JP2005236382A - Ｄｓｌモデム装置及びｄｓｌ通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 データ通信開始後にエコーキャンセラーのトレーニングをやり直す必要が生じた場合、イニシャライズ手順を全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できるようにしてデータ通信の中断期間を短縮化すること。
【解決手段】 ＡＤＳＬモデム装置２においてＡＤＳＬ通信のための通信制御を行う方法／装置であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して相手ＡＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの無音送信要求パターン信号をデータ通信帯域にて送信し、相手ＡＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して自己ＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラー３６のトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、メタルケーブルを使用したデジタル通信に適用可能なＤＳＬモデム装置及びＤＳＬ通信制御方法に関する。

既設の電話線（メタルケーブル）を使うｘＤＳＬは、高い周波数の信号を使って高速通信を実現している。ｘＤＳＬのうち、ＡＤＳＬと呼ばれる方式は、高速通信を実現するため、広い周波数帯域幅で複数のキャリア（サブキャリア）を用いるＤＭＴ（discrete multi tone）変調方式が採用されている。

例えば、ＡＤＳＬ規格の一つであるＧ．９９２．１（Ｇ．ｄｍｔ）では、２５ｋＨｚから１．１ＭＨｚの帯域を２５６個の搬送波（サブキャリア）に分割する。サブキャリアには周波数の低い方から順番にインデックス番号（＃）が付される。そして、図９に示すように、局側となるセンター（ＡＴＵ−Ｃ）から加入者宅側となるリモート（ＡＴＵ−Ｒ）に対する送信（ダウンストリーム）では、＃６から＃２５５のサブキャリアを使用し、ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃに対する送信（アップストリーム）では、＃６から＃３１のサブキャリアを使用する方式を採用できる。

図９に示す方式では、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒの双方で＃６から＃３１のサブキャリアを使用している。ＡＴＵ−Ｒでは自己の送信信号の回り込みを除去するためにエコーキャンセラーを用いる。エコーキャンセラーを用いる場合、自己の送信信号の回り込みを事前に学習する必要がある（例えば、特許文献１参照）。ＡＴＵ−Ｃでエコーキャンセラーを学習する場合、＃６から＃２５５のサブキャリアで送信して、＃６から＃２５５の各サブキャリアの回り込みを検出する。このとき、ＡＴＵ−Ｒから送信があると＃６から＃３１のサブキャリアで干渉が生じるのでＡＴＵ−Ｒの送信は止めている。一方、ＡＴＵ−Ｒでエコーキャンセラーを学習する場合、＃６から＃３１のサブキャリアで送信して、＃６から＃３１の各サブキャリアの回り込みを検出する。ＡＴＵ−ＣがＰＩＬＯＴ信号に使用する＃６４のサブキャリアを除いて、ＡＴＵ−Ｃの送信は止めている。ＡＴＵ−ＲはＡＴＵ−Ｃの送信するＰＩＬＯＴ信号に基づいて同期を取っているのでＰＩＬＯＴ信号の送信を停止させない。Ｇ．９９２．１（Ｇ．ｄｍｔ）で勧告されたイニシャライズシーケンスではＣ−ＥＣＴ、Ｒ−ＥＣＴ信号を用いてエコーキャンセラーをトレーニングしている。以上のイニシャライズシーケンスにおいてエコーキャンセラーをトレーニングし、通信速度を決定した後、ショータイムと呼ばれるデータ通信を開始する。
特表２００３−５２１１９４号公報

ところで、ＤＳＬ通信においてデータ通信開始後に受信状態が変化した場合、エコーキャンセラーの精度が低下して通信エラーが発生する率が高くなる。通信エラーが許容値を超えた場合（いわゆるＩパターンの歪みが許容範囲を超えたとき）は、エコーキャンセラーのトレーニングをやり直す必要がある。エコーキャンセラーのトレーニング手順はイニシャライズ手順の中に存在するので、一旦データ通信を打ち切り、イニシャライズ手順を再度実行することになる。

