JP2005064743A - Ａｄｓｌモデム装置及びその通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を的確に把握し、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とすること。
【解決手段】 トランシーバ１１のプロセッサ２０において、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアの受信レベルから相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測し、予測した通信距離に基づいてＲＡＭ３３に格納された信号エネルギの減衰を示すテーブルを参照して送信信号に割り当てる信号エネルギのうち、高周波数領域の信号エネルギを低周波数領域に集中させて通信を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＡＤＳＬモデム装置及びその通信方法に関する。

ＡＤＳＬ通信においては、電話局（センター側）と加入者宅（リモート側）を結ぶ加入者線の両端にＡＤＳＬモデム装置を取り付け、このＡＤＳＬモデム装置間での高速なデータ通信を実現する。しかしながら、ＡＤＳＬ通信においては、使用帯域として数十ＫＨｚから１ＭＫＨｚ程度の帯域を使用しているので、高域の減衰率が大きいために信号の通信距離に大きな制限を受ける。

このような制限に対応するために、センター側及びリモート側の双方のＡＤＳＬモデム装置でイニシャライズ手順において受信した信号のゲイン特性を検出し、そのゲイン特性を互いに通知し、相手側から通知されたゲイン特性に基づいて以後の送信信号のゲイン特性を補正することにより、高域の減衰が大きくても信号の通信距離の延長を可能とする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−８７３５２号公報（図４、図５）

しかしながら、上記従来の技術を用いた場合であっても、通信距離が長くなると減衰やノイズの影響などによって最大転送レートが下がるため、通常はセンター側である電話局から数ｋｍ（例えば、１．５Ｍビット／秒の伝送で約５．５ｋｍ、６Ｍビット／秒で約１．８ｋｍ）までの範囲でしか利用できないという問題がある。

一方、近年、ＡＤＳＬ通信における通信速度の高速化に伴い、従来、利用可能であった通信距離を越えた範囲でＡＤＳＬ通信の利用を可能とする要請が高まってきている。しかし、従来、利用可能であった通信距離を越えた範囲でＡＤＳＬ通信を行うためには、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を的確に把握し、その通信距離に応じて高域の減衰を回避しなければならないという問題がある。

本発明は、かかる実情に鑑みて為されたものであり、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を的確に把握し、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とするＡＤＳＬモデム装置及びその通信方法を提供することを目的とする。

本発明は、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアを交換し、その指定キャリアの受信レベルから相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測し、予測した通信距離に応じて高周波数帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行うようにしたものである。

本発明に係るＡＤＳＬモデム装置及びその通信方法によれば、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を的確に把握することができ、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とすることができる。

本発明の第１の態様に係るＡＤＳＬモデム装置は、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアを送受信する送受信手段と、前記指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する予測手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測することができるので、通信距離を予測するための新たな信号を必要としないで通信距離を予測することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に係るＡＤＳＬモデム装置において、前記予測手段は、複数の指定キャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する構成を採る。

この構成によれば、複数の指定キャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測するので、通信距離に応じて減衰する信号エネルギの特性を利用して的確に通信距離を予測することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に係るＡＤＳＬモデム装置において、前記予測手段が予測した通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行う通信手段をさらに具備する構成を採る。

この構成によれば、予測された通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行うので、通信距離による信号エネルギの減衰の影響を抑制しつつ通信を行うことができる。

本発明の第４の態様は、第３の態様に係るＡＤＳＬモデム装置において、前記通信手段は、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯域に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯域に割り当てる信号エネルギを大きくする構成を採る。

この構成によれば、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯域に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯域に割り当てる信号エネルギを大きくするので、通信距離の大きさに関わらず影響の小さい低周波数帯域で信号を送信することができる。この結果、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とすることができる。

本発明の第５の態様に係るＡＤＳＬモデム装置は、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリア及び周波数を移動しながら出力される信号を送受信する送受信手段と、前記指定キャリア及び周波数を移動しながら出力される信号の受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する予測手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリア及び周波数を移動しながら出力される信号の受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測するので、指定キャリアが適切に交換されず当該指定キャリアのみでは相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測できない場合においても、周波数を移動しながら出力される信号を用いて確実に相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測することができる。

