JP2010233111A - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信速度の向上が見込める場合にのみトレーニング処理を行うことを可能とする通信制御装置を提供する。
【解決手段】通信制御装置は、端末装置と局側装置との間の通信回線の通信状態を測定し、測定した通信状態に基づいて、通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に端末装置と局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行い、トレーニング処理によって通信に使用しないと判定した未使用周波数帯域を示す情報を記憶し、未使用周波数帯域記憶部に記憶された未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定し、測定した信号対雑音比が、予め記憶され、周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ｘＤＳＬ（Digital Subscriber Line）通信における通信制御を行う通信制御装置および通信制御方法に関する。

従来、ユーザ宅に設置されるモデムなどの通信制御装置が、ｘＤＳＬにより通信回線を介して局側装置（例えば、ＶＤＳＬ（Very high bitrate Digital Subscriber Line）であればＶＤＳＬ集合装置）と通信を行う際、通信開始の初期手順としてトレーニング処理が行なわれる。トレーニング処理では、ユーザ宅側のモデムに電源が投入されると、モデムと局側装置との間で制御情報の通信を行いながらｘＤＳＬの通信上の電気的特性や通信回線のノイズレベル等に応じて最適な通信パラメータが決定され、ハンドシェイクが実行される。このようなトレーニング処理では、例えば、モデムと局側装置との間で分割されたサブチャネルに対応する周波数帯域毎に信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise ratio）が測定され、測定結果に応じて、サブチャネルの搬送波であるサブキャリアに割り当てる周波数、ビット数の配分が決定される。一般的に、このようなトレーニング処理には数十秒〜数分の時間を要し、トレーニング処理中にはユーザ任意の通信を行うことはできない。

ここで、モデムと局側装置とは、決定された通信パラメータに基づいた通信速度で通信を行うが、通信を開始した後に、外的要因により通信回線の通信状態が変化する場合がある。例えば、通信回線上にノイズが発生または増加してビットエラーが多発するような状況になる場合がある。特許文献１には、通信開始後に通信速度が低下した場合、再起動して再度トレーニング処理を行うことにより通信速度を最適化するＡＤＳＬモデムが示されている。また、非特許文献１〜３には、一定時間内に測定したＳＮＲが下限基準値を下回る程に減少すれば、サブキャリアに割り当てられるビット数を減じることにより通信速度を落としてＳＮＲを増加させ、上限基準値を超える程に増加すれば、サブキャリアに割り当てられるビット数を増加させることにより通信速度を上げてＳＮＲを減少させるように制御するＳＲＡ（Seamless Rate Adaptation）機能や、ＳＮＲの急激な減少（ノイズの急激な増加）を検知すると即座に通信速度を落とすように制御するＳＯＳ機能などが記載されている。

特開２００３−２６４６０３号公報

「ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９３．２ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ３」、ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ ＳＥＣＴＯＲ ＯＦ ＩＴＵ、２００８年８月 「ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９３．２」、ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ ＳＥＣＴＯＲ ＯＦ ＩＴＵ、２００６年２月 「ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９４．１」、ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ ＳＥＣＴＯＲ ＯＦ ＩＴＵ、２００３年５月

しかしながら、上述の非特許文献１〜３におけるＳＲＡ機能やＳＯＳ機能はトレーニング処理後に動作する機能である。よって、リンク確率の初期手順であるトレーニング処理によって、使用すると判定された周波数帯域におけるＳＮＲの増減に応じて通信速度を変化させ、一定以上の通信品質を保つＳＮＲマージンを維持することができるが、トレーニング処理によって使用しないと判定された未使用周波数帯域はリンク確立後に再びトレーニング処理を実行するまで通信に使用することはできない。すなわち、トレーニング処理の実行時にはＳＮＲが小さく未使用周波数帯域として判定され、その後にＳＮＲが増加して通信可能となっている周波数帯域がある場合でも、ＳＲＡ機能やＳＯＳ機能によってこのような未使用周波数帯域を通信に使用することはできない。このような未使用周波数帯域を通信状態にするためには、再度のトレーニング処理を行わなければならない。一方、特許文献１に記載された技術は、通信速度が一定以下となった場合に再度のトレーニング処理を行うものであるが、例えば外的要因の状況が悪化している場合には、通信速度を向上できないにも関わらずユーザ任意の通信が不可能となるトレーニング処理の動作が頻発すると考えられる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、通信速度の向上が見込める場合にトレーニング処理を適切に行うことを可能とする通信制御装置および通信制御方法を提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、通信回線を介して接続された端末装置と局側装置との間の通信速度を制御する通信制御装置であって、通信回線の通信状態を測定し、測定した通信状態に基づいて、通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に、端末装置と局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行うトレーニング処理部と、トレーニング処理部によって通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域を示す情報が記憶される未使用周波数帯域記憶部と、周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値が予め記憶される信号対雑音比閾値記憶部と、未使用周波数帯域記憶部に記憶された未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定する信号対雑音比測定部と、対雑音比測定部によって測定された信号対雑音比と、信号対雑音比閾値記憶部に記憶された信号対雑音比の閾値とを比較し、測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超えるか否かを判定する信号対雑音比判定部と、信号対雑音比判定部によって、測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成する警告情報生成部と、警告情報生成部によって生成された警告情報を出力する警告情報出力部とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、警告情報出力部が出力した警告情報に応じた再トレーニング要求情報の入力を受付ける再トレーニング要求入力部を備え、トレーニング処理部は、再トレーニング要求入力部に再トレーニング要求情報が入力されると、トレーニング処理を行うことを特徴とする。

