JP4367489B2 - Multi-carrier transmission system, transmission apparatus and transmission method - Google Patents

Multi-carrier transmission system, transmission apparatus and transmission method Download PDF

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Description

本発明はマルチキャリア伝送システム及び伝送装置並びに伝送方法に関し、特にDMT(Discrete Multi-Tone )変調方式として知られているマルチキャリア伝送システム及び伝送装置並びに伝送方法に関するものである。   The present invention relates to a multicarrier transmission system, a transmission apparatus, and a transmission method, and more particularly to a multicarrier transmission system, a transmission apparatus, and a transmission method known as a DMT (Discrete Multi-Tone) modulation method.

従来のこの種のDMT方式のマルチキャリア伝送システムの例としては、米国特許公報(USP)第5,479,447号に開示の技術がある。かかるマルチキャリア伝送方式は、複数のキャリアの各々へのビット配分のために各キャリアのSNR(Signal to Noise Ratio :信号対雑音比)を測定し、この測定されたSNRに従ってビット配分を求める様になっている。   As an example of this type of conventional DMT multicarrier transmission system, there is a technique disclosed in US Pat. No. 5,479,447. In such a multi-carrier transmission system, the SNR (Signal to Noise Ratio) of each carrier is measured for bit allocation to each of a plurality of carriers, and the bit allocation is obtained according to the measured SNR. It has become.

かかる従来技術の問題点は、伝送量が少なくなるということである。その理由は、周期的に変化する雑音が発生している場合に、あるエラーレートでの通信を行おうとすると、各キャリアのSNRの平均値を基準にしてビット配分及びパワー配分が行われることになり、よってこのビット配分及びパワー配分が、SNRの平均値一種類のみに限定されることから、データ伝送量が少なくなるからである。   The problem with this prior art is that the amount of transmission is reduced. The reason is that, when periodically changing noise occurs, if communication is performed at a certain error rate, bit distribution and power distribution are performed based on the average value of SNR of each carrier. Therefore, this bit distribution and power distribution are limited to only one kind of average value of SNR, so that the data transmission amount is reduced.

そこで、本発明はかかる従来技術の欠点を解消すべくなされたものであって、その目的とするところは、周期的に雑音が発生している状態において効率良くデータ伝送を行うことが可能なマルチキャリア伝送システム及び伝送装置並びに伝送方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to eliminate the drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide a multi-transmission capable of efficiently performing data transmission in a state where noise is periodically generated. A carrier transmission system, a transmission apparatus, and a transmission method are provided.

本発明による他のマルチキャリア伝送システムは、周期的に変化する雑音の周期に応じてマルチキャリアの各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出し、算出された配分に基づいて第1及び第2の装置間でデータ伝送をなすマルチキャリア伝送システムであって、前記第1の装置が、前記各キャリアの全成分を有する擬似ランダム信号を受信する第1の受信手段と、前記雑音の周期に基づき前記擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する第1の測定手段と、前記信号対雑音比に基づき前記配分を算出する第1の算出手段とを有し、前記第2の装置が、前記各キャリアの全成分を有する擬似ランダム信号を受信する第2の受信手段と、前記雑音の周期に基づき前記擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する第2の測定手段と、前記信号対雑音比に基づき前記配分を算出する第2の算出手段とを有することを特徴とする。また、前記第1の装置が、前記雑音の周期に同期するクロックを外部から受信することが望ましい。また、前記第1の装置が、前記クロックの周期に同期して状態が変化するトーンを前記第2の装置に送信することが望ましい。また、当該状態はレベルであることが望ましい。また、当該雑音の周期は既知であることが望ましい。   Another multi-carrier transmission system according to the present invention calculates at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier of the multi-carrier according to a periodically changing noise period, and based on the calculated distribution, A multi-carrier transmission system that performs data transmission between a first device and a second device, wherein the first device receives a pseudo-random signal having all components of each carrier, and the noise First measurement means for measuring a signal-to-noise ratio of the pseudo-random signal based on a period of the first and second calculation means for calculating the distribution based on the signal-to-noise ratio, and the second device A second receiving means for receiving a pseudo-random signal having all components of each carrier, and a second receiving means for measuring a signal-to-noise ratio of the pseudo-random signal based on a period of the noise. And measuring means, and having a second calculating means for calculating the distribution based on the signal-to-noise ratio. In addition, it is desirable that the first device receives a clock synchronized with the period of the noise from the outside. Further, it is desirable that the first device transmits a tone whose state changes in synchronization with the clock cycle to the second device. Moreover, it is desirable that the state is level. Further, it is desirable that the period of the noise is known.

本発明によるマルチキャリア伝送装置は、他の装置とデータ伝送をなすマルチキャリア伝送装置であって、前記他の装置から第1の方向に送信された第1の擬似ランダム信号を受信する第1の受信手段と、周期的に変化する雑音の周期に基づき前記第1の擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する測定手段と、前記信号対雑音比に基づき前記第1の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出する算出手段と、前記他の装置に対して第2の方向に第2の擬似ランダム信号を送信する送信手段と、前記第2の擬似ランダム信号に基づき算出された前記第2の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を受信する第2の受信手段とを有することを特徴とする。   A multi-carrier transmission apparatus according to the present invention is a multi-carrier transmission apparatus that performs data transmission with another apparatus, and receives a first pseudo-random signal transmitted from the other apparatus in a first direction. Receiving means; measuring means for measuring a signal-to-noise ratio of the first pseudo-random signal based on a periodically changing noise period; and data transmission in the first direction based on the signal-to-noise ratio. Calculating means for calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier to be used; transmitting means for transmitting a second pseudo-random signal in a second direction to the other apparatus; and the second Second receiving means for receiving at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the second direction calculated based on a pseudo-random signal; Characterized in that it.

