JP2004007268A - Dslモデム装置及びdsl通信における受信方法 - Google Patents

Dslモデム装置及びdsl通信における受信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】自己装置から送出した信号の回り込みが受信に与える影響を排除して、ATU−CとATU−Rとの距離が長距離であっても安定した復調動作を確保すること。
【解決手段】コンステレーションエンコーダ202が8シンボル毎にキャリアの180度位相反転のデータをIFFT部26に与えて回線上へ位相反転信号を送信する。一方、送信実行中に回線から受信した信号をFFT部27が高速フーリエ変換してコンステレーションデータを取得し、AGC制御部203がAGCのための制御を実施する。さらにCAPC部204がCAPC制御し、タイミング再生部205がタイミング再生の要否を監視している。そして、キャリアの位相反転送信による回り込みが発生している期間はAGC制御、CAPC制御、タイミング再生を凍結する。
【選択図】   図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数キャリアを使用するマルチキャリア通信に適用可能なDSLモデム装置及びDSL通信における受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)は、既存の電話回線を利用して、高速のインターネット接続サービスと従来からの電話サービスとを同時に利用できるようにしたサービスであり、現在急速に普及している。かかるADSLサービスを実現するために、ADSLモデムに関するITU−T勧告が発行された。ITU−TのSG15において1999年に成立したG.994.1(以下、「G.hs」という)は、ADSL規格に関する勧告の一つである。
【0003】
G.hsでの使用信号(キャリア)について説明する。図8は、TCM−ISDNとの混在を想定したANNEX.Cでの使用信号を示している。ATU−C(例えば交換局側となるセンター装置)よりATU−R(例えば家庭側となるリモート装置)へ送信される信号は、ダウンストリームと呼ばれていて#12、#14、#64のキャリアが用いられる。一方、ATU−RからATU−Cへ送信される信号は、アップストリームと呼ばれていて#7、#9が用いられる。「#」はキャリア番号を示していて、キャリア番号に4.3125KHzを乗算した値が実際のキャリア周波数となる。
【0004】
また、変調方式は、各々のキャリアに同じデータを載せる方式を採用していて、データの載せ方は次のようになっている。すなわち、データ”1”を載せるときは、8シンボル(8/4312.5秒)毎に各キャリアの位相を180度反転させる。また、データ”0”を載せるときは、8シンボル目の位相反転を実施しないようにする。
【0005】
図9は、ADSLモデムにおける送信側及び受信側の機能ブロック図である。プロトコル制御部501は、G.hsで定められたプロトコルにしたがって送信すべきメッセージを用意し、メッセージを表現した”0”と”1”からなるビット列に変換する。コンステレーションエンコーダ502は、8シンボル毎の時間を計算し、8シンボル毎の時間間隔でIFFT部503へコンステレーションデータを供給する。例えば、”0”を送信するときは、8シンボル前と同じコンステレーションデータをIFFT部503へ供給し、”1”を送信するときは、8シンボル前と180度位相反転したコンステレーションデータをIFFT部503へ供給する。図10(a)(b)は”1”を送信するときのコンステレーションデータを示しており、図11(a)(b)は”0”を送信するときのコンステレーションデータを示している。
【0006】
IFFT部503によりコンステレーションデータは変調され、変調された送信データはAFE(アナログフロントエンド)4でDA変換されて電話回線へ送出される。
【0007】
一方、受信側は、AFE504にて電話回線からの受信アナログ信号がサンプルデータに変換され、そのサンプルデータがFFT部505によりシンボル単位で高速フーリエ変換されて復調される。FFT出力に対してAGC制御部506でゲイン制御量を計算してAFE504にゲイン制御量を指示している。
【0008】
図12は、AGC後に得られたコンステレーションデータを示している。図12中に○印で示す点が受信点である。通常、コンステレーション座標(複素平面)の軸上に受信点がくるように調整すると操作が簡素化されることから、CAPC(Carrier Automation Phase Control)と呼ばれる制御を実施している。コンステレーション座標(複素平面)の軸上に受信点がくるように調整する角度調整を行っている。
【0009】
