JP2002084250A - 通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを有
効に使用可能な通信装置を得ること。 【解決手段】 Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジ
を制限するための構成として、ＩＦＦＴ出力の時間領域
データに対して規定のビット誤り率を満たす所定のしき
い値を設け、当該時間領域データを当該しきい値以下に
制限するピークリダクション回路１７、を備える構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチキャリア変
復調方式を採用する通信装置に関するものであり、特
に、ＤＭＴ（Discrete Multi Tone）変復調方式やＯＦ
ＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変
復調方式等により、既存の通信回線を用いたデータ通信
を実現可能とする通信装置および通信方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の通信装置について説明す
る。近年、コスト削減や既存の設備を有効利用のため、
新たな通信線を増設することなく、既存の電力線（電灯
線）を利用して通信を行う「電力線モデム」が注目され
ている。この電力線モデムは、電力線により接続されて
いる家庭内外、ビル、工場、および店舗等の電気製品を
ネットワーク化することにより、その製品の制御やデー
タ通信等のさまざまな処理を行う。

【０００３】現在、このような電力線モデムとしては、
ＳＳ（Spread Spectrum）方式を用いたものが考えられ
ている。たとえば、電力線モデムとして、ＳＳ方式を用
いた場合、送信側では、所定の情報を変調後、さらに
「拡散符号」を用いて拡散変調を行うことにより、信号
の帯域を数十〜数千倍に広げて送信する。一方、受信側
では、送信側と同一の拡散符号を用いて拡散復調（逆拡
散）を行い、その後、逆拡散後の信号を上記所定の情報
に復調する。

【０００４】一方、上記ＳＳ方式を採用する通信装置と
異なる変復調方式を採用する通信装置としては、たとえ
ば、マルチキャリア変復調方式を採用する従来の通信装
置がある。ここで、マルチキャリア変復調方式を採用す
る従来の通信装置の動作について説明する。

【０００５】まず、マルチキャリア変復調方式として、
ＯＦＤＭ変復調方式を採用する従来の通信装置の、送信
系の動作を簡単に説明する。たとえば、ＯＦＤＭ変復調
方式によるデータ通信を行う場合、送信系では、トーン
オーダリング処理、すなわち、予め設定された周波数帯
の複数のトーン（マルチキャリア）に、伝送可能なビッ
ト数の伝送データを割り振る処理を行う。具体的にいう
と、たとえば、各周波数のｔｏｎｅ０〜ｔｏｎｅＸ（Ｘ
はトーン数を示す整数）に、予め決められたビット数の
伝送データを割り振っている。そして、上記トーンオー
ダリング処理、および符号化処理が行われることによ
り、１フレーム毎に伝送データが多重化される。

【０００６】さらに、送信系では、多重化された伝送デ
ータに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行い、
逆高速フーリエ変換後のパラレルデータをシリアルデー
タに変換し、その後、Ｄ／Ａコンバータを通してディジ
タル波形をアナログ波形に変換し、最後にローパスフィ
ルタをかけて伝送データを伝送路上に送信する。

【０００７】つぎに、マルチキャリア変復調方式とし
て、ＯＦＤＭ変復調方式を採用する従来の通信装置の、
受信系の動作を簡単に説明する。上記と同様に、ＯＦＤ
Ｍ変復調方式によるデータ通信を行う場合、受信系で
は、受信データ（前述の伝送データ）に対し、ローパス
フィルタをかけ、その後、Ａ／Ｄコンバータを通してア
ナログ波形をディジタル波形に変換し、タイムドメイン
イコライザにて時間領域の適応等化処理を行う。

【０００８】さらに、受信系では、時間領域の適応等化
処理後のデータをシリアルデータからパラレルデータに
変換し、当該パラレルデータに対して高速フーリエ変換
を行い、その後、周波数ドメインイコライザにて周波数
領域の適応等化処理を行う。

【０００９】そして、周波数領域の適応等化処理後のデ
ータは、複合処理（最尤複合法）およびトーンオーダリ
ング処理によりシリアルデータに変換され、その後、レ
ートコンバート処理、ＦＥＣ（forward error correcti
on：前方誤り訂正）、デスクランブル処理、ＣＲＣ（cy
clic redundancy check：巡回冗長検査）等の処理が行
われ、最終的に伝送データが再生される。