本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様に係るＡＤＳＬモデム装置において、リモート側に配置されセンター側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する構成を採る。

この構成によれば、リモート側において、センター側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を確実に予測することができる。

本発明の第７の態様は、第１から第５のいずれかの態様に係るＡＤＳＬモデム装置において、センター側に配置されリモート側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する構成を採る。

この構成によれば、センター側において、リモート側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を確実に予測することができる。

本発明の第８の態様に係るＡＤＳＬモデム装置の通信方法は、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアを受信し、前記指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測し、予測した通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行うようにしたものである。

この方法によれば、ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測することができるので、通信距離を予測するための新たな信号を必要としないで通信距離を予測することができる。また、予測された通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行うので、通信距離による信号エネルギの減衰の影響を抑制しつつ通信を行うことができる。

本発明の第９の態様は、第８の態様に係るＡＤＳＬモデム装置の通信方法において相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯に割り当てる信号エネルギを大きくするようにしたものである。

この方法によれば、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯域に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯域に割り当てる信号エネルギを大きくするので、通信距離の大きさに関わらず影響の小さい低周波数帯域で信号を送信することができる。この結果、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＡＤＳＬモデム装置が適用されるリモート（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モデム装置２に接続され、さらにＡＤＳＬモデム装置２にユーザ端末３が接続されている。なお、ユーザ端末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、ユーザ端末３がＡＤＳＬモデム装置２を内蔵するように構成することも可能である。

ＡＤＳＬモデム装置２は、後述するハンドシェイク手順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の回線側端部はアナログフロントエンド（以下、ＡＦＥという）１３を介してアナログ回路で構成されている。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。

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を実行する機能を備える部分である。

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、送信データの位相をコンステレーション座標上に割り付け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。

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。ＲＡＭ３３は、プロセッサ２０のワークエリアであり、ハンドシェイク手順、イニシャライズ手順の実行時に使用される。また、ＲＡＭ３３には、後述するキャリアテーブルが格納される。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。

上記ＡＤＳＬモデム装置２に対してメタリックケーブルを介してセンター（ＡＴＵ−Ｃ）側のＡＤＳＬモデム装置が接続される。センター側のＡＤＳＬモデム装置は、上記ＡＤＳＬモデム装置２と同様の構成を備えている。以下、センター側のＡＤＳＬモデム装置についても同一の符号（２）を用いて説明する。なお、センター側は、通信事業者の設置した交換機である場合には、電話機４は存在しない。

上記構成を有するセンター側及びリモート側のＡＤＳＬモデム装置２のプロセッサ２０は、ハンドシェイク手順において相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測し、その通信距離に応じてＰＳＤ（Power Spectral Density）を選択してｘＤＳＬ通信を行う。具体的には、ハンドシェイク手順で交換されるＦＬＡＧに含まれるキャリアの受信レベル等に基づいて双方のＡＤＳＬモデム装置２で予測した通信距離に応じて通信信号のスペクトラムを低周波数帯域に寄せてｘＤＳＬ通信を行う。

図３〜図５は、通信距離を変化させた場合における周波数と信号エネルギの減衰との関係を示す図である。図３、図４及び図５は、それぞれ通信距離が１ｋｍ、５ｋｍ及び９ｋｍの場合を示している。なお、図３〜図５においては、横軸に周波数をキャリアインデックスで示し（＃Ｎｘ４３１２．５Ｈｚ）、縦軸に信号エネルギの減衰を示している。

各図中に示す矢印は、Ｇ．ｈｓのＡｎｎｅｘＡで用いられるアップストリーム側のＦＬＡＧ及びその他の信号受信における３本のキャリアを示している。具体的には、キャリアインデックス＃９、＃１７及び＃２５のキャリアに対応している。各図に示すように、キャリアの周波数が大きくなるほど信号エネルギの減衰が大きくなり、通信距離が大きくなるほど信号エネルギの減衰が大きくなるのが分かる。