CAPC制御したコンステレーションデータのX座標に注目すると、”0”と”1”が混在した信号を受信した場合、図13に示すような検波信号が得られる。そこで、検波信号からダウンエッジを見つけたら、以降8シンボル毎にG.haの受信の区切りを設定し、区切りから4シンボル右へシフトした点にて検波値が「正」又は「負」であることを判定することによりデータ抽出が可能となる。データ抽出部9は、前回と符号が同じならば”0”とし、前回と符号が反転すれば”1”として順次データ抽出を行う。
【0010】
また、検波信号を分析してダウンエッジの位置が前回値から予測される位置よりずれている場合は、8シンボルの区切りを更新する必要がある。タイミング再生部8は、ダウンエッジの位置が前回値から予測される位置からずれているか否か監視していて、ずれが発生したらあらためて検波信号からダウンエッジを見つけて、その位置を区切りに再設定する。
【0011】
以上のCAPC制御とタイミング再生を継続しながら安定した復調動作を実施している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ATU−CとATU−Rとの距離が長距離になると、自己装置から送出した信号の回り込みが、受信に悪影響を与えて安定した復調動作を阻害する可能性があった。
【0013】
図14はATU−Rが上り回線上に#7、#9のキャリアを送出した状態を示している。同図に示すように、180度位相反転する”1”のデータを送出した瞬間には、上り回線上に送出した信号のスペクトラムが広範囲の周波数帯域に拡散している。ATU−CとATU−Rとの距離が近距離(例えば3Km以下)の場合は、下り回線上の#12、#14、#64のキャリアの信号レベルは上り回線からの拡散成分に比べて十分に大きいので、下り回線上のキャリアを捕らえることができる。
【0014】
しかし、ATU−CとATU−Rとの距離が長距離になると、図15に示すように、下り回線上の#12、#14、#64のキャリアの信号レベルは大きく減衰してしまうので、#12、#14、#64のキャリアの信号レベルが上り回線からの拡散成分に埋もれてしまい検出できない事態が発生する。このような状態が発生するとATU−RではATU−Cからの信号を受信するのが困難となる。
【0015】
本発明は以上のような実情に鑑みて成されたものであり、自己装置から送出した信号の回り込みが受信に与える影響を排除して、ATU−CとATU−Rとの距離が長距離であっても安定した復調動作を確保できる信頼性の高いDSLモデム装置及びDSL通信における受信方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自己装置から回線上に送信した信号の回り込みの影響が受信信号に現れる所定期間だけ、AGC,CAPC,タイミング再生,データ抽出等の復調に関する任意の制御を凍結することにより、自己装置から送出した信号の回り込みが受信に与える影響を排除し、安定した復調動作を確保するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の態様は、所定数のシンボル毎にキャリアの位相反転の有無にて回線上へデータ送信する送信手段と、前記送信手段による送信実行中に前記回線から受信した信号を前記所定数のシンボル毎に復調作業を実行する受信手段と、復調された信号からデータを抽出するデータ抽出手段と、前記送信手段がキャリアを位相反転した送信信号による回り込みが発生している期間は前記受信手段による復調作業を凍結する凍結処理手段と、を具備するDSLモデム装置である。
【0018】
このように構成されたDSLモデム装置によれば、送信手段がキャリアを位相反転した送信信号による回り込みが発生している期間は受信手段による復調作業を凍結するので、位相反転送信による受信側の影響を排除した状態で復調作業を実施することができ安定した復調動作を確保できる。
【0019】
本発明の第2の態様は、第1の態様のDSLモデム装置において、前記凍結処理手段は、前記送信手段がキャリアの位相反転実施から所定シンボル数だけ経過した時点で復調作業を凍結するものとした。
【0020】
これにより、キャリアの位相反転実施から所定シンボル数だけ経過した時点で復調作業を凍結するので、送信手段がキャリアを位相反転送信を実施してから回り込みが発生するまでの期間が固定であることを利用し、その期間を所定シンボル数という形でパラメータ設定することができ、送信信号による回り込みが発生している期間をその都度特定する必要がなくなりシステム設計を簡素化することができる。
【0021】
本発明の第3の態様は、第1、第2の態様のDSLモデム装置において、前記受信手段は、受信信号のコンステレーションデータに基づいて後続の受信信号に対してAGC制御するAGC制御部を備え、前記凍結処理手段は前記AGC制御部のAGC制御を凍結するものとした。
【0022】
