JP2007243554A - マルチキャリア伝送装置及びマルチキャリア伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保することが可能なマルチキャリア伝送装置を提供する。
【解決手段】データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類手段（周波数帯域分類部３１２２，４１０２に相当）と、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送手段（マッピング部３０２，４０２、デマッピング部３０７，４０６に相当）と、を有することを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、電話線などのメタリックケーブルで数Ｍビット／秒の高速なデータ伝送を行うｘＤＳＬ（ｘ Digital Subscriber Line）（ｘは、Ａ、Ｓ、Ｖ等の総称）に適用されるマルチキャリア伝送装置及びマルチキャリア伝送方法に関し、特に、長時間に渡って変動する雑音や、短時間に突発的に発生する雑音など、様々な雑音が発生する雑音環境下において、高速なデータ伝送を行うことを可能とするマルチキャリア伝送装置及びマルチキャリア伝送方法に関するものである。

近年、電話線などのメタリックケーブルで、数Ｍビット／秒の高速なデータ伝送を行うことが可能なｘＤＳＬ技術に注目が集まっている。中でも、注目を集めているのが、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）である。このＡＤＳＬは、上りと下りとで伝送速度が異なっており、この非対称性がインターネットのアクセスに適している。

まず、図１を参照しながら、一般的なＡＤＳＬ伝送システムのシステム構成について説明する。

図１に示すように、ＡＤＳＬ伝送システムは、ＡＤＳＬ宅内装置（１００）と、宅内電話機（１０１）と、宅内側のスプリッタ（１０２）と、ＡＤＳＬ局内装置（１０４）と、電話交換機（１０５）と、局内側のスプリッタ（１０６）と、を有して構成される。

ＡＤＳＬ宅内装置（１００）は、宅内側のスプリッタ（１０２）を介して線路（１０３）に接続される。また、宅内電話機（１０１）は、宅内側のスプリッタ（１０２）を介して線路（１０３）に接続される。

ＡＤＳＬ局内装置（１０４）は、局内側のスプリッタ（１０６）を介して線路（１０３）に接続される。また、電話交換機（１０５）は、局内側のスプリッタ（１０６）を介して線路（１０３）に接続される。

スプリッタ（１０２、１０６）は、線路（１０３）内の信号を、通話信号と、ＡＤＳＬによるデータ信号と、に分離するための装置である。

なお、宅内側のスプリッタ（１０２）は、線路（１０３）内の信号が通話信号の場合には、宅内電話機（１０１）側に接続され、線路（１０２）内の信号がＡＤＳＬによるデータ信号の場合には、ＡＤＳＬ宅内装置（１００）側に接続される。

また、局内側のスプリッタ（１０６）は、線路（１０３）内の信号が通話信号の場合には、電話交換機（１０５）側に接続され、線路（１０３）内の信号がＡＤＳＬ信号の場合には、ＡＤＳＬ局内装置（１０４）側に接続される。

ＡＤＳＬ局内装置（１０４）は、ＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Multiplexer）を有しており、そのＤＳＬＡＭを介して、プロバイダからインターネットへと接続されることになる。なお、ＤＳＬＡＭは、アナログ信号として伝送されてきたデータをデジタル信号に変換し、プロバイダへと送信する。

なお、ＡＤＳＬ伝送システムは、ＤＭＴ（Discrete Multi-Tone）方式と称される変復調方式を用いてデジタル信号をアナログ信号に変換し、データの高速伝送を行う。

このＤＭＴ方式は、送信側において、２５６のキャリアにＱＡＭ（Quadrature Amplitude/phase Modulation）による変調処理を行い、そのＱＡＭ変調処理を行ったキャリアを、フーリエ逆変換を用いて多重化し、その多重化した信号を受信側に送信する。そして、受信側は、フーリエ変換を用いて、送信側から受信した信号の中から各キャリアを抽出し、その抽出した各キャリアに対し、復調処理を行うことになる。

なお、ＡＤＳＬ伝送システムにおいて、ＡＤＳＬ回線とＩＳＤＮ回線とを同一のケーブル束に含ませるように構成した場合には、ＡＤＳＬ回線は、ＩＳＤＮ回線からの影響を受け、ＡＤＳＬ回線でのデータの高速伝送を低下させる要因となるノイズが発生してしまう問題点がある。なお、ＡＤＳＬ回線がＩＳＤＮ回線から受ける影響の中で特に問題となるのが、ＩＳＤＮ回線からの漏話雑音である。

なお、ＩＳＤＮ回線からの影響を回避するために、ＡＤＳＬ伝送システムにおいて、ＡＤＳＬ回線とＩＳＤＮ回線とを同一のケーブル束に含ませないように構成することも可能である。しかし、この構成のＡＤＳＬ伝送システムの場合には、オペレータに対する負担が大きくなるという別の問題点が発生してしまうことになる。このようなことから、ＩＳＤＮ回線とＡＤＳＬ回線とを同一のケーブル束に含ませるように構成したＡＤＳＬ伝送システムにおいて、データの高速伝送の低下を回避するような伝送方法が所望されている。

まず、図２を参照しながら、ＴＣＭ方式のＩＳＤＮ回線を使用した際に、ＡＤＳＬ回線に発生する漏話雑音について説明する。なお、図２には、下り方向のデータ伝送を行っている際に、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線によるデータ伝送により、ＡＤＳＬ回線の端末側の装置である、ＡＴＵ−Ｒ（Adsl Transceiver Unit-Remote side）に発生する漏話雑音が示されている。なお、ＴＣＭ方式のＩＳＤＮ回線では、１．２５ｍｓｅｃ毎に、上り方向と下り方向とのデータ伝送を交互に行っている。

ＡＤＳＬ回線において下り方向のデータ伝送を行っている際に、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線が上り方向のデータ伝送を行った場合、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線からの減衰前の高出力の信号が、ＡＤＳＬ回線における減衰した信号に影響を及ぼすことになり、ＡＤＳＬ回線の端末側の装置であるＡＴＵ−Ｒに『ＮＥＸＴ』（Near End Cross Talk）、『近端漏話』が発生してしまうことになる。

