JP2007067527A - 送信電力制御方法および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送信電力を自動的に適切なレベルに制御することによって、隣接する電話回線を利用して通信サービスを提供している他の通信方式に対して、漏話による干渉を抑制することが可能な送信電力制御方法および通信装置を提供する。
【解決手段】 雑音測定部４は、デコーダ２０から受けたサブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲの周波数スペクトルに基づいて、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する。送信電力制御部５は、雑音測定部４による測定結果に応じて、送信電力を制御する制御信号をエンコーダ１０に与える。エンコーダ１０は、送信電力制御部５から受けた制御信号に応じて、サブキャリア毎に入力データのビットを割当てて符号化を行なう。これにより、送信電力が自動的に適切なレベルに制御される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、送信電力制御方法および通信装置に関し、特に、電話回線を利用してデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法および通信装置に関する。

既存の電話回線を利用して高速のデータ通信を行なうＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line：超高速デジタル加入者線）では、局側装置と端末側装置との間で数十Ｍｂｐｓ程度の高速通信が実現できる。

非特許文献１に示されるように、ＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）の電気通信標準化部門であるＩＴＵ−Ｔ（ITU-Telecommunication standardization sector）は、ＶＤＳＬの規格に関する「Ｇ．９９３．１」を勧告している。

また、非特許文献２〜４に示されるように、宅内で電話回線を利用してデータ通信を行なう方式として、ＨｏｍｅＰＮＡ（Home Phone line Networking Alliance）があり、これをビル内の電話回線に転用した通信サービスが提供されている。

また、非特許文献５，６に示されるように、電話回線を利用して電話基地局に設置された局側装置とビル内や集合住宅内の端末側装置とを接続するＡＤＳＬ（Asymmetric DSL：非対称デジタル加入者線)による通信サービスも提供されている。

上述のように、電話回線を介してＶＤＳＬ、ＨｏｍｅＰＮＡ、ＡＤＳＬおよび他の独自方式などの異なった複数の方式による通信サービスが提供されている。
「超高速デジタル加入者線（ＶＤＳＬ）」，ITU-T勧告 G.993.1 「電話線利用ネットワーク送受信機−Foundation」，ITU-T勧告 G.989.1 「電話線利用ネットワーク送受信機−Payload format and link layer requirements」，ITU-T勧告 G.989.2 「電話線利用ネットワーク送受信機−Isolation function」，ITU-T勧告 G.989.3 「非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）送受信機」，ITU-T勧告 G.992.1 「スプリッタレス非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）送受信機」，ITU-T勧告 G.992.2

一般的な電話回線は、複数の回線を束ねた電話ケーブルに収容される。このため、同一ケーブル内で隣接する２つの電話回線間では、一方の回線から他方の回線へ信号が漏れ込んでしまう漏話（クロストーク）という現象が問題となる。漏話による相互干渉が発生すると、通信速度や通信品質が低下することがある。

たとえば、１２ＭＨｚまでの周波数帯域を使用するＶＤＳＬと、４ＭＨｚから１１．５ＭＨｚまでの周波数帯域を使用するＨｏｍｅＰＮＡとは、周波数帯域が重複するため、漏話による干渉が生じる可能性がある。

図１３は、ビル内で互いに隣接する電話回線を利用して、ＶＤＳＬの通信サービスとＨｏｍｅＰＮＡの通信サービスが提供されている様子を示す概念図である。図１３を参照して、ビル内で新たにＶＤＳＬの通信サービスの提供を開始する場合、ＨｏｍｅＰＮＡ用の電話回線と隣接する電話回線をＶＤＳＬが使用すると、ＶＤＳＬの信号がＨｏｍｅＰＮＡ用の電話回線に漏れ込んで、漏話雑音によりＨｏｍｅＰＮＡの通信速度が低下することが懸念される。

また、１３８ｋＨｚ以上の周波数帯域を使用するＶＤＳＬと、２５ｋＨｚから最大で３．７５ＭＨｚまでの周波数帯域を使用するＡＤＳＬとも、周波数帯域が重複するため、漏話による干渉が生じる可能性がある。

図１４は、ビル内で互いに隣接する電話回線を利用して、ＶＤＳＬの通信サービスとＡＤＳＬの通信サービスが提供されている様子を示す概念図である。図１４を参照して、ビル内で新たにＶＤＳＬの通信サービスの提供を開始する場合、ビル内のＡＤＳＬ用の電話回線とＶＤＳＬ用の電話回線が隣接していると、ＶＤＳＬの信号がＡＤＳＬ用の電話回線に漏れ込んで、漏話雑音によりＡＤＳＬの通信速度が低下することが懸念される。

