信では正確なレイテンシを測定す ることはできないので、 S601、 S602及び応答時間 T3の測定動作を複数回繰り返す
[0072] その後、電力線通信装置 4301から電力線通信装置 4101に対して、次のレイテン シ測定開始メッセージとして「Go ahead」を送信し (S603)、今度は前記とは逆向き に、電力線通信装置 4101の試験データ送信手段 416から電力線通信装置 4301へ 試験データ 1を送信し (S604)、これを受けた電力線通信装置 4301の試験データ受 信手段 437は、試験データ 1の受信後、直ちに試験データ送信手段 436にその受信 した試験データ 1を渡す。試験データ送信手段 436は、電力線通信装置 4101の試 験データ受信手段 417に対して、試験データ 2と同じ優先度の試験データを試験デ ータ 2の応答として送信する(S605)。
[0073] 電力線通信装置 4101のレイテンシ測定手段 418は、試験データ 2を送信した(S6 04)送信時刻とその試験データ 2の応答 (S605)の受信時刻から、応答時間 T4を測 定し、その測定結果を電力線通信装置 4301へ正常応答の通知と共に通知する(S6 06)。この場合も、図 5には図示していないが、通常は 1回の送受信では正確なレイ テンシを測定することはできないので、 S604、 S605、応答時間 T4の測定、及び S6 06の動作を複数回繰り返す。
[0074] 電力線通信装置 4301のレイテンシ測定手段 438は、ネットワークの上り方向の応 答時間 Τ3と下り方向の応答時間 Τ4とを別々に平均し、それらの平均値の和を 2で除 算してレイテンシを計算し、この計算結果を測定結果保存手段 47に保存する。
[0075] 以降、優先度の高い試験データや優先度の低い試験データにより、前述と同様の 方法でレイテンシの測定を繰り返し、試験データの優先度毎のレイテンシを測定し、 その測定結果を測定結果保存手段 435に保存する。
以上述べた一連のレイテンシの測定動作が終了すれば、電力線通信装置 4301は 、接続を確立していた ΤΟΡΖΙΡを切断する(S701)。
尚、管理装置 8からの測定状態の問い合わせ、及びその問い合わせに対する電力 線通信装置 4301からの応答等(S19〜S24)については、実施の形態 1に於ける S 19〜S24と同様である。
[0076] 実施の形態 2によれば、最大スループットの測定とは別に、レイテンシを定期的また は必要時に測定できるため、電力線通信ネットワークの健全性をさらに詳細にチエツ クすることが可能となる。レイテンシが大きいと、 VoIPを用いた電話サービスで音声 品質が劣化するため、異常がある電力線通信装置や電力線の状態を監視することが できるようになり、音声品質を一定以上に保てるようになる。
[0077] また、ネットワーク全体のレイテンシが大き 、時に、送信先を送信元から近!、順に変 更しながら、繰り返しレイテンシ測定すると、レイテンシが特に大きい電力線通信装置 や通信区間を容易に検出が可能となる。
[0078] 尚、図 4に示す通り、電力線通信装置 43に接続された端末装置 5101は、電力線 通信装置 4101、 4201、 4301と同様に、試験データ送信手段 516と、試験データ受 信手段 517と、通信量測定手段 514と、測定結果保存手段 515と、レイテンシ測定 手段 518を備えているので、この端末装置 5101と電力線通信装置 4101、 4201、 4 301のうちの任意の何れかとの間のレイテンシを測定することも可能となる。これは、 管理装置 8でも同様である。この場合は、イーサネット (登録商標)のネットワークを含 めた電力線通信ネットワーク全体のレイテンシの測定も可能になる。
[0079] 実施の形態 3
実施の形態 1に於いて、今、図 6に示すように、端末装置 51が、電力線通信装置 4 3及び 41を介して上位ネットワーク 7と通信データ量 A1により通常の通信中であると する。もし、電力線通信装置 43の試験データ送信手段が最大スループットを計測す るために必要な十分な CPU能力を持って 、な 、とすると、この電力線通信の最大ス ループットが Amであり余剰帯域 A2が存在するにもかかわらず、送信できる試験デ 一タの量 A3が余剰帯域 A2に比べ小さぐ余剰帯域 A4を残したままとなる。この場合 、実施の形態 1による電力線通信装置によれば、測定できるスループットは A5であり 、最大スループット Amを正確に測定することができな 、。