また、ＡＤＳＬ回線において下り方向のデータ伝送を行っている際に、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線が下り方向のデータ伝送を行った場合、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線の信号が減衰したＡＤＳＬ回線の信号に影響を及ぼすことになり、ＡＤＳＬ回線の端末側の装置であるＡＴＵ−Ｒに『ＦＥＸＴ』（Far End Cross Talk）、『遠端漏話』が発生してしまうことになる。なお、同じ現象は、ＡＤＳＬ回線の中央局側の装置であるＡＴＵ−Ｃ（Adsl Tranceiver Unit-Center side）においても発生する。

次に、図３を参照しながら、漏話雑音の雑音量について説明する。なお、図３には、漏話雑音の雑音量が示されている。図３に示すように、近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時の雑音量は、遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時の雑音量よりも多い。これは、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ回線からの減衰前の高出力の信号が、ＡＤＳＬ回線における減衰した信号に影響を及ぼすためである。この雑音量の差に注目し、近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時と遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時とでデータの伝送量を切り替えて送信する方式が提案されている。この方式は、デュアルビットマップ方式と呼ばれ、図３に示すように、雑音量が所定の閾値より少ない遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時には、データ量を多く送信し、雑音量が所定の閾値より多い近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時には、データ量を少なく送信する方式である。

ＴＣＭ方式のＩＳＤＮ回線とＡＤＳＬ回線とが隣接するＡＤＳＬ伝送システムにおいては、雑音量が周期的に変化するため、上り方向と下り方向とで各キャリアのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定し、その測定したＳＮＲに従ってビット配分を求めるようになっている。

次に、図４を参照しながら、従来におけるＡＤＳＬ伝送システムについて説明する。

＜ＡＴＵ−Ｃ３００側の構成＞
まず、ＡＴＵ−Ｃ（３００）側の構成について説明する。

ＡＴＵ−Ｃ（３００）の送信部には、上位装置から送られてくるデータに対してＣＲＣ（Cyclic Readuancy Check）符号を付加するＣＲＣエラー処理部（３１５）と、ＣＲＣ符号を付加したデータに対して、スクランブル処理を施し、リードソロモン方式のエラー訂正符号を付加するスクランブル処理及び誤り訂正部（scram&FEC（Forward Error Correction））（３０１）と、雑音レベルが変化するタイミングに応じて、各キャリアの送信パワー配分とビット配分とを切り替えて、キャリアにビット配分、及び、送信パワー配分を付加するマッピング部（３０２）と、マッピング部（３０２）からの出力信号である多値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）信号を各キャリアで変調多重化するフーリエ逆変換部（３０３）と、フーリエ逆変換部（３０３）からの出力信号をアナログ信号に変換し、下りアナログ信号として受信側に送信するデジタル／アナログ変換部（３０４）と、を有している。

また、ＡＴＵ−Ｃ（３００）の受信部には、ＡＴＵ−Ｒ（４００）から伝送されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部（３０５）と、このデジタル信号にフーリエ変換を施すフーリエ変換部（３０６）と、雑音レベルが変化するタイミングに応じてビット配分と送信パワー配分とを切り替えて、伝送されてきた信号を復調するデマッピング部（３０７）と、スクランブル処理を施し、エラー訂正により正しいデータに戻す処理を行うスクランブル処理及び誤り訂正部（scram&FEC（Forward Error Correction））（３０８）と、予め決定された数式を用いて、データに付加されたＣＲＣ符号のチェック処理を行い、ＣＲＣエラー検出を行うＣＲＣエラー検出部（３１４）と、を有している。

また、ＡＴＵ−Ｃ（３００）には、疑似ランダム信号発生部（３１０）と、雑音トーン発生部（３１１）と、ビット・パワー配分計算部（３１２）と、が設けられている。なお、図５に、ビット・パワー配分計算部（３１２）の詳細な構成を示す。

＜ＡＴＵ−Ｒ４００側の構成＞
次に、ＡＴＵ−Ｒ（４００）側の構成について説明する。

ＡＴＵ−Ｒ（４００）の送信部には、上位装置から送られてくるデータに対してＣＲＣ（Cyclic Readuancy Check）符号を付加するＣＲＣエラー処理部（４１５）と、ＣＲＣ符号を付加したデータに対して、スクランブル処理を施し、リードソロモン方式のエラー訂正符号を付加するスクランブル処理及び誤り訂正部（scram&FEC（Forward Error Correction））（４０１）と、雑音レベルが変化するタイミングに応じて、各キャリアの送信パワー配分とビット配分とを切り替えて、キャリアにビット配分、及び、送信パワー配分を付加するマッピング部（４０２）と、マッピング部（４０２）からの出力信号である多値ＱＡＭ信号を各キャリアで変調多重化するフーリエ逆変換部（４０３）と、フーリエ逆変換部（４０３）からの出力信号をアナログ信号に変換し、上り信号として送信側に送信するデジタル／アナログ変換部（４０４）と、を有している。

また、ＡＴＵ−Ｒ（４００）の受信部には、ＡＴＵ−Ｃ（３００）から伝送されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部（４０８）と、このデジタル信号にフーリエ変換を施すフーリエ変換部（４０７）と、雑音レベルが変化するタイミングに応じて、ビット配分と送信パワー配分とを切り替えて、伝送されてきた信号を復調するデマッピング部（４０６）と、スクランブル処理を施し、エラー訂正により正しいデータに戻す処理を行うスクランブル処理及び誤り訂正部（scram&FEC（Forward Error Correction））（４０５）と、予め決定された数式を用いて、データに付加されたＣＲＣ符号のチェック処理を行い、ＣＲＣエラー検出を行うＣＲＣエラー検出部（４１４）と、を有している。

また、ＡＴＵ−Ｒ（４００）には、疑似ランダム信号発生部（４０９）と、ビット・パワー配分計算部（４１０）と、が設けられている。なお、図６に、ビット・パワー配分計算部（４１０）の詳細な構成を示す。