それゆえに、この発明の主たる目的は、送信電力を自動的に適切なレベルに制御することによって、隣接する電話回線を利用して通信サービスを提供している他の通信方式に対して、漏話による干渉を抑制することが可能な送信電力制御方法および通信装置を提供することである。

この発明に係わる送信電力制御方法は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップと、測定された雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた線形関数と比較し、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が線形関数の雑音強度よりも強くなっている周波数帯域を選択し、送信に使用する周波数帯域のうち選択された周波数帯域における送信電力を抑制する電力制御ステップをと含む。

好ましくは、電力制御ステップは、選択された周波数帯域における送信電力を所定レベルに抑制する。

また好ましくは、電力制御ステップは、選択された周波数帯域における送信電力を零にする。

また好ましくは、電力制御ステップは、選択された周波数帯域において、予め定められた非線形関数を用いて、雑音の周波数スペクトルの雑音強度と線形関数の雑音強度との差を変換し、変換結果に基づいて送信電力を抑制する。

この発明に係わる他の送信電力制御方法は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップと、測定された雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた第１の線形関数、および第１の線形関数と傾きが等しくかつ雑音強度が所定レベルだけ高い予め定められた第２の線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が第１の線形関数の雑音強度よりも強くかつ第２の線形関数の雑音強度よりも弱くなっている第１の周波数帯域における送信電力を第１のレベルに抑制し、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が第２の線形関数の雑音強度よりも強くなっている第２の周波数帯域における送信電力を第１のレベルよりも低い第２のレベルに抑制する電力制御ステップとを含む。

この発明に係わるさらに他の送信電力制御方法は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップと、測定された雑音の周波数スペクトルの雑音強度に基づいて、隣接する電話回線で使用されている通信方式を推定する推定ステップと、推定ステップによる推定結果に基づいて、送信に使用する周波数帯域のうち、隣接する電話回線で使用されている通信方式の使用周波数帯域における送信電力を抑制する電力制御ステップとを含む。

好ましくは、データ通信を開始する前の段階において、雑音測定ステップから電力制御ステップまでの動作を行なう。

また好ましくは、所定周期ごとに、雑音測定ステップから電力制御ステップまでの動作を行なう。

また好ましくは、マルチキャリア変調方式を用いてデータ通信を行なう。
また好ましくは、超高速デジタル加入者線方式を用いてデータ通信を行なう。

この発明に係わる通信装置は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部と、測定された雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例の関係にある線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が線形関数の雑音強度よりも強くなっている周波数帯域における送信電力を抑制する送信電力制御部とを備えたものである。

この発明に係わる他の通信装置は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部と、測定された雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた第１の線形関数、および第１の線形関数と傾きが等しくかつ雑音強度が所定レベルだけ高い予め定められた第２の線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が第１の線形関数の雑音強度よりも強くかつ第２の線形関数の雑音強度よりも弱くなっている第１の周波数帯域における送信電力を第１のレベルに抑制し、雑音の周波数スペクトルの雑音強度が第２の線形関数の雑音強度よりも強くなっている第２の周波数帯域における送信電力を第１のレベルよりも低い第２のレベルに抑制する送信電力制御部とを備えたものである。

この発明に係わるさらに他の通信装置は、電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部と、測定された雑音の周波数スペクトルの雑音強度に基づいて、隣接する電話回線で使用されている通信方式を推定し、送信に使用する周波数帯域のうち、隣接する電話回線で使用されている通信方式の使用周波数帯域における送信電力を抑制する送信電力制御部とを備えたものである。

この発明によれば、測定された電話回線上の雑音の周波数スペクトルに基づいて、送信電力が自動的に適切なレベルに制御される。これにより、隣接する電話回線を利用して通信サービスを提供している他の通信方式に対して、漏話による干渉を抑制することが可能になる。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるｘＤＳＬ通信装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、このｘＤＳＬ通信装置は、送信部１と、ハイブリッド回路２と、受信部３と、雑音測定部４と、送信電力制御部５と、ジャック６と、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２とを備える。送信部１は、エンコーダ１１と、変調器（ＩＦＦＴ）１２と、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１３と、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１４と、ドライバ１５とを含む。受信部３は、低雑音アンプ１６と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１７と、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１８と、復調器（ＦＦＴ）１９と、デコーダ２０とを含む。雑音測定部４は、制御部２１と、計算部２２と、メモリ２３とを含む。