これにより、送信手段がキャリアを位相反転送信して回り込みが発生している期間はAGC制御を凍結するので、回り込みの影響を受けた信号に基づいた不適切なゲイン制御が施される不都合を回避できる。
【0023】
本発明の第4の態様は、第1から第3のいずれかの態様のDSLモデム装置において、前記受信手段は、受信信号のコンステレーションデータをCAPC制御するCAPC部を備え、前記凍結処理手段は復調作業となる前記CAPC部のCAPC制御を凍結するものとした。
【0024】
これにより、送信手段がキャリアを位相反転送信して回り込みが発生している期間はCAPC制御を凍結するので、回り込みの影響を受けた信号に基づいた不適切な角度調整が施される不都合を回避できる。
【0025】
本発明の第5の態様は、第1から第4のいずれかの態様のDSLモデム装置において、前記受信手段は、前回のデータ抽出に使用したシンボルの区切りから今回のデータ抽出に使用するシンボルの区切りを予測し、今回のシンボルの区切りが予測からずれていればシンボルの区切りのタイミングを再生するタイミング再生部を備え、前記凍結処理手段は復調作業となる前記タイミング再生部のタイミング再生を凍結するものとした。
【0026】
これにより、送信手段がキャリアを位相反転送信して回り込みが発生している期間はタイミング再生を凍結するので、回り込みの影響を受けた信号に基づいた不適切なタイミング再生が実施される不都合を回避できる。
【0027】
本発明の第6の態様は、第1から第5のいずれかの態様のDSLモデム装置において、前記データ抽出手段は、抽出対象データが前記回り込み発生期間のデータである場合、少なくとも1シンボル前の抽出データに置き換えるものとした。
【0028】
これにより、抽出対象データが前記回り込み発生期間のデータである場合、少なくとも1シンボル前の抽出データに置き換えるので、回り込みの影響を受けた信号から信頼性の低いデータを抽出するのを防止できる。
【0029】
本発明の第7の態様は、データ通信開始前にハンドシェイク手順及びイニシャライズ手順を実行し、データ通信開始後は送信データの符号化及び受信データの復号化を行うトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理すると共に、ユーザ端末から供給される送信データを前記トランシーバへ入力し、前記トランシーバから回線受信した受信データを受け取って前記ユーザ端末へ出力するホストと、前記トランシーバが回線へ出力する送信データをアナログ信号に変換すると共に前記回線から受信したアナログ信号をデジタルデータに変換するAFE部と、前記AFE部により変換されたアナログ信号を回線へ送出するドライバと、前記回線からアナログ信号を受信するレシーバとを具備し、前記トランシーバは、上記第1から第6のいずれかの態様のDSLモデム装置を搭載したものである。
【0030】
本発明の第8の態様は、所定数のシンボル毎にキャリアの位相反転の有無にて回線上へデータ送信し、この送信実行中に前記回線から受信した信号に対して前記所定数のシンボル毎に復調作業を加え、前記キャリアを位相反転した送信信号による回り込みが発生している期間は前記復調作業を凍結することを特徴とするDSL通信における受信方法である。
【0031】
本発明の第9の態様は、ITU−T勧告であるG.994.1(G.hs)に基づいたハンドシェイク手順を実行する場合、自己端末からデータ”1”送信のためにキャリアの位相反転を実施したら、自己端末からの送信信号の回り込みが発生する期間に受信した信号を特定し、特定した信号に対する復調作業を凍結することを特徴とするG.hs通信における受信方法である。
【0032】
(実施の形態1)
図1は、本発明が適用されるATU−R側の通信システムの概略構成を示す図である。同図に示す通信システムは、公衆回線網又はこれと同等の回線網(以下、回線という)がスプリッタ1を介してADSL通信装置2に接続され、さらにADSL通信装置2に通信端末3が接続されている。なお、通信端末3と電話機4とを1回線で利用する場合にはスプリッタ1が必要となるが、電話機4を使用しない形態であればスプリッタ1は必要ない。また、通信端末3がADSL通信装置2を内蔵するように構成することも可能である。
【0033】
ADSL通信装置2は、G.hsにしたがったハンドシェイク手順及びADSL規格にしたがった各種制御を実行するトランシーバ11と、このトランシーバ11を含む全体の動作を制御するホスト12とを備えている。トランシーバ11の回線側端部はAFE13のDA変換部に対してアナログフィルタ14を介してドライバ15が接続され、ドライバ15で増幅されたアナログ信号がハイブリッド16を介して回線へ送出されるように構成されている。また、回線から到来したアナログ信号はハイブリッド16を介してレシーバ17で受信されアナログフィルタ18を介してAFE13のAD変換部に入力されるように構成されている。AFE13は、AD変換部から出力されるサンプリングデータをトランシーバ11へ出力する。