図４に示すＡＤＳＬ伝送システムは、ＩＳＤＮの下り方向送信時に、ＡＴＵ−Ｃ（３００）に、近端漏話『ＮＥＸＴ』が生じ、ＡＴＵ−Ｒ（４００）に、遠端漏話『ＦＥＸＴ』が生じる。また、ＩＳＤＮの上り方向送信時に、ＡＴＵ−Ｃ（３００）に、遠端漏話『ＦＥＸＴ』が生じ、ＡＴＵ−Ｒ（４００）に、近端漏話『ＮＥＸＴ』が生じる。

疑似ランダム信号発生部（３１０、４０９）は、上述した雑音環境下においてデータ伝送容量を確保するために、データ伝送に使用する各キャリアに対し、予め定められた疑似ランダム列をなすデータを順次割り当てた疑似ランダム信号を発生し、フーリエ逆変換部（３０３、４０３）にそれぞれ出力し、デジタル／アナログ変換部（３０４、４０４）を介して対向局側に出力することになる。

ビット・パワー配分計算部（３１２、４１０）は、対向局側の疑似ランダム信号発生部（４０９、３１０）により発生した疑似ランダム信号を用いてデータ伝送に用いる各キャリアに割り当てるビット配分、及び、各キャリアに使用する送信パワー配分を、近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時と遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時とでそれぞれ求めることになる。そして、ビット・パワー配分計算部（３１２、４１０）は、近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時と遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時とでそれぞれ求めたビット配分、及び、送信パワー配分を、自局側のデマッピング部（３０７、４０６）と、対向局側のマッピング部（３０２、４０２）と、にそれぞれ記憶することになる。

次に、ビット・パワー配分計算部（３１２、４１０）において、ビット配分、及び、送信パワー配分を求める際の処理動作について説明する。なお、ＡＴＵ−Ｃ（３００）と、ＡＴＵ−Ｒ（４００）と、では同一の処理を行うため、下り方向のビット配分、及び、送信パワー配分を求める処理についてのみ以下に説明する。

まず、疑似ランダム信号発生部（３１０）は、キャリアに割り当てるビット配分、及び、各キャリアに使用する送信パワー配分を算出するためのトレーニング期間は、データ伝送に使用する各キャリアの振幅を、予め定められた疑似ランダム列に従って割り当てられる所定データのビットの並びに応じた振幅に変調し、その変調した各キャリアの振幅をフーリエ逆変換部（３０３）に出力する。

フーリエ逆変換部（３０３）は、振幅の変調された各キャリアに対し、フーリエ逆変換を施し、各キャリアを足し合わせたデジタル形式で表される電圧値を出力する。また、デジタル／アナログ変換部（３０４）は、デジタル形式の電圧値を、実際の電圧値であるアナログ信号に変換して回線に出力する。

ＡＴＵ−Ｒ（４００）は、ＡＴＵ−Ｃ（３００）より送られたアナログ信号をアナログ／デジタル変換部（４０８）にてデジタル形式で表される電圧値に変換する。そして、フーリエ変換部（４０７）にてデジタル形式の電圧値にフーリエ変換を施し、振幅の変調された各キャリアを取り出し、その取り出した各キャリアを、ビット・パワー配分計算部（４１０）に出力する。

ビット・パワー配分計算部（４１０）は、下り方向ＳＮＲ評価部にて各キャリアのＳＮＲ値を近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時と、遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時と、でそれぞれ複数算出し、各キャリアのＳＮＲの平均値を算出する。

なお、図７に示す『Ａ』は、下り方向ＳＮＲ評価部にて評価された遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時のＳＮＲの平均値、及び、近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時のＳＮＲの平均値を示すものである。

図６に示す下り方向ＳＮＲ評価部は、その算出した近端漏話『ＮＥＸＴ』発生時のＳＮＲ平均値を、ＮＥＸＴ ＳＮＲに、また、遠端漏話『ＦＥＸＴ』発生時のＳＮＲ平均値を、ＦＥＸＴ ＳＮＲに、それぞれ保持することになる。

また、ビット・パワー配分計算部（４１０）は、測定した各キャリアのＳＮＲ平均値により雑音レベル毎に各キャリアのビット配分、及び、送信パワー配分を算出し、その算出したビット配分、及び、送信パワー配分をデマッピング部（４０６）に出力して記憶すると共に、マッピング部（４０２）に出力する。なお、図７に示す『Ｂ』は、下り方向ＳＮＲ評価部で評価されたＳＮＲの平均値に従って各キャリアのビット配分を決定している状態を概念的に示すものである。

マッピング部（４０２）は、データ伝送に用いるキャリアに割り当てるビット配分、及び、キャリアに使用する送信パワー配分を算出するトレーニング期間は、ビット・パワー配分計算部（４１０）により算出されたビット配分、及び、送信パワー配分の情報を、所定のキャリアに対し所定のビット数ずつ割り当て、フーリエ逆変換部（４０３）に出力する。

フーリエ逆変換部（４０３）は、マッピング部（４０２）から送られた所定のキャリアに対し、フーリエ逆変換を施し、デジタル形式で表された電圧値を出力する。デジタル／アナログ変換部（４０４）は、デジタル形式で表された電圧値により実際の電圧値であるアナログ信号を生成し、回線に出力する。

ＡＴＵ−Ｃ（３００）は、ＡＴＵ−Ｒ（４００）より送られたアナログ信号をアナログ／デジタル変換部（３０５）にてデジタル形式で表される電圧値に変換する。そして、フーリエ変換部（３０６）でデジタル形式の電圧値にフーリエ変換を施し、振幅の変調された各キャリアを取り出す。

デマッピング部（３０７）は、所定のビット数ずつ割り当てられた所定のキャリアからビット配分、及び、送信パワー配分の情報を取り出し、その取り出したビット配分、及び、送信パワー配分の情報をマッピング部（３０２）に出力して記憶する。

マッピング部（３０２、４０２）は、上述した処理により算出された２種類のビット配分、及び、送信パワー配分を用いて、データ伝送時に発生する雑音レベルに応じたビット配分、及び、送信パワー配分を選択し、各キャリアにビット配分、及び、送信パワー配分を付加する。また、デマッピング部（３０７、４０６）は、対向局で雑音レベルに応じてなされたビット配分、及び、送信パワー配分と同一のビット配分、及び、送信パワー配分を用いて、キャリアに割り当てられたデータを取り出す。

