JP2008098812A - Ofdm transmission method and ofdm transmitter - Google Patents

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Tetsuya Higuchi
Masashi Kuwabara
Masahiro Murakawa
Osamu Ogawa
Yoichi Sato
Atsushi Takigawa
Yasuyuki Watanabe
洋一 佐藤
理 小川
正宏 村川
昌史 桑原
哲也 樋口
恭行 渡邉
淳 瀧川
Original Assignee
National Institute Of Advanced Industrial & Technology
Tokyo Electric Power Co Inc:The
東京電力株式会社
独立行政法人産業技術総合研究所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFDM transmission system improving an SNR without exceeding the upper-limit specified value of a mean sending power in a sub-channel band when reducing a transfer rate. <P>SOLUTION: Modem devices A and B are connected to a power-line transmission line 1. In a transmission section 2 for the modem device A, 12 represents a serial-parallel conversion section, is controlled by a transmission control section 5, uses at least a partial sub-channel and series-parallel converts transmission data at a symbol unit by using at least the partial symbol period of the used sub-channel. The transmission control section 5 lowers the rate of the used sub-channel and/or the rate of the used symbol period in response to a setting lowering the transfer rate. An amplifying section 18 raises a transmission level in response to the rate of the used symbol period when a gain is controlled by the transmission control section 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、伝送品質の変動が大きな伝送路に使用するOFDM伝送方法及びOFDM送信装置に関するものであり、特に、伝送レートを伝送品質の良好な通常運用時よりも低下させる場合に関するものである。 The present invention relates to OFDM transmission method and OFDM transmitter which variation of the transmission quality is used for a large transmission path, in particular, to a case of lower than at good normal operation of the transmission quality of the transmission rate.

近年、家庭やオフィス内において、商用電源の屋内電力線を使用し、電気製品間を双方向に接続するPLC(Power Line Communication)データ通信システムが注目されている。 In recent years, in the home or office, by using the indoor power line of the commercial power supply, connecting the electrical product bidirectionally PLC (Power Line Communication) communication system has been attracting attention.
上述したPLCデータ通信システムとして、従来、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交波周波数分割多重)伝送を用いるものが提案されている(特許文献1参照)。 As PLC data communication system described above, conventional, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: orthogonal frequency division multiplexing) that uses a transmission has been proposed (see Patent Document 1).
屋内電力線の伝送路特性は、各種の電気製品から発生する雑音が大きい。 Channel characteristic indoor power line, noise generated from various electric products is high. しかし、他の通信システムや放送等に使用されている周波数帯域への電波漏洩を防ぐ必要があるため、送信平均電力が制限されている。 However, since it is necessary to prevent microwave leakage to the frequency band being used for other communication systems and broadcasting, average transmission power is restricted. しかも、屋内電力線の周波数スペクトルは電力線負荷の状態等によって頻繁に変化するため、信号対雑音比(SNR)等の伝送品質の変動が大きい。 Moreover, since the frequency spectrum of the indoor power line will change frequently by state of the power line load, variation in transmission quality such as the signal-to-noise ratio (SNR) is large.

一般に、伝送品質が劣化してきた場合は、フォールバック・モードにして通常の運用時よりもデータ伝送速度を低下させることが知られている(特許文献2参照)。 In general, the transmission quality is if that has deteriorated, it is known to reduce the data transmission rate than during normal operation in the fallback mode (see Patent Document 2).
しかし、伝送品質が低下したとき、ディジタル変調方式を変更して1シンボル当たりのビット数を減らしたり、同一シンボルを複数回送信したりするものであった。 However, when the transmission quality is lowered, or reduce the number of bits per symbol to change the digital modulation system, it was to or send a multiple of the same symbol. したがって、必ずしも伝送路のSNRが向上するわけではなかった。 Therefore, there was no not necessarily improved SNR of the transmission path.

OFDM伝送方式においても、伝送品質が低下したときは、誤り訂正符号の符号化率、ディジタル変調方式、拡散率等を変更することにより伝送レートを低下させることが考えられている(特許文献3参照)。 Also in OFDM transmission system, when the transmission quality is lowered, the coding rate of error correction codes, digital modulation system, it has been proposed to reduce the transmission rate by changing the spreading factor or the like (see Patent Document 3 ).
この特許文献3のOFDM伝送方式においては、さらに、伝送品質が劣悪な伝送路においては、データシンボル及びパイロットシンボルを、利用可能な全サブキャリア(例えば、80個)中、一部のサブキャリア(例えば、4個)のみを用い、かつ、全送信電力をこの一部のサブキャリアに集中(送信電力を20倍)させて、データシンボルに用いる送信電力を増大させている。 In the OFDM transmission system of Patent Document 3, furthermore, in the poor transmission channel transmission quality, the data symbols and pilot symbols, the total available subcarriers (e.g., 80), some subcarriers ( for example, using four) alone, and the total transmission power is concentrated on this part of the sub-carrier (20 times the transmission power), and increases the transmission power used for the data symbols.

しかし、この特許文献3のOFDM伝送方式は、OFDM送信信号の各サブチャンネルに対応した周波数帯域(以下、サブチャンネル帯域という)の送信信号を合成したOFDM変調信号の送信電力を一定にすることを前提としている。 However, OFDM transmission method of Patent Document 3, the frequency band corresponding to each sub-channel of the OFDM transmission signal (hereinafter, sub-called channel band) to the transmission power of the OFDM modulated signal of the transmission signal to synthesize a constant It is based on the premise.
ところが、PLCデータ通信システムにおいては、法規等に基づいた伝送規格として、使用周波数帯域内にある、他の通信システムや放送等に対する干渉を考慮して、送信信号のスペクトルエネルギ、言い換えれば、各周波数における平均送信電力の最大値を制限することが検討されている。 However, PLC in a data communication system, as a standard for transmission based on the laws and regulations, is within the used frequency band, taking into account the interference to other communication systems and broadcasting, spectral energy of the transmitted signal, in other words, each frequency it is considered to limit the maximum value of the average transmission power in.
従って、PLCデータ通信システムにOFDM伝送方式を用いる場合は、OFDM送信信号を構成する各サブチャンネル帯域における送信平均電力が制限されることになる。 Therefore, when using an OFDM transmission scheme PLC communication system, so that the average transmission power in each sub-channel band constituting the OFDM transmission signal is limited.

その結果、上述した特許文献3に記載のOFDM伝送方式のように、一部のサブチャンネル帯域に送信電力を集中させることはできない。 As a result, as in the OFDM transmission system described in Patent Document 3 described above, it is impossible to concentrate the transmit power in a part of the sub-channel band.
そのため、PLCデータ通信システムにOFDM伝送方式を用いた場合、各サブチャンネル帯域の送信平均電力の上限規制値を超えない範囲で、安定した伝送ができる技術が必要とされている。 Therefore, when using an OFDM transmission scheme in the PLC communication system, within a range that does not exceed the upper limits for average transmission power of each sub-channel band, techniques which can stable transmission are needed.

なお、OFDM伝送方式において、複数シンボルで構成される1フレームの先頭にヌルシンボルを配置し、このヌルシンボル期間において、全ての搬送波を完全に停波する方式がある(特許文献4参照)。 Incidentally, in the OFDM transmission method, a null symbol is placed at the head of one frame composed of a plurality of symbols, in the null symbol period, there is a method to completely wave-stopping all carriers (see Patent Document 4). しかし、このヌルシンボルは、受信装置がフレーム同期を得るためのシンボルであり、伝送レートを可変にするためのものではない。 However, the null symbol, the receiving device is a symbol for obtaining frame synchronization, not intended to variable transmission rate.

一方、OFDM伝送においては、サブキャリアの瞬時搬送波周波数が変動している場合は瞬時搬送波周波数の直交性が失われてサブチャンネル間干渉を受ける。 On the other hand, in OFDM transmission, when the instantaneous carrier frequency of the subcarrier is varied undergo inter sub-channel interference is lost orthogonality of the instantaneous carrier frequency. また、1ブロック単位で出力される逆フーリエ変換出力にガードインターバルを挿入しない方式でOFDM信号を出力した場合にも、隣接ブロック間での波形の不連続性により、サブチャンネル間干渉を受ける。 Further, even when the output OFDM signals in a manner that does not insert a guard interval to the inverse Fourier transform output outputted by 1 block units, the discontinuity of the waveform between adjacent blocks, subjected to inter-sub-channel interference. サブチャンネル間干渉は、特に隣接するサブチャンネルからのものが大きい。 Between the sub-channel interference, a large thing from the sub-channel in particular adjacent.
伝送品質が劣悪な伝送路においては、このサブチャンネル間干渉が無視できない。 In the transmission quality is poor transmission path can not be ignored this inter sub-channel interference.
以上のことから、PLCデータ通信システムに用いられるOFDM伝送は、ノイズレベルが高くてもサブチャンネル帯域の平均送信電力を上げることができないし、サブチャンネル間干渉もあることから、単に伝送レートを低下させるというだけでは、必ずしも、伝送品質が向上するわけではなかった。 From the above, OFDM transmission used in PLC communication system, to not be able to increase the average transmission power of the sub-channel band be the noise level is high, since it is also between the sub-channel interference, simply lowering the transmission rate alone say is, necessarily, did not mean to improve transmission quality.
特開2003−188781号公報 JP 2003-188781 JP 特開2000−22771号公報 JP 2000-22771 JP 特開2005−27294号公報 JP 2005-27294 JP 特開平11−145929号公報 JP 11-145929 discloses

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、伝送レートを低下させる際に、サブチャンネル帯域における平均送信電力の上限規制値を超えることなく、信号対雑音比(SNR)を向上させるOFDM伝送方式及びこのOFDM伝送方式に用いるOFDM送信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, in lowering the transmission rate, without exceeding the mean upper limits for the transmission power in the sub-channel band, the signal-to-noise ratio (SNR) and to provide an OFDM transmitting apparatus for use in OFDM transmission scheme and the OFDM transmission scheme improved.

本発明は、請求項1に記載の発明においては、送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信し、受信した信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データをシンボル単位で並直列変換して受信データを出力するOFDM伝送方法において、前記複数のサブチャンネル中の少なくとも一部のサブチャンネルを使用し、使用されるサブチャンネルにおける一部のシンボル期間を使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記使用されるサブチャンネルの割合及び使用される前記シンボル期間の割合の内、少なくとも前記使用されるシンボル期間の割合を The present invention, in the invention according to claim 1, the transmission data is serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, and transmits the OFDM modulation by the transmission data serial-parallel conversion, the received signal and OFDM demodulation, the OFDM transmission method for outputting received data serializer symbol unit to receive data of each sub-channel obtained by the OFDM demodulation, a least a portion of the sub-channels in said plurality of sub-channels use, using a portion of a symbol period in the sub-channel used, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, depending on the setting of reducing the transmission rate, the proportion of the sub-channel to be the use and of the percentage of the symbol period used, the ratio of the symbol period to be at least the use 下させ、かつ、前記送信データが直並列変換されない、任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間においては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないでOFDM変調をし、前記使用されるサブチャンネルに対応した帯域の平均送信電力が上限規制値を超えない範囲で、前記使用されるシンボル期間の割合に応じてOFDM変調された信号のレベルを上げて、前記OFDM変調された信号を送信し、受信信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データに対し、前記送信データが直並列変換されたときとは逆の並直列変換をして受信データを出力するものである。 It was made, and the transmission data is not serial-to-parallel conversion, in any symbol period in any sub-channel, the OFDM modulation without outputting band signals corresponding to said given sub-channel, is the use to the extent that the average transmission power of the band corresponding to the sub-channel does not exceed the upper limit regulation value, to raise the level of the OFDM modulated signal in proportion to the symbol period being the use, transmitting the OFDM modulated signal and the received signal and OFDM demodulation, the obtained by OFDM demodulation on the received data of each sub-channel, and outputs the received data to the inverse of the parallel-serial conversion and when the transmission data is serial-parallel conversion it is intended.
従って、伝送レートを低下させる設定に応じて、使用されるシンボル期間の割合を低下させるほど、OFDM変調された信号のレベルを上げて送信することにより、使用されているシンボル期間における送信電力が増加する。 Therefore, depending on the setting of reducing the transmission rate, enough to reduce the rate of a symbol period used by sending to raise the level of the OFDM modulated signal, transmission power in symbol period used is increased to. その結果、SNRが向上する。 As a result, SNR is improved.
その際、使用されるサブチャンネル帯域において、OFDM変調信号が出力されないブロック期間(各サブチャンネルにおけるシンボル期間に対応する期間)があることから、各サブチャンネル帯域の平均送信電力が上限規制値を超えないようすることができる。 At that time, beyond the subchannel bands used, since there is (a period corresponding to a symbol period in each sub-channel) block period that OFDM modulated signal is not output, the average transmit power of each subchannel band upper limit regulation value it is possible to internal use. 通常運用時において平均送信電力の上限制限値で送信していたとすれば、信号のレベルは、電力換算で、理想的には、使用されるシンボル期間の割合の逆数倍にまで上げることができる。 If has been transmitted by the upper limit value of the average transmission power during the normal operation, the level of the signal, the power conversion, ideally, can be raised up to a reciprocal of the ratio of the symbol period used .
一方、伝送レートを低下させる設定に応じて、使用されるサブチャンネルの割合も低下させた場合は、同じシンボル期間において同時に使用されるサブチャンネル帯域の割合が低下するため、サブチャンネル間干渉も低減されて、SNRが向上する。 On the other hand, depending on the setting of reducing the transmission rate, if the ratio of the subchannels to be used also reduced, since the ratio of the sub-channel band to be used simultaneously in the same symbol period is decreased, even between the sub-channel interference reduction is, SNR is improved.