【0034】
図2はトランシーバ11の機能ブロック図である。プロセッサ20は、データ通信(ショータイム)が開始される前段で、ハンドシェイク手順、イニシャライズ手順を実行する機能を備える部分である。さらに、プロセッサ20は、ハンドシェイク手順において後述する復調に関する処理(AGC,CAPC,タイミング再生,データ抽出及びその他の処理)を後述するアルゴリズムにしたがって凍結する処理を実行する。本実施の形態では、凍結対象の復調に関する処理としてAGC,CAPC,タイミング再生,データ抽出及びその他の処理を例示するが、これら全ての処理を凍結対象としても良いし、特に影響の大きい特定の処理だけを凍結対象としてもよい。
【0035】
トランシーバ11の送信側は、エラーチェックのための冗長ビットを付加するリードソロモン符号化部21、リードソロモン復号時のバーストエラーに対する訂正を可能とするためのデータの並べ替えを行うインターリーブ部22、トレリス符号化によるデータの畳み込みを行うトレリス符号化部23、各キャリアに対するビット数の割付けを行うトーンオーダリング部24、送信データをコンステレーション座標(位相)に変換するコンステレーション符号化部25、コンステレーション符号化されたデータを逆高速フーリエ変換(以下、IFFTという)するIFFT部26から構成されている。
【0036】
トランシーバ11の受信側は、受信信号のサンプリングデータを高速フーリエ変換(以下、FFTという)するFFT部27、FFT出力信号のコンステレーションデータからデータを復号し、かつコンステレーション座標上での位相を補正するコンステレーション復号化/FEQ部28、送信側でトーンオーダリングされた各キャリアに割り付けられているデータを元に戻すトーンデオーダリング部29、受信データをビタビ復号するビタビ復号化部30、送信側で並べかえられたデータを元に戻すデインターリーブ部31、送信側で付加された冗長ビットを削除するリードソロモン復号化部32から構成されている。トランシーバ11は、ホストインターフェース(I/F)34を介してホスト12と接続される。
【0037】
図3は、プロセッサ20における送信側及び受信側の機能ブロック図であり、特にハンドシェイク手順において凍結対象となる機能に関するブロック図である。プロトコル制御部201は、G.hsで定められたプロトコルにしたがって送信すべきメッセージを用意し、メッセージを表現した”0”と”1”からなるビット列に変換する。コンステレーションエンコーダ202は、8シンボル毎の時間を計算し、8シンボル毎の時間間隔でIFFT部26へコンステレーションデータを供給する。例えば、”0”を送信するときは、8シンボル前と同じコンステレーションデータをIFFT部26へ供給し、”1”を送信するときは、8シンボル前と180度位相反転したコンステレーションデータをIFFT部26へ供給する。凍結処理部200は、送信メッセージの最初又は再生されたタイミングの先頭から送信シンボル数をカウントしていて、データ”1”を送信するタイミングであるNカウントに到達した時点で、AGC制御部203、CAPC部204、タイミング再生部205、データ抽出部206へ凍結通知を行うものである。
【0038】
一方、AFE13から出力されたサンプルデータがFFT部27によりシンボル単位で高速フーリエ変換されて復調される。FFT出力に対してAGC制御部203はゲイン制御量を計算してAFE13にゲイン制御量を指示している。なお、AFE13において送信アナログ信号にゲイン制御をかける場合と受信アナログ信号をゲイン制御する場合とがある。CAPC部204は、FFT出力を分析して、受信点がコンステレーション座標の軸上にくるように角度調整を行う。タイミング再生部205は、検波信号を分析してダウンエッジの位置が前回値から予測される位置よりずれている場合は、8シンボルの区切りを更新する。そのため、タイミング再生部205は、ダウンエッジの位置が前回値から予測される位置からずれているか否か監視していて、ずれが発生したらあらためて検波信号からダウンエッジを見つけて、その位置を区切りに再設定する。データ抽出部206は、タイミング再生部205によって確立された受信の区切りに基づいて、区切りから4シンボル右へシフトした点にて検波値が「正」又は「負」であることを判定することによりデータ抽出を実現する。データ抽出部206は、前回と符号が同じならば”0”とし、前回と符号が反転すれば”1”として順次データ抽出を行う。
【0039】