なお、図４に示すＡＤＳＬ伝送システムは、ＡＴＵ−Ｃ（３００）側には、雑音同期トーン発生部（３１１）を有しており、ＡＴＵ−Ｒ（４００）側には、クロック検出部（４１１）と、ビット・パワー配分選択部（４１２）と、を有している。

ＡＴＵ−Ｃ（３００）側のクロックは、雑音レベルが変化するタイミングに同期したクロックであり、この場合、雑音レベルが変化するタイミングは、既知であるとする。例えば、雑音がＴＣＭ方式のＩＳＤＮ回線からの漏話である場合、近端漏話『ＮＥＸＴ』と遠端漏話『ＦＥＸＴ』とが１．２５ｍｓｅｃ毎に発生するため、各キャリアのＳＮＲも１．２５ｍｓｅｃ毎に変化する。そのため、ＡＴＵ−Ｃ（３００）の送信部では雑音レベルの変化するタイミングに同期した周期１．２５ｍｓｅｃで振幅に変化するクロックを受けてＡＴＵ−Ｒ（４００）の受信部に、当該クロックを送信することが必要となる。そこで、雑音同期トーン発生部（３１１）で当該クロックに同期して信号レベルを変化させた雑音同期トーン信号を発生させてＡＴＵ−Ｒ（４００）に送信している。より詳細には、雑音同期トーン発生部（３１１）は、雑音レベルの変化するタイミングに同期したクロックにより、所定のキャリアの振幅を、雑音レベルの変化するタイミングに同期して変化させ、フーリエ逆変換部（３０３）に出力している。

クロック検出部（４１１）は、フーリエ変換部（４０７）により取り出された、所定キャリアの振幅の変化により雑音レベルの変化するタイミングを検出し、その検出した雑音レベルの変化するタイミングをビット・パワー配分選択部（４１２）に送信する。

ビット・パワー配分選択部（４１２）は、クロック検出部（４１１）からの通知により、雑音レベルの変化するタイミングを認識し、マッピング部（４０２）に記憶した２種類のビット配分、及び、送信パワー配分のうち、雑音レベルに応じたデータ伝送を行うために使用するビット配分、及び、送信パワー配分の指定を行う。

また、ビット・パワー配分選択部（４１２）は、デマッピング部（４０６）に記憶した２種類のビット配分、及び、送信パワー配分のうち、データの復調に用いる、ＡＴＵ−Ｃ（３００）で雑音レベルに応じて使用されたビット配分、及び、送信パワー配分と同一のビット配分、及び、送信パワー配分の指定を行う。

図８には、３４５のシンボルからなるハイパーフレームの構成が示されている。図８に示された点線Ａより左側のシンボルは、ＩＳＤＮ回線からの漏話雑音が小さく（遠端漏話発生）、キャリアにビットを多く割り当てることができるシンボルである。また、図８に示された点線ＡとＢとに挟まれたシンボルは、ＩＳＤＮ回線からの漏話雑音が大きく（遠端漏話発生）、キャリアに少しのビットしか割り当てることができないシンボルである。

ＩＳＤＮからの遠端漏話発生タイミングに同期して０シンボルから送信を開始すると、図８に示されるように３４５番目のシンボルの受信タイミングとＩＳＤＮからの漏話雑音の切り替わるタイミングとが同期することになる。従って、次の３４６番目のシンボルからＩＳＤＮからの遠端漏話発生タイミングに同期してシンボルの送信を行うことが可能となる。ビット・パワー配分選択部（４１２）には、シンボルの送信順毎に２種類のビット配分、及び、送信パワー配分のうち、何れのビット配分、及び、送信パワー配分を使用すればよいのかが記憶されている。

なお、フーリエ逆変換部（３０３）には、疑似ランダム信号発生部（３１０）と、雑音同期トーン発生部（３１１）と、マッピング部（３０２）と、からの信号が出力されるが、それぞれの装置から出力される信号が同時にフーリエ逆変換部（３０３）に入力されることはない。即ち、フーリエ逆変換部（３０３）は、異なる時間で入力される信号にフーリエ逆変換を施し、デジタル／アナログ変換部（３０４）に出力することになる。なお、上述した各装置は図示しないシーケンサにより制御されている。このシーケンサの制御により疑似ランダム信号発生部（３１０）、雑音同期トーン発生部（３１１）は、所定の信号出力タイミングとなると、フーリエ逆変換部（３０３）に信号を出力することになる。また、フーリエ逆変換部（３０３）は、シーケンサにより次にどの装置から信号が入力されるのかを認識している。

なお、上述したＡＤＳＬ伝送システムにおいては、通信中に、長時間に渡ってなだらかに変動するノイズが発生したり、また、短時間に突発的に変動するノイズが発生したりし、通信中に発生するノイズが一定ではなく、非定常的なノイズが発生することになる。

なお、アプリケーションの中には、高速応答を必要とするものがあり、高速応答を必要とするデータに対し、上述した非定常的なノイズによるエラーが発生すると、正常な処理を行うことができなくなったり、遅延が発生したりしてしまうことになる。このため、従来のＡＤＳＬ伝送システムでは、一定のＳＮＲマージン値を設定し、非定常的なノイズが発生しても通信中にエラーを発生させないように制御していた。

しかしながら、従来のＡＤＳＬ伝送システムは、上述した非定常的なノイズが特定の周波数帯域で継続して発生する傾向があるにも拘らず、全ての周波数帯域に対し、一定のＳＮＲマージン値を設定し、非定常的なノイズが発生してもエラーを発生させないように制御していた。

また、一定のＳＮＲマージン値以上の非定常的なノイズが発生した場合には、エラーが発生し、高速応答が必要なデータ伝送時においてエラーを発生させてしまう虞がある。

このため、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の更なる安定性を確保したいのが現状である。

なお、本発明より先に出願された技術文献として、周期的に変化する雑音の周期に応じてマルチキャリアの各キャリアの送信パワー配分を算出し、算出された送信パワー配分に基づいてデータ伝送をなすようにし、周期的に変化している雑音が発生している状態において、効率良くマルチキャリア伝送を行うようにした技術が開示された文献がある（例えば、特許文献１参照）。

