JP2017208724A - Digital information transmission system and transmitter and method used therein - Google Patents

Digital information transmission system and transmitter and method used therein Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform information transmission with high throughput even under an environment in which there are disturbing waves.SOLUTION: A digital information transmission system transmits digital information from a transmitter to a receiver by using at least one carrier frequency. The transmitter includes: estimation means for estimating duration and an occurrence period of an electromagnetic disturbing wave having strength exceeding a threshold value for each carrier frequency; determination means for determining a transmission method on the basis of comparison of throughput corresponding to the estimated duration and occurrence period with a guarantee value for each carrier frequency; and transmission means for performing transmission in accordance with the determined transmission method.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電気信号の伝送によってデジタル情報を伝送するデジタル情報伝送システムに関する。   The present invention relates to a digital information transmission system that transmits digital information by transmitting electrical signals.

金属線を通信伝送路として使用するADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)などのデジタル情報伝送システムでは、当該システム以外の媒体から発せられる電磁波(他の通信や放送に使用される電磁波、周囲の電気・電子機器から発せられる電磁波)が通信伝送路上に結合し、伝導性の電磁妨害波として、通信伝送路で伝達される電気信号に影響を与える(電磁妨害する)。このことにより、伝送情報の誤りや欠落などの通信品質劣化が生じる場合がある。これを回避するため、一般的なデジタル情報伝送システムは、伝送する情報に生じた誤りを訂正する誤り検出訂正機能を備えている。   In a digital information transmission system such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) using a metal line as a communication transmission path, electromagnetic waves emitted from a medium other than the system (electromagnetic waves used for other communications and broadcasting, surrounding electric / electronics, etc.) The electromagnetic wave emitted from the device is coupled onto the communication transmission path, and affects the electric signal transmitted through the communication transmission path (electromagnetic interference) as a conductive electromagnetic interference wave. This may cause communication quality degradation such as transmission information errors and omissions. In order to avoid this, a general digital information transmission system has an error detection / correction function for correcting an error occurring in information to be transmitted.

例えば、誤り検出訂正機能を備えた従来のADSLにおけるデジタル情報の伝送処理では、サーバなどの情報送信装置から送信されるデジタル情報は、ADSL送信機において、CRC(Cyclic Redundancy Code)符号化、リード・ソロモン(Reed-Solomon Code:RS)符号化、スクランブル処理、トレリス符号化、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)とIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を含むDMT(Discrete Multi-tone)変調、CP(Cyclic Prefix)付加処理が順次行われた後、AFE(Analog Front End)処理によってアナログ信号に変換され、伝送路に電気信号として出力される。一方、ADSL受信機では、伝送路から伝送された電気信号(アナログ多重波)がAFE処理によってデジタル信号に変換され、TEQ(Time domain Equalizer)により時間軸上の波形等化が行われる。続いて、CP削除、FFTによるDMTの復調処理が行われ、周波数軸上の波形等化処理FEQ(Frequency domain Equalizer)が施される。DMTの復調処理に含まれるQAMの復調過程では、アナログ多重波の各周波数成分から読み出された受信信号の各QAM星座点からのユークリッド距離情報が算出され、これがビタビ復号器へ渡される。ビタビ復号器では、ユークリッド距離情報に基づいて受信信号のシンボル判定が行われる。以降、デスクランブル処理、RS復号の後、CRC検査によりシンボル判定後の情報に誤りがないかどうかの確認が行われ、パーソナルコンピュータ(PC)などの受信端末に送信される。この時、誤り訂正で訂正しきれなかった情報が所定の割合で残存している場合は、一般に、その情報は破棄される。   For example, in a conventional digital information transmission process in ADSL having an error detection and correction function, digital information transmitted from an information transmission apparatus such as a server is encoded by CRC (Cyclic Redundancy Code) encoding, read / read in an ADSL transmitter. Solomon (Reed-Solomon Code: RS) coding, scramble processing, trellis coding, DAM (Discrete Multi-tone) modulation including QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), CP (Cyclic Prefix) addition After the processing is sequentially performed, the signal is converted into an analog signal by AFE (Analog Front End) processing and output as an electrical signal to the transmission path. On the other hand, in an ADSL receiver, an electric signal (analog multiple wave) transmitted from a transmission path is converted into a digital signal by AFE processing, and waveform equalization on the time axis is performed by TEQ (Time domain Equalizer). Subsequently, DMT demodulation processing by CP deletion and FFT is performed, and waveform equalization processing FEQ (Frequency domain Equalizer) on the frequency axis is performed. In the QAM demodulation process included in the DMT demodulation process, Euclidean distance information from each QAM constellation point of the received signal read from each frequency component of the analog multiplexed wave is calculated, and this is passed to the Viterbi decoder. The Viterbi decoder performs symbol determination of the received signal based on the Euclidean distance information. Thereafter, after descrambling processing and RS decoding, it is confirmed whether or not there is an error in the information after symbol determination by CRC check, and transmitted to a receiving terminal such as a personal computer (PC). At this time, if information that could not be corrected by error correction remains at a predetermined rate, the information is generally discarded.

このように、ADSLにおける情報の送受信過程では、上記のように、CRC符号化/検査、RS符号化/復号、スクランブル/デスクランブル、トレリス符号化/ビタビ復号によって誤り検出訂正が行われている。それぞれの特長を組み合わせることで、伝送システムの妨害波に対する耐性が高い、つまり伝送誤りを生じにくい通信を成立させている。   Thus, in the information transmission / reception process in ADSL, as described above, error detection and correction are performed by CRC encoding / checking, RS encoding / decoding, scrambling / descrambling, and trellis encoding / Viterbi decoding. Combining these features makes it possible to establish communications that are highly resistant to jamming waves in the transmission system, that is, that do not easily cause transmission errors.

さらにDMT(マルチキャリア伝送方式)では、ADSLモデムとDSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)間で複数のサブキャリア(ビン)の各々に対して最大15ビットを割り当てる。その際、妨害波の影響が大きいビンには相対的に少ないビットを割り当て、妨害波の影響が少ないビンには相対的に多くのビットを割り当てる。例えば、非特許文献1には、ADSLモデムとDSLAM間のリンク確立時に通信伝送路をモニタリングし(トレーニング)、ビン1個ずつについて信号と妨害波の強度を確認して各ビンに乗せるビット量を決定する(ビットマップ)ことが開示されている。   Furthermore, in DMT (multi-carrier transmission system), a maximum of 15 bits is assigned to each of a plurality of subcarriers (bins) between an ADSL modem and a DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). At that time, a relatively small number of bits are allocated to bins having a large influence of the disturbing wave, and a relatively large number of bits are allocated to a bin having a small influence of the disturbing wave. For example, in Non-Patent Document 1, the communication transmission path is monitored (training) at the time of establishing a link between an ADSL modem and DSLAM, the intensity of the signal and interference wave is confirmed for each bin, and the amount of bits to be put on each bin is set. Determining (bitmap) is disclosed.