また、本発明は、トレーニング処理部が、警告情報生成部によって警告情報が生成された後、予め定められた一定時間の間、信号対雑音比測定部によって測定される信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超えている場合、トレーニング処理を行うことを特徴とする。

また、本発明は、通信回線において通信可能な周波数帯域が無信号状態であるか否かを判定する信号判定部をさらに備え、警告情報生成部は、対雑音比測定部によって測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超え、かつ、信号判定部によって通信可能な周波数帯域が無信号状態であると判定された場合、警告情報を生成することを特徴とする。

また、本発明は、端末装置が通信回線を介して行なう通信の通信速度を測定する通信速度測定部と、通信速度測定部が測定した通信速度と、通信回線の最大通信速度に応じて予め定められた推奨通信速度とを比較し、通信速度が推奨通信速度を超えるか否かを判定する通信速度判定部と、警告情報生成部は、対雑音比測定部によって測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超え、かつ、通信速度判定部によって通信速度が推奨通信速度を超えないと判定した場合に、警告情報を生成することを特徴とする。

また、本発明は、通信回線を介して接続された端末装置と局側装置との間の通信速度を制御し、通信回線の周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値が予め記憶される信号対雑音比閾値記憶部と、通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域を示す情報が記憶される未使用周波数帯域記憶部を備えた通信制御装置の通信制御方法であって、トレーニング処理部が、通信回線の通信状態を測定し、測定した通信状態に基づいて、通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に端末装置と局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行い、未使用周波数帯域を示す情報を未使用周波数帯域記憶部に記憶させるステップと、信号対雑音比測定部が、未使用周波数帯域記憶部に記憶された未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定するステップと、信号対雑音比判定部が、対雑音比測定部によって測定された信号対雑音比と、信号対雑音比閾値記憶部に記憶された信号対雑音比の閾値とを比較し、測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超えるか否かを判定するステップと、警告情報生成部が、信号対雑音比判定部によって、測定された信号対雑音比が信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成するステップと、警告情報出力部が、警告情報生成部によって生成された警告情報を出力するステップと、を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、通信制御装置は、端末装置と局側装置との間の通信回線の通信状態を測定し、測定した通信状態に基づいて、通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に、端末装置と局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行い、トレーニング処理によって通信に使用しないと判定した未使用周波数帯域を示す情報を記憶し、未使用周波数帯域記憶部に記憶された未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定し、測定した信号対雑音比が、予め記憶され、周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成するようにしたので、トレーニング処理時に未使用周波数帯域として判定された周波数帯域における通信が可能になっている状態を検知することができ、このような状態でトレーニング処理を行うと、通信速度が向上する可能性が高い。