また、雑音レベルの変化するタイミングが既知の雑音環境下において、第１及び第２の通信局相互間でマルチキャリアを用いたデータ伝送を行う技術が開示された文献がある（例えば、特許文献２参照）。

また、種々のチャンネルの信号対ノイズ比を時々測定し、所定のビット誤り率及び所望のデータ伝送レートの（可能な）実現性に依存して各チャンネルに関するマージンを求める適応アルゴリズムに従って、非同期データ加入者ループ（ＡＤＳＬ）通信システムのチャンネル間にデータを分配する可変帯域多重キャリア通信用の適応ビット割り当てについて開示された文献がある（例えば、特許文献３参照）。
特許第３３４８７１９号公報 特許第３３１９４２２号公報 特表２００２−５０４２８３号公報

なお、上記特許文献１には、周期的に変化する雑音が発生している状態において、効率良くマルチキャリア伝送を行う技術について開示されているが、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保する点については考慮されたものではない。

また、上記特許文献２には、雑音レベルの変化するタイミングが既知の雑音環境下におけるマルチキャリア伝送について開示されているが、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保する点については考慮されたものではない。

また、上記特許文献３には、通信システムのチャンネル間にデータを分配する可変帯域多重キャリア通信用の適応ビット割り当てについて開示されているが、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保する点については考慮されたものではない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保することが可能なマルチキャリア伝送装置及びマルチキャリア伝送方法を提供することを目的とするものである。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。

本発明にかかるマルチキャリア伝送装置は、複数のキャリアを用いてデータ伝送を行うマルチキャリア伝送装置であって、データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類手段と、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送手段と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置は、通信回線に発生するＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定するＳＮＲ測定手段を有し、周波数帯域分類手段は、ＳＮＲ測定手段により測定したＳＮＲの測定結果を基に、定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、周波数帯域分類手段は、ＳＮＲ測定手段により測定したＳＮＲの測定結果を基に、各周波数帯域におけるＳＮＲの変動量を算出し、該算出したＳＮＲの変動量と、閾値と、を比較し、ＳＮＲの変動量が閾値未満であると判断した周波数帯域を、定常周波数帯域と特定し、ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定し、定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、周波数帯域分類手段は、ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を中心周波数帯域とし、中心周波数帯域から所定の帯域幅だけ拡張した拡張周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、データ伝送手段は、非定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータ以外のデータを割り当て、データ伝送を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置は、定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御する制御手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、制御手段は、雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータを調整し、定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、パラメータは、ＳＮＲと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）と、インターリーブと、トレリスコーディングと、ターボコーディングと、の少なくとも１つであることを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置は、所定の帯域幅の値を任意に変更する帯域幅変更手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送装置において、ＳＮＲ測定手段は、送信信号を用いてＳＮＲを測定することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法は、複数のキャリアを用いてデータ伝送を行うマルチキャリア伝送装置において行うマルチキャリア伝送方法であって、データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類工程と、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送工程と、を、マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法は、通信回線に発生するＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定するＳＮＲ測定工程を、マルチキャリア伝送装置が行い、周波数帯域分類工程は、ＳＮＲ測定工程により測定したＳＮＲの測定結果を基に、定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、周波数帯域分類工程は、ＳＮＲ測定工程により測定したＳＮＲの測定結果を基に、各周波数帯域におけるＳＮＲの変動量を算出し、該算出したＳＮＲの変動量と、閾値と、を比較し、ＳＮＲの変動量が閾値未満であると判断した周波数帯域を、定常周波数帯域と特定し、ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定し、定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、周波数帯域分類工程は、ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を中心周波数帯域とし、中心周波数帯域から所定の帯域幅だけ拡張した拡張周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、データ伝送工程は、非定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータ以外のデータを割り当て、データ伝送を行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法は、定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御する制御工程を、マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、制御工程は、雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータを調整し、定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、パラメータは、ＳＮＲと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）と、インターリーブと、トレリスコーディングと、ターボコーディングと、の少なくとも１つであることを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法は、所定の帯域幅の値を任意に変更する帯域幅変更工程を、マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるマルチキャリア伝送方法において、ＳＮＲ測定工程は、送信信号を用いてＳＮＲを測定することを特徴とするものである。

本発明は、データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類し、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うことを特徴とする。これにより、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保することが可能となる。

まず、図９を参照しながら、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムの特徴について説明する。

本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類手段（周波数帯域分類部３１２２，４１０２に相当）と、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送手段（マッピング部３０２，４０２、デマッピング部３０７，４０６に相当）と、を有することを特徴とするものである。これにより、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保することが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムについて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、図９を参照しながら、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムのシステム構成について説明する。

本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図９に示すように、ビット・パワー配分計算部（３１２、４１０）が、ＳＮＲ計算部（３１２１、４１０１）と、周波数帯域分類部（３１２２、４１０２）と、を有して構成される。

ＳＮＲ計算部（３１２１、４１０１）は、通信回線に発生する雑音のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を算出する。

周波数帯域分類部（３１２２、４１０２）は、ＳＮＲ計算部（３１２１、４１０１）にて算出されたＳＮＲ値の算出結果を基に、非定常的なノイズが発生している周波数帯域と、安定的なノイズが発生している周波数帯域と、に分類する。なお、周波数帯域分類部（３１２２、４１０２）は、各周波数帯域に対応するキャリアを関連づけて管理することになる。

そして、周波数帯域分類部（３１２２、４１０２）は、非定常的なノイズが発生している周波数帯域と、安定的なノイズが発生している周波数帯域と、に分類した情報と、各周波数帯域に対応するキャリアの情報と、を、マッピング部（３０２、４０２）及びデマッピング（３０７、４０６）に通知する。