本発明によるマルチキャリア伝送方法は、第1及び第2の装置間でデータ伝送をなすマルチキャリア伝送方法であって、前記第1の装置が、前記第2の装置から第1の方向に送信された第1の擬似ランダム信号を受信するステップと、周期的に変化する雑音の周期に基づき前記第1の擬似ランダム信号の第1の信号対雑音比を測定するステップと、前記第1の信号対雑音比に基づき前記第1の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出するステップと、前記第2の方向に第2の擬似ランダム信号を送信するステップとを有し、前記第2の装置が、前記第2の擬似ランダム信号を受信するステップと、前記雑音の周期に基づき前記第2の擬似ランダム信号の第2の信号対雑音比を測定するステップと、前記第2の信号対雑音比に基づき前記第2の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出するステップとを有することを特徴とする。   The multi-carrier transmission method according to the present invention is a multi-carrier transmission method for transmitting data between a first device and a second device, wherein the first device is transmitted from the second device in a first direction. Receiving a first pseudo-random signal; measuring a first signal-to-noise ratio of the first pseudo-random signal based on a period of periodically changing noise; and Calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the first direction based on a noise ratio; and transmitting a second pseudo-random signal in the second direction. And the second device receives the second pseudo-random signal, and measures a second signal-to-noise ratio of the second pseudo-random signal based on the period of the noise. And calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the second direction based on the second signal-to-noise ratio. .

本発明の作用を述べる。本伝送システムを構成する中央局及び端末は、共に、相互に伝送を行うトランシーバの機能を有している。端末を伝送路に接続して立上げる初期動作時においては、一定周期(既知とする)で変化する雑音に応じて各キャリアのパワー配分及びビット配分を算出する。そのために、当該雑音の周期を、上位局である中央局側から下位局である端末側へ知らせることが必要であり、よってトーンのレベルを当該雑音周期に同期したクロックにより変化制御せしめて中央局側から端末側へ送出する。   The operation of the present invention will be described. Both the central office and the terminals that constitute the transmission system have a transceiver function for mutual transmission. In the initial operation when the terminal is connected to the transmission line and started up, the power distribution and the bit distribution of each carrier are calculated according to the noise that changes at a constant cycle (assumed to be known). Therefore, it is necessary to inform the period of the noise from the central station side, which is the upper station, to the terminal side, which is the lower station, so that the central level is controlled by changing the tone level with a clock synchronized with the noise period. Send from terminal to terminal.

端末側では、このトーンのレベルにより雑音と同期したクロックを生成して、この雑音周期毎に、中央局側から送信された全キャリアを含む疑似ランダム信号のSNRを測定し、このSNRに応じて雑音周期毎の各キャリアのパワー配分及びビット配分を算出して、これを中央局へ側送出する。   On the terminal side, a clock synchronized with noise is generated based on the level of this tone, and the SNR of a pseudo random signal including all carriers transmitted from the central office side is measured for each noise period, and according to the SNR The power distribution and bit distribution of each carrier for each noise period are calculated and transmitted to the central station.

中央局側では、この雑音周期毎の各キャリアのパワー配分及びビット配分算出に従って、端末への送信(下り)を行う。上りに関しては、中央局側と端末側とが逆の機能を行う様にして、同様な手順で実行することになる。   On the central office side, transmission (downlink) to the terminal is performed according to the power distribution and bit distribution calculation of each carrier for each noise period. As for the uplink, the central station side and the terminal side perform the same procedure so that the functions are reversed.

この様に、雑音の周期に従って各キャリアのパワー配分及びビット配分を行うことにより、雑音に適したビット配分が可能になり、効率良い伝送が実現できるのである。   In this way, by performing power distribution and bit distribution of each carrier according to the period of noise, bit distribution suitable for noise becomes possible, and efficient transmission can be realized.

ところで、SNRを測定して各キャリアのパワー配分及びビット配分を求める場合には、漏話雑音を考慮する必要がある。一般に、漏話には遠端漏話と近端漏話とがある。これらについて、図6を参照して説明する。同図において、測定対象として着目している信号線路60と同一方向に信号が流れる信号線路61を漏話源とするものが遠端漏話FEXTである。本来伝送すべき信号も伝送距離と共に減衰するので、伝送距離に応じてこの遠端漏話FEXTの量も相対的に減衰する。したがって、この遠端漏話FEXTが発生している時には伝送距離に関わらずSNRは高い値を示すことになる。   By the way, when measuring the SNR and determining the power distribution and bit distribution of each carrier, it is necessary to consider crosstalk noise. In general, crosstalk includes far-end crosstalk and near-end crosstalk. These will be described with reference to FIG. In the figure, the far-end crosstalk FEXT is a signal having a signal line 61 in which a signal flows in the same direction as the signal line 60 of interest as a measurement target. Since the signal to be transmitted is attenuated along with the transmission distance, the amount of the far-end crosstalk FEXT is also relatively attenuated according to the transmission distance. Therefore, when this far-end crosstalk FEXT occurs, the SNR shows a high value regardless of the transmission distance.