本発明の一実施形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるトレーニング処理により、通信に使用すると判定された周波数帯域と、通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域との例を示す図である。 本発明の一実施形態によるトレーニング処理により、通信に使用すると判定された周波数帯域と、通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域との例を示す図である。 本発明の一実施形態によるＳＲＡ制御部によって行なわれる制御の概念を示す図である。 本発明の一実施形態による通信速度が変化する場合のサブキャリア毎の通信状態を示す図である。 本発明の一実施形態による通信速度が変化する場合のサブキャリア毎の通信状態を示す図である。 本発明の一実施形態による通信速度が変化する場合のサブキャリア毎の通信状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるＳＲＡ制御部によって行なわれる制御の概念を示す図である。 従来の通信状態の変化に対応する通信速度の変化と、ＳＲＡ機能およびＳＯＳ機能を用いた通信状態の変化に対応する通信速度の変化とを示す図である。 本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による通信制御装置により行なわれる通信制御に応じた状態変化を示す図である。 本発明の一実施形態による未使用周波数帯域のノイズ量の変化を示す図である。 本発明の一実施形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態による通信システム１の構成を示すブロック図である。通信システム１は、端末装置１００と、通信制御装置２００と、集合装置３００とを備えている。端末装置１００と通信制御装置２００とは、ユーザ宅に設置されている。端末装置１００は、例えばユーザに操作されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のコンピュータ装置であり、通信制御装置２００に接続される。通信制御装置２００は、端末装置１００と集合装置３００との通信を中継するコンピュータ装置であり、例えばモデムが適用できる。通信制御装置２００は、集合装置３００との間でｘＤＳＬ通信を行う。本実施形態では、通信制御装置２００と集合装置３００とはＶＤＳＬ通信を行う。集合装置３００は局側装置であり、例えば、光ファイバー回線などにより外部の通信装置に接続される。ここで、図には、端末装置１００と通信制御装置２００とをそれぞれ１台ずつ示しているが、集合装置３００には複数の通信制御装置２００が接続されて良い。

端末装置１００は、ユーザ宅に設置されたコンピュータ装置であり、通信制御装置２００を介して集合装置３００に接続される。
通信制御装置２００は、端末装置１００と集合装置３００との間の通信を制御するコンピュータ装置であり、通信制御部２１０と、未使用周波数帯域記憶部２２０と、信号判定部２３０と、通信速度測定部２３１と、通信速度判定部２３２と、ＳＮＲ閾値記憶部２４０と、ＳＮＲ判定部２４１と、警告情報生成部２５０と、警告情報出力部２６０と、再トレーニング要求入力部２６１とを備えている。通信制御装置２００としては、例えばモデムが適用できる。

通信制御部２１０は、トレーニング処理部２１１と、ＳＮＲ測定部２１２と、ＳＲＡ制御部２１３と、ＳＯＳ制御部２１４とを備えており、集合装置３００との通信を行う。
トレーニング処理部２１１は、集合装置３００との間で制御情報の通信を行うことでｘＤＳＬ通信回線における電気的特性や通信回線のノイズレベル等の通信回線の通信状態を測定し、測定した通信状態に応じて最適な通信パラメータを決定する。トレーニング処理部２１１は、このように最適な通信パラメータを決定するトレーニング処理を行い、集合装置３００との間でハンドシェイクを実行する。ここで、トレーニング処理部２１１は、例えば、予め定められた通信回線のサブチャネルに対応する周波数帯域毎に通信状態を測定して、測定した通信状態が定められた通信品質の閾値を超えるか否かを判定し、通信品質の閾値を超えるサブチャネルの周波数帯域を、端末装置１００と局側装置３００との間での通信に使用すると判定する。また、通信状態が定められた通信品質の閾値に満たないサブチャネルの周波数帯域を、通信に使用しないと判定する。トレーニング処理部２１１は、通信に使用しないと判定した周波数帯域を示す情報を、未使用周波数帯域として未使用周波数帯域記憶部２２０に記憶させる。

図２と図３とは、このように行なわれたトレーニング処理により、通信に使用すると判定された周波数帯域と、通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域との例を示す図である。例えば、ＶＤＳＬにおいては、周波数帯域に応じて複数のＵＳ（UpStream）（ＵＳ１〜３）と、複数のＤＳ（DownStream）（ＤＳ１〜３）とのリンクが予め定められている。トレーニング処理部２１１が行なったトレーニング処理により、全てのサブチャネルを使用すると判定した場合、図２に示すように、ＵＳ１〜３と、ＤＳ１〜３との全てのリンクの全てのサブチャネルに対応する周波数帯域が通信に使用される。一方、図３に示すように、ＵＳ３における符号ａに示す周波数帯域の通信品質が予め定められた閾値以下であれば、その領域の周波数帯域は、トレーニング処理部２１１によって未使用領域であると判定される。トレーニング処理部２１１は、符号ａに示す周波数帯域を示す情報を、未使用周波数帯域として未使用周波数帯域記憶部２２０に記憶させる。

また、トレーニング処理部２１１は、ユーザによって入力され自身の記憶領域に記憶された自動再トレーニング設定情報に基づいて、自動再トレーニング設定情報がＯＮである場合には、自動再トレーニング処理を行う。自動再トレーニング処理では、後述する警告情報生成部２５０によって警告情報が生成された後、自身の記憶領域に予め記憶された一定時間（Ｔ２）の間、ＳＮＲ測定部２１２によって測定される未使用周波数帯域のＳＮＲが、ＳＮＲ閾値記憶部２４０に記憶されたＳＮＲの閾値を超える場合、トレーニング処理を行う。トレーニング処理部２１１は、自動再トレーニング設定情報がＯＦＦである場合、自動再トレーニング処理を行わない。