請求項2に記載の発明においては、請求項1に記載のOFDM伝送方法において、前記使用されるサブチャンネルのそれぞれにおいて使用される前記一部のシンボル期間は、前記使用されるサブチャンネル相互の間で、互いにずれるように直並列変換されるものである。 In the invention according to claim 2, in the OFDM transmission method according to claim 1, wherein a portion of the symbol period used in each of the sub-channel to be the use, during the sub-channel cross is the use in are those serial-parallel conversion to be shifted from each other.
従って、使用されるサブチャンネルの割合を低下させない場合でも、同じシンボル期間において同時に使用されるサブチャンネルの割合が低下するため、サブチャンネル間干渉が低減され、SNRが向上する。 Accordingly, even if not to reduce the rate of sub-channels used, the ratio of sub-channels used simultaneously in the same symbol period is decreased, the reduced inter-subchannel interference, SNR is improved.

請求項3に記載の発明においては、請求項1又は2に記載のOFDM伝送方法において、前記伝送レートを変更し、前記送信データに代えて試験データによりOFDM変調をして送信し、前記OFDM復調により得られた各サブチャンネルの受信信号の伝送品質を判定し、該伝送品質が良好であると判定されたサブチャンネルの数に、当該伝送レートにおいて使用されている前記シンボル期間の割合を乗算した値を最大にする伝送レートを、前記送信データを送信するときの伝送レートに決定するものである。 In the invention of claim 3, in the OFDM transmission method according to claim 1 or 2, change the transmission rate, and transmits the OFDM modulation by the test data in place of the transmission data, the OFDM demodulation determining the transmission quality of the received signals of each sub-channel obtained by, the number of the determined sub-channel as said transmission quality is good, by multiplying the percentage of the symbol period used in the transmission rate the transmission rate to a value in the maximum, is to determine the transmission rate when transmitting the transmission data.
従って、良好な伝送品質で送信できるサブチャンネルを用いた送信データの伝送レートが最大になるように、処理機能を変更するために設定される伝送レートを決定することができる。 Therefore, it is possible the transmission rate of transmission data using the sub-channels that can be transmitted with good transmission quality so that the maximum, to determine a transmission rate set to change the processing functions.

請求項4に記載の発明においては、送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信し、受信した信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データをシンボル単位で並直列変換して受信データを出力するOFDM伝送方法において、前記複数のサブチャンネル中の一部のサブチャンネルを使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記使用されるサブチャンネルの割合を低下させ、かつ、前記送信データが直並列変換されない任意のサブチャンネルにおいては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないでOFDM変調をし、前記OF In the invention of claim 4, the transmission data is serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, and transmits the OFDM modulation by the transmission data serial-parallel conversion, the received signal is OFDM demodulated, in OFDM transmission method for outputting received data parallel-serial converts the received data of each sub-channel obtained in a symbol unit by the OFDM demodulation, using a portion of the sub-channels in said plurality of sub-channels, wherein as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, depending on the setting of reducing the transmission rate, reduce the rate of sub-channel to be the use, and, in any subchannel which the transmission data is not serial-to-parallel conversion , and OFDM modulation without outputting band signals corresponding to said given sub-channel, the oF M変調された信号を送信し、受信信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データに対し、前記送信データが直並列変換されたときとは逆の並直列変換をして受信データを出力するものである。 Sends M modulated signals, the received signal on OFDM, the obtained by OFDM demodulation on the received data of each sub-channel, a reverse parallel-to-serial conversion and when the transmission data is serial-parallel conversion and it outputs the received data.
従って、伝送レートを低下させる設定に応じて、使用されるサブチャンネルの割合を低下させるので、同じシンボル期間において同時に使用されるサブチャンネルの割合が低下する。 Therefore, depending on the setting of reducing the transmission rate, as it reduces the proportion of sub-channels used, the proportion of sub-channels used simultaneously in the same symbol period is reduced. その結果、サブチャンネル間干渉が低減され、SNRが向上する。 As a result, the reduced inter-subchannel interference, SNR is improved.

請求項5に記載の発明においては、請求項4に記載のOFDM伝送方法において、前記伝送レートを変更し、前記送信データに代えて試験データによりOFDM変調をして送信し、前記OFDM復調により得られた各サブチャンネルの受信信号の伝送品質を判定し、該伝送品質が良好であると判定されたサブチャンネルの数を最大にする伝送レートを、前記送信データを送信するときの伝送レートに決定するものである。 Obtained in the invention according to claim 5, in OFDM transmission method according to claim 4, change the transmission rate, and transmits the OFDM modulation by the test data in place of the transmission data, by the OFDM demodulation was determined transmission quality of the received signals of each sub-channel, the transmission rate of said transmission quality is to maximize the number of the determined sub-channel to be good, determined transmission rate when transmitting the transmission data it is intended to.
従って、良好な伝送品質で送信できるサブチャンネルを用いた送信データの伝送レートが最大になるように、処理機能を変更するために設定される伝送レートを決定することができる。 Therefore, it is possible the transmission rate of transmission data using the sub-channels that can be transmitted with good transmission quality so that the maximum, to determine a transmission rate set to change the processing functions.

請求項6に記載の発明においては、送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信するOFDM送信装置において、前記複数のサブチャンネル中の少なくとも一部のサブチャンネルを使用し、使用されるサブチャンネルにおける一部のシンボル期間を使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、前記送信データが直並列変換されない、任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間においては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないようにするデータを挿入する直並列変換手段と、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記直並列変換手段において使用される前記サブチャンネルの割合及び使用される前 In the invention of claim 6, the transmission data is serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, the OFDM transmitter for transmitting the OFDM-modulated by the transmission data serial-parallel conversion, the plurality of sub using at least a portion of the sub-channels in the channel, using a portion of a symbol period in the sub-channel used, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, the transmission data is not parallel conversion in any symbol period in any sub-channel, a serial-parallel conversion means for inserting the data so as not to output a band signal corresponding to said given sub-channel in accordance with the setting to lower the transmission rate, wherein prior to being rate and use of the sub-channels used in the serial-parallel conversion means シンボル期間の割合の内、少なくとも前記使用されるシンボル期間の割合を低下させるとともに、前記使用されるサブチャンネルの帯域の平均送信電力が上限規制値を超えない範囲で、前記OFDM変調手段から出力される信号のレベルが、前記使用されるシンボル期間の割合に応じて上がるように増幅率を制御する伝送制御手段と、前記直並列変換手段から出力される各サブチャンネルの送信データによりOFDM変調をするOFDM変調手段と、該OFDM変調手段から出力される信号を、前記伝送制御手段により制御される前記増幅率で増幅する増幅手段を有するものである。 Among percentage symbol period, the lowering rate of a symbol period that is at least the use, to the extent that the average transmission power of the band of the sub-channel to be the use does not exceed the upper limit regulation value is output from the OFDM modulation unit level of that signal, and a transmission control means for controlling the amplification factor so up in proportion to the symbol period being the use, the OFDM modulated by the transmission data of each sub-channel output from the serial-parallel conversion means and OFDM modulating means, a signal output from the OFDM modulation unit, and has an amplification means for amplifying with the gain controlled by the transmission control means.
従って、請求項1に記載のOFDM伝送方式に用いる送信装置を容易に実現することができる。 Therefore, it is possible to easily realize a transmission apparatus used in OFDM transmission system according to claim 1.

請求項7に記載の発明においては、送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信するOFDM送信装置において、前記複数のサブチャンネル中の一部のサブチャンネルを使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、前記送信データが直並列変換されない任意のサブチャンネルにおいては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないようにするデータを挿入する直並列変換手段と、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記直並列変換手段において使用される前記サブチャンネルの割合を低下させる伝送制御手段と、前記直並列変換手段から出力される各サブチャンネルの送信データによりOFDM変調をするO In the invention of claim 7, the transmission data is serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, the OFDM transmitter for transmitting the OFDM-modulated by the transmission data serial-parallel conversion, the plurality of sub using some of the subchannels in the channel, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, the transmission data is in any sub-channel that is not serial-parallel conversion, corresponding to said given sub-channel band a serial-parallel conversion means for inserting the data so as not to output a signal, the transmission control means according to the setting of reducing the transmission rate, reduces the ratio of the sub-channels used in the serial-parallel conversion means, O to the OFDM modulation by the transmission data of each sub-channel output from the serial-parallel conversion means DM変調手段と、該OFDM変調手段から出力される信号を増幅する増幅手段を有するものである。 And DM modulating means, and has an amplification means for amplifying a signal outputted from said OFDM modulation unit.
従って、請求項4に記載のOFDM伝送方式に用いる送信装置を容易に実現することができる。 Therefore, it is possible to easily realize a transmission apparatus used in OFDM transmission system according to claim 4.

本発明によれば、OFDM伝送において、伝送レートを低下させる設定をする際に、サブチャンネル帯域の平均送信電力の上限規制値を満たすとともに、SNRが向上するという効果がある。 According to the present invention, in an OFDM transmission, when the setting to decrease the transmission rate, fulfills the mean upper limits for the transmission power of the sub-channel band, there is an effect that the SNR is improved.

図1は、本発明の実施の一形態を説明するためのOFDM伝送システムのブロック構成図である。 Figure 1 is a block diagram of an OFDM transmission system for explaining an embodiment of the present invention.
図示上段はモデム装置(変復調装置)A、図示下段はモデム装置(変復調装置)Bであって、両者は電力線伝送路1に接続されている。 Illustrated upper modem device (modem) A, the illustrated lower a modem device (modem) B, both of which are connected to a power line transmission path 1.
モデム装置A,Bは同じ構成であり、電力線伝送路1である屋内電力線に直接接続されていたり、モデムのコアモジュールとして、通信機能を有する電気製品の内部に組み込まれていたりする。 Modem apparatus A, B have the same configuration, or are directly connected to the indoor power line is a power line transmission path 1, as a core module of the modem, or is built into the interior of the appliances having a communication function.