一方、測定対象として着目している信号線路60と逆方向に信号が流れる信号線路62を漏話源とするものが近端漏話NEXTである。本来伝送すべき信号が伝送距離と共に減衰するのに対して、近端漏話NEXTは本来伝送すべき信号の伝送先において漏話量が多いのでSNRは低い値を示すことになる。   On the other hand, near-end crosstalk NEXT is a signal having a signal line 62 in which a signal flows in a direction opposite to the signal line 60 of interest as a measurement target. The signal to be originally transmitted is attenuated with the transmission distance, whereas the near-end crosstalk NEXT has a large amount of crosstalk at the transmission destination of the signal to be originally transmitted, and thus the SNR shows a low value.

したがって、SNRの高い遠端漏話が生じている時には各キャリアのパワー配分及びビット配分を多くし、SNRの低い近端漏話が生じている時には各キャリアのパワー配分及びビット配分を少なくするのが適切である。   Therefore, it is appropriate to increase the power allocation and bit allocation of each carrier when a far-end crosstalk with a high SNR occurs, and reduce the power allocation and bit allocation of each carrier when a near-end crosstalk with a low SNR occurs. It is.

以上述べたように、本発明によれば、ビット配分及びパワー配分を雑音周期に応じて変化制御せしめることにより、雑音が比較的少ない場合において伝送量の増大を図ることができ、よって伝送効率の向上が可能となるという効果がある。   As described above, according to the present invention, the amount of transmission can be increased when the noise is relatively low by controlling the bit distribution and the power distribution in accordance with the noise period. There is an effect that improvement is possible.

以下に本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
図1は本発明の概略システム構成を示す図であり、中央局としてXTU−C1、端末としてXTU−R2が、夫々設けられており、これ等両者間の伝送はディジタル加入者線により行われる。尚、XTU−CはXDSL Termination Unit-Center side であり、XTU−RはXDSL Termination Unit-Remote side である。ここに、XDSLはX Digital Subscriber Line を意味し、XはA,V,H等の総称である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic system configuration of the present invention. An XTU-C1 is provided as a central office and an XTU-R2 is provided as a terminal, and transmission between the two is performed by a digital subscriber line. XTU-C is an XDSL Termination Unit-Center side, and XTU-R is an XDSL Termination Unit-Remote side. Here, XDSL means X Digital Subscriber Line, and X is a generic term for A, V, H, and the like.

XTU−C1及びXTU−R2共に、図示する様に、送信部3,6と受信部5,4とを夫々大きな機能として有している。これ等送受信機能の詳細が図2のブロック図に示されている。   As shown in the figure, both XTU-C1 and XTU-R2 have transmitters 3 and 6 and receivers 5 and 4 as large functions. Details of these transmission / reception functions are shown in the block diagram of FIG.

図2を参照すると、XTU−C1の下り方向の機能(送信部3)は、入力データを一時蓄積するバッファ11と、雑音の周期に応じた各キャリアのパワー配分及びビット配分を行う(詳細は後述)マッピング部12と、このマッピング出力である多値QAM(Quadrature Amplitude Modulation)信号を各キャリアで変調多重化するIFFT(Inverse First Fourier Transform)部13と、この多重化出力をアナログ化して下り信号として送出するDAC(Digital to Analog Converter)部14とを有する。   Referring to FIG. 2, the downstream function of XTU-C1 (transmitting unit 3) performs buffer 11 for temporarily storing input data and power distribution and bit distribution for each carrier according to the period of noise (for details, see FIG. 2). A mapping unit 12, an IFFT (Inverse First Fourier Transform) unit 13 that modulates and multiplexes a multilevel QAM (Quadrature Amplitude Modulation) signal, which is the mapping output, on each carrier, and an analog signal of the multiplexed output to obtain a downstream signal And a DAC (Digital to Analog Converter) unit 14 for transmitting as

また、XTU−C1の上り方向の機能(受信部5)は、伝送されてきた信号をディジタル信号に変換するADC(Analog to Digital Converter)部15と、このディジタル信号を復調するFFT(Fast Fourier Transform)部16と,雑音の周期に応じて伝送されてきた信号のビット配分を切換えて受信するデマッピング部17と、ビット配分によるデータ伝送量の変化を調整するためのバッファ18とを有している。尚、EC部19はエコーキャンセラ機能を有するブロックである。   The upstream function (reception unit 5) of the XTU-C1 includes an ADC (Analog to Digital Converter) unit 15 that converts a transmitted signal into a digital signal, and an FFT (Fast Fourier Transform) that demodulates the digital signal. ) Unit 16, a demapping unit 17 that switches and receives the bit distribution of the signal transmitted according to the period of noise, and a buffer 18 for adjusting a change in the amount of data transmission due to the bit distribution. Yes. The EC unit 19 is a block having an echo canceller function.