【００１０】このように、ＯＦＤＭ変復調方式を採用す
る従来の通信装置では、ＣＤＭＡやシングルキャリア変
復調方式では得ることのできない、たとえば、伝送効率
の良さおよび機能のフレキシビリティを利用して、高レ
ートの通信を可能としている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記、
ＯＦＤＭ変復調方式を採用する従来の通信装置において
は、以下に示すような問題点があった。

【００１２】図１１は、従来の問題点を説明するための
図であり、詳細には、上記高速逆フーリエ変換後の波形
を示す図である。図示のように、従来の通信装置におい
ては、ＩＦＦＴ出力が、一部分だけ急激に増減するよう
な波形となることがあるため、この範囲でＤ／Ａコンバ
ータのダイナミックレンジを設定すると、それ以外の部
分については当該ダイナミックレンジを有効に使用でき
ず、Ｄ／Ａコンバータのビット数によっては波形を正確
に表現できない、という問題があった。

【００１３】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、規定のビット誤り率を提供しつつ、Ｄ／Ａコンバ
ータのダイナミックレンジを有効に使用可能な通信装置
および通信方法を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかる通信装置にあっ
ては、Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを制限す
るための構成として、ＩＦＦＴ出力の時間領域データに
対して規定のビット誤り率を満たす所定のしきい値を設
け、当該時間領域データを当該しきい値以下に制限する
ダイナミックレンジ制限手段、を備えることを特徴とす
る。

【００１５】つぎの発明にかかる通信装置において、前
記ダイナミックレンジ制限手段は、ＤＱＰＳＫ用に、伝
送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時の
使用トーン数と、前記時間領域データにおけるピーク値
の１／Ｍ（自然数）に設定したしきい値と、が対応付け
られたＤＱＰＳＫ用しきい値テーブルを備え、前記ＤＱ
ＰＳＫ用しきい値テーブルから、使用トーン数に対応す
るしきい値を読み出し、さらに、前記時間領域データを
当該しきい値以下に制限し、制限後のデータをＤ／Ａコ
ンバータに対して出力することを特徴とする。

【００１６】つぎの発明にかかる通信装置において、前
記ダイナミックレンジ制限手段は、ＤＱＰＳＫ用に、伝
送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時の
使用トーン数から、前記時間領域データにおけるピーク
値の１／Ｍ（自然数）となるしきい値を求めるＤＱＰＳ
Ｋ用演算手段を備え、前記時間領域データを、前記ＤＱ
ＰＳＫ用演算手段にて求めたしきい値以下に制限し、制
限後のデータをＤ／Ａコンバータに対して出力すること
を特徴とする。

【００１７】つぎの発明にかかる通信装置において、前
記ダイナミックレンジ制限手段は、Ｍ−ＱＡＭ用に、伝
送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時の
使用トーン数と、当該各トーンにのせるビット数と、所
定の確率で発生する最大値に設定したしきい値と、が対
応付けられたＭ−ＱＡＭ用しきい値テーブルを備え、前
記Ｍ−ＱＡＭ用しきい値テーブルから、使用トーン数お
よび各トーンにのせるビット数に対応するしきい値を読
み出し、さらに、前記時間領域データを当該しきい値以
下に制限し、制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対し
て出力することを特徴とする。

【００１８】つぎの発明にかかる通信方法にあっては、
Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを制限するため
の処理として、ＩＦＦＴ出力の時間領域データに対して
規定のビット誤り率を満たす所定のしきい値を設け、当
該時間領域データを当該しきい値以下に制限するダイナ
ミックレンジ制限ステップ、を含むことを特徴とする。

【００１９】つぎの発明にかかる通信方法において、前
記ダイナミックレンジ制限ステップにあっては、伝送路
のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時の使用
トーン数と、前記時間領域データにおけるピーク値の１
／Ｍ（自然数）に設定したしきい値と、が対応付けられ
たＤＱＰＳＫ用のしきい値テーブルから、使用トーン数
に対応するしきい値を読み出すＤＱＰＳＫ用しきい値読
み出しステップと、前記時間領域データを当該しきい値
以下に制限するＤＱＰＳＫ用しきい値制限ステップと、
前記制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対して出力す
るＤＱＰＳＫ用出力ステップと、を含むことを特徴とす
る。

【００２０】つぎの発明にかかる通信方法において、前
記ダイナミックレンジ制限ステップにあっては、変調方
式がＤＱＰＳＫの場合に、伝送路のＳ／Ｎ比にしたがっ
て決定されたデータ通信時の使用トーン数から、前記時
間領域データにおけるピーク値の１／Ｍ（自然数）とな
るしきい値を求めるＤＱＰＳＫ用演算ステップと、前記
時間領域データを、前記ＤＱＰＳＫ用演算ステップにて
求めたしきい値以下に制限するＤＱＰＳＫ用しきい値制
限ステップと、前記制限後のデータをＤ／Ａコンバータ
に対して出力するＤＱＰＳＫ用出力ステップと、を含む
ことを特徴とする。