モデム装置Aは、送信データが入力される送信部2と受信データが出力される受信部3を有し、両者は、電力線結合器4を介して電力線伝送路1に結合される。 Modem apparatus A includes a receiving unit 3 which receives the data transmission unit 2 which transmission data is input is output, both are coupled to a power line transmission path 1 via a power line coupler 4. 両者は、伝送制御部5により制御される。 Both are controlled by the transmission control unit 5.
モデム装置Bについても同様に、送信データが入力される送信部6と受信データが出力される受信部7を有し、両者は、電力線結合器8を介して電力線伝送路1に結合される。 Similarly for the modem device B, it has a receiving portion 7 receives the data transmission unit 6 which transmission data is input is output, both are coupled to a power line transmission path 1 via a power line coupler 8. 両者は、伝送制御部9により制御される。 Both are controlled by the transmission control unit 9.
受信部3の内部構成は受信部7と同様であり、送信部6の内部構成は送信部2と同様である。 Internal configuration of the receiving unit 3 is the same as the receiving unit 7, an internal configuration of the transmitting section 6 is the same as the transmission unit 2.

モデム装置Aの送信部2において、11はバッファであり、送信データがビット列として入力される。 In the transmission unit 2 of the modem device A, 11 is a buffer, the transmission data is input as a bit string. 本発明は、伝送レート(伝送速度)が可変のシステムであるため、入力された送信データは、直並列変換部12に取り込まれるまでバッファ11に蓄積される。 The present invention, since the transmission rate (transmission speed) is variable of the system, transmission data inputted is stored in the buffer 11 to be taken up in the serial-parallel converter 12.
12は直並列変換部であり、ビット列を複数のサブチャンネルに分配する。 12 is a serial-parallel converter, distributes the bit sequence into a plurality of sub-channels. 各サブチャンネルには、シンボル単位で分配されるため、分配される単位ビット数は、採用されるディジタル変調方式に応じて決まる。 Each sub-channel, to be distributed in symbol units, the number of unit bit to be distributed is dependent on the digital modulation scheme employed. サブチャンネルは、OFDM変調における直交サブキャリアに対応し、対応するサブキャリアをディジタル変調するデータを供給するチャンネルである。 Subchannel corresponds to orthogonal subcarriers in OFDM modulation, a channel for supplying the corresponding data for digitally modulating a sub-carrier.

直並列変換部12は、また、伝送制御部5により、伝送品質に応じて伝送レートが最適化されるように、ビット列の複数のサブチャンネルへの分配が制御される。 Serial-parallel converter 12, and by the transmission control unit 5, so that the transmission rate is optimized depending on the transmission quality, distribution to a plurality of sub-channels of the bit string is controlled.
すなわち、複数のサブチャンネル中の少なくとも一部のサブチャンネルを使用し、使用されるサブチャンネルの少なくとも一部のシンボル期間を使用して、送信データを直並列変換する。 That is, using at least a portion of the sub-channel in the plurality of sub-channels using at least a portion of the symbol period of the sub-channel used to-parallel converts the transmission data.
伝送制御部5は、伝送レートを低下させる設定に応じて、直並列変換手段において使用されるサブチャンネルの割合及び/又は使用されるシンボル期間の割合を低下させる。 Transmission control unit 5, according to the setting of reducing the transmission rate, reduces the rate of rate and / or symbol period used for subchannel used in the serial-parallel conversion means. より具体的には3通りのシンボル配置が考えられ、詳細は、図2〜図4を参照して後述する。 More specifically considered the symbol arrangement of triplicate details will be described later with reference to FIGS.
送信データが分配されない、任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間においては、このサブチャンネルに対応したサブチャンネル帯域の信号を出力しないようにするデータを挿入する。 Transmission data is not distributed, in any symbol period in any sub-channel, inserting the data that is not output signals of the sub-channel band corresponding to this sub-channel.

13はシンボルマッピング部であって、各サブチャンネルのシンボル単位の複数ビットを、ディジタル変調の信号位相平面(複素平面)上の信号点を示す、各サブチャンネルのシンボルデータ(複素データ)に変換する。 13 is a symbol mapping unit, a plurality of bits of the symbol unit of each sub-channel shows the signal points on the digital modulation signal phase plane (complex plane), converts the symbol data of each sub-channel (complex data) .
なお、先にシンボルマッピングを行ってから直並列変換する構成に変更することも可能である。 It is also possible to change the configuration for serial-parallel conversion after performing symbol mapping first.
14はOFDM変調部であって、各直交サブキャリアについて、各直交サブキャリアを上述した各サブチャンネルの複素データで変調した信号が合成されたOFDM変調信号(複素データ)を出力する。 14 is a OFDM modulator, for each orthogonal subcarriers, and outputs the OFDM modulated signal modulated signals are synthesized each orthogonal subcarriers by the complex data of each sub-channel as described above (complex data). より具体的には、逆フーリエ変換を行うことにより実現される。 More specifically, it is realized by performing the inverse Fourier transform. なお、OFDM変調信号の各1ブロック期間内にガードインターバルが挿入される場合もある。 In some cases, the guard interval is inserted into each one block period of the OFDM modulated signal. このOFDM変調信号の1ブロック期間は、各サブチャンネルにおける1シンボル期間に相当する。 1 block period of the OFDM modulated signal corresponds to one symbol period in each sub-channel.

15はLPF(低域通過フィルタ)であって、送信信号波形の帯域制限をする。 15 is a LPF (low pass filter), the band-limited transmission signal waveform.
16は直交変調部であって、LPF15の出力をキャリアにより直交変調する。 16 is a quadrature modulation unit to quadrature modulation by a carrier output of the LPF 15. その結果、LPF15の出力が伝送帯域に周波数シフトされる。 As a result, the output of the LPF15 is frequency shifted to the transmission band. ここまでの処理は、ディジタル信号処理で行われており、例えば、LSI(大規模集積回路)化されて実装される。 Processing up to this point are performed in digital signal processing, for example, it is mounted by LSI (large scale integrated circuit) of.
D/A変換部17によりアナログ信号に変換され、増幅部18に出力される。 The D / A converter 17 is converted into an analog signal, is output to the amplifier 18.
増幅部18は、OFDM変調手段から出力される信号を、伝送制御部5により制御される増幅率で増幅する場合がある。 Amplifier 18, a signal outputted from the OFDM modulation unit, which may be amplified by amplification factor controlled by the transmission control unit 5.

伝送制御部5は、伝送レートの低下に応じて、直並列変換部12における、使用されるシンボル期間の割合を制御することに連動して、使用されるサブチャンネルの帯域の平均送信電力が上限規制値を超えない範囲で、OFDM変調部14から出力される信号のレベルが、使用されるシンボル期間の割合に応じて上がるように増幅率を制御する。 Transmission control unit 5, with a decrease of the transmission rate, the serial-parallel converter 12, in conjunction with controlling the proportion of a symbol period used, the upper limit average transmission power of the band of the sub-channel to be used within a range that does not exceed the regulation value, the level of the signal output from the OFDM modulation unit 14, controls the amplification factor so up in proportion to the symbol period used.
19は、アナログのLPFであり、送信信号の帯域制限をして、電力線結合器4を介して、電力線伝送路1に出力する。 19 is an analog of the LPF, and the band-limited transmission signal, via a power line coupler 4, and outputs to the power line transmission line 1.

モデム装置Bの受信部7において、21はLPFであり、電力線結合器8を介して、電力線伝送路1から送信信号を受信し、必要な周波数帯域成分を通過させる。 The receiving unit 7 of the modem device B, 21 is a LPF, via a power line coupler 8 receives a transmission signal from the power line transmission line 1, to pass the required frequency band component.
22はAGC(自動利得制御)部であって、LPF21を通過した受信信号のレベルが、以後のディジタル信号処理に適した範囲に入るように増幅利得を自動制御する。 22 is an AGC (automatic gain control) unit, the level of the received signal that has passed through the LPF21 is automatically controls the amplification gain to fall within the range suitable for subsequent digital signal processing.
23はA/D変換部であって、AGC22のアナログ信号出力をディジタル信号に変換する。 23 is a A / D converter converts the analog signal output of AGC22 into a digital signal. 以後の処理はディジタル信号処理をし、例えば、LSI(大規模集積回路)化されて実装される。 The subsequent processing by digital signal processing, for example, be mounted by LSI (large scale integrated circuit) of.

24は直交復調部であって、送信部16におけるキャリアと同じ周波数のキャリアを用いて復調し、A/D変換部の出力をベースバンド(複素データ)に周波数シフトさせる。 24 is a quadrature demodulator, and demodulated using the carrier of the same frequency as the carrier in the transmitter 16, to frequency shift the output of the A / D converter to a baseband (complex data).
25はLPFであって、必要な周波数帯域成分を通過させる。 25 is a LPF, to pass the required frequency band component.
26はOFDM復調部及び等化器である。 26 is an OFDM demodulator and equalizer.
まず、OFDM復調部は、各サブチャンネル別に、対応する各サブキャリアを変調していたシンボルデータとして、信号位相平面(複素平面)上の信号点を表す複素データを出力する。 First, OFDM demodulation unit, for each sub-channel, as the corresponding symbol data that was modulate each subcarrier, outputs a complex data representing the signal points on the signal phase plane (complex plane).
OFDM復調は、具体的は、フーリエ変換により実現される。 OFDM demodulation, specifically, is achieved by a Fourier transform. モデム装置AのOFDM変調部14においてガードインターバルが挿入されていたときは、有効シンボル長を切り出してフーリエ変換される。 When the guard interval in the OFDM modulation unit 14 of the modem device A has been inserted, is Fourier transformed by cutting out an effective symbol length.

各サブチャンネルのシンボルデータ(複素データ)に対し、等化器により伝送路等化を行う。 To symbol data for each subchannel (complex data), it performs a transmission path or the like by the equalizer. この伝送路等化は、例えば、トレーニングモードにおいて、モデム装置Aの送信部2において、送信データの代わりに送信されたトレーニング信号を用いて等化器の特性を変更する。 The transmission path equalization, for example, in the training mode, the transmission section 2 of the modem A, changes the characteristics of the equalizer using training signals transmitted in place of the transmission data.
27はシンボルデマッピング部であって、OFDM復調部及び等化器26から出力される各サブチャンネルのシンボルデータ(複素データ)を、ディジタル復調し、複数ビットに変換する。 27 is a symbol demapping unit, a symbol data of each sub-channel output from the OFDM demodulator and equalizer 26 (complex data), and digital demodulation, into a plurality of bits.

各サブチャンネルのシンボルデータは、また、伝送制御部9にも出力される。 Symbol data of each sub-channel is also output to the transmission control unit 9. 伝送制御部9は、伝送品質(モデム装置Aからモデム装置Bの方向の伝送品質)、例えば、各サブチャンネルについてSNRを判定し、この伝送品質に応じて、モデム装置Aの直並列変換部12を制御するための伝送制御データ(モデム装置Bからモデム装置A)を、送信部6に転送し、送信部6の直並列変換部(直並列変換部12と同様のブロック)は、伝送制御データ(モデム装置Bからモデム装置A)を、モデム装置Aに送信する。 Transmission control unit 9, the transmission quality (transmission quality direction from the modem device A modem device B), for example, to determine the SNR for each subchannel in accordance with the transmission quality, serial-parallel converter of the modem A 12 transmission control data for controlling the (modem device B modem device a), transferred to the transmission unit 6, the serial-parallel conversion unit (similar to block a serial-to-parallel conversion unit 12) of the transmission unit 6, the transmission control data the (modem device a from the modem device B), and transmits to the modem device a.
伝送制御部9は、また、判定された伝送品質に応じて伝送レートを決定し、受信部7における並直列変換部28を制御する。 Transmission control unit 9, also, to determine the transmission rate according to the determined transmission quality, and controls the parallel-serial conversion unit 28 in the receiving portion 7.