図4はAFE13及びAGC制御部203の構成を示す図である。AFE13は、回線から受信した受信アナログ信号又は回線へ出力する送信アナログ信号のゲイン制御を行うゲイン制御部101と、受信アナログ信号をサンプリングクロックに同期してサンプリングするAD変換器102aと、デジタルの送信アナログ信号をアナログ信号に変換するDA変換器102bとを有している。AGC制御部203は、FFT出力を格納するバッファ106、バッファ106に格納されたFFT出力から最大値を検索する最大値検索部107及び最大値検索部107が検索した最大値に所定の積分演算を施す積分フィルタ108と、積分フィルタ108出力からゲイン制御部101におけるゲイン制御量を決定するゲイン制御量決定部109とを備える。
【0040】
図5は、積分フィルタ108の構成を示すブロック図である。積分フィルタ108は、最大値検索部107が検索した最大値を示すキャリアのエネルギー量を乗算器301で0.1倍した値Aを加算器302に出力する。一方、積分フィルタ108は、内部レジスタ303に格納されている値Bに乗算器304で0.9倍した値B’を加算器302に出力する。さらに積分フィルタ108は、加算器302で乗算器301から入力された値Aと乗算器304から入力された値B’とを加算した値Bを内部レジスタ303に出力する。この値Bは、内部レジスタ303に格納される。
【0041】
これにより、最大値検索部107が検索した最大値を示すキャリアのエネルギー量に所定の積分演算を施すことにより、その後に検索された最大値を示すキャリアのエネルギー量が急激に低下した場合であっても、その低下したエネルギー量によって値Bが大きく変動するのを防止している。
【0042】
次に、上り回線に対して180度位相を反転させる位相反転送信を実施した後に下り回線に与える影響を排除するための処理について説明する。ここでは、ATU−Rを例に説明するが、ATU−Cにおいても同様の現象及び対策を講じることができる。
【0043】
G.hsにおいて、上り回線に対してデータ”1”を送信するために180度の位相反転を加えるのは、最大の頻度でも8シンボルに1シンボルの割合である。したがって、下り回線で位相反転送信の影響を受けるのも最大8シンボルに1回である。また、そのタイミングは位相反転送信を実施後の数シンボルに限定される。
【0044】
CAPC処理を実施した後のコンステレーションのX座標をプロットすると、図6に示すような波形となる。同図に示すように、波形の各エッジ部から4シンボル程経過した時点(太線の上矢印で示す部分)で回り込みの干渉が現れる。
【0045】
このように、図6に示すケースでは、下り回線に回り込みの干渉が現れるタイミングは、ATU−R(自己端末)が上り回線に位相反転送信を実施した後の4シンボル目の近傍に固定されている。なお、位相反転送信を実施してから何シンボル目の近傍に回り込みの干渉が現れるかはシステムに依存するので、ここではNシンボルとして説明する。具体的には、定数「N」は、機器開発時又は実験時に確定しておくことが望ましい。また、凍結するシンボル数は現実の復調に実質的な影響がない範囲で任意に設定可能である。
【0046】
そこで、本実施の形態では位相反転送信を実施後、Nシンボル経過後にAGC、CAPC、タイミング再生を凍結し、このときデータ抽出の必要があれば1シンボル前のデータに置き代えるものとした。これにより、復調時に回り込みの影響を排除する。
【0047】
以下、本実施の形態の動作について具体的に、図7の送信処理及び受信処理に関するフロー図を参照して説明する。
【0048】
上述したように、プロトコル制御部210がG.hsに決められたプロトコルにしたがって送信すべきメッセージを用意し、送信メッセージを”0”と”1”のビット列に変換してコンステレーションエンコーダ202へ与える。コンステレーションエンコーダ202は、8シンボル分の時間Tmを計時し、時間Tm毎にIFFT部26に対してコンステレーションデータを供給する。コンステレーションデータは、送信メッセージを形成している”0”又は”1”に応じて位相が決まり、データ”1”を送信するときだけ8シンボル前に送信した位相から180度位相を反転させている。
【0049】
凍結処理部200は、コンステレーションエンコーダ202がコンステレーションデータをIFFT部26へ供給する度に送信シンボルのカウント値をカウントアップする(ステップT1)。そして、コンステレーションエンコーダ202が8シンボルに1シンボルの割合で位相反転送信を実施するので、位相反転送信を実施したときのシンボル番号を認識し、そこからの送信シンボル数が「N」に到達したか否かを監視する(ステップT2)。送信シンボル数=Nに到達するまでは、AGC制御部203等への凍結通知処理(ステップT3)を実行することなく、シンボルの送信処理が実行される(ステップT4)。1シンボル送信すると、送信シンボル数のカウンタをインクリメントし(ステップT5)、次のシンボルの送信処理に移行する。
【0050】
ステップT2の処理において送信シンボル数=Nと判断された場合、凍結処理部200からAGC制御部203等へ凍結通知が出される。