ＳＮＲ測定部２１２は、集合装置３００との間の通信回線において定められたサブチャネルに対応する周波数帯域毎のＳＮＲを測定する。
ＳＲＡ制御部２１３は、ＶＤＳＬにおけるＳＲＡ機能の制御を行う。ＳＲＡ機能は、ＳＮＲ測定部２１２によって一定時間内に測定されたＳＮＲが、予め定められたＳＮＲ上限基準値を超えて増加していれば通信部２２０の通信速度を上げ、予め定められたＳＮＲ下限基準値を下回っていれば通信部２２０の通信速度を下げるように制御する。ここで、通信速度の増減は、例えば単位時間当たりのシンボル数を変化させることにより制御することができる。

例えば、図４は、ＳＮＲ測定部２１２が測定したＳＮＲが減少し、ノイズ量が増加する場合に、ＳＲＡ制御部２１３によって行なわれる制御の概念を示す図である。図においては、上方である程ＳＮＲが大きくノイズ量が少ないことを示し、下方である程ＳＮＲが小さくノイズ量が大きいことを示す。例えば、ＳＮＲが符号ａに示される点にある場合は、ＳＮＲ下限基準値を超えるＳＮＲマージンが維持できている。ＳＮＲマージンは、定められた通信品質を維持した通信を行うための下限基準値と、下限基準値を超えるＳＮＲとの差であり、安定した通信を行うためには一定以上（例えば、１ｄＢ）のＳＮＲマージンを維持することが望ましい。例えば、ＳＮＲが、ノイズ量が増加するなどの外的要因により符号ａに示される点から符号ｂに示される点に向かって減少すると、ＳＮＲ測定部２１２によってＳＮＲの変化が測定される。この場合、ＳＲＡ制御部２１３は、予め定められた時間（例えば、５秒）の間、ＳＮＲ下限基準値を下回る符号ｂのＳＮＲが継続したと判定すると、通信速度を低下させる。これにより、ＳＮＲは符号ｃから符号ｄに向かって増加する。

例えば、図５〜７は、このように通信速度が変化する場合のサブキャリア（例えば、４ｋＨｚ）毎の通信状態を示す図である。これらの図においては、各サブキャリアに出力できる情報量（ビット）を横線の密度によって示しており、横線の量が多ければ多い程、そのサブキャリアが出力できる情報量が多くなることを示している。一方、横線の量が少なければ少ない程、出力できる情報量が少なくなることを示している。例えば、図２において説明したように、ＵＳ３に対応する全てのサブチャネルに対応する周波数帯域が使用可能である場合には、図５に示すように、全てのサブキャリアに情報を出力することができる。一方、図３に示したように、ＵＳ３に対応するサブチャネルのうち、特定の周波数帯域のサブチャネルにおいて定められたＳＮＲを確保できないとトレーニング処理時に判断された場合には、そのサブチャネルに対応する周波数帯域は未使用周波数帯域として判定され、図６の符号ｃに示すように出力を行なわない。また、このような場合、ＳＮＲを確保できない周波数帯域に近い他の符号ａや符号ｂのサブキャリアにおいても、図５に示した通信状態に比べて外的要因の影響が大きいため、サブキャリアに出力できる情報量は図５に示したよりも少なくなり、通信速度は低下する。図６に示した通信状態から雑音等の外的要因が減少してＳＲＡ制御部２１３が動作し、ＳＮＲが増加すると、図７に示すように、各サブキャリアに出力できる情報量が多くなる。この場合、符号ｃに示した未使用周波数帯域も雑音が減少するため情報を出力でき、通信速度をより上昇させることが可能になると考えられるが、ＳＲＡ制御部２１３の機能によってはこのような未使用周波数帯域に情報を出力することはできない。結局、符号ｃに示した未使用周波数帯域に情報を出力して有効に周波数帯域を使って通信速度をさらに増加させるためには、再びトレーニングを実施する必要がある。

図８は、ＳＮＲ測定部２１２が測定したＳＮＲが増加し、ノイズ量が減少する場合に、ＳＲＡ制御部２１３によって行なわれる制御の概念を示す図である。例えば、ＳＮＲが符号ａに示される点から、外的要因により符号ｂに向かって増加し、ノイズ量が減少したことがＳＮＲ測定部２１２によって測定される。この場合、ＳＲＡ制御部２１３は、予め定められた時間（例えば、５秒）の間、ＳＮＲ上限基準値を下回る符号ｂのＳＮＲが継続したと判定すると、通信速度を上げる。これにより、ＳＮＲは符号ｃから符号ｄに向かって減少する。