モデム装置Aにおいては、受信部3における並直列変換部(後述する並直列変換部28と同様のもの)が、伝送制御データ(モデム装置Bからモデム装置A)を抽出し、伝送制御部5に転送する。 In the modem apparatus A, the parallel-to-serial converting unit of the receiving unit 3 (similar to the parallel-serial conversion unit 28 to be described later) extracts the transmission control data (modem from the modem device B device A), the transmission control unit 5 Forward. 伝送制御部5は、この伝送制御データに応じて、伝送レートを決定し、直並列変換部12や増幅部18を制御する。 Transmission control unit 5, in response to the transmission control data, to determine the transmission rate, controls the serial-parallel converter 12 and the amplifier unit 18.

28は並直列変換部であって、伝送制御部9により、伝送レートを低下させる設定に応じて制御され、各サブチャンネルにおけるシンボル単位の複数ビットに対し、モデム装置Aの直並列変換部12において直並列変換されたときとは逆の変換を行うことにより、元の送信ビット列に戻す。 28 is a parallel-serial conversion unit, the transmission control unit 9 is controlled according to the set to reduce the transmission rate, with respect to a plurality of bits of the symbol unit in each sub-channel, the serial-parallel converter 12 of the modem A by performing the inverse transformations and when parallel conversion back to the original transmission bit sequence.
29はバッファであって、送信データの伝送レートが可変であるため、並直列変換部28から出力される受信ビット列を、一時的に蓄積し、図示しない利用装置に適したタイミングで出力されるようにする。 29 is a buffer, for the transmission rate of transmission data is variable, the received bit string outputted from the parallel-serial conversion unit 28, temporarily stores, to be output at a timing suitable for the unillustrated utilization device to.

以上の説明は、モデム装置Aからモデム装置Bへデータを送信する場合の処理を追ったものである。 Above description has followed the process of sending a data from the modem device A to the modem device B. 同様にして、データはモデム装置Bからモデム装置Aへも送信することができる。 Similarly, data can also be sent from the modem device B to the modem device A.
この双方向の伝送は、送信側と受信側とを交互に切り替える半2重信で行うことも、電力線伝送路1におけるOFDM伝送の使用帯域を双方向別々に割り当てることにより全2重信で行うことも可能である。 This two-way transmission, may be carried out in half-phantom switch to alternate between the transmitting and receiving sides, also be carried out in all 2 Shigenobu by allocating bandwidth used for OFDM transmission in a power line transmission path 1 Bidirectional separately possible it is. 3以上のモデム装置でシステムを構築し、1つが親モデム装置となり、他が子モデム装置となって、多重アクセスをすることもできる。 Build a system with three or more modem apparatuses, becomes one Tsugaoya modem device, it becomes Tagako modem device can be a multiple access.

上述した説明では、伝送品質は、モデム装置Aからモデム装置Bへの伝送品質であったが、モデム装置Bからモデム装置Aへの伝送に対しては、同様にして、モデム装置Bからモデム装置Aへの伝送品質を、モデム装置Aの側で判定し、モデム装置Aからモデム装置Bに対し、この伝送品質に応じて、モデム装置Bの送信部6内にある直並列変換部を制御するための伝送制御データを、モデム装置Aからモデム装置Bに送信することになる。 In the above description, transmission quality has been a transmission quality from the modem device A to the modem device B, for the transmission from the modem device B to the modem device A, in the same manner, the modem device from the modem device B the transmission quality of the a, judged on the side of the modem a, to the modem device B from the modem device a, in response to the transmission quality, controlling the serial-parallel converter in the transmitting section 6 of the modem B the transmission control data for, will be sent from the modem device a modem device B.
また、双方向のそれぞれの伝送が、同じ伝送品質であると推定される場合には、一方の伝送品質を判定するだけでもよい。 Further, each of the transmission of two-way, when it is estimated to be the same transmission quality may only determine one transmission quality.

上述した説明では、このOFDM伝送システムを利用する外部装置からの送信データ(パイロット信号を挿入する場合もある)を伝送している期間中(運用中)において、受信側において、等化されたデータ(あるいはパイロット信号)の伝送品質を判定し、送信側に伝送制御データを送信し、両者の間で、同期して、直並列変換部12,並直列変換部28の処理を切り替えることを想定していたが、運用中に処理の切替は難しい。 In the above description, the transmission data from an external device that utilizes the OFDM transmission system during a period in which to transmit (also when inserting a pilot signal) (in operation), the receiving side, the equalized data (or pilot signal) to determine the transmission quality of, and transmits the transmission control data to the transmitting side, between them, in synchronization, serial-parallel converter 12, assuming that the switching between the processing for the parallel-to-serial converting unit 28 which it was, but the switching of the processing during operation is difficult.
そのため、外部装置からの送信データを伝送していない期間(休止中)において、送信データに代えて試験データを送信し、等化器の制御とともに伝送品質の判定を行い、伝送制御データを送信し、直並列変換部12,増幅部18,並直列変換部28の処理を切り替えることができる。 Accordingly, in the period of not transmitting transmission data from an external device (dormant), and transmits the test data instead of the transmission data, a determination of transmission quality along with the control of the equalizer transmits the transmission control data , it is possible to switch the processing of the serial-parallel converter 12, the amplifier section 18, a parallel-serial conversion unit 28.

以下、伝送レートに応じて、送信データを直並列変換する際のシンボル配置について具体的に説明する。 Hereinafter, in accordance with the transmission rate will be specifically described the transmission data for the symbol arrangement when serial-parallel conversion.
図2は、フォールバックの基点となる、伝送品質の良好な通常動作時におけるシンボル配置を示す説明図である。 Figure 2 is a base point of fallback is an explanatory diagram showing a symbol arrangement during good normal operation of the transmission quality.
図2(a)は、バッファ11から直並列変換部12に入力されるデータビット列である。 Figure 2 (a) is a data bit string input from the buffer 11 to the serial-parallel converter 12. データビット列は、ディジタル変調の1シンボルに応じた数のビット数を単位に直並列変換される。 Data bit sequence is serial-parallel conversion number number of bits corresponding to one symbol of the digital modulation unit. そのため、このシンボル単位のビット列を、順序番号で表記している。 Therefore, the bit string of the symbol unit, are denoted with sequence numbers.
例えば、QPSK(4相位相変調)の場合は、2ビットが1シンボルに変換されるため、図示の各番号は、2ビットの送信データを表す。 For example, in the case of QPSK (4-phase phase modulation), the two bits are converted into one symbol, each number shown represents the transmission data of two bits.

図2(b)は、通常動作時における、図1に示した直並列変換部12におけるシンボル配置である。 2 (b) it is in normal operation, is a symbol disposed in the serial-parallel converter 12 shown in FIG.
図示の例では、説明を簡単にするため、OFDM変調部14では、8個の直交サブキャリアを用いるものとする。 In the illustrated example, for simplicity of explanation, the OFDM modulation unit 14, and those using eight orthogonal subcarriers. この場合、1シンボル単位(QPSKの場合は2ビット)のビット列1,2,3,…を、8個のサブチャンネルに分配する。 In this case, bit sequence 1,2,3 in the unit of one symbol (2 bits for QPSK), ... is partitioned into eight sub-channel. 言い換えれば、直列ビット列を8個の並列データに変換する。 In other words, it converts the serial bit stream into 8 parallel data.

その結果、サブチャンネル1には、シンボル単位のビット列1,9,17,25,…が分配され、以下のサブチャンネルについても同様であって、最後のサブチャンネル8には、シンボル単位のビット列8,16,24,32,…が分配される。 As a result, the sub-channel 1, the bit string of the symbol unit 1,9,17,25, ... are distributed, a same applies to the following sub-channel, at the end of the sub-channel 8, the bit string of the symbol unit 8 , 16, 24, 32, ... are distributed.
図1に示したシンボルマッピング部13においては、8個の全サブチャンネルを使用し、分配されたシンボル単位の送信データが各サブキャリアによりディジタル変調(QPSK)される。 In the symbol mapping unit 13 shown in FIG. 1, using all eight subchannels, transmission data distributed symbol unit are digital modulation (QPSK) by each subcarrier. すなわち、分配されたシンボル単位のビット列をサブキャリアを基準位相とした信号位相平面上に表される信号点に変換する。 That is, to convert the bit sequence of the dispensed symbol unit into a signal point represented the subcarriers on the reference phase and the signal phase plane.
図1に示したOFDM変調部14は、各サブチャンネルにおいてディジタル変調された信号が全サブチャンネルについて合成されたOFDM変調信号を、ブロックを単位として出力する。 OFDM modulation unit 14 shown in FIG. 1, the digital modulated signal in each sub-channel the OFDM modulated signal combined for all sub-channels, and outputs the block as a unit. 1ブロック期間は、各サブチャンネルにおける1シンボル期間に相当する。 1 block period corresponds to one symbol period in each sub-channel.

なお、実際のOFDM伝送においては、データシンボル列の間に、パイロットシンボルが挿入される。 In the actual OFDM transmission between the data symbol sequence, the pilot symbols are inserted. しかし、本発明では、データシンボルとパイロットシンボルとを区別しないため、パイロットシンボル挿入処理について説明を省略する。 However, in the present invention are omitted, because they do not distinguish between data symbols and pilot symbols, the explanation for the pilot symbol insertion process.
OFDM伝送システムにおいては、このシステムに許可されている周波数帯域の中において、他の通信システムや放送等のために送信信号に含まれることが許容されない周波数帯域が規定されている場合がある。 In OFDM transmission system, the inside of the frequency band allowed for this system, there is a case where the frequency band can not be allowed to be included in the transmission signal for such other communication systems and broadcasting are defined. このような場合は、許容されない周波数帯域を使用するサブチャンネルは、使用しないサブチャンネルとして予め登録しておき、直並列変換部12は、この使用しないチャンネルにビット列を配分をしないようにする。 In such a case, the sub-channel using a frequency band that is not acceptable, previously registered as a sub-channel is not used, serial-parallel converter 12, the bit string to the channel this is not used to avoid the allocation.
同様に、このシステムに許容されている周波数帯域の中においても、伝送品質が劣悪な周波数帯域が予めわかっている場合は、この劣悪な周波数帯域を使用するサブチャンネルも、使用しないチャンネルとして予め登録しておく。 Similarly, in the inside of the frequency bands that are allowed in this system, if the poor frequency band transmission quality is known in advance, also subchannels using this poor frequency band, previously registered as a channel not used keep.

図3は、フォールバック時(1/2伝送レート)において、図1に示した直並列変換部12における、シンボル配置を示す説明図である。 3, during the fallback (1/2 transmission rate), the serial-parallel converter 12 shown in FIG. 1 is an explanatory diagram showing a symbol arrangement. 3種類の配置例を説明する。 Three exemplary arrangement will be described.
伝送品質が悪化したときに、伝送制御部5が、伝送レートを通常運用時の1/2に低下させる場合を説明する。 When the transmission quality is deteriorated, the transmission control unit 5, the case of reducing the transmission rate to 1/2 of the normal operation. 直並列変換部12は、伝送制御部5からの指示により、伝送レートが1/2になるように、シンボル配置を設定する。 Serial-parallel converter 12, an instruction from the transmission control unit 5, the transmission rate is to be 1/2, set the symbol arrangement.

図3(a)に示す配置例は、1/2の割合で、時間軸に沿って利用するシンボル期間を間引きするものである。 Arrangement example shown in FIG. 3 (a), at a rate of 1/2, it is to thinning the symbol period to use along the time axis.
第1のシンボル期間において、各サブチャンネルにシンボル単位のビット列1〜8を分配したときは、次の第2のシンボル期間において、各サブチャンネルにビット列を分配しない。 In the first symbol period, when distributing the bit sequence 1-8 symbol unit in each sub-channel, the next second symbol periods, not to distribute the bit string for each sub-channel. 次の第3のシンボル期間においては、再び第1のシンボル期間と同様にシンボル単位のビット列9〜16を分配し、以後、同様に、時間軸方向において、1/2のシンボル期間においてシンボル単位のビット列を分配する。 In the next third symbol period, again distribute the bit sequence 9-16 similarly symbol unit and a first symbol period, thereafter, similarly, in the time axis direction, the symbol unit in 1/2 symbol period It distributes the bit sequence.
全サブチャンネル中、使用されるサブチャンネルの割合は1であるが、この使用されるサブチャンネルにおける使用されるシンボル期間の割合が1/2に低下する結果、送信データの伝送レートが1/2となる。 In all sub-channels, the proportion of sub-channels used is 1. As a result the proportion of the symbol period used in the sub-channel to be the use is reduced to 1/2, the transmission rate of transmission data is 1/2 to become.

