JP4081990B2 - 通信装置および通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話線を介し複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うようにしたディスクリートマルチトーン通信装置、およびディスクリートマルチトーン通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線線系ディジタル通信方式として、既設の電話用銅線ケーブルを使用して数メガビット／秒の高速ディジタル通信を行うＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）通信方式や、ＨＤＳＬ（high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式、ＳＤＳＬ等のｘＤＳＬ通信方式が注目されている。これに用いられているｘＤＳＬ通信方式は、ＤＭＴ（Discrete MultiTone）変復調方式と呼ばれている。この方式は、ＡＮＳＩのT1.413等において標準化されている。
このディジタル通信方式では、特に、ｘＤＳＬ伝送路と、半二重通信方式のＩＳＤＮ通信システムのＩＳＤＮ伝送路とが途中の集合線路で束ねられる等して隣接する場合等に、ｘＤＳＬ伝送路を介したｘＤＳＬ通信がＩＳＤＮ伝送路等の他回線から干渉ノイズを受けて、速度が落ちる等の問題が指摘されており、種々の工夫がされている。
【０００３】
図１２は、中央局（ＣＯ：Central Office）１からのＩＳＤＮ伝送路２と、ｘＤＳＬ伝送路であるＡＤＳＬ伝送路３とが途中の集合線路で束ねられている等の理由で、ＩＳＤＮ伝送路２がＡＤＳＬ伝送路３に与える干渉ノイズの様子を示したものである。
ここで、ＡＤＳＬ通信システム側の端末側の通信装置であるＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Remote Terminal end）４から見た場合、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)７がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＦＥＸＴ(Far-end cross talk)ノイズと呼び、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＮＥＸＴ(Near-end cross talk)ノイズと呼ぶ。これらのノイズは、特に、途中で集合線路等になりＡＤＳＬ伝送路３と隣接することになるＩＳＤＮ伝送路２との結合によりＡＤＳＬ伝送路３を介しＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に伝送される。
なお、ＡＤＳＬ通信システム側の局側装置であるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合と逆となり、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００４】
ここで、海外のＩＳＤＮ通信システムでは、上り、下りの伝送が全２重伝送であり、同時に行われるため、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合、よりＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に近いＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６から発生したＮＥＸＴノイズが支配的、すなわち大きな影響を与えることになる。
【０００５】
このため、ＡＤＳＬ端末側装置４に設けられるＡＤＳＬモデム（図示せず）のトレーニング期間に、この影響の大きいＮＥＸＴノイズ成分の特性を測定し、そのノイズの特性に合った各チャネルの伝送ビット数とゲインを決めるビットマップを行い、かつ伝送特性を改善できるように、例えば、時間領域の適応等化処理を行うタイムドメインイコライザー（ＴＥＱ；Time domain Equalizer）、および周波数領域の適応等化処理を行うフレケンシードメインイコライザー（ＦＥＱ；Frequency domain Equalizer）の係数を収束させて決定し、ＴＥＱ及びＦＥＱそれぞれについて、ＮＥＸＴノイズ用の係数テーブルを１セットずつ設けるようしている。
【０００６】
しかし、上述したように、海外のディジタル通信装置の場合にはこれで問題は生じないが、日本等では、すでに既存のＩＳＤＮ通信方式として上り、下りのデータ伝送がいわゆるピンポン式に時分割で切り替わる半二重通信のＴＣＭ−ＩＳＤＮ方式を採用しているので、集合線路等により半二重伝送路と他の伝送路とが隣接していると、半二重伝送路からのＮＥＸＴノイズおよびＦＥＸＴノイズが交互に半二重伝送路に隣接した他の伝送路に接続された通信端末に影響を与えることになる。
【０００７】
このため、日本のＡＤＳＬ方式では、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ干渉ノイズのＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間に応じて、ビットマップを切り替える方式を提案している。（宏.lite: Proposal for draft of Annex of G.lite*,ITU-T,SG-15、Waikiki,Hawaii 29 June-3 July 1998, Temporary Document WH-047）図１３に、上記の方式を採用するディジタル通信装置が使用されたディジタル通信システムの概要を示す。
図において、１１はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信やＡＤＳＬ通信等を制御等する中央局（ＣＯ：Central Office）、１２はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行うためのＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路、１３はＡＤＳＬ通信を行うためのＡＤＳＬ伝送路、１４はＡＤＳＬ伝送路１３を介し他のＡＤＳＬ端末側装置（図示せず）とＡＤＳＬ通信を行う通信モデム等のＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Remote Terminal end）、１５は中央局１１内でＡＤＳＬ通信を制御するＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）、１６はＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２を介し他のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（図示せず）とＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行う通信モデム等のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＮＴ１)、１７は中央局１１内でＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を制御するＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)、１８はＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７とＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との間でそれぞれの通信の同期をとる同期コントローラである。なお、この同期コントローラ１８は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７、もしくはＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５内に設けられていても良い。
【０００８】
なお、上述したように、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合には、図１３に示すように、遠半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＦＥＸＴノイズ”と呼ぶ一方、近半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＮＴ１)１６が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＮＥＸＴノイズ”と呼ぶ。
これに対し、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合と逆となり、近半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)１７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、遠半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)１６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００９】
図１４は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）１５の通信モデム等の送信部ないしは送信専用機（以下、送信系という）の構成を機能的に示している。また図１５は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳ k端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の通信モデム等の受信部ないしは受信専用機（以下、受信系という。）の構成を機能的に示している。
【００１０】
図１４において、４１はマルチプレックス／シンクコントロール(Mux/Sync Control)、４２、４３はサイクリックリダンダンシィチェック(crc)、４４、４５はスクランブル・フォワードエラーコレクション(Scram and FEC)、４６はインターリーブ、４７、４８はレートコンバータ(Rate-Convertor)、４９はトンオーダリング(Tone ordering)、５０はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング(Constellation encoder and gain scalling)、５１は逆離散フーリエ変換部(IDFT)、５２は入力パラレル／シリアルバッファ(Input Parallel/Serial Buffer)、５３はアナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ(Analog Processing and DAC)である。
【００１１】
図１５において、１４１はアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ（Analog Processing And ADC）、１４２はタイムドメインイコライザ（TEC）、１４３は入力シリアル／パラレルバッファ、１４４は離散フーリエ変換部（DFT）、１４５は周波数ドメインイコライザ（FEQ）、１４６はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング（ Constellation encoder and gain scalling ）、１４７はトンオーダリング（Tone ordering）、１４８、１４９はレートコンバータ(Rate-Convertor)、１５０はデインターリーブ（Deinterleave）、１５１、１５２はデスクランブル・フォワードエラーコレクション（Descram and FEC）、１５３、１５４はサイクリックリダンダンシィチェック(crc)、１５５はマルチプレックス／シンクコントロール（Mux/Sync Control）である。
【００１２】
次に動作を説明する。
まず、ＡＤＳＬ局側装置(ＡＴＵ−Ｃ)１５の送信系の動作を説明すると、図１４において送信データをマルチプレックス／シンクコントロール(Mux/Sync Control)により多重化し、サイクリックリダンダンシィチェック４２、４３により誤り検出用コードを付加し、フォワードエラーコレクション４４、４５でＦＥＣ用コードの付加およびスクランブル処理し、場合によってはインターリーブ４６をかける。その後、レートコンバーター４７、４８でレートコンバート処理し、トンオーダリング４９でトンオーダリング処理し、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング５０によりコンステレーションデータを作成し、逆離散フーリエ変換部５１にて逆離散フーリエ変換し、Ｄ／Ａコンバータを通してディジタル波形をアナログ波形に変換し、続いてローパスフィルタをかける。
【００１３】
一方、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の受信系の動作を説明すると、図１５においてアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ１４１が受信信号に対しローパスフィルタをかけ、Ａ／Ｄコンバータを通してアナログ波形をディジタル波形に変換し、続いてタイムドメインイコライザ（ＴＥＱ）１４２を通して時間領域の適応等化処理を行う。