更に、本発明を実現すべく、XTU−C1は疑似ランダム信号発生部20と、トーン発生部21と、SNR測定部22と、パワー/ビット配分計算部23とを有している。疑似ランダム信号発生部20は全てのキャリアを含む疑似ランダム信号を生成してIFFT部13へ出力し、トーン発生部21はトーンを生成してIFFT部13へ出力する。SNR測定部22はXTU−R2より送信された疑似ランダム信号のSNRを雑音周期毎に算出する機能を有しており、パワー/ビット配分計算部23はこの測定されたSNRに従って雑音周期毎に各キャリアのパワー配分及びビット配分を算出し、IFFT部13及びデマッピング部17へ出力する。   Further, in order to realize the present invention, the XTU-C1 includes a pseudo random signal generation unit 20, a tone generation unit 21, an SNR measurement unit 22, and a power / bit allocation calculation unit 23. The pseudo random signal generator 20 generates a pseudo random signal including all carriers and outputs the pseudo random signal to the IFFT unit 13, and the tone generator 21 generates a tone and outputs the tone to the IFFT unit 13. The SNR measurement unit 22 has a function of calculating the SNR of the pseudorandom signal transmitted from the XTU-R2 for each noise period, and the power / bit allocation calculation unit 23 performs each noise period for each noise period according to the measured SNR. The carrier power distribution and bit distribution are calculated and output to the IFFT unit 13 and the demapping unit 17.

また、XTU−R2の下り方向の機能(受信部4)は、伝送されてきた信号をディジタル信号に変換するADC部24と、このディジタル信号を復調するFFT部25と、雑音の周期に応じて伝送されてきた信号のビット配分を切換えて受信するデマッピング部26と、ビット配分によるデータ伝送量の変化を調整するためのバッファ27とを有している。   The XTU-R2 downstream function (reception unit 4) includes an ADC unit 24 that converts a transmitted signal into a digital signal, an FFT unit 25 that demodulates the digital signal, and a period of noise. It has a demapping unit 26 that switches and receives bit distribution of a transmitted signal, and a buffer 27 for adjusting a change in data transmission amount due to bit distribution.

XTU−R2の上り方向の機能(送信部6)は、入力データを一時蓄積するバッファ28と、雑音の周期に応じた各キャリアのパワー配分及びビット配分を行う(詳細は後述)マッピング部29と、このマッピング出力である多値QAM信号を各キャリアで変調多重化するIFFT部30と、この多重化出力をアナログ化して上り信号として送出するDAC部31とを有する。   The XTU-R2 upstream function (transmission unit 6) includes a buffer 28 for temporarily storing input data, a power distribution and bit distribution for each carrier according to the period of noise (details will be described later), and The IFFT unit 30 modulates and multiplexes the multilevel QAM signal, which is the mapping output, with each carrier, and the DAC unit 31 converts the multiplexed output into an analog signal and transmits it as an upstream signal.

更に、本発明を実現すべく、XTU−R2は疑似ランダム信号発生部36と、SNR測定部34と、パワー/ビット配分計算部35とを有している。疑似ランダム信号発生部36は全てのキャリアを含む疑似ランダム信号を生成してFFT部30へ出力し、SNR測定部34はXTU−C1より送信された疑似ランダム信号のSNRを雑音周期毎に算出する機能を有しており、パワー/ビット配分計算部35はこの測定されたSNRに従って雑音周期毎に各キャリアのパワー配分及びビット配分を算出し、IFFT部30及びデマッピング部26へ出力する。   Furthermore, in order to realize the present invention, the XTU-R2 includes a pseudo random signal generation unit 36, an SNR measurement unit 34, and a power / bit allocation calculation unit 35. The pseudo random signal generation unit 36 generates a pseudo random signal including all carriers and outputs the pseudo random signal to the FFT unit 30, and the SNR measurement unit 34 calculates the SNR of the pseudo random signal transmitted from the XTU-C1 for each noise period. The power / bit allocation calculation unit 35 calculates the power distribution and bit allocation of each carrier for each noise period in accordance with the measured SNR, and outputs the calculated power distribution and bit allocation to the IFFT unit 30 and the demapping unit 26.

尚、XTU−C1側のクロックは、雑音周期に同期したクロックであり、この場合、当該雑音周期は既知であるものとする。例えば、雑音がTCM(Time Compression Multiplexing )方式のISDNからの漏話の場合には、図3に示す様に、近端漏話と遠端漏話とが800Hz毎に発生するために、各キャリアのSNRも800Hz毎に変化することになる。そのために、XTU−C1の送信部3では、800Hzのクロックを受けて、XTU−R2の受信部4へ当該クロックを送出することが必要になる。   The clock on the XTU-C1 side is a clock synchronized with the noise period, and in this case, the noise period is known. For example, in the case where the noise is crosstalk from a TCM (Time Compression Multiplexing) ISDN, as shown in FIG. 3, near-end crosstalk and far-end crosstalk occur every 800 Hz. It will change every 800 Hz. Therefore, it is necessary for the transmission unit 3 of the XTU-C1 to receive an 800 Hz clock and send the clock to the reception unit 4 of the XTU-R2.