[0080] そこで実施の形態 3による電力線通信装置は、図 8に示すように、電力線通信装置 4102、 4202、 4302に、夫々試験データ送信連携手段 419、 429、 439を設けたも のである。これらの試験データ送信連携手段 419、 429、 439は、最大スループット 測定時に、最大スループットを測定する 2点間の中間にある電力線通信装置にも連 携して試験データを送信するよう指示を出すためのものである。例えば、電力線通信 装置 4302と電力線通信装置 4102との間の最大スループットを測定する時に、電力 線通信装置 4302の試験データ送信連携装置 439は、中間にある電力線通信装置 4 202に対して試験データ送信の指示を出し、電力線通信装置 4302からも試験デー タを送信させて図 6に示した余剰帯域 A4を埋めるものである。
[0081] 即ち、図 7に示すように、最大スループット測定時に、電力線通信装置 4302と電力 線通信装置 4202とが連携して、データ量 A3及び A4の試験データを一斉に電力線 通信装置 4102へ送信し、余剰帯域 A2を埋める。この状態で、電力線通信装置 410 2の通信量測定手段 414により転送データ総バイト数を計測すると、電力線通信装置 4102の隣接区間の最大スループット Amが測定可能となる。同様にして、試験デー タ送信連携手段を用いて、複数の電力線通信装置力も電力線通信装置 4302に対 して試験データを一斉に送信すると、電力線通信装置 4302の隣接区間の最大スル 一プットを測定することができる。
[0082] 余剰帯域があるかどうかの判断は、試験データ送信手段と試験データ受信手段と で送信する試験データ数を事前に受け渡ししておき、実際に最大スループットを測 定した結果、事前に受け渡しをした試験データのうち廃棄されたデータがあるかどう 力、により判断することができる。即ち、廃棄されたデータがあれば、余剰帯域は無くな つたと判断できる。
尚、 2台の電力線通信装置力 試験データを送信しても余剰帯域が残る場合には 、さらに 3台目、 4台目の電力線通信装置と連携して試験データを送信することにより 余剰帯域を埋めて最大スループットを測定する。
[0083] この実施の形態 3によれば、電力線通信装置に試験データ送信連携手段を設け、 複数の電力線通信装置が連携して試験データを送信することができるので、電力線 通信装置の CPU能力が小さい場合にも最大スループットの測定が可能となる。
[0084] 実施の形態 4
図 9に実施の形態 4に係る電力線通信装置を示す。図 9に於いて電力線通信装置 4103、 4203、 4303は、試験データ送受信する場合の異常検出手段 4120、 4220 、 4320を夫々備えており、最大スループット測定やレイテンシの測定で異常が発生 した場合に、本来の商用運用中若しくは試験運用中の通信に影響を及ぼさないよう にしたものである。
ここで、異常とは、例えば最大スループットの測定をした結果、期待した最大スルー プットではなぐ実際には極端に低いスループットであった場合や、試験データの通 信量に対して、測定時間があまりにも長くなる場合等をいう。
その他の構成は実施の形態 1と同様である。
[0085] 図 10に実施の形態 4のシーケンス図を示す。電力線通信装置 4303の異常検出手 段 4320は、電力線通信装置 4103に於ける試験データの受信時間力 あら力じめ決 められた時間 T1Rを越えたことを確認した場合 (S 111)に、強制的に試験データの 送信を中断する(S10)。その上で、異常検出手段 4320は、その時点での測定結果 により最大スループットを計算するよう通信量測定手段 434に指示する。
同様に、電力線通信装置 4103の異常検出手段 4120は、電力線通信装置 4303 に於ける試験データの受信時間力 あら力じめ決められた時間 T2Rを越えたことを 確認した場合 (S 191)に、強制的に試験データの送信を中断する(S18)。その上で 、その時点での測定結果により最大スループットが計算される。
図 10に於けるその他の動作は、実施の形態 1と同様である。
[0086] また、実施の形態 4に於ける電力線通信装置は、電力線通信装置が用いる試験デ ータではない不正なデータを受信したり、外部からの人為的な不正アクセスが発生し た場合は、試験データ受信手段から異常検出手段に通知し、この通知を受けた異常 検出手段は、試験データ受信手段を強制的に終了させ、一定時間該当受信用イン タフエースをクローズして、不正なアクセスを防止する。その後、再度試験データ受信 手段を復旧させて、次の測定に備える。