次に、その時間領域の適応等化処理がされたデータは、入力シリアル／パラレルバッファ１４３を経由して、シリアルデータからパラレルデータに変換され、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１４４で離散フーリエ変換され、周波数ドメインイコライザ（ＦＥＱ）１４５により周波数領域の適応等化処理が行われる。
そして、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング１４６によりコンステレーションデータを再生し、トンオーダリング１４７でシリアルデータに変換し、レートコンバーター１４８、１４９でレートコンバート処理し、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１でＦＥＣやデスクランブル処理し、場合によっては、デインターリーブ１５０をかけてデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２でＦＥＣやデスクランブル処理し、その後、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、１５４を行なって、マルチプレックス／シンクコントロール（Mux/Sync Control）１５５によりデータを再生する。
【００１４】
その際、中央局（ＣＯ）１１では、同期コントローラ１８がＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ）１７と、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との伝送のタイミングの同期をとっているので、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４が、ＮＥＸＴノイズと、ＦＥＸＴノイズの発生タイミングを認識できる。
【００１５】
つまり、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信とＡＤＳＬ通信との同期により、予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが上っている所定時間の間は、ＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データや受信信号にＮＥＸＴノイズが発生するものと判断する一方、同様に予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが下っている所定時間の間はＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データ等にＦＥＸＴノイズが発生することを認識できる。
【００１６】
日本のＡＤＳＬ方式では、図１６に示すようにＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間それぞれに対応したビットマップＡ、及びビットマップＢを割り振り、図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９において、ノイズ量の少ないＦＥＸＴ区間にはビット配分を多くし、ノイズ量の多いＮＥＸＴ区間にはビット配分を少なくする。それにより、今までのＮＥＸＴ区間のみでビット配分が決定される場合より、伝送レートを上げることができる。
【００１７】
図１７に、送信の際、均一レート（以下の計算例では６４ｋｂｐｓ）で入ってくるデータを、いかにビットマップＡおよびビットマップＢに割り振るかを示す。まず均一のレートで送られてくるデータはシンボル単位で固定ビットが格納されていく。それをレートコンバータにより、ビットマップＡ用、ビットマップＢ用のビットに変換する。ただし、ＩＳＤＮ周期が２．５ｍｓに対して、送信シンボルの間隔が、２４６μｓの為、整数倍にならない。
そこで、図１８に示すように３４周期（＝３４５シンボル、８５ｍｓ）を一つの単位（ハイパーフレーム）として、このハイパーフレーム中のＦＥＸＴ区間でシンボルが入りきるところのみをビットマップＡにし、それ以外の部分をビットマップＢとする（図中、ＳＳ、ＩＳＳは同期用の信号）。それぞれのＤＭＴシンボルがビットマップＡに属するかビットマップＢに属するかは、以下の式によって求められる。（以下の式においてＤＭＴシンボル番号をNdmtとする。）
【００１８】
・ＡＴＵ−ＣからＡＴＵ−Ｒへの伝送の場合
S = 272 × Ndmt mod 2760
if { (S + 271 < a) or (S > a + b) } then [ビットマップＡシンボル]
if { (S + 271 >= a) and (S <= a + b) } then [ビットマップＢシンボル]
ここで、a = 1243, b = 1461
【００１９】
・ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃへの伝送の場合
S = 272 × Ndmt mod 2760
if { (S > a) and (S + 271 < a + b) } then [ビットマップＡシンボル]
if { (S <= a) or (S + 271 >= a + b) } then [ビットマップＢシンボル]
ここで、a = 1315, b = 1293
【００２０】
以下にビットマップＡのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
よってビットマップＡ＝４４ビットとする。また、シングルビットマップ（ビットマップＡのみ使用）であるためビットマップＢ＝０ビットとする。
【００２１】
このようなビット配分においては、均一レートのデータをある程度蓄積してから送信するので、各シンボルが送信されるときに遅延時間が生ずる。この遅延時間はシンボル番号（各シンボルの場所）によって異なる。図１８の例で全てのシンボルについて遅延時間を求めたとき、最大遅延時間を有するシンボルは、図１８の例ではシンボル番号１４５のときである。以下に上記計算例で求めたビット割り当てを用いて遅延時間の計算例を示す。
図１９に送信遅延の図を示す。
この送信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするために、その分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（３．９０４０ｍｓ）と送信装置内の逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた４．１５０４ｍｓが送信遅延となる。
【００２２】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図２０参照）。この受信側での遅延時間は図１８の例ではシンボル番号３０のとき最大となる。
この受信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするためにその分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（０．０７５１８ｍｓ）と受信装置内の離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた０．３２１５５ｍｓが受信遅延となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（４．１５０４ｍｓ）と受信遅延時間（０．３２１５５ｍｓ）を合わせた４．４７１９ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となる。
【００２３】
次にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
よってビットマップＡ＝３９ビットとする。
【００２４】
このようなビット配分においては、均一レートのデータをある程度蓄積してから送信するので、各シンボルが送信されるときに遅延時間が生ずる。この遅延時間はシンボル番号（各シンボルの場所）によって異なる。図１８の例（ビットマップＡが３９ビット、ビットマップＢが３ビットのビット配分）で全てのシンボルについて遅延時間を求めたとき、最大遅延時間を有するシンボルは、シンボル番号１４５のときである。以下に上記計算例で求めたビット割り当てを用いて遅延時間の計算例を示す。
図２１に送信遅延の図を示す。
この送信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするために、その分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（３．４０４０ｍｓ）と送信装置内の逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた３．６５０４ｍｓが送信遅延となる。
【００２５】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図２２参照）。この受信側での遅延時間は図１８の例ではシンボル番号３０のとき最大となる。
この受信側での遅延は最悪値でもマイナスであるため、上記の値の分を前にオフセットすることができる。このオフセット値（−０．００２９４３８ｍｓ）と受信装置内の離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた０．２４３４３ｍｓが受信遅延となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（３．６５０４ｍｓ）と受信遅延時間（０．２４３４３ｍｓ）を合わせた３．８９３８ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となる。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなシステムでは、遅延が大きすぎるという問題があった。
【００２６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、遅延を所定の周期（例えばＩＳＤＮ１周期以内（２．５ｍｓ））に抑えること目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００２８】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００２９】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３０】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３１】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００３２】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００３３】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００３４】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００３５】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００３６】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００３７】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３８】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３９】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００４０】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００４１】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００４２】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に本発明の一実施形態を示す。この実施形態では遅延が抑えられるようにするために、1周期分のデータ送信時間内に１周期分の送信データを送信できるようにビット割り当てを行うものを示し、ビットマップＡのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９で行う。
図１にビット割り当ての概要を示す。ここでは、１周期分の均一データを１周期内でデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間にすべて送信できるようにビットアサインする。また、データ送信時間内の送信データが割り当てられなかった部分には、ダミーデータを割り当てて送信する。例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分に入るようなビット割り当てにし、また、ビットマップＡの３シンボル目の残りのビットにダミービットを割り当てる。さらに、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目をすべてダミービットにする。
つまり、ビットマップＡのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３≧
（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
【００４４】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
よってビットマップＡ＝５４ビットとする。