その際、第2のシンボル期間のように、各サブチャンネルにシンボル単位のビット列が分配されないシンボル期間においては、シンボル単位のビット列には含まれることのない、特別なビット列(以後、ヌルシンボルを表すビット列という)を挿入する。 At this time, as in the second symbol period, in a symbol period to the bit string is not distributed in symbol units for each sub-channel, that will not be included in the bit string of the symbol unit, a special bit sequence (hereinafter, represents a null symbol to insert a) that the bit string.
後続のシンボルマッピング部13においては、このヌルシンボルを表すビット列を入力したとき、そのシンボル期間では振幅が0の複素データ(以後、ヌルシンボルという)を出力する。 In a subsequent symbol mapping unit 13, this when inputting a bit sequence representing the null symbols at the symbol period complex data (hereinafter, referred to as the null symbol) amplitude 0 outputs a. 全てのサブキャリアが振幅0のヌルシンボルで変調される結果、OFDM変調部14の出力信号中、そのシンボル期間に対応したブロック期間では送信波形の出力レベルが抑圧される。 All subcarriers result is modulated with a null symbol amplitude 0, the output signal of the OFDM modulation unit 14, the output level of the transmission waveform is a block period corresponding to the symbol period is suppressed.
OFDM変調部14において、各ブロック期間にガードインターバルが挿入される場合は、送信波形の出力レベルが抑圧され、出力されなくなる。 In OFDM modulation unit 14, if each block period the guard interval is inserted, is suppressed output level of the transmission waveform, is not output. これに対し、ブロック畳み込みを行うOFDM変調方式では、上述したヌルシンボルのシンボル期間に対応したブロック期間で送信波形の出力レベルが抑圧されるものの、ゼロにはならない。 In contrast, in the OFDM modulation scheme of performing block convolution, although the output level of the transmission waveform in block period corresponding to the symbol period of the null symbol as described above is suppressed, not zero.

図3(a)においては、第2,第4のシンボル期間において、全サブチャンネルに、ヌルシンボルを表すビット列が挿入され、このシンボル期間に対応するブロック期間において、OFDM変調部14の出力が抑圧される。 In FIG. 3 (a), in the second, fourth symbol period, all sub-channels, is inserted bit string representing the null symbol, the block period corresponding to the symbol period, an output of the OFDM modulator 14 is suppressed It is. その結果、伝送レートの低下に応じて、2シンボル期間につき1回割合で、送信部2から送信信号のレベルが抑圧されることになる。 As a result, with a decrease of the transmission rate, at a rate once every two symbol periods, so that the level of the transmission signal from the transmission unit 2 is suppressed.
また、実際には、LPF15,LPF19があるため、隣接するシンボル期間にもシンボル波形が若干広がるが、無視できる程度である。 In practice, LPF 15, because of the LPF 19, but the symbol waveforms to adjacent symbol periods widens slightly is negligible.
上述した説明では、シンボル単位の送信ビット列を配置して送信信号を出力するシンボル期間を、等間隔で設けていた。 In the above description, a symbol period for outputting the transmission signal by placing the transmission bit sequence of symbol units, has been provided at equal intervals. しかし、伝送レートを1/2にするためには、必ずしも等間隔で設ける必要はなく、送信信号を出力されるために使用されるシンボル期間の割合が伝送レートの低減率1/2に応じていればよい。 However, in order to half the transmission rate is not always required to be provided at equal intervals, the rate of a symbol period used to output a transmission signal is not in accordance with the reduction rate 1/2 transmission rate it may be Re.

上述した時間軸に沿った間引きによる伝送レート低減によれば、各サブチャンネル帯域において、送信平均電力が低下している(理想的には1/2)。 According to the transmission rate reduction by thinning along the time axis as described above, in each sub-channel band, average transmission power is reduced (1/2 ideally). そのため、PLCデータ通信システムのようにサブチャンネル帯域の平均送信電力に上限規制値が設けられている場合でも、送信信号が出力されるシンボル期間においては、送信レベルを上げる(理想的には電力換算で最大2倍)ことができる。 Therefore, even if the upper limit regulation value to the average transmission power of the sub-channel band as PLC data communication system is provided, in the symbol period when the transmission signal is output, increasing the transmission level (ideally power conversion in up to 2-fold) can be.
従って、伝送制御部5は、時間軸間引きにより伝送レートの低減をする場合、図1に示した増幅部18のゲイン(電力増幅率)を上げることができる。 Thus, the transmission control unit 5, if the reduction in transmission rate by the time axis decimation, it is possible to increase the gain (power amplification factor) of the amplifier 18 shown in FIG.
増幅部18から出力される送信信号は、送信信号が出力されている期間においては、信号電力が通常よりも大きくなっているから、受信信号においても、SNRが大きくなり、雑音に埋もれていた送信信号が雑音から識別できるようになる場合があるから、伝送品質が向上する。 Transmission signal output from the amplification unit 18, in the period in which the transmission signal is output, because the signal power is larger than normal, even in the received signal, SNR increases, was buried in noise transmission because there is a case where the signal will be able to identify from the noise, thereby improving transmission quality.

なお、送信レベルを上げる方法として、別の方法がある。 As a method of increasing the transmission level, there is another way.
図1に示した送信部2のシンボルマッピング部13において、信号位相平面上にシンボルの信号点を配置する際に、その振幅レベルを増やし、例えば、2 1/2倍にする。 In the symbol mapping unit 13 of the transmission unit 2 shown in FIG. 1, when arranging the signal points of a symbol on the signal phase plane, increasing the amplitude level, for example, to 2 1/2 times. そうすると、電力換算で送信電力が通常の2倍になる。 Then, transmission power is twice the normal in power terms.
しかし、送信部2は、ディジタル信号処理をしているため、通常伝送時において、信号の桁数(ビット数)を最大限に使用して固定小数点演算をしているため、フォールバック時に振幅レベルを2 1/2倍に上げる余裕がない。 However, the transmission unit 2, since the digital signal processing, during normal transmission, because of the fixed-point operation using signals digits (number of bits) to the maximum amplitude level during fallback the can not afford to raise to 2 1/2 times. 従って、この方法を採用する場合には、予め、通常伝送時において、演算する桁数(ビット数)に余裕を持たせておく必要があるため精度が低下する。 Therefore, when adopting this method, preliminarily, during normal transmission, accuracy decreases because of the need to a margin in the calculation for the number of digits (number of bits).

次に、図3(b)示す配置例は、1/2の割合で、周波数軸に沿って利用するサブチャンネルを間引きするものである。 Next, the arrangement example shown FIG. 3 (b), at a rate of 1/2, is to thinning the subchannels utilized along the frequency axis.
すなわち、いずれのシンボル期間においても、第1サブチャンネルにシンボル単位のビット列1を分配したときには、次の第2サブチャンネルにはシンボル単位のビット列を分配しない。 That is, in any of the symbol period, when distributing the bit stream 1 in the symbol unit to the first sub-channel, the next second sub-channel does not distribute the bit string of the symbol unit. 次の第3サブチャンネルには、第1サブチャンネルと同様にシンボル単位のビット列2を分配し、以後、同様に、周波数軸方向において、全サブチャンネル中、伝送レート1/2に応じて、等間隔でシンボル単位のビット列を分配する。 The following third sub-channel, as in the first sub-channel distributes bit sequence 2 of symbol units, hereinafter, similarly, in the frequency axis direction, the total sub-channels, in accordance with the transmission rate 1/2, etc. It distributes the bit string of the symbol unit at intervals.
その結果、第1のシンボル期間においては、第1,第3,第5,第7のサブチャンネルにのみ、それぞれ、シンボル単位のビット列1,2,3,4が分配されるから、第2のシンボル期間においても同様である。 As a result, in the first symbol period, first, third, fifth, only the seventh sub-channel, respectively, from the bit string 1,2,3,4 symbol unit are distributed, the second the same applies to the symbol period.
この配置例では、使用されるシンボル期間の割合は1であるが、使用されるサブチャンネルの割合が1/2となることにより、送信データの伝送レートが1/2となる。 In this arrangement example, although the percentage of the symbol period used is 1, by the ratio of the subchannels to be used is 1/2, the transmission rate of transmission data becomes 1/2.

シンボル単位のビット列が分配されないサブチャンネルには、図3(a)に示した配置例と同様に、ヌルシンボルを表すビット列を挿入し、シンボルマッピング部13において、このヌルシンボルを表すビット列を入力したとき、振幅が0のヌルシンボルを出力する。 The subchannel bit string of the symbol unit is not distributed, as in the arrangement example shown in FIG. 3 (a), insert the bit string representing the null symbol, the symbol mapping unit 13, and inputs the bit string representing the null symbol when the amplitude outputs a null symbol of 0. その結果、OFDM変調部14の出力信号中、そのサブチャンネル帯域においては送信波形が出力されなくなる。 As a result, the output signal of the OFDM modulation unit 14, is not outputted transmission waveform in the sub-channel band.
上述した説明では、シンボル単位の送信ビット列を分配するサブチャンネルを、伝送レートを1/2に低下させるのに応じて、等間隔(交互)に配置していた。 In the above description, the sub-channel to distribute the transmit bit string symbol unit, in response to lowering the transmission rate by half, were arranged at equal intervals (alternately). 従って、隣接サブチャンネル間干渉が低減される。 Thus, between the adjacent sub-channel interference is reduced. しかし、必ずしも等間隔で配置しなくても、サブチャンネル間干渉を低減することができる。 However, even without arranged necessarily equal intervals, it is possible to reduce the inter-sub-channel interference.

上述した周波数軸に沿った間引きによる伝送レートの低減では、送信信号を出力するサブチャンネル帯域では、送信平均電力が通常の時から何も変化しないため、送信レベルを増やすことができない。 The reduction in transmission rate by thinning along the frequency axis as described above, the sub-channel band to output a transmission signal, since the average transmission power is nothing changed from the normal, it is impossible to increase the transmission level. そのため、伝送制御部5は増幅部18のゲインを変更しない。 Therefore, the transmission control unit 5 does not change the gain of the amplifier 18.
しかし、同じシンボル期間において同時に使用されるサブチャンネルの割合、言い換えれば、同時に出力される変調されたサブキャリアの割合が1/2になることにより、サブチャンネル間干渉が取り除かれ、その結果、SNRを向上させることができる。 However, the proportion of sub-channels used simultaneously in the same symbol period, in other words, by the proportion of sub-carriers is 1/2 which is modulated is outputted simultaneously, between the sub-channel interference is removed, as a result, SNR it is possible to improve the.
なお、同時に出力される変調されたサブキャリアの割合が1/2になるため、各サブチャンネル帯域での送信信号が合成されたOFDM変調信号の振幅が最大になるときのレベルは低下している。 Note that decreased level when the ratio of the sub-carrier modulated is output simultaneously to become 1/2, the amplitude of the OFDM modulated signal transmitted signals are synthesized in each sub-channel band is maximized .