それぞれ周波数が異なる複数のサブキャリア（副搬送波）を使用するマルチキャリア変調方式の１つとして、ＤＭＴ（Discrete Multi-Tone：離散マルチトーン）変調方式がある。ＤＭＴ変調方式では、約４ｋＨｚ間隔に配置されたサブキャリアを使用する。ここでは、ＤＭＴ変調方式を用いたｘＤＳＬ通信装置について説明する。

エンコーダ１１は、外部からの入力データを符号化し、サブキャリア（副搬送波）毎にデータを割当てて、変調器１２へ出力する。変調器１２は、エンコーダ１１から受けた各サブキャリアのデータを高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）によりデジタル変調して、パラレル／シリアル変換器１３へ出力する。パラレル／シリアル変換器１３は、変調器１２から受けた並列信号を直列信号に変換して、デジタル／アナログ変換器１４へ出力する。デジタル／アナログ変換器１４は、パラレル／シリアル変換器１３から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換して、ドライバ１５に与える。ドライバ１５は、デジタル／アナログ変換器１４から受けたアナログ信号を所定のレベルに増幅して、ハイブリッド回路２へ出力する。

ハイブリッド回路２は、ドライバ１５から受けたアナログ信号を電話回線を介して相手側のｘＤＳＬ通信装置に送信する。また、ハイブリッド回路２は、相手側のｘＤＳＬ通信装置から電話回線を介して受信したアナログ信号を低雑音アンプ１６へ出力する。ハイブリッド回路２は、相手側のｘＤＳＬ通信装置へ送信する信号と、相手側のｘＤＳＬ通信装置から受信する信号とを分離する機能を有する。

低雑音アンプ１６は、ハイブリッド回路２から受けたアナログ信号を所定のレベルに調整した後、アナログ／デジタル変換器１７へ出力する。アナログ／デジタル変換器１７は、低雑音アンプ１６から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換して、シリアル／パラレル変換器１８へ出力する。シリアル・パラレル変換器１８は、アナログ／デジタル変換器１７から受けた直列信号を並列信号に変換して、復調器１９へ出力する。復調器１９は、シリアル／パラレル変換器１８から受けたデータを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）によりデジタル復調し、サブキャリア毎のデータをデコーダ２０へ出力する。デコーダ２０は、復調器１９から受けたサブキャリア毎のデータから元のデータを復元して外部へ出力するとともに、サブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲの周波数スペクトルを計算部２２に与える。ここで、サブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲは、理想信号からの位相および振幅のずれの大きさに基づいて算出されるが、既に周知の技術であるためここでは詳細な説明は省略する。

ハイブリッド回路２とジャック６との間には、スイッチ回路ＳＷ１が設けられる。ドライバ１５とハイブリッド回路２との間にはスイッチ回路ＳＷ２が設けられる。スイッチ回路ＳＷ２がＡ側に接続された場合は、ドライバ１５がハイブリッド回路２に接続され、スイッチ回路ＳＷ２がＢ側に接続された場合は、ドライバ１５がバイパス経路を介して低雑音アンプ１６に接続される。なお、バイパス経路は図５に示したものに限定されるものではなく、たとえばハイブリッド回路２がバイパス機能を有していてもよい。

計算部２２は、雑音観測時に、デコーダ２０から受けたサブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲの周波数スペクトルに基づいて、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する。メモリ２３は、計算部２２によって算出された雑音の周波数スペクトルを一時的に記憶する。制御部２１は、計算部２２およびスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の動作を制御する。

送信電力制御部５は、雑音測定部４による測定結果に応じて、送信電力を制御する制御信号をエンコーダ１１に与える。エンコーダ１１は、送信電力制御部５から受けた制御信号に応じて、サブキャリア毎に入力データのビットを割当てて符号化を行なう。すなわち、エンコーダ１１は、所定の周波数帯域に含まれるサブキャリア毎の送信電力を設定し、対応するサブキャリア毎に入力データのビットを割当てて、変調器１２へ出力する。スイッチ回路ＳＷ１をオンにしてスイッチ回路ＳＷ２をＡ側に接続した状態で、通常のデータ通信を行なう。

ここで、雑音観測時の動作について説明する。送信部１は、データ通信時に相手側のｘＤＳＬ通信装置への送信信号を送出する機能、および雑音観測時に所定の周波数帯域を有する一定強度のテスト信号ＴＳを送出する機能を有する。好ましくは、このテスト信号ＴＳは、使用する全周波数帯域（たとえばＶＤＳＬ方式の場合、１．１〜１２ＭＨｚ）を有し、その信号強度は使用する送信信号の最大強度（たとえばＶＤＳＬ方式の場合、約−６０ｄＢｍ／Ｈｚ）とする。