しかしながら、イニシャライズ手順を全部実行すると、数秒程度の時間ロスが生じるので、データ通信が長時間に亘り中断される。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、データ通信開始後にエコーキャンセラーのトレーニングをやり直す必要が生じた場合、イニシャライズ手順を全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できるようにしてデータ通信の中断期間を短縮化したＤＳＬモデム装置及びＤＳＬ通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、ＤＳＬモデム装置においてＤＳＬ通信のための通信制御を行う方法／装置であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して相手ＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信し、相手ＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して自己ＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するものとした。

本発明によれば、データ通信開始後にエコーキャンセラーのトレーニングをやり直す必要が生じた場合、イニシャライズ手順を全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できるようにしてデータ通信の中断期間を短縮化したＤＳＬモデム装置及びＤＳＬ通信制御方法を提供できる。

本発明の第１の態様は、加入者宅のＤＳＬモデム装置においてＤＳＬ通信のための通信制御を行う通信制御方法であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して局側のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信し、局側のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して加入者宅のＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するＤＳＬ通信制御方法である。

本発明の第２の態様は、加入者宅に設置されＤＳＬ通信のための通信制御を行うＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に発生する通信エラーを検出するエラー検出手段と、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して局側のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信する無音送信要求手段と、局側のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信するトレーニング信号発生手段と、このトレーニング信号を用いて受信信号からエコー成分を除去するようにトレーニングが行われるエコーキャンセラーと、前記エコーキャンセラーのトレーニング終了後に局側のＤＳＬモデム装置に対してデータ通信の再開を要求する再開要求手段と、を具備するＤＳＬモデム装置である。

このように構成されたＤＳＬ通信制御方法又はＤＳＬモデム装置によれば、加入者宅のＤＳＬモデム装置において、通信エラーが所定値を超える場合には、局側のＤＳＬモデム装置を無音送信にした上でエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するので、イニシャライズシーケンスを全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できる。しかも、アップストリームのデータ通信帯域で特定パターンの要求信号を送信するので、局側のＤＳＬモデム装置は本来のデータ通信帯域内の信号を処理すれば無音送信の要求を検知できる。なお、アップストリームのデータ通信帯域外の信号を用いる場合、局側のＤＳＬモデム装置をアップストリームのデータ通信帯域外の信号まで検出できるように設定する必要が生じる。

本発明の第３の態様は、局側のＤＳＬモデム装置においてＤＳＬ通信のための通信制御を行う通信制御方法であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して加入者宅のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信し、加入者宅のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して局側のＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するＤＳＬ通信制御方法である。

本発明の第４の態様は、局側に設置されＤＳＬ通信のための通信制御を行うＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に発生する通信エラーを検出するエラー検出手段と、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して加入者宅のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信する無音送信要求手段と、加入者宅のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信するトレーニング信号発生手段と、このトレーニング信号を用いて受信信号からエコー成分を除去するようにトレーニングが行われるエコーキャンセラーと、前記エコーキャンセラーのトレーニング終了後に加入者宅のＤＳＬモデム装置に対してデータ通信の再開を要求する再開要求手段と、を具備するＤＳＬモデム装置である。

このように構成されたＤＳＬ通信制御方法又はＤＳＬモデム装置によれば、局側のＤＳＬモデム装置において、通信エラーが所定値を超える場合には、加入者宅のＤＳＬモデム装置を無音送信にした上でエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するので、イニシャライズシーケンスを全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できる。しかも、ダウンストリームのデータ通信帯域で特定パターンの要求信号を送信するので、局側のＤＳＬモデム装置は本来のデータ通信帯域内の信号を処理すれば無音送信の要求を検知できる。なお、ダウンストリームのデータ通信帯域（インデックス）に空きが無い場合、いずれかのインデックス番号の信号を要求信号専用に確保しなければならないが、そのような対策を回避することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。

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、ＡＤＳＬ通信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１３（以下、ＡＦＥという）を介してアナログ回路で構成されている。ＡＦＥ１３のＤＡ変換部１３−１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１３−２に入力されるように構成されている。ＡＦＥ１３は、ＡＤ変換部１３−２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、ハンドシェイク手順、イニシャライズ手順を実行し、データ通信（ショータイム）中の通信制御を実行する機能を備える部分である。

トランシーバ１１の送信系は、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、及びトレーニング信号を発生するトレーニング信号発生部３５を含んで構成されている。

