JP4548427B2 - Power line carrier communication equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電力線を利用してデータ伝送を行う電力線搬送通信装置に関するものである。 The present invention relates to a power line carrier communication device that performs data transmission using a power line.
電力線搬送通信装置は、各家庭に既にある電力線をネットワーク伝送路として利用することで、すぐに家庭内通信網が構築できることが大きな特長である。しかしながら、電力線搬送通信装置は、平衡度の悪い電力線を通信媒体として信号を送受信するため、電力線からの漏洩電力が大きい。また、高速電力線搬送通信に必要な周波数帯域では、アマチュア無線や短波放送などが既に周波数帯域を利用しているため、これら既存通信システムに対する電力線搬送通信装置からの干渉が問題となる。各国で定められた電波法や通信法による規制事項には、使用周波数帯や許容電界強度といった項目について多種多様な制限が加えられており、これらに準じて通信に利用する周波数帯域を制限することが必要となる。また、電力線搬送通信装置の通信媒体となる一般の電力線には多種多様な電気機器が接続されるため、通信性能を左右する電力線のインピーダンス、電力線上の雑音、伝送中の信号減衰量などは、各家庭の電灯線の配線状態により個々に違い、電力線に接続されている電気機器によっても変化し、さらにその特性は周波数によっても大きく異なる。 A major feature of the power line carrier communication device is that a home communication network can be constructed immediately by using a power line already in each home as a network transmission path. However, since the power line carrier communication device transmits and receives signals using a power line with a poor balance as a communication medium, leakage power from the power line is large. In addition, in the frequency band necessary for high-speed power line carrier communication, amateur radio, short wave broadcasting, and the like already use the frequency band. Therefore, interference from the power line carrier communication apparatus with respect to these existing communication systems becomes a problem. Various restrictions on items such as the frequency band to be used and allowable electric field strength are added to the items regulated by the Radio Law and Communication Law established in each country, and the frequency band used for communication should be restricted accordingly. Is required. In addition, since various electric devices are connected to a general power line that is a communication medium of a power line carrier communication device, the impedance of the power line that affects communication performance, noise on the power line, signal attenuation during transmission, etc. It differs depending on the wiring state of the power line in each household, changes depending on the electric equipment connected to the power line, and the characteristics vary greatly depending on the frequency.
このように、電力線を通信媒体とした電力線搬送通信では、電力線のインピーダンス変動や雑音、信号減衰などによる通信障害や、他の既存通信システムへの妨害が懸念される。このため、一時的な通信障害をもつ周波数帯の使用を回避する仕組みと各国の法規制に柔軟に対応するための仕組み、すなわち通信に使用する周波数帯と使用しない周波数帯とをきちんと区別し、さらに、それらを容易に変更できることが必要不可欠となる。この課題に対して、従来からマルチキャリア伝送方式を用いた提案が多く行われている。 As described above, in power line carrier communication using a power line as a communication medium, there are concerns about communication failure due to impedance fluctuation, noise, signal attenuation, etc. of the power line, and interference with other existing communication systems. For this reason, a mechanism for avoiding the use of frequency bands with temporary communication failures and a mechanism for flexibly responding to the laws and regulations of each country, that is, a frequency band used for communication and a frequency band not used are properly distinguished, Furthermore, it is essential that they can be easily changed. Many proposals using a multicarrier transmission method have been made for this problem.
電力線を通信媒体とした従来の電力線搬送通信装置としては、例えば(特許文献1)に記載されている装置がある。 As a conventional power line carrier communication apparatus using a power line as a communication medium, for example, there is an apparatus described in (Patent Document 1).
図25は、(特許文献1)に記載された電力線搬送通信装置を示すブロック図である。 FIG. 25 is a block diagram showing a power line carrier communication device described in (Patent Document 1).
図25において、600は電力線搬送通信装置、601はデータ分割器、602はQAM(Quadrature Amplitude Modulation)エンコーダ、603は逆フーリエ変換器、604は並直列変換器、605はD/A変換器、606は低域通過フィルタ、607は電力線結合回路、608は電力線、609は低域通過フィルタ、610はA/D変換器、611直並列変換器、612はフーリエ変換器、613はQAMデコーダ、614はデータ合成器である。 25, 600 is a power line carrier communication apparatus, 601 is a data divider, 602 is a QAM (Quadrature Amplitude Modulation) encoder, 603 is an inverse Fourier transformer, 604 is a parallel-serial converter, 605 is a D / A converter, 606 Is a low-pass filter, 607 is a power line coupling circuit, 608 is a power line, 609 is a low-pass filter, 610 is an A / D converter, 611 series-parallel converter, 612 is a Fourier transformer, 613 is a QAM decoder, and 614 is Data synthesizer.
図25の構成を見て明らかなように、(特許文献1)に記載されている電力線搬送通信装置は、フーリエ変換を利用した直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送(以下、「OFDM伝送」という)方式を電力線搬送通信に適用したものである。 As is apparent from the configuration of FIG. 25, the power line carrier communication device described in (Patent Document 1) is an orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as “OFDM transmission”) using Fourier transform. Is applied to power line carrier communications.
次に、図25の電力線搬送通信装置について、その動作を説明する。 Next, the operation of the power line carrier communication apparatus of FIG. 25 will be described.
電力線608への送信動作については、まず、送信データがデータ分割器601に入力され、複数のサブキャリアに割り当てるためのビット列が生成される。次に、このビット列がQAMエンコーダ602によって複素信号に変換され、逆フーリエ変換器603、並直列変換器604を介して、周波数分割多重化された時間サンプル系列が生成される。この時間サンプル系列は、D/A変換器605、低域通過フィルタ606および電力線結合回路607を介して、電力線608へ送信される。逆に、電力線608からの受信動作においては、A/D変換器610は、電力線結合回路607と低域通過フィルタ609を介して受信したアナログ信号(電力線通信用信号)をディジタル信号に変換する。次に、このディジタル信号は、直並列変換器611、フーリエ変換器612を介して、各周波数毎のQAMコードに変換される。そして、この各QAMコードをQAMデコーダ613によってそれぞれ復調し、この復調されたデータをデータ合成器614によって合成する。
Regarding the transmission operation to the
以上のように、この電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式によって送信信号を複数の周波数スペクトルをもつ搬送波(サブキャリア)で構成し、電力線の雑音や減衰量の周波数特性に従って、それらの各サブキャリアに重畳する情報量を適応的に変化させることにより、周波数を高効率で利用し、伝送速度を向上させて通信できるという効果がある。また、任意のサブキャリアを使用しないように送信側の回路を制御することによって、伝送路環境が劣悪な周波数帯での通信は避け、伝送路の状態が良好な周波数帯で積極的に多値変調を行うことによって、安定した通信を行うことが可能となっている。さらに、この制御によって、各国の法規制に準じた信号を出力することもできる。
しかしながら、上記従来の電力線搬送通信装置では、以下のような問題点があった。これを図26、図27を用いて説明する。図26はガードインターバルの仕組みを示すグラフであり、図27はOFDMのフィルタバンク特性を示すグラフである。 However, the conventional power line carrier communication apparatus has the following problems. This will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a graph showing a guard interval mechanism, and FIG. 27 is a graph showing OFDM filter bank characteristics.
従来の電力線搬送通信装置では、電力線を使用した通信においてフーリエ変換を用いたOFDM伝送が行われているが、フーリエ変換を用いたOFDM伝送はマルチパスの影響を低減するために、図26に示すようなガードインターバル区間を信号区間に設ける必要がある。ガードインターバル区間は情報伝送から見れば冗長であり、その分、周波数利用効率を低下させる。また、ガードインターバル区間は短いほど伝送効率は向上するが、受信側でマルチパスの影響を受け易くなり、誤り率特性の劣化を招く。電力線通信環境はマルチパスによる遅延波の遅延時間が特に大きいため、ガードインターバル区間を大きくする必要があり、結果として伝送速度を犠牲にする割合が著しく大きなものとなる。また、既存システムへの干渉回避について、従来の方法では、サブキャリアに対してデータを割り当てない(マスクする)ことにより、既存システムの使用帯域における信号の振幅を理論的にゼロにする方式がとられる。図19(後述する)に、OFDM方式で使用しない帯域に対してマスクを行った例を示す。確かにマスクされたサブキャリアの振幅は出ていないが、隣接するサブキャリアのサイドローブの漏込みにより、13dB程度の減衰しか得られない。OFDMの場合は矩形波を窓関数に使用してフーリエ変換を行っているため、図27に示すように、メインローブに対するサイドローブの減衰が13dB程度しか得られない。そのため既存通信システムへの妨害を十分に小さくすることができない。特に高速電力線搬送通信が使用する周波数帯域には、アマチュア無線や短波放送など受信感度の高い無線システムが既に多数存在する。これら既存システムへの影響を回避するには、既存システムが使用している帯域に対しては送信しないようにする必要性がある。このため、従来の方法では新たに帯域阻止フィルタを設置する必要があった。この帯域阻止フィルタが回路規模の増大を招き、また高速で動作する必要性があることから消費電力を増大させる要因の一つとなっている。 In a conventional power line carrier communication apparatus, OFDM transmission using Fourier transform is performed in communication using a power line. OFDM transmission using Fourier transform is shown in FIG. 26 in order to reduce the influence of multipath. It is necessary to provide such a guard interval section in the signal section. The guard interval section is redundant from the viewpoint of information transmission, and the frequency utilization efficiency is reduced accordingly. Also, the shorter the guard interval interval, the better the transmission efficiency, but it is more susceptible to multipath on the receiving side, leading to a deterioration in error rate characteristics. In the power line communication environment, since the delay time of the delayed wave due to multipath is particularly large, it is necessary to increase the guard interval section, and as a result, the rate at which the transmission speed is sacrificed becomes extremely large. In addition, with respect to avoiding interference with existing systems, the conventional method uses a method in which the amplitude of the signal in the band used by the existing system is theoretically zero by not allocating (masking) data to subcarriers. It is done. FIG. 19 (described later) shows an example in which masking is performed on a band not used in the OFDM system. Although the amplitude of the masked subcarrier does not appear, the attenuation of only about 13 dB can be obtained due to the leakage of the side lobe of the adjacent subcarrier. In the case of OFDM, since a square wave is used as a window function for Fourier transform, as shown in FIG. 27, only about 13 dB attenuation of the side lobe with respect to the main lobe can be obtained. Therefore, the interference with the existing communication system cannot be reduced sufficiently. In particular, in the frequency band used by high-speed power line carrier communication, there are already many radio systems with high reception sensitivity such as amateur radio and short wave broadcasting. In order to avoid the influence on these existing systems, it is necessary not to transmit the band used by the existing system. For this reason, in the conventional method, it is necessary to newly install a band rejection filter. This band rejection filter causes an increase in circuit scale and is necessary to operate at high speed, which is one of the factors that increase power consumption.
この電力線搬送通信装置では、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能で、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることが要求されている。 In this power line carrier communication device, communication is possible even if the guard interval that causes the transmission speed deterioration is eliminated, and the frequency band used for communication is limited according to the radio wave regulations of each country, and the circuit scale increases. Therefore, it is required to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing a band rejection filter.
本発明は、このような要求を満たすため、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能で、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることのできる電力線搬送通信装置を提供することを目的とする。 In order to satisfy such requirements, the present invention allows communication even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country, It is an object of the present invention to provide a power line carrier communication device that can obtain a sufficient amount of attenuation in a band used by an existing system without installing a band rejection filter that causes an increase in scale.