まず、制御部２１は、スイッチ回路ＳＷ１をオフにするとともに、スイッチ回路ＳＷ２をＢ側に接続する。すなわち、ドライバ１５をバイパス経路を介して低雑音アンプ１６に接続させる。送信部１からは所定の周波数帯域を有する一定強度のテスト信号ＴＳが出力される。計算部２２は、デコーダ２０からサブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲ１の周波数スペクトルを受けて、予め記憶されたテスト信号ＴＳの周波数スペクトルから信号対雑音比ＳＮＲ１の周波数スペクトルを差し引いて、雑音Ｎ１の周波数スペクトルを算出する。算出された雑音Ｎ１の周波数スペクトルは、メモリ２３に記憶される。

図２は、テスト信号ＴＳおよび信号対雑音比ＳＮＲ１の周波数スペクトルを示す図である。また、図３は、計算部２２によって算出された雑音Ｎ１（＝ＴＳ−ＳＮＲ１）の周波数スペクトルを示す図である。この雑音Ｎ１は、ｘＤＳＬ通信装置内で発生する機器雑音（機器固有の雑音）のみから成る。なお、図２および図３において、信号強度の単位はｄＢとする。また、この演算処理はサブキャリア毎に行なわれるものとする。すなわち、ｉ番目のサブキャリアに注目した場合の計算式は、Ｎ１_i＝ＴＳ_i−ＳＮＲ１_iとなる。

図１に戻って、制御部２１は、スイッチ回路ＳＷ１をオンにする。計算部２２は、デコーダ２０からサブキャリア毎の信号対雑音比ＳＮＲ２の周波数スペクトルを受けて、予め記憶されたテスト信号ＴＳの周波数スペクトルから信号対雑音比ＳＮＲ２の周波数スペクトルを差し引いて、雑音Ｎ２の周波数スペクトルを算出する。算出された雑音Ｎ２の周波数スペクトルは、メモリ２３に記憶される。

図４は、テスト信号ＴＳおよび信号対雑音比ＳＮＲ２の周波数スペクトルを示す図である。また、図５は、計算部２２によって算出された雑音Ｎ２（＝ＴＳ−ＳＮＲ２）の周波数スペクトルを示す図である。この雑音Ｎ２は、電話回線上の雑音および機器雑音から成る。電話回線上の雑音は、主に隣接回線から受ける漏話雑音である。なお、図４および図５において、信号強度の単位はｄＢとする。また、この演算処理はサブキャリア毎に行なわれるものとする。すなわち、ｉ番目のサブキャリアに注目した場合の計算式は、Ｎ２_i＝ＴＳ_i−ＳＮＲ２_iとなる。

そして、計算部２２は、メモリ２３に記憶された雑音Ｎ１，Ｎ２の周波数スペクトルを読出して演算処理を行なう。具体的には、雑音Ｎ２の周波数スペクトルから雑音Ｎ１の周波数スペクトルを差し引いて、雑音Ｎ３の周波数スペクトルを算出する。算出される雑音Ｎ３は、電話回線上の雑音のみから成る。このようにして、電話回線上の雑音の周波数特性が観測される。その後、スイッチ回路ＳＷ２をＡ側に接続すると、通常のデータ通信を行なうことができる。なお、上述した演算処理は予めプログラムされ、インターフェースを介して制御部２１に指示が与えられる。

次に、送信電力制御部５の動作について詳細に説明する。図６（Ａ）（Ｂ）は、送信電力制御部５の動作について説明するための図である。図６（Ａ）を参照して、送信電力制御部５には、周波数が高くなるほど雑音強度が強くなる特性を有する線形関数ＮＡ（ｆ）が予め格納される。なお、この線形関数ＮＡ（ｆ）は、周波数が高い部分ほど漏話雑音が大きいという雑音特性を考慮して定められる。送信電力制御部５は、漏話雑音の周波数スペクトルと線形関数ＮＡ（ｆ）とを比較し、線形関数ＮＡ（ｆ）の雑音強度よりも漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度の方が強くなっている周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４を算出する。そして、算出された周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４を使用する通信サービスが、隣接回線で提供されていると推定する。そして、図６（Ｂ）を参照して、送信電力制御部５は、使用周波数帯域ｆ１１〜ｆ１２のうち、周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４の送信電力を所定レベル（Ｐ０）に抑制する。なお、他の周波数帯域における送信電力はＰ１（＞Ｐ０）とする。ここで、Ｐ０は零であってもよいし、零よりも大きくＰ１よりも小さな所定のレベルであってもよい。