トランシーバ１１の受信系は、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を含んで構成されている。

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することができる。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。

図３は、ＡＦＥ１３の内部構造を示すブロック図である。ＡＦＥ１３は、ＤＡ変換部１３−１、ＡＤ変換部１３−２、エコーキャンセラー３６、加減算器３７を備えている。エコーキャンセラー３６は、ＩＦＦＴ部２６からＤＡ変換部１３−１へ供給される信号（送信信号）の一部を取り込んでいる。またエコーキャンセラー３６は、ＡＤ変換部１３−２の出力信号Ｚからエコーキャンセラー３６から出力されるレプリカＹを減算した値Ｅを取り込んでいる。そして、Ｙ＝Ｃ＊Ｘ（＊は畳み込み演算の意味）の計算をしてレプリカＹを生成する。ＣはＣ（ｎ＋１）＝Ｃ（ｎ）＋ｕ×Ｅ×Ｘで計算される係数である。インデックス番号１からインデックス番号２５６のそれぞれに対応した係数Ｃが存在する。

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。センター側は、通信事業者の設置した交換機である場合、電話機４は存在しない。

次に以上のように構成された本実施の形態の動作について具体的に説明する。

ＡＴＵ−Ｒの電源を投入すると、図４に示すシーケンスの先頭部分のハンドシェイク手順を実行する。まず、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒとの間でＧ．９９４．１に基づいたハンドシェイク手順を実行してモード選択を行う。同図に示す例であればＧ．ｄｍｔをイニシャライズ手順のモードとして選択している。

ＡＴＵ−Ｃは、イニシャライズ手順を開始すると、インデックス＃６４及びインデックス＃４８を使用してＣ−ＰＩＬＯＴ１信号又はＣ−ＰＩＬＯＴ１Ａ信号を送信する。

ＡＴＵ−Ｒは、イニシャライズ手順を開始してインデックス＃６４及びインデックス＃４８で信号エネルギーを検出すると、当該ＰＩＬＯＴ信号に基づいてハイパーフレームの同期を合わせる処理を実行する。ハイパーフレームの同期確立後、Ｒ−ＲＥＶＥＲＢ１信号を送信する。

ＡＴＵ−Ｃは、Ｒ−ＲＥＶＥＲＢ１信号を検出するとＣ−ＲＥＶＥＲＢ１信号をリモートに対して送信する。

ＡＴＵ−Ｃは、Ｒ−ＲＥＶＥＲＢ１信号を検出すると、Ｃ−ＲＥＶＥＲＢ１、Ｃ−ＰＩＬＯＴ２、Ｃ−ＥＣＴ、Ｃ−ＲＥＶＥＲＢ２の順に所定シンボル数の信号を送信する。ＡＴＵ−Ｃでは、トランシーバ１１及びエコーキャンセラー３６が、Ｃ−ＥＣＴの期間に送信するトレーニング信号（及びそのエコー信号）にてエコーキャンセラー３６のトレーニングを行う。

ＡＴＵ−Ｒは、Ｃ−ＲＥＶＥＲＢ１又はＣ−ＲＥＶＥＲＢ２に基づいてシンボルの同期を合わせる処理を実行する。そして、Ｃ−ＲＥＶＥＲＢ２でシンボル同期を確立後にＲ−ＥＣＴを送信する。ＡＴＵ−Ｒでは、トランシーバ１１及びエコーキャンセラー３６が、Ｒ−ＥＣＴの期間に送信するトレーニング信号（及びそのエコー信号）にてエコーキャンセラー３６のトレーニングを行う。

そして、ＡＴＵ−ＣはＣ−ＲＥＶＥＲＢ３を送信した後、ＡＴＵ−ＲはＲ−ＲＥＶＥＲＢ２を送信した後に、互いに同一のタイミングでＣ−ＳＥＧＵＥ１、Ｒ−ＳＥＧＵＥ１を複数シンボル送信する。これ以降は、ショータイムでのパラメータを決める重要な信号が交換されるため、各シンボルにはサイクリックプレフィックスと呼ばれるデータが付加される。サイクリックプレフィックス付きのＲＡＴＥＳ信号、ＭＳＧ信号にて通信速度、符号化パラメータ、トーンオーダリング情報をやり取りして、各種通信パラメータを決定する。以降のシーケンスは省略されているが、通信パラメータを決定したことを互いに確認しあった後、データ通信であるショータイムを実行する。