[0087] 不正なアクセスかどうかを判断するため、例えば、異常検出手段で、あら力じめパス ワードに相当するキーワードを記憶しておき、図 10に示すように、コネクションを確立 した時に、そのキーワードを送信する。キーワードが一致すれば通信を継続するが、 不一致の場合は、接続を一定時間切断する。このほかにも、暗号を用いたり、通信へ ッダのチェックを厳密に行うなどで、不正アクセスを検出することができる。
[0088] 尚、レイテンシの測定を可能にした実施の形態 2、及び複数の電力線通信装置を連 携させて試験データの送信を可能とした実施の形態 3に於いても、上記と同様に各 電力線通信装置に異常検出手段を設け、最大スループット測定やレイテンシの測定 で異常が発生した場合に、本来の商用運用の通信に影響を及ぼさないようにするこ とができることは勿論である。 [0089] この実施の形態 4によれば、電力線通信装置に異常検出手段を設けたので、通常 運用中に行う最大スループット測定やレイテンシ測定で異常が発生したり、外部から の不正アクセスで異常状態に陥ることをなくし、運用中の通信に影響が出ないように することができる。
[0090] 実施の形態 5
図 11に実施の形態 5に係る電力線通信装置を示す。図 11に於いて、電力線通信 装置 4104、 4204、 4304は、最大スループット測定結果があら力じめ決められた閾 値を下回った場合や、レイテンシ測定結果があらかじめ決められた閾値より大きい場 合などに、上位管理用サーバ 8に通報する警報出力手段 4121、 4221、 4321を備 えており、電力線通信ネットワークの保守運用を容易にできるようにしたものである。 警報出力手段 4121、 4221、 4321による警報出力の方法 ίま、 SNMP (Simple Na twork Management Protocol)の TRAP出力や、通信での異常通知フレーム送信、 ハードウェアの接点出力、 LED表示などでも良い。
[0091] 図 12は、実施の形態 5の動作を説明するシーケンス図で、電力線通信装置 4304 の警報出力手段 4321は、最大スループットの測定結果を閾値と比較し、問題ありと 判断した場合には、警報を管理装置 8へ出力する (S27)。
図 12に於けるその他の動作は、実施の形態 1と同様である。
[0092] このように、警報出力手段を追加し、定期的に最大スループット測定を行うことで、 電力線通信ネットワークにおいて、最大スループットの低下を自動的に検出し、上位 管理サーバ 7へ通知するようにして、サーノくからの問い合わせが無くても、早期に電 力線通信ネットワークの異常検出や異常部位の早期特定などができ、保守性を高め ることがでさる。
[0093] 尚、測定結果を閾値と比較する際に、異常と正常の状態を保存し、異常発生時や 復旧時のみ警報を出力しても良い。また、閾値付近で異常と正常を繰り返し通知しな いように、閾値にヒステリシスを持たせても良い。
[0094] また、実施の形態 2に係る電力線通信装置に、上記と同様の警報出力手段を設け て、レイテンシの増大による異常を自動的に検出し、上位管理サーバ 7へ通知するよ うにして、サーノくからの問い合わせが無くても、早期に電力線通信ネットワークの異 常検出や異常部位の早期特定などができ、保守性を高めることができる。
更に、実施の形態 3、 4に係る電力線通信装置に、上記と同様の警報出力手段を 設けても良いことは勿論である。
図面の簡単な説明
圆 1]この発明の実施の形態 1に係る電力線通信装置を示す構成図である。
圆 2]この発明の実施の形態 1に係る電力線通信装置を説明するための電力線通信 ネットワークの構成図である。
圆 3]この発明の実施の形態 1に係る電力線通信装置の動作を説明するためのシー ケンス図である。
圆 4]この発明の実施の形態 2に係る電力線通信装置を示す構成図である。
圆 5]この発明の実施の形態 2に係る電力線通信装置の動作を説明するためのシー ケンス図である。
圆 6]この発明の実施の形態 3に係る電力線通信装置を説明するための説明図であ る。
圆 7]この発明の実施の形態 3に係る電力線通信装置を説明するための説明図であ る。
圆 8]この発明の実施の形態 3に係る電力線通信装置を示す構成図である。
圆 9]この発明の実施の形態 4に係る電力線通信装置を示す構成図である。
圆 10]この発明の実施の形態 4に係る電力線通信装置の動作を説明するためのシー ケンス図である。
圆 11]この発明の実施の形態 5に係る電力線通信装置を示す構成図である。
圆 12]この発明の実施の形態 5に係る電力線通信装置の動作を説明するためのシー ケンス図である。
[図 13]従来の電力線通信の最大スループットやレイテンシを測定するための専用装 置を用いた場合の構成図である。