図６は、図３〜図５に示した通信距離と信号エネルギの減衰の関係を示したテーブルである。同図に示すように、「１ｋｍ」のキャリアインデックス＃９、＃１７及び＃２５の欄に図３に示した信号エネルギの減衰値が登録されている。同様に、「５ｋｍ」及び「９ｋｍ」のキャリアインデックス＃９、＃１７及び＃２５の欄にそれぞれ図４及び図５に示した信号エネルギの減衰値が登録されている。本実施の形態においては、このようなテーブルをＲＡＭ３３が格納し、このような信号エネルギの減衰の特性を利用して後述するように相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測する。

なお、図６に示すテーブルにおいては、キャリアインデックス＃３２、＃６４、＃１２８及び＃２５５に対応する信号エネルギの減衰値も登録されているが、本実施の形態で示すようにＧ．ｈｓのＡｎｎｅｘＡで用いられるキャリアを用いて通信距離を予測する場合には直接用いられることはない。

次に、上記構成を有するＡＤＳＬモデム装置２における通信動作について説明する。図７は、リモート側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置２(以下、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２という)の通信動作を説明するためのフロー図であり、図８は、センター側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置２（以下、センター側のＡＤＳＬモデム装置２という）の通信動作を説明するためのフロー図である。

リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、図７に示すように、通信を開始すると、まず、Ｇ．ｈｓを開始し（ＳＴ７０１）、センター側のＡＤＳＬモデム装置２との間でＦＬＡＧの送受信を行う（ＳＴ７０２）。このＦＬＡＧにおいて、上述の３本のキャリアインデックス＃９、＃１７及び＃２５のキャリアが交換されることとなる。

このＦＬＡＧを受信すると、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２において３本のキャリアの受信レベルからセンター側のＡＤＳＬモデム装置２との通信距離が予測される。具体的には、３本のキャリアの信号エネルギの減衰値に応じてＲＡＭ３３に格納されたテーブルを参照することで通信距離を予測する。このようにＧ．ｈｓで交換されるキャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測することができるので、通信距離を予測するための新たな信号を必要としないで通信距離を予測することができる。

通信距離を予測する際、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、複数のキャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する。例えば、キャリアインデックス＃４０の信号エネルギと比較してキャリアインデックス＃６４の信号エネルギが３ｄＢ減衰しているならば、図６に示すテーブルを参照して通信距離が１ｋｍであると判断し、信号エネルギが１４ｄＢ減衰しているならば、通信距離が５ｋｍであると判断し、信号エネルギが２６ｄＢ減衰しているならば、通信距離が９ｋｍであると判断する。このように複数のキャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測するので、通信距離に応じて減衰する信号エネルギの特性を利用して的確に通信距離を予測することができる。

通信距離を予測した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、センター側のＡＤＳＬモデム装置２に対してＣＬＲ（Capability List and Request）コマンドを送信する（ＳＴ７０３）。このＣＬＲコマンドは、自装置の能力をリストアップするとともに相手装置の能力をリクエストするコマンドである。このＣＬＲコマンドの送信により、センター側のＡＤＳＬモデム装置２から受信したＦＬＡＧの３本のキャリアの受信レベル又はこの受信レベルから先に予測した通信距離（以下、通信距離予測値という）が通知される。

ＣＬＲコマンドを送信すると、これに応じてセンター側のＡＤＳＬモデム装置２よりＣＬ（Capability List）コマンドが返信されてくるので、これを受信する（ＳＴ７０４）。このＣＬコマンドの受信により、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２が送信したＦＬＡＧの３本のキャリアの受信レベル又はこの受信レベルからセンター側のＡＤＳＬモデム装置２で予測された通信距離予測値が受信される。これにより、双方のＡＤＳＬモデム装置２における通信距離予測値が把握される。

ＣＬコマンドを受信した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、ＭＳ（Mode Select）コマンドを送信することで（ＳＴ７０５）、通信を希望するモードをセンター側のＡＤＳＬモデム装置２に通知する。ＭＳコマンドにセンター側のＡＤＳＬモデム装置２が了解する場合、それを示すＡＣＫコマンドが返信されてくるので、これを受信する（ＳＴ７０６）。このＡＣＫコマンドまで受信すると、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、Ｇ．ｈｓを終了する（ＳＴ７０７）。