マッピング部（３０２、４０２）及びデマッピング部（３０７、４０６）は、周波数帯域分類部（３１２２、４１０２）から通知された情報を基に、定常的なノイズが発生している周波数帯域のキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、また、非定常的なノイズが発生している周波数帯域のキャリアに対し、高速応答が必要でない通常のデータを割り当てることになる。

次に、図９に示すビット・パワー配分計算部（３１２、４１０）における制御動作について説明する。なお、ＡＴＵ−Ｃ（３００）と、ＡＴＵ−Ｒ（４００）と、では同一の制御動作を行うことになるため、ＡＴＵ−Ｃ（３００）側のビット・パワー配分計算部（３１２）における制御動作についてのみ、図９、図１０を参照しながら、以下に説明する。

本実施形態におけるビット・パワー配分計算部（３１２）は、フーリエ変換部（３０６）で取り出されたキャリアを取得することになる。また、ＳＮＲ計算部（３１２１）は、シンク・シンボルなどの送信信号を利用し、各周波数帯域におけるＳＮＲ値を所定期間測定し、図１０（ａ）に示すような複数（Ａ、Ｂ、Ｃ）のＳＮＲ値の測定結果を得る（ステップＳ１）。なお、図１０（ａ）に示す分布図において、縦軸は、ＳＮＲ値［ｄＢｍ／Ｈｚ］を示し、横軸は、周波数（Frequency）［Ｈｚ］を示す。

例えば、シンク・シンボルは、６９ｍｓ毎に送信されるので、ＳＮＲ計算部（３１２１）は、シンク・シンボルを利用することで、６９ｍｓ毎に各周波数帯域におけるＳＮＲ値を測定することになる。これにより、ＳＮＲ計算部（３１２１）は、６９ｍｓ毎に算出された各周波数帯におけるＳＮＲ値の測定結果（Ａ、Ｂ、Ｃ）を得ることになる。

次に、周波数帯域分類部（３１２２）は、ステップＳ１においてＳＮＲ計算部（３１２１）が測定した図１０（ａ）に示す各周波数帯域におけるＳＮＲ値の測定結果（Ａ、Ｂ、Ｃ）を基に、図１０（ｂ）に示すように、各周波数帯域におけるＳＮＲ値の変動量（Δｔ）を算出する。そして、周波数帯域分類部（３１２２）は、その算出した各周波数帯域におけるＳＮＲ値の変動量（Δｔ）と、閾値（α）と、を比較し、ＳＮＲ値の変動量（Δｔ）が閾値（α）以上であると判断した周波数帯域を、中心周波数帯域（Ｘ）とし、その中心周波数帯域（Ｘ）から所定の帯域幅（ΔＴ）だけ拡張した拡張周波数帯域（Ｙ）を、非定常的な雑音が発生する周波数帯域と特定し、ＳＮＲ値の変動量（Δｔ）が閾値（α）未満であると判断した周波数帯域であり、非定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｙ）と特定した以外の帯域（Ｚ）を、定常的な雑音が発生する周波数帯域と特定し、非定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｙ）と、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）と、に分類することになる（ステップＳ２）。

なお、図１０（ｂ）では、３箇所の周波数帯域におけるＳＮＲ値の変動量（Δｔ）のみを示したが、ＳＮＲ値の変動量（Δｔ）は、各周波数帯域毎に算出し、その算出した各周波数帯域毎のＳＮＲ値の変動量（Δｔ）と、閾値（α）と、を比較することになる。

次に、周波数帯域分類部（３１２２）は、非定常的な雑音が発生している周波数帯域と、定常的な雑音が発生している周波数帯域と、の情報と、各周波数帯域におけるキャリアの情報と、を、マッピング部（３０２）及びデマッピング（３０７）に通知する。

マッピング部（３０２）及びデマッピング部（３０７）は、周波数帯域分類部（３１２２）から通知された情報を基に、定常的な雑音が発生している周波数帯域（Ｚ）に対応するキャリア（ｚ）に対し、高速応答が必要なデータを割り当て、また、非定常的な雑音が発生している周波数帯域（Ｙ）に対応するキャリア（ｙ）に対し、高速応答が必要でない通常のデータを割り当て、データ伝送を行うことになる（ステップＳ３）。

このように、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、通信回線に発生するＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定し、その測定したＳＮＲの測定結果を基に、各周波数帯域におけるＳＮＲの変動量を算出し、その算出したＳＮＲの変動量と、閾値と、を比較し、ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を中心周波数帯域とし、その中心周波数帯域から所定の帯域幅だけ拡張した拡張周波数帯域を、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と特定し、ＳＮＲの変動量が閾値未満であると判断した周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と特定し、非定常周波数帯域と、定常周波数帯域と、に分類し、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、非定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータ以外の通常のデータを割り当て、データ伝送を行うことで、高速応答が必要なデータ伝送時において、非定常的な雑音によるエラーの発生を回避し、高速応答の安定性を確保することが可能となる。

なお、上記実施形態におけるマルチキャリア伝送システムにおいて、図１０（ｂ）に示す、各周波数帯域におけるＳＮＲ値の変動量（Δｔ）と比較するための閾値（α）の値を任意に変更するように構築することも可能である。また、拡張周波数帯域（Ｙ）を特定する際の所定の帯域幅（ΔＴ）の値を任意に変更するように構築することも可能である。

また、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図１１に示すように、ＳＮＲ計算部（３１２１）が測定した図１０（ａ）に示す測定結果（Ａ、Ｂ、Ｃ）を基に、図１１（ｂ）に示すように、各周波数毎の最小のＳＮＲ値を選択し、各周波数毎の最小のＳＮＲ値を包含する最小測定結果を算出し（ステップＳ１２）、各周波数毎の最小のＳＲＮ値を包含する最小測定結果を基に、データ伝送に用いる各キャリアに割り当てるビットマップを算出するように構築することも可能である（ステップＳ１３）。これにより、周波数帯域分類部（３１２２）は、最適な伝送速度を確保し、尚且つ、バースト・ノイズが発生してもエラーを発生させない最適なビットマップを算出することが可能となるため、その算出した最適なビットマップを、デマッピング部（３０７）と、マッピング部（３０２）と、に送信し、デマッピング部（３０７）と、マッピング部（３０２）と、は、周波数帯域分類部（３１２２）から送信されたビットマップを基に、定常的な雑音が発生している周波数帯域（Ｚ）に対応するキャリア（ｚ）に対し、高速応答が必要なデータを割り当て、また、非定常的な雑音が発生している周波数帯域（Ｙ）に対応するキャリア（ｙ）に対し、高速応答が必要でない通常のデータを割り当て、データ伝送を行うことで、高速な伝送速度を確保し、尚且つ、回線の品質を確保することが可能となる。