湯浅 重数、浅貝 修一朗、「小さな箱の中に先端技術がいっぱい ADSLモデムの内部を解き明かす」、日経NETWORK、pp. 194-199、2002. 08Shigenori Yuasa, Shuichiro Asagi, “A lot of advanced technology is revealed in a small box, revealing the inside of ADSL modem”, Nikkei NETWORK, pp. 194-199, 2002. 08

しかしながら、妨害波の影響が大きいビンには少ないビットしか割り当てることができないので、その分、伝送するビット量が少なくなる。すなわち、妨害波存在下では、伝送する情報量を少なくすることでシンボル判定誤りを少なくする方式が採用されている結果として、スループットは低下せざるを得ない。   However, since only a small number of bits can be assigned to bins that are greatly affected by interference, the amount of bits to be transmitted is reduced accordingly. That is, in the presence of an interference wave, throughput is inevitably lowered as a result of adopting a method of reducing symbol determination errors by reducing the amount of information to be transmitted.

また、誤り検出訂正機能を備えていても、妨害波の強度が大きく、十分な信号対雑音比(S/N比)が得られない場合には、必ずしも完全に誤りを訂正できるわけではない。その結果、ADSL送受信機におけるCRC検査で廃棄されるフレームが増加するので、この場合もスループットが低下してしまう。   Even if the error detection and correction function is provided, the error cannot always be completely corrected if the intensity of the interference wave is large and a sufficient signal-to-noise ratio (S / N ratio) cannot be obtained. As a result, the number of frames discarded in the CRC check in the ADSL transceiver increases, so that the throughput also decreases in this case.

本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、妨害波が存在する環境下においてもスループットの高い情報伝送を行うことができる、デジタル情報伝送システムとこのシステムで使用される送信機および方法を提供することにある。   The present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is a digital information transmission system capable of performing high-throughput information transmission even in an environment where interference waves exist, and the system. It is to provide a transmitter and a method used in the above.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、少なくとも1つの搬送波周波数を使用して送信機から受信機へデジタル情報を伝送するデジタル情報伝送システムであって、前記送信機が、前記搬送波周波数ごとに、閾値を超える強度を持つ電磁妨害波の継続時間および発生周期を推定する推定手段と、前記搬送波周波数ごとに、前記推定された継続時間および発生周期に応じたスループットと保証値との比較に基づいて伝送方法を決定する決定手段と、前記決定された伝送方法に従って送信を行う送信手段と、を備えるようにしたものである。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is a digital information transmission system that transmits digital information from a transmitter to a receiver using at least one carrier frequency, and the transmitter includes the carrier wave. Estimating means for estimating the duration and generation period of electromagnetic interference having an intensity exceeding a threshold for each frequency, and a throughput and a guarantee value corresponding to the estimated duration and generation period for each carrier frequency A determination unit that determines a transmission method based on the comparison and a transmission unit that performs transmission according to the determined transmission method are provided.

本発明の他の態様は、前記決定手段において、前記スループットが前記保証値を超える搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在しない時間に送信を行い、前記スループットが前記保証値を下回る搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在する時間および前記電磁妨害波が存在しない時間の両方において送信を行うように、前記伝送方法を決定するようにしたものである。   According to another aspect of the present invention, in the determination unit, the carrier frequency for which the throughput exceeds the guaranteed value is transmitted at a time when the electromagnetic interference does not exist, and the carrier frequency for which the throughput is less than the guaranteed value. The transmission method is determined so that transmission is performed both at the time when the electromagnetic interference wave exists and at the time when the electromagnetic interference wave does not exist.

本発明によれば、妨害波が存在する環境下においてもスループットの高い情報伝送を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform information transmission with high throughput even in an environment where an interference wave exists.

本発明の原理説明に使用する、バースト性妨害波の継続時間とスループットとの関係を示す実験結果例を示す図。The figure which shows the example of an experimental result which shows the relationship between the duration of a bursty jamming wave, and a throughput used for the principle explanation of the present invention. この発明の原理説明に使用する、ADSLフレームの変調間隔とバースト性妨害波の印加タイミングの例を示す図。The figure which shows the example of the modulation interval of an ADSL frame used for description of the principle of this invention, and the application timing of a bursty interference wave. 本発明の第1の実施形態に係るデジタル情報伝送システムの一例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of a digital information transmission system according to a first embodiment of the present invention. ADSLにおけるデジタル情報の伝送処理例を示すブロック図。The block diagram which shows the transmission processing example of the digital information in ADSL. 図3に示したデジタル情報伝送処理部をより詳細に示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the digital information transmission process part shown in FIG. 3 in detail. 妨害波信号の時系列データの一例を示す図。The figure which shows an example of the time series data of an interference wave signal. 図3のデジタル情報伝送システムにおけるデジタル情報伝送処理の一例を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows an example of the digital information transmission process in the digital information transmission system of FIG. 図3に示した送信機の動作例を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an operation example of the transmitter shown in FIG. 3.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[原理]
一般に、妨害波は周波数帯域にある程度の幅を持ち、時間軸上で見たとき、その継続時間にも幅があり、発生タイミングもばらつきがある。電磁環境下の妨害波の代表的なものに電源系の妨害波が存在するが、このような妨害波は周波数、周期および強度がほぼ一定である。本発明者らは、妨害波の強度が時間的に周期性を持つ場合に着目し、バースト的に発生する妨害波、すなわちバースト性妨害波の継続時間およびその発生周期とスループットとの間にある関係性を明らかにするために、duty比一定(0.125)の条件下で継続時間と繰り返し周期を変化させて、バースト性妨害波を模擬したSW(Sinusoidal Wave)のパルス変調波をADSL下り通信信号に印加する実験を行った。
[principle]
In general, the interference wave has a certain width in the frequency band, and when viewed on the time axis, the duration is also wide, and the generation timing varies. A typical interference wave in an electromagnetic environment is an interference wave of a power supply system. Such an interference wave has a substantially constant frequency, period and intensity. The present inventors pay attention to the case where the intensity of the jamming wave has a periodicity in time, and the jamming wave generated in a burst manner, that is, between the duration of the bursty jamming wave and its generation period and the throughput. In order to clarify the relationship, SW (Sinusoidal Wave) pulse-modulated wave simulating a bursty interfering wave is changed to ADSL down by changing the duration and repetition period under a constant duty ratio (0.125) condition. An experiment to apply to the communication signal was conducted.

その実験結果を図1に示す。図1から明らかなように、バースト性妨害波の継続時間が長くなるほど、スループットの低下が抑制されることが確認された。この点について、ADSLフレームの変調間隔とバースト性妨害波の印加タイミングを表す図2を用いて説明する。ADSLは250μsに1回の割合でQAMにより送信フレームを生成している。この送信フレームの変調間隔で区切られる時間をタイムスロットとし、タイムスロット内に妨害波が印加される確率をn(妨害されるタイムスロット)/N(全タイムスロット)で表す。図2を参照すると、妨害確率n/Nについて、条件A:5/6、条件B:5/8、条件C:1/2、条件D:1/4とした場合、バースト性妨害波(SWのパルス変調波、duty比0.125)の繰り返し周期がADSLのタイムスロット(250μs)よりも長い領域においては、継続時間(繰り返し周期でも同義)が長くなるほど、タイムスロットの妨害確率は低下する。すなわち、継続時間が長くなるほどスループットが低下しなくなる傾向を示す実験結果は、タイムスロットの妨害確率の低下に従って、スループットが低下しにくくなることに対応している。   The experimental results are shown in FIG. As is clear from FIG. 1, it was confirmed that the lowering of the throughput was suppressed as the duration of the bursty interference wave was increased. This point will be described with reference to FIG. 2 showing the modulation interval of the ADSL frame and the application timing of the bursty interference wave. ADSL generates a transmission frame by QAM at a rate of once every 250 μs. The time divided by the modulation interval of the transmission frame is defined as a time slot, and the probability that an interference wave is applied in the time slot is represented by n (interrupted time slot) / N (all time slots). Referring to FIG. 2, when the interference probability n / N is set as Condition A: 5/6, Condition B: 5/8, Condition C: 1/2, Condition D: 1/4, a bursty interference wave (SW In a region where the repetition period of the pulse modulated wave (duty ratio 0.125) is longer than the ADSL time slot (250 μs), the interference probability of the time slot decreases as the duration (synonymous with the repetition period) becomes longer. In other words, the experimental result indicating that the throughput does not decrease as the duration time increases corresponds to the fact that the throughput is less likely to decrease as the interference probability of the time slot decreases.