図１に戻り、ＳＯＳ制御部２１４は、ＳＮＲの急激な減少を検知すると即座に通信速度を低下させるように通信を制御する。ＳＯＳは、ユーザ設定に応じて、例えば一定時間内に複数回の通信エラーを検知した場合や、一定時間内に閾値を超えるＳＮＲの変化があった場合などに動作し、予め定められた通信制御を行って通信速度を低下させる。すなわち、ＳＲＡは、５秒などの時間の経過に応じた通信状態の緩やかな変化に応じて通信速度を変化させる機能であるが、ＳＯＳは、外的要因の急激な変化に応じたエラーを防ぐために、素早く通信レートを変化させて通信速度を低下させる機能である。例えば、雑音レベルが急激に増大した場合には、通信チャネルにもエラーが発生する場合があるため、通信速度を変更するためのパラメータの送受信すら行えない状態に陥る場合があり、ＳＯＳの機能によればこのような急激な外的要因の変化が起きた場合に素早く通信速度を低下させることができる。

図９は、従来の通信状態の変化に対応する通信速度の変化と、ＳＲＡ機能およびＳＯＳ機能を用いた通信状態の変化に対応する通信速度の変化とを示す図である。図９（ａ）に示すように、従来では、雑音の増加等が発生し、エラーの多発などにより定められた通信品質を保てなくなった場合には、リンク断が発生し、１〜５分程の再トレーニングが行なわれた後、低下された通信速度で通信が再開される。図９（ｂ）に示すように、ＳＲＡ機能およびＳＯＳ機能を用いれば、雑音が増加した時点でＳＯＳ機能により瞬時に通信速度を低下させた後、通信状態に応じてＳＲＡ機能により通信速度を徐々に上げていくことで、急激にノイズが増加した場合でも、リンク断を行なうことなく通信の接続状態を維持することが可能である。

図１に戻り、未使用周波数帯域記憶部２２０には、トレーニング処理部２１１によって通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域を示す情報が記憶される。
信号判定部２３０は、通信制御部２１０によって集合装置３００と通信が行われているか否かを監視し、通信回線において通信可能な周波数帯域が予め定められた一定時間に亘って無信号状態であるか否かを判定し、判定結果を警告情報生成部２５０に出力する。

通信速度測定部２３１は、通信制御部２１０によって集合装置３００との間で行なわれている通信の通信速度を測定する。
通信速度判定部２３２は、通信速度測定部２３１が測定した通信速度と、通信回線の最大通信速度に応じて予め定められ、自身の記憶領域に記憶された推奨通信速度とを比較し、通信速度測定部２３１によって測定された通信速度が推奨通信速度を超えるか否かを判定し、判定結果を警告情報生成部２５０に出力する。推奨通信速度は、ユーザからの入力によって設定されるようにしても良いし、予め設定され記憶されていても良い。推奨通信速度は、例えば、最大通信速度より１０Ｍｂｐｓ低い値に予め設定される。例えば、最大通信速度が１００Ｍｂｐｓであれば、推奨通信速度は９０Ｍｂｐｓに設定される。

ＳＮＲ閾値記憶部２４０には、周波数帯域を通信に使用することが可能なＳＮＲの閾値が予め記憶される。
ＳＮＲ判定部２４１は、ＳＮＲ測定部２１２によって測定されたＳＮＲと、ＳＮＲ閾値記憶部２４０に記憶されたＳＮＲの閾値とを比較し、ＳＮＲ測定部２１２によって測定されたＳＮＲが、ＳＮＲ閾値記憶部２４０に記憶されたＳＮＲの閾値を超えるか否かを判定し、判定結果を警告情報生成部２５０に出力する。

警告情報生成部２５０は、自身の記憶領域に予め記憶された一定時間（Ｔ１）の間、入力される情報が予め定められた条件を満たす場合に、警告情報を生成する。例えば、警告情報生成部２５０は、ＳＮＲ判定部２４１によって、ＳＮＲ測定部２１２が測定したＳＮＲが、ＳＮＲ閾値記憶部２４０に記憶されたＳＮＲの閾値を超えると判定された場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成する。この場合は、未使用周波数帯域における通信が可能であり、再トレーニングを行なうことにより周波数帯域を有効に活用し、通信速度を上げることができると考えられるからである。また、警告情報生成部２５０は、信号判定部２３０によって通信回線において通信可能な周波数帯域が無信号状態であると判定されたことをさらに条件として、警告情報を生成するようにしても良い。すなわち、通信回線が通信状態である場合にトレーニング処理を行うと、通信中にリンク断が発生することになり、エラーを招いたりユーザへのストレスとなったりする場合があるためである。また、警告情報生成部２５０は、通信速度判定部２３２が、通信速度測定部２３１によって測定された通信速度が推奨通信速度を超えていないと判定したことをさらに条件として、警告情報を生成するようにしても良い。すなわち、通信速度が推奨通信速度を超えていない場合には、再トレーニングにより通信速度が改善する可能性が高いと考えられるからである。また、一定以上の通信速度（推奨通信速度）が確保できている際に不要な再トレーニングを行なわないようにすることができる。