また、ＳＮＲ計算部（３１２１）が測定した図１０（ａ）に示す測定結果（Ａ、Ｂ、Ｃ）を基に、図１１（ｂ）に示すように、各周波数毎の最小のＳＮＲ値を選択し、各周波数毎の最小のＳＮＲ値を包含する最小測定結果を算出する際に（ステップＳ１２）、例えば、図１２に示すように、周波数ａにおけるＡ、Ｂ、ＣのＳＮＲ値（ｃ１、ｃ２、ｃ３）を比較し、最小のＳＮＲ値であるＣのＳＮＲ値ｃ３を選択する場合に、その選択した最小のＳＮＲ値ｃ３が、周波数ａにおけるＡ、Ｂ、ＣのＳＮＲ値（ｃ１、ｃ２、ｃ３）の平均ＳＮＲ値ｃ［ｃ＝（ｃ１＋ｃ２＋ｃ３）／３］よりも所定の値α以上に誤差がある（｜ｃ−ｃ３｜≧α）と判断した場合には、その周波数ａにおける最小のビット値ｃ３に対し、所定の値βを付加し（ｃ３＋β）、最小のビット値ｃ３を補正するように構築することも可能である。

このように、各周波数において最小のＳＮＲ値を選択した際に、その選択した最小のＳＮＲ値のみが、他のＳＮＲの算出結果のＳＮＲ値と大幅に異なる場合には、その最小のＳＮＲ値を補正し、ＳＮＲの測定結果を算出することで、最終的に算出することになる最適なビットマップの算出結果の誤差を緩和することが可能となる。

なお、図１２を基に説明した所定の値α、βは、任意に設定することは可能である。また、図１２においては、各周波数ａにおいて選択した最小のＳＮＲ値ｃ３が、その周波数ａにおける平均ＳＮＲ値ｃよりも所定の値α以上に誤差があると判断した場合には、その周波数ａにおける最小のＳＮＲ値ｃ３に対し、所定の値βを付加することとしたが、各周波数ａにおいて選択した最小のＳＮＲ値ｃ３が、その周波数ａにおける平均ＳＮＲ値ｃよりも所定の値α以上に誤差があると判断した場合には、その周波数ａにおける平均ＳＮＲ値ｃを選択するように構築することも可能である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当ててデータ伝送を行う際に、その定常周波数帯域において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することを特徴とするものである。これにより、高速応答が必要なデータ伝送時において、エラーの発生を回避し、高速応答の更なる安定性を確保することが可能となる。以下、第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムについて説明する。

第１の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムでは、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）に対応するキャリア（ｚ）に対し、高速応答の必要なデータを割り当て、非定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｙ）に対応するキャリア（ｙ）に対し、高速応答の必要なデータ以外のデータ（通常データ）を割り当ててデータ伝送を行うことにしたが、第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図１３に示すように、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）におけるＳＮＲのマージン値を、所定の値（Ａ）だけ増加させ、ＳＮＲ値のマージン調整を行い、高速応答の必要なデータを割り当ててデータ伝送を行う際に、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することになる。これにより、高速応答が必要なデータ伝送時において、エラーの発生を回避し、高速応答の更なる安定性を確保することが可能となる。

なお、図１３では、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）におけるＳＮＲのマージン値を所定の値だけ増加させ、ＳＮＲ値のマージン調整を行うことで、高速応答の必要なデータを割り当ててデータ伝送を行う際に、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することにしたが、雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータであれば上述したＳＮＲに限定するものではなく、あらゆるパラメータを調整し、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することは可能であり、例えば、ＦＥＣ（Forward Error Correction）、インターリーブ、トレリスコーディング、ターボコーディング等の少なくとも１つのパラメータを調整することで、定常的な雑音が発生する周波数帯域において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することは可能である。

このように、第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータを調整し、定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当ててデータ伝送を行う際に、その定常周波数帯域において突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することで、高速応答の更なる安定性を確保することが可能となる。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ＡＤＳＬ伝送システムについて説明したが、ＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line）、ＨＤＳＬ（High speed Digital Subscriber Line）、ＶＤＳＬ（Very high speed Digital Subscriber Line）などに対しても適用可能である。

本発明にかかるマルチキャリア伝送装置及びマルチキャリア伝送方法は、データの通信処理を行うあらゆる通信装置に適用可能である。

ＡＤＳＬサービスの提供を受ける際に適用されるＡＤＳＬ伝送システムのシステム構成を示す図である。 ＩＳＤＮ回線からの漏話雑音を説明するための図である。 近端漏話「ＮＥＸＴ」と、遠端漏話「ＦＥＸＴ」と、の雑音量を示す図である。 従来のマルチキャリア伝送システムのシステム構成を示す図である。 図４に示すＡＴＵ−Ｃ側のビット・パワー配分計算部（３１２）の構成を示す図である。 図４に示すＡＴＵ−Ｒ側のビット・パワー配分計算部（４１０）の構成を示す図である。 ビット配分の算出方法を模式的に示す図である。 ハイパーフレームの構成を示す図である。 本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムのシステム構成を示す図である。 本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムにおける制御動作を説明するための図である。 本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムにおいて、最適なビットマップを算出する際の第１の制御動作を説明するための図である。 本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムにおいて、最適なビットマップを算出する際の第２の制御動作を説明するための図である。 第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムにおける制御動作を説明するための図であり、定常的な雑音が発生する周波数帯域（Ｚ）におけるＳＮＲのマージン値を所定の値だけ増加させ、ＳＮＲ値のマージン調整を行った際の状態を示す図である。