そこで、本発明の実施形態では、ADSLの送信フレームが妨害されることによるスループットの低下を防ぐために、送信フレームを妨害する強度を持つバースト性妨害波がどの周波数、どのタイミングで発生するかをあらかじめ検知し、妨害波が発生しない時間に、あるいは図1に示すようなスループットの保証値を使用用途によってあらかじめ決定しておき、妨害波存在下においても保証値以上のスループットが出る時間にフレームを送信する。このようにすることで、妨害波による影響を受けずに情報伝送を行うことが可能となる。   Therefore, in the embodiment of the present invention, in order to prevent a decrease in throughput due to interference with an ADSL transmission frame, it is determined in advance at what frequency and at what timing a bursty interference wave having the strength to interfere with the transmission frame is generated. 1 is detected, and a guaranteed throughput value as shown in Fig. 1 is determined in advance depending on the intended use, and a frame is transmitted at a time when the throughput exceeds the guaranteed value even in the presence of the disturbing wave. To do. By doing so, it is possible to perform information transmission without being affected by the interference wave.

具体的には、デジタル情報の伝送に先立ち、送信機と受信機を結ぶ通信伝送路上に存在するバースト性妨害波に関して、送信フレームを妨害する強度を持つバースト性妨害波の周波数成分情報およびバースト性妨害波の周期性を特徴付けるバースト性妨害波の継続時間情報とその発生周期情報を抽出し、妨害波パラメータとしてメモリに記憶させる。この際、抽出された妨害波パラメータを、その妨害波存在下におけるスループットの情報と関連付けてメモリに記憶させる。そして、妨害波が存在しない時間に情報伝送を行う、あるいは継続時間がある程度長い妨害波が来ている時間、すなわち使用用途によってあらかじめ決められたスループットの保証値以上のスループットを確保できる時間に情報伝送を行う。それにより、スループットの保証値以上のスループットを常時確保してデジタル情報を伝送することができる。   Specifically, prior to the transmission of digital information, the frequency component information and burstiness of the bursty interference wave having the strength to disturb the transmission frame with respect to the bursty interference wave existing on the communication transmission line connecting the transmitter and the receiver. The duration time information and the generation period information of the bursty interference wave that characterizes the periodicity of the interference wave are extracted and stored in the memory as interference wave parameters. At this time, the extracted interference wave parameter is stored in the memory in association with the throughput information in the presence of the interference wave. Information is transmitted during the time when there is no interfering wave, or when the interfering wave has a long duration, that is, when it is possible to secure a throughput that exceeds the guaranteed throughput value determined in advance by the intended use. I do. As a result, digital information can be transmitted while always ensuring a throughput equal to or greater than the guaranteed throughput.

[第1の実施形態]
図3は、本発明の第1の実施形態に係るデジタル情報伝送システムの構成例を示している。図3に示されるデジタル情報伝送システムは、通信伝送路L2を介して互いに接続される送信機TXおよび受信機RXを含む。デジタル情報伝送システムは、基本的には送受信機(通信装置)間でデジタル情報を伝送するものである。ここでは、一方の送受信機から他方の送受信機へデジタル情報を伝送する場合について説明することとし、デジタル情報の送信の役割を果たす送受信機を送信機と呼び、デジタル情報の受信の役割を果たす送受信機を受信機と呼ぶ。このため、受信機RXは、送信機TXと同一のハードウェア構成および機能を有することができる。図3に例示される送信機TXのハードウェア構成は、基本的には従来のADSL通信の送受信機で採用された構成と同じものであるが、本発明に係る情報処理は、図3に示されるようにハードウェア機能としてDSP(Digital Signal Processor)で行われてもよく、ソフトウェア機能としてCPU(Central Processing Unit)で行われてもよい。
[First Embodiment]
FIG. 3 shows a configuration example of the digital information transmission system according to the first embodiment of the present invention. The digital information transmission system shown in FIG. 3 includes a transmitter TX and a receiver RX that are connected to each other via a communication transmission line L2. The digital information transmission system basically transmits digital information between a transceiver (communication device). Here, a case where digital information is transmitted from one transmitter / receiver to the other transmitter / receiver will be described. A transmitter / receiver that plays a role of transmitting digital information is called a transmitter, and a transmitter / receiver that plays a role of receiving digital information. The machine is called a receiver. For this reason, the receiver RX can have the same hardware configuration and function as the transmitter TX. The hardware configuration of the transmitter TX illustrated in FIG. 3 is basically the same as the configuration adopted in the conventional transceiver for ADSL communication, but the information processing according to the present invention is shown in FIG. As described above, the hardware function may be performed by a DSP (Digital Signal Processor), and the software function may be performed by a CPU (Central Processing Unit).

送信機TXには、PCやサーバなどの電子機器(図示せず)がLAN(Local Area Network)ケーブル(図3の例ではEthernet(登録商標)ケーブル)L1を介して接続される。電子機器は、伝送すべきデジタル情報(図3の例ではEthernetフレーム)を送信機TXに入力する。送信機TXは、入力されたデジタル情報を、通信伝送路L2を介して受信機RXへマルチキャリア通信方式により伝送する。具体的には、送信機TXは、LANインターフェース(LAN−IF)31、CPU32、メモリ33、DSP34、AFE35、および入出力インターフェース(I/O−IF)36を備える。   An electronic device (not shown) such as a PC or a server is connected to the transmitter TX via a LAN (Local Area Network) cable (Ethernet (registered trademark) cable in the example of FIG. 3) L1. The electronic device inputs digital information to be transmitted (Ethernet frame in the example of FIG. 3) to the transmitter TX. The transmitter TX transmits the input digital information to the receiver RX via the communication transmission path L2 by the multicarrier communication method. Specifically, the transmitter TX includes a LAN interface (LAN-IF) 31, a CPU 32, a memory 33, a DSP 34, an AFE 35, and an input / output interface (I / O-IF) 36.