Ｇ．ｈｓを終了すると、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、双方のＡＤＳＬモデム装置２で把握した通信距離予測値に基づいてＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を開始する（ＳＴ７０８）。そして、通信対象となるデータを送信した後、通信を終了する。なお、ＰＳＤの選択については後述する。

一方、センター側のＡＤＳＬモデム装置２も、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２と同様の動作を行う。すなわち、図８に示すように、通信を開始すると、まず、Ｇ．ｈｓを開始し（ＳＴ８０１）、センター側のＡＤＳＬモデム装置２との間でＦＬＡＧの送受信を行う（ＳＴ８０２）。受信したＦＬＡＧに応じて、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２と同様に、センター側のＡＤＳＬモデム装置２において３本のキャリアの受信レベルからリモート側のＡＤＳＬモデム装置２との通信距離が予測される。

通信距離を予測する際、センター側のＡＤＳＬモデム装置２においても、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２と同様に、複数のキャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する。例えば、キャリアインデックス＃９の信号エネルギと比較してキャリアインデックス＃２５の信号エネルギが２ｄＢ減衰しているならば、図６に示すテーブルを参照して通信距離が１ｋｍであると判断し、信号エネルギが１２ｄＢ減衰しているならば、通信距離が５ｋｍであると判断し、信号エネルギが２２ｄＢ減衰しているならば、通信距離が９ｋｍであると判断する。

通信距離を予測した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２よりＣＬＲコマンドが送信されてくるので、これを受信する（ＳＴ８０３）。このＣＬＲコマンドの受信により、センター側のＡＤＳＬモデム装置２が送信したＦＬＡＧの３本のキャリアの受信レベル又はこの受信レベルからリモート側のＡＤＳＬモデム装置２で予測された通信距離予測値が受信される。これにより、双方のＡＤＳＬモデム装置２における通信距離予測値が把握される。

ＣＬＲコマンドを受信した後、センター側のＡＤＳＬモデム装置２は、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２に対してＣＬコマンドを送信する（ＳＴ８０４）。このＣＬコマンドの送信により、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２から受信したＦＬＡＧの３本のキャリアの受信レベル又はこの受信レベルから先に求めた通信距離予測値が通知される。

ＣＬコマンドを送信した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２からＭＳ（Mode Select）コマンドが送信されてくるので、これを受信する（ＳＴ８０５）。これにより、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２が通信を希望するモードが認識される。このモードに了解する場合、センター側のＡＤＳＬモデム装置２は、それを示すＡＣＫコマンドを送信する（ＳＴ８０６）。このＡＣＫコマンドを送信すると、センター側のＡＤＳＬモデム装置２は、Ｇ．ｈｓを終了する（ＳＴ８０７）。

Ｇ．ｈｓを終了すると、センター側のＡＤＳＬモデム装置２は、双方のＡＤＳＬモデム装置２で把握した通信距離予測値に基づいてＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を開始する（ＳＴ８０８）。そして、通信対象となるデータを送信した後、通信を終了する。

ここで、センター側及びリモート側の双方のＡＤＳＬモデム装置２がｘＤＳＬ通信を行う際にＰＳＤを変更する場合の処理について説明する。ここで、ＰＳＤとは、通信信号に割り当てる信号エネルギの密度をいう。図９は、現在のＡＤＳＬ通信の下り回線において通常用いられるＰＳＤの例を示している。なお、図９においては、横軸に周波数を示し、縦軸に送信元のＡＤＳＬモデム装置２で割り当てた信号エネルギを示している。

同図に示すように、現在のＡＤＳＬ通信の下り回線においては１３８ＫＨｚ〜１１０４ＫＨｚに信号エネルギのピークを設定してデータ通信に用いている。以下、このデータ通信に用いる周波数帯域をデータ通信帯域という。しかし、通信距離が大きくなると、このデータ通信帯域のうち、高周波数帯域の信号エネルギの減衰が大きくなる。このため、本実施の形態に係るＡＤＳＬモデム装置２においては、このデータ通信帯域の信号エネルギの総量を変えずに高周波数帯域に割り当てられた信号エネルギを低周波数帯域に集中させ、低周波数帯域の信号エネルギのピークを上げた状態で通信を行う。