符号の説明

１００ ＡＤＳＬ宅内装置
１０１ 宅内電話機
１０２、１０６ スプリッタ
１０３ 線路
１０４ ＡＤＳＬ局内装置
１０５ 電話交換機
３００ ＡＴＵ−Ｃ
４００ ＡＴＵ−Ｒ
３０１、４０１、３０８、４０５ ｓｃｒａｍ＆ＦＥＣ
３０２、４０２ マッピング部
３０３、４０３ フーリエ逆変換部
３０４、４０４ デジタル／アナログ変換部
３０５、４０８ アナログ／デジタル変換部
３０６、４０７ フーリエ変換部
３０７、４０６ デマッピング部
３１０、４０９ 疑似ランダム信号発生部
３１１ 雑音同期トーン発生部
３１２、４１０ ビット・パワー配分計算部
３１４、４１４ ＣＲＣエラー検出部
３１５、４１５ ＣＲＣエラー処理部
４１１ クロック検出部
４１２ ビット・パワー配分選択部
３１２１、４１０１ ＳＮＲ計算部
３１２２、４１０２ 周波数帯域分類部

Claims (20)

1. 複数のキャリアを用いてデータ伝送を行うマルチキャリア伝送装置であって、
   データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類手段と、
   前記定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送手段と、
   を有することを特徴とするマルチキャリア伝送装置。
2. 通信回線に発生するＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定するＳＮＲ測定手段を有し、
   前記周波数帯域分類手段は、
   前記ＳＮＲ測定手段により測定したＳＮＲの測定結果を基に、前記定常周波数帯域と、前記非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とする請求項１記載のマルチキャリア伝送装置。
3. 前記周波数帯域分類手段は、
   前記ＳＮＲ測定手段により測定したＳＮＲの測定結果を基に、各周波数帯域におけるＳＮＲの変動量を算出し、該算出したＳＮＲの変動量と、閾値と、を比較し、前記ＳＮＲの変動量が閾値未満であると判断した周波数帯域を、定常周波数帯域と特定し、前記ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定し、前記定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とする請求項２記載のマルチキャリア伝送装置。
4. 前記周波数帯域分類手段は、
   前記ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を中心周波数帯域とし、前記中心周波数帯域から所定の帯域幅だけ拡張した拡張周波数帯域を、前記非定常周波数帯域と特定することを特徴とする請求項３記載のマルチキャリア伝送装置。
5. 前記データ伝送手段は、
   前記非定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータ以外のデータを割り当て、データ伝送を行うことを特徴とする請求項１記載のマルチキャリア伝送装置。
6. 前記定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載のマルチキャリア伝送装置。
7. 前記制御手段は、
   雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータを調整し、前記定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することを特徴とする請求項６記載のマルチキャリア伝送装置。
8. 前記パラメータは、ＳＮＲと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）と、インターリーブと、トレリスコーディングと、ターボコーディングと、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７記載のマルチキャリア伝送装置。
9. 前記所定の帯域幅の値を任意に変更する帯域幅変更手段を有することを特徴とする請求項４記載のマルチキャリア伝送装置。
10. 前記ＳＮＲ測定手段は、送信信号を用いてＳＮＲを測定することを特徴とする請求項２記載のマルチキャリア伝送装置。
11. 複数のキャリアを用いてデータ伝送を行うマルチキャリア伝送装置において行うマルチキャリア伝送方法であって、
    データ伝送に使用する周波数帯域を、定常的な雑音が発生している定常周波数帯域と、非定常的な雑音が発生している非定常周波数帯域と、に分類する周波数帯域分類工程と、
    前記定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータを割り当て、データ伝送を行うデータ伝送工程と、
    を、前記マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とするマルチキャリア伝送方法。
12. 通信回線に発生するＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を測定するＳＮＲ測定工程を、前記マルチキャリア伝送装置が行い、
    前記周波数帯域分類工程は、
    前記ＳＮＲ測定工程により測定したＳＮＲの測定結果を基に、前記定常周波数帯域と、前記非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とする請求項１１記載のマルチキャリア伝送方法。
13. 前記周波数帯域分類工程は、
    前記ＳＮＲ測定工程により測定したＳＮＲの測定結果を基に、各周波数帯域におけるＳＮＲの変動量を算出し、該算出したＳＮＲの変動量と、閾値と、を比較し、前記ＳＮＲの変動量が閾値未満であると判断した周波数帯域を、定常周波数帯域と特定し、前記ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を、非定常周波数帯域と特定し、前記定常周波数帯域と、非定常周波数帯域と、に分類することを特徴とする請求項１２記載のマルチキャリア伝送方法。
14. 前記周波数帯域分類工程は、
    前記ＳＮＲの変動量が閾値以上であると判断した周波数帯域を中心周波数帯域とし、前記中心周波数帯域から所定の帯域幅だけ拡張した拡張周波数帯域を、前記非定常周波数帯域と特定することを特徴とする請求項１３記載のマルチキャリア伝送方法。
15. 前記データ伝送工程は、
    前記非定常周波数帯域に対応するキャリアに対し、高速応答が必要なデータ以外のデータを割り当て、データ伝送を行うことを特徴とする請求項１１記載のマルチキャリア伝送方法。
16. 前記定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御する制御工程を、前記マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とする請求項１１記載のマルチキャリア伝送方法。
17. 前記制御工程は、
    雑音によるエラーの発生を減少させるための機能に関係したパラメータを調整し、前記定常周波数帯域において、突発的な雑音が発生してもエラーが発生しないように制御することを特徴とする請求項１６記載のマルチキャリア伝送方法。
18. 前記パラメータは、ＳＮＲと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）と、インターリーブと、トレリスコーディングと、ターボコーディングと、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１７記載のマルチキャリア伝送方法。
19. 前記所定の帯域幅の値を任意に変更する帯域幅変更工程を、前記マルチキャリア伝送装置が行うことを特徴とする請求項１４記載のマルチキャリア伝送方法。
20. 前記ＳＮＲ測定工程は、送信信号を用いてＳＮＲを測定することを特徴とする請求項１２記載のマルチキャリア伝送方法。

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