上記課題を解決するために本発明の電力線搬送通信装置は、電力線に信号を重畳し、サブキャリアを用いて送信を行う電力線搬送通信装置であって、前記信号からビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、前記信号点写像部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換するウェーブレット逆変換部と、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、前記ビット列を写像するべき前記信号点の複素領域上における配置を変更する配置制御部と、を備えている。 In order to solve the above problems, a power line carrier communication apparatus of the present invention is a power line carrier communication apparatus that superimposes a signal on a power line and performs transmission using a subcarrier, generates a bit string from the signal, and generates the bit string. Received from a signal point mapping unit that maps to a signal point on the complex region of the subcarrier, a wavelet inverse transformation unit that inversely transforms the signal point mapped by the signal point mapping unit, and another power line carrier communication device And an arrangement control unit that changes the arrangement of the signal points on which the bit string is to be mapped on the complex area based on an error related to the data.
これにより、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能で、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることのできる電力線搬送通信装置が得られる。 As a result, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale. Thus, it is possible to obtain a power line carrier communication apparatus that can obtain a sufficient amount of attenuation in the use band of the existing system without installing the.
また、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、前記ビット列を写像するべき前記信号点の複素領域上における配置を変更することで、通信中に生じるエラーを低減することができる。 Further, it is possible to reduce errors that occur during communication by changing the arrangement of the signal points on which the bit string is to be mapped on the complex area based on errors relating to data received from other power line carrier communication devices. .
第1の電力線搬送通信装置は、電力線に信号を重畳し、サブキャリアを用いて送信を行う電力線搬送通信装置であって、前記信号からビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、前記信号点写像部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換するウェーブレット逆変換部と、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、前記ビット列を写像するべき前記信号点の複素領域上における配置を変更する配置制御部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 The first power line carrier communication device is a power line carrier communication device that superimposes a signal on a power line and performs transmission using a subcarrier, generates a bit string from the signal, and places the bit string on a complex region of the subcarrier. A signal point mapping unit that maps to the signal point, a wavelet inverse transformation unit that inversely transforms the signal point mapped by the signal point mapping unit, and an error relating to data received from another power line carrier communication device A power line carrier communication apparatus comprising: an arrangement control unit that changes an arrangement of the signal points on which the bit string should be mapped on a complex region.
第1の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the first power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which is necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and it is possible to improve frequency use efficiency and to perform a Fourier operation that requires a complex operation. Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、ビット列を写像するべき信号点の複素領域上における配置を変更することで、通信中に生じるエラーを低減することができる。 Moreover, the error which arises during communication can be reduced by changing arrangement | positioning in the complex area | region of the signal point which should map a bit stream based on the error regarding the data received from the other power line carrier communication apparatus.
第2の電力線搬送通信装置は、電力線に重畳された信号を受信する電力線搬送通信装置であって、前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、前記複素領域上の信号点を前記ビット列に逆写像する信号点逆写像部と、前記信号に関するエラーに基づいて、前記ビット列を逆写像するべき前記信号点の複素領域上の配置を変更する配置制御部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 The second power line carrier communication device is a power line carrier communication device that receives a signal superimposed on a power line, and a wavelet transform unit that wavelet transforms the signal to a signal point on a complex region, and a signal on the complex region A power line comprising: a signal point inverse mapping unit that inversely maps a point to the bit sequence; and an arrangement control unit that changes an arrangement of the signal points on the complex region of the bit sequence to be inversely mapped based on an error related to the signal A carrier communication device was used.
第2の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the second power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which is necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and the frequency utilization efficiency can be improved, and Fourier which requires a complex operation is required. Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、電力線に重畳された信号に関するエラーに基づいて、ビット列を逆写像するべき信号点の複素領域上の配置を変更することで通信中に生じるエラーを低減することができる。 In addition, it is possible to reduce errors that occur during communication by changing the arrangement of the signal points on which the bit string should be reverse-mapped on the complex area based on the error related to the signal superimposed on the power line.
第3の電力線搬送通信装置は、更に、前記配置制御部で変更された前記信号点の複素領域上における配置を前記他の電力線搬送通信装置に通知する通知部を備える電力線搬送通信装置とした。 The third power line carrier communication device is further a power line carrier communication device including a notification unit that notifies the other power line carrier communication device of the arrangement of the signal points on the complex region changed by the arrangement control unit.
第3の電力線搬送通信装置によれば、配置制御部で変更された信号点の複素領域上における配置を他の電力線搬送通信装置に通知することにより、他の電力線搬送通信装置が電力線に頂上された信号を受信する際に生じるエラーを低減することができる。 According to the third power line carrier communication device, the other power line carrier communication device is raised to the power line by notifying the other power line carrier communication device of the arrangement of the signal points changed by the arrangement control unit on the complex region. It is possible to reduce errors that occur when receiving a received signal.
第4の電力線搬送通信装置は、更に、前記ビット列を逆写像するべき前記信号点の複素領域上の配置を検知する検知部を備える電力線搬送通信装置とした。 The fourth power line carrier communication apparatus is further a power line carrier communication apparatus provided with a detection unit for detecting the arrangement of the signal points on the complex region of the bit string to be reverse-mapped.
第4の電力線搬送通信装置によれば、ビット列を逆写像するべき信号点の複素領域上の配置を検知することにより、電力線に重畳された信号を受信する際に生じるエラーを低減することができる。 According to the fourth power line carrier communication apparatus, it is possible to reduce errors that occur when a signal superimposed on a power line is received by detecting the arrangement of signal points on which a bit string is to be reverse-mapped in the complex region. .
第5の電力線搬送通信装置は、前記配置制御部は、前記信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、前記信号点の複素領域上の配置を変更する電力線搬送通信装置とした。 In a fifth power line carrier communication device , the arrangement control unit is a power line carrier communication device that changes the arrangement of the signal points on the complex region when an error regarding the signal exceeds a predetermined value.
第5の電力線搬送通信装置によれば、電力線に重畳された信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、信号点の複素領域上の配置を変更することにより、通信において生じるエラーを低減することができる。 According to the fifth power line carrier communication apparatus, when an error relating to a signal superimposed on the power line exceeds a predetermined value, an error occurring in communication is reduced by changing the arrangement of signal points on the complex region. be able to.
第6の電力線搬送通信装置は、電力線に信号を重畳し、サブキャリアを用いて送信を行う電力線搬送通信装置であって、前記信号からビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、前記信号点写像部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換するウェーブレット逆変換部と、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、電力線搬送通信装置に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 A sixth power line carrier communication device is a power line carrier communication device that superimposes a signal on a power line and performs transmission using a subcarrier, generates a bit string from the signal, and places the bit string on a complex region of the subcarrier. A signal point mapping unit that maps to the signal point, a wavelet inverse transformation unit that inversely transforms the signal point mapped by the signal point mapping unit, and an error relating to data received from another power line carrier communication device And a subcarrier changing unit that changes the subcarrier used in the powerline carrier communication device to another subcarrier.
第6の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the sixth power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which was necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and the frequency utilization efficiency can be improved, and Fourier which requires complex operation Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、電力線搬送通信装置に使用するサブキャリアを他のサブキャリアに変更することにより、他の電力線搬送通信装置との通信中に生じるエラーを低減することができる。 Moreover, it occurs during communication with another power line carrier communication apparatus by changing a subcarrier used for the power line carrier communication apparatus to another subcarrier based on an error regarding data received from another power line carrier communication apparatus. Errors can be reduced.
第7の電力線搬送通信装置は、電力線にサブキャリアを用いて重畳された信号を受信する電力線搬送通信装置であって、前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、前記信号に関するエラーに基づいて、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 The seventh power line carrier communication device is a power line carrier communication device that receives a signal superimposed on a power line using a subcarrier, and a wavelet transform unit that wavelet transforms the signal to a signal point on a complex region, A signal point inverse mapping unit that reversely maps signal points on the complex region to a bit string, and a subcarrier changing unit that changes the subcarrier used for power line carrier communication to another subcarrier based on an error related to the signal; It was set as the power line carrier communication apparatus provided with.
第7の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the seventh power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which was necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and the frequency utilization efficiency can be improved, and a Fourier which requires a complex operation. Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、電力線に重畳された信号に関するエラーに基づいて、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更することにより、電力線に重畳された信号を受信する際に生じるエラーを低減することができる。 Further, by changing the subcarrier used for power line carrier communication to another subcarrier based on an error related to the signal superimposed on the power line, errors generated when receiving the signal superimposed on the power line are reduced. be able to.
第8の電力線搬送通信装置は、請求項6記載の電力線搬送通信装置であって、更に、電力線搬送通信装置に使用する前記他のサブキャリアを前記他の電力線搬送通信装置に通知する通知部を備える電力線搬送通信装置とした。
The eighth power line carrier communication device is the power line carrier communication device according to
第8の電力線搬送通信装置によれば、電力線搬送通信に使用する他のサブキャリアを他の電力線搬送通信装置に通知することにより、他の電力線搬送通信装置が電力線に重畳された信号を受信する際に生じるエラーを低減することができる。 According to the eighth power line carrier communication apparatus, the other power line carrier communication apparatus receives a signal superimposed on the power line by notifying the other power line carrier communication apparatus of other subcarriers used for power line carrier communication. Errors that occur can be reduced.
第9の電力線搬送通信装置は、更に、電力線搬送通信装置に使用する前記他のサブキャリアを検知する検知部を備える電力線搬送通信装置とした。 The ninth power line carrier communication device is a power line carrier communication device further comprising a detection unit that detects the other subcarriers used in the power line carrier communication device.
第9の電力線搬送通信装置によれば、電力線搬送通信装置に使用する前記他のサブキャリアを検知することにより、電力線に重畳された信号を受信する際に生じるエラーを低減することができる。 According to the ninth power line carrier communication apparatus, by detecting the other subcarrier used in the power line carrier communication apparatus, it is possible to reduce errors that occur when a signal superimposed on the power line is received.
第10の電力線搬送通信装置は、前記サブキャリア変更部は、前記信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更する電力線搬送通信装置とした。 In a tenth power line carrier communication device , the sub carrier changing unit changes the sub carrier used for power line carrier communication to another sub carrier when an error regarding the signal exceeds a predetermined value. The device.
第10の電力線搬送通信装置によれば、電力線に重畳された信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更することにより、通信中に生じるエラーを低減することができる。 According to the tenth power line carrier communication apparatus, when the error related to the signal superimposed on the power line exceeds a predetermined value, the subcarrier used for the power line carrier communication is changed to another subcarrier. It is possible to reduce errors that occur in the image.
第11の電力線搬送通信装置は、電力線に信号を重畳し、サブキャリアを用いて送信を行う電力線搬送通信装置であって、前記信号からビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、前記信号点写像部により写像された信号点をウェーブレット逆変換し、所定の周波数帯域を有した信号を出力するウェーブレット逆変換部と、前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 A first power line carrier communication apparatus is a power line carrier communication apparatus that superimposes a signal on a power line and performs transmission using a subcarrier, generates a bit string from the signal, and converts the bit string into a complex region of the subcarrier. A signal point mapping unit that maps to the upper signal point, a wavelet inverse transformation unit that performs wavelet inverse transformation on the signal point mapped by the signal point mapping unit, and outputs a signal having a predetermined frequency band; and the predetermined point A power line carrier communication device including a frequency changing unit that changes a frequency band.
第11の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the eleventh power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which was necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and the frequency utilization efficiency can be improved, and a Fourier requiring a complex operation is required. Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模をさらに抑えることができるという作用を有する。 In addition, since it is possible to change the frequency band of the signal, for example, it is possible to easily cope with the case where the frequency band that can be used in and outside the house is different in each country, and only the baseband transmission method is supported. As a result, the circuit scale can be further reduced.