このように、隣接回線で使用されていると推定される周波数帯域における送信電力を所定レベルに抑制することによって、隣接回線を利用して通信サービスを提供している他の通信方式に対して、漏話による干渉を抑制することができる。

図７は、ＡＤＳＬ、ＨｏｍｅＰＮＡおよびＶＤＳＬの使用周波数帯域を示す図である。図７を参照して、標準ＶＤＳＬは、１２ＭＨｚ以下の周波数帯域を４つのバンドに分割してデータ通信を行なう。上り方向および下り方向のデータ通信に対応して、下りバンド１（１３８ｋＨｚ〜３．７５ＭＨｚ）、上りバンド１（３．７５ＭＨｚ〜５．２ＭＨｚ）、下りバンド２（５．２ＭＨｚ〜８．５ＭＨｚ）および上りバンド２（８．５ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ）が割当てられる。なお、「Ｇ．９９３．１」において、下りバンド１は、６４０ｋＨｚ以下の周波数帯域を使用しない場合と１．１ＭＨｚ以下の周波数帯域を使用しない場合との２つのオプションが規定されており、設置環境によって選択される。

また、ＨｏｍｅＰＮＡは、４．０ＭＨｚ以上の周波数帯域を用いて上りおよび下りを時間的に切換えてデータ通信を行なう。ＨｏｍｅＰＮＡ１．０では、４．０ＭＨｚから１１．５ＭＨｚまでの周波数帯域を使用する。また、ＨｏｍｅＰＮＡ２．０では、４．０ＭＨｚから１０．０ＭＨｚまでの周波数帯域を使用する。

このように、ＨｏｍｅＰＮＡ１．０および２．０のいずれにおいても、標準ＶＤＳＬの使用周波数帯域と重複する周波数帯域が存在している。したがって、ビル内で新たに標準ＶＤＳＬの通信サービスの提供を開始する場合において、既に隣接する電話回線を利用してＨｏｍｅＰＮＡの通信サービスが提供されている場合、標準ＶＤＳＬとＨｏｍｅＰＮＡとの重複する周波数帯域、すなわち測定された漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度が強い周波数帯域における送信電力を抑制することによって、標準ＶＤＳＬからＨｏｍｅＰＮＡに対する干渉を抑制することができる。なお、標準ＶＤＳＬの標準的な送信電力は、「Ｇ．９９３．１」に勧告されているように、−６０ｄＢｍ／Ｈｚである。

また、非標準ＶＤＳＬは、所定の周波数帯域を２つのバンドに分割してデータ通信を行なう。下り方向および上り方向のデータ通信に対応して、下りバンド（１３８ｋＨｚ〜３．７５ＭＨｚ）、上りバンド（５．２ＭＨｚ〜８．５ＭＨｚ）が割当てられる。このように、非標準ＶＤＳＬでは、それぞれ下りバンドが標準ＶＤＳＬの下りバンド１の周波数帯域と、上りバンドが標準ＶＤＳＬの下りバンド２の周波数帯域と重複する。したがって、標準ＶＤＳＬから非標準ＶＤＳＬへの干渉を抑制するためには、標準ＶＤＳＬの下りバンド１および下りハンド２の送信電力を抑制する必要がある。

また、ＡＤＳＬには、「Ｇ．９９２．２」に勧告されているＡＤＳＬ（Ｇ.ｌｉｔｅ）、「Ｇ．９９２．１」に勧告されているＡＤＳＬ（Ｇ.ｄｍｔ）、「Ｇ．９９２．３」に勧告されているＡＤＳＬ２および「Ｇ．９９２．５」に勧告されているＡＤＳＬ２ｐｌｕｓの４種類が存在する。いずれのＡＤＳＬも、割当てられた周波数帯域を２つのバンドに分割してデータ通信を行なう。下り方向のデータ通信には、それぞれ１３８ｋＨｚ〜５５２ｋＨｚ、１３８ｋＨｚ〜１．１ＭＨｚ、１３８ｋＨｚ〜２．２ＭＨｚおよび１３８ｋＨｚ〜３．７５ＭＨｚの下りバンドが割当てられる。このように、いずれのＡＤＳＬにおいても、下りバンドが標準ＶＤＳＬの下りバンド１の周波数帯域と重複する。したがって、標準ＶＤＳＬからＡＤＳＬへの干渉を抑制するためには、標準ＶＤＳＬの下りバンド１の送信電力を抑制する必要がある。