図3(c)に示す配置例は、任意のサブチャンネルにおいて、時間軸数軸に沿って利用するシンボル期間を伝送レート1/2に応じて1/2の割合で間引きするとともに、使用するシンボル期間を、周波数軸に沿って順次ずらせることにより、使用されるサブチャンネル相互の間で互いにずれるようにしたものである。 Arrangement example shown in FIG. 3 (c), in any of the sub-channel, as well as thinned at a ratio of 1/2 according to the transmission rate 1/2 symbol period to use along the time axis number axis, symbols used period, by sequentially shifting along the frequency axis is obtained by the so offset from each other between the sub-channel cross-used.
第1サブチャンネルにおいては、第1、第3,第5,第7,…のシンボル期間にのみ、それぞれ、シンボル単位のビット列1,9,17,25が分配され、第2サブチャンネルにおいては、第2,第4,第6,第8,…のシンボル期間にのみ、それぞれ、シンボル単位のビット列5,13,21,29が分配され、以後同様に、周波数軸方向において、シンボル単位のビット列を分配するシンボル期間は切り替わるが、いつでも、全シンボル期間中、1/2のシンボル期間にシンボル単位のビット列を分配している。 In the first sub-channel, the first, third, fifth, only the seventh, ... symbol periods, respectively, the bit string 1,9,17,25 symbol units are distributed in the second sub-channel, second, fourth, sixth, only the eighth, ... symbol periods, respectively, the bit string 5,13,21,29 symbol unit are distributed, similarly hereinafter in the frequency axis direction, the bit string of the symbol unit while symbol period to dispense is switched at any time during the entire symbol period, and distributes the bit string of the symbol unit to 1/2 symbol periods.
従って、全サブチャンネル中、使用されるサブチャンネルの割合は1であるが、各サブチャンネルにおける使用されるシンボル期間の割合が1/2に低下する結果、送信データの伝送レートが1/2となる。 Thus, the total sub-channels, the proportion of the sub-channel to be used is a 1, the result of the ratio of the symbol period used in each sub-channel is reduced to 1/2, the transmission rate of the transmission data is 1/2 Become.

任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間に、シンボル単位のビット列が分配されないとき、各サブチャンネルには、ヌルシンボルを表すビット列を挿入し、シンボルマッピング部13においては、このヌルシンボルを表すビット列を入力したとき、ヌルシンボルを出力する。 In any symbol period in any sub-channel, when the bit string of the symbol unit is not distributed, each sub-channel, and insert the bit string representing the null symbol, the symbol mapping unit 13, an input bit string representing the null symbol when, and outputs a null symbol. OFDM変調部14の出力信号中、ヌルシンボルが出力された任意のサブチャンネル帯域における任意のシンボル期間においては送信信号が出力されない。 In the output signal of the OFDM modulation unit 14 is not output the transmission signal in any symbol period in any sub-channel bands null symbol is output.

上述した説明では、時間軸及び周波数軸に沿ったシンボル配置において、シンボル単位のビット列を分配するシンボル位置を、時間軸及び周波数軸に沿って、等間隔で配置していた。 In the above description, in the symbol arrangement along the time axis and the frequency axis, the symbol position to distribute the bit string of the symbol unit, along the time axis and the frequency axis, were arranged at equal intervals.
しかし、伝送レートを1/2にするためには、必ずしも等間隔で配置する必要はない。 However, in order to half the transmission rate is not necessarily arranged at equal intervals.
時間軸に沿ってシンボル単位のビット列を分配するシンボル位置の割合が、どのサブチャンネルにおいても伝送レートの低減率1/2に応じており、かつ、周波数軸に沿ってシンボル単位のビット列を分配するシンボル位置の割合が、どのシンボル期間においても伝送レートの低減率1/2に応じていればよい。 The proportion of the symbol position to distribute the bit string of the symbol unit along the time axis, which is also in accordance with the reduction ratio of 1/2 of the transmission rate in the sub-channel, and distributes the bit string of the symbol unit along the frequency axis the proportion of the symbol position, it is sufficient in accordance with the reduction ratio of 1/2 of the transmission rate in any symbol period.

図3(c)の配置例においても、時間軸に沿った間引きによる伝送レートの低減が行われているため、図3(a)の配置例と同様に、サブチャンネル帯域の平均送信電力に上限規制値が設けられている場合でも、各サブチャンネル帯域において、送信信号が出力されるシンボル期間においては、送信レベルを、理想的には電力換算で2倍にすることができる。 Also in the arrangement example of FIG. 3 (c), the order being made to reduce the transmission rate by thinning along the time axis, as with the arrangement example of FIG. 3 (a), an upper limit to the average transmission power of the sub-channel band even if the regulation value is provided, in each sub-channel band in the symbol period in which the transmission signal is output, the transmission level, ideally it is possible to double the power terms.
また、同じシンボル期間において同時に使用されるサブチャンネルの割合、言い換えれば、同時に出力される変調されたサブキャリアの割合が1/2になることにより、サブチャンネル干渉が取り除かれる結果、これによっても、SNRが向上する。 The ratio of sub-channels used simultaneously in the same symbol period, in other words, by the proportion of sub-carriers is 1/2 which is modulated is outputted simultaneously, results subchannel interference is removed, this also, SNR can be improved.

図3を用いた説明では、フォールバック・モードにおいて、伝送レートを1/2にした場合について具体的に説明した。 In the description with reference to FIG. 3, in the fallback mode, has been specifically described for the case where the transmission rate to 1/2. 同様な方法により、伝送レートを分数比の割合で低減することができる。 The same manner, it is possible to reduce the transmission rate at a ratio of fractional ratio.
図4は、フォールバック時(1/4伝送レート)における図1に示した直並列変換部12における、シンボル配置の一例を示す説明図である。 4, the serial-parallel converter 12 shown in FIG. 1 when the fallback (1/4 transmission rate) is an explanatory diagram showing an example of symbol arrangement. 図3(c)に示した配置を1/4伝送レートにしたものである。 It is obtained by the arrangement 1/4 transmission rate shown in Figure 3 (c).

いずれのサブチャンネルにおいても、4個のシンボル期間のうち1個のシンボル期間という等間隔で、シンボル単位のビット列を分配するシンボル位置がある。 In any of the sub-channel, at regular intervals of 1 symbol periods of the four symbol periods, there is a symbol position to distribute the bit string of the symbol unit.
このシンボル単位のビット列を分配するシンボル位置は、周波数軸に沿って、隣接するサブチャンネルとは1シンボル期間だけずれて分配されている。 Symbol position to distribute the bit string of the symbol unit along the frequency axis, the adjacent subchannels are distributed shifted by one symbol period.
その結果、いずれのシンボル期間においても、4個のサブチャンネルにつき、1個のサブチャンネルという等間隔で、シンボル単位のビット列を分配するするシンボル位置がある。 As a result, in each symbol period, every four sub-channel, at regular intervals of one sub-channel, there is a symbol position that distributes the bit string of the symbol unit.
サブチャンネル帯域の平均送信電力に上限規制値が設けられている場合でも、各サブチャンネル帯域において、送信信号が出力されるシンボル期間においては、送信レベルを、理想的には電力換算で4倍にすることができる。 The average transmission power of the sub-channel band even if the upper limit regulation value is provided, in each sub-channel band in the symbol period in which the transmission signal is output, the transmission level, the 4-fold with ideally power conversion can do.

上述した説明では、伝送レートの低減を、時間軸方向のシンボル間引き、又は、周波数軸方向のシンボル間引きのいずれかによって実現していた。 In the above description, the reduction in transmission rate, decimation symbol in the time axis direction, or, has been achieved by either the frequency axis direction of the symbol decimation. しかし、時間軸方向のシンボル間引き、及び、周波数軸方向のシンボル間引きを同時に用いて実現してもよい。 However, thinning symbol in the time axis direction, and may be implemented using the symbol decimation in the frequency axis direction at the same time.
例えば、図3(a)において、さらに、サブチャンネル2,4,6,8を使用しないようにすれば、1/4伝送レートになる。 For example, in FIG. 3 (a), further, if not to use the sub-channel 2, 4, 6, 8, becomes 1/4 transmission rate.
以上、フォールバック処理において、伝送レートが決定された後に、伝送レートを低減させるための処理について述べた。 Above, the fallback processing, after the transmission rate is determined, said processing for reducing the transmission rate.
上述した説明では、伝送レートの低減を、時間軸方向のシンボル間引き、及び/又は、周波数軸方向のシンボル間引きによって実現していたが、従来行われていたような、ディジタル変調方式、符号化率等を変更する方法を併用してもよい。 In the above description, the reduction in transmission rate, decimation symbol in the time axis direction, and / or, had been achieved by a symbol decimating the frequency axis direction, as is done conventionally, digital modulation scheme, coding rate or the like may be used in combination how to change.

次に、シンボル配置や送信レベルを変更するために使用される、設定上の伝送レートを決定する方法について、その一例を説明する。 Then used to change the symbol arrangement and the transmission level, the method of determining the transmission rate of the setting, one example is explained.
図1に示したモデム装置Aとモデム装置Bとは、常時、データ伝送をしているわけではない。 Modem device A and the modem device B shown as in FIG. 1, normally, not have a data transmission. 従って、両者ともに電源が供給されて起動したときの、回線設定時、あるいは、その後において、通信が行われていない空き時間において伝送レートを決定する時間帯を設け、伝送レート決定用の試験データを送信し、その伝送品質を判定する。 Thus, when power Both has started being supplied, during line setting, or in a subsequent, time zone to determine the transmission rate provided in free communication is not performed time, the test data for the transmission rate determining transmitted, it determines the transmission quality. その際、試験データを用いて、実際に伝送レートを変更して伝送をし、良好な伝送品質で送信できる送信データの伝送レートが最大になる、設定上の最適な伝送レートを決定する。 At that time, using the test data, the transmission by changing the actual transmission rate, the transmission rate of the transmission data can be transmitted with good transmission quality is maximized, to determine the optimal transmission rate on the settings.

図5は、伝送レートを決定する時間帯において、最適な伝送レートを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 5, in a time zone to determine the transmission rate is a flow chart showing an example of a process of determining the optimum transmission rate.
S31において、フォールバック度N=0とする。 In S31, the fallback level N = 0. これは通常伝送時であり、フォールバック制御の基点となる。 This is a normal transmission, the base point of the fall-back control.
フォールバック度Nに応じて、例えば、設定上の伝送レートが通常伝送時の1/2 Nとなるようにする。 Depending on fallback level N, for example, so that the transmission rate on the setting is 1/2 N of a normal transmission.
S32において、Nにおけるシンボル配置を決定する。 In S32, it determines a symbol arrangement in the N. すなわち、図3,図4に示したように、シンボル配置において、シンボル単位のビット列を分配するシンボル位置を決定する。 That is, FIG. 3, as shown in FIG. 4, in the symbol arrangement determining symbol position to distribute the bit string of the symbol unit. シンボル配置は、時間軸に沿って繰り返されるので、繰り返しの基本パターンを、予め対応テーブルに記憶しておき、この対応テーブルを参照してシンボル配置を決める。 Symbol constellation Since repeated along the time axis, the basic pattern of repeated, previously stored in the correspondence table, decides the symbol arrangement by referring to the correspondence table.

ただし、PLC伝送システムにOFDM変調を使用する場合、法規等により許容されないサブチャンネルがあり得る。 However, when using the OFDM modulation to the PLC transmission system, there may be sub-channels that are not permitted by law or the like. その場合は、許容されないサブチャンネルは使用チャンネルとしない。 In that case, the sub-channels not allowed not use channels. また、伝送品質が常に劣悪であるとわかっているサブチャンネル(マスクサブチャンネル)についても、使用チャンネルとしない。 As for the sub-channel (mask sub-channel) known to the transmission quality is always poor, not used channel.
これら許容されないサブチャンネル、及び、マスクサブチャンネルも対応テーブルに記憶しておけばよい。 These unacceptable subchannel, and it may be stored also masked subchannels in the correspondence table.

S32においては、また、フォールバック度Nにおける、全シンボル期間中、シンボル単位のビット列が分配されるシンボル期間、すなわち、使用されるシンボル期間の割合Rを、対応テーブルから取得しておく。 In S32, also, in the fallback level N, the total symbol period, symbol periods bit string of the symbol unit is dispensed, i.e., the ratio R of the symbol period used, previously obtained from the correspondence table.
フォールバック度N=0のときは使用されているシンボル期間の割合R=1である。 When the fallback of N = 0 is a ratio R = 1 symbol period being used.
図3(a),図3(c)に示したシンボル配置ではR=1/2である。 FIG. 3 (a), a symbol arrangement shown in FIG. 3 (c) is R = 1/2. 図4に示したシンボル配置ではR=1/4である。 In the symbol arrangement shown in FIG. 4 is a R = 1/4.
ただし、図3(b)のように、使用されるシンボル期間の割合R=1に決まっている場合は、取得する必要はない。 However, as in FIG. 3 (b), if the determined the ratio R = 1 symbol period used is not necessary to acquire.