第12の電力線搬送通信装置は、電力線に重畳され、所定の周波数帯域を有した信号を受信する電力線搬送通信装置であって、前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、前記周波数変更部により周波数帯域が変更された信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、を備える電力線搬送通信装置とした。 A twelfth power line carrier communication device is a power line carrier communication device that receives a signal superimposed on a power line and having a predetermined frequency band, the frequency changing unit changing the predetermined frequency band, and the frequency changing unit A power line carrier communication apparatus comprising: a wavelet transform unit that wavelet transforms a signal whose frequency band has been changed by a signal point to a signal point on a complex region; and a signal point inverse mapping unit that inversely maps the signal point on the complex region to a bit string It was.
第12の電力線搬送通信装置によれば、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することができ、また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部の演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているので、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができるという作用を有する。また、伝送速度劣化の要因となるガードインターバルを排除しても通信が可能であり、各国の電波法規制に応じて通信に利用する周波数帯域を限定し、回路規模増大の要因となる帯域阻止フィルタを設置することなしに既存システムの使用帯域において十分な減衰量を得ることができる。 According to the twelfth power line carrier communication apparatus, a redundant signal part called a guard interval, which is necessary in the OFDM transmission method, is not necessary, and the frequency use efficiency can be improved, and Fourier which requires a complex operation. Since the transformation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced, and the circuit scale can be reduced. In addition, communication is possible even if the guard interval that causes transmission speed degradation is eliminated, and the band rejection filter that limits the frequency band used for communication according to the radio wave regulations of each country and causes an increase in circuit scale It is possible to obtain a sufficient attenuation amount in the use band of the existing system without installing.
また、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模をさらに抑えることができる。 In addition, since it is possible to change the frequency band of the signal, for example, it is possible to easily cope with the case where the frequency band that can be used in and outside the house is different in each country, and only the baseband transmission method is supported. As a result, the circuit scale can be further reduced.
第13の電力線搬送通信装置は、前記周波数変更部は、SSB変調器である電力線搬送通信装置とした。 In the thirteenth power line carrier communication apparatus , the frequency change unit is a power line carrier communication apparatus which is an SSB modulator.
第13の電力線搬送通信装置によれば、周波数変更部としてSSB変調器を用いることにより、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the thirteenth power line carrier communication apparatus, the frequency band of the signal can be changed by using the SSB modulator as the frequency changing unit. Therefore, it is possible to easily cope with different cases, and the circuit scale can be further reduced as compared with the case of using only the baseband transmission method.
第14の電力線搬送通信装置は、前記周波数変更部は、直交変調器である電力線搬送通信装置とした。 In the fourteenth power line carrier communication device , the frequency changing unit is a power line carrier communication device which is a quadrature modulator.
第14の電力線搬送通信装置によれば、周波数変更部として直交変調器を用いることにより、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the fourteenth power line carrier communication apparatus, the frequency band of the signal can be changed by using the quadrature modulator as the frequency changing unit. Therefore, it is possible to easily cope with different cases, and the circuit scale can be further reduced as compared with the case of using only the baseband transmission method.
第15の電力線搬送通信装置は、前記周波数変更部は、SSB復調器である電力線搬送通信装置とした。 In the fifteenth power line carrier communication apparatus , the frequency changing unit is a power line carrier communication apparatus which is an SSB demodulator.
第15の電力線搬送通信装置によれば、周波数変更部としてSSB復調器を用いることにより、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the fifteenth power line carrier communication apparatus, the frequency band of the signal can be changed by using the SSB demodulator as the frequency changing unit. Therefore, it is possible to easily cope with different cases, and the circuit scale can be further reduced as compared with the case of using only the baseband transmission method.
第16の電力線搬送通信装置は、前記SSB復調器は、前記周波数帯域をベースバンド帯域に変更する電力線搬送通信装置とした。 In a sixteenth power line carrier communication device , the SSB demodulator is a power line carrier communication device that changes the frequency band to a baseband band.
第16の電力線搬送通信装置よれば、SSB復調器が電力線に重畳された信号の周波数帯域をベースバンド帯域に変更することにより、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the sixteenth power line carrier communication device, when the frequency band of the signal superimposed on the power line is changed to the baseband by the SSB demodulator, for example, the frequency band that can be used in the house and outside the house is different in each country. The circuit scale can be further reduced as compared with the case where only the baseband transmission method is used.
第17の電力線搬送通信装置は、前記周波数変更部は、直交復調器である電力線搬送通信装置とした。 In the seventeenth power line carrier communication apparatus , the frequency changing unit is a power line carrier communication apparatus which is a quadrature demodulator.
第17の電力線搬送通信装置よれば、周波数変更部として直交復調器を用いることにより、信号の周波数帯域を変更することが可能になるので、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the seventeenth power line carrier communication apparatus, the frequency band of the signal can be changed by using the quadrature demodulator as the frequency changing unit. For example, the frequency band that can be used inside and outside the house is different in each country. Different cases can be easily handled, and the circuit scale can be further reduced as compared with the case where only the baseband transmission method is used.
第18の電力線搬送通信装置は、前記直交変調器は、前記周波数帯域をベースバンド帯域に変更する電力線搬送通信装置とした。 In an eighteenth power line carrier communication device , the quadrature modulator is a power line carrier communication device that changes the frequency band to a baseband band.
第18の電力線搬送通信装置よれば、直交復調器が電力線に重畳された信号の周波数帯域をベースバンド帯域に変更することにより、例えば、宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも、回路規模を更に抑えることができる。 According to the eighteenth power line carrier communication apparatus, for example, when the orthogonal demodulator changes the frequency band of the signal superimposed on the power line to the baseband band, for example, the frequency band that can be used inside and outside the house is different in each country. The circuit scale can be further reduced as compared with the case where only the baseband transmission method is used.
第19の電力線搬送通信装置は、前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、完全再構成あるいは疑似完全再構成の重複直交変換機能または一般化重複直交変換機能を有する電力線搬送通信装置とした。 In a nineteenth power line carrier communication device , the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are power line carrier communication devices having a complete reconstruction or pseudo complete reconstruction overlapped orthogonal transform function or generalized overlapped orthogonal transform function.
第19の電力線搬送通信装置によれば、ウェーブレット変換を実現するフィルタバンク回路の全フィルタに対して直線位相特性を持たすことができるので、フィルタバンクに必要な乗算器の個数を半分にすることができ、回路規模を小さくすることができる。また、各サブキャリアの周波数特性をメインローブを中心に急峻に設計できるので、受信時において他のサブキャリアからの干渉や帯域外の雑音による影響を低減することができる。 According to the nineteenth power line carrier communication apparatus, since all the filters of the filter bank circuit that realizes the wavelet transform can have linear phase characteristics, the number of multipliers required for the filter bank can be halved. And the circuit scale can be reduced. Further, since the frequency characteristics of each subcarrier can be designed steeply around the main lobe, the influence of interference from other subcarriers and noise outside the band can be reduced during reception.
第20の電力線搬送通信装置は、前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、変調重複変換機能または拡張変調重複変換機能を有する電力線搬送通信装置とした。 In the twentieth power line carrier communication device , the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are power line carrier communication devices having a modulation overlap conversion function or an extended modulation overlap conversion function.
第20の電力線搬送通信装置によれば、サブキャリアのサイドローブ周波数特性をメインローブを中心に更に急峻に設計できるので、電力線搬送通信装置において既存システムに影響を与えないようにする目的で従来は必要であった帯域阻止フィルタを必要とせず、受信時において他のサブキャリアからの干渉や帯域外の雑音による影響を低減することができる。 According to the twentieth power line carrier communication apparatus, since the side lobe frequency characteristics of the subcarrier can be designed more steeply with the main lobe as the center, it is conventional for the purpose of preventing the existing system from being affected in the power line carrier communication apparatus. The required band rejection filter is not required, and the influence of interference from other subcarriers and noise outside the band can be reduced during reception.
第21の電力線搬送通信装置は、前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、ポリフェーズフィルタバンク回路によって構成する電力線搬送通信装置とした。 In the twenty-first power line carrier communication device , the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are power line carrier communication devices configured by a polyphase filter bank circuit.
第21の電力線搬送通信装置によれば、変調時と復調時における重複直交変換の際の演算を低レートで実行することができ、動作クロック周波数を低くすることができるので、回路の消費電力を低減することができる。また、動作クロック周波数を低くすることができることにより、演算器を流用することができ、回路規模を小さくすることができる。 According to the twenty-first power line carrier communication device, the calculation at the time of modulation and demodulation can be performed at a low rate and the operation clock frequency can be lowered, so that the power consumption of the circuit can be reduced. Can be reduced. In addition, since the operation clock frequency can be lowered, the arithmetic unit can be used and the circuit scale can be reduced.
第22の電力線搬送通信装置は、前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、ラティス構造のフィルタバンク回路によって構成する電力線搬送通信装置とした。 In a twenty-second power line carrier communication device , the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are power line carrier communication devices configured by a lattice bank filter bank circuit.
第22の電力線搬送通信装置によれば、変調時と復調時における重複直交変換の際の演算を低レートで実行することができ、動作クロック周波数を低くすることができるので、回路の消費電力を低減することができる。また、高速DCTなどを併用することによって演算量も低減できるので、回路の消費電力および回路規模を小さくすることができる。 According to the twenty-second power line carrier communication apparatus, the calculation at the time of modulation and demodulation can be performed at a low rate and the operation clock frequency can be lowered, so that the power consumption of the circuit can be reduced. Can be reduced. In addition, since the amount of calculation can be reduced by using a high-speed DCT together, the power consumption and circuit scale of the circuit can be reduced.
第23の電力線搬送通信装置は、更に、前記サブキャリアの信号電力対雑音電力に基づいて前記サブキャリアの出力を変更する出力制御部を備える電力線搬送通信装置とした。 The twenty-third power line carrier communication apparatus is a power line carrier communication apparatus further comprising an output control unit that changes the output of the subcarrier based on the signal power versus noise power of the subcarrier.
第23の電力線搬送通信装置によれば、サブキャリアの信号電力対雑音電力に基づいて当該サブキャリアの出力を変更するので、電力線上のノイズレベルを抑えることができ、電力線上のノイズレベルが低く通信エラーが発生しない場合には、送信に必要な電力を抑えることが可能になる。 According to the twenty-third power line carrier communication apparatus, since the output of the subcarrier is changed based on the signal power versus noise power of the subcarrier, the noise level on the power line can be suppressed, and the noise level on the power line is low. When no communication error occurs, the power required for transmission can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図24を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
まず、フーリエ変換とウェーブレット変換による変復調の相違点について、図1、図2を用いて説明する。図1(a)はウェーブレットの時間波形の概念説明のためのグラフであり、図1(b)はウェーブレットの周波数スペクトルの概念説明のためのグラフ。図2(a)は直交変換におけるデータの流れを示す説明図、図2(b)は重複直交変換におけるデータの流れを示す説明図である。
(Embodiment 1)
First, differences between modulation and demodulation by Fourier transform and wavelet transform will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a graph for explaining the concept of the time waveform of the wavelet, and FIG. 1B is a graph for explaining the concept of the frequency spectrum of the wavelet. FIG. 2A is an explanatory diagram showing a data flow in orthogonal transformation, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing a data flow in overlapping orthogonal transformation.