【００２１】つぎの発明にかかる通信方法において、前
記ダイナミックレンジ制限ステップにあっては、伝送路
のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時の使用
トーン数と、当該各トーンにのせるビット数と、所定の
確率で発生する最大値に設定したしきい値と、が対応付
けられたＭ−ＱＡＭ用のしきい値テーブルから、使用ト
ーン数および各トーンにのせるビット数に対応するしき
い値を読み出すＭ−ＱＡＭ用しきい値読み出しステップ
と、前記時間領域データを当該しきい値以下に制限する
Ｍ−ＱＡＭ用しきい値制限ステップと、前記制限後のデ
ータをＤ／Ａコンバータに対して出力するＭ−ＱＡＭ用
出力ステップと、を含むことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる通信装置
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、
この実施の形態によりこの発明が限定されるものではな
い。すなわち、マルチキャリア変復調方式によりデータ
通信を行う通信装置であれば、電力線モデム以外にも適
用可能である。

【００２３】実施の形態１．本実施の形態では、既存の
電力線を利用した通信装置として、マルチキャリア変復
調方式を採用する電力線モデム、具体的にいうと、高速
ＰＬＣ（Power LineCarrier）モデム装置について説明
する。

【００２４】図１は、本発明にかかる高速ＰＬＣモデム
装置の物理層変復調部の構成を示す図である。図１にお
いて、１はフレーミング回路であり、２はマッパであ
り、３は逆高速フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ：Inverse
Fast Fourier Transform）であり、４はディジタル／ア
ナログ変換回路（Ｄ／Ａ）であり、５は結合回路であ
り、６は伝送路（電力線）であり、７は制御回路であ
り、８はアナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）であ
り、９はキャリア検出回路であり、１０はシンボル同期
回路であり、１１は高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ：Fa
st Fourier Transform）であり、１２はデマッパであ
り、１３はデフレーミング回路であり、１４はサンプル
同期回路であり、１５は送信バッファであり、１６は受
信バッファであり、１７はピークリダクション回路であ
る。

【００２５】そして、フレーミング回路１、マッパ２、
ＩＦＦＴ３、送信バッファ１５、ピークリダクション回
路１７、Ｄ／Ａ４で送信系を構成し、Ａ／Ｄ８、キャリ
ア検出回路９、シンボル同期回路１０、サンプル同期回
路１４、受信バッファ１６、ＦＦＴ１１、デマッパ１
２、デフレーミング回路１３で受信系を構成する。

【００２６】上記高速ＰＬＣモデム装置は、多重化方式
として周波数分割多重の一種であるＯＦＤＭ変復調方式
を採用する。この方式は、互いに直交するキャリア（ト
ーン）を用いることで、周波数分割多重のなかで最も密
にトーンを配置する。図２は、この通信で使用する周波
数帯域、および各トーンの用途を示す図である。ここで
は、図２（ａ）に示すとおり、電波法施行規則で許可さ
れている１０ｋ〜４５０ｋＨｚの帯域に、４．３１２５
ｋＨｚ間隔で最大９７本（１２，３９７５ｋＨｚ〜４４
８．５ｋＨｚ）のトーンを生成する。また、図２（ｂ）
に示すとおり、トーンによって用途が異なる。具体的に
いうと、高速ＰＬＣモデム装置では、低速ＰＬＣモデム
装置に予約されているトーン３２，４８，６４，８０，
９６およびパイロットトーンとして使用されているトー
ン５６，７２，８８以外の、トーン３〜トーン１０４内
のすべてのトーンを用いて、データ通信を行う。

【００２７】また、図３は、上記ＣＰシンボルの伝送路
上の状態と、ＦＦＴに入力されるシンボルの単位と、を
示す図である。たとえば、ＣＰシンボル（ＣＰＳ）は、
１６サンプルのサイクリックプレフィックス（ＣＰ）
と、２５６サンプルのデータ部分で構成され、１ＣＰシ
ンボルが２７２サンプルとなる。したがって、受信側で
は、既知のタイミングで挿入されたＣＰを削除した状態
（図３の“復調ＦＦＴへ”に相当）でデータの復調を行
う。なお、上記データ部分とは、通信の最小単位であ
り、送信するすべてのトーンの合成波を、２５６点サン
プルで表現したものである。また、ＣＰとは、シンボル
間干渉を防ぐためにシンボル間に挿入されたものであ
り、データ部分の終端１６サンプルを複製して貼り付け
たものであり、これにより、ＣＰとデータ部分が連続的
な波形となる。