すなわち、当該受信部4でその周期毎に各キャリアの受信SNRを計算することが必要であり、よって、その周期を知る手段として、XTU−C1の送信部において、トーン発生部21からのトーンを当該クロックに同期してレベルを制御せしめてXTU−R2へ送出している。このクロック周期すなわち雑音周期がクロック検出部33で検出可能となっており、この検出周期がマッピング部29及びデマッピング部26へ出力されている。   That is, it is necessary for the receiving unit 4 to calculate the reception SNR of each carrier for each cycle. Therefore, as a means for knowing the cycle, the tone from the tone generating unit 21 is used in the transmitting unit of the XTU-C1. The level is controlled in synchronization with the clock and sent to the XTU-R2. This clock cycle, that is, the noise cycle can be detected by the clock detection unit 33, and this detection cycle is output to the mapping unit 29 and the demapping unit 26.

そして、XTU−R2の送信部にもトーン発生部37が設けられており、このトーン発生部37からのトーンを当該クロックに同期してレベルを制御せしめてXTU−C1へ送出する。XTU−C1にもクロック検出部38が設けられており、クロック周期が検出可能になっている。   A tone generation unit 37 is also provided in the transmission unit of XTU-R2, and the level of the tone from this tone generation unit 37 is controlled in synchronization with the clock and transmitted to XTU-C1. The XTU-C1 is also provided with a clock detection unit 38 so that the clock cycle can be detected.

なお、これらのクロックは、装置外部から入力しても良いし、クロックに同期したものを装置内部で生成しても良い。送信を開始するためのトリガとなる指令は中央局自身で生成しても良いし、他の装置である端局で生成しても良い。   Note that these clocks may be input from the outside of the apparatus, or those synchronized with the clock may be generated inside the apparatus. A command serving as a trigger for starting transmission may be generated by the central station itself or may be generated by a terminal station which is another device.

ところで、図1の構成においては、専用のトーン発生部21,37がXTU−C1,XTU−R2に設けられている。この専用のトーン発生部を設けずに、代わりにISDNにおいて用いられている周知のパイロットトーンを用いることもできる。こうすることにより、専用のトーン発生部を設ける必要がなくなり、ハードウェア量を低減できる。   Incidentally, in the configuration of FIG. 1, dedicated tone generators 21 and 37 are provided in XTU-C1 and XTU-R2. Instead of providing this dedicated tone generator, a known pilot tone used in ISDN can be used instead. By doing so, it is not necessary to provide a dedicated tone generator, and the amount of hardware can be reduced.

図4は本発明の実施例の動作を示すフローチャートである。同図において、上から下に向う矢印は同一装置内における動作の流れを示し、左又は右方向の矢印は装置間の通信の流れを示す。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention. In the figure, arrows from the top to the bottom indicate the flow of operations within the same device, and the left or right arrows indicate the flow of communication between the devices.

同図を参照すると、図1におけるXTU−R2の受信部4において変化する雑音の周期(図3参照)を検知するために、XTU−C1の送信部3では、周期的に変化する雑音と同期したクロックに応じて(同期して)トーン発生部21からのトーンのレベルを変化させて送信する(ステップA1)。XTU−R2の受信部4においては、クロック検出部33にてこのトーンのレベル変化により雑音の周期を検出する(ステップB1)。   Referring to the figure, in order to detect the period of noise changing in the receiving unit 4 of the XTU-R2 in FIG. 1 (see FIG. 3), the transmitting unit 3 of the XTU-C1 is synchronized with the periodically changing noise. The tone level from the tone generator 21 is changed in accordance with the received clock (synchronously) and transmitted (step A1). In the reception unit 4 of the XTU-R2, the clock detection unit 33 detects the noise period based on the tone level change (step B1).

下り方向のDMT各キャリアのパワー配分とビット配分とを求めるために、XTU−C1の送信部3における疑似ランダム信号発生部20からの疑似ランダム信号を送出する(ステップA2)。この疑似ランダム信号はDMT全キャリアの成分を有するものとし、ANSI(American National Standards Institute )標準では256キャリアである。   In order to obtain the power distribution and bit distribution of each DMT carrier in the downlink direction, a pseudo random signal is transmitted from the pseudo random signal generation unit 20 in the transmission unit 3 of XTU-C1 (step A2). This pseudo-random signal has components of all DMT carriers, and is 256 carriers in ANSI (American National Standards Institute) standard.

この疑似ランダム信号はXTU−R2の受信部4で受信され、ステップB1にて検出されている周期毎に、SNR測定部34でSNRが測定される(ステップB2)。この測定SNRより各キャリアのビット数と送信パワーとが、パワー/ビット数配分計算部35にて算出され、その算出情報はデマッピング部26に記憶されると共に、IFFT部30を介してXTU−C1へ送信される(ステップB3)。XTU−C1では、この送信されてきたビット配分及び送信パワー配分とを、下りキャリア用情報としてマッピング部12にて記憶しておく(ステップA3)。   This pseudo-random signal is received by the receiving unit 4 of the XTU-R2, and the SNR is measured by the SNR measuring unit 34 for each period detected in step B1 (step B2). Based on the measured SNR, the number of bits and the transmission power of each carrier are calculated by the power / bit number distribution calculation unit 35, and the calculated information is stored in the demapping unit 26 and also via the IFFT unit 30. It is transmitted to C1 (step B3). In XTU-C1, the transmitted bit distribution and transmission power distribution are stored in the mapping unit 12 as downlink carrier information (step A3).