４番目のビットマップＡが存在する場合、送信ビットはすべてダミービットとする。また、シングルビットマップ（ビットマップＡのみ使用）であるためビットマップＢ＝０ビットとする。
【００４５】
このようなビット配分においては遅延時間は以下のようになる（図２参照）。
この送信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするために、その分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（１．８０４３ｍｓ）と送信装置内の逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた２．０５０７２ｍｓが送信遅延となる。
【００４６】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図３参照）。この受信側での遅延時間は図１８に示すフレーム構造の例ではシンボル番号１５２のとき最大となる。
この受信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするためにその分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（０．１９５６５ｍｓ）と受信装置内の離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた０．４４２０３ｍｓが受信遅延となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（２．０５０７２ｍｓ）と受信遅延時間（０．４４２０３ｍｓ）を合わせた２．４９２７５ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となり、ＩＳＤＮの１周期である２．５ｍｓ以下に遅延を抑えることができる。
【００４７】
本実施の形態では、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合について説明したが、これ以外の伝送レートにおいても同様に遅延時間を抑えることができる。
【００４８】
実施の形態２．
以下にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９で行う。
図４に本実施形態によるビット割り当ての概要を示す。ここでは、１周期分の均一データを１周期内のデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間とこのデータ送信時間以外の時間（例えば上述のＮＥＸＴ区間に相当）である準データ送信時間にビット割り当てを行う。また、データ送信時間内及び準データ送信時間のうち、送信データが割り当てられなかった部分にはダミーデータを割り当てて送信する。例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分（レートコンバート前）のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分＋ビットマップＢ（準データ送信時間）の７シンボル分に１０シンボル単位（レートコンバート後）で入るようなビット割り当てにし（ISS(Inverse synch symbol)、SS(Synch symbol)除く）、また、ビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目にも上述のビットマップＡと同一のビット割り当てで送信データを割り当て、ビットマップＡ及びビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。その際、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は、可能な限り少なくすることにより遅延量は少なくなる。
つまり、ビットマップＡ及びビットマップＢのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３＋（ビットマップＢのビット数）×７≧（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
・遅延時間を少なくするには、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は可能な限り少なくする（ビットマップＢが最小値の時、遅延時間は最悪値となる）。
【００４９】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
よってビットマップＡ＝４９ビットとする。
【００５０】
このようなビット配分においては遅延時間は以下のようになる（図５参照）。
この送信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするために、その分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（１．６０１２ｍｓ）と送信装置内の逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた１．８４７５９ｍｓが送信遅延となる。
【００５１】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図６参照）。この受信側での遅延時間は図１８に示すフレーム構造の例ではシンボル番号１５２のとき最大となる。
この受信側での遅延によりレートコンバート後のデータが途切れないようにするためにその分をバッファ等によりオフセットする。このオフセット値（０．１６４４０ｍｓ）と受信装置内の離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）の処理遅延である１シンボル時間（０．２４６３７ｍｓ）とを合わせた０．４１０７７ｍｓが受信遅延となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（１．８４７５９ｍｓ）と受信遅延時間（０．４１０７７ｍｓ）を合わせた２．２５８３６ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となり、ＩＳＤＮ１周期の２．５ｍｓ以下に遅延を抑えることができる。
【００５２】
本実施の形態では、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合について説明したが、これ以外の伝送レートにおいても同様に遅延時間を抑えることができる。また、本実施の形態では、ビットマップＢのビット数＝２ビットと仮定して計算例を示したが、ビットマップＢのビット数を他の値にしても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
実施の形態３．
例えば、前記実施の形態で示した計算例では、６４ｋｂｐｓのデータレートで従来のシングルビットマップの場合、ビットマップＡは４４ビットであるが、上述のような本発明のビット割り当て（以下低伝送遅延モードという）では前記実施の形態に示したようにビットマップＡが５４ビット必要になる。
例えばビットマップＡのビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３（図１３）に必要となる。
ところが、この約８０ｋｂｐｓ中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
がＡＤＳＬ伝送路１３における伝送ロスとなる。
一方、低伝送遅延モードでないモード（以下通常モードという）の場合のビットマップＡは、４４ビットであるので、
４４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝６５ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量が必要となり、伝送ロスは、
６５ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１ｋｂｐｓ
となり、伝送ロス量が上記低伝送遅延モードよりも少ない。
このように遅延が少ない低伝送遅延モードでは伝送ロスが多くなってしまうが、送信データの種類によっては遅延時間を抑えることより伝送ロスを少なくすることを優先したいことがある。本実施の形態では、遅延時間を抑えたいデータと伝送ロスを少なくしたいデータとが混在している場合に、前記実施の形態で述べた低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送する例について説明する。
なお、図１４に示すＡＤＳＬ局側装置では、マルチプレックス／シンクコントロール４１から、トンオーダリング４９に至るまでの経路が２つあり、一つはインターリーブ４６が含まれるインターリーブドデータバッファ(Interleaved Data Buffer)経路、もう一方はインターリーブ４６が含まれないファストデータバッファ(Fast Data Buffer)経路である。図１５に示すＡＤＳＬ端末側装置においても同様に２つの経路が存在する。このような構成によりインターリーブする経路とインターリーブしない経路を使い分けることを可能としている。
【００５４】
ＡＤＳＬ局側装置からＡＤＳＬ端末側装置へデータを伝送する際、データをどのように伝送するかを初期化手順により決定する。この初期化手順の際に送信されるテーブルの例を図７に示す。図７において、ｍ12、ｍ13はReserved for future useと表示されているが、本実施の形態では図８に示すようにファストデータバッファ経路／インターリーブドデータバッファ経路において、低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかを示すフラグとしてこの部分を使用する。このときのｍ12、ｍ13の意味を以下に示す。
ｍ12＝０のときファストデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ12＝１のときファストデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
ｍ13＝０のときインターリーブドデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ13＝１のときインターリーブドデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
【００５５】
例えば、伝送遅延の影響を受ける音声系のデータをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、また遅延よりもデータ伝送レートを重視するようなインターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。図９はＡＤＳＬ局側装置の送信系の構成を機能的に示した機能構成図であり、図１０はＡＤＳＬ端末側装置の受信系の構成を機能的に示した機能構成図である。図９において、６１はファストデータバッファ／インターリーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段である。図１０において、１６１はファストデータバッファ／インターリーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段であり、１６２は初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルである。
【００５６】
ＡＤＳＬ局側装置１５において、音声データをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合、まず、初期化手順でｍ12＝１、ｍ13＝０として図８に示すようなテーブルをＡＤＳＬ端末側装置１６に送信する。この初期化手順においてＡＤＳＬ端末側装置１６では送信されたテーブルの内容がテーブル１６２（図１０）に反映される。
次にＡＤＳＬ局側装置１５において、低伝送遅延モード制御手段６１（図９）は音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、音声データをサイクリックリダンダンシィチェック４２、スクランブル・フォワードエラーコレクション４４を経由してレートコンバータ４７に伝送し、インターネットデータをサイクリックリダンダンシィチェック４３、スクランブル・フォワードエラーコレクション４５、インターリーブ４６を経由してレートコンバータ４８に伝送する。
ここで、低伝送遅延モード制御手段６１は、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ４７、４８を制御し、レートコンバータ４７、４８はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。その後、それぞれのデータをトンオーダリング４９、アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ５３等を経由し、ＡＤＳＬ伝送路１３を介してＡＤＳＬ端末側装置１６に伝送する。
【００５７】
一方、音声データ及びインターネットデータを受け取ったＡＤＳＬ端末側装置１６において、低伝送遅延モード制御手段１６１は、初期化手順の際に送信された内容を反映したテーブル１６２（図１０）を参照して、音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、離散フーリエ変換部１４４等を経由して、音声データをレートコンバータ１４８に伝送し、インターネットデータをレートコンバータ１４９に伝送する。
ここで低伝送遅延モード制御手段１６１は、ｍ12＝１、ｍ13＝０であることから、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ１４８、１４９を制御し、レートコンバータ１４８、１４９はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。