電子機器から入力されたデジタル情報は、LANインターフェース31を介してCPU32に渡される。CPU32は、従来のADSLの情報伝送機能のソフトウェア処理を実行する。この情報伝送機能は、ADSLの送受信器間で信号をやり取りすることで得た情報を使ってリンク速度や1回の変調で送信するデータ量の計算をする「トレーニング」処理を含む。デジタル情報は、CPU32でのソフトウェア処理によって48バイトなどの所定のデータ長に分割され、その後の処理に必要となる付加情報が付加され、メモリ33に格納される。DSP34は、メモリ33から分割された情報を読み出し、1回の変調で生成するフレーム(出力フレーム)生成を含む一連のデータ処理を行う。この過程で、DSP34は、図4に示されるように、CRC符号化(T1)、RS符号化(T2)、スクランブル処理(T3)、トレリス符号化(T4)、QAM(T51)およびIFFT(T52)を含むDMT変調(T5)、CP付加処理(T6)を順次実行する。AFE35は、AFE処理(T7)を実行する。具体的には、AFE35は、DSP34によって生成されたデジタル信号をアナログ信号にマッピングしてアナログ伝送信号を生成し、入出力インターフェース36を介して通信伝送路L2上に送出する。送信機TXの入出力インターフェース36と受信機RXの入出力インターフェースが有線接続されており、その区間が通信伝送路L2となる。   Digital information input from the electronic device is passed to the CPU 32 via the LAN interface 31. The CPU 32 executes software processing of a conventional ADSL information transmission function. This information transmission function includes a “training” process for calculating the link speed and the amount of data to be transmitted by one modulation using information obtained by exchanging signals between ADSL transceivers. The digital information is divided into a predetermined data length such as 48 bytes by software processing in the CPU 32, and additional information necessary for subsequent processing is added and stored in the memory 33. The DSP 34 reads the information divided from the memory 33 and performs a series of data processing including frame (output frame) generation generated by one modulation. In this process, as shown in FIG. 4, the DSP 34 performs CRC encoding (T1), RS encoding (T2), scramble processing (T3), trellis encoding (T4), QAM (T51), and IFFT (T52). ) Including DMT modulation (T5) and CP addition processing (T6). The AFE 35 executes AFE processing (T7). Specifically, the AFE 35 maps the digital signal generated by the DSP 34 to an analog signal, generates an analog transmission signal, and sends the analog transmission signal to the communication transmission path L2 via the input / output interface 36. The input / output interface 36 of the transmitter TX and the input / output interface of the receiver RX are connected by wire, and the section becomes the communication transmission path L2.

受信機RXは、送信機TXからアナログ伝送信号を受信し、受信したアナログ伝送信号をデジタル信号に変換した後にメモリに格納し、メモリからデジタル信号を読み出し、受信機RXに接続されるPCやサーバなどの電子機器とLANインターフェースを介して通信するために必要な処理を、送信機TXと逆の手順でDSPおよびCPUを介して行う。具体的には、受信機RXは、受信したアナログ伝送信号をアナログデジタル変換し(R1)、時間軸上の波形等化処理(R2)を行う。そして、デジタル信号からCPを削除した(R3)後、先ずFFTによりサブキャリアごとにDMT復調処理(R4)を行う。続いて、この復調後の信号に対し周波数軸上の波形等化処理(R5)を行った後、QAM復調して受信ベースバンド信号を復元する処理(R6)を行う。さらに、上記復調処理により得られた受信ベースバンド信号に対し、ビタビ復号器により受信信号のシンボル判定を行った(R7)後、デスクランブル処理(R8)およびRS復号処理(R9)を行う。そして、この誤り訂正処理後のデータについてCRC検査(R10)により情報の誤りがないかどうかを検査する。CRC検査後のデータは、メモリに一旦保存された後に、LANインターフェースからからLANケーブルを介して図示しないPCやサーバなどの電子機器へ渡される。   The receiver RX receives an analog transmission signal from the transmitter TX, converts the received analog transmission signal into a digital signal, stores it in a memory, reads out the digital signal from the memory, and connects to the receiver RX or a PC or server Processing necessary for communicating with an electronic device via the LAN interface is performed via the DSP and CPU in the reverse order of the transmitter TX. Specifically, the receiver RX performs analog-digital conversion on the received analog transmission signal (R1), and performs waveform equalization processing (R2) on the time axis. Then, after deleting the CP from the digital signal (R3), first, DMT demodulation processing (R4) is performed for each subcarrier by FFT. Subsequently, the demodulated signal is subjected to waveform equalization processing (R5) on the frequency axis, and then subjected to QAM demodulation and processing (R6) for restoring the received baseband signal. Further, the received baseband signal obtained by the demodulation process is subjected to symbol determination of the received signal by the Viterbi decoder (R7), and then descrambled (R8) and RS decoded (R9). Then, the data after the error correction processing is inspected for an information error by CRC inspection (R10). The data after the CRC inspection is temporarily stored in a memory and then transferred from the LAN interface to an electronic device such as a PC or a server (not shown) via a LAN cable.

ところで、送信機TXのDSP34は、上記基本機能に加え、本実施形態を実現するために必要な新たな機能として、デジタル情報伝送処理部50を備えている。デジタル情報伝送処理部50は、妨害波パラメータ抽出部52およびフレーム伝送処理部53を含む。妨害波パラメータ抽出部52は、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波を検知し、受信機RXへの情報伝送に使用するサブキャリアごとに、妨害波の継続時間および発生周期を妨害波パラメータとして抽出する。フレーム伝送処理部53は、妨害波パラメータ抽出部52によって抽出されたサブキャリアごとの妨害波パラメータに基づいてフレーム伝送処理を行う。   Incidentally, the DSP 34 of the transmitter TX includes a digital information transmission processing unit 50 as a new function necessary for realizing the present embodiment in addition to the above basic function. The digital information transmission processing unit 50 includes an interference wave parameter extraction unit 52 and a frame transmission processing unit 53. The interference wave parameter extraction unit 52 detects an interference wave having an intensity that interferes with the transmission frame, and sets the duration and generation period of the interference wave as an interference wave parameter for each subcarrier used for information transmission to the receiver RX. Extract. The frame transmission processing unit 53 performs frame transmission processing based on the interference wave parameter for each subcarrier extracted by the interference wave parameter extraction unit 52.

図5は、デジタル情報伝送処理部50のより詳しい機能構成を示すブロック図である。図5に示されるように、妨害波パラメータ抽出部52は、エッジトリガ部521、計測部522、および統計処理部523を含む。フレーム伝送処理部53は、フレーム伝送方法決定部531、フレーム伝送部532、およびフレーム読み出し部533を含む。図5に示される記憶部54および送受信フレーム格納部55は、図3に示されるメモリ33により実現されることができる。   FIG. 5 is a block diagram showing a more detailed functional configuration of the digital information transmission processing unit 50. As shown in FIG. 5, the interference wave parameter extraction unit 52 includes an edge trigger unit 521, a measurement unit 522, and a statistical processing unit 523. The frame transmission processing unit 53 includes a frame transmission method determination unit 531, a frame transmission unit 532, and a frame reading unit 533. The storage unit 54 and the transmission / reception frame storage unit 55 shown in FIG. 5 can be realized by the memory 33 shown in FIG.