ここで、データ通信中（ショータイム期間）に通信品質が低下した場合にイニシャライズ手順に戻らずエコーキャンセラー３６のトレーニングを実行するための原理について説明する。

図５はＡＴＵ−Ｒのエコーキャンセラー３６をトレーニングする場合のタイミング図であり、図６はＡＴＵ−Ｃのエコーキャンセラー３６をトレーニングする場合のタイミング図である。

ＡＴＵ−Ｒにおいてデータ通信中に通信エラー量が許容値を超えた場合、ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃに対してＡＴＵ−Ｒのエコーキャンセラーをトレーニングするための要求信号を送信する。ＡＴＵ−Ｃにおいて要求信号を検出したら応答信号を返信するとともに、無音送信に切り替える。これにより、ＡＴＵ−Ｒではトレーニング信号を送信すれば自己のエコーキャンセラーをトレーニングすることができる。トレーニング終了後に、トレーニングが終了したことをＡＴＵ−Ｃに通知する終了信号を送信する。ＡＴＵ−Ｃにおいて終了信号を検出したら応答信号を返信した後、データ通信を再開する。

図９に示すように、ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃに向けて送信するアップストリームは＃６から＃３１の帯域を使用してデータ通信している。本実施の形態では、＃６から＃３１のデータ通信帯域内のインデックス番号のサブキャリアを使用して要求信号を送信することとしているが、データ通信帯域内の予め定められたサブキャリアのみを使用して要求信号を送信しても良い。しかし、アップストリームで使用しているデータ通信帯域内のサブキャリアを用いた場合、受信側であるＡＴＵ−Ｃでは通常のデータ通信との区別がつかない。そこで、無音送信に切り替えることを要求することを示す特定パターン（以下、無音送信要求パターン信号という）の信号を生成して送る。受信側のＡＴＵ−Ｃは当該無音送信要求パターン信号を検知した場合は、無音送信の要求であると認識するように構成しておく。例えば、無音送信要求パターン信号のパターンとして図８に示すＩＱ平面における４点の内（１，１）点と（−１，１）点を交互に繰り返し送信する。

また、図９に示すように、ＡＴＵ−ＣからＡＴＵ−Ｒに向けて送信するダウンストリームは＃６から＃２５５を使用してデータ通信している。本実施の形態では、＃６から＃２５５のデータ通信帯域内のサブキャリアを使用して応答信号を送信することとしているが、データ通信帯域内の予め定められたサブキャリアのみを使用して要求信号を送信しても良い。しかし、ダウンストリームで使用しているデータ通信帯域内のサブキャリアを用いた場合、受信側であるＡＴＵ−Ｒでは通常のデータ通信との区別がつかない。そこで、応答信号であることを示す特定パターン（以下、応答パターン信号という）の信号を生成して送る。受信側のＡＴＵ−Ｒは当該応答パターン信号を検知した場合は、要求（無音送信要求／再開要求）に対する応答であると認識するように構成しておく。例えば、応答パターン信号のパターンとして図８に示すＩＱ平面における４点の内（１，−１）点と（−１，−１）点を交互に繰り返し送信する。

終了信号も無音送信要求パターン信号と同様の特定パターンの信号を使用することができる。終了信号のパターンは無音送信要求パターン信号と同じであっても良いし、異なっていても良い。なお、ＡＴＵ−Ｒが終了信号を送信する段階では、ＡＴＵ−Ｃは無音送信からトーン送信に切り替わることとなるので、そのトーン信号（＃６から＃２５５のいずれかの信号）を応答信号として用いることもできる。すなわち、ＡＴＵ−Ｒを、無音受信の状態から最初に受信したトーン信号を応答信号として認識するように構成する。