【００２８】また、上記高速ＰＬＣモデム装置の通信に
おいては、情報伝達の最小単位をフレームとする。図４
は、フレームの概略を示す図である。図示のように、フ
レームは、物理層フレームと後続のフレーム間ギャップ
により構成される。ギャップとは、送信を禁止する期間
のことであり、ここでは、２ＣＰＳとする。また、上記
物理層フレームは、プリアンブルと物理層論理フレーム
とＥＯＦ（End Of Frame）により構成され、さらに上記
物理層論理フレームは、物理層ヘッダと物理層付加ペイ
ロードと上位層ペイロードにより構成される。

【００２９】以下、送信系および受信系の基本的な動作
を図１にしたがって説明する。まず、送信系の動作につ
いて説明する。たとえば、上記高速ＰＬＣモデム装置の
物理層変復調部に送信データが入力されると、フレーミ
ング回路１では、フレーミング処理を行い、そのフレー
ムをマッパ２に出力する。具体的にいうと、フレーミン
グ回路１では、まず、物理層付加ペイロードと上位層ペ
イロードとを結合して物理層ペイロードを作成する。さ
らに、スクランブラによる「送信スペクトルの特定周波
数への集中を防止するためのビット列変換処理」や、Ｒ
−Ｓエンコーダによる「リードソロモン符号化処理」
や、インタリーバによる「バーストノイズによるエラー
低減のためのビット列変換処理」を実行する。その後、
物理層ペイロードに物理層ヘッダを結合して物理層論理
フレームを作成する。

【００３０】マッパ２では、まず、受け取ったフレーム
の入力ビット列を、制御回路７からの「トーンオーダリ
ング選択情報」にしたがって各トーンへ配分する。つぎ
に、各トーンに配分されたビット列を、「ターボ符号長
選択情報」にしたがってターボ符号化する。そして、タ
ーボ符号化されたビット列を、「ビットマップ選択情
報」および「電力配分選択情報」にしたがってマッピン
グ（ビット列を複素データへ変換する）し、その結果を
ＩＦＦＴ３へ出力する。

【００３１】ＩＦＦＴ３では、受け取ったデータを逆フ
ーリエ変換することにより、周波数領域データを時間領
域データに変換し、２５６サンプルの出力データに１６
サンプルのＣＰを付加して２７２サンプルのＣＰＳを生
成する。そして、送信バッファ１５では、ＩＦＦＴ３出
力を蓄積し、シンボル同期クロックを用いて当該ＣＰＳ
をＤ／Ａ４に対して出力する。

【００３２】Ｄ／Ａ４では、受け取ったプリアンブル付
加後の時間領域データを、サンプリングクロックにした
がってアナログ信号へ変換し、さらに、当該アナログ信
号を、結合回路５および伝送路６を介して、同一電力線
に接続された他の通信装置へ送信する。

【００３３】つぎに、受信系の動作について説明する。
なお、ここでは、説明の便宜上、伝送路６に通信装置が
１台しか接続されていないので、図１の受信系の構成を
用いて説明を行う。また、以降で説明する受信系では、
クロックマスタとなる通信装置から常時送信されてくる
パイロットトーンを用い（通信が行われていないときに
間欠的に送られてくるパイロットフレームを用い）、シ
ンボル同期回路１０によりシンボル同期が確立され、サ
ンプル同期回路１４によりサンプル同期が確立されてい
ることを前提とする。

【００３４】まず、上述のように送信系からマルチキャ
リアデータが送信されると、他の通信装置の受信系で
は、送信系の動作とは逆の動作を行い、データを復調す
る。具体的にいうと、送信側の通信装置から送られてき
たマルチキャリアデータ（アナログ信号）を、結合回路
５を介して取り込んだＡ／Ｄ８が、まず、サンプリング
クロックにしたがってサンプリングする。そして、受信
バッファ１６が、サンプリングデータを蓄積し、シンボ
ル同期クロックを用いて当該サンプリングデータをＦＦ
Ｔ１１に対して出力する。