なお、下りバンドおよび上りバンドのそれぞれに対して送信電力制御を行なうためには、局側のｘＤＳＬ通信装置と端末側のｘＤＳＬ通信装置とがそれぞれ送信電力制御を行なう必要がある。

また、雑音測定部４および送信電力制御部５が動作して送信電力を抑制する周波数帯域を決定するタイミングは、電源投入直後などの通信確立前の段階としてもよいし、所定の周期毎としてもよい。所定の周期毎に雑音測定部４および送信電力制御部５を動作させるようにした場合は、隣接回線で使用される通信方式が変更された場合にも適応することができる。ただし、この場合は所定周期毎に一時的にデータ通信が中断される。

以上のように、この実施の形態１では、測定された漏話雑音の周波数スペクトルに基づいて、隣接回線で使用されていると推定される周波数帯域における送信電力を所定レベルに抑制する。これにより、隣接回線を利用して通信サービスを提供している他の通信方式、特にＨｏｍｅＰＮＡ方式、すべてのＡＤＳＬ方式および非標準ＶＤＳＬ方式に対して、漏話による干渉を抑制することができる。

［実施の形態１の変更例］
図８（Ａ）（Ｂ）は、この発明の実施の形態１の変更例を示す図であって、図６（Ａ）（Ｂ）と対比される図である。図８（Ａ）を参照して、送信電力制御部５には、それぞれ周波数が高くなるほど雑音強度が強くなる特性を有する線形関数ＮＢ（ｆ），ＮＣ（ｆ），ＮＤ（ｆ）が予め格納される。なお、線形関数ＮＢ（ｆ），ＮＣ（ｆ），ＮＤ（ｆ）の傾きはそれぞれ等しく、ＮＣ（ｆ）の雑音強度はＮＢ（ｆ）の雑音強度よりも所定レベルだけ強く、ＮＤ（ｆ）の雑音強度はＮＣ（ｆ）の雑音強度よりも所定レベルだけ強いものとする。送信電力制御部５は、漏話雑音の周波数スペクトルと線形関数ＮＢ（ｆ），ＮＣ（ｆ），ＮＤ（ｆ）とをそれぞれ比較し、線形関数ＮＢ（ｆ）の雑音強度よりも漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度の方が強くなっている周波数帯域ｆ２１〜ｆ２６，ｆ２７〜ｆ３２、線形関数ＮＣ（ｆ）の雑音強度よりも漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度の方が強くなっている周波数帯域ｆ２２〜ｆ２５，ｆ２８〜ｆ３１、線形関数ＮＤ（ｆ）の雑音強度よりも漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度の方が強くなっている周波数帯域ｆ２３〜ｆ２４，ｆ２９〜ｆ３０を算出する。

そして、図８（Ｂ）を参照して、送信電力制御部５は、使用周波数帯域ｆ１１〜ｆ１２のうち、周波数帯域ｆ２１〜ｆ２２，ｆ２５〜ｆ２６，ｆ２７〜ｆ２８，ｆ３１〜ｆ３２の送信電力をＰ２（＜Ｐ１）にし、周波数帯域ｆ２２〜ｆ２３，ｆ２４〜ｆ２５，ｆ２８〜ｆ２９，ｆ３０〜ｆ３１の送信電力をＰ３（＜Ｐ２）にし、周波数帯域ｆ２３〜ｆ２４，ｆ２９〜ｆ３０の送信電力を所定レベル（Ｐ０）に抑制する。なお、その他の周波数帯域における送信電力はＰ１とする。

したがって、この実施の形態１の変更例では、周波数帯域毎に段階的に送信電力の抑制を行なうことによって、より細かな送信電力制御が実現できる。また、図６（Ａ）（Ｂ）に示した方法と同等以上の通信速度でデータ通信を行なうことが可能である。