フーリエ変換を用いた変復調においては、互いに直交する複数の三角関数に矩形波の窓関数を乗算して各サブキャリアを構成し、その時の周波数特性はSinc関数(Sinx/x関数)となる。一方、ウェーブレット変換を用いた変復調においては、各サブキャリアが互いに直交する複数のウェーブレットによって構成される。ここでいうウェーブレットとは、図1に示すように時間領域でも周波数領域でも局在する波形のことである。 In modulation / demodulation using Fourier transform, each subcarrier is configured by multiplying a plurality of orthogonal functions orthogonal to each other by a rectangular wave window function, and the frequency characteristic at that time is a Sinc function (Sinx / x function). On the other hand, in modulation / demodulation using wavelet transform, each subcarrier is constituted by a plurality of wavelets orthogonal to each other. The wavelet here is a waveform that is localized both in the time domain and in the frequency domain, as shown in FIG.
また、フーリエ変換は、図2(a)に示すように変換過程において入力信号のサンプル値を重複せずにブロック化する。図2(a)における例では、分割数2の場合における入力信号のブロック化の流れを示している。一方、ウェーブレット変換は図2(b)に示すように各変換過程において入力信号のサンプル値を分割数だけシフトさせた形で重複させてブロック化する。図2(b)における例では、分割数2、重複度2の場合における入力信号のブロック化の流れを示している。両者の比較から1回の変換過程におけるフィルタ長が同じ分割数でも異なることが分かる。すなわち、フーリエ変換は分割数に対して一意的にサブキャリア波形の形状および時間長が決定されるが、ウェーブレット変換においては、入力信号の重複度によって形状および時間長を変化させることができるという自由度がある。
In the Fourier transform, as shown in FIG. 2A, the sample values of the input signal are blocked in the transform process without overlapping. In the example in FIG. 2A, the flow of blocking the input signal in the case of the
図3は、本発明の実施の形態1による電力線搬送通信装置を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the power line carrier communication apparatus according to
図3において、101は送信部、111は受信部である。送信部101は、信号点写像器102と、ウェーブレット逆変換器103と、D/A変換器104と、送信用増幅器105と、帯域通過フィルタ106とを備える。また、受信部111は、帯域通過フィルタ112、増幅度制御器113と、A/D変換器114と、ウェーブレット変換器115と、シンボル判定器116とを備える。電力線搬送通信装置100は、送信部101と、受信部111と、電力線結合回路121と、制御部122とから構成される。
In FIG. 3, 101 is a transmission unit, and 111 is a reception unit. The
このように構成された電力線搬送通信装置の動作について、図4と図5を用いて説明する。図4は電力線搬送通信装置の送信部101の動作を説明するための説明図であり、図5は電力線搬送通信装置の受信部111の動作を説明するための説明図である。なお、ウェーブレット変換過程におけるサブキャリア数Nとフィルタ長Mには自由度があり、サブキャリアの数Nは2のべき乗、フィルタ長Mはサブキャリアの数Nの任意の整数倍の値をとることが可能である。しかし、本実施の形態では、説明を簡単にするため、使用周波数帯域を4分割するウェーブレットを使用する。すなわち、通信に使用するサブキャリア数Nを4本として説明する。また、ウェーブレットを構成する各フィルタはサブキャリア数Nの2倍のフィルタ長を有し、2つの信号点データを用いて変換を行うものとする。
The operation of the power line carrier communication apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the
まず、図4を用いて、送信部101のデータの流れについて説明する。
First, the data flow of the
信号点写像器102は、まず、送信するデータ(送信ビット系列)を適当な長さのビット列を複数生成する。例えば、「0001111010110100」というデータを、「00」、「01」、「11」、「10」、「10」、「11」、「01」、「00」のように2ビットずつに分割して各サブキャリアに割り当てるビット列を生成する。次に、信号点写像器102は、この生成した「00」、「01」、「11」、「10」の各ビット列をそれぞれ「+1」、「+3」、「−3」、「−1」といったパルス振幅変調(Pulse Amplitude Modulation、PAM)に相当する信号点に写像する。そして、このPAM信号点データをウェーブレット逆変換器103の入力部にT1のように割り当てる。ウェーブレット逆変換器103は、T1のように割り当てられた2つの信号点データを用いて、ウェーブレット逆変換を行い、1シンボル期間における時間軸上の送信波形のサンプル値を出力する。D/A変換器104は、この時間サンプル値(時間波形系列データ)を一定のサンプリング時間で出力する。送信用増幅器105は、この送信波形を送信信号レベルまで増幅し、帯域通過フィルタ106は、不要な周波数成分を除去する。電力線結合回路121は、帯域通過フィルタ106によって波形整形された信号を電力線通信用信号として電力線110に出力する。以上が、送信時におけるデータの流れの説明である。
First, the
次に、図5を用いて受信部111のデータの流れについて説明する。
Next, the data flow of the
まず、電力線結合回路121は、電力線110から電力線通信用信号を抽出する。帯域通過フィルタ112は、電力線結合回路121によって抽出した信号から帯域外の雑音信号を除去して増幅度制御器113に出力する。増幅度制御器113は、A/D変換器114のダイナミックレンジ内に収まるように信号レベルを調整し、A/D変換器114は、この信号波形を送信側のサンプリング・タイミングと同タイミングでサンプリングしてディジタル化する。ウェーブレット変換器115は、この波形データをウェーブレット変換し、サブキャリア毎の信号点データを得る。シンボル判定器116は、この信号点データを逆写像し、最も近いと思われるビット列に復元し、受信データを得る。以上が、受信時におけるデータの流れの説明である。
First, the power
なお、本実施の形態では、送信データを、順番に複数のサブキャリアに割り当てることで高速な通信を可能としているが、同じデータを同時に異なる複数のサブキャリアに割り当てて送信することにより、より信頼性の高いデータ通信も可能になる。 In this embodiment, high-speed communication is possible by assigning transmission data to a plurality of subcarriers in order, but more reliable by simultaneously assigning and transmitting the same data to different subcarriers. High-performance data communication is also possible.
上述したような構成により、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長的な信号部分が必要でなくなり、伝送効率を向上することが可能となる。また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部だけの演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているため、演算量を削減することができ、回路規模を低減することができる。 With the above-described configuration, a redundant signal portion called a guard interval that is necessary in the OFDM transmission method is not necessary, and transmission efficiency can be improved. In addition, since the Fourier transform that requires complex computation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced and the circuit scale can be reduced.
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2による電力線搬送通信装置を示すブロック図である。本実施の形態では、実施の形態1におけるベースバンド信号を任意の搬送波を中心とする帯域信号に拡張する場合について説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a power line carrier communication apparatus according to
図6において、101は送信部、111は受信部である。送信部101は、信号点写像器102と、ウェーブレット逆変換器103と、送信用周波数変換器としてのSSB(Single Side Band、片側帯域)変調器107と、D/A変換器104と、送信用増幅器105と、帯域通過フィルタ106とを備える。また、受信部111は、帯域通過フィルタ112と、増幅度制御器113と、A/D変換器114と、受信用周波数変換器としてのSSB復調器117と、ウェーブレット変換器115と、シンボル判定器116とを備える。電力線搬送通信装置100は、送信部101と、受信部111と、電力線結合回路121と、制御部122とから構成される。
In FIG. 6, 101 is a transmission unit, and 111 is a reception unit. The
このように構成された電力線搬送通信装置の動作について、図4と図5を用いて説明する。なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、使用周波数帯域を4分割するウェーブレットとし、ウェーブレットを構成する各フィルタはサブキャリア数Nの2倍のフィルタ長を有するものとする。また、本実施の形態における動作は、実施の形態1を周波数シフトする以外は同様である。 The operation of the power line carrier communication apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the present embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that the used frequency band is a wavelet divided into four, and each filter constituting the wavelet has a filter length that is twice the number N of subcarriers. The operation in the present embodiment is the same except that the frequency shift of the first embodiment is performed.
まず、図4を用いて、送信部101のデータの流れについて説明する。信号点写像器102は、まず、送信するデータ(送信ビット系列)を適当な長さのビット列を複数生成する。例えば、「0001111010110100」というデータを、「00」、「01」、「11」、「10」、「10」、「11」、「01」、「00」のように2ビットずつに分割して各サブキャリアに割り当てるビット列を生成する。次に、信号点写像器102は、この生成した「00」、「01」、「11」、「10」の各ビット列をそれぞれ「+1」、「+3」、「−3」、「−1」といったパルス振幅変調(PAM)に相当する信号点に写像する。そして、このPAM信号点データをウェーブレット逆変換器103の入力部にT1のように割り当てる。ウェーブレット逆変換器103は、T1のように割り当てられた2つの信号点データを用いて、ウェーブレット逆変換を行い、1シンボル期間における時間軸上の送信波形のサンプル値を出力する。SSB変調器107は、この送信サンプル系列を周波数シフトする。D/A変換器104は、周波数シフトされた時間サンプル値を一定のサンプリング時間で出力する。送信用増幅器105は、この送信波形を適当なレベルに増幅し、帯域通過フィルタ106は、不要な周波数成分を除去する。電力線結合回路121は、帯域通過フィルタ106によって波形整形された信号を電力線通信用信号として電力線110に出力する。以上が、送信時におけるデータの流れの説明である。
First, the data flow of the
次に、図5を用いて受信部111のデータの流れについて説明する。
Next, the data flow of the
まず、電力線結合回路121は、電力線110から電力線通信用信号を抽出する。帯域通過フィルタ112は、電力線結合回路121によって抽出した信号から帯域外の雑音信号を除去して増幅度制御器113に出力する。増幅度制御器113は、A/D変換器114のダイナミックレンジ内に収まるように信号レベルを調整し、A/D変換器114は、この信号波形を送信側のサンプリング・タイミングと同タイミングでサンプリングしてディジタル化する。SSB復調器117は、このディジタル信号をベースバンド帯域にダウンコンバートする。ウェーブレット変換器115はこの波形データをウェーブレット変換し、サブキャリア毎の信号点データを得る。シンボル判定器116は、この信号点データを逆写像し、最も近いと思われるビット列に復元し、受信データを得る。以上が、受信時におけるデータの流れの説明である。
First, the power
この構成により、本発明における実施の形態1と同様にOFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長的な信号部分が必要なくなり、周波数利用効率を向上することが可能となる。また、複素演算を必要とするフーリエ変換を実部だけの演算のみで行うウェーブレット変換で実現しているため、演算量を削減でき、回路規模を低減することができる。さらに、任意の周波数帯へのシフトが可能となるため、例えば宅内と宅外で使用できる周波数帯が各国で異なる場合についても容易に対応することができ、ベースバンド伝送方式のみで対応するよりも回路規模をさらに抑えることが可能となる。 This configuration eliminates the need for redundant signal portions called guard intervals, which are necessary in the OFDM transmission system, as in the first embodiment of the present invention, and improves frequency utilization efficiency. In addition, since the Fourier transform that requires complex computation is realized by wavelet transformation that performs only the computation of the real part, the amount of computation can be reduced and the circuit scale can be reduced. Furthermore, since it is possible to shift to an arbitrary frequency band, for example, it is possible to easily cope with the case where the frequency bands that can be used in and out of the house are different in each country, rather than only using the baseband transmission method. It is possible to further reduce the circuit scale.