その後、音声データについてはデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由し、インターネットデータについてはデインターリーブ１５０、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２、サイクリックリダンダンシィチェック１５４、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由して伝送する。
【００５８】
以上のようにして、例えば音声データとインターネットデータを混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを切り替えて、音声は伝送遅延が少ない通信方法、インターネットデータは伝送ロスが少ない通信方法という使い分けができることになり、低伝送遅延モードの伝送ロスのデメリットを必要最小限に圧縮することができる。
【００５９】
全データを低伝送遅延モードで伝送した場合と、上述したような低伝送遅延モードと通常モードを使い分けた場合の伝送ロスを比較した例を以下に示す。
ここでは、例えば一般家庭を想定し、ＩＳＤＮ電話（６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定する。
・単純にすべての送信データ５７６ｋｂｐｓ（電話６４ｋｂｐｓ＋インターネットアクセスデータ５１２ｋｂｐｓ）を低伝送遅延モードで伝送した場合
レートコンバータ前の１０個のＤＭＴシンボルのビット数は
５７６ｋｂｐｓ×２．５ｍｓ＝１４４０bits
低伝送遅延モードでのビットマップＡのビット数は
１４４０bits／３＝４８０bits
その際のハイパーフレームのトータルビット数は
４８０bits×１２６＝６０４８０bits
その際の必要なデータ伝送容量は
６０４８０bits／８５ｍｓ＝７１１．５ｋｂｐｓ
したがって伝送ロスは
７１１．５ｋｂｐｓ−５７６ｋｂｐｓ＝１３５．５ｋｂｐｓ
となる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１３５．５ｋｂｐｓ／５７６ｋｂｐｓ＝２３．５％
となる。
・電話６４ｋｂｐｓを低伝送遅延モードで、インターネットアクセスデータ５１２ｋｂｐｓを通常モードで伝送した場合
ビットマップＡ（例えば前記実施の形態で求めた５４ビットとする）のビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３に必要となるが、
この中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
が伝送ロスとなる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１６ｋｂｐｓ／（６４ｋｂｐｓ＋５１２ｋｂｐｓ）＝３％
となる。
従って、上述したように低伝送遅延モードと通常モードを使い分ける場合の送信データ全体の転送レートに対する伝送ロスの比率（＝３％）は、全データを低伝送遅延モードで伝送した場合の伝送ロスの比率（＝２３．５％）と比較して、圧倒的に少なくなっていることが分かる。
【００６０】
また、ネットワークのバックボーンとしてＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode)インタフェースを持った場合、ＡＤＳＬ端末側装置−ＡＤＳＬ局側装置−ＳＴＭネットワーク−ＡＤＳＬ局側装置−ＡＤＳＬ端末側装置とデータが伝送されるが、ＡＤＳＬ端末側装置とＡＤＳＬ局側装置との間では、上述のように動作する。
また、ＳＴＭネットワークを介したＡＤＳＬ局側装置間では、図１１に示すように１０個のスロット構成で時系列的にデータが流れるようにする。低伝送遅延モード制御手段６１（図９）、１６１（図１０）は、このようにデータを送受信する制御を行う機能、その中の音声データとインターネットデータの格納されているスロットが事前に分かるように、タイミングの同期とその位置を検出する機能を有し、さらにその結果からデータの経路の選択と、その経路が低伝送遅延モードか、通常モードかを制御する機能を有しており、初期化手順により作成されたテーブル或いは上位レイヤからの指示に従ってデータの伝送を制御する。
【００６１】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかのフラグとして初期化手順のテーブルにおけるｍ12、ｍ13を使用しているが、他の部分を使用しても同様の効果を得ることができる。また、データ自体にフラグを付ける等、他の方法で選択できるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらのモードを選択するかという要求を上位レイヤから受けた場合について記述したが、音声データや画像データ等のデータの種類に応じて自動的に選択するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態ではＩＳＤＮ電話（６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定したが、他のアプリケーションや他の伝送レートを用いても、同様の効果得ることができる。また、本実施の形態ではシングルビットマップの場合を用いて計算しているが、デュアルビットマップの場合でも同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、上記の説明では音声データをファストデータバッファ経路で伝送して低伝送遅延モードで処理し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送して通常モードで処理する例を示したが、データの種類に対する経路の選択、処理モードの選択はこれに限られない。
【００６５】
また、上記説明において機能構成図を用いて示した機能は、Ｈ／Ｗで実現してもよいし、Ｓ／Ｗで実現してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００６７】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００６８】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００６９】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７０】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７１】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７２】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７３】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７４】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７５】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７６】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７７】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７８】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７９】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００８０】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００８１】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る通信装置のビット割り当ての概要を示す説明図である。
【図２】 本発明のシングルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図３】 本発明のシングルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図４】 本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図である。
【図５】 本発明のデュアルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図６】 本発明のデュアルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図７】 従来の通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図８】 本発明に係る通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図９】 本発明に係るＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図
【図１０】 本発明に係るＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図
【図１１】 本発明に係るＡＤＳＬ局側装置間の送受データのスロット構成図
【図１２】 伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図である。
【図１３】 伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図である。
【図１４】 ＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図である。
【図１５】 ＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図である。
【図１６】 従来のデュアルビットマップを示す説明図である。
【図１７】 従来のビットマップの割り振りを示す説明図である。
【図１８】 ハイパーフレームの構造を示す説明図である。
【図１９】 従来のシングルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図２０】 従来のシングルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図２１】 従来のデュアルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図２２】 従来のデュアルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【符号の説明】
４１ マルチプレックス／シンクコントロール
４２、４３ サイクリックリダンダンシィチェック
４４、４５ スクランブル・フォワードエラーコレクション
４６ インターリーブ
４７、４８ レートコンバータ
４９ トンオーダリング
５０ コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
５１ 逆離散フーリエ変換部
５２ 入力パラレル／シリアルバッファ
５３ アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ
６１ 低伝送遅延モード制御手段
１４１ アナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ
１４２ タイムドメインイコライザ
１４３ 入力シリアル／パラレルバッファ
１４４ 離散フーリエ変換部
１４５ 周波数ドメインイコライザ
１４６ コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
１４７ トンオーダリング
１４８、１４９ レートコンバータ
１５０ デインターリーブ
１５１、１５２ デスクランブル・フォワードエラーコレクション
１５３、１５４ サイクリックリダンダンシィチェック
１５５ マルチプレックス／シンクコントロール
１６１ 低伝送遅延モード制御手段
１６２ テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話線を介し複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うようにしたディスクリートマルチトーン通信装置、およびディスクリートマルチトーン通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線線系ディジタル通信方式として、既設の電話用銅線ケーブルを使用して数メガビット／秒の高速ディジタル通信を行うＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）通信方式や、ＨＤＳＬ（high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式、ＳＤＳＬ等のｘＤＳＬ通信方式が注目されている。これに用いられているｘＤＳＬ通信方式は、ＤＭＴ（Discrete MultiTone）変復調方式と呼ばれている。この方式は、ＡＮＳＩのT1.413等において標準化されている。
このディジタル通信方式では、特に、ｘＤＳＬ伝送路と、半二重通信方式のＩＳＤＮ通信システムのＩＳＤＮ伝送路とが途中の集合線路で束ねられる等して隣接する場合等に、ｘＤＳＬ伝送路を介したｘＤＳＬ通信がＩＳＤＮ伝送路等の他回線から干渉ノイズを受けて、速度が落ちる等の問題が指摘されており、種々の工夫がされている。
【０００３】