【0051】
一方、受信処理が送信処理と並列に実行されている。受信処理では、常に送信処理から凍結通知が発生されたか否か監視している(ステップR1)。凍結通知が発生されていない場合は、AGC制御部203では後述するゲイン制御を行い(ステップR2)、さらにCAPC部204でコンステレーションデータに対してCAPC処理を加える(ステップR3)。また、タイミング再生部205がタイミング再生の要否を判断していて、所定以上のタイミングずれが発生すれば8シンボルを区切るための区切り(タイミング)を再設定する(ステップR4)。
【0052】
ここで、復調に係る処理の一例としてAGC制御について詳しく説明する。AGC制御部203は、ITU−Tで勧告されたG.992.1(G.DMT)又はG.992.2(G.lite)において通信されるリバーブ信号(REVERB)の周波数特性を利用してゲインコントロールを行う。
【0053】
G.992.1では、イニシャライズシーケンスが定められており、そのイニシャライズシーケンスの中でATU−CとATU−Rとの間でリバーブ信号(C、R−REVERB1〜3)を3回やりとりすることが定められている。
【0054】
ATU−Cは3回目のリバーブ信号(C−REVERB3)を送信した後、次にデータが続くことを示すセグエ信号(C−SEGUE1)を送信する。そして、ATU−Cは、通信速度の設定を行うC−RATES1やノイズマージン等の付加的な情報の設定を行うC−MSG1を送信する。さらに、ATU−Cは通信速度の設定やマルチキャリアの各キャリアに付与するデータのビット数の設定を行うC−MEDLEYを送信する。
【0055】
このように3回目のリバーブ信号の直後には、後続する通信において重要な制御信号の通信が控えているため、ゲインコントロールを行う場合には、それ以前のリバーブ信号で完了しているのが望ましい。特に最初のリバーブ信号(C−REVERB1)を受信した場合にゲインコントロールを行うようにしている。これにより、最初に送受信されるリバーブ信号(C−REVERB1)以降に出現するリバーブ信号に対しても、ゲインコントロールすることができる。
【0056】
また、リバーブ信号は、1,104KHzまで4.3125KHz周期で配列された複数のキャリアに同一のエネルギー量の信号エネルギーが付与された周波数特性を有する。しかし、送信側において全てのキャリアが一定のエネルギー量を持つようにゲイン調整して送信されたとしても、実際に受信側で受信される各キャリアのエネルギー量(以下、「キャリアのエネルギー量」という)は、回線状況等の要因によりキャリア毎にエネルギー量が減衰する事態が生じ得る。
【0057】
本実施の形態では、このリバーブ信号の周波数特性を利用することで、マルチキャリア方式の通信におけるゲインコントロールを適切に行うものである。
【0058】
すなわち、ATU−Rにおいて、リバーブ信号を受信している期間は、受信リバーブ信号のFFT出力をバッファ106にバッファリングする。FFT部27は、1シンボルデータを高速フーリエ変換することにより、全てのキャリアの信号値が各キャリアに関するコンステレーションの形(複素平面座標系における座標値としての意味)で1回で得られる。したがって、1シンボルについて個々のキャリアの信号値(エネルギー量)が、キャリア毎にR−I(Real−Imaginary)平面上の座標点として表わされ、個々のキャリアに対応する(R,I)座標がバッファ106に格納される。
【0059】
バッファ106に1シンボル分のサンプリングデータに対応する(R,I)座標情報が格納されると、最大値検索部107は、その(R,I)座標情報に基づいてリバーブ信号を構成する複数のキャリアのエネルギー量のうち、最大値を示すキャリアのエネルギー量を検索する。R−I平面上に表わされた各サンプリングデータの(R,I)座標に対する原点からの距離は、各キャリアのエネルギー量に相当する。したがって、最大値検索部107は、各サンプリングデータの(R,I)座標から原点までの距離を比較することで最大値を示すキャリアのエネルギー量を検索する。
【0060】
積分フィルタ108は、最大値検索部107が検索した最大値を示すキャリアのエネルギー量に所定の積分演算を施す。ゲイン制御量決定部109は、積分演算して取得した値Bを目標レンジとを比較し、値Bが目標レンジの上限値よりも大きい場合には、ゲイン制御部101に対して受信アナログ信号のエネルギー量をダウンさせるゲイン制御を行う。例えば、以後入力される入力信号の全てのキャリアのエネルギー量を一律に1db下げる。逆に、値Bが目標レンジの下限値よりも小さい場合には、ゲイン制御部101に対して受信アナログ信号のエネルギー量をアップさせるゲイン制御を行う。以後入力される入力信号の全てのキャリアのエネルギー量を一律に1db上げる。また、値Bが目標レンジのレンジ内に有るときはゲイン制御を行わない。