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3による電力線搬送通信装置を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a block diagram showing a power line carrier communication apparatus according to
図7において、101は送信部、111は受信部である。送信部101は、信号点写像器102と、ウェーブレット逆変換器103と、直交変調器108と、D/A変換器104と、送信用増幅器105と、帯域通過フィルタ106とを備える。また、受信部111は、帯域通過フィルタ112、増幅度制御器113と、A/D変換器114と、直交復調器118と、ウェーブレット変換器115と、シンボル判定器116とを備える。電力線搬送通信装置100は、送信部101と、受信部111と、電力線結合回路121と、全体制御部122とから構成される。
In FIG. 7, 101 is a transmission unit, and 111 is a reception unit. The
このように構成された電力線搬送通信装置の動作について、図8と図9を用いて説明する。図8は電力線搬送通信装置の送信部101の動作を説明するための説明図であり、図9は電力線搬送通信装置の受信部111の動作を説明するための説明図である。なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、使用周波数帯域を4分割するウェーブレットを使用し、ウェーブレットを構成する各フィルタはサブキャリア数Nの2倍のフィルタ長を有するものとする。
The operation of the power line carrier communication apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the
まず、図8を用いて、送信部101のデータの流れについて説明する。
First, the data flow of the
信号点写像器102は、まず、送信するデータ(送信ビット系列)を適当な長さのビット列を複数生成する。例えば、「0001111010110100」というデータを、「00」、「01」、「11」、「10」、「10」、「11」、「01」、「00」のように2ビットずつに分割して各サブキャリアに割り当てるビット列を生成する。次に、信号点写像器102は、この生成した「00」、「01」、「11」、「10」の各ビット列を直交振幅変調(Quardrature Amplitude Modulation、QAM)に対応する複素領域の信号点に写像する。そして、このQAM信号点データをウェーブレット逆変換器103の入力部にT2のように割り当てる。このとき、複素信号点データを実部と虚部に分けて割り当てる。ウェーブレット逆変換器103は、T2のように割り当てられた2つの信号点データによって、実部、虚部それぞれに対してウェーブレット逆変換を行い、1シンボル期間における時間軸上の送信波形のサンプル値を出力する。このとき、送信波形のサンプル値は複素数のままである。直交変調器108は、この複素信号を直交変調することにより、任意の搬送波帯域に周波数シフトする。D/A変換器104は、周波数シフトした時間サンプル値を一定のサンプリング時間で出力する。送信用増幅器105は、この送信波形を適当なレベルに増幅し、帯域通過フィルタ106は、不要な周波数成分を除去する。電力線結合回路121は、帯域通過フィルタ106によって波形整形された信号を電力線通信用信号として電力線110に出力する。以上が、送信時におけるデータの流れの説明である。
First, the
次に、図9を用いて受信部111のデータの流れについて説明する。
Next, the data flow of the
まず、電力線結合回路121は、電力線110から電力線通信用信号を抽出する。帯域通過フィルタ112は、電力線結合回路121によって抽出した信号から帯域外の雑音信号を除去して増幅度制御器113に出力する。増幅度制御器113は、A/D変換器114のダイナミックレンジ内に収まるように信号レベルを調整し、A/D変換器114は、この信号波形を送信側のサンプリング・タイミングと同タイミングでサンプリングしてディジタル化する。直交復調器118は、波形データをベースバンド帯域にダウンコンバートし、複素ベースバンド信号に変換する。ウェーブレット変換器115はこの複素波形データをウェーブレット変換し、サブキャリア毎の複素信号点データを得る。シンボル判定器116は、この信号点データを逆写像し、最も近いと思われるビット列に復元し、受信データを得る。以上が、受信時におけるデータの流れの説明である。
First, the power
この構成により、OFDM伝送方式で必要であったガードインターバルという冗長的な信号部分が必要でなくなり、周波数利用効率を向上することが可能となる。また、直交変復調により複素領域の信号点データを使用できるため、さらに周波数利用効率が向上する。 This configuration eliminates the need for redundant signal portions called guard intervals, which are necessary in the OFDM transmission system, and improves frequency utilization efficiency. Further, since the signal point data in the complex domain can be used by orthogonal modulation / demodulation, the frequency utilization efficiency is further improved.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4による電力線搬送通信装置の構成は、図3、図6または図7に示す構成である。本実施の形態では、ウェーブレット逆変換器103およびウェーブレット変換器115を一般化重複直交変換(Generized Lapped orthogonal Transform、GLT)によって構成する場合について説明する。GLTは重複直交変換(Lapped Orthogonal Transform、LOT)の構成をフィルタのタップ数に関して一般化したものである。
(Embodiment 4)
The configuration of the power line carrier communication apparatus according to
図10(a)は4分割の完全再構成のGLTを実現するフィルタバンク回路の各フィルタのインパルス応答の例を示すグラフであり、図10(b)は4分割の完全再構成のGLTを実現するフィルタバンク回路の各フィルタの周波数応答の例を示すグラフである。 FIG. 10A is a graph showing an example of the impulse response of each filter of the filter bank circuit that realizes GLT with four-part perfect reconstruction, and FIG. 10B realizes GLT with four-part perfect reconstruction. It is a graph which shows the example of the frequency response of each filter of the filter bank circuit to do.
なお、本実施の形態では、GLTを実現するフィルタバンク回路をFIRフィルタ群で構成したが、ポリフェーズフィルタやラティス構造によっても構成可能である。また、完全再構成のGLTを実現するフィルタバンク回路の例を示したが、疑似完全再構成のフィルタバンク回路も適用可能である。疑似完全再構成とすることにより、完全再構成の場合よりもさらに、各サブキャリアにおけるサイドローブを小さくすることが可能となる。 In the present embodiment, the filter bank circuit that realizes the GLT is configured by the FIR filter group, but can also be configured by a polyphase filter or a lattice structure. In addition, although an example of a filter bank circuit that realizes a GLT with complete reconstruction has been shown, a filter bank circuit with pseudo complete reconstruction can also be applied. By employing pseudo-complete reconstruction, it is possible to further reduce the side lobes in each subcarrier than in the case of complete reconstruction.
図10のようなフィルタバンク回路を構成することにより、ウェーブレット変換を実現するフィルタバンク回路の全フィルタに対して直線位相特性を持たすことが可能となる。全てのフィルタが直線位相特性をもつので、フィルタバンクに必要な乗算器の個数を半分にすることができ、回路規模を小さくすることができる。また、各サブキャリアの周波数特性をメインローブを中心に急峻に設計できるため、受信時において、他のサブキャリアからの干渉や帯域外の雑音による影響を低減することが可能となる。 By configuring the filter bank circuit as shown in FIG. 10, it is possible to have linear phase characteristics for all the filters of the filter bank circuit that realizes the wavelet transform. Since all the filters have linear phase characteristics, the number of multipliers required for the filter bank can be halved, and the circuit scale can be reduced. Further, since the frequency characteristics of each subcarrier can be designed steeply around the main lobe, it is possible to reduce the influence of interference from other subcarriers and noise outside the band during reception.
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5による電力線搬送通信装置の構成は、図3、図6または図7に示す構成である。本実施の形態では、ウェーブレット逆変換器103およびウェーブレット変換器115を拡張変調重複直交変換(Extended modulated Lapped Transform、ELT)によって構成する場合について説明する。ELTはMLT(Modulated Lapped Transform)の構成をフィルタのタップ数に関して一般化したものである。
(Embodiment 5)
The configuration of the power line carrier communication apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is the configuration shown in FIG. 3, FIG. 6, or FIG. In the present embodiment, a case will be described in which the wavelet
図11(a)は4分割のELTを実現するフィルタバンク回路の各フィルタのインパルス応答の例を示すグラフであり、図11(b)は4分割のELTを実現するフィルタバンク回路の各フィルタの周波数応答の例を示すグラフである。 FIG. 11A is a graph showing an example of an impulse response of each filter of the filter bank circuit that realizes the 4-part ELT, and FIG. 11B shows a graph of each filter of the filter bank circuit that realizes the 4-part ELT. It is a graph which shows the example of a frequency response.
なお、本実施の形態では、ELTを実現するフィルタバンク回路をFIRフィルタ群で構成したが、ポリフェーズフィルタやラティス構造によっても構成可能である。 In the present embodiment, the filter bank circuit for realizing ELT is configured by the FIR filter group, but can also be configured by a polyphase filter or a lattice structure.
図11のようなフィルタ係数をもつフィルタバンク回路を構成することにより、実施の形態4に記載のLOTあるいはGLTよりも、さらに各サブキャリアのサイドローブを低減することが可能となる。各サブキャリアの周波数特性をメインローブを中心に急峻に設計できるため、電力線搬送通信装置100において既存システムに影響を与えないようにする目的で従来方式では必要となる帯域阻止フィルタを必要とせず、受信時において他のサブキャリアからの干渉や帯域外の雑音による影響を低減することが可能となる。
By configuring a filter bank circuit having filter coefficients as shown in FIG. 11, the side lobes of each subcarrier can be further reduced as compared with the LOT or GLT described in the fourth embodiment. Since the frequency characteristics of each subcarrier can be designed steeply around the main lobe, the band rejection filter required in the conventional method is not required for the purpose of preventing the existing system from being affected in the power line
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6では、図3、図6、図7の電力線搬送通信装置100を構成するウェーブレット逆変換器103およびウェーブレット変換器115をポリフェーズフィルタによって構成する場合について、図12、図13を用いて説明する。図12(a)は一般的なFIRフィルタで構成した帯域合成フィルタバンク回路を示すブロック図であり、図12(b)は一般的なFIRフィルタで構成した帯域分割フィルタバンク回路を示すブロック図、図13(a)はポリフェーズフィルタで構成した帯域合成フィルタバンク回路を示すブロック図、図13(b)はポリフェーズフィルタで構成した帯域分割フィルタバンク回路を示すブロック図である。
(Embodiment 6)
In
まず、一般的なFIRフィルタで構成したフィルタバンク回路の構成について、図12を用いて説明する。図12において、201は信号のサンプリング・レートをN倍にするアップサンプラ、202はFIRフィルタ、203は互いに直交する複数のFIRフィルタ202を組み合わせたFIRフィルタ群、204は2入力加算器である。以上より、ウェーブレット逆変換器103としての帯域合成フィルタバンク回路200が構成される。
First, the configuration of a filter bank circuit composed of a general FIR filter will be described with reference to FIG. In FIG. 12, 201 is an upsampler for increasing the sampling rate of a signal N times, 202 is an FIR filter, 203 is an FIR filter group combining a plurality of FIR filters 202 orthogonal to each other, and 204 is a two-input adder. As described above, the band synthesis
また、211はFIRフィルタ、212は互いに直交する複数のFIRフィルタ211を組み合わせたFIRフィルタ群、213はサンプリング・レートを1/Nにするダウンサンプラである。以上により、ウェーブレット変換器115としての帯域分割フィルタバンク回路210が構成される。
なお、ウェーブレット逆変換器103のFIRフィルタ群203とウェーブレット変換器115のFIRフィルタ群212とを構成する各FIRフィルタ202、211は、ウェーブレット変換器115に対する入力信号とウェーブレット変換器115の出力信号とが遅延を除いて一致するように構成されている。例えば、この条件を満たすフィルタ係数としては、(表1)、(表2)が挙げられる。
Each of the FIR filters 202 and 211 constituting the
(表1)、(表2)に示したフィルタ係数は帯域を4分割するフィルタバンク回路の一例である。ここで、hは一般的なFIRフィルタを示す。このFIRフィルタは、入力データを遅延する縦続接続の7個の遅延素子と、この遅延素子の出力データおよび上記入力データに係数を乗算する8個の乗算器と、この乗算器の出力データを入力側から順次に加算して累積値を得る7個の加算器とから成る。tapは上記乗算器を示し、αは上記乗算器の係数を示す。またαMNのMはフィルタ番号、Nはタップ番号を示す。 The filter coefficients shown in Table 1 and Table 2 are examples of filter bank circuits that divide the band into four. Here, h represents a general FIR filter. The FIR filter has seven delay elements connected in cascade to delay input data, eight multipliers that multiply the output data of the delay elements and the input data by a coefficient, and the output data of the multiplier. It consists of seven adders that add up sequentially from the side to obtain the accumulated value. tap represents the multiplier, and α represents a coefficient of the multiplier. In addition, M of αMN indicates a filter number, and N indicates a tap number.