S33において、使用されているサブチャンネルのそれぞれのサブチャンネル帯域について、SNRを測定する。 In S33, for each of the sub-channel band of the sub-channels that are used to measure the SNR.
例えば、図1において、モデム装置Aの伝送制御部5により、送信部2の直並列変換部12は、S32において決定されたシンボル位置に試験データを挿入する。 For example, in FIG. 1, the transmission control unit 5 of the modem A, serial-parallel converter 12 of the transmission unit 2, inserts the test data to the determined symbol position in S32.
モデム装置Bの伝送制御部9は、OFDM復調&等化器部26から出力される等化された各サブチャンネルのシンボルデータ(複素データ)について、アイパターンのアイ開口度が所定の閾値を超えているか否かを判定し、超えていれば、そのサブチャンネル帯域のSNRが良好であると判定し、このサブチャンネルを、伝送品質の良好なサブチャンネル(有効サブチャンネル)とみなす。 Transmission control unit 9 of the modem device B, the symbol data for each sub-channel equalized output from OFDM demodulator & equalization processing section 26 (complex data), eye opening of the eye pattern exceeds a predetermined threshold value and it is judged whether or not the that, if exceeded, determines the SNR of the subchannel bandwidth to be good, the sub-channel is regarded as a good sub-channel of the transmission quality (valid subchannels). このような有効サブチャンネルの総数mを求める。 Obtaining the total number m of such valid subchannels.

S34において、有効サブチャンネルの総数mに、使用されているシンボル期間の割合Rを乗算した値を評価値と名付け、この評価値を計算し、フォールバック度Nの値とともに記憶しておく。 In S34, the total number m of the active subchannels, the value obtained by multiplying the ratio R symbol periods used evaluation value and designated to calculate the evaluation value, stored with a fallback degree N. ただし、図3(b)のように、使用されるシンボル期間の割合がR=1に固定されている場合は、有効サブチャンネルの総数m自体を評価値とすればよい。 However, as shown in FIG. 3 (b), when the ratio of the symbol period used is fixed to R = 1 may be an evaluation value the total number m itself effective subchannels.
S36においては、フォールバック度Nの値を+1し、例えば、伝送レートが、現在のさらに1/2になるようにする。 In S36, the value of the fallback level N +1, for example, transmission rate, so that the current becomes more half of.

S37においては、フォールバック度Nが予め設定されていた最大値Nmaxを超えたか否かを判定し、超えていなければS32に戻ってS32〜S37の処理を繰り返すが、超えていれば、S38に処理を進める。 In S37, it determines whether or not exceeded the maximum value Nmax fallback degree N is set in advance, but the process is repeated S32~S37 returns to S32 does not exceed, if exceeded, the S38 proceed with the processing.
S38においては、S35において計算され、記憶されていた評価値を最大とするフォールバック度Nの値を求め、その値を、利用装置から入力された送信データを送信する運用時のフォールバック度として設定する。 In S38, is calculated in S35, obtains the value of the stored fallback level maximizes the evaluation value was N, its value as a fallback level during operation of transmitting the transmission data input from the user device set to.

運用時において、モデム装置Aにおいては、伝送制御部5により、設定されたフォールバック度Nに対応したシンボル配置で直並列変換部12においてシンボル分配を行う。 During operation, in the modem device A, the transmission control unit 5, performs symbol distribution in serial-parallel converter 12 in the symbol arrangement corresponding to the fallback degree N that has been set.
モデム装置Bにおいては、伝送制御部9により、設定されたフォールバック度Nに対応したシンボル配置で直並列変換部12においてビット列に変換する。 In the modem apparatus B, the transmission control unit 9, into a bit string in the set fall-back level N serial-parallel converter 12 in the symbol arrangement corresponding to.
直並列変換部12においては、運用時に、対応テーブルに記憶されている、許容されないサブチャンネルやマスクサブチャンネルを除いて、シンボル単位のビット列を分配する。 In serial-parallel converter 12, during operation, are stored in the correspondence table, with the exception of the sub-channel and mask subchannels unacceptable, it distributes the bit string of the symbol unit.
加えて、設定されたフォールバック度Nにおける、S34において有効サブチャンネルと判定されたサブチャンネルのみを使用し、有効サブチャンネルとされなかったサブチャンネルは、運用時において使用しないようにしてもよい。 In addition, in the fallback level N that is set using only the sub-channels that are determined to be valid subchannels in S34, the sub-channel that was not valid subchannel, it may not be used during operation.

以下、説明用の数値例を用いて具体的に説明する。 It will be specifically described with reference to numerical example for description.
設定されたフォールバック度がN=0(設定上の伝送レートが1)において、図2(b)のシンボル配置を用いて運用されるとする。 In the set fallback degree N = 0 (1 is the transmission rate on the setting), and is operated using the symbol constellation of FIG. 2 (b). 許容されないサブチャンネルとマスクサブチャンネルは使用しない。 Subchannels and mask subchannel No unacceptable use.
許容されないサブチャンネルとマスクサブチャンネルとの合計が1個であるとすると、実際の伝送レートは、(8−1)/8=7/8になる。 When the sum of the unacceptable subchannel and mask subchannel is assumed to be one, the actual transmission rate will (8-1) / 8 = 7/8.

次に、設定されたフォールバック度がN=1(設定上の伝送レートが1/2)において、図3(a)又は図3(c)のシンボル配置を用いて運用されるとする。 Then, the fallback level set is N = 1 in (1/2 transmission rate on the setting), is operated with the symbol arrangement shown in FIG. 3 (a) or FIG. 3 (c).
ここで、許容されないサブチャンネルとマスクサブチャンネルとの合計が1個であることには変わりはないが、さらに、フォールバック度がN=1のとき、図5に示した最適伝送レート決定制御時に、2個のサブチャンネルのSNRが不良のために、有効サブチャンネルの総数がm=8−1−2=5個であったとする。 Here, there is no change in that the sum of the sub-channel and mask subchannels not allowed is one, In addition, when the fallback degree of N = 1, when the optimum transmission rate determining control shown in FIG. 5 , because the SNR of the two sub-channels is defective, the total number of valid subchannel was m = 8-1-2 = 5 pieces.

ここで、SNRが不良のサブチャンネルも使用するとした場合、使用されるサブチャンネルの割合は(8−1)/8=7/8個であり、使用されるシンボル期間の割合R=1/2であるから、運用時の実際の伝送レートは、(7/8)×(1/2)=7/16となる。 Here, when the SNR is also used defective sub-channel, the proportion of the sub-channel to be used (8-1) / 8 = 7/8 a and the proportion of a symbol period used R = 1/2 since it is, the actual transmission rate at the time of operation becomes (7/8) × (1/2) = 7/16.
これに対し、フォールバック度がN=1における有効サブチャンネルのみを使用するとした場合は、使用されるサブチャンネルの割合はm/8=5/8であり、使用されるシンボル期間の割合R=1/2であるから、運用時の実際の伝送レートは、(5/8)×(1/2)=5/16となる。 In contrast, if the fallback level is to use only valid subchannel in N = 1, the proportion of the sub-channel used is m / 8 = 5/8, the proportion of a symbol period used R = because it is 1/2, the actual transmission rate at the time of operation becomes (5/8) × (1/2) = 5/16.

次に、設定されたフォールバック度がN=1において、図3(b)のシンボル配置が用いられるとする。 Then, the fallback level set is in N = 1, the symbol arrangement shown in FIG. 3 (b) is used.
ここで、許容されないサブチャンネルとマスクサブチャンネルとの合計が1個であることに変わりはないが、これらのサブチャンネルが、間引きされるサブチャンネルに該当するとする(又は、これらのサブチャンネルが間引きされるような、サブチャンネルの使用率が1/2のシンボル配置に変更する)。 Here, total remains unchanged to being one of the unacceptable subchannel and mask subchannel, these subchannels, and corresponds to the sub-channel to be thinned (or, these subchannels thinning It is the like, usage of subchannels to change the symbol arrangement of 1/2). フォールバック度がN=1のとき、図5に示した最適伝送レート決定制御時に、使用されるはずの4個のサブチャンネル1,3,5,7の内、1個のサブチャンネルのSNRが不良のために、有効サブチャンネルの総数がm=4−1=3個であったとする。 When fallback degree of N = 1, the optimum transmission rate determining control time shown in FIG. 5, of the four sub-channels 1, 3 should be used, SNR of one subchannel for failure, the total number of valid subchannel was m = 4-1 = three.

ここで、SNRが不良のサブチャンネルも使用するとすれば、使用されるサブチャンネルの割合は4/8個であり、使用されるシンボル期間の割合R=1であるから、運用時の実際の伝送レートは、(4/8)×1となる。 Here, if the SNR is also used defective sub-channel, the proportion of the sub-channel used is 4/8 or, since it is the ratio R = 1 symbol period used, during operation the actual transmission rate becomes (4/8) × 1.
これに対し、有効サブチャンネルのみを使用した場合は、使用されるサブチャンネルの割合は3/8個であり、使用されるシンボル期間の割合R=1であるから、運用時の実際の伝送レートは、(3/8)×1となる。 In contrast, when using only valid subchannels, the proportion of the sub-channel used is 3/8 or, since it is the ratio R = 1 symbol period used, the actual transmission rate at the time of operation is a (3/8) × 1.
いずれの場合も、許容されないサブチャンネルとマスクサブチャンネルとが図3(b)に示したシンボル配置において、間引きされないサブチャンネルに該当する場合は、これよりも伝送レートが低下する。 In any case, the symbol constellation and subchannel and mask subchannel unacceptable showed in FIG. 3 (b), if applicable to the sub-channel that is not thinned out, the transmission rate becomes lower than this.

上述したS37において、フォールバック度が、予め決められた最大値を超えるまで、評価値を求めていた。 In S37 described above, the fallback degree, until it exceeds a predetermined maximum value, had sought evaluation value. しかし、前回のフォールバック度における評価値よりも良くならない場合は、その時点で評価値を求める処理を停止して、S38に処理を進めるようにしてもよい。 However, if not better than the evaluation value in the previous fallback level, to stop the process for obtaining the evaluation value at that time, it may be the process proceeds to S38.
上述した説明では、通常運用時であるフォールバック度N=0から開始していたが、現在の運用中に設定されているフォールバック度Nを出発点として、その前後のフォールバック度Nについて処理を進めてもよい。 In the above description, had started from the fallback of N = 0 is the time of normal operation, as a starting point the fallback degree N that is set during the current operation, for the front and rear fallback degree N processing it may be advanced.

図5に示した処理によれば、フォールバック制御により伝送レートを低減した結果、SNRが向上して有効サブチャンネルが増える可能性があることを考慮して、良好な伝送品質で送信できる送信データの伝送レートが最大になるように、設定のための伝送レートを決定することができる。 According to the processing shown in FIG. 5, the transmission data result of reducing the transmission rate by fallback control, that considering that SNR is likely to increase the effective subchannel improved, can be transmitted with good transmission quality as the transmission rate becomes maximum, it is possible to determine the transmission rate for the set.
図5に示した処理は、時間軸方向のシンボル間引き、及び/又は、周波数軸方向のシンボル間引き以外の従来の方法を併用して伝送レートを低減させる場合や、従来の方法のみを用いて伝送レートを低減させる場合にも適用できる。 Processing shown in FIG. 5, the thinning symbol in the time axis direction, and / or, if to reduce the transmission rate in combination with conventional methods other than symbols decimating the frequency axis direction and, using only conventional methods transmission It can be applied to a case of reducing the rate.