一方、ＡＴＵ−Ｃにおいてデータ通信中に通信エラー量が許容値を超えた場合、図６に示すように、ＡＴＵ−ＣからＡＴＵ−Ｒに対してＡＴＵ−Ｃのエコーキャンセラーをトレーニングするための要求信号を送信する。この要求信号には無音送信要求パターン信号を用いることができる。ダウンストリームのデータ通信帯域（＃６から＃２５５）内のインデックス番号のサブキャリアを用いて無音送信要求パターン信号を送ることとしているが、データ通信帯域内の予め定められたサブキャリアのみを使用して要求信号を送信しても良い。

ＡＴＵ−Ｒでは、無音送信要求パターン信号を検出した場合、応答信号を返信して無音送信に切り替える。この応答信号には応答パターン信号を用いることができる。アップストリームのデータ通信帯域（＃６から＃３１）内のインデックス番号のサブキャリアを用いて応答パターン信号を送ることとしているが、データ通信帯域内の予め定められたサブキャリアのみを使用して要求信号を送信しても良い。これにより、ＡＴＵ−Ｒが無音送信の状態になるので、ＡＴＵ−Ｃではトレーニング信号を送信すれば自己のエコーキャンセラーをトレーニングすることができる。トレーニング終了後に、トレーニングが終了したことをＡＴＵ−Ｒに通知する終了信号を送信する。この終了信号は無音送信要求パターン信号と同様の特定パターンの信号を使用することができる。終了信号のパターンは無音送信要求パターン信号と同じであっても良いし、異なっていても良い。ＡＴＵ−Ｒでは、終了信号を検出した場合、応答信号を返信してＡＴＵ−Ｃと同期してデータ通信を再開する。なお、ＡＴＵ−Ｃが終了信号を送信する段階では、ＡＴＵ−Ｒは無音送信からトーン送信に切り替わることとなるので、そのトーン信号（＃６から＃３１のいずれかの信号）を応答信号として用いることもできる。すなわち、ＡＴＵ−Ｃを、無音受信の状態から最初に受信したトーン信号を応答信号として認識するように構成する。

図７は、ＡＴＵ−Ｒがデータ通信中（ショータイム期間）にイニシャライズ手順に戻らずにＡＴＵ−Ｃと同期してエコーキャンセラー３６のトレーニングを実行し、再びデータ通信に戻るフロー図である。

データ通信開始後、ＡＴＵ−Ｒでは、トランシーバ１１のプロセッサ２０が、通信エラー量を監視している。例えば、ＱＡＭ変調方式の場合であれば、図８に示すＩＱ平面における４点（１，１）（１，−１）（−１，−１）（−１，１）のいずれかに受信号信号が現れる。しかし、エコーキャンセラー３６の設定が現実の通信環境に合致しなくなると、本来の受信点からずれた位置に受信信号が現れる。４点（１，１）（１，−１）（−１，−１）（−１，１）から一定距離以上離れた位置で受信した信号はデータの信頼性が低いので廃棄する。この場合は通信エラーとして処理する。通信エラーの発生率はエラー量として利用できる。又、本来の受信点と実際の受信点とのずれ量を計算し、単位時間あたりのずれ量を通信エラー量として利用する。そのほか、エコーキャンセラー３６の設定の適否を判断することができるパラメータであれば使用することができる。

ＡＴＵ−Ｒでは、プロセッサ２０がエラー検出手段として通信エラー量を監視し（Ｓ１００）、プロセッサ２０が無音送信要求手段として通信エラー量が許容値を超えたところで要求信号を送信開始する（Ｓ１０２）。図７のフローでは要求信号として無音送信要求パターン信号を使用する。無音送信要求パターン信号を検知したＡＴＵ−Ｃは、データ送信を中断して無音送信に切り替えるので、要求信号の送信は無音送信の要求と同じ意義を持つ。

ＡＴＵ−Ｃでは、データ通信中は＃６から＃３１の信号を待ち受けている。＃６から＃３１の各帯域で受信した信号は受信データとして処理する。このとき、プロセッサ２０は、受信データの信号パターンを監視し、無音送信要求パターン信号を検知したら要求信号として扱う。ＡＴＵ−Ｃでは、プロセッサ２０が要求信号を検出すると（Ｓ２００）、応答信号の送信を開始する（Ｓ２０１）。応答信号には応答パターン信号を用いる。応答パターン信号を送信したら無音送信状態に切り替える（Ｓ２０２）。