通信伝送路L2上で検知される妨害波信号は、FFT処理部51によりFFT処理されてから妨害波パラメータ抽出部52に渡されるので、サブキャリアごとに時系列データが蓄積されることになる。本実施形態では、送受信機間で通信が行われていない状態で観測される信号を妨害波信号とする。妨害波信号の時系列データを図6に例示する。妨害波パラメータ抽出部52は、サブキャリアごとに妨害波の継続時間および発生周期を推定する。あるサブキャリアにおいて、妨害波パラメータ抽出部52のエッジトリガ部521は、図6の破線の円に示されるように、妨害波信号の強度が閾値、すなわち送信フレームを妨害する強度を超えたときおよび閾値を下回るときを検出する。計測部522は、閾値を超えたときから閾値を下回るまでの時間を妨害波の継続時間として計測する。統計処理部523は、計測部522によって計測された継続時間のヒストグラムを作ることで、ヒストグラムの極大値となる継続時間を、今後も通信伝送路に混入する妨害波の継続時間として決定する。さらに、計測部522は、妨害波信号の強度が閾値を超えたときから、一度閾値を下回り、再び閾値を超えるときまでの時間を妨害波の発生周期として計測する。統計処理部523は、継続時間に対する処理と同様に、計測部522によって計測された発生周期のヒストグラムを作ることで、ヒストグラムの極大値となる発生周期を、今後も通信伝送路に混入する妨害波の発生周期として決定する。妨害波パラメータ抽出部52は、妨害波の継続時間および発生周期に関する処理をFFT処理後の各サブキャリアについて行う。   Since the interference wave signal detected on the communication transmission line L2 is subjected to FFT processing by the FFT processing unit 51 and then passed to the interference wave parameter extraction unit 52, time-series data is accumulated for each subcarrier. In the present embodiment, a signal observed in a state where communication is not performed between the transceivers is assumed to be an interference wave signal. The time series data of the interference wave signal is illustrated in FIG. The interference wave parameter extraction unit 52 estimates the interference wave duration and generation period for each subcarrier. In a certain subcarrier, the edge trigger unit 521 of the jamming wave parameter extracting unit 52, when the strength of the jamming wave signal exceeds a threshold, that is, the strength of jamming the transmission frame, as shown by the broken circle in FIG. Detect when it falls below the threshold. The measuring unit 522 measures the time from when the threshold is exceeded to when the threshold is below the threshold, as the disturbance wave duration. The statistical processing unit 523 creates a histogram of the duration measured by the measurement unit 522, thereby determining the duration of the histogram as the maximum duration of the interference wave mixed in the communication transmission path in the future. Furthermore, the measurement unit 522 measures the time from when the intensity of the interference wave signal exceeds the threshold value until it once falls below the threshold value and exceeds the threshold value again as the generation period of the interference wave. The statistical processing unit 523 creates a histogram of the generation period measured by the measurement unit 522 in the same manner as the processing for the duration time, thereby causing the generation period that becomes the maximum value of the histogram to be mixed into the communication transmission path in the future. It is determined as the generation period. The jamming wave parameter extraction unit 52 performs processing on the duration and generation period of the jamming wave for each subcarrier after the FFT processing.

各サブキャリアに対して算出された妨害波パラメータ(継続時間および発生周期)の値は、その妨害波存在下におけるスループットと関連付けて記憶部54に保持・更新される。例えば、妨害波パラメータ(継続時間および発生周期)とスループットの関係を実験的に得てデータベースを構築しておき、各サブキャリアに対して算出された妨害波パラメータでデータベースを参照することによってスループットが決定される。サブキャリアごとに妨害波パラメータ抽出処理を行うことで、妨害波が存在しない周波数成分のサブキャリアでは、妨害波信号の強度が小さく、閾値を超えるときがないため、妨害波の継続時間および発生周期を0秒と決定することができ、そのサブキャリアに多くのデジタル情報を割り当てることができる。   The value of the interference wave parameter (duration and generation period) calculated for each subcarrier is stored and updated in the storage unit 54 in association with the throughput in the presence of the interference wave. For example, a database is constructed by experimentally obtaining the relationship between the interference wave parameters (duration and generation period) and the throughput, and the throughput can be reduced by referring to the database with the interference wave parameter calculated for each subcarrier. It is determined. By performing the interference wave parameter extraction process for each subcarrier, the interference wave signal strength is small and the threshold is not exceeded in subcarriers of frequency components in which no interference wave exists. Can be determined as 0 seconds, and a lot of digital information can be assigned to the subcarriers.

フレーム伝送方法決定部531は、記憶部54に格納されている妨害波パラメータと関連付けられたスループットとスループットの保証値との比較に基づいて、スループットの保証値を確保できる伝送方法を決定する。具体的には、フレーム伝送方法決定部531は、スループットを低下させる妨害波が存在する時間にはフレームを送信しないこと、一方で妨害波が存在していてもスループットが低下しない、またはスループット保証値を確保できる時間にはフレームを送信することを決定する。   The frame transmission method determination unit 531 determines a transmission method capable of securing a guaranteed throughput value based on a comparison between the throughput associated with the interference wave parameter stored in the storage unit 54 and the guaranteed throughput value. Specifically, the frame transmission method determination unit 531 does not transmit a frame at a time when there is an interfering wave that lowers the throughput. On the other hand, the throughput does not decrease even if the interfering wave exists, or a throughput guarantee value It is determined to transmit a frame at a time that can be secured.

例として、図1に実線で示されるスループットの保証値を確保した伝送を実現する方法を以下に示す。送信機下部から送信機TXに入力されるデータの長さをL、1つの送信フレームで受信機RX側に伝送できるデータをTとすると、Lの長さを持つデータを送信機TXから受信機RXに伝送するために必要なタイムスロットNは、N=L/Tで表される。送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在するタイムスロットの連続数をDとすると、D=0の場合には、送信フレームが妨害されないので、通常通りの伝送を行う。図1のプロットにおいて、横軸の値が大きくなることはDが増大することと同義である。プロットの遷移は単調増加の傾向であるので、保証値を示す実線とプロットの遷移が交差するときのDの値をkとすると、0<D<kの範囲では、通常の伝送方法をとる場合、スループットが保証値を下回るため、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在するタイムスロットでは情報伝送を行わず、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在しないタイムスロットのみで情報伝送を行う。この際、データ伝送が完了するまでに必要な時間N′は、N′>Nの関係になるが、Nで送られたデータであっても、N′で送られたデータであっても、受信機TXではメモリから誤りのないフレームを定速vで読み出すため、どちらの場合でも受信機下部までのデータ伝送が完了するために必要な時間はL/vで変わらないため、スループットの低下は回避される。   As an example, a method for realizing transmission with a guaranteed throughput value indicated by a solid line in FIG. 1 will be described below. When the length of data input from the lower part of the transmitter to the transmitter TX is L, and data that can be transmitted to the receiver RX side in one transmission frame is T, data having a length of L is transmitted from the transmitter TX to the receiver. A time slot N required for transmission to RX is represented by N = L / T. Assuming that D is the number of consecutive time slots in which an interference wave having an intensity that interferes with a transmission frame is present, when D = 0, the transmission frame is not disturbed, and transmission is performed as usual. In the plot of FIG. 1, increasing the value on the horizontal axis is synonymous with increasing D. Since the transition of the plot tends to monotonically increase, if the value of D when the solid line indicating the guaranteed value and the transition of the plot intersect is k, the normal transmission method is used in the range of 0 <D <k. Because the throughput is lower than the guaranteed value, information transmission is not performed in time slots where there are interference waves with the strength to disturb the transmission frame, but information transmission is performed only in time slots where there is no interference wave with the strength to interfere with the transmission frame. I do. At this time, the time N ′ required to complete the data transmission is in a relationship of N ′> N. However, even if the data is sent by N or the data sent by N ′, Since the receiver TX reads out an error-free frame from the memory at a constant speed v, in either case, the time required to complete the data transmission to the lower part of the receiver does not change with L / v, so the throughput is reduced. Avoided.