【0061】
このようなゲイン制御を行うことにより、回線状況等の要因による信号劣化に応じたゲインコントロールをしつつ、いずれかのキャリアにおいてオーバーフローしてしまうような事態を確実に回避することができるので、マルチキャリアを用いる通信においても、オーバーフローしないようにゲインコントロールを適切に行うことができる。
【0062】
受信処理では、上述したようにシンボルを受信するたびに、ステップR2,3,4を実施している。そして、受信シンボルをカウントして(ステップR5)、データ抽出のタイミングとなったか否か判断する(ステップR6)。本例では、8受信シンボルの区切りから4受信シンボル目をデータ抽出タイミングとするものとする。ステップR6の処理でデータ抽出タイミングでないと判断したときは、送信処理が終了していないことを確認してから(ステップR7)、再びステップR1へ戻る。
【0063】
ステップR1において、凍結通知が発生したことを検知した場合は、AGC処理、CAPC処理及びタイミング再生を停止する。すなわち、ステップR2からステップR4をスキップし、ステップR1からステップR5へ分岐して受信シンボル数をカウントアップする。そして、データ抽出タイミングであれば(ステップR6)、さらにステップR8へ分岐するし、そうでなければステップR7へ分岐する。
【0064】
これにより、位相反転送信を実施後のNシンボル目に図6に太矢印で示す影響が現れるが、そのときには凍結通知によりAGC処理、CAPC処理及びタイミング再生を停止するので、位相反転送信の影響を受けたデータが復調されるのを防止することができる。
【0065】
ステップR6でデータ抽出タイミングであると判断したら、現在の抽出タイミングが位相反転送信を実施後のNシンボル目に相当するか否か判断する(ステップR8)。位相反転送信を実施後のNシンボル目でない場合、受信データが位相反転送信の影響を受けていないのでステップR9へ分岐してデータ抽出を実施する。しかし、現在の抽出タイミングが位相反転送信を実施後のNシンボル目の場合、ステップR10へ分岐して1シンボル前の抽出データを今回の抽出データとして使用する。
【0066】
これにより、受信データが位相反転送信の影響を受けている場合は、影響を受けていない近傍のデータに置き換えて復調される。
【0067】
以上の説明では、凍結処理を実施するのに必要なパラメータとしてNシンボルを設定して使用しているので、送信信号による回り込みが発生している期間をその都度特定する必要がなくなりシステム設計を簡素化することができる。しかし、本発明はNシンボルを設定して凍結タイミングを制御する方式に限定されるものではなく、回り込みが発生している期間を特定できるのであれば他の方法を採用しても問題ない。
【0068】
以上の説明では、ADSL規格のプロトコル(特にG.hs)にしたがった通信を前提に説明したが、上記以外のプロトコルであっても上記同様の問題が生じる場合には本発明を適用可能である。
【0069】
また、G.hsにしたがったハンドシェイク手順の実行時に上記凍結制御を実施することは、現実に位相反転送信による影響が発生することが予測でき、かつ、1シンボル程度凍結しても問題が無い期間であるので、有意義である。しかし、本発明は上記以外にもG.hsのハンドシェイク手順を実施した後の任意の過程で位相反転送信による影響を排除するために上記凍結処理を適宜実行するように構成することもできる。
【0070】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、自己装置から送出した信号の回り込みが受信に与える影響を排除して、ATU−CとATU−Rとの距離が長距離であっても安定した復調動作を確保できる信頼性の高いDSLモデム装置及びDSL通信における受信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成図
【図2】図1に示すトランシーバの機能ブロック図
【図3】図2に示すプロセッサの機能ブロック図
【図4】図3に示すAFE及びAGC制御部の機能ブロック図
【図5】図4に示す積分フィルタの構成図
【図6】位相反転送信の影響を受けた受信信号の波形図
【図7】上記一実施の形態における凍結処理に関連するフロー図
【図8】G.hsで使用される信号を示す図
【図9】従来のADSLモデムにおけるG.hsに関する部分の機能ブロック図
【図10】データ”1”を送信する場合のコンステレーションを示す図
【図11】データ”0”を送信する場合のコンステレーションを示す図
【図12】CAPC処理の原理説明図
【図13】データ”0””1”混在する場合の受信波形図
【図14】近距離におけるADSL通信での上り回線及び下り回線の周波数特性を示す図
【図15】遠距離におけるADSL通信での上り回線及び下り回線の周波数特性を示す図