【００３５】続いて、キャリア検出回路９では、高速Ｐ
ＬＣ信号が伝送路に存在することを、ＡＧＣの受信信号
レベルにより判定し、その結果を制御回路７に通知す
る。なお、高速ＰＬＣ信号の検出は、相関器によるＣＲ
Ｌ検出により行われる。

【００３６】ＦＦＴ１１では、前記サンプリングデータ
に対してフーリエ変換を行うことにより、時間領域のマ
ルチキャリア信号を周波数領域のデータに変換し、さら
に、当該周波数領域データにおいて、物理層ペイロード
と物理層ヘッダとを分離し、物理層ペイロード成分だけ
をデマッパ１２へ出力する。

【００３７】デマッパ１２では、まず、受け取ったトー
ン単位の周波数領域データに対して、制御回路７から指
示された「ＦＥＱ係数選択情報」を用いて、振幅および
位相の等化処理を行う。つぎに、制御回路７からの「タ
ーボ符号長選択情報」を用い、等化後のデータに対して
ターボ復号を実施する。つぎに、制御回路７からの「ビ
ットマップ選択情報」にしたがって、復号後のデータを
所定のビット列へ変換する。最後に、制御回路７からの
「トーンオーダリング選択情報」にしたがって、ビット
列の再構成を行い、当該再構成（復調）されたビット列
をデフレーミング回路１３へ出力する。

【００３８】デフレーミング回路１３では、復調後のデ
ータに対して、フレーミング回路１によるフレーミング
処理とは逆の処理を実施し、すなわち、デインタリーブ
処理、リードソロモンによる誤り訂正処理、スクランブ
ル解除を実施し、その後、物理層ペイロードから上位層
ペイロード成分だけを抽出する。そして、当該上位層ペ
イロード成分だけを上位層へ出力する。

【００３９】以上、マルチキャリア変復調方式を採用す
る高速ＰＬＣモデム装置の概要および基本動作について
説明した。以降は、本発明の特徴となる高速ＰＬＣモデ
ムの動作を、図面を用いて詳細に説明する。

【００４０】本発明にかかる高速ＰＬＣモデム装置で
は、上記で説明したように、Ｄ／Ａ４が、受け取ったプ
リアンブル付加後の時間領域データを、すなわち、２７
２サンプルのデータを、サンプリングクロックにしたが
ってアナログ信号へ変換する。しかしながら、ＩＦＦＴ
３出力のマルチキャリア信号は、図１１にて示したよう
に、一部分だけが急激に増減するような波形となること
があるため、この範囲でＤ／Ａ４のダイナミックレンジ
を設定すると、急激に増減する部分以外の波形について
は値がほとんど変化せず、当該ダイナミックレンジを有
効に使用できない、という問題があった。

【００４１】そこで、本実施の形態においては、ダイナ
ミックレンジを制限するための回路、すなわち、上記Ｉ
ＦＦＴ出力の時間領域データに対して、規定のビット誤
り率を満たす所定のしきい値（ピークカット値）を設
け、当該時間領域データをしきい値以下に制限するピー
クリダクション回路１７、を追加する。以降の説明で
は、上記所定のしきい値をピークカット値と表現し、さ
らに、変調方式がＤＱＰＳＫ（Differential Quadratur
e Phase Shift Keying）の場合に、たとえば、ピーク値
の１／２をピークカット値とし、Ｍ−ＱＡＭ（M level
Quadrature Amplitude Modulation）の場合には、確率
１万分の１で発生する最大値をピークカット値とする。
これにより、Ｄ／Ａ４出力のダイナミックレンジを制限
できるため、上記急激に増減する部分以外の波形につい
ても、ダイナミックレンジを有効に使用することができ
る。

【００４２】以降、ピークリダクション回路１７の動作
について説明する。まず、ピークリダクション回路１７
では、変調方式がＤＱＰＳＫの場合、伝送路のＳ／Ｎ比
（トレーニング時に測定される）にしたがって決定され
たデータ通信に使用するトーン数を用いて、ピークカッ
ト値を決定する。具体的にいうと、使用トーン数とピー
クカット値とが対応付けられた状態で格納されたピーク
カット値格納テーブル（予め用意しておく）から、当該
トーン数に対応するピークカット値を読み出す。そし
て、ＩＦＦＴ３からの時間領域データをピークカット値
以下に制限し、ピークカット後のデータをＤ／Ａ４に対
して出力する。

【００４３】図５は、上記ピークカット値格納テーブル
の一例を示す図であり、図６は、トーン数−ＩＦＦＴピ
ーク値特性を示す図である。本実施の形態においては、
規定のビット誤り率を提供するという観点から、すなわ
ち、受信側で確実に復調可能なマルチキャリア信号を出
力するという観点から、ピークカット値を上記２７２サ
ンプルの時間領域データにおけるピーク値の１／２とし
た。図７は、たとえば、使用トーン数が１０２トーンで
ある場合のピークカット値を示す図である。この場合
は、図６からもわかるとおり、ＩＦＦＴ出力のピーク値
が０．８であるため、ピークカット値は０．４となる。

【００４４】なお、上記では、ピークリダクション回路
１７がピークカット値格納テーブルを参照することでピ
ークカット値を得る構成としたが、ピークカット値格納
テーブルによらず、たとえば、データ通信に使用するト
ーン数に応じて、 ピークカット値＝（使用トーン数÷使用可能トーン数）×０．８×０．５ …（１） を計算し、ピークカット値を得ることとしてもよい。図
８は、ピークカット値格納テーブルによらずにピークカ
ット値を得る方法を示すフローチャートである。ここで
は、まず、ピークリダクション回路１７が、トレーニン
グにより決定した使用トーン数が５０未満かどうかをチ
ェックし（ステップＳ１）、たとえば、５０未満であれ
ば（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、計算に使用するトーン数
を一律５０とし、上記（１）式に当該一律５０の使用ト
ーン数を代入し（ステップＳ２）、ピークカット値を得
る（ステップＳ３）。一方、トレーニングにより決定し
た使用トーン数が５０以上であれば（ステップＳ１，Ｎ
ｏ）、上記（１）式に個々の使用トーン数を直接代入
し、ピークカット値を得る（ステップＳ３）。なお、こ
こでは、ピークカット値格納テーブルが上記（１）を実
行するための演算回路に置き換わる。

【００４５】一方、変調方式がＭ−ＱＡＭの場合、ピー
クリダクション回路１７では、伝送路のＳ／Ｎ比（トレ
ーニング時に測定される）にしたがって決定されたデー
タ通信に使用するトーン数と、各トーンにのせるビット
数と、を用いて、ピークカット値を決定する。具体的に
いうと、使用トーン数と各トーンにのせるビット数とピ
ークカット値とが対応付けられた状態で格納されたピー
クカット値格納テーブル（予め用意しておく）から、当
該トーン数に対応するピークカット値を読み出す。そし
て、ＩＦＦＴ３からの時間領域データをピークカット値
以下に制限し、ピークカット後のデータをＤ／Ａ４に対
して出力する。

【００４６】図９は、上記ピークカット値格納テーブル
の一例を示す図であり、図１０は、Ｍ（４、１６、６
４、２５６、１０２４の場合）−ＱＡＭにおけるトーン
数−ＩＦＦＴピーク値特性を示す図である。本実施の形
態においては、規定のビット誤り率を提供するという観
点から、すなわち、受信側で確実に復調可能なマルチキ
ャリア信号を出力するという観点から、ピークカット値
を確率１万分の１で発生する最大値とした。

【００４７】このように、本実施の形態においては、Ｉ
ＦＦＴ出力に対して規定のビット誤り率を満たす所定の
ピークカット値を設け、さらに当該ＩＦＦＴ出力をピー
クカット値に制限するピークリダクション回路、を追加
する構成としたため、ＩＦＦＴ出力が一部分だけ急激に
増減するような波形であった場合においても、Ｄ／Ａコ
ンバータのダイナミックレンジを有効に使用できる。

【００４８】また、本実施の形態においては、ＤＱＰＳ
ＫおよびＭ−ＱＡＭの変調方式に対応可能とし、さら
に、規定のビット誤り率を提供するという観点から、Ｄ
ＱＰＳＫの場合にピークカット値をピーク値の１／２と
し、Ｍ−ＱＡＭの場合にピークカット値を確率１万分の
１で発生する最大値としたため、常に所定の復調特性を
満たす最適なピークカット値が得られる。

【００４９】なお、本実施の形態では、変調方式がＤＱ
ＰＳＫの場合にピークカット値をピーク値の１／２と
し、Ｍ−ＱＡＭの場合にピークカット値を確率１万分の
１で発生する最大値としたが、これは一例であり、たと
えば、所定の復調特性を満たす値であれば、これ以外の
ピークカット値を用いることとしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、ＩＦＦＴ出力に対して規定のビット誤り率を満たす
所定のピークカット値を設け、さらに当該ＩＦＦＴ出力
をピークカット値に制限するダイナミックレンジ制限手
段、を追加する構成とした。これにより、ＩＦＦＴ出力
が一部分だけ急激に増減するような波形であった場合に
おいても、Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを有
効に使用することが可能な通信装置を得ることができ
る、という効果を奏する。

【００５１】つぎの発明によれば、ＤＱＰＳＫに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、ピークカット値を、たとえば、時間領域デー
タにおけるピーク値の１／２とする。これにより、常に
所定の復調特性を満たす最適なピークカット値を決定す
ることが可能な通信装置を得ることができる、という効
果を奏する。

【００５２】つぎの発明によれば、ＤＱＰＳＫに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、たとえば、時間領域データにおけるピーク値
の１／２となるピークカット値を計算する。これによ
り、常に所定の復調特性を満たす最適なピークカット値
を決定することが可能な通信装置を得ることができる、
という効果を奏する。

【００５３】つぎの発明によれば、Ｍ−ＱＡＭに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、ピークカット値を、たとえば、確率１万分の
１で発生する最大値とする、これにより、常に所定の復
調特性を満たす最適なピークカット値を決定することが
可能な通信装置を得ることができる、という効果を奏す
る。

【００５４】つぎの発明によれば、ＩＦＦＴ出力に対し
て規定のビット誤り率を満たす所定のピークカット値を
設け、さらに当該ＩＦＦＴ出力をピークカット値に制限
する、ダイナミックレンジ制限ステップを追加した。こ
れにより、ＩＦＦＴ出力が一部分だけ急激に増減するよ
うな波形であった場合においても、Ｄ／Ａコンバータの
ダイナミックレンジを有効に使用できる、という効果を
奏する。

【００５５】つぎの発明によれば、ＤＱＰＳＫに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、ピークカット値を、たとえば、時間領域デー
タにおけるピーク値の１／２とする。これにより、常に
所定の復調特性を満たす最適なピークカット値を決定す
ることができる、という効果を奏する。

【００５６】つぎの発明によれば、ＤＱＰＳＫに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、たとえば、時間領域データにおけるピーク値
の１／２となるピークカット値を計算する。これによ
り、常に所定の復調特性を満たす最適なピークカット値
を決定することできる、という効果を奏する。

【００５７】つぎの発明によれば、Ｍ−ＱＡＭに対応可
能とし、さらに、規定のビット誤り率を提供するという
観点から、ピークカット値を、たとえば、確率１万分の
１で発生する最大値とする、これにより、常に所定の復
調特性を満たす最適なピークカット値を決定することが
できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる高速ＰＬＣモデム装置の物理
層変復調部の構成を示す図である。

【図２】 通信で使用する周波数帯域および各トーンの
用途を示す図である。

【図３】 ＣＰシンボルの伝送路上の状態とＦＦＴに入
力されるシンボルの単位とを示す図である。

【図４】 フレームの概略を示す図である。

【図５】 ピークカット値格納テーブルの一例を示す図
である。

【図６】 トーン数−ＩＦＦＴピーク値特性を示す図で
ある。

【図７】 使用トーンが１０２ビットである場合のピー
クカット値を示す図である。

【図８】 ピークカット値格納テーブルによらずにピー
クカット値を得る方法を示すフローチャートである。

【図９】 ピークカット値格納テーブルの一例を示す図
である。

【図１０】 Ｍ（４、１６、６４、２５６、１０２４の
場合）−ＱＡＭにおけるトーン数−ＩＦＦＴピーク値特
性を示す図である。

【図１１】 問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ フレーミング回路、２ マッパ、３ 逆高速フーリ
エ変換回路（ＩＦＦＴ）、４ ディジタル／アナログ変
換回路（Ｄ／Ａ）、５ 結合回路、６ 伝送路（電力
線）、７ 制御回路、８ アナログ／ディジタル変換回
路（Ａ／Ｄ）、９キャリア検出回路、１０ シンボル同
期回路、１１ 高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）、１２
デマッパ、１３ デフレーミング回路、１４ サンプ
ル同期回路、１５ 送信バッファ、１６ 受信バッフ
ァ、１７ ピークリダクション回路。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチキャリア変復調方式を採用する通
   信装置において、 Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを制限するため
   の構成として、ＩＦＦＴ出力の時間領域データに対して
   規定のビット誤り率を満たす所定のしきい値を設け、当
   該時間領域データを当該しきい値以下に制限するダイナ
   ミックレンジ制限手段、 を備えることを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 前記ダイナミックレンジ制限手段は、 ＤＱＰＳＫ用に、伝送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定さ
   れたデータ通信時の使用トーン数と、前記時間領域デー
   タにおけるピーク値の１／Ｍ（自然数）に設定したしき
   い値と、が対応付けられたＤＱＰＳＫ用しきい値テーブ
   ルを備え、 前記ＤＱＰＳＫ用しきい値テーブルから、使用トーン数
   に対応するしきい値を読み出し、さらに、前記時間領域
   データを当該しきい値以下に制限し、制限後のデータを
   Ｄ／Ａコンバータに対して出力することを特徴とする請
   求項１に記載の通信装置。
3. 【請求項３】 前記ダイナミックレンジ制限手段は、 ＤＱＰＳＫ用に、伝送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定さ
   れたデータ通信時の使用トーン数から、前記時間領域デ
   ータにおけるピーク値の１／Ｍ（自然数）となるしきい
   値を求めるＤＱＰＳＫ用演算手段を備え、 前記時間領域データを、前記ＤＱＰＳＫ用演算手段にて
   求めたしきい値以下に制限し、制限後のデータをＤ／Ａ
   コンバータに対して出力することを特徴とする請求項１
   に記載の通信装置。
4. 【請求項４】 前記ダイナミックレンジ制限手段は、 Ｍ−ＱＡＭ用に、伝送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定さ
   れたデータ通信時の使用トーン数と、当該各トーンにの
   せるビット数と、所定の確率で発生する最大値に設定し
   たしきい値と、が対応付けられたＭ−ＱＡＭ用しきい値
   テーブルを備え、 前記Ｍ−ＱＡＭ用しきい値テーブルから、使用トーン数
   および各トーンにのせるビット数に対応するしきい値を
   読み出し、さらに、前記時間領域データを当該しきい値
   以下に制限し、制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対
   して出力することを特徴とする請求項１、２または３に
   記載の通信装置。
5. 【請求項５】 マルチキャリア変復調方式を用いる通信
   方法において、 Ｄ／Ａコンバータのダイナミックレンジを制限するため
   の処理として、ＩＦＦＴ出力の時間領域データに対して
   規定のビット誤り率を満たす所定のしきい値を設け、当
   該時間領域データを当該しきい値以下に制限するダイナ
   ミックレンジ制限ステップ、 を含むことを特徴とする通信方法。
6. 【請求項６】 前記ダイナミックレンジ制限ステップに
   あっては、 伝送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時
   の使用トーン数と、前記時間領域データにおけるピーク
   値の１／Ｍ（自然数）に設定したしきい値と、が対応付
   けられたＤＱＰＳＫ用のしきい値テーブルから、使用ト
   ーン数に対応するしきい値を読み出すＤＱＰＳＫ用しき
   い値読み出しステップと、 前記時間領域データを当該しきい値以下に制限するＤＱ
   ＰＳＫ用しきい値制限ステップと、 前記制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対して出力す
   るＤＱＰＳＫ用出力ステップと、 を含むことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
7. 【請求項７】 前記ダイナミックレンジ制限ステップに
   あっては、 変調方式がＤＱＰＳＫの場合に、伝送路のＳ／Ｎ比にし
   たがって決定されたデータ通信時の使用トーン数から、
   前記時間領域データにおけるピーク値の１／Ｍ（自然
   数）となるしきい値を求めるＤＱＰＳＫ用演算ステップ
   と、 前記時間領域データを、前記ＤＱＰＳＫ用演算ステップ
   にて求めたしきい値以下に制限するＤＱＰＳＫ用しきい
   値制限ステップと、 前記制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対して出力す
   るＤＱＰＳＫ用出力ステップと、 を含むことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
8. 【請求項８】 前記ダイナミックレンジ制限ステップに
   あっては、 伝送路のＳ／Ｎ比にしたがって決定されたデータ通信時
   の使用トーン数と、当該各トーンにのせるビット数と、
   所定の確率で発生する最大値に設定したしきい値と、が
   対応付けられたＭ−ＱＡＭ用のしきい値テーブルから、
   使用トーン数および各トーンにのせるビット数に対応す
   るしきい値を読み出すＭ−ＱＡＭ用しきい値読み出しス
   テップと、 前記時間領域データを当該しきい値以下に制限するＭ−
   ＱＡＭ用しきい値制限ステップと、 前記制限後のデータをＤ／Ａコンバータに対して出力す
   るＭ−ＱＡＭ用出力ステップと、 を含むことを特徴とする請求項５、６または７に記載の
   通信方法。