一方、k≦Dの範囲では、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在するにもかかわらず、スループットは保証値を上回っているので、この場合には、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在するタイムスロットでも情報伝送を行う。さらに、上記のように、送信フレームを妨害する強度を持つ妨害波が存在しないタイムスロットのみでしか情報伝送を行わないために、送信機TXに入力されている情報で受信機RXにまだ送れていない情報、すなわち継続時間が短いバースト性妨害波が存在する時間に伝送する予定であった情報を、継続時間が長いバースト性妨害波が存在する時間のタイムスロットに移し替えて伝送することにより、送信フレームが妨害されることによってスループットが保証値を下回る事象は回避される。この場合も、受信機RXではメモリから誤りのないフレームを定速vで読み出すため、受信機下部までのデータ伝送が完了するために必要な時間はL/vで変わらず、スループットの低下は回避される。   On the other hand, in the range of k ≦ D, the throughput exceeds the guaranteed value in spite of the presence of the interference wave having the strength to disturb the transmission frame. In this case, the throughput has the strength to disturb the transmission frame. Information transmission is performed even in a time slot in which an interfering wave exists. Further, as described above, since information transmission is performed only in the time slot in which there is no interference wave having an intensity that interferes with the transmission frame, the information input to the transmitter TX is not yet sent to the receiver RX. No information, i.e., information that was scheduled to be transmitted at the time when the bursty jammer with a short duration exists, is transferred to the time slot of the time when the bursty jammer with a long duration exists, and is transmitted, Events in which the throughput falls below the guaranteed value due to the transmission frame being disturbed are avoided. Also in this case, since the receiver RX reads out an error-free frame from the memory at a constant speed v, the time required for completing the data transmission to the lower part of the receiver does not change with L / v, and a decrease in throughput is avoided. Is done.

フレーム伝送部532は、フレーム伝送方法決定部531によって決定された伝送方法に従って、通信伝送路L2を介して受信機RXへ送信フレームを送信する。受信機RXにおいて、送信機TXから送信されたフレームは、受信機RXの送受信フレーム格納部に格納され、受信機RXのフレーム読み出し部が送受信フレーム格納部からフレームを読み出し、通常のフレーム伝送処理に処理を移す。   The frame transmission unit 532 transmits a transmission frame to the receiver RX via the communication transmission path L2 according to the transmission method determined by the frame transmission method determination unit 531. In the receiver RX, the frame transmitted from the transmitter TX is stored in the transmission / reception frame storage unit of the receiver RX, and the frame reading unit of the receiver RX reads the frame from the transmission / reception frame storage unit for normal frame transmission processing. Move processing.

上記方法によりフレーム伝送を行うと、スループットを低下させる妨害波が存在する時間にはフレームを送信しない事象が発生するため、通常の伝送方式よりもその分のスループットの低下が起こってしまうことが考えられるが、受信機で受信された送信フレームは送受信フレーム格納部にいったん格納されるため、受信機が送信フレームの情報を読み出す速度は一定である。さらに、その後に入出力インターフェースを介して各伝送処理へ譲渡する形をとることで、受信機で読み出された送信フレームは、原理上、妨害波による影響を排除できているため、通常の伝送処理フローに則った誤り訂正処理などを行った後の復元情報は誤りを含まず、ADSLにおけるCRC検査後に破棄されることも、再送処理を行う必要性もない。   When frame transmission is performed by the above method, an event that does not transmit a frame occurs during the time when there is an interfering wave that lowers the throughput. However, since the transmission frame received by the receiver is temporarily stored in the transmission / reception frame storage unit, the speed at which the receiver reads the information of the transmission frame is constant. Furthermore, since the transmission frame read by the receiver can eliminate the influence of the interference wave in principle by transferring it to each transmission process via the input / output interface, normal transmission is possible. The restoration information after performing error correction processing according to the processing flow does not include an error, and is not discarded after CRC check in ADSL, and there is no need to perform retransmission processing.

次に、本実施形態に係るデジタル情報伝送システムの動作について説明する。
図7は、図3に示される送信機TXと受信機RXとの間でのフレーム伝送処理の一例を示すシーケンス図である。送信機TXおよび受信機RXは、送信機TXと受信機RXとの間での通信を行っていない状態で、送信機TXと受信機RXとを接続する通信伝送路L2上に存在する妨害波を検知する(ステップS71)。送信機TXの妨害波パラメータ抽出部52は、サブキャリアごとにフレームを妨害する強度を持つ妨害波を検知し(ステップS72)、サブキャリアごとに妨害波の継続時間および発生周期を推定する。続いて、妨害波パラメータ抽出部52は、サブキャリアごとに推定された妨害波の継続時間および発生周期をスループットと関連付けて記憶部54に格納する(ステップS73)。受信機RXは、送信機TXと同様に、サブキャリアごとにフレームを妨害する強度を持つ妨害波を検知し(ステップS75)、サブキャリアごとに妨害波の継続時間および発生周期を推定し、サブキャリアごとに推定された妨害波の継続時間および発生周期をスループットと関連付けて記憶部に格納する(ステップS76)。
Next, the operation of the digital information transmission system according to this embodiment will be described.
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of a frame transmission process between the transmitter TX and the receiver RX illustrated in FIG. The transmitter TX and the receiver RX are disturbing waves that exist on the communication transmission line L2 that connects the transmitter TX and the receiver RX in a state where communication between the transmitter TX and the receiver RX is not performed. Is detected (step S71). The interference wave parameter extraction unit 52 of the transmitter TX detects an interference wave having an intensity that interferes with the frame for each subcarrier (step S72), and estimates the duration and generation period of the interference wave for each subcarrier. Subsequently, the interference wave parameter extraction unit 52 stores the interference wave duration and generation period estimated for each subcarrier in the storage unit 54 in association with the throughput (step S73). Similarly to the transmitter TX, the receiver RX detects an interfering wave having an intensity for interfering with the frame for each subcarrier (step S75), estimates the duration and generation period of the interfering wave for each subcarrier, The interference wave duration and generation period estimated for each carrier are stored in the storage unit in association with the throughput (step S76).

次に、送信機TXのフレーム伝送方法決定部531は、記憶部54に格納されている情報を参照し、スループットの保証値を確保するフレーム伝送方法を決定する(ステップS74)。送信機TXのフレーム伝送部532は、フレーム伝送方法決定部531によって決定されたフレーム伝送方法に従ってフレーム送信を行う(ステップS77)。   Next, the frame transmission method determination unit 531 of the transmitter TX refers to the information stored in the storage unit 54, and determines a frame transmission method for securing a guaranteed throughput value (step S74). The frame transmission unit 532 of the transmitter TX performs frame transmission according to the frame transmission method determined by the frame transmission method determination unit 531 (step S77).

受信機RXは、送信機TXからフレームを受信し、送受信フレーム格納部に格納する(ステップS78)。受信機RXのフレーム読み出し部は、一定の速度vで送受信フレーム格納部からフレームを読み出す(ステップS79)。受信機RXは、読み出したフレームに所定の処理をしてデジタル情報を得て、図示しない電子機器に渡す。これにより、受信機下部では、常にL/vのスループットが確保された伝送が可能となる。   The receiver RX receives the frame from the transmitter TX and stores it in the transmission / reception frame storage unit (step S78). The frame reading unit of the receiver RX reads frames from the transmission / reception frame storage unit at a constant speed v (step S79). The receiver RX obtains digital information by performing predetermined processing on the read frame and passes it to an electronic device (not shown). As a result, transmission with L / v throughput always secured is possible at the lower part of the receiver.