［実施の形態１の他の変更例］
図９（Ａ）（Ｂ）は、この発明の実施の形態１の他の変更例を示す図であって、図６（Ａ）（Ｂ）と対比される図である。図９（Ａ）を参照して、送信電力制御部５には、周波数が高くなるほど雑音強度が強くなる特性を有する線形関数ＮＡ（ｆ）が予め格納される。送信電力制御部５は、漏話雑音の周波数スペクトルと線形関数ＮＡ（ｆ）とを比較し、線形関数ＮＡ（ｆ）の雑音強度よりも漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度が強くなっている周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４を算出する。そして、周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４において、漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度と線形関数ＮＡ（ｆ）の雑音強度との差ｘを算出する。さらに、送信電力制御部５は、非線形関数ｇ（ｘ）を用いて、算出されたｘを電力抑制量ｙに変換する。この非線形関数ｇ（ｘ）は、送信電力制御部５に予め格納される。図９（Ｂ）を参照して、送信電力制御部５は、使用周波数帯域ｆ１１〜ｆ１２のうち、周波数帯域ｆ１〜ｆ２，ｆ３〜ｆ４の送信電力を、算出された電力抑制量ｙだけ抑制する。なお、他の周波数帯域における送信電力はＰ１とする。

図１０は、非線形関数ｇ（ｘ）の特性を示す図である。図１０を参照して、ｇ（ｘ）にｘ＝Ｘ１を代入した時の値をＹ１、ｇ（ｘ）にｘ＝Ｘ２を代入した時の値をＹ２とする。０＜ｘ＜Ｘ１の範囲においては、ｘが大きくなるほどｇ（ｘ）の傾きが大きくなり、Ｘ１＜ｘ＜Ｘ２の範囲においては、ｘが大きくなるほどｇ（ｘ）の傾きが小さくなる。このように、関数ｇ（ｘ）はＳ字状の曲線を描く。なお、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の値は任意に設定されるものとする。

したがって、この実施の形態１の他の変更例では、サブキャリア毎に送信電力の抑制を行なうことによって、図８（Ａ）（Ｂ）に示した方法よりも細かな送信電力制御が実現できる。また、図８（Ａ）（Ｂ）に示した方法と同等以上の通信速度でデータ通信を行なうことが可能である。

［実施の形態２］
図１１は、この発明の実施の形態２による送信電力制御部５の動作について説明するための図である。図１１を参照して、送信電力制御部５は、予め定められた周波数帯域毎に、漏話雑音の周波数スペクトルの雑音強度の平均値を算出する。たとえば、周波数帯域ｆ４１〜ｆ４２，ｆ４２〜ｆ４３における平均値ＡＶＲ１，ＡＶＲ２を算出する。そして、平均値ＡＶＲ１，ＡＶＲ２の差に基づいて、隣接回線で使用されている通信方式を推定する。

たとえば、ｆ４１＝２５ｋＨｚ，ｆ４２＝１．１ＭＨｚ，ｆ４３＝２．２ＭＨｚとした場合において、周波数帯域ｆ４１〜ｆ４２における平均値ＡＶＲ１が周波数帯域ｆ４２〜ｆ４３における平均値ＡＶＲ２よりも所定値以上大きい場合、隣接回線でＡＤＳＬ（Ｇ．ｄｍｔ）が使用されていると推定する（図１２参照）。

そして、隣接回線のＡＤＳＬ（Ｇ．ｄｍｔ）に干渉の影響を与えないように、ＡＤＳＬ（Ｇ．ｄｍｔ）で使用されている周波数帯域における送信電力を抑制する。なお、図６（Ｂ）に示したように、使用周波数帯域における送信電力を所定レベルに抑制してもよいし、図８（Ｂ）に示したように、周波数帯域毎に段階的に送信電力の抑制を行なってもよいし、また図９（Ｂ）に示したように、サブキャリア毎に送信電力の抑制を行なってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１によるｘＤＳＬ通信装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した雑音測定部が受けるテスト信号ＴＳおよび信号対雑音比ＳＮＲ１の周波数スペクトルを示す図である。 図１に示した雑音測定部によって算出された雑音Ｎ１（＝ＴＳ−ＳＮＲ１）の周波数スペクトルを示す図である。 図１に示した雑音測定部が受けるテスト信号ＴＳおよび信号対雑音比ＳＮＲ２の周波数スペクトルを示す図である。 図１に示した雑音測定部によって算出された雑音Ｎ２（＝ＴＳ−ＳＮＲ２）の周波数スペクトルを示す図である。 図１に示した送信電力制御部の動作について説明するための図である。 ＡＤＳＬ、ＨｏｍｅＰＮＡおよびＶＤＳＬの使用周波数帯域を示す図である。 この発明の実施の形態１の変更例を示す図である。 この発明の実施の形態１の他の変更例を示す図である。 非線形関数ｇ（ｘ）の特性を示す図である。 この発明の実施の形態２による送信電力制御部の動作について説明するための図である。 ＡＤＳＬ（Ｇ．ｄｍｔ）の使用周波数帯域を示す図である。 隣接する電話回線を利用してＶＤＳＬの通信サービスとＨｏｍｅＰＮＡの通信サービスが提供されている様子を示す概念図である。 隣接する電話回線を利用してＶＤＳＬの通信サービスとＡＤＳＬの通信サービスが提供されている様子を示す概念図である。