ＡＴＵ−Ｒでは、要求信号送信後は、応答信号の受信を待つ（Ｓ１０３）。受信データの中から応答パターン信号を検知したら、ＡＴＵ−Ｒに設置しているエコーキャンセラー３６のトレーニングを実施する。ＡＴＵ−Ｒがデータ通信（ショータイム）で使用する全てのサブキャリア（インデックス）についてエコーキャンセラー３６のトレーニングを行っている。本実施の形態では、トレーニング信号発生部３５が＃６から＃３１のサブキャリアを使ってトレーニング信号（送信データ）を生成してＩＦＦＴ部２６へ入力する。

ＩＦＦＴ部２６は＃６から＃３１のサブキャリアのそれぞれに送信データが乗るように変調したデジタル変調信号（トレーニング信号）を生成する。このトレーニング信号がＤＡ変換部１３−１でアナログ信号に変換された後、アナログフィルタ１４でアナログ的にフィルタリングされて波形成形される。波形成形したトレーニング信号がドライバ１５を介して回線へ送出される。

一方、レシーバ１７には上記トレーニング信号のエコー信号が受信される。かかるエコー信号はアナログフィルタ１８で波形成形された後、ＡＤ変換部１３−２でデジタルエコー信号に変換される。このデジタルエコー信号は加減算器３７へ入力される。

加減算器３７には、エコーキャンセラー３６から自己の送信した＃６から＃３１の送信データ（トレーニング信号）が供給される。送信データのレプリカＹとそのエコー信号Ｚとの差Ｅを検出し、検出結果に基づいてエコー信号に相当するレプリカＹを生成するための最適な係数Ｃを決定する。この処理をエコーキャンセラーのトレーニングと呼ぶ。

このとき、自己の送信信号（トレーニング信号）に対するエコー信号にＡＴＵ−Ｃ側からの送信信号が影響すると最適な係数を見つけることができない。そのため、ＡＴＵ−Ｃは無音送信の状態に制御している。

このように、無音送信によってＡＴＵ−Ｃによる送信信号との干渉がない状態で、エコー信号から送信データをエコー信号と同じレプリカＹに変換するための最適な係数を見つけ、その係数をエコーキャンセラー３６に設定する。

ＡＴＵ−Ｒでは、ステップＳ１０４による処理でエコーキャンセラー３６のトレーニングが終了したら、プロセッサ２０は再開要求手段として終了信号を送信する（Ｓ１０５）。終了信号を受けたＡＴＵ−Ｃは所定のタイミングでＡＴＵ−Ｒと同期を取った上でデータ通信を再開するので、終了信号の送信はデータ通信の再開を要求するのと同じ意義がある。

ＡＴＵ−Ｃでは、無音送信の状態であるところに終了信号を受信する（Ｓ２０３）。終了信号を受信したら応答信号（応答パターン信号）を送信した後（Ｓ２０４）、所定期間経過したらデータ通信を開始する（Ｓ２０５）。

ＡＴＵ−Ｒでは、終了信号送信後に応答パターン信号を検知したら（Ｓ１０６）、ＡＴＵ−Ｃ側と同期してデータ通信を開始する（Ｓ１０７）。

以上の説明はＡＴＵ−Ｒで通信エラー量を検出して、ＡＴＵ−Ｒ側のエコーキャンセラー３６をトレーニングする場合であったが、ＡＴＵ−Ｃで通信エラー量を検出して、ＡＴＵ−Ｃ側のエコーキャンセラー３６をトレーニングする場合も同様の処理となる。この場合、ＡＴＵ−ＣのＡＤＳＬモデム装置に備えたプロセッサ２０がエラー検出手段、無音送信要求手段、再開要求手段として機能する。

このように、本実施の形態によれば、データ通信中にイニシャライズ手順に戻らずにＡＴＵ−Ｃ（ＡＴＵ−Ｒ）と同期してエコーキャンセラー３６のトレーニングを実行し、再びデータ通信に戻ることができる。