次に、ポリフェーズフィルタで構成したフィルタバンク回路について、図13を用いて説明する。図13において、301はポリフェーズフィルタ、302は信号のサンプリング・レートをN倍にするアップサンプラ、303は2入力加算器、304は1サンプリング分遅延させる遅延素子(レジスタ)である。以上より、ウェーブレット逆変換器103としての帯域合成フィルタバンク回路300が構成される。
Next, a filter bank circuit composed of polyphase filters will be described with reference to FIG. In FIG. 13, 301 is a polyphase filter, 302 is an upsampler that multiplies the sampling rate of the signal by N, 303 is a two-input adder, and 304 is a delay element (register) that delays by one sampling. As described above, the band synthesis
また、311は1サンプリング分遅延させる遅延素子、312はサンプリング・レートを1/Nにするダウンサンプラ、313はポリフェーズフィルタである。以上により、ウェーブレット変換器115としての帯域分割フィルタバンク回路310が構成される。
図14は、図13のポリフェーズフィルタ301、313を示すブロック図である。図14において、321はフィルタ、322は2入力加算器である。なお、ポリフェーズフィルタ301とポリフェーズフィルタ313とを構成する各フィルタは、帯域合成フィルタバンク回路300に対する入力信号と帯域分割フィルタバンク回路310の出力信号とが遅延を除いて一致するように構成されている。例えば、(表1)、(表2)とのフィルタ係数による演算結果と同一にするためには各ポリフェーズフィルタを(表3)〜(表10)のように構成すればよい。
FIG. 14 is a block diagram showing the
図12のフィルタバンク回路と図13のフィルタバンク回路との間の相違点は、サンプリング・レートを変更する箇所が異なる点である。帯域合成フィルタバンク回路200、300において、図12では、フィルタに入力する前に信号をアップサンプリングするが、図13では、フィルタ演算の後にアップサンプリングする。一方、帯域分割フィルタバンク回路210、310においては、図12では、フィルタ演算の後にダウンサンプリングして、図13では、フィルタ演算の前にダウンサンプリングする。つまり、図13におけるフィルタ演算は図12よりも遅い速度で実行できる。
The difference between the filter bank circuit of FIG. 12 and the filter bank circuit of FIG. 13 is that the sampling rate is changed. In the band synthesis
なおこの実施の形態では、帯域合成フィルタバンクのフィルタ出力のタイミング制御部をアップサンプラ302、2入力加算器303、遅延素子304を用いて構成したが、マルチプレクサによっても構成可能である。
In this embodiment, the filter output timing control unit of the band synthesis filter bank is configured by using the
したがって、この構成により、変調と復調時における重複直交変換の際の演算を低レートで実行することが可能となる。すなわち、動作クロック周波数を低くできるため回路の消費電力を低減することができる。また、このことは単位時間当たりの演算量が低減されるという観点から見ると、演算器を流用することが可能となり、回路規模を小さくすることも可能となる。 Therefore, with this configuration, it is possible to execute the calculation at the time of overlapping orthogonal transformation at the time of modulation and demodulation at a low rate. That is, since the operation clock frequency can be lowered, the power consumption of the circuit can be reduced. In addition, from the viewpoint of reducing the amount of calculation per unit time, this makes it possible to use an arithmetic unit and reduce the circuit scale.
(実施の形態7)
図15(a)は図3、図6、図7の電力線搬送通信装置100のウェーブレット逆変換器103としての帯域合成フィルタバンク回路を示すブロック図であり、図15(b)は図3、図6、図7の電力線搬送通信装置100のウェーブレット変換器115としての帯域分割フィルタバンク回路を示すブロック図であり、フィルタバンク回路として、ラティス構造のELTフィルタバンク回路を示す。すなわち、本実施の形態では、ウェーブレット逆変換器103およびウェーブレット変換器115をラティス構造のフィルタバンク回路によって構成する場合について説明する。
(Embodiment 7)
15A is a block diagram showing a band synthesis filter bank circuit as the wavelet
図15において、401はタイプIVの離散コサイン変換(Discrete Cosine Transform、DCT)器、402は1サンプリング分遅延させる遅延素子、403は平面回転演算器、404は2サンプリング分遅延させる遅延素子、405は信号のサンプリング・レートをN倍にするアップサンプラ、406は2入力加算器、407は1サンプリング分遅延させる遅延素子である。以上より、帯域合成フィルタバンク回路400が構成される。一方、411は1サンプリング分遅延させる遅延素子、412はサンプリング・レートを1/Nにするダウンサンプラ、413は2サンプリング分遅延させる遅延素子、414は平面回転演算器、415は1サンプリング分遅延させる遅延素子、416はタイプIVの離散コサイン変換器である。以上より、帯域分割フィルタバンク回路410が構成される。なお、平面回転演算器403と414は、図16に示す平面回転演算回路を複数組み合わせて構成したものである。図16は平面回転演算回路を示す機能ブロック図である。
In FIG. 15, 401 is a type IV discrete cosine transform (DCT) unit, 402 is a delay element that delays by one sampling, 403 is a plane rotation calculator, 404 is a delay element that delays by two samplings, and 405 is An upsampler that multiplies the sampling rate of the signal by N, 406 is a two-input adder, and 407 is a delay element that delays by one sampling. As described above, the band synthesis
この構成により、実施の形態6で説明したポリフェーズフィルタで構成した場合と同様に、変調と復調時における重複直交変換の際の演算レートを低減することが可能となる。さらに、高速DCTなどを併用することによって演算量も低減できるため、回路の消費電力および回路規模を低減することができる。 With this configuration, similarly to the case of the polyphase filter described in the sixth embodiment, it is possible to reduce the calculation rate at the time of the orthogonal orthogonal transform at the time of modulation and demodulation. Furthermore, since the amount of calculation can be reduced by using a high-speed DCT together, the power consumption and circuit scale of the circuit can be reduced.
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8では、図3、図6、図7の電力線搬送通信装置100のウェーブレット逆変換器103と図3、図6、図7の電力線搬送通信装置100のウェーブレット変換器115において、重複係数に応じたフィルタ係数を複数パターン用意しておき、そのフィルタ係数を変更する方法について説明する。
(Embodiment 8)
In the eighth embodiment of the present invention, the wavelet
まず、送信部101のウェーブレット逆変換器103と受信部111のウェーブレット変換器115に対して、重複係数に応じたフィルタ長の異なるフィルタ係数を複数パターン用意しておく。そして、送信部101および受信部111の各制御部122よりウェーブレット逆変換器103およびウェーブレット変換器115に対して、フィルタのパターン番号を指定することにより、パターン番号に合わせてフィルタバンク回路内のフィルタ係数を変化させる。この時、フィルタのパターン番号は制御信号などを使用して送信側および受信側で一致させる必要がある。また、フィルタ係数を変更する基準としては、送信部101から送信される電力線通信信号や、伝送路の変動、受信レベル等が考えられる。例えば、S/N(信号電力対雑音電力比)を用いる場合、受信時においてS/Nが大きい場合は、各サブキャリアから見て帯域外の雑音が小さいため、フィルタ長の短いフィルタによって復調動作を行い、S/Nが小さい場合は、他の帯域からの雑音の影響を受けにくくするため、フィルタ長の大きいフィルタ係数を使用する。
First, a plurality of patterns of filter coefficients having different filter lengths corresponding to overlapping coefficients are prepared for the wavelet
この制御により、伝送路の雑音状態が良好な場合の演算量を低減することができ、受信時の消費電力を削減することが可能となる。また、雑音状態が劣悪な場合においても、安定した受信を行うことが可能となる。 With this control, it is possible to reduce the amount of computation when the noise state of the transmission path is good, and it is possible to reduce power consumption during reception. In addition, even when the noise state is poor, stable reception can be performed.
(実施の形態9)
本発明の実施の形態9では、図3、図6、図7のウェーブレット逆変換器103とウェーブレット変換器115とをラティス構造で構成した場合において、重複係数に応じた平面回転角パラメータを複数パターン用意しておき、その平面回転角パラメータを変更する方法について説明する。
(Embodiment 9)
In the ninth embodiment of the present invention, when the wavelet
まず、送信部101のウェーブレット逆変換器103と受信部111のウェーブレット変換器115は実施の形態7のようにラティス構造で構成する。そして、送信部101のウェーブレット逆変換器103と受信部111のウェーブレット変換器115に対して、重複係数に応じた平面回転角パラメータを複数パターン用意しておく。そして、送信部101および受信部111の各制御部122よりウェーブレット逆変換器103とウェーブレット変換器115に対して、平面回転角パラメータのパターン番号を指定することにより、そのパターン番号に合わせてフィルタバンク回路内の平面回転角パラメータを変化させる。この時、平面回転角パラメータのパターン番号は制御信号などを使用して送信機および受信機で一致させる必要がある。また、平面回転角パラメータを変更する基準としては、送信部101から送信される電力線通信信号や、伝送路の変動、受信レベル等が考えられる。例えば、S/Nを用いる場合、受信時においてS/Nが大きい場合は、各サブキャリアから見て帯域外の雑音が小さいため、重複係数が小さい平面回転角パラメータによって復調動作を行い、S/Nが小さい場合は、他の帯域からの雑音の影響を受けにくくするため、重複係数が大きい平面回転角パラメータを使用する。
First, the wavelet
この制御により、伝送路のノイズ環境が良好な場合の演算量を低減することができ、受信時の消費電力を削減することが可能となる。また、雑音状態が劣悪な場合においても、安定した受信を行うことが可能となる。さらに、実施の形態8のようにフィルタ係数を複数パターン用意するのに比べ、記憶容量を減らすことができる。 With this control, it is possible to reduce the amount of calculation when the noise environment of the transmission path is good, and it is possible to reduce power consumption during reception. In addition, even when the noise state is poor, stable reception can be performed. Furthermore, the storage capacity can be reduced compared to the case where a plurality of filter coefficient patterns are prepared as in the eighth embodiment.
(実施の形態10)
図17は、本発明の実施の形態10による電力線搬送通信装置の制御方法(すなわち図3、図6または図7の制御部122の動作)を説明するための説明図であり、本実施の形態では、特定のサブキャリアのみを出力する場合について説明する。なお、説明を簡単にするため、サブキャリア数を4本としている。
(Embodiment 10)
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a control method of the power line carrier communication apparatus according to the tenth embodiment of the present invention (that is, the operation of the
図17において、102は信号点写像、103はウェーブレット逆変換器、122は制御部である。
In FIG. 17,
まず、信号点写像器102において、「+1」、「+3」、「−3」、「−1」、「+1」、「+3」、「−3」、「−1」の順で信号点写像されたデータが出力されたとする。このとき、制御部122が信号点写像器102に対して、使用しないサブキャリア番号を指定することにより、指定した番号のサブキャリア部分に対してデータを入力しないようにする。すなわち、ゼロを挿入する。例えば、1番目と4番目のサブキャリアを出力しないようにする場合は、1番目と4番目のサブキャリアを出力するフィルタの入力部分にはゼロを挿入して、写像された信号点データは2番目と3番目のサブキャリアの入力部分に入れる。そして、ウェーブレット逆変換器103は、各々の入力データに基づきウェーブレット逆変換を行う。
First, in the
このように制御することにより、出力するサブキャリアを容易に選択することができ、特定の周波数にのみ信号を出力することが可能になる。つまり、国別の法規制によって各国毎に使用可能な周波数帯が異なる場合であっても、容易に対応することが可能となる。 By controlling in this way, it is possible to easily select a subcarrier to be output, and it is possible to output a signal only at a specific frequency. That is, even if the frequency band that can be used varies from country to country due to country-specific laws and regulations, it is possible to easily cope with the problem.