以上は下りキャリア用ビット配分及び送信パワー配分を算出するための処理フローであるが、次に上りキャリア用配分及び送信パワー配分を算出するための処理につき説明する。XTU−R2の送信部6における疑似ランダム信号発生部36からの疑似ランダム信号(ANSI標準では、32キャリア)を、XTU−C1へ送信する(ステップB4)。XTU−C1の受信部5では、SNR測定部22にて送信されてきた疑似ランダム信号より、雑音に同期したクロックの周期毎にSNRを測定する(ステップA4)。   The above is the processing flow for calculating the downlink carrier bit distribution and the transmission power distribution. Next, the processing for calculating the uplink carrier distribution and the transmission power distribution will be described. The pseudo random signal (32 carriers in the ANSI standard) from the pseudo random signal generator 36 in the transmitter 6 of XTU-R2 is transmitted to XTU-C1 (step B4). The receiving unit 5 of the XTU-C1 measures the SNR from the pseudo random signal transmitted from the SNR measuring unit 22 for each clock period synchronized with noise (step A4).

この測定されたSNRにより、各キャリアのビット数と送信パワーとが、パワー/ビット数配分計算部23て算出され、その情報はデマッピング部17に記憶されると共に、IFFT部13を介してXTU−R2へ送信される(ステップA5)。XTU−R2では、この送信されてきたビット配分及び送信パワー配分とを、上りキャリア用情報としてマッピング部29にて記憶しておく(ステップB5)。   Based on the measured SNR, the number of bits and the transmission power of each carrier are calculated by the power / bit number distribution calculating unit 23, and the information is stored in the demapping unit 17, and also the XTU is transmitted via the IFFT unit 13. -It is transmitted to R2 (step A5). In XTU-R2, the transmitted bit distribution and transmission power distribution are stored in the mapping unit 29 as uplink carrier information (step B5).

通信開始と同時に、下り方向の伝送では、XTU−C1の送信部3では、マッピング部12において、変化する雑音の周期毎に記憶してある2種類(図3の例においては)のビット配分及び送信パワー配分を切換えてデータ送信を行う(ステップA6)。そして、XTU−R2の受信部4では、送信されてきたDMTデータをデマッピング部26にて記憶してあるビット数を基に抽出する。尚、ビット配分が周期的に変化するので、伝送量も変化することになり、バッファ27にてこれを調節している。   Simultaneously with the start of communication, in downlink transmission, in the transmission unit 3 of the XTU-C1, the mapping unit 12 stores two types of bit distributions (in the example of FIG. 3) stored for each period of changing noise. Data transmission is performed by switching the transmission power distribution (step A6). Then, the receiving unit 4 of the XTU-R 2 extracts the transmitted DMT data based on the number of bits stored in the demapping unit 26. Since the bit distribution changes periodically, the transmission amount also changes, and the buffer 27 adjusts this.

また、上り方向の伝送では、XTU−R2の送信部6では、マッピング部29において、変化する雑音の周期に応じて記憶してある2種類(図3の例では)のビット配分及び送信パワー配分を切換えてデータ送信を行う(ステップB6)。そして、XTU−C1の受信部5では、送信されてきたDMTデータをデマッピング部17に記憶されているビット数を基に抽出する。バッファ18により、ビット配分が周期的に変化することによる伝送量の調節を図っている。   Further, in uplink transmission, the XTU-R2 transmitting unit 6 stores two types of bit distribution and transmission power distribution stored in the mapping unit 29 in accordance with the changing noise cycle (in the example of FIG. 3). Is switched to perform data transmission (step B6). Then, the receiving unit 5 of the XTU-C 1 extracts the transmitted DMT data based on the number of bits stored in the demapping unit 17. The buffer 18 adjusts the transmission amount by periodically changing the bit distribution.

次に、図5を参照しつつ図4のステップA5,B3における各キャリアの送信パワー及びビット数の計算方法について、その一例を簡単に説明する。各キャリアiの送信電力をE(i)として正規化したSNR(i)を求める(ステップS1)。そして、SNR(i)/Γ(i)を算出する(ステップS2)。ここで、Γ(i)は「SNRgap 」と呼ばれるもので、以下の様になる。   Next, an example of the calculation method of the transmission power and the number of bits of each carrier in steps A5 and B3 in FIG. 4 will be briefly described with reference to FIG. Normalized SNR (i) is obtained with the transmission power of each carrier i as E (i) (step S1). Then, SNR (i) / Γ (i) is calculated (step S2). Here, Γ (i) is called “SNRgap” and is as follows.

Γ(i)=[Q-1(Pe /ne )]2 +γmargin−γeff −4.77(dB)ここで、γmarginは装置のパフォーマンスマージン、γeff は誤り訂正における符号化利得である。   Γ (i) = [Q−1 (Pe / ne)] 2 + γmargin−γeff−4.77 (dB) where γmargin is a performance margin of the apparatus and γeff is a coding gain in error correction.