図１２は、中央局（ＣＯ：Central Office）１からのＩＳＤＮ伝送路２と、ｘＤＳＬ伝送路であるＡＤＳＬ伝送路３とが途中の集合線路で束ねられている等の理由で、ＩＳＤＮ伝送路２がＡＤＳＬ伝送路３に与える干渉ノイズの様子を示したものである。
ここで、ＡＤＳＬ通信システム側の端末側の通信装置であるＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Remote Terminal end）４から見た場合、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)７がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＦＥＸＴ(Far-end cross talk)ノイズと呼び、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＮＥＸＴ(Near-end cross talk)ノイズと呼ぶ。これらのノイズは、特に、途中で集合線路等になりＡＤＳＬ伝送路３と隣接することになるＩＳＤＮ伝送路２との結合によりＡＤＳＬ伝送路３を介しＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に伝送される。
なお、ＡＤＳＬ通信システム側の局側装置であるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合と逆となり、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００４】
ここで、海外のＩＳＤＮ通信システムでは、上り、下りの伝送が全２重伝送であり、同時に行われるため、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合、よりＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に近いＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)６から発生したＮＥＸＴノイズが支配的、すなわち大きな影響を与えることになる。
【０００５】
このため、ＡＤＳＬ端末側装置４に設けられるＡＤＳＬモデム（図示せず）のトレーニング期間に、この影響の大きいＮＥＸＴノイズ成分の特性を測定し、そのノイズの特性に合った各チャネルの伝送ビット数とゲインを決めるビットマップを行い、かつ伝送特性を改善できるように、例えば、時間領域の適応等化処理を行うタイムドメインイコライザー（ＴＥＱ；Time domain Equalizer）、および周波数領域の適応等化処理を行うフレケンシードメインイコライザー（ＦＥＱ；Frequency domain Equalizer）の係数を収束させて決定し、ＴＥＱ及びＦＥＱそれぞれについて、ＮＥＸＴノイズ用の係数テーブルを１セットずつ設けるようしている。
【０００６】
しかし、上述したように、海外のディジタル通信装置の場合にはこれで問題は生じないが、日本等では、すでに既存のＩＳＤＮ通信方式として上り、下りのデータ伝送がいわゆるピンポン式に時分割で切り替わる半二重通信のＴＣＭ−ＩＳＤＮ方式を採用しているので、集合線路等により半二重伝送路と他の伝送路とが隣接していると、半二重伝送路からのＮＥＸＴノイズおよびＦＥＸＴノイズが交互に半二重伝送路に隣接した他の伝送路に接続された通信端末に影響を与えることになる。
【０００７】
このため、日本のＡＤＳＬ方式では、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ干渉ノイズのＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間に応じて、ビットマップを切り替える方式を提案している。（宏.lite: Proposal for draft of Annex of G.lite*,ITU-T,SG-15、Waikiki,Hawaii 29 June-3 July 1998, Temporary Document WH-047）図１３に、上記の方式を採用するディジタル通信装置が使用されたディジタル通信システムの概要を示す。
図において、１１はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信やＡＤＳＬ通信等を制御等する中央局（ＣＯ：Central Office）、１２はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行うためのＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路、１３はＡＤＳＬ通信を行うためのＡＤＳＬ伝送路、１４はＡＤＳＬ伝送路１３を介し他のＡＤＳＬ端末側装置（図示せず）とＡＤＳＬ通信を行う通信モデム等のＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Remote Terminal end）、１５は中央局１１内でＡＤＳＬ通信を制御するＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）、１６はＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２を介し他のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（図示せず）とＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行う通信モデム等のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＮＴ１)、１７は中央局１１内でＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を制御するＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)、１８はＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７とＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との間でそれぞれの通信の同期をとる同期コントローラである。なお、この同期コントローラ１８は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置(ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７、もしくはＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５内に設けられていても良い。
【０００８】
なお、上述したように、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合には、図１３に示すように、遠半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ)１７が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＦＥＸＴノイズ”と呼ぶ一方、近半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＮＴ１)１６が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＮＥＸＴノイズ”と呼ぶ。
これに対し、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合と逆となり、近半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの局側装置(ＩＳＤＮ ＬＴ)１７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、遠半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの端末装置(ＩＳＤＮ ＮＴ１)１６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００９】
図１４は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ Transceiver Unit,Central Office end）１５の通信モデム等の送信部ないしは送信専用機（以下、送信系という）の構成を機能的に示している。また図１５は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳ k端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の通信モデム等の受信部ないしは受信専用機（以下、受信系という。）の構成を機能的に示している。
【００１０】
図１４において、４１はマルチプレックス／シンクコントロール(Mux/Sync Control)、４２、４３はサイクリックリダンダンシィチェック(crc)、４４、４５はスクランブル・フォワードエラーコレクション(Scram and FEC)、４６はインターリーブ、４７、４８はレートコンバータ(Rate-Convertor)、４９はトンオーダリング(Tone ordering)、５０はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング(Constellation encoder and gain scalling)、５１は逆離散フーリエ変換部(IDFT)、５２は入力パラレル／シリアルバッファ(Input Parallel/Serial Buffer)、５３はアナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ(Analog Processing and DAC)である。
【００１１】
図１５において、１４１はアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ（Analog Processing And ADC）、１４２はタイムドメインイコライザ（TEC）、１４３は入力シリアル／パラレルバッファ、１４４は離散フーリエ変換部（DFT）、１４５は周波数ドメインイコライザ（FEQ）、１４６はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング（ Constellation encoder and gain scalling ）、１４７はトンオーダリング（Tone ordering）、１４８、１４９はレートコンバータ(Rate-Convertor)、１５０はデインターリーブ（Deinterleave）、１５１、１５２はデスクランブル・フォワードエラーコレクション（Descram and FEC）、１５３、１５４はサイクリックリダンダンシィチェック(crc)、１５５はマルチプレックス／シンクコントロール（Mux/Sync Control）である。
【００１２】
次に動作を説明する。
まず、ＡＤＳＬ局側装置(ＡＴＵ−Ｃ)１５の送信系の動作を説明すると、図１４において送信データをマルチプレックス／シンクコントロール(Mux/Sync Control)により多重化し、サイクリックリダンダンシィチェック４２、４３により誤り検出用コードを付加し、フォワードエラーコレクション４４、４５でＦＥＣ用コードの付加およびスクランブル処理し、場合によってはインターリーブ４６をかける。その後、レートコンバーター４７、４８でレートコンバート処理し、トンオーダリング４９でトンオーダリング処理し、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング５０によりコンステレーションデータを作成し、逆離散フーリエ変換部５１にて逆離散フーリエ変換し、Ｄ／Ａコンバータを通してディジタル波形をアナログ波形に変換し、続いてローパスフィルタをかける。
【００１３】
一方、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の受信系の動作を説明すると、図１５においてアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ１４１が受信信号に対しローパスフィルタをかけ、Ａ／Ｄコンバータを通してアナログ波形をディジタル波形に変換し、続いてタイムドメインイコライザ（ＴＥＱ）１４２を通して時間領域の適応等化処理を行う。
次に、その時間領域の適応等化処理がされたデータは、入力シリアル／パラレルバッファ１４３を経由して、シリアルデータからパラレルデータに変換され、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１４４で離散フーリエ変換され、周波数ドメインイコライザ（ＦＥＱ）１４５により周波数領域の適応等化処理が行われる。
そして、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング１４６によりコンステレーションデータを再生し、トンオーダリング１４７でシリアルデータに変換し、レートコンバーター１４８、１４９でレートコンバート処理し、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１でＦＥＣやデスクランブル処理し、場合によっては、デインターリーブ１５０をかけてデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２でＦＥＣやデスクランブル処理し、その後、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、１５４を行なって、マルチプレックス／シンクコントロール（Mux/Sync Control）１５５によりデータを再生する。