さらに、本実施の形態による電力線搬送通信装置の有効性を、図18、図19、図20を用いて分かりやすく説明する。図18は電力線搬送通信に認可された周波数スペクトルの例を示すグラフであり、図19はOFDM伝送を用いた場合の送信周波数スペクトルを示すグラフ、図20は電力線搬送通信装置の送信周波数スペクトルを示すグラフである。 Further, the effectiveness of the power line carrier communication apparatus according to the present embodiment will be described in an easy-to-understand manner with reference to FIG. 18, FIG. 19, and FIG. 18 is a graph showing an example of a frequency spectrum approved for power line carrier communication, FIG. 19 is a graph showing a transmission frequency spectrum when OFDM transmission is used, and FIG. 20 shows a transmission frequency spectrum of the power line carrier communication apparatus. It is a graph.
例えば、ある国の法規制による周波数割り当てが図18に示すようであったとする。従来のOFDMを用いた電力線搬送通信装置による送信信号は図19に示すようになり、図18の規制を満足するためには、別途帯域阻止フィルタが必要となる。すなわち、国毎に異なる帯域阻止フィルタのフィルタ係数を用意しておく必要がある。一方、本実施の形態による電力線搬送通信装置は、本実施の形態における動作のみで図20に示すような送信信号スペクトラムを得ることができるので、帯域阻止フィルタを必要としない。このことから、本実施の形態による電力線搬送通信装置は、各国で異なる法規制に柔軟に対応することができる。 For example, assume that frequency allocation according to the laws and regulations of a certain country is as shown in FIG. A transmission signal by a conventional power line carrier communication apparatus using OFDM is as shown in FIG. 19, and a separate band rejection filter is required to satisfy the regulation of FIG. In other words, it is necessary to prepare filter coefficients for different band rejection filters for each country. On the other hand, the power line carrier communication apparatus according to the present embodiment can obtain a transmission signal spectrum as shown in FIG. 20 only by the operation in the present embodiment, and therefore does not require a band rejection filter. From this, the power line carrier communication apparatus according to the present embodiment can flexibly cope with different laws and regulations in each country.
(実施の形態11)
図21は、図3、図6、図7の電力線搬送通信装置の制御方法(すなわち本発明の実施の形態11による電力線搬送通信装置の制御部122の動作)を説明するための説明図である。本実施の形態では、電力線上のノイズレベルを検出する方法について説明する。
(Embodiment 11)
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the control method of the power line carrier communication apparatus of FIG. 3, FIG. 6, and FIG. 7 (that is, the operation of the
図21において、115はウェーブレット変換器、116はシンボル判定器、122は制御部である。 In FIG. 21, 115 is a wavelet transformer, 116 is a symbol determiner, and 122 is a control unit.
次に、電力線上のノイズレベル検出動作について説明する。 Next, the noise level detection operation on the power line will be described.
まず、ウェーブレット変換器115は、電力線110上のノイズの周波数分布を検知するために、サブキャリア毎の信号点データに復調する。次に、シンボル判定器116は、サブキャリア毎の信号点データに基づき、どの信号点付近に存在するノイズ成分が大きいかを測定する。このとき、雑音が全くない場合には、各サブキャリアにおける信号点データはすべて0になる。したがって、このデータの値が0からどれだけずれたかによってノイズ量を推定する。そして、シンボル判定器116は、所望値よりもノイズが大きなサブキャリアを判定して、そのサブキャリア番号を制御部122に対して通知し、そのサブキャリアを制御部122は使用できないようにする。
First, the
なお、本実施の形態では、電力線上に信号を重畳しない状態でのノイズレベル検出方法について説明したが、送受信間で既知の信号を使用しても同様な方法で実現することができる。すなわち、通信状態においてもノイズ検出を行える。 In the present embodiment, the noise level detection method in a state in which no signal is superimposed on the power line has been described. However, a similar method can be realized even if a known signal is used between transmission and reception. That is, noise detection can be performed even in a communication state.
このような制御を行うことにより、電力線上のノイズ状態を把握することができ、使用可能なサブキャリアを選択することができる。制御部122において、あらかじめ大きなノイズ成分が存在する周波数位置を避けるようにサブキャリアを選定することにより、より信頼性の高い通信が可能となる。
By performing such control, the noise state on the power line can be grasped, and usable subcarriers can be selected. By selecting a subcarrier in advance so as to avoid a frequency position where a large noise component exists in the
(実施の形態12)
本発明の実施の形態12による電力線搬送通信装置における制御方法として、伝送速度を指定する速度に変更する制御方法について、図3と図4を用いて説明する。
(Embodiment 12)
As a control method in the power line carrier communication apparatus according to the twelfth embodiment of the present invention, a control method for changing the transmission speed to the designated speed will be described with reference to FIGS.
まず、制御部122は、外部から指定された伝送速度を実現するために必要な信号点の個数やサブキャリアの数を算出し、その算出結果と実施の形態11による使用可能サブキャリアの判定結果に基づき、サブキャリアの選択を行う。次に、制御部122は、信号点写像器102に対して、使用するサブキャリア番号と信号点の個数とを指定する。信号点写像器102は、その設定値に従って信号点写像、サブキャリアへのデータ配置処理を対応させる。
First,
例えば、外部から必要な伝送速度が指定され、制御部122において指定された伝送速度に合うように算出された結果が、キャリア数2、信号点の個数が4であるとする。また、実施の形態11による判定で、使用できるサブキャリアが2番目のサブキャリア以外の3本であるとする。このとき、制御部122は、例えば、1番目と3番目のサブキャリアを選択することができる。また、他の使用しないサブキャリア(この例では4番目のキャリア)は、別の通信に利用することができる。
For example, it is assumed that a necessary transmission rate is designated from the outside, and the result calculated to match the transmission rate designated by the
このように制御することにより、伝送速度を指定する速度に容易に変更することができ、また、指定された伝送速度を実現する以外のサブキャリアを別の通信に利用することができるため、帯域の利用効率を向上することが可能となる。 By controlling in this way, the transmission rate can be easily changed to a designated rate, and subcarriers other than realizing the designated transmission rate can be used for another communication. It is possible to improve the use efficiency of the.
(実施の形態13)
図22は、本発明の実施の形態13による電力線搬送通信装置の制御部122の動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、通常の通信中に受信データにエラーが発生した場合、送信する周波数位置をずらし、ノイズの影響を回避しながら、電力線搬送通信装置1(例えば自装置)と電力線搬送通信装置2(例えば相手装置)の間の通信手順を合わせる方法について説明する。なお、電力線搬送通信装置1と電力線搬送通信装置2の構成は図3の構成とする。
(Embodiment 13)
FIG. 22 is a flowchart showing the operation of the
図22において、最初の状態(S11、S21)では、電力線搬送通信装置1と電力線搬送通信装置2の間の通信はキャリアパターン1で通信している。そして、電力線搬送通信装置1で、エラー数があるしきい値以上になった場合(S12)には、エラー数があるしきい値を越えているサブキャリアを検知し(S13)、変更するサブキャリアの番号あるいは位置を仮に設定する(S14)。なお、このとき変更したキャリアパターンをキャリアパターン2とする。その後、設定したキャリアパターン2の内容を、現在の通信に利用しているキャリアパターン1で電力線搬送通信装置2へ送信する(S15)。その後、電力線搬送通信装置1は、自分のキャリアパターンをキャリアパターン2に変更する。なお、キャリアパターンは1つのサブキャリアまたは複数のサブキャリアの組からなるものである。
In FIG. 22, in the first state (S11, S21), communication between the power line
キャリアパターン1でキャリアパターン2の内容を受信した電力線搬送通信装置2では、キャリアパターン変更であるか否かの判別を行い(S22)、変更でなければ通常処理(S21)に戻り、変更であれば受信部111で重複直交変換をかける周波数位置をキャリアパターン2に変更し(S23)、さらにキャリアパターンを変更したことをキャリアパターン2で変調して電力線搬送通信装置1へ返送する(S24)。
The power line
電力線搬送通信装置1では、この完了通知の内容が正しく送られたことを判別する(S16)。そこで、変更完了通知を正しく受け取れた場合には通常処理(S11)へ移るが、変更完了通知を受け取れなかった場合には、S/Nのしきい値を変更して(S17)、再度キャリアパターンの選定処理(S13)に移る。そして、再度キャリアパターンの変更のシーケンスを行う。この一連のシーケンスをエラー数が少なくなるまで繰り返す。
The power line
ここで、上記シーケンスは、通常の通信時のみではなく、初期のインストール時の設定としても利用できる。 Here, the sequence can be used not only for normal communication but also for initial installation settings.
なお、本実施の形態では、使用するサブキャリアを変更することにより、受信エラー数を減少させたが、信号点写像器の信号点配置を変更することによってエラー数を減少さることも可能である。例えば、図23に示すように、4値の信号点配置から2つの配置方法へ変更しても良く、通信上の整合性は本実施の形態におけるシーケンスと同様の手段で実現することができる。ここで、図23(a)、(b)は電力線搬送通信装置の信号点写像器102の信号点数の変化を示す説明図である。
In the present embodiment, the number of reception errors is reduced by changing the subcarrier to be used. However, the number of errors can be reduced by changing the signal point arrangement of the signal point mapper. . For example, as shown in FIG. 23, the quaternary signal point arrangement may be changed to two arrangement methods, and communication consistency can be realized by means similar to the sequence in the present embodiment. Here, FIGS. 23A and 23B are explanatory diagrams showing changes in the number of signal points of the
このように本実施の形態によれば、誤り率の小さいサブキャリアから優先的に通信に使用するようにしたので、受信エラー数を減少させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the number of reception errors can be reduced because subcarriers having a low error rate are preferentially used for communication.
(実施の形態14)
図24は、本発明の実施の形態14による電力線搬送通信装置の動作を示すフローチャートであり、電力線搬送通信装置2(例えば相手装置)の受信結果に基づき、電力線搬送通信装置1(例えば自装置)の送信出力レベルを変更する動作を示す。なお、電力線搬送通信装置1と電力線搬送通信装置2の構成は図3の構成である。
(Embodiment 14)
FIG. 24 is a flowchart showing the operation of the power line carrier communication apparatus according to the fourteenth embodiment of the present invention. Based on the reception result of the power line carrier communication apparatus 2 (for example, the counterpart apparatus), the power line carrier communication apparatus 1 (for example, the own apparatus). The operation | movement which changes the transmission output level of is shown. In addition, the structure of the power line
図24において、初期状態(S31)では、電力線搬送通信装置1はある出力レベルで送信している。電力線搬送通信装置2では、電力線搬送通信装置1の信号を受信して(S41)、サブキャリア毎にS/Nを測定する(S42)。次に平均S/N値に基づいて電力線搬送通信装置1に出力レベルの変更要求を行う(S43)。
In FIG. 24, in the initial state (S31), the power line
このS/N値と変更要求とを受け取った電力線搬送通信装置1では、変更要求の有無を判別し(S32)、このS/N値から逆算して(S33)出力レベルを決定(S34)し、そのレベルで電力線搬送通信装置2に再度送信する。
The power line
この動作により、電力線上のノイズレベルが低く、通信エラーが発生しない場合には、出力レベルを低下させることにより、送信に必要な電力を削減することが可能になる。 With this operation, when the noise level on the power line is low and no communication error occurs, the power required for transmission can be reduced by reducing the output level.
このように本実施の形態によれば、電力線上のノイズレベルが低く通信エラーが発生しない場合には出力レベルを低下させることができるので、送信に必要な電力を削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the noise level on the power line is low and no communication error occurs, the output level can be lowered, so that the power required for transmission can be reduced.