上述した説明では、本発明のOFDM伝送方法を、電力線通信システムに適用した場合について説明した。 In the above description, the OFDM transmission method of the present invention was described as applied to a power line communication system. 一般家庭内の屋内配線などの劣悪な環境においても、安定したデータ通信をすることが可能となる。 Even in harsh environments such as interior wiring in homes, it is possible to stable data communication. これにより、情報家電の遠隔制御など、制御用途での応用が期待される。 Thus, like a remote control of the information appliances, application in control applications is expected.
また、OFDM伝送方式は、携帯電話や無線LANの通信方式として応用されていることから、本発明のOFDM伝送方法を、無線伝送システムに適用することもでき、同様に、各サブチャンネル帯域の平均送信電力の上限が規制されている場合に、劣悪な環境においても安定したデータ通信をすることが可能となる。 Also, OFDM transmission method, since it has been applied as a communication system for mobile phones and wireless LAN, and OFDM transmission method of the present invention, can also be applied to a radio transmission system, similarly, the average of each sub-channel band If the upper limit of the transmission power is restricted, it becomes possible to stable data communications in harsh environments.

本発明の実施の一形態を説明するためのOFDM伝送システムのブロック構成図である。 It is a block diagram of an OFDM transmission system for explaining an embodiment of the present invention. 通常動作時(フォールバック基点)におけるシンボル配置を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a symbol arrangement during normal operation (fallback base). フォールバック時(1/2伝送レート)におけるシンボル配置を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a symbol arrangement during fallback (1/2 transmission rate). フォールバック時(1/4伝送レート)におけるシンボル配置を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a symbol arrangement during fallback (1/4 transmission rate). 伝送レートを決定する時間帯において、最適な伝送レートを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 In a time zone to determine the transmission rate is a flow chart showing an example of a process of determining the optimum transmission rate.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…電力線伝送路、2,6…送信部、3,7…受信部、5,9…伝送制御部、12…直並列変換部、14…OFDM変調部、26…OFDM復調&等化器部、28…並直列変換部 1 ... power line transmission path, 2,6 ... transmitting unit, 3,7 ... receiver, 5,9 ... transmission control unit, 12 ... parallel conversion unit, 14 ... OFDM modulation unit, 26 ... OFDM demodulator & equalizer unit , 28 ... parallel-to-serial conversion unit

Claims (7)

  1. 送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信し、受信した信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データをシンボル単位で並直列変換して受信データを出力するOFDM伝送方法において、 The transmission data serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, and transmits the OFDM modulation by the transmission data serial-parallel conversion, the received signal on OFDM, each sub-channel obtained by the OFDM demodulation in OFDM transmission method for outputting received data serializer symbol unit the received data,
    前記複数のサブチャンネル中の少なくとも一部のサブチャンネルを使用し、使用されるサブチャンネルにおける一部のシンボル期間を使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記使用されるサブチャンネルの割合及び使用される前記シンボル期間の割合の内、少なくとも前記使用されるシンボル期間の割合を低下させ、かつ、前記送信データが直並列変換されない、任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間においては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないでOFDM変調をし、前記使用されるサブチャンネルに対応した帯域の平均送信電力が上限規制値を超えない範囲で、前記使用されるシンボル期間の割合に応じてOFDM変調され Using at least a portion of the sub-channels in said plurality of sub-channels using a portion of a symbol period in the sub-channel used, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, lowering the transmission rate depending on the set to be, among the ratio of the rate and the symbol period used for subchannel is the use, to reduce the rate of a symbol period that is at least the use, and the transmission data is not serial-to-parallel conversion, any in any symbol period in the sub-channel, the OFDM modulation without outputting band signals corresponding to said given sub-channel, the average transmission power upper limit regulation value of the band corresponding to the sub-channel to be the use without exceeding the are OFDM modulated in proportion to the symbol period being the use 信号のレベルを上げて、前記OFDM変調された信号を送信し、 Raising the level of the signal, and transmits the OFDM modulated signal,
    受信信号をOFDM復調し、 The received signal is OFDM demodulated,
    OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データに対し、前記送信データが直並列変換されたときとは逆の並直列変換をして受信データを出力する、 The obtained by the OFDM demodulation on the received data of each sub-channel, and outputs the received data to the inverse of the parallel-serial conversion and when the transmission data is serial-parallel conversion,
    ことを特徴とするOFDM伝送方法。 OFDM transmission method, characterized in that.
  2. 前記使用されるサブチャンネルのそれぞれにおいて使用される前記一部のシンボル期間は、前記使用されるサブチャンネル相互の間で、互いにずれるように直並列変換される、 Wherein the portion of the symbol period used in each of the sub-channel to be used, among the subchannels each other to be the use, is serial-parallel converted so as to be offset from each other,
    ことを特徴とする請求項1に記載のOFDM伝送方法。 OFDM transmission method according to claim 1, characterized in that.
  3. 前記伝送レートを変更し、前記送信データに代えて試験データによりOFDM変調をして送信し、前記OFDM復調により得られた各サブチャンネルの受信信号の伝送品質を判定し、該伝送品質が良好であると判定されたサブチャンネルの数に、当該伝送レートにおいて使用されている前記シンボル期間の割合を乗算した値を最大にする伝送レートを、前記送信データを送信するときの伝送レートに決定する、 The transmission rate was changed, the sending by the OFDM modulation by the test data instead of the transmission data, wherein determining the transmission quality of the received signals of each sub-channel obtained by the OFDM demodulation, said transmission quality is good the number of sub-channels is determined that the transmission rate to a value obtained by multiplying the percentage of the symbol period used in the transmission rate to the maximum, to determine the transmission rate when transmitting the transmission data,
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のOFDM伝送方法。 OFDM transmission method according to claim 1 or 2, characterized in that.
  4. 送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信し、受信した信号をOFDM復調し、OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データをシンボル単位で並直列変換して受信データを出力するOFDM伝送方法において、 The transmission data serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, and transmits the OFDM modulation by the transmission data serial-parallel conversion, the received signal on OFDM, each sub-channel obtained by the OFDM demodulation in OFDM transmission method for outputting received data serializer symbol unit the received data,
    前記複数のサブチャンネル中の一部のサブチャンネルを使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、伝送レートを低下させる設定に応じて、前記使用されるサブチャンネルの割合を低下させ、かつ、前記送信データが直並列変換されない任意のサブチャンネルにおいては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないでOFDM変調をし、前記OFDM変調された信号を送信し、 Using some of the subchannels in said plurality of sub-channels, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, depending on the setting of reducing the transmission rate, reduce the rate of sub-channel to be the use is, and, in any subchannel which the transmission data is not serial-to-parallel conversion to the OFDM modulation without outputting band signals corresponding to said given sub-channel, and transmits the OFDM modulated signal,
    受信信号をOFDM復調し、 The received signal is OFDM demodulated,
    OFDM復調により得られた前記各サブチャンネルの受信データに対し、前記送信データが直並列変換されたときとは逆の並直列変換をして受信データを出力する、 The obtained by the OFDM demodulation on the received data of each sub-channel, and outputs the received data to the inverse of the parallel-serial conversion and when the transmission data is serial-parallel conversion,
    ことを特徴とするOFDM伝送方法。 OFDM transmission method, characterized in that.
  5. 前記伝送レートを変更し、前記送信データに代えて試験データによりOFDM変調をして送信し、前記OFDM復調により得られた各サブチャンネルの受信信号の伝送品質を判定し、該伝送品質が良好であると判定されたサブチャンネルの数を最大にする伝送レートを、前記送信データを送信するときの伝送レートに決定する、 The transmission rate was changed, the sending by the OFDM modulation by the test data instead of the transmission data, wherein determining the transmission quality of the received signals of each sub-channel obtained by the OFDM demodulation, said transmission quality is good the transmission rate for the number of sub-channels is determined to be a maximum, to determine the transmission rate when transmitting the transmission data,
    ことを特徴とする請求項4に記載のOFDM伝送方法。 OFDM transmission method according to claim 4, characterized in that.
  6. 送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信するOFDM送信装置において、 The transmission data serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, the OFDM transmitter for transmitting the OFDM-modulated by the transmission data serial-parallel conversion,
    前記複数のサブチャンネル中の少なくとも一部のサブチャンネルを使用し、使用されるサブチャンネルにおける一部のシンボル期間を使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、前記送信データが直並列変換されない、任意のサブチャンネルにおける任意のシンボル期間においては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないようにするデータを挿入する直並列変換手段と、 Using at least a portion of the sub-channels in said plurality of sub-channels using a portion of a symbol period in the sub-channel used, as well as serial-parallel conversion of the transmission data in symbol units, the transmission data is not parallel conversion, in any symbol period in any sub-channel, a serial-parallel conversion means for inserting the data so as not to output a band signal corresponding to said given sub-channel,
    伝送レートを低下させる設定に応じて、前記直並列変換手段において使用される前記サブチャンネルの割合及び使用される前記シンボル期間の割合の内、少なくとも前記使用されるシンボル期間の割合を低下させるとともに、前記使用されるサブチャンネルの帯域の平均送信電力が上限規制値を超えない範囲で、前記OFDM変調手段から出力される信号のレベルが、前記使用されるシンボル期間の割合に応じて上がるように増幅率を制御する伝送制御手段と、 Depending on the set to reduce the transmission rate among the ratio of the proportion and the symbol period used for the sub-channels used in the serial-parallel conversion means, together with decreasing the ratio of symbol periods that are at least the use, to the extent that the average transmission power of the band of the sub-channel to be the use does not exceed the upper limit regulation value, the level of the signal output from the OFDM modulating means, amplified as up in proportion to the symbol period being the use and transmission control means for controlling the rate,
    前記直並列変換手段から出力される各サブチャンネルの送信データによりOFDM変調をするOFDM変調手段と、 And OFDM modulating means for OFDM modulation by the transmission data of each sub-channel output from the serial-parallel conversion means,
    該OFDM変調手段から出力される信号を、前記伝送制御手段により制御される前記増幅率で増幅する増幅手段、 The signal output from the OFDM modulation unit, amplifying means for amplifying by the amplification factor controlled by the transmission control means,
    を有することを特徴とするOFDM送信装置。 OFDM transmitting apparatus characterized by having a.
  7. 送信データをシンボル単位で複数のサブチャンネルに直並列変換し、直並列変換された送信データによりOFDM変調をして送信するOFDM送信装置において、 The transmission data serial-parallel converted into a plurality of sub-channels in symbol units, the OFDM transmitter for transmitting the OFDM-modulated by the transmission data serial-parallel conversion,
    前記複数のサブチャンネル中の一部のサブチャンネルを使用して、前記送信データをシンボル単位で直並列変換するとともに、前記送信データが直並列変換されない任意のサブチャンネルにおいては、該任意のサブチャンネルに対応した帯域の信号を出力しないようにするデータを挿入する直並列変換手段と、 Using some of the subchannels in said plurality of sub-channels, the transmission data as well as serial-parallel conversion in units of symbols, in any subchannel which the transmission data is not serial-to-parallel conversion, the optional sub-channel a serial-parallel conversion means for inserting the data so as not to output a band signal corresponding to,
    伝送レートを低下させる設定に応じて、前記直並列変換手段において使用される前記サブチャンネルの割合を低下させる伝送制御手段と、 Depending on the set to reduce the transmission rate, a transmission control means for decreasing the percentage of said sub-channels used in the serial-parallel conversion means,
    前記直並列変換手段から出力される各サブチャンネルの送信データによりOFDM変調をするOFDM変調手段と、 And OFDM modulating means for OFDM modulation by the transmission data of each sub-channel output from the serial-parallel conversion means,
    該OFDM変調手段から出力される信号を増幅する増幅手段、 Amplifying means for amplifying a signal outputted from said OFDM modulation unit,
    を有することを特徴とするOFDM送信装置。 OFDM transmitting apparatus characterized by having a.
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