【００１４】
その際、中央局（ＣＯ）１１では、同期コントローラ１８がＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ ＬＴ）１７と、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との伝送のタイミングの同期をとっているので、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４が、ＮＥＸＴノイズと、ＦＥＸＴノイズの発生タイミングを認識できる。
【００１５】
つまり、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信とＡＤＳＬ通信との同期により、予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが上っている所定時間の間は、ＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データや受信信号にＮＥＸＴノイズが発生するものと判断する一方、同様に予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが下っている所定時間の間はＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データ等にＦＥＸＴノイズが発生することを認識できる。
【００１６】
日本のＡＤＳＬ方式では、図１６に示すようにＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間それぞれに対応したビットマップＡ、及びビットマップＢを割り振り、図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９において、ノイズ量の少ないＦＥＸＴ区間にはビット配分を多くし、ノイズ量の多いＮＥＸＴ区間にはビット配分を少なくする。それにより、今までのＮＥＸＴ区間のみでビット配分が決定される場合より、伝送レートを上げることができる。
【００１７】
図１７に、送信の際、均一レート（以下の計算例では６４ｋｂｐｓ）で入ってくるデータを、いかにビットマップＡおよびビットマップＢに割り振るかを示す。まず均一のレートで送られてくるデータはシンボル単位で固定ビットが格納されていく。それをレートコンバータにより、ビットマップＡ用、ビットマップＢ用のビットに変換する。ただし、ＩＳＤＮ周期が２．５ｍｓに対して、送信シンボルの間隔が、２４６μｓの為、整数倍にならない。
そこで、図１８に示すように３４周期（＝３４５シンボル、８５ｍｓ）を一つの単位（ハイパーフレーム）として、このハイパーフレーム中のＦＥＸＴ区間でシンボルが入りきるところのみをビットマップＡにし、それ以外の部分をビットマップＢとする（図中、ＳＳ、ＩＳＳは同期用の信号）。それぞれのＤＭＴシンボルがビットマップＡに属するかビットマップＢに属するかは、以下の式によって求められる。（以下の式においてＤＭＴシンボル番号をNdmtとする。）
【００１８】
・ＡＴＵ−ＣからＡＴＵ−Ｒへの伝送の場合
S = 272 × Ndmt mod 2760
if { (S + 271 < a) or (S > a + b) } then [ビットマップＡシンボル]
if { (S + 271 >= a) and (S <= a + b) } then [ビットマップＢシンボル]
ここで、a = 1243, b = 1461
【００１９】
・ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃへの伝送の場合
S = 272 × Ndmt mod 2760
if { (S > a) and (S + 271 < a + b) } then [ビットマップＡシンボル]
if { (S <= a) or (S + 271 >= a + b) } then [ビットマップＢシンボル]
ここで、a = 1315, b = 1293
【００２０】
以下にビットマップＡのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
【００２１】
このようなビット配分においては、均一レートのデータをある程度蓄積してから送信するので、各シンボルが送信されるときに遅延時間が生ずる。この遅延時間はシンボル番号（各シンボルの場所）によって異なる。図１８の例で全てのシンボルについて遅延時間を求めたとき、最大遅延時間を有するシンボルは、図１８の例ではシンボル番号１４５のときである。以下に上記計算例で求めたビット割り当てを用いて遅延時間の計算例を示す。
図１９に送信遅延の図を示す。
【００２２】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図２０参照）。この受信側での遅延時間は図１８の例ではシンボル番号３０のとき最大となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（４．１５０４ｍｓ）と受信遅延時間（０．３２１５５ｍｓ）を合わせた４．４７１９ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となる。
【００２３】
次にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
【００２４】
このようなビット配分においては、均一レートのデータをある程度蓄積してから送信するので、各シンボルが送信されるときに遅延時間が生ずる。この遅延時間はシンボル番号（各シンボルの場所）によって異なる。図１８の例（ビットマップＡが３９ビット、ビットマップＢが３ビットのビット配分）で全てのシンボルについて遅延時間を求めたとき、最大遅延時間を有するシンボルは、シンボル番号１４５のときである。以下に上記計算例で求めたビット割り当てを用いて遅延時間の計算例を示す。
図２１に送信遅延の図を示す。
【００２５】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図２２参照）。この受信側での遅延時間は図１８の例ではシンボル番号３０のとき最大となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（３．６５０４ｍｓ）と受信遅延時間（０．２４３４３ｍｓ）を合わせた３．８９３８ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となる。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなシステムでは、遅延が大きすぎるという問題があった。
【００２６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、遅延を所定の周期（例えばＩＳＤＮ１周期以内（２．５ｍｓ））に抑えること目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００２８】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００２９】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３０】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３１】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００３２】
本発明に係る通信装置は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００３３】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００３４】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００３５】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００３６】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信するものである。
【００３７】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３８】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うものである。
【００３９】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００４０】
本発明に係る通信方法は、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生するものである。
【００４１】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００４２】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生するものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に本発明の一実施形態を示す。この実施形態では遅延が抑えられるようにするために、1周期分のデータ送信時間内に１周期分の送信データを送信できるようにビット割り当てを行うものを示し、ビットマップＡのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９で行う。
図１にビット割り当ての概要を示す。ここでは、１周期分の均一データを１周期内でデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間にすべて送信できるようにビットアサインする。また、データ送信時間内の送信データが割り当てられなかった部分には、ダミーデータを割り当てて送信する。例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分に入るようなビット割り当てにし、また、ビットマップＡの３シンボル目の残りのビットにダミービットを割り当てる。さらに、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目をすべてダミービットにする。
つまり、ビットマップＡのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３≧
（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
【００４４】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
【００４５】
このようなビット配分においては遅延時間は以下のようになる（図２参照）。
【００４６】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図３参照）。この受信側での遅延時間は図１８に示すフレーム構造の例ではシンボル番号１５２のとき最大となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（２．０５０７２ｍｓ）と受信遅延時間（０．４４２０３ｍｓ）を合わせた２．４９２７５ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となり、ＩＳＤＮの１周期である２．５ｍｓ以下に遅延を抑えることができる。
【００４７】
本実施の形態では、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合について説明したが、これ以外の伝送レートにおいても同様に遅延時間を抑えることができる。
【００４８】
実施の形態２．
以下にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１４におけるレートコンバータ１４８、１４９で行う。
図４に本実施形態によるビット割り当ての概要を示す。ここでは、１周期分の均一データを１周期内のデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間とこのデータ送信時間以外の時間（例えば上述のＮＥＸＴ区間に相当）である準データ送信時間にビット割り当てを行う。また、データ送信時間内及び準データ送信時間のうち、送信データが割り当てられなかった部分にはダミーデータを割り当てて送信する。例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分（レートコンバート前）のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分＋ビットマップＢ（準データ送信時間）の７シンボル分に１０シンボル単位（レートコンバート後）で入るようなビット割り当てにし（ISS(Inverse synch symbol)、SS(Synch symbol)除く）、また、ビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目にも上述のビットマップＡと同一のビット割り当てで送信データを割り当て、ビットマップＡ及びビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。その際、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は、可能な限り少なくすることにより遅延量は少なくなる。