【符号の説明】
1 スプリッタ
2 ADSL通信装置
3 通信端末
4 電話機
11 トランシーバ
12 ホスト
13 AFE
14、18 アナログフィルタ
15 ドライバ
16 ハイブリッド
17 レシーバ
20 プロセッサ
21 リードソロモン符号化部
22 インターリーブ部
23 トレリス符号化部
24 トーンオーダリング部
25 コンステレーション符号化部
26 IFFT部
27 FFT部
28 コンステレーション復号化/FEQ部
29 トーンデオーダリング部
30 ビタビ復号化部
31 デインターリーブ部
32 リードソロモン復号化部
200 凍結処理部
201 プロトコル制御部
202 コンステレーションエンコーダ
203 AGC制御部
204 CAPC部
205 タイミング再生部
206 データ抽出部

Claims (9)

  1. 所定数のシンボル毎にキャリアの位相反転の有無にて回線上へデータ送信する送信手段と、前記送信手段による送信実行中に、前記回線から受信した信号に対して前記所定数のシンボル毎に復調作業を加える受信手段と、復調された信号からデータを抽出するデータ抽出手段と、前記送信手段がキャリアを位相反転した送信信号による回り込みが発生している期間は前記受信手段による復調作業を凍結する凍結処理手段と、を具備するDSLモデム装置。
  2. 前記凍結処理手段は、前記送信手段がキャリアの位相反転実施から所定シンボル数だけ経過した時点で復調作業を凍結することを特徴とする請求項1記載のDSLモデム装置。
  3. 前記受信手段は、受信信号のコンステレーションデータに基づいて後続の受信信号に対してAGC制御するAGC制御部を備え、前記凍結処理手段は復調作業となる前記AGC制御部によるAGC制御を凍結することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のDSLモデム装置。
  4. 前記受信手段は、受信信号のコンステレーションデータをCAPC制御するCAPC部を備え、前記凍結処理手段は復調作業となる前記CAPC部のCAPC制御を凍結することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のDSLモデム装置。
  5. 前記受信手段は、前回のデータ抽出に使用したシンボルの区切りから今回のデータ抽出に使用するシンボルの区切りを予測し、今回のシンボルの区切りが予測からずれていればシンボルの区切りのタイミングを再生するタイミング再生部を備え、前記凍結処理手段は復調作業となる前記タイミング再生部のタイミング再生を凍結することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のDSLモデム装置。
  6. 前記データ抽出手段は、抽出対象データが前記回り込み発生期間のデータである場合、少なくとも1シンボル前の抽出データに置き換えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のDSLモデム装置。
  7. データ通信開始前にハンドシェイク手順及びイニシャライズ手順を実行し、データ通信開始後は送信データの符号化及び受信データの復号化を行うトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理すると共に、ユーザ端末から供給される送信データを前記トランシーバへ入力し、前記トランシーバから回線受信した受信データを受け取って前記ユーザ端末へ出力するホストと、前記トランシーバが回線へ出力する送信データをアナログ信号に変換すると共に前記回線から受信したアナログ信号をデジタルデータに変換するAFE部と、前記AFE部により変換されたアナログ信号を回線へ送出するドライバと、前記回線からアナログ信号を受信するレシーバとを具備し、
    前記トランシーバは、請求項1から請求項6のいずれかに記載のDSLモデム装置を搭載していることを特徴とするDSL通信装置。
  8. 所定数のシンボル毎にキャリアの位相反転の有無にて回線上へデータ送信し、この送信実行中に前記回線から受信した信号に対して前記所定数のシンボル毎に復調作業を加え、前記キャリアを位相反転した送信信号による回り込みが発生している期間は前記復調作業を凍結することを特徴とするDSL通信における受信方法。
  9. ITU−T勧告であるG.994.1(G.hs)に基づいたハンドシェイク手順を実行する場合、自己端末からデータ”1”送信のためにキャリアの位相反転を実施したら、自己端末からの送信信号の回り込みが発生する期間に受信した信号を特定し、特定した信号に対する復調作業を凍結することを特徴とするG.hs通信における受信方法。
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