JP2007028175A - Communication device - Google Patents
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Abstract
【課題】 電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測することが可能な通信装置を提供する。
【解決手段】 まず、計算制御部4は、スイッチ回路SW1をオフにする。次に、スペクトラムアナライザ6は、受信部3の入力部分に現れる雑音N1の周波数スペクトルを測定する。続いて、計算制御部4は、スイッチ回路SW1をオンにする。次に、スペクトラムアナライザ6は、受信部3の入力部分に現れる雑音N2の周波数スペクトルを測定する。そして、計算制御部4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。したがって、電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測することが可能になり、雑音測定の労力が低減される。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication device capable of automatically observing frequency characteristics of noise on a telephone line.
First, a calculation control unit 4 turns off a switch circuit SW1. Next, the spectrum analyzer 6 measures the frequency spectrum of the noise N1 appearing at the input part of the receiving unit 3. Subsequently, the calculation control unit 4 turns on the switch circuit SW1. Next, the spectrum analyzer 6 measures the frequency spectrum of the noise N2 that appears at the input portion of the receiving unit 3. Then, the calculation control unit 4 calculates the frequency spectrum of the noise N3 by subtracting the frequency spectrum of the noise N1 from the frequency spectrum of the noise N2. Therefore, it becomes possible to automatically observe the frequency characteristics of noise on the telephone line, and the noise measurement effort is reduced.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、通信装置に関し、特に、電話回線を利用してデジタルデータ通信を行なう通信装置に関する。 The present invention relates to a communication device, and more particularly to a communication device that performs digital data communication using a telephone line.
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。 In VDSL (Very High-Bit-rate Digital Subscriber Line) which performs high-speed data communication using an existing telephone line, it is about several tens of Mbps between the station side device and the terminal side device. High-speed communication can be realized.
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。 As shown in Non-Patent Document 1, the ITU-T (ITU-Telecommunication standardization sector), which is a telecommunications standardization department of the ITU (International Telecommunication Union), is “G.993.1” related to the VDSL standard. Is recommended.
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。
In addition, as shown in Non-Patent
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。
Further, as shown in
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。
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。 A general telephone line is accommodated in a telephone cable in which a plurality of lines are bundled. For this reason, a phenomenon called crosstalk (crosstalk) in which a signal leaks from one line to the other line becomes a problem between two adjacent telephone lines in the same cable. When mutual interference due to crosstalk occurs, communication speed and communication quality may be reduced.
したがって、十分な通信速度が得られない場合や、通信回線が接続できないなどの問題が生じた場合、電話回線上の雑音の周波数特性を定量的に把握する必要がある。しかしながら、従来の通信装置は電話回線上の雑音を測定する機能を有していなかったため、測定機材を用いて人為的に電話回線上の雑音を測定していた。 Therefore, when there is a problem that a sufficient communication speed cannot be obtained or a communication line cannot be connected, it is necessary to quantitatively grasp the frequency characteristics of noise on the telephone line. However, since the conventional communication apparatus did not have a function of measuring noise on the telephone line, the noise on the telephone line was artificially measured using measurement equipment.
また、回線環境は時間的に変動することがあるため、電話回線上の雑音の周波数特性を継続的に観測する必要がある。しかしながら、従来のように測定機材を用いