JP4932652B2 - 通信装置、マルチキャリア伝送システム、通信方法及び通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電話線などのメタリックケーブルで、数Ｍビット／秒の高速データ伝送を可能とするｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）（ｘは、Ａ、Ｓ、Ｖ等の総称）に適用可能な通信装置、マルチキャリア伝送システム、通信方法及び通信プログラムに関するものである。

近年、電話線などのメタリックケーブルを使用し、数Ｍビット／秒の高速データ伝送を可能とするｘＤＳＬ技術に注目が集まっている。なお、ｘＤＳＬとしては、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、ＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line）、ＨＤＳＬ（High bit-rate Digital Subscriber Line）、ＶＤＳＬ（Very high bit-rate Digital Subscriber Line）等があり、伝送速度、速度の対称／非対称などの違いにより区分されている。なお、これらを総称してｘＤＳＬと称する。

なお、ｘＤＳＬは、ベストエフォート型サービスと呼ばれ、その伝送速度は、通信回線の伝送距離や雑音などの環境条件によって変化する。一般的に、通信回線の伝送距離が短く雑音も少ない環境条件では、伝送速度が大きくなり、通信回線の伝送距離が長く雑音が大きい環境条件では、伝送速度が小さくなる。

また、ｘＤＳＬは、変調方式としてＤＭＴ（Discrete Multi Tone）方式を採用しており、モデムが通信を始める前に初期化トレーニングを行い、通信回線の伝送距離や各キャリアのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）値を測定し、該測定した各キャリアのＳＮＲ値を基に各キャリアに配置するビットレートを算出し、該算出したビットレートを基に、最終的な伝送速度を決定している。

なお、ｘＤＳＬ技術を適用した一般的なマルチキャリア伝送システムとしては、例えば、図１に示すシステム構成例が挙げられる。以下、図１を参照しながら、一般的なマルチキャリア伝送システムについて説明する。

一般的なマルチキャリア伝送システムのシステム構成例としては、図１に示すようにＯＬＴ（Optical Line Terminal）局内装置（１）と、ＶＤＳＬ宅側装置（３）と、が遠隔複合装置（２）を経由して接続している。また、ＶＤＳＬ局側装置（４）と、ＶＤＳＬ宅側装置（５）と、が通信回線（１２）を介して接続している。なお、遠隔複合装置（２）は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）と、ＶＤＳＬ局側装置と、を有して構成している。ＯＮＵは、ＯＬＴ局内装置（１）と通信回線（１０）を介して接続している。ＶＤＳＬ局側装置は、ＶＤＳＬ宅側装置（３）と通信回線（１１）を介して接続している。

なお、上述した図１に示すマルチキャリア伝送システムにおいては、図２に示すように、通信回線（１２）に雑音（ノイズ）が進入することがある。なお、雑音としては、例えば、漏話雑音等が挙げられる。このため、マルチキャリア伝送システムを構成する各装置には、通信回線に発生する雑音を測定し、その測定した雑音を基に、ＳＮＲ値を調節する機能が搭載されている。

しかしながら、図３（ａ）に示すように、雑音（ノイズ）が長期間に渡って変動したり、また、図３（ｂ）に示すように、雑音が途中から発生したりした場合には、調節後のＳＮＲ値ではＳＮＲマージン値が不足し、通信エラーやリンクダウンが発生し、回線品質を劣化させてしまうことになる。なお、図３（ａ）は、雑音を長期間測定した場合を示した図であり、例えば、雑音を長期間測定した測定結果（例えば、４００個）のうち、所定の個数（例えば、１００個）が異なる測定結果となった場合を示している。また、図３（ｂ）は、雑音を測定した測定結果の中に、異なる測定結果『エラーまたはリンクダウンが発生してしまう測定結果』が発生した場合を示している。

なお、上述した通信エラーやリンクダウンの発生を抑制するために、雑音の発生が予め分かっている既知の雑音については、図４に示すように、仮想的な雑音を印加し、ＳＮＲマージン値を余分に確保する手法が提案されている。なお、図４は、雑音に対し、仮想雑音を印加し、ビット割当の計算に使用する雑音に対し、ＳＮＲマージン値を余分に確保する場合を示している。

しかし、図４に示すように、仮想的な雑音を印加するために、全てのキャリアに渡って、仮想的に印加する雑音量（ノイズ値）をメモリに記憶しようとすると、大容量のメモリが必要になる。このため、図５に示すように、複数のポイント（ブレークポイント）で雑音量をメモリに記憶することが要求される。なお、図５では、所定の周波数毎（例えば、１ＭＨｚ毎）に等間隔でブレークポイントを指定し、その指定したブレークポイントの雑音量をメモリに記憶している状態を示している。即ち、図５に示す●の雑音量をメモリに記憶することになる。

しかし、図５に示すように、所定の周波数毎（例えば、１ＭＨｚ毎）に等間隔でブレークポイントを指定し、その指定したブレークポイントの雑音量をメモリに記憶することになると、通信に使用しない周波数帯についても雑音量を記憶することになる。このため、図５に示すように、等間隔でブレークポイントを指定した場合には、無駄な雑音量をメモリに記憶してしまうことになる。このようなことから、無駄なブレークポイントを抑制する必要がある。

なお、本発明より先に出願された技術文献として、雑音の発生が予め分かっていない不定期な雑音が発生した場合でも、効率良くマルチキャリア伝送を行う技術について開示された文献がある（例えば、特許文献１参照）。

また、回線における不安定な通信を生じやすいノイズパターン環境下において、安定した通信を実現する技術について開示された文献がある（例えば、特許文献２参照）。

また、非同期デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）での伝送効率を向上させる技術について開示された文献がある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００６−１６５９７８号公報 特開２００６−２０３３８０号公報 特表２００５−５３４２５６号公報

なお、上記特許文献１、２には、安定した通信を図るための技術について開示されている。また、上記特許文献３には、複数のブレークポイントを指定する点について記載されている。しかしながら、上記特許文献１〜３には、無駄なブレークポイントを抑制することについては何ら記載もその必要性についても示唆されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、無駄なブレークポイントを抑制することが可能な通信装置、マルチキャリア伝送システム、通信方法及び通信プログラムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。

＜通信装置＞
本発明にかかる通信装置は、
通信回線に発生する雑音を測定する測定手段を有し、前記測定手段で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信装置であって、
前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した雑音量を記憶手段に記憶する決定手段と、
前記記憶手段に記憶した雑音量を、前記雑音に印加する印加手段と、を有し、
前記決定手段は、
周波数帯を動的に分割し、該分割した周波数帯の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする。

＜マルチキャリア伝送システム＞
また、本発明にかかるマルチキャリア伝送システムは、
第１の通信装置と、第２の通信装置と、が通信回線を介して接続して構成するマルチキャリア伝送システムであって、
前記通信装置は、
通信回線に発生する雑音を測定する測定手段と、
前記測定手段で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信制御手段と、
前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した雑音量を記憶手段に記憶する決定手段と、
前記記憶手段に記憶した雑音量を、前記雑音に印加する印加手段と、を有し、
前記決定手段は、
周波数帯を動的に分割し、該分割した周波数帯の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする。

＜通信方法＞
また、本発明にかかる通信方法は、
通信回線に発生する雑音を測定する測定工程を有し、前記測定工程で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信方法であって、
前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した雑音量を記憶手段に記憶する決定工程と、
前記記憶手段に記憶した雑音量を、前記雑音に印加する印加工程と、を有し、
前記決定工程は、
周波数帯を動的に分割し、該分割した周波数帯の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする。

＜通信プログラム＞
また、本発明にかかる通信プログラムは、
通信回線に発生する雑音を測定する測定処理を実行し、前記測定処理で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信プログラムであって、
前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した雑音量を記憶手段に記憶する決定処理と、
前記記憶手段に記憶した雑音量を、前記雑音に印加する印加処理と、を、コンピュータに実行させ、
前記決定処理は、
周波数帯を動的に分割し、該分割した周波数帯の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする。

本発明によれば、無駄なブレークポイントを抑制することが可能となる。

まず、図６、図７、図１０を参照しながら、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムの概要について説明する。

本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図６に示すように、第１の通信装置（１００）と、第２の通信装置（２００）と、が通信回線（３００）を介して接続して構成するマルチキャリア伝送システムである。

なお、第１、第２の通信装置（１００、２００）は、図７に示すように、通信回線（３００）に発生する雑音を測定する雑音測定部（２０５）と、雑音測定部（２０５）で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信制御部（２０２）と、雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した雑音量を記憶部（２０４）に記憶する仮想雑音決定部（２０６）と、記憶部（２０４）に記憶した雑音量を、雑音に印加する仮想雑音印加部（２０７）と、を有して構成する。

なお、本実施形態における仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ｂ）に示すように、周波数帯を動的に分割し、該分割した周波数帯の雑音量を、仮想的な雑音量に決定することになる。例えば、仮想雑音決定部（２０６）は、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯の雑音量を選択（プロット）し、その選択した雑音量を、仮想的な雑音量に決定する。

これにより、本実施形態における仮想雑音決定部（２０６）は、図５に示すように、等間隔でブレークポイント（仮想的な雑音量を決定するポイント）を指定し、仮想的な雑音量を決定するのではなく、図１０（ｂ）に示すように、周波数帯を動的に分割し、仮想的な雑音量を決定することになるため、無駄なブレークポイントを抑制することが可能となる。その結果、記憶部（２０４）に記憶する仮想的な雑音量のメモリ量を低減することが可能となる。

また、本実施形態における仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ｂ）に示すように、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯の雑音量をプロット（選択）し、その選択した雑音量を、仮想的な雑音量に決定することになる。これにより、周波数帯を細かく分割した分だけ、きめ細かな雑音量を得ることが可能となる。その結果、仮想的な雑音として印加する雑音量もきめ細かくなり、通信制御部（２０２）は、ＳＮＲ値を精度良く調整することが可能となる。このため、無駄なＳＮＲマージン値を確保することが少なくなるため、速度劣化を抑制することが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態のマルチキャリア伝送システムについて詳細に説明する。

＜マルチキャリア伝送システムのシステム構成＞
まず、図６を参照しながら、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムのシステム構成について説明する。

本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図６に示すように、局側装置であるｘＴＵ−Ｃ（XDSL Termination Unit-Center side）（１００）と、宅側装置であるｘＴＵ−Ｒ（XDSL Termination Unit-Remote side）（２００）と、が通信回線（３００）を介して接続して構成する。

＜ｘＴＵ−Ｃ：１００と、ｘＴＵ−Ｒ：２００の内部構成＞
次に、図７を参照しながら、ｘＴＵ−Ｃ（１００）と、ｘＴＵ−Ｒ（２００）と、の内部構成について説明する。なお、ｘＴＵ−Ｃ（１００）と、ｘＴＵ−Ｒ（２００）と、は、ほぼ同様に構成するため、以下の説明では、ｘＴＵ−Ｒ（２００）を基に説明する。

本実施形態におけるｘＴＵ−Ｒ（２００）は、受信部（２０１）と、通信制御部（２０２）と、送信部（２０３）と、記憶部（２０４）と、雑音測定部（２０５）と、仮想雑音決定部（２０６）と、仮想雑音印加部（２０７）と、を有して構成する。

受信部（２０１）は、ｘＴＵ−Ｃ（１００）から送信された信号を受信するものである。送信部（２０３）は、ｘＴＵ−Ｃ（１００）に信号を送信するものである。

通信制御部（２０２）は、通信回線（３００）に送信する送信信号を制御するものである。なお、本実施形態における通信制御部（２０２）は、雑音測定部（２０５）で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、送信信号を制御することになる。

記憶部（２０４）は、通信を制御する際に必要な情報を格納するものである。雑音測定部（２０５）は、通信回線（３００）で発生する雑音を測定するものである。仮想雑音決定部（２０６）は、雑音測定部（２０５）で測定した雑音に対して印加する仮想的な雑音量（仮想雑音量）を決定するものである。なお、仮想雑音決定部（２０６）で決定した仮想雑音量は、記憶部（２０４）に記憶することになる。仮想雑音印加部（２０７）は、記憶部（２０４）に記憶されている仮想雑音量を基に、雑音測定部（２０５）で測定した雑音に対し、仮想的な雑音量を印加するものである。

＜ｘＴＵ−Ｒ：２００における処理動作＞
次に、図８〜図１０を参照しながら、ｘＴＵ−Ｒ（２００）で行う処理動作について説明する。

まず、雑音測定部（２０５）は、通信回線（３００）に発生する雑音量を複数回測定し、その測定結果を記憶部（２０４）に記憶する（ステップＳ１）。これにより、雑音測定部（２０５）は、図９（ａ）に示すようなＡ〜Ｅの測定結果を記憶部（２０４）に記憶することになる。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、記憶部（２０４）に記憶した図９（ａ）に示すＡ〜Ｅの測定結果の中から、所定の基準値以上の雑音量（ノイズ値）が存在する測定結果を検出する（ステップＳ２）。

図９（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果は、所定の基準値以上の雑音量が存在するため、仮想雑音決定部（２０６）は、図９（ａ）に示すＡ〜Ｅの測定結果の中から、所定の基準値以上の雑音量が存在するＢ、Ｃの測定結果を検出することになる。これにより、仮想雑音決定部（２０６）は、記憶部（２０４）に記憶した複数の測定結果の中から、雑音量が大きく変動した図９（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果のみを選択することが可能となる。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、図９（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果を比較し、図９（ｂ）に示すように、周波数毎に最大の雑音量（最大雑音量）を選択する。これにより、仮想雑音決定部（２０６）は、周波数毎に選択した最大雑音量を基に、図９（ｂ）に示すＢ、Ｃの測定結果の最大雑音量を包含した図１０（ａ）に示す総合測定結果を算出することになる（ステップＳ３）。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ａ）に示す総合測定結果を基に、仮想的な雑音量（仮想雑音量）を決定する（ステップＳ４）。この場合、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ａ）に示す総合測定結果の周波数帯を動的に分割し、その分割した周波数帯の雑音量をプロット（選択）し、仮想雑音を印加するための図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを生成する。そして、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを、記憶部（２０４）に記憶する。

なお、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ｂ）に示すように、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯の雑音量をプロット（選択）し、仮想雑音データを生成することになる。

なお、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割する方法としては、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、記憶部（２０４）に記憶し、また、その周波数帯で分割する間隔も記憶部（２０４）に記憶しておく方法が挙げられる。これにより、記憶部（２０４）に記憶した情報を基に、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割することが可能となる。

また、ｘＴＵ−Ｒ（２００）が過去に使用した周波数帯の情報を記憶部（２０４）で管理し、その記憶部（２０４）で管理した情報を基に、統計処理を行い、ｘＴＵ−Ｒ（２００）がビット数を所定の値より多く配分している周波数帯を、所定の間隔よりも短い間隔で分割し、ｘＴＵ−Ｒ（２００）がビット数を所定の値より多く配分していない周波数帯を、所定の間隔よりも長い間隔で分割するように構築することも可能である。これにより、通信に使用する周波数帯を細かく分割することが可能となる。

この場合、統計処理の結果を基に、周波数帯を複数の階級（例えば、ビット数をＡ〜Ｂ（但し、Ａ＞Ｂ）の範囲で配分している周波数帯：Ａ階級、ビット数をＢ〜Ｃ（但し、Ｂ＞Ｃ）の範囲で配分している周波数帯：Ｂ階級、ビット数をＣ〜Ｄ（但し、Ｃ＞Ｄ）の範囲で配分している周波数帯：Ｃ階級、ビット数を配分していない周波数帯：Ｄ階級、・・等）に分割し、その階級に応じて分割する間隔を変更するように構築することも可能である。例えば、Ａ階級に対しては、所定の間隔×２５％の間隔に設定し、Ｄ階級に対しては、所定の間隔×２００％の間隔に設定するようにすることも可能である。なお、ビット数の値だけではなく、ビット数の配分回数も考慮して、周波数帯を複数の階級に分割するように構築することも可能である。これにより、周波数帯を動的に分割するための帯域間隔を設定することが可能となる。

また、測定部（２０４）で測定した雑音のＳＮＲ値を算出し、その算出したＳＮＲ値を基に、回線品質の良い周波数帯（ＳＮＲ値が所定の閾値より高い周波数帯）を特定し、該特定した回線品質の良い周波数帯を、所定の間隔よりも短い間隔で分割し、回線品質の悪い周波数帯（ＳＮＲ値が所定の閾値よりも低い周波数帯）を、所定の間隔よりも長い間隔で分割するように構築することも可能である。

この場合、上記ＳＮＲ値を基に、周波数帯を複数の階級（例えば、ＳＮＲ値が所定の閾値よりΔａだけ高い周波数帯：Ａ階級、ＳＮＲ値が所定の閾値よりΔｂ（但しａ＞ｂ）だけ高い周波数帯：Ｂ階級、ＳＮＲ値が所定の閾値とほぼ同じ周波数帯：Ｃ階級、ＳＮＲ値が所定の閾値よりΔｂだけ低い周波数帯：Ｄ階級、ＳＮＲ値が所定の閾値よりΔａだけ低い周波数帯：Ｅ階級・・等）に分割し、その階級に応じて分割する間隔を変更するように構築することも可能である。例えば、Ａ階級に対しては、所定の間隔×２５％の間隔に設定し、Ｅ階級に対しては、所定の間隔×２００％の間隔に設定するようにすることも可能である。

次に、仮想雑音印加部（２０７）は、初期化時に、図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを記憶部（２０４）から取得し、その取得した図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを基に、仮想雑音を設定する。そして、仮想雑音印加部（２０７）は、図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを基に、雑音測定部（２０５）が測定した雑音に対し、仮想的な雑音を印加することになる。

これにより、通信制御部（２０２）は、雑音測定部（２０５）が測定した雑音に対して仮想的な雑音が印加された測定結果を基に、ＳＮＲ値を調整し、通信を行うことになる。その結果、通信制御部（２０２）は、仮想的な雑音が印加された周波数帯に対し、ＳＮＲマージン値を確保することが可能となるため、通信エラーやリンクダウンの発生を抑制することが可能となる。

また、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ａ）に示す総合測定結果の周波数帯を動的に分割し、その分割した周波数帯の雑音量をプロット（選択）し、仮想雑音を印加するための図１０（ｂ）に示す仮想雑音データを生成し、記憶部（２０４）に記憶することで、ブレークポイント（仮想的な雑音量を決定するポイント）を抑制することが可能となる。このため、記憶部（２０４）に記憶する仮想雑音データのメモリ量を低減することが可能となる。

また、仮想雑音決定部（２０６）は、図１０（ｂ）に示すように、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯の雑音量をプロット（選択）し、仮想雑音データを生成することで、きめ細かな雑音量を得ることが可能となる。その結果、仮想的な雑音として印加する雑音量もきめ細かくなり、ＳＮＲマージン値を精度良く算出することが可能となる。このため、無駄なＳＮＲマージン値を確保することが少なくなるため、速度劣化を抑制することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

第１の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムでは、通信回線（３００）に発生する雑音量を複数回測定し、その複数回の測定結果を比較し、周波数毎に最大雑音量を選択し、各周波数の最大雑音量を用いて作成した総合測定結果を算出することにした。

第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、通信回線（３００）に発生する雑音量のＳＮＲ値を複数回測定し、その複数回の測定結果を比較し、周波数毎に最小ＳＮＲ値を選択し、各周波数の最小ＳＮＲ値を用いて作成した総合測定結果を算出することを特徴とする。

これにより、ＳＮＲ値を基に、上述した第１の実施形態と同様に、雑音測定部（２０５）が測定した雑音に対し、仮想的な雑音を印加することが可能となる。以下、図１１〜図１３を参照しながら、第２の実施形態について詳細に説明する。なお、第２の実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、図６に示す第１の実施形態と同様に構成し、ｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）で行う処理が第１の実施形態と異なることになる。このため、第１の実施形態と同様に、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作について説明する。

まず、雑音測定部（２０５）は、通信回線（３００）に発生する雑音量のＳＮＲ値を複数回測定し、その複数回測定したＳＮＲ値を記憶部（２０４）に記憶する（ステップＳ１１）。

なお、雑音測定部（２０５）は、シンク・シンボルなどの送信信号を利用し、各キャリアのＳＮＲ値を雑音レベル毎に算出し、該算出したＳＮＲ値を記憶部（２０４）に記憶する。これにより、雑音測定部（２０５）は、各キャリアのＳＮＲ値を算出し、図１２（ａ）に示すようなＡ〜Ｅの測定結果を記憶部（２０４）に記憶することになる。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、記憶部（２０４）に記憶した図１２（ａ）に示すＡ〜Ｅの測定結果の中から、所定の基準値以下のＳＮＲ値が存在する測定結果を検出する（ステップＳ１２）。

図１２（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果は、所定の基準値以下のＳＮＲ値が存在するため、仮想雑音決定部（２０６）は、図１２（ａ）に示すＡ〜Ｅの測定結果の中から、所定の基準値以下のＳＮＲ値が存在するＢ、Ｃの測定結果を検出することになる。これにより、仮想雑音決定部（２０６）は、記憶部（２０４）に記憶した複数の測定結果の中から、ＳＮＲ値が大きく変動した図１２（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果のみを選択することが可能となる。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、図１２（ａ）に示すＢ、Ｃの測定結果を比較し、図１２（ｂ）に示すように、周波数毎に最小のＳＮＲ値（最小ＳＮＲ値）を選択する。これにより、仮想雑音決定部（２０６）は、周波数毎に選択した最小ＳＮＲ値を基に、図１２（ｂ）に示すＢ、Ｃの測定結果の最小ＳＮＲ値を包含した図１３（ａ）に示す総合測定結果を算出することになる（ステップＳ１３）。

次に、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ａ）に示す総合測定結果を基に、仮想的なＳＮＲ値（仮想ＳＮＲ値）を決定する（ステップＳ１４）。この場合、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ａ）に示す総合測定結果の周波数帯を動的に分割し、その分割した周波数帯のＳＮＲ値をプロット（選択）し、仮想雑音を印加するための図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを生成する。そして、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを、記憶部（２０４）に記憶する。

なお、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ｂ）に示すように、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯のＳＮＲ値をプロット（選択）し、仮想ＳＮＲデータを生成することになる。

次に、仮想雑音印加部（２０７）は、初期化時に、図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを記憶部（２０４）から取得し、その取得した図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを基に、仮想雑音を設定する。そして、仮想雑音印加部（２０７）は、図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを基に、雑音測定部（２０５）が測定した雑音に対し、仮想的な雑音を印加することになる。

これにより、通信制御部（２０２）は、雑音測定部（２０５）が測定した雑音に対して仮想的な雑音が印加された測定結果を基に、ＳＮＲ値を調整し、通信を行うことになる。その結果、通信制御部（２０２）は、仮想的な雑音が印加された周波数帯に対し、ＳＮＲマージン値を確保することが可能となるため、通信エラーやリンクダウンの発生を抑制することが可能となる。

また、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ａ）に示す総合測定結果の周波数帯を動的に分割し、その分割した周波数帯のＳＮＲ値をプロット（選択）し、仮想雑音を印加するための図１３（ｂ）に示す仮想ＳＮＲデータを生成し、記憶部（２０４）に記憶することで、ブレークポイント（ＳＮＲ値をプロットする点）を抑制することが可能となる。このため、記憶部（２０４）に記憶する仮想ＳＮＲデータのメモリ量を低減することが可能となる。

また、仮想雑音決定部（２０６）は、図１３（ｂ）に示すように、通信に使用する周波数帯、回線品質の良い周波数帯、雑音量が近い周波数で大きく差がある帯域などを、細かく分割し、その分割した周波数帯のＳＮＲ値をプロット（選択）し、仮想ＳＮＲデータを生成することで、きめ細かなＳＮＲ値を得ることが可能となる。その結果、仮想的な雑音として印加する雑音量もきめ細かくなり、ＳＮＲマージン値を精度良く算出することが可能となる。このため、無駄なＳＮＲマージン値を確保することが少なくなるため、速度劣化を抑制することが可能となる。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記実施形態の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することは可能である。

例えば、上述した実施形態におけるマルチキャリア伝送システムを構成する各装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。

また、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。

また、本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムは、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各構成の装置が同一筐体内に存在する構成にしたりするように構築することも可能である。

本発明にかかる通信装置、マルチキャリア伝送システム、通信方法及び通信プログラムは、電話線などのメタリックケーブルで、数Ｍビット／秒の高速データ伝送を可能とするｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）（ｘは、Ａ、Ｓ、Ｖ等の総称）に適用可能である。また、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等の伝送方式を使用した無線通信にも適用可能である。

本発明に関連する一般的なマルチキャリア伝送システムのシステム構成例を示す図である。 通信回線（１２）に雑音（ノイズ）が進入する例を示す図である。 通信エラーやリンクダウンが発生する雑音（ノイズ）の一例を示す図であり、（ａ）は、雑音（ノイズ）が長期間に渡って変動する場合を示し、（ｂ）は、雑音が途中から発生する場合を示す。 仮想的な雑音を印加し、ＳＮＲマージン値を確保する方法を説明するための図である。 所定の周波数毎（例えば、１ＭＨｚ毎）に等間隔でブレークポイントを指定し、その指定したブレークポイントの雑音量（ノイズ値）をメモリに記憶する状態を示す図である。 本実施形態におけるマルチキャリア伝送システムのシステム構成例を示す図である。 マルチキャリア伝送システムを構成するｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）の内部構成例を示す図である。 第１の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を示すフローチャートである。 第１の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を説明する第１の図である。 第１の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を説明する第２の図である。 第２の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を示すフローチャートである。 第２の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を説明する第１の図である。 第２の実施形態のｘＴＵ−Ｃ（１００）、ｘＴＵ−Ｒ（２００）における処理動作例を説明する第２の図である。

符号の説明

１００ ｘＴＵ−Ｃ（通信装置）
２００ ｘＴＵ−Ｒ（通信装置）
３００ 通信回線
２０１ 受信部
２０２ 通信制御部
２０３ 送信部
２０４ 記憶部
２０５ 雑音測定部
２０６ 仮想雑音決定部
２０７ 仮想雑音印加部

Claims (10)

1. 通信回線に発生する雑音を測定する測定手段を有し、前記測定手段で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信装置であって、
   前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した仮想的な雑音量を記憶手段に記憶する決定手段と、
   前記記憶手段に記憶した仮想的な雑音量を、前記雑音に印加する印加手段と、を有し、
   前記決定手段は、
   前記通信回線の所定周波数帯内の所定間隔の複数の周波数から、該複数の周波数の各々に関する、該周波数の通信時の使用頻度、該周波数の回線品質、及び、該周波数と該周波数の近傍の周波数との雑音量の差異の内の少なくとも一つに応じた間隔で、周波数を選択し、該選択した周波数の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする通信装置。
2. 前記測定手段で測定した複数回の測定結果を比較し、前記複数の周波数の各々の最大雑音量を算出する雑音算出手段を有し、
   前記決定手段は、
   前記選択した周波数の最大雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記測定手段は、前記雑音のＳＮＲ値を測定し、
   前記測定手段で測定した複数回の測定結果を比較し、前記複数の周波数の各々の最小ＳＮＲ値を算出するＳＮＲ算出手段を有し、
   前記決定手段は、
   前記選択した周波数の最小ＳＮＲ値を特定し、該特定した最小ＳＮＲ値に相当する雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記決定手段は、
   前記仮想的な雑音量に相当するＳＮＲ値を、前記記憶手段に記憶し、
   前記印加手段は、
   前記記憶手段に記憶したＳＮＲ値に相当する雑音量を、前記雑音に印加することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の通信装置。
5. 第１の通信装置と、第２の通信装置と、が通信回線を介して接続して構成するマルチキャリア伝送システムであって、
   前記通信装置は、
   通信回線に発生する雑音を測定する測定手段と、
   前記測定手段で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信制御手段と、
   前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した仮想的な雑音量を記憶手段に記憶する決定手段と、
   前記記憶手段に記憶した仮想的な雑音量を、前記雑音に印加する印加手段と、を有し、
   前記決定手段は、
   前記通信回線の所定周波数帯内の所定間隔の複数の周波数から、該複数の周波数の各々に関する、該周波数の通信時の使用頻度、該周波数の回線品質、及び、該周波数と該周波数の近傍の周波数との雑音量の差異の内の少なくとも一つに応じた間隔で、周波数を選択し、該選択した周波数の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とするマルチキャリア伝送システム。
6. 前記決定手段は、
   前記仮想的な雑音量に相当するＳＮＲ値を、前記記憶手段に記憶し、
   前記印加手段は、
   前記記憶手段に記憶したＳＮＲ値に相当する雑音量を、前記雑音に印加することを特徴とする請求項５に記載のマルチキャリア伝送システム。
7. 通信回線に発生する雑音を測定する測定工程を有し、前記測定工程で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信方法であって、
   前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した仮想的な雑音量を記憶手段に記憶する決定工程と、
   前記記憶手段に記憶した仮想的な雑音量を、前記雑音に印加する印加工程と、を有し、
   前記決定工程は、
   前記通信回線の所定周波数帯内の所定間隔の複数の周波数から、該複数の周波数の各々に関する、該周波数の通信時の使用頻度、該周波数の回線品質、及び、該周波数と該周波数の近傍の周波数との雑音量の差異の内の少なくとも一つに応じた間隔で、周波数を選択し、該選択した周波数の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする通信方法。
8. 前記決定工程は、
   前記仮想的な雑音量に相当するＳＮＲ値を、前記記憶手段に記憶し、
   前記印加工程は、
   前記記憶手段に記憶したＳＮＲ値に相当する雑音量を、前記雑音に印加することを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
9. 通信回線に発生する雑音を測定する測定処理を実行し、前記測定処理で測定した雑音を基に、送信信号のＳＮＲ値を調整し、通信を行う通信プログラムであって、
   前記雑音に印加する仮想的な雑音量を決定し、該決定した仮想的な雑音量を記憶手段に記憶する決定処理と、
   前記記憶手段に記憶した仮想的な雑音量を、前記雑音に印加する印加処理と、を、コンピュータに実行させ、
   前記決定処理は、
   前記通信回線の所定周波数帯内の所定間隔の複数の周波数から、該複数の周波数の各々に関する、該周波数の通信時の使用頻度、該周波数の回線品質、及び、該周波数と該周波数の近傍の周波数との雑音量の差異の内の少なくとも一つに応じた間隔で、周波数を選択し、該選択した周波数の雑音量を、前記仮想的な雑音量に決定することを特徴とする通信プログラム。
10. 前記決定処理は、
    前記仮想的な雑音量に相当するＳＮＲ値を、前記記憶手段に記憶し、
    前記印加処理は、
    前記記憶手段に記憶したＳＮＲ値に相当する雑音量を、前記雑音に印加することを特徴とする請求項９に記載の通信プログラム。

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