特に、本実施の形態においては、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離に応じてデータ通信帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させたＰＳＤを３種類用意している。具体的には、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離１ｋｍ、５ｋｍ及び９ｋｍに応じてデータ通信帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させたＰＳＤを用意している。本実施の形態に係るＡＤＳＬモデム装置２においては、Ｇ．ｈｓにおいて交換されるＦＬＡＧの３本のキャリアから予測された通信距離に応じてこれらのＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を行う。このように予測された通信距離に応じて変更したＰＳＤによりｘＤＳＬ通信を行うので、通信距離による信号エネルギの減衰の影響を抑制しつつ通信を行うことができる。

なお、ここでは、現在のＡＤＳＬ通信における下り回線におけるデータ通信帯域におけるＰＳＤの変更について説明しているが、これと同様に上り回線においても、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離１ｋｍ、５ｋｍ及び９ｋｍに応じてデータ通信帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させたＰＳＤを用意している。そして、Ｇ．ｈｓにおいて交換されるＦＬＡＧの３本のキャリアから予測された通信距離に応じてこれらのＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を行う。

図１０は、本実施の形態に係るＡＤＳＬモデム装置２において、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離に応じて用意されたＰＳＤにおける信号エネルギを説明するための図である。なお、図１０においては、横軸に周波数を示し、縦軸に送信元のＡＤＳＬモデム装置２で割り当てた信号エネルギの割合を示している。

同図に示すＡは、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離が１ｋｍと予測された場合に選択されるＰＳＤにおける信号エネルギを示している。同様に、同図に示すＢ及びＣは、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離がそれぞれ５ｋｍ及び９ｋｍと判断された場合に選択されるＰＳＤにおける信号エネルギを示している。

同図に示すようにＡにおいては、通信距離が１ｋｍと比較的が短く、信号エネルギの減衰が小さいため、データ通信帯域のうち、高周波数帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させることはしていない。一方、同図に示すＢにおいては、通信距離が５ｋｍと比較的長く、信号エネルギの減衰が大きいため、データ通信帯域のうち、高周波数帯域の信号エネルギを僅かに低周波数帯域に集中させている。また、同図に示すＣにおいては、通信距離が９ｋｍと極めて長く、信号エネルギの減衰が極めて大きいため、データ通信帯域のうち、高周波数帯域の信号エネルギを大きく低周波数帯域に集中させている。

このように本実施の形態に係るＡＤＳＬモデム装置２によれば、Ｇ．ｈｓで交換されるＦＬＡＧの３本のキャリアの信号エネルギの減衰値から予測した通信距離に基づいてＰＳＤを選択し、言い換えると、特定周波数帯域のうち、高周波数帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させてｘＤＳＬ通信を行う。これにより、通信距離が大きさに関わらず影響の小さい低周波数帯域を用いて通信を行うことができるので、従来、利用可能であった通信距離を越えてＡＤＳＬ通信を実行することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係るＡＤＳＬモデム装置２は、相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測する際、Ｇ．ｈｓのＦＬＡＧの３本のキャリアの他に周波数を移動しながら出力される信号（以下、ＳＷＥＥＰ信号という）を交換し、これらの受信レベルから通信距離を予測する点で実施の形態１に係るＡＤＳＬモデム装置２と相違する。

図１１は、実施の形態２に係るＡＤＳＬモデム装置２において交換されるＳＷＥＥＰ信号を説明するための図である。同図にように、ＳＷＥＥＰ信号は、３本のキャリア（キャリアインデックス「９」、「１７」、「２５」）よりも高い周波数帯域で１ｍ秒毎に周波数を移動しながら出力される信号である。１ｍ秒毎に移動していくので、通信距離に応じて減衰率も変化する。実施の形態２に係るＡＤＳＬモデム装置２は、３本のキャリアの信号エネルギの減衰に加えて、ＳＷＥＥＰ信号の信号エネルギの減衰をも考慮して通信距離を予測する。