警告情報出力部２６０は、警告情報生成部２５０によって生成された警告情報を出力する。警告情報出力部２６０は、例えば、警告音を出力するスピーカでも良いし、光を発光することにより警告を行なうランプやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などでも良いし、警告文字を表示するディスプレイなどでも良い。
再トレーニング要求入力部２６１は、警告情報出力部２６０が出力した警告情報に応じて、ユーザから再トレーニング要求情報の入力を受付ける。再トレーニング要求入力部２６１は、例えば、ユーザにより押下されるボタンなどが適用できる。

次に、本実施形態による通信システム１の動作例を説明する。図１０は、本実施形態の通信制御装置２００によって行われる通信制御の動作例を示すフローチャートである。
ここでは、予めトレーニング処理部２１１によってトレーニング処理が行われ、未使用周波数帯域を示す情報が未使用周波数帯域記憶部２２０に記憶されており、通信制御部２１０による集合装置３００との通信が開始されているとする。ＳＮＲ測定部２１２は、通信制御部２１０が集合装置３００と行なう通信におけるＳＮＲの測定処理を開始する（ステップＳ１）。そして、外的要因が減少してＳＮＲが増加すると、ＳＲＡ制御部２１３が動作し、通信速度を向上させる（ステップＳ２）。

警告情報生成部２５０は、一定時間（Ｔ１）の間、ＳＮＲ判定部２４１と、信号判定部２３０と、通信速度判定部２３２とから入力される判定結果が定められた条件を満たすか否かを判定する。すなわち、警告情報生成部２５０は、ＳＮＲの閾値がＳＮＲの測定値以下であり、かつ、無信号状態が一定時間継続しており、かつ、ＳＲＡ制御部２１３が動作した後の通信速度が推奨通信速度以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

警告情報生成部２５０が、一定時間（Ｔ１）の間、ＳＮＲ判定部２４１と、信号判定部２３０と、通信速度判定部２３２とから入力される判定結果が定められた条件を満たさないと判定すれば（ステップＳ３：ＮＯ）、処理を終了する。一方、定められた条件を満たすと判定すれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、警告情報出力部２６０は、警告情報を出力する（ステップＳ４）。警告情報出力部２６０が出力した警告情報に応じて、再トレーニング要求入力部２６１に再トレーニング要求が入力されると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、トレーニング処理部２１１はトレーニング処理を実行し（ステップＳ６）、処理を終了する。

一方、ステップＳ５において再トレーニング要求入力部２６１に再トレーニング要求が入力されず（ステップＳ５：ＮＯ）、かつ、トレーニング処理部２１１が、トレーニング処理部２１１の記憶領域に記憶された自動再トレーニング設定情報がＯＮになっており、かつ、ステップＳ３において条件が満たされたと判定してから、条件を満たす状態のままＴ２秒間が経過したと判定すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、トレーニング処理部２１１は、トレーニング処理を行い（ステップＳ８）、処理を終了する。一方、ステップＳ７において、トレーニング処理部２１１の記憶領域に記憶された自動再トレーニング設定情報がＯＮになっていないか、あるいは、ステップＳ３において条件が満たされたと判定してからＴ２秒間を経過する前に、同一の条件を満たさなくなったと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、トレーニング処理を行わずに処理を終了する。

図１１は、本実施形態の通信制御装置２００により行なわれる通信制御に応じた状態変化を示す図である。通信回線への外的要因の影響が減少すると、ＳＲＡ制御部２１３が動作する（符号ａ）。ＳＲＡ制御部２１３は、トレーニング処理において通信に使用すると予め判定されている周波数帯域において、通信品質が閾値を下回らない程度まで通信速度を上げる（符号ｂ）。ここで、通信回線の外的要因の影響がさらに減少していると、ＳＮＲの増加が始まる（符号ｃ）。そして、ＳＮＲの測定値が予め定められたＳＮＲ閾値を超えて（符号ｄ）から、Ｔ１秒間の時間が経過した時点（符号ｅ）で、警告情報出力部２６０から警告情報が出力され、ユーザに再トレーニングが推奨される。自動再トレーニング設定情報がＯＮであれば、ユーザから再トレーニング要求が入力されなかった場合でも、符号ｄの点から、Ｔ２秒間の時間が経過した時点（符号ｆ）で、トレーニング処理部２１１によってトレーニング処理が開始される。