つまり、ビットマップＡ及びビットマップＢのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３＋（ビットマップＢのビット数）×７≧（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
・遅延時間を少なくするには、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は可能な限り少なくする（ビットマップＢが最小値の時、遅延時間は最悪値となる）。
【００４９】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
このようなビット配分においては遅延時間は以下のようになる（図５参照）。
【００５１】
一方受信側では、送られてきたデータをレートコンバートして均一レートに戻す。このとき、送信側で送る際にビット配分を変化させていることが原因で、均一レート上で本来受信されているべきデータが届かない場合がある（図６参照）。この受信側での遅延時間は図１８に示すフレーム構造の例ではシンボル番号１５２のとき最大となる。
従って、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合、送信遅延時間（１．８４７５９ｍｓ）と受信遅延時間（０．４１０７７ｍｓ）を合わせた２．２５８３６ｍｓが送受信機装置内の最大遅延時間となり、ＩＳＤＮ１周期の２．５ｍｓ以下に遅延を抑えることができる。
【００５２】
本実施の形態では、伝送レートが６４ｋｂｐｓの場合について説明したが、これ以外の伝送レートにおいても同様に遅延時間を抑えることができる。また、本実施の形態では、ビットマップＢのビット数＝２ビットと仮定して計算例を示したが、ビットマップＢのビット数を他の値にしても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
実施の形態３．
例えば、前記実施の形態で示した計算例では、６４ｋｂｐｓのデータレートで従来のシングルビットマップの場合、ビットマップＡは４４ビットであるが、上述のような本発明のビット割り当て（以下低伝送遅延モードという）では前記実施の形態に示したようにビットマップＡが５４ビット必要になる。
例えばビットマップＡのビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３（図１３）に必要となる。
ところが、この約８０ｋｂｐｓ中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
がＡＤＳＬ伝送路１３における伝送ロスとなる。
一方、低伝送遅延モードでないモード（以下通常モードという）の場合のビットマップＡは、４４ビットであるので、
４４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝６５ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量が必要となり、伝送ロスは、
６５ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１ｋｂｐｓ
となり、伝送ロス量が上記低伝送遅延モードよりも少ない。
このように遅延が少ない低伝送遅延モードでは伝送ロスが多くなってしまうが、送信データの種類によっては遅延時間を抑えることより伝送ロスを少なくすることを優先したいことがある。本実施の形態では、遅延時間を抑えたいデータと伝送ロスを少なくしたいデータとが混在している場合に、前記実施の形態で述べた低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送する例について説明する。
なお、図１４に示すＡＤＳＬ局側装置では、マルチプレックス／シンクコントロール４１から、トンオーダリング４９に至るまでの経路が２つあり、一つはインターリーブ４６が含まれるインターリーブドデータバッファ(Interleaved Data Buffer)経路、もう一方はインターリーブ４６が含まれないファストデータバッファ(Fast Data Buffer)経路である。図１５に示すＡＤＳＬ端末側装置においても同様に２つの経路が存在する。このような構成によりインターリーブする経路とインターリーブしない経路を使い分けることを可能としている。
【００５４】
ＡＤＳＬ局側装置からＡＤＳＬ端末側装置へデータを伝送する際、データをどのように伝送するかを初期化手順により決定する。この初期化手順の際に送信されるテーブルの例を図７に示す。図７において、ｍ12、ｍ13はReserved for future useと表示されているが、本実施の形態では図８に示すようにファストデータバッファ経路／インターリーブドデータバッファ経路において、低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかを示すフラグとしてこの部分を使用する。このときのｍ12、ｍ13の意味を以下に示す。
ｍ12＝０のときファストデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ12＝１のときファストデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
ｍ13＝０のときインターリーブドデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ13＝１のときインターリーブドデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
【００５５】
例えば、伝送遅延の影響を受ける音声系のデータをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、また遅延よりもデータ伝送レートを重視するようなインターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。図９はＡＤＳＬ局側装置の送信系の構成を機能的に示した機能構成図であり、図１０はＡＤＳＬ端末側装置の受信系の構成を機能的に示した機能構成図である。図９において、６１はファストデータバッファ／インターリーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段である。図１０において、１６１はファストデータバッファ／インターリーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段であり、１６２は初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルである。
【００５６】
ＡＤＳＬ局側装置１５において、音声データをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合、まず、初期化手順でｍ12＝１、ｍ13＝０として図８に示すようなテーブルをＡＤＳＬ端末側装置１６に送信する。この初期化手順においてＡＤＳＬ端末側装置１６では送信されたテーブルの内容がテーブル１６２（図１０）に反映される。
次にＡＤＳＬ局側装置１５において、低伝送遅延モード制御手段６１（図９）は音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、音声データをサイクリックリダンダンシィチェック４２、スクランブル・フォワードエラーコレクション４４を経由してレートコンバータ４７に伝送し、インターネットデータをサイクリックリダンダンシィチェック４３、スクランブル・フォワードエラーコレクション４５、インターリーブ４６を経由してレートコンバータ４８に伝送する。
ここで、低伝送遅延モード制御手段６１は、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ４７、４８を制御し、レートコンバータ４７、４８はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。その後、それぞれのデータをトンオーダリング４９、アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ５３等を経由し、ＡＤＳＬ伝送路１３を介してＡＤＳＬ端末側装置１６に伝送する。
【００５７】
一方、音声データ及びインターネットデータを受け取ったＡＤＳＬ端末側装置１６において、低伝送遅延モード制御手段１６１は、初期化手順の際に送信された内容を反映したテーブル１６２（図１０）を参照して、音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、離散フーリエ変換部１４４等を経由して、音声データをレートコンバータ１４８に伝送し、インターネットデータをレートコンバータ１４９に伝送する。
ここで低伝送遅延モード制御手段１６１は、ｍ12＝１、ｍ13＝０であることから、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ１４８、１４９を制御し、レートコンバータ１４８、１４９はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。
その後、音声データについてはデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由し、インターネットデータについてはデインターリーブ１５０、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２、サイクリックリダンダンシィチェック１５４、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由して伝送する。
【００５８】
以上のようにして、例えば音声データとインターネットデータを混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを切り替えて、音声は伝送遅延が少ない通信方法、インターネットデータは伝送ロスが少ない通信方法という使い分けができることになり、低伝送遅延モードの伝送ロスのデメリットを必要最小限に圧縮することができる。
【００５９】
全データを低伝送遅延モードで伝送した場合と、上述したような低伝送遅延モードと通常モードを使い分けた場合の伝送ロスを比較した例を以下に示す。
ここでは、例えば一般家庭を想定し、ＩＳＤＮ電話（６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定する。
・単純にすべての送信データ５７６ｋｂｐｓ（電話６４ｋｂｐｓ＋インターネットアクセスデータ５１２ｋｂｐｓ）を低伝送遅延モードで伝送した場合
レートコンバータ前の１０個のＤＭＴシンボルのビット数は
５７６ｋｂｐｓ×２．５ｍｓ＝１４４０bits
低伝送遅延モードでのビットマップＡのビット数は
１４４０bits／３＝４８０bits
その際のハイパーフレームのトータルビット数は
４８０bits×１２６＝６０４８０bits
その際の必要なデータ伝送容量は
６０４８０bits／８５ｍｓ＝７１１．５ｋｂｐｓ
したがって伝送ロスは
７１１．５ｋｂｐｓ−５７６ｋｂｐｓ＝１３５．５ｋｂｐｓ
となる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１３５．５ｋｂｐｓ／５７６ｋｂｐｓ＝２３．５％
となる。
・電話６４ｋｂｐｓを低伝送遅延モードで、インターネットアクセスデータ５１２ｋｂｐｓを通常モードで伝送した場合
ビットマップＡ（例えば前記実施の形態で求めた５４ビットとする）のビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（HyperFrame内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３に必要となるが、
この中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
が伝送ロスとなる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１６ｋｂｐｓ／（６４ｋｂｐｓ＋５１２ｋｂｐｓ）＝３％
となる。
従って、上述したように低伝送遅延モードと通常モードを使い分ける場合の送信データ全体の転送レートに対する伝送ロスの比率（＝３％）は、全データを低伝送遅延モードで伝送した場合の伝送ロスの比率（＝２３．５％）と比較して、圧倒的に少なくなっていることが分かる。
【００６０】
また、ネットワークのバックボーンとしてＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode)インタフェースを持った場合、ＡＤＳＬ端末側装置−ＡＤＳＬ局側装置−ＳＴＭネットワーク−ＡＤＳＬ局側装置−ＡＤＳＬ端末側装置とデータが伝送されるが、ＡＤＳＬ端末側装置とＡＤＳＬ局側装置との間では、上述のように動作する。
また、ＳＴＭネットワークを介したＡＤＳＬ局側装置間では、図１１に示すように１０個のスロット構成で時系列的にデータが流れるようにする。低伝送遅延モード制御手段６１（図９）、１６１（図１０）は、このようにデータを送受信する制御を行う機能、その中の音声データとインターネットデータの格納されているスロットが事前に分かるように、タイミングの同期とその位置を検出する機能を有し、さらにその結果からデータの経路の選択と、その経路が低伝送遅延モードか、通常モードかを制御する機能を有しており、初期化手順により作成されたテーブル或いは上位レイヤからの指示に従ってデータの伝送を制御する。