次に、実施の形態２に係るＡＤＳＬモデム装置２の通信動作について説明する。図１２は、リモート側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置２の通信動作を説明するためのフロー図であり、図１３は、センター側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置２の通信動作を説明するためのフロー図である。なお、図１２及び図１３において、それぞれ図７及び図８と同一の符号を付した処理は同一の処理を行うものとしてその説明を省略する。

実施の形態２に係るリモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、Ｇ．ｈｓを開始した後（ＳＴ７０１）、ＦＬＡＧ信号に加えて上述のＳＷＥＥＰ信号をセンター側のＡＤＳＬモデム装置２との間で交換する（ＳＴ１２０１）。これらの信号を受信すると、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２において３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベルからセンター側のＡＤＳＬモデム装置２との通信距離が予測される。より具体的には、３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の信号エネルギの減衰値に応じてＲＡＭ３３に格納されたテーブルを参照することで通信距離が予測される。

通信距離を予測した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２は、センター側のＡＤＳＬモデム装置２に対してＣＬＲコマンドを送信する（ＳＴ１２０２）。このＣＬＲコマンドの送信により、センター側のＡＤＳＬモデム装置２から受信したＦＬＡＧの３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベル又はこの受信レベルから先に求めた通信距離予測値が通知される。

ＣＬＲコマンドを送信すると、これに応じてセンター側のＡＤＳＬモデム装置２よりＣＬコマンドが返信されてくるので、これを受信する（ＳＴ１２０３）。このＣＬコマンドの受信により、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２が送信したＦＬＡＧの３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベル又はこの受信レベルからセンター側のＡＤＳＬモデム装置２で予測された通信距離予測値が受信される。これにより、双方のＡＤＳＬモデム装置２における通信距離予測値が把握される。

ＣＬコマンドを受信すると、実施の形態１と同様に、ＭＳコマンドの送信及びＡＣＫコマンドの受信を経てＧ．ｈｓを終了し（ＳＴ７０５〜ＳＴ７０７）、通信距離予測値に基づいてＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を行う（ＳＴ７０８）。

一方、実施の形態２に係るセンター側のＡＤＳＬモデム装置２は、Ｇ．ｈｓを開始した後（ＳＴ８０１）、ＦＬＡＧ信号に加えて上述のＳＷＥＥＰ信号をリモート側のＡＤＳＬモデム装置２との間で交換する（ＳＴ１３０１）。受信したＦＬＡＧ及びＳＷＥＥＰ信号に応じて、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２と同様に、センター側のＡＤＳＬモデム装置２において３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベルからリモート側のＡＤＳＬモデム装置２との通信距離が予測される。

通信距離を予測した後、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２よりＣＬＲコマンドが送信されてくるので、これを受信する（ＳＴ１３０２）。このＣＬＲコマンドの受信により、センター側のＡＤＳＬモデム装置２が送信したＦＬＡＧの３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベル又はこの受信レベルからリモート側のＡＤＳＬモデム装置２で予測された通信距離予測値が受信される。これにより、双方のＡＤＳＬモデム装置２における通信距離予測値が把握される。

ＣＬＲコマンドを受信した後、センター側のＡＤＳＬモデム装置２は、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２に対してＣＬコマンドを送信する（ＳＴ１３０３）。このＣＬコマンドの送信により、リモート側のＡＤＳＬモデム装置２から受信したＦＬＡＧの３本のキャリア及びＳＷＥＥＰ信号の受信レベル又はこの受信レベルから先に求めた通信距離予測値が送信される。

ＣＬコマンドを送信すると、実施の形態１と同様に、ＭＳコマンドの受信及びＡＣＫコマンドの送信を経てＧ．ｈｓを終了し（ＳＴ８０５〜ＳＴ８０７）、通信距離予測値に基づいてＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を行う（ＳＴ８０８）。