このように、本実施形態による通信制御装置２００は、図１２に示されるように、トレーニング処理において通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域（符号ａ）について、通信開始後にＳＮＲを測定することによってノイズの減少（Ｎ１→Ｎ２）を検知し、ＳＮＲが定められた閾値以上となった場合に、トレーニング処理部２１１による再トレーニング処理を行う。このため、本実施形態によれば、警告情報を出力することにより、再トレーニングによって通信速度の回復が望める場合にのみ再トレーニングを行うようにすることが可能となる。これにより、通信回線の周波数帯域を有効に使用し、通信速度を上げることができるとともに、通信中に不要な再トレーニングを行なうことによるリンク断をなくすことができる。また、出力する警告情報に応じて、ユーザによって再トレーニング要求が入力されると再トレーニングを実施することにより、ユーザの都合に合わせて再トレーニングを行なうことができる。また、ＳＮＲが増加している場合でも、通信速度が推奨通信速度を超えている場合には警告情報を生成しないことで、不要な再トレーニングを行なわないようにすることができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、通信回線のＳＮＲを測定して警告情報を生成する通信制御装置としてモデムを適用する例を示したが、第２の実施形態では、通信回線のＳＮＲを測定して警告情報を生成する通信制御装置の機能を、局側装置が備える例を説明する。図１３は、本実施形態による通信システム２を示す図である。通信システム２が備える構成は、第１の実施形態と同様であるので、以下、特に第１の実施形態と異なる構成、動作について説明する。

通信システム２は、端末装置１００と、モデム５００と、集合装置６００とを備えている。モデム５００は、警告情報出力部５６０と、再トレーニング要求入力部５６１とを備えている。警告情報出力部５６０は、集合装置６００によって生成された警告情報を出力する。再トレーニング要求入力部５６１は、ユーザから入力される再トレーニング要求を、集合装置６００に送信する。

集合装置６００は、通信制御部６１０と、未使用周波数帯域記憶部６２０と、信号判定部６３０と、通信速度測定部６３１と、ＳＮＲ閾値記憶部６４０と、ＳＮＲ判定部６４１と、警告情報生成部６５０とを備えている。通信制御部６１０は、トレーニング処理部６１１と、ＳＮＲ測定部６１２と、ＳＲＡ制御部６１３とを備えている。通信制御部６１０が、再トレーニング要求入力部５６１から送信される再トレーニング要求を受信すると、トレーニング処理部６１１は、トレーニング処理を行う。警告情報生成部６５０は、ＳＮＲ判定部６４１によって、ＳＮＲ測定部６１２が測定したＳＮＲが、ＳＮＲ閾値記憶部６４０に記憶されたＳＮＲの閾値を超えると判定された場合、未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成する。

このように、本発明の実施形態による通信システムの管理者は、通信システムを利用する端末装置、モデムまたは集合装置のハードウェアスペックや台数、それぞれのコンピュータ装置を接続する通信回線の通信速度や通信距離などに応じて、通信回線のＳＮＲを測定して警告情報を生成するための各機能部を配置するようにして良い。例えば、第２の実施形態において警告情報を出力する警告情報出力部５６０は、定められたメールアドレスに、テキストによって示される警告情報が含まれる電子メールを送信するメール送信機能を有することとして、集合装置６００に備えさせるようにしても良い。この場合、集合装置６００に備えられた警告情報出力部５６０は、警告情報生成部６５０によって警告情報が生成されると、定められたメールアドレスを宛先として警告情報が含まれる電子メールを送信する。ここでは、定められたメールアドレスとして、端末装置１００のユーザに対応するメールアドレスを適用することができる。

なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより通信制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１ 通信システム
１００ 端末装置
２００ 通信制御装置
２１０ 通信制御部
２１１ トレーニング処理部
２１２ ＳＮＲ測定部
２１３ ＳＲＡ制御部
２１４ ＳＯＳ制御部
２２０ 未使用周波数帯域記憶部
２３０ 信号判定部
２３１ 通信速度測定部
２３２ 通信速度判定部
２４０ ＳＮＲ閾値記憶部
２４１ ＳＮＲ判定部
２５０ 警告情報生成部
２６０ 警告情報出力部
２６１ 再トレーニング要求入力部
３００ 集合装置
５００ モデム
５６０ 警告情報出力部
５６１ 再トレーニング要求入力部
６００ 集合装置
６１０ 通信制御部
６１１ トレーニング処理部
６１２ ＳＮＲ測定部
６１３ ＳＲＡ制御部
６１４ ＳＯＳ制御部
６２０ 未使用周波数帯域記憶部
６３０ 信号判定部
６３１ 通信速度測定部
６３２ 通信速度判定部
６４０ ＳＮＲ閾値記憶部
６４１ ＳＮＲ判定部
６５０ 警告情報生成部