図8は、図4に示されるデジタル情報伝送処理部50の動作例を示すフローチャートである。図8のステップS81では、エッジトリガ部521は、あるサブキャリアにおいて、妨害波信号の強度が閾値を超えたとき、および妨害波信号の強度が閾値を下回るときを検出する。ステップS82では、計測部522は、エッジトリガ部521による検出の結果に基づいて、妨害波の継続時間および発生周期を計測する。具体的には、計測部522は、妨害波信号の強度が閾値を超えたときから閾値を下回るまでの時間を妨害波の継続時間として計測し、妨害波信号の強度が閾値を超えたときから、一度閾値を下回り、再び閾値を超えるときまでの時間を妨害波の発生周期として計測する。ステップS81およびS82の処理は、例えば、所定の時間間隔にわたって実行され、それにより、妨害波の継続時間および発生周期は複数取得される。   FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of the digital information transmission processing unit 50 shown in FIG. In step S81 of FIG. 8, the edge trigger unit 521 detects when the intensity of the jamming wave signal exceeds the threshold and when the intensity of the jamming wave signal falls below the threshold in a certain subcarrier. In step S <b> 82, the measurement unit 522 measures the duration and generation period of the disturbing wave based on the detection result by the edge trigger unit 521. Specifically, the measurement unit 522 measures the time from when the intensity of the jamming wave signal exceeds the threshold to when it falls below the threshold as the duration of the jamming wave, and from when the intensity of the jamming wave signal exceeds the threshold. The time until the threshold value is once exceeded below the threshold value is measured as an interference wave generation period. The processes of steps S81 and S82 are executed, for example, over a predetermined time interval, whereby a plurality of disturbance wave durations and generation periods are acquired.

ステップS83では、統計処理部523は、計測部522による計測の結果に基づいて、今後も通信伝送路に混入する妨害波の継続時間および発生周期を算出し、これを当該サブキャリアの妨害波パラメータとする。具体的には、統計処理部523は、計測部522によって計測された継続時間および発生周期それぞれについてヒストグラムを作成し、ヒストグラムの極大値となる継続時間および発生周期を今後も通信伝送路に混入する妨害波の継続時間および発生周期として決定する。   In step S83, the statistical processing unit 523 calculates the duration and generation period of the interference wave mixed in the communication transmission line based on the measurement result by the measurement unit 522, and uses this as the interference wave parameter of the subcarrier. And Specifically, the statistical processing unit 523 creates a histogram for each of the duration and occurrence period measured by the measurement unit 522 and mixes the duration and occurrence period that are the maximum values of the histogram into the communication transmission line in the future. Determined as the duration and generation period of the jamming wave.

ステップS81〜S83に示される処理は、受信機RXとの通信に使用するサブキャリアそれぞれに対して実行され、それにより、妨害波パラメータがサブキャリアごとに算出される。ステップS84では、各妨害波パラメータは、その妨害波パラメータの妨害波存在下におけるスループットと関連付けて記憶部54に保持・更新される。   The processing shown in steps S81 to S83 is executed for each subcarrier used for communication with the receiver RX, whereby the interference wave parameter is calculated for each subcarrier. In step S84, each interference wave parameter is stored and updated in the storage unit 54 in association with the throughput of the interference wave parameter in the presence of the interference wave.

ステップS85では、フレーム伝送方法決定部531は、記憶部54に格納されている妨害波パラメータと関連付けられたスループットの情報を参照し、スループットの保証値を確保できる伝送方法を決定する。例えば、フレーム伝送方法決定部531は、スループットが保証値を超えるサブキャリアについては、妨害波が存在しない時間に送信を行い、スループットが保証値を下回るサブキャリアについては、妨害波が存在する時間および妨害波が存在しない時間の両方において送信を行うように、伝送方法を決定する。ステップS86では、フレーム伝送部532は、フレーム伝送方法決定部531によって決定された伝送方法に従って受信機側にフレームを送信する。なお、妨害波パラメータ抽出部52は、スループットとの関連付けを行わずに、サブキャリアごとの妨害波パラメータ(継続時間および発生周期)を記憶部54に格納し、フレーム伝送方法決定部531が、例えばデータベースを参照して、記憶部54に格納された妨害波パラメータに応じたスループットを得るようにしてもよい。   In step S85, the frame transmission method determination unit 531 refers to the throughput information associated with the jamming parameter stored in the storage unit 54, and determines a transmission method that can secure a guaranteed throughput value. For example, the frame transmission method determination unit 531 transmits the subcarriers whose throughput exceeds the guaranteed value at a time when there is no interfering wave, and the subcarriers whose throughput is lower than the guaranteed value for the time when the interfering wave exists and The transmission method is determined so that transmission is performed in both times when there is no jamming wave. In step S86, the frame transmission unit 532 transmits the frame to the receiver side according to the transmission method determined by the frame transmission method determination unit 531. The interference wave parameter extraction unit 52 stores the interference wave parameters (duration and generation period) for each subcarrier in the storage unit 54 without performing association with the throughput, and the frame transmission method determination unit 531 You may make it obtain the throughput according to the interference wave parameter stored in the memory | storage part 54 with reference to a database.

上述した一連の処理により、妨害波によるサブキャリアの妨害を極力回避して情報伝送を行うことによって、妨害波存在下においても、スループット保証値以上スループットでの情報伝送および誤りの発生確率の最小化が可能となる。   Through the above-described series of processing, information transmission is performed while avoiding subcarrier interference caused by jamming waves as much as possible, and even in the presence of jamming signals, information transmission at a throughput exceeding the guaranteed throughput value and minimization of error occurrence probability Is possible.

以上のように、第1の実施形態では、送信機において、サブキャリアごとに、閾値を超える強度を持つ電磁妨害波の継続時間および発生周期を推定し、推定された継続時間および発生周期に応じたスループットと保証値との比較に基づいて伝送方法を決定し、決定された伝送方法に従って信号送信を行うようにしている。これにより、妨害波の影響を回避してデジタル情報を伝送することが可能となる。その結果、妨害波が存在する環境下においても、スループットの高い情報伝送を行うことができる。   As described above, in the first embodiment, in the transmitter, for each subcarrier, the duration and generation period of electromagnetic interference having an intensity exceeding the threshold value are estimated, and according to the estimated duration and generation period. The transmission method is determined based on the comparison between the throughput and the guaranteed value, and signal transmission is performed according to the determined transmission method. Thereby, it becomes possible to transmit digital information while avoiding the influence of the interference wave. As a result, high-throughput information transmission can be performed even in an environment where interference waves exist.