次に、SNR(i)/Γ(i)の値を降順にソートする(ステップS3)。ここで、オリジナルのキャリア番号(i)とソートされたキャリア番号(i)との対応を記録しておく。そして、k=1,bmax =0,{b∧j}=0とする(ステップS4)。ここで、kはカウント値、{b∧j}は各キャリア毎のビット数、bmax は伝送量の合計値を示す。   Next, the values of SNR (i) / Γ (i) are sorted in descending order (step S3). Here, the correspondence between the original carrier number (i) and the sorted carrier number (i) is recorded. Then, k = 1, bmax = 0, and {b∧j} = 0 are set (step S4). Here, k is a count value, {b∧j} is the number of bits for each carrier, and bmax is a total transmission amount.

そして、btarget(k)を、btarget(k)=Σbjなる式にて算出する(ステップS5)。ここに、Σはj=1〜kの総和を示す。ここで、btarget(k)はk個のキャリアを使用した場合の伝送量の合計値であり、bj は、round[log 2 {1+(EtargetSNR(j)/k)/Γ(i)}]または、floor[log 2 {1+(Emax SNR(j))/Γ(i)}]の値のうち小なる値を取る。尚、roundは四捨五入を示し、floorは切捨てを示す。   Then, btarget (k) is calculated by the equation btarget (k) = Σbj (step S5). Here, Σ indicates the total sum of j = 1 to k. Here, btarget (k) is the total transmission amount when k carriers are used, and bj is round [log 2 {1+ (EtargetSNR (j) / k) / Γ (i)}] or , Floor [log 2 {1+ (Emax SNR (j)) / Γ (i)}] takes a smaller value. Note that round indicates rounding and floor indicates truncation.

もし、btarget(k)>bmax の場合、bmax =btarget(k)とする(ステップS6,S7)。そして、このときの各キャリアのビット配分bj をb∧j として記憶しておく。kがNに等しくなければ、k=k+1とおき(ステップS9)、ステップS5へ戻る。k=Nならば(ステップS8)、ステップS10へ進む。このときのbmax が最大伝送量となり、B∧jがそのときの各キャリアのビット配分となる。b∧jを並べ直したb∧iより、各キャリアの送信パワーE∧iを求める(ステップS10)。   If btarget (k)> bmax, bmax = btarget (k) is set (steps S6 and S7). The bit distribution bj of each carrier at this time is stored as b∧j. If k is not equal to N, k = k + 1 is set (step S9), and the process returns to step S5. If k = N (step S8), the process proceeds to step S10. At this time, bmax is the maximum transmission amount, and B∧j is the bit distribution of each carrier at that time. The transmission power E∧i of each carrier is obtained from b∧i obtained by rearranging b∧j (step S10).

そして、トータル電力Etotal として、Etotal =ΣE∧iを算出する(ステップS11)。尚、この場合のΣはi=0〜N−1の総和を示す。そして最終的なEi を、EtargetE∧i/Etotal 又はEmax,iのうち小なる値として求める(ステップS12)。ここでは、Etargetはトータル電力の最大値で予め与えられる。Emax は各キャリア毎の許容限界値である。   Then, Etotal = ΣE∧i is calculated as the total power Etotal (step S11). In this case, Σ represents the sum of i = 0 to N-1. The final Ei is determined as a smaller value of EtargetE∧i / Etotal or Emax, i (step S12). Here, Etarget is given in advance as the maximum value of the total power. Emax is an allowable limit value for each carrier.

上記実施例では、図3に示す様に雑音の周期が200Hzであり、雑音が2種の場合としているが、これは単に一例を示すものであり、3種以上の雑音や、またその周期も種々の値を取り得るものであるが、これ等は既知であるものとする。また、図5に示した計算方法の詳細については、上記USP5,479,447号公報に開示されているが、この方法に限定されるものでもない。   In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the period of noise is 200 Hz, and there are two types of noise. However, this is merely an example, and three or more types of noise and their periods are also included. Although various values can be taken, these are assumed to be known. The details of the calculation method shown in FIG. 5 are disclosed in the above-mentioned USP 5,479,447, but are not limited to this method.

本発明が適用される概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram to which the present invention is applied. 本発明の実施例のブロック図である。It is a block diagram of the Example of this invention. 雑音の種類と周期の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the kind and period of noise. 本発明の実施例の動作を示すフロートャートである。It is a float which shows operation | movement of the Example of this invention. 本発明の実施例におけるパワー配分とビット配分との計算例の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the example of calculation of the power allocation and bit allocation in the Example of this invention. 遠端漏話及び近端漏話を示す図である。It is a figure which shows a far end crosstalk and a near end crosstalk.

符号の説明Explanation of symbols

1 XTU−C
2 XTU−R
3,6 送信部
4,5 受信部
11,18,28,27 バッファ
12,29 マッピング部
13,30 IFFT部
14,31 DAC部
15,24 ADC部
16,25 FFT部
17,26 デマッピング部
19 EC部
20,36 疑似ランダム信号発生部
21 トーン発生部
22,34 SNR測定部
23,35 パワー/ビット計算部
1 XTU-C
2 XTU-R
3, 6 Transmitter 4, 5 Receiver 11, 18, 28, 27 Buffer 12, 29 Mapping unit 13, 30 IFFT unit 14, 31 DAC unit 15, 24 ADC unit 16, 25 FFT unit 17, 26 Demapping unit 19 EC unit 20, 36 Pseudo random signal generation unit 21 Tone generation unit 22, 34 SNR measurement unit 23, 35 Power / bit calculation unit