符号の説明

１ 送信部、２ ハイブリッド回路、３ 受信部、４ 雑音測定部、５ 送信電力制御部、６ ジャック、１１ エンコーダ、１２ 変調器、１３ パラレル／シリアル変換器、１４ デジタル／アナログ変換器、１５ ドライバ、１６ 低雑音アンプ、１７ アナログ／デジタル変換器、１８ シリアル／パラレル変換器、１９ 復調器、２０ デコーダ、２１ 制御部、２２ 計算部、２３ メモリ、ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ回路。

Claims (13)

1. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、
   前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップ、および
   測定された前記雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた線形関数と比較し、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記線形関数の雑音強度よりも強くなっている周波数帯域を選択し、送信に使用する周波数帯域のうち選択された周波数帯域における送信電力を抑制する電力制御ステップを含む、送信電力制御方法。
2. 前記電力制御ステップは、前記選択された周波数帯域における送信電力を所定レベルに抑制する、請求項１に記載の送信電力制御方法。
3. 前記電力制御ステップは、前記選択された周波数帯域における送信電力を零にする、請求項２に記載の送信電力制御方法。
4. 前記電力制御ステップは、前記選択された周波数帯域において、予め定められた非線形関数を用いて、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度と前記線形関数の雑音強度との差を変換し、変換結果に基づいて送信電力を抑制する、請求項１に記載の送信電力制御方法。
5. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、
   前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップ、および
   測定された前記雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた第１の線形関数、および前記第１の線形関数と傾きが等しくかつ雑音強度が所定レベルだけ高い予め定められた第２の線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記第１の線形関数の雑音強度よりも強くかつ前記第２の線形関数の雑音強度よりも弱くなっている第１の周波数帯域における送信電力を第１のレベルに抑制し、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記第２の線形関数の雑音強度よりも強くなっている第２の周波数帯域における送信電力を前記第１のレベルよりも低い第２のレベルに抑制する電力制御ステップを含む、送信電力制御方法。
6. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置の送信電力制御方法であって、
   前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定ステップ、
   測定された前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度に基づいて、隣接する電話回線で使用されている通信方式を推定する推定ステップ、および
   前記推定ステップによる推定結果に基づいて、送信に使用する周波数帯域のうち、隣接する電話回線で使用されている通信方式の使用周波数帯域における送信電力を抑制する電力制御ステップを含む、送信電力制御方法。
7. 前記データ通信を開始する前の段階において、前記雑音測定ステップから前記電力制御ステップまでの動作を行なう、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の送信電力制御方法。
8. 所定周期ごとに、前記雑音測定ステップから前記電力制御ステップまでの動作を行なう、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の送信電力制御方法。
9. マルチキャリア変調方式を用いてデータ通信を行なう、請求項１から請求項８までのいずれかに記載の送信電力制御方法。
10. 超高速デジタル加入者線方式を用いてデータ通信を行なう、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の送信電力制御方法。
11. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、
    前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部、および
    測定された前記雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例の関係にある線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記線形関数の雑音強度よりも強くなっている周波数帯域における送信電力を抑制する送信電力制御部を備える、通信装置。
12. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、
    前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部、および
    測定された前記雑音の周波数スペクトルを、雑音と周波数とが比例関係にある予め定められた第１の線形関数、および前記第１の線形関数と傾きが等しくかつ雑音強度が所定レベルだけ高い予め定められた第２の線形関数と比較し、送信に使用する周波数帯域のうち、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記第１の線形関数の雑音強度よりも強くかつ前記第２の線形関数の雑音強度よりも弱くなっている第１の周波数帯域における送信電力を第１のレベルに抑制し、前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度が前記第２の線形関数の雑音強度よりも強くなっている第２の周波数帯域における送信電力を前記第１のレベルよりも低い第２のレベルに抑制する送信電力制御部を備える、通信装置。
13. 電話回線を利用して他の通信装置とデータ通信を行なう通信装置であって、
    前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを測定する雑音測定部、および
    測定された前記雑音の周波数スペクトルの雑音強度に基づいて、隣接する電話回線で使用されている通信方式を推定し、送信に使用する周波数帯域のうち、隣接する電話回線で使用されている通信方式の使用周波数帯域における送信電力を抑制する送信電力制御部を備える、通信装置。

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