[その他の実施形態]
上記第1の実施形態においては、ADSL送受信システムに適用した場合を説明したが、本発明の構成は、デジタル情報を時系列電気信号で伝送するEthernet伝送システムや、マルチキャリア伝送方式であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を採用した無線のデジタル情報伝送システムを含め、各種デジタル情報伝送システムにも適用可能である。また、本発明は、マルチキャリア通信方式に限らず、シングルキャリア通信方式にも適用することができる。さらに、送受信機間の接続は、有線接続に限らず、無線接続であってもよい。さらにまた、第1の実施形態で示した送信フレームが妨害される閾値についても、使用するデジタル情報伝送システムで採用されている誤り訂正処理などを勘案して、閾値を決定することができる。
[Other Embodiments]
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to an ADSL transmission / reception system has been described. However, the configuration of the present invention can be applied to an Ethernet transmission system that transmits digital information as a time-series electrical signal, or an OFDM (multi-carrier transmission scheme OFDM ( The present invention can also be applied to various digital information transmission systems including a wireless digital information transmission system adopting an orthogonal frequency division multiplexing (orthogonal frequency division multiplexing) modulation method. Further, the present invention can be applied not only to a multicarrier communication system but also to a single carrier communication system. Further, the connection between the transceivers is not limited to a wired connection, and may be a wireless connection. Furthermore, for the threshold value for disturbing the transmission frame shown in the first embodiment, the threshold value can be determined in consideration of error correction processing adopted in the digital information transmission system to be used.

本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in each embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

TX…送信機、RX…受信機、L1…LANケーブル、L2…通信伝送路、31…LANインターフェース、32…CPU、33…メモリ、34…DSP、35…AFE、36…入出力インターフェース、50…デジタル情報伝送処理部、51…FFT処理部、52…妨害波パラメータ抽出部、53…フレーム伝送処理部、54…記憶部、55…送受信フレーム格納部、521…エッジトリガ部、522…計測部、523…統計処理部、531…フレーム伝送方法決定部、532…フレーム伝送部、533…フレーム読み出し部。   TX ... Transmitter, RX ... Receiver, L1 ... LAN cable, L2 ... Communication transmission path, 31 ... LAN interface, 32 ... CPU, 33 ... Memory, 34 ... DSP, 35 ... AFE, 36 ... I / O interface, 50 ... Digital information transmission processing unit 51 ... FFT processing unit 52 ... Interference wave parameter extraction unit 53 ... Frame transmission processing unit 54 ... Storage unit 55 ... Transmission / reception frame storage unit 521 ... Edge trigger unit 522 ... Measurement unit 523: Statistical processing unit, 531: Frame transmission method determining unit, 532: Frame transmission unit, 533: Frame reading unit.

Claims (6)

少なくとも1つの搬送波周波数を使用して送信機から受信機へデジタル情報を伝送するデジタル情報伝送システムであって、
前記送信機は、
前記搬送波周波数ごとに、閾値を超える強度を持つ電磁妨害波の継続時間および発生周期を推定する推定手段と、
前記搬送波周波数ごとに、前記推定された継続時間および発生周期に応じたスループットと保証値との比較に基づいて伝送方法を決定する決定手段と、
前記決定された伝送方法に従って送信を行う送信手段と、
を具備することを特徴とするデジタル情報伝送システム。
A digital information transmission system for transmitting digital information from a transmitter to a receiver using at least one carrier frequency,
The transmitter is
Estimating means for estimating the duration and generation period of electromagnetic interference having an intensity exceeding a threshold for each carrier frequency;
Determining means for determining a transmission method for each carrier frequency based on a comparison between a throughput and a guaranteed value according to the estimated duration and generation period;
Transmitting means for transmitting according to the determined transmission method;
A digital information transmission system comprising:
前記決定手段は、前記スループットが前記保証値を超える搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在しない時間に送信を行い、前記スループットが前記保証値を下回る搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在する時間および前記電磁妨害波が存在しない時間の両方において送信を行うように、前記伝送方法を決定することを特徴とする請求項1に記載のデジタル情報伝送システム。   The determination means transmits the carrier frequency for which the throughput exceeds the guaranteed value at a time when the electromagnetic interference does not exist, and exists for the carrier frequency whose throughput is less than the guaranteed value. 2. The digital information transmission system according to claim 1, wherein the transmission method is determined so that transmission is performed both at a time when the electromagnetic interference wave is present and when the electromagnetic interference wave is not present. 少なくとも1つの搬送波周波数を使用して送信機から受信機へデジタル情報を伝送するデジタル情報伝送方法であって、
前記送信機が、前記搬送波周波数ごとに、閾値を超える強度を持つ電磁妨害波の継続時間および発生周期を推定することと、
前記送信機が、前記搬送波周波数ごとに、前記推定された継続時間および発生周期に応じたスループットと保証値との比較に基づいて伝送方法を決定することと、
前記送信機が、前記決定された伝送方法に従って送信を行うことと、
を具備することを特徴とするデジタル情報伝送方法。
A digital information transmission method for transmitting digital information from a transmitter to a receiver using at least one carrier frequency, comprising:
The transmitter estimates, for each carrier frequency, a duration and generation period of an electromagnetic interference having an intensity exceeding a threshold;
The transmitter determines a transmission method for each carrier frequency based on a comparison between a throughput and a guaranteed value according to the estimated duration and generation period;
The transmitter performs transmission according to the determined transmission method;
A digital information transmission method comprising:
前記伝送方法を決定することは、前記スループットが前記保証値を超える搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在しない時間に送信を行い、前記スループットが前記保証値を下回る搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在する時間および前記電磁妨害波が存在しない時間の両方において送信を行うように、前記伝送方法を決定することを含むことを特徴とする請求項3に記載のデジタル情報伝送方法。   The transmission method is determined by transmitting the carrier frequency for which the throughput exceeds the guaranteed value at a time when the electromagnetic interference does not exist, and for the carrier frequency for which the throughput is less than the guaranteed value. 4. The digital information transmission method according to claim 3, further comprising: determining the transmission method so that transmission is performed both in a time in which an interference wave exists and in a time in which the electromagnetic interference wave does not exist. 少なくとも1つの搬送波周波数を使用して受信機へデジタル情報を伝送する送信機であって、
前記搬送波周波数ごとに、閾値を超える強度を持つ電磁妨害波の継続時間および発生周期を推定する推定手段と、
前記搬送波周波数ごとに、前記推定された継続時間および発生周期に応じたスループットと保証値との比較に基づいて伝送方法を決定する決定手段と、
前記決定された伝送方法に従って送信を行う送信手段と、
を具備することを特徴とする送信機。
A transmitter for transmitting digital information to a receiver using at least one carrier frequency,
Estimating means for estimating the duration and generation period of electromagnetic interference having an intensity exceeding a threshold for each carrier frequency;
Determining means for determining a transmission method for each carrier frequency based on a comparison between a throughput and a guaranteed value according to the estimated duration and generation period;
Transmitting means for transmitting according to the determined transmission method;
A transmitter comprising:
前記決定手段は、前記スループットが前記保証値を超える搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在しない時間に送信を行い、前記スループットが前記保証値を下回る搬送波周波数については、前記電磁妨害波が存在する時間および前記電磁妨害波が存在しない時間の両方において送信を行うように、前記伝送方法を決定することを特徴とする請求項5に記載の送信機。   The determination means transmits the carrier frequency for which the throughput exceeds the guaranteed value at a time when the electromagnetic interference does not exist, and exists for the carrier frequency whose throughput is less than the guaranteed value. The transmitter according to claim 5, wherein the transmission method is determined so that transmission is performed both at a time when the electromagnetic interference wave is present and when the electromagnetic interference wave is not present.
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