以上の説明ではＡＤＳＬモデムを例に説明したが、他のタイプのＤＳＬに適用されるｘＤＳＬモデムにも同様に適用可能である。

本発明は、データ通信開始後にエコーキャンセラーのトレーニングをやり直す必要が生じた場合、イニシャライズシーケンスを全部やり直すのではなく、エコーキャンセラーのトレーニングだけを実行できるようにしてデータ通信の中断期間を短縮化でき、メタルケーブルを使用したデジタル通信に適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る通信システムの概略構成図 図１に示すトランシーバの機能ブロック図 図１に示すＡＦＥ部分の機能ブロック図 ハンドシェイク手順及びイニシャライズ手順の前半部を示すシーケンス図 ＡＴＵ−Ｒのエコーキャンセラーを学習する場合のタイミング図 ＡＴＵ−Ｃのエコーキャンセラーを学習する場合のタイミング図 ＡＴＵ−Ｒのエコーキャンセラーを学習する場合のフロー図 ＱＡＭ変調方式におけるＩＱ平面での受信状況を示す図 アップストリームとダウンストリームの使用帯域を示す図

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 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
１８ アナログフィルタ
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
３３ ＲＡＭ
３５ トレーニング信号発生部
３６ エコーキャンセラー

Claims (8)

1. 加入者宅のＤＳＬモデム装置においてＤＳＬ通信のための通信制御を行う通信制御方法であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して局側のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信し、局側のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して加入者宅のＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するＤＳＬ通信制御方法。
2. 局側のＤＳＬモデム装置が送信する応答信号を検知し、この応答信号をトリガにしてエコーキャンセラーのトレーニングを開始することを特徴とする請求項１記載のＤＳＬ通信制御方法。
3. 加入者宅のＤＳＬモデム装置は、局側のＤＳＬモデム装置が無音送信要求に対する応答信号として返信する特定パターンの応答パターン信号を監視し、当該応答パターン信号を検知した場合、エコーキャンセラーのトレーニングを開始することを特徴とする請求項２記載のＤＳＬ通信制御方法。
4. 局側のＤＳＬモデム装置においてＤＳＬ通信のための通信制御を行う通信制御方法であって、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して加入者宅のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信し、加入者宅のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信して局側のＤＳＬモデム装置に備えたエコーキャンセラーのトレーニングを行い、トレーニング終了後にデータ通信を再開するＤＳＬ通信制御方法。
5. 加入者宅のＤＳＬモデム装置が送信する応答信号を検知し、この応答信号をトリガにしてエコーキャンセラーのトレーニングを開始することを特徴とする請求項４記載のＤＳＬ通信制御方法。
6. 局側のＤＳＬモデム装置は、加入者宅のＤＳＬモデム装置が無音送信要求に対する応答信号として返信する特定パターンの応答パターン信号を監視し、当該応答パターン信号を検知した場合、エコーキャンセラーのトレーニングを開始する請求項５記載のＤＳＬ通信制御方法。
7. 加入者宅に設置されＤＳＬ通信のための通信制御を行うＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に発生する通信エラーを検出するエラー検出手段と、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して局側のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信する無音送信要求手段と、局側のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信するトレーニング信号発生手段と、このトレーニング信号を用いて受信信号からエコー成分を除去するようにトレーニングが行われるエコーキャンセラーと、前記エコーキャンセラーのトレーニング終了後に局側のＤＳＬモデム装置に対してデータ通信の再開を要求する再開要求手段と、を具備するＤＳＬモデム装置。
8. 局側に設置されＤＳＬ通信のための通信制御を行うＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に発生する通信エラーを検出するエラー検出手段と、データ通信開始後に通信エラーが所定値を超えた場合、データ通信を中断して加入者宅のＤＳＬモデム装置に対して無音送信を要求することを示す特定パターンの要求信号をデータ通信帯域にて送信する無音送信要求手段と、加入者宅のＤＳＬモデム装置が無音送信を開始したらトレーニング信号を送信するトレーニング信号発生手段と、このトレーニング信号を用いて受信信号からエコー成分を除去するようにトレーニングが行われるエコーキャンセラーと、前記エコーキャンセラーのトレーニング終了後に加入者宅のＤＳＬモデム装置に対してデータ通信の再開を要求する再開要求手段と、を具備するＤＳＬモデム装置。

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