[図 14]従来の電力線通信の最大スループットやレイテンシを測定するためのパソコン 等を用いた場合の装置構成図である。
符号の説明 3、 31、 32 電力線
41、 42、 43、 44、 45、 46、 47、 441、 442、 443、 451、 452、 453、 471、 472、 43、 4101、 4201、 4301、 4102、 4202、 4302、 4103、 4203、 4303、 4104、 424、 4304 電力線通信装置
51、 5101 端末装置
541、 542、 543、 551、 552、 553、 571、 572、 573 エンドユーザ端末
6 L2スィッチ
7 上位ネットワーク
71 上位バックボーンネットワーク
72 インターネット
73 VoIP網
8、 81 管理装置
411、 421、 431、 511 イーサネット(登録商
412、 422、 432 電力線通信手段
413、 423、 433 通信データ中継手段
414, 424、 434、 514 通信料測定手段
415、 425、 435、 515 測定結果保存手段
416、 426、 436、 516 試験データ送信手段
417、 427、 437、 517 試験データ受信手段
418、 428、 438、 518 レイテンシ測定手段
419、 429、 439 試験データ送信連携手段
4120、 4220、 4320 異常検出手段
4121、 4221、 4321 警報出力手段

Claims

請求の範囲
[1] 電力線を搬送路として通信データを送受信する電力線通信装置であって、商用運 用若しくは試験運用等による前記通信データの送受信中に、前記電力線に接続され た他の電力線通信装置または該電力線通信装置に接続された通信量測定用端末 に対し試験データを送信する試験データ送信手段と、前記他の電力線通信装置ま たは前記通信量測定用端末から送信された前記試験データを受信する試験データ 受信手段と、前記通信データの通信量と前記搬送路による通信の物理速度を測定 する通信量測定手段と、該通信量測定手段により測定した前記通信量を記録すると 共にその記録した内容を管理用サーバまたは管理用端末力 取得可能とした測定 結果保存手段とを備えたことを特徴とする電力線通信装置。
[2] 前記通信量測定手段は、前記他の電力線通信装置または前記通信量測定用端末 との間の最大スループットを測定するよう構成されたことを特徴とする請求項 1に記載 の電力線通信装置。
[3] 前記測定した最大スループットが、予め定められた閾値を下回ったとき、前記管理 用サーバに警報を発信する警報出力手段を備えたことを特徴とする請求項 2に記載 の電力線通信装置。
[4] 前記他の電力線通信装置の試験データ送信手段から送信された、優先度の異な る複数の試験データを試験データ受信手段により受信したとき、折り返してその試験 データを前記他の電力線通信装置へ送信し、前記他の電力線通信装置との間の通 信のレイテンシを測定するレイテンシ測定手段を備えたことを特徴とする請求項 1に 記載の電力線通信装置。
[5] 前記他の電力線通信装置への試験データの送信時に、前記他の電力線通信装置 とは異なる他の電力線通信装置に連携して試験データを送信させるよう指示する試 験データ送信連携手段を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の電力線通信装置
[6] 前記他の電力線通信装置に於ける前記試験データの受信時間が、予め定められ た所定の時間を越えたとき、または、前記試験データ以外の不正なデータを受信し たときに前記試験データの送信を中断する異常検出手段を備えたことを特徴とする 請求項 1に記載の電力線通信装置。
[7] 電力線を搬送路として商用運用若しくは試験運用による通信データを搬送して 、る ときに、前記電力線に接続された複数の電力線通信装置の間で前記搬送路を介し て試験データの送受信を行 、、前記試験データを受信した前記電力線通信装置に より前記通信データの通信量と前記搬送路による通信の物理速度を計測して前記搬 送路の最大スループット、及び Zまたは、レイテンシを測定するようにした電力線通 信システムにおける通信性能測定方法。
[8] 前記試験データは、前記商用運用若しくは試験運用による通信データよりも通信 優先度の低いデータであることを特徴とする請求項 7に記載の電力線通信システム における通信性能測定方法。
[9] 前記試験データは、通信優先度の異なる複数の試験データよりなることを特徴とす る請求項 7に記載の電力線通信システムにおける通信性能測定方法。
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