Claims (6)

1. 通信回線を介して接続された端末装置と局側装置との間の通信速度を制御する通信制御装置であって、
   前記通信回線の通信状態を測定し、測定した前記通信状態に基づいて、前記通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に、前記端末装置と前記局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行うトレーニング処理部と、
   前記トレーニング処理部によって通信に使用しないと判定された未使用周波数帯域を示す情報が記憶される未使用周波数帯域記憶部と、
   前記周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値が予め記憶される信号対雑音比閾値記憶部と、
   前記未使用周波数帯域記憶部に記憶された前記未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定する信号対雑音比測定部と、
   前記対雑音比測定部によって測定された前記信号対雑音比と、前記信号対雑音比閾値記憶部に記憶された前記信号対雑音比の閾値とを比較し、測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超えるか否かを判定する信号対雑音比判定部と、
   前記信号対雑音比判定部によって、前記測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、前記未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成する警告情報生成部と、
   前記警告情報生成部によって生成された前記警告情報を出力する警告情報出力部と、
   を備えることを特徴とする通信制御装置。
2. 前記警告情報出力部が出力した前記警告情報に応じた再トレーニング要求情報の入力を受付ける再トレーニング要求入力部を備え、
   前記トレーニング処理部は、前記再トレーニング要求入力部に再トレーニング要求情報が入力されると、前記トレーニング処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記トレーニング処理部は、前記警告情報生成部によって前記警告情報が生成された後、予め定められた一定時間の間、前記信号対雑音比測定部によって測定される前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超えている場合、前記トレーニング処理を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の通信制御装置。
4. 前記通信回線において通信可能な周波数帯域が無信号状態であるか否かを判定する信号判定部をさらに備え、
   前記警告情報生成部は、前記対雑音比測定部によって測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超え、かつ、前記信号判定部によって前記通信可能な周波数帯域が無信号状態であると判定された場合、前記警告情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信制御装置。
5. 前記端末装置が前記通信回線を介して行なう通信の通信速度を測定する通信速度測定部と、
   前記通信速度測定部が測定した前記通信速度と、前記通信回線の最大通信速度に応じて予め定められた推奨通信速度とを比較し、前記通信速度が前記推奨通信速度を超えるか否かを判定する通信速度判定部と、
   前記警告情報生成部は、前記対雑音比測定部によって測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超え、かつ、前記通信速度判定部によって前記通信速度が前記推奨通信速度を超えないと判定した場合に、前記警告情報を生成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の通信制御装置。
6. 通信回線を介して接続された端末装置と局側装置との間の通信速度を制御し、前記通信回線の周波数帯域を通信に使用することが可能な信号対雑音比の閾値が予め記憶される信号対雑音比閾値記憶部と、通信に使用しないと判定された前記未使用周波数帯域を示す情報が記憶される未使用周波数帯域記憶部を備えた通信制御装置の通信制御方法であって、
   トレーニング処理部が、前記通信回線の通信状態を測定し、測定した前記通信状態に基づいて、前記通信回線におけるサブチャネルの周波数帯域毎に前記端末装置と前記局側装置との間での通信に使用するか否かを判定するトレーニング処理を行い、当該未使用周波数帯域を示す情報を前記未使用周波数帯域記憶部に記憶させるステップと、
   信号対雑音比測定部が、前記未使用周波数帯域記憶部に記憶された前記未使用周波数帯域における信号対雑音比を測定するステップと、
   信号対雑音比判定部が、前記対雑音比測定部によって測定された前記信号対雑音比と、前記対雑音比マージン記憶部に記憶された前記信号対雑音比の閾値とを比較し、測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超えるか否かを判定するステップと、
   警告情報生成部が、前記信号対雑音比判定部によって、前記測定された前記信号対雑音比が前記信号対雑音比の閾値を超えると判定した場合、前記未使用周波数帯域における通信が可能であることを示す警告情報を生成するステップと、
   警告情報出力部が、前記警告情報生成部によって生成された前記警告情報を出力するステップと、
   を備えることを特徴とする通信制御方法。

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