このように本実施の形態に係るＡＤＳＬモデム装置２によれば、Ｇ．ｈｓで交換されるＦＬＡＧの３本のキャリアのみならず、周波数を移動しながら出力されるＳＷＥＥＰ信号を用いて相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測する。これにより、３本のキャリアが適切に交換されずキャリアのみでは相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測できない場合においても、ＳＷＥＥＰ信号を用いて確実に相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測することができる。この結果、通信距離に応じてＰＳＤを選択してｘＤＳＬ通信を行うことができるので、従来の通信距離を越えてＡＤＳＬ通信を実行することができる。

なお、本実施の形態においては、Ｇ．ｈｓのａｎｎｅｘＡで用いられるキャリアの信号エネルギの減衰値に基づいて相手側ＡＤＳＬモデム装置２との通信距離を予測する場合について説明している。しかし、これに限定されるものではなく、Ｇ．ｈｓのａｎｎｅｘＢやＧ．ｈｓのａｎｎｅｘＣで用いられるキャリアにも適用することができる。このように変更した場合であっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明に係るＡＤＳＬモデム装置は、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測し、予測した通信距離に応じて高周波数帯域の信号エネルギを低周波数帯域に集中させてｘＤＳＬ通信を行うようにしたので、従来の通信距離を越えてＡＤＳＬ通信の利用を可能とする点で有用である。

本発明の実施の形態１に係るＡＤＳＬモデム装置が適用されるリモート側の通信システムの概略構成を示す図 図１に示すトランシーバの機能ブロック図 通信距離を変化させた場合における周波数と信号エネルギの減衰との関係を示す図 通信距離を変化させた場合における周波数と信号エネルギの減衰との関係を示す図 通信距離を変化させた場合における周波数と信号エネルギの減衰との関係を示す図 図３〜図５に示す通信距離と信号エネルギの減衰の関係を示したテーブルの一例を示す図 リモート側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置の通信動作を説明するためのフロー図 センター側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置の通信動作を説明するためのフロー図 現在のＡＤＳＬ通信において用いられるＰＳＤの例を示す図 実施の形態１に係るＡＤＳＬモデム装置において、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離に応じて用意されたＰＳＤの特定周波数帯域における信号エネルギの割合を説明するための図 本発明の実施の形態２に係るＡＤＳＬモデム装置において交換されるＳＷＥＥＰ信号を説明するための図 リモート側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置の通信動作を説明するためのフロー図 センター側の通信システムにおけるＡＤＳＬモデム装置の通信動作を説明するためのフロー図

符号の説明

１ スプリッタ
２ ＡＤＳＬモデム装置
３ ユーザ端末
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

Claims (9)

1. ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアを送受信する送受信手段と、前記指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する予測手段と、を具備することを特徴とするＡＤＳＬモデム装置。
2. 前記予測手段は、複数の指定キャリアのうち、いずれか２つのキャリアの受信レベルを比較することで相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測することを特徴とする請求項１記載のＡＤＳＬモデム装置。
3. 前記予測手段が予測した通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行う通信手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＡＤＳＬモデム装置。
4. 前記通信手段は、相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯域に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯域に割り当てる信号エネルギを大きくすることを特徴とする請求項３記載のＡＤＳＬモデム装置。
5. ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリア及び周波数を移動しながら出力される信号を送受信する送受信手段と、前記指定キャリア及び周波数を移動しながら出力される信号の受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測する予測手段と、を具備することを特徴とするＡＤＳＬモデム装置。
6. リモート側に配置されセンター側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測す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ＡＤＳＬモデム装置。
7. センター側に配置されリモート側のＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測す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ＡＤＳＬモデム装置。
8. ハンドシェイク手順で予め通信規格で定められた指定キャリアを受信し、前記指定キャリアの受信レベルに応じて相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離を予測し、予測した通信距離に応じて送信信号に割り当てる信号エネルギを低周波数帯域に集中させて通信を行うことを特徴とするＡＤＳＬモデム装置の通信方法。
9. 相手側ＡＤＳＬモデム装置との通信距離が大きくなるほど高周波数帯に割り当てる信号エネルギを小さくする一方、低周波数帯に割り当てる信号エネルギを大きくすることを特徴とする請求項８記載のＡＤＳＬモデム装置の通信方法。

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