【００６１】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかのフラグとして初期化手順のテーブルにおけるｍ12、ｍ13を使用しているが、他の部分を使用しても同様の効果を得ることができる。また、データ自体にフラグを付ける等、他の方法で選択できるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらのモードを選択するかという要求を上位レイヤから受けた場合について記述したが、音声データや画像データ等のデータの種類に応じて自動的に選択するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態ではＩＳＤＮ電話（６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定したが、他のアプリケーションや他の伝送レートを用いても、同様の効果得ることができる。また、本実施の形態ではシングルビットマップの場合を用いて計算しているが、デュアルビットマップの場合でも同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、上記の説明では音声データをファストデータバッファ経路で伝送して低伝送遅延モードで処理し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送して通常モードで処理する例を示したが、データの種類に対する経路の選択、処理モードの選択はこれに限られない。
【００６５】
また、上記説明において機能構成図を用いて示した機能は、Ｈ／Ｗで実現してもよいし、Ｓ／Ｗで実現してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００６７】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００６８】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００６９】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７０】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７１】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７２】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７３】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７４】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７５】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７６】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７７】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行うことにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００７８】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００７９】
また、複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行う通信装置であって、時間分割による半二重方式を用いて通信する機能を有し、１周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間とこのデータ送信期間以外の期間である準データ送信期間との割合が動的に変動する通信装置において、受信したデータのうち１周期分の前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて１周期分の全データを再生することにより、伝送遅延を所定の周期以内に抑えることができる。
【００８０】
また、1周期分の前記データ送信期間に１周期分のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【００８１】
また、1周期分のデータを１周期分の前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生することにより、遅延が影響するデータと影響しないデータとを認識し、各データにあったモードを選択して、伝送遅延と伝送ロスの最適化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る通信装置のビット割り当ての概要を示す説明図である。
【図２】 本発明のシングルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図３】 本発明のシングルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図４】 本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図である。
【図５】 本発明のデュアルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図６】 本発明のデュアルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図７】 従来の通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図８】 本発明に係る通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図９】 本発明に係るＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図
【図１０】 本発明に係るＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図
【図１１】 本発明に係るＡＤＳＬ局側装置間の送受データのスロット構成図
【図１２】 伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図である。
【図１３】 伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図である。
【図１４】 ＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図である。
【図１５】 ＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図である。
【図１６】 従来のデュアルビットマップを示す説明図である。
【図１７】 従来のビットマップの割り振りを示す説明図である。
【図１８】 ハイパーフレームの構造を示す説明図である。
【図１９】 従来のシングルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図２０】 従来のシングルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【図２１】 従来のデュアルビットマップでの送信遅延時間を示す説明図である。
【図２２】 従来のデュアルビットマップでの受信遅延時間を示す説明図である。
【符号の説明】
４１ マルチプレックス／シンクコントロール
４２、４３ サイクリックリダンダンシィチェック
４４、４５ スクランブル・フォワードエラーコレクション
４６ インターリーブ
４７、４８ レートコンバータ
４９ トンオーダリング
５０ コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
５１ 逆離散フーリエ変換部
５２ 入力パラレル／シリアルバッファ
５３ アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ
６１ 低伝送遅延モード制御手段
１４１ アナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ
１４２ タイムドメインイコライザ
１４３ 入力シリアル／パラレルバッファ
１４４ 離散フーリエ変換部
１４５ 周波数ドメインイコライザ
１４６ コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
１４７ トンオーダリング
１４８、１４９ レートコンバータ
１５０ デインターリーブ
１５１、１５２ デスクランブル・フォワードエラーコレクション
１５３、１５４ サイクリックリダンダンシィチェック
１５５ マルチプレックス／シンクコントロール
１６１ 低伝送遅延モード制御手段
１６２ テーブル
Claims (11)
- 複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うと共に、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいて当該所定周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と当該データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定する通信装置において、
前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信する通信装置。 - 前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行う請求項１に記載の通信装置。
- 複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うと共に、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいて当該所定周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と当該データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定する通信装置において、
受信したデータのうち前記所定周期１周期内における前記データ送信期間及び前記準データ送信期間に割り当てられたデータに基づいて前記所定周期１周期分の全データを再生する通信装置。 - 前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生する請求項３に記載の通信装置。
- 前記所定周期１周期内における前記データ送信期間に割り当てるビット数と前記準データ送信期間に割り当てるビット数との差が少なくなるようにビット割り当てを行う請求項１に記載の通信装置。
- 複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うと共に、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいて当該所定周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と当該データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定する通信方法において、
前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信する通信方法。 - 前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードで前記送信するデータのビット割り当てを行う請求項６に記載の通信方法。
- 複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うと共に、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいて当該所定周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と当該データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定する通信方法において、
受信したデータのうち前記所定周期１周期内における前記データ送信期間及び前記準デ ータ送信期間に割り当てられたデータに基づいて前記所定周期１周期分の全データを再生する通信方法。 - 前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間と前記準データ送信期間とに割り当て、前記データ送信期間及び前記準データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる低伝送遅延モード、或いは前記データ送信期間に均一に送信するデータを割り当てる通常モードを適宜選択し、この選択したモードに応じてデータを再生する請求項８に記載の通信方法。
- 前記所定周期１周期内における前記データ送信期間に割り当てるビット数と前記準データ送信期間に割り当てるビット数との差が少なくなるようにビット割り当てを行う請求項６に記載の通信方法。
- 複数のデータ通信装置間でディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うと共に、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいて当該所定周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間を設定する通信方法において、
前記所定周期１周期内で送信すべきデータを、前記所定周期１周期内における前記データ送信期間に送信できるようにビット割り当てを行い、前記データ送信期間の送信するデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てて送信する通信方法。
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