Claims (7)

周期的に変化する雑音の周期に応じてマルチキャリアの各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出し、算出された配分に基づいて第1及び第2の装置間でデータ伝送をなすマルチキャリア伝送システムであって、
前記第1の装置が、
前記各キャリアの全成分を有する擬似ランダム信号を受信する第1の受信手段と、
前記雑音の周期に基づき前記擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する第1の測定手段と、
前記信号対雑音比に基づき前記配分を算出する第1の算出手段とを有し、
前記第2の装置が、
前記各キャリアの全成分を有する擬似ランダム信号を受信する第2の受信手段と、
前記雑音の周期に基づき前記擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する第2の測定手段と、
前記信号対雑音比に基づき前記配分を算出する第2の算出手段とを有することを特徴とするマルチキャリア伝送システム。
At least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier of the multicarrier is calculated according to a periodically changing noise period, and data transmission is performed between the first and second devices based on the calculated distribution. A multi-carrier transmission system,
The first device comprises:
First receiving means for receiving a pseudo-random signal having all components of each carrier;
First measuring means for measuring a signal-to-noise ratio of the pseudo-random signal based on the period of the noise;
First calculating means for calculating the distribution based on the signal-to-noise ratio;
The second device comprises:
Second receiving means for receiving a pseudo-random signal having all components of each carrier;
Second measuring means for measuring a signal-to-noise ratio of the pseudo-random signal based on the period of the noise;
And a second calculating means for calculating the distribution based on the signal-to-noise ratio.
前記第1の装置が、前記雑音の周期に同期するクロックを外部から受信することを特徴とする請求項記載のマルチキャリア伝送システム。 Said first device, a multicarrier transmission system according to claim 1, wherein the receiving a clock synchronized to the period of the noise from the outside. 前記第1の装置が、前記クロックの周期に同期して状態が変化するトーンを前記第2の装置に送信することを特徴とする請求項記載のマルチキャリア伝送システム。 3. The multicarrier transmission system according to claim 2, wherein the first device transmits a tone whose state changes in synchronization with a cycle of the clock to the second device. 前記状態はレベルであることを特徴とする請求項記載のマルチキャリア伝送システム。 4. The multicarrier transmission system according to claim 3 , wherein the state is level. 前記雑音の周期は既知であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のマルチキャリア伝送システム。 Multi-carrier transmission system according to any of claims 1 to 4, characterized in that the period of the noise is known. 他の装置とデータ伝送をなすマルチキャリア伝送装置であって、
前記他の装置から第1の方向に送信された第1の擬似ランダム信号を受信する第1の受信手段と、
周期的に変化する雑音の周期に基づき前記第1の擬似ランダム信号の信号対雑音比を測定する測定手段と、
前記信号対雑音比に基づき前記第1の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出する算出手段と、
前記他の装置に対して第2の方向に第2の擬似ランダム信号を送信する送信手段と、
前記第2の擬似ランダム信号に基づき算出された前記第2の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を受信する第2の受信手段とを有することを特徴とするマルチキャリア伝送装置。
A multi-carrier transmission device that performs data transmission with other devices,
First receiving means for receiving a first pseudo-random signal transmitted in a first direction from the other device;
Measuring means for measuring a signal-to-noise ratio of the first pseudo-random signal based on a period of periodically changing noise;
Calculating means for calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the first direction based on the signal-to-noise ratio;
Transmitting means for transmitting a second pseudorandom signal in a second direction to the other device;
And second receiving means for receiving at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the second direction calculated based on the second pseudo-random signal. A multi-carrier transmission apparatus.
第1及び第2の装置間でデータ伝送をなすマルチキャリア伝送方法であって、前記第1の装置が、
前記第2の装置から第1の方向に送信された第1の擬似ランダム信号を受信するステップと、
周期的に変化する雑音の周期に基づき前記第1の擬似ランダム信号の第1の信号対雑音比を測定するステップと、
前記第1の信号対雑音比に基づき前記第1の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出するステップと、
前記第2の方向に第2の擬似ランダム信号を送信するステップとを有し、
前記第2の装置が、
前記第2の擬似ランダム信号を受信するステップと、
前記雑音の周期に基づき前記第2の擬似ランダム信号の第2の信号対雑音比を測定するステップと、
前記第2の信号対雑音比に基づき前記第2の方向へのデータ伝送に用いる各キャリアのビット配分及び送信パワー配分のうち少なくとも一方を算出するステップとを有することを特徴とするマルチキャリア伝送方法。

A multicarrier transmission method for performing data transmission between a first device and a second device, wherein the first device comprises:
Receiving a first pseudo-random signal transmitted in a first direction from the second device;
Measuring a first signal-to-noise ratio of the first pseudo-random signal based on a period of periodically changing noise;
Calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the first direction based on the first signal-to-noise ratio;
Transmitting a second pseudo-random signal in the second direction,
The second device comprises:
Receiving the second pseudo-random signal;
Measuring a second signal-to-noise ratio of the second pseudorandom signal based on the period of the noise;
And calculating at least one of bit distribution and transmission power distribution of each carrier used for data transmission in the second direction based on the second signal-to-noise ratio. .

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