本発明は、電力線搬送通信を行う変調器、復調器及びそれらを内臓する電気機器等に好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a modulator, a demodulator that performs power line carrier communication, and an electric device that incorporates them.
100 電力線搬送通信装置
101 送信部
102 信号点写像器
103 ウェーブレット逆変換器
104 D/A変換器
105 送信用増幅器
106、112 帯域通過フィルタ
107 SSB変調器
108 直交変調器
110 電力線
111 受信部
113 増幅度制御器
114 A/D変換器
115 ウェーブレット変換器
116 シンボル判定器
117 SSB復調器
118 直交復調器
121 電力線結合回路
122 制御部
200、300、400 帯域合成フィルタバンク回路
201、302、405 アップサンプラ
202 FIRフィルタ
203 FIRフィルタ群
204、303、322、406 2入力加算器
210、310、410 帯域分割フィルタバンク回路
211 FIRフィルタ
212 FIRフィルタ群
213、312、412 ダウンサンプラ
301、313 ポリフェーズフィルタ
304、311、402、407、411、415 遅延素子(1サンプリング時間)
321 フィルタ
401、416 離散コサイン変換器
403、414 平面回転演算器
404、413 遅延素子(2サンプリング時間)
DESCRIPTION OF
321
Claims (29)
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、
他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、前記ビット列を写像するべき前記信号点の複素領域上における配置を変更する配置制御部と、
前記配置制御部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換し、信号を生成するウェーブレット逆変換部と、
前記信号を電力線に出力する出力部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device that performs transmission using subcarriers ,
A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
An arrangement control unit that changes the arrangement of the signal points on the complex region to map the bit string, based on an error related to data received from another power line communication device;
Wavelet inverse transform of the signal points mapped by the arrangement control unit, and a wavelet inverse transform unit for generating a signal;
An output unit that outputs the signal to a power line .
前記電力線から前記信号を抽出する抽出部と、
前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、
前記複素領域上の信号点を前記ビット列に逆写像する信号点逆写像部と、
前記信号に関するエラーに基づいて、前記ビット列を逆写像するべき前記信号点の複素領域上の配置を変更する配置制御部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device for receiving a signal carried via a power line,
An extraction unit for extracting the signal from the power line;
A wavelet transform unit that wavelet transforms the signal into signal points on a complex domain;
A signal point inverse mapping unit that inversely maps signal points on the complex region to the bit string;
A power line carrier communication device, comprising: an arrangement control unit that changes an arrangement of the signal points on the complex region of the bit points to be reverse-mapped based on an error relating to the signal.
更に、前記配置制御部で変更された前記信号点の複素領域上における配置を前記他の電力線搬送通信装置に通知する通知部を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 1,
The power line carrier communication device further comprising a notification unit that notifies the other power line carrier communication device of the arrangement of the signal points on the complex region changed by the arrangement control unit.
更に、前記ビット列を逆写像するべき前記信号点の複素領域上の配置を検知する検知部を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to claim 2,
The power line carrier communication device further comprises a detection unit that detects an arrangement of the signal points on the complex region where the bit string is to be reverse-mapped.
前記配置制御部は、前記信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、前記信号点の複素領域上の配置を変更することを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 1 or 2,
The arrangement control unit changes the arrangement of the signal points on a complex region when an error related to the signal exceeds a predetermined value.
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、
前記信号点写像部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換し、信号を生成するウェーブレット逆変換部と、
他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、電力線搬送通信装置に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、
前記信号を電力線に出力する出力部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device that performs transmission using subcarriers ,
A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
Wavelet inverse transformation of the signal points mapped by the signal point mapping unit to generate a signal ; and
A subcarrier changing unit that changes the subcarrier used for the power line carrier communication device to another subcarrier based on an error regarding data received from another power line carrier communication device;
An output unit that outputs the signal to a power line .
電力線から前記信号を抽出する抽出部と、
前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、
前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、
前記信号に関するエラーに基づいて、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device for receiving a signal carried using a subcarrier ,
An extraction unit for extracting the signal from the power line;
A wavelet transform unit that wavelet transforms the signal into signal points on a complex domain;
A signal point inverse mapping unit that inversely maps signal points on the complex region to bit strings;
A power line carrier communication apparatus comprising: a subcarrier changing unit that changes the subcarrier used for power line carrier communication to another subcarrier based on an error related to the signal.
更に、電力線搬送通信装置に使用する前記他のサブキャリアを前記他の電力線搬送通信装置に通知する通知部を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 6,
The power line carrier communication apparatus further comprises a notification unit for notifying the other power carrier communication apparatus of the other subcarriers used in the power line carrier communication apparatus.
更に、電力線搬送通信装置に使用する前記他のサブキャリアを検知する検知部を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to claim 7,
The power line carrier communication apparatus further comprises a detection unit for detecting the other subcarrier used in the power line carrier communication apparatus.
前記サブキャリア変更部は、前記信号に関するエラーが所定の値を超えた場合に、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更することを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 6 or 7,
The said subcarrier change part changes the said subcarrier used for power line carrier communication to another subcarrier, when the error regarding the said signal exceeds predetermined value, The power line carrier communication apparatus characterized by the above-mentioned.
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、
前記信号点写像部により写像された信号点をウェーブレット逆変換し、所定の周波数帯域を有した信号を出力するウェーブレット逆変換部と、
前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、
前記信号を電力線に出力する出力部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device that performs transmission using subcarriers ,
A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
Wavelet inverse transformation of the signal points mapped by the signal point mapping unit, and a wavelet inverse transformation unit for outputting a signal having a predetermined frequency band;
A frequency changing unit for changing the predetermined frequency band;
An output unit that outputs the signal to a power line .
電力線から前記信号を抽出する抽出部と、
前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、
前記周波数変更部により周波数帯域が変更された信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、
前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device for receiving a signal having a predetermined frequency band ,
An extraction unit for extracting the signal from the power line;
A frequency changing unit for changing the predetermined frequency band;
A wavelet transform unit for wavelet transforming a signal whose frequency band has been changed by the frequency change unit to a signal point on a complex region;
A power line carrier communication device comprising: a signal point inverse mapping unit that inversely maps a signal point on the complex region to a bit string.
前記周波数変更部は、SSB変調器であることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to claim 11,
The power line carrier communication apparatus, wherein the frequency changing unit is an SSB modulator.
前記周波数変更部は、直交変調器であることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to claim 11,
The power line carrier communication apparatus, wherein the frequency changing unit is a quadrature modulator.
前記周波数変更部は、SSB復調器であることを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 12,
The power line carrier communication apparatus, wherein the frequency changing unit is an SSB demodulator.
前記SSB復調器は、前記周波数帯域をベースバンド帯域に変更することを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 15,
The power line carrier communication apparatus, wherein the SSB demodulator changes the frequency band to a baseband band.
前記周波数変更部は、直交復調器であることを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 12,
The power line carrier communication apparatus, wherein the frequency changing unit is an orthogonal demodulator.
前記直交復調器は、前記周波数帯域をベースバンド帯域に変更することを特徴とする電力線搬送通信装置。 The power line carrier communication device according to claim 17,
The quadrature demodulator changes the frequency band to a baseband band.
前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、完全再構成あるいは疑似完全再構成の重複直交変換機能または一般化重複直交変換機能を有することを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to any one of claims 1 to 18,
The power line carrier communication apparatus, wherein the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit have a complete orthogonal reconstruction function or a pseudo complete reconstruction overlap orthogonal transform function or a generalized overlap orthogonal transform function.
前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、変調重複変換機能または拡張変調重複変換機能を有することを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to any one of claims 1 to 18,
The wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit each have a modulation overlap conversion function or an extended modulation overlap conversion function.
前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、ポリフェーズフィルタバンク回路によって構成することを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to any one of claims 1 to 20,
The power line carrier communication apparatus, wherein the wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are configured by a polyphase filter bank circuit.
前記ウェーブレット逆変換部と前記ウェーブレット変換部は、ラティス構造のフィルタバンク回路によって構成することを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to any one of claims 1 to 20,
The wavelet inverse transform unit and the wavelet transform unit are configured by a lattice bank filter bank circuit.
更に、前記サブキャリアの信号電力対雑音電力に基づいて前記サブキャリアの出力を変更する出力制御部を備えることを特徴とする電力線搬送通信装置。 A power line carrier communication device according to any one of claims 1, 6 or 11,
The power line carrier communication apparatus further comprises an output control unit that changes the output of the subcarrier based on the signal power versus noise power of the subcarrier.
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、前記ビット列を写像するべき前記信号点の複素領域上における配置を変更する配置制御部と、An arrangement control unit that changes the arrangement of the signal points on the complex region to map the bit string, based on an error related to data received from another power line communication device;
前記配置制御部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換し、信号を生成するウェーブレット逆変換部と、を備えることを特徴とする回路。And a wavelet inverse transform unit that performs wavelet inverse transform on the signal points mapped by the arrangement control unit and generates a signal.
前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、A wavelet transform unit that wavelet transforms the signal into signal points on a complex domain;
前記複素領域上の信号点を前記ビット列に逆写像する信号点逆写像部と、A signal point inverse mapping unit that inversely maps signal points on the complex region to the bit string;
前記信号に関するエラーに基づいて、前記ビット列を逆写像するべき前記信号点の複素領域上の配置を変更する配置制御部と、を備えることを特徴とする回路。And a placement control unit that changes the placement of the signal points on the complex region in the complex region based on an error related to the signal.
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
前記信号点写像部により写像された前記信号点をウェーブレット逆変換し、信号を生成するウェーブレット逆変換部と、Wavelet inverse transformation of the signal points mapped by the signal point mapping unit to generate a signal; and
他の電力線搬送通信装置から受信したデータに関するエラーに基づいて、電力線搬送通信装置に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、を備えることを特徴とする回路。A circuit comprising: a subcarrier changing unit that changes the subcarrier used in the power line carrier communication device to another subcarrier based on an error related to data received from another power line carrier communication device.
前記信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、A wavelet transform unit that wavelet transforms the signal into signal points on a complex domain;
前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、A signal point inverse mapping unit that inversely maps signal points on the complex region to bit strings;
前記信号に関するエラーに基づいて、電力線搬送通信に使用する前記サブキャリアを他のサブキャリアに変更するサブキャリア変更部と、を備えることを特徴とする回路。And a subcarrier changing unit that changes the subcarrier used for power line carrier communication to another subcarrier based on an error related to the signal.
送信データからビット列を生成し、前記ビット列を前記サブキャリアの複素領域上の信号点に写像する信号点写像部と、A signal point mapping unit that generates a bit string from transmission data and maps the bit string to a signal point on a complex region of the subcarrier;
前記信号点写像部により写像された信号点をウェーブレット逆変換し、所定の周波数帯域を有した信号を出力するウェーブレット逆変換部と、Wavelet inverse transformation of the signal points mapped by the signal point mapping unit, and a wavelet inverse transformation unit for outputting a signal having a predetermined frequency band;
前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、を備えることを特徴とする回路。And a frequency changing unit that changes the predetermined frequency band.
前記所定の周波数帯域を変更する周波数変更部と、A frequency changing unit for changing the predetermined frequency band;
前記周波数変更部により周波数帯域が変更された信号を複素領域上の信号点にウェーブレット変換するウェーブレット変換部と、A wavelet transform unit for wavelet transforming a signal whose frequency band has been changed by the frequency change unit to a signal point on a complex region;
前記複素領域上の信号点をビット列に逆写像する信号点逆写像部と、を備えることを特徴とする回路。And a signal point inverse mapping unit that inversely maps signal points on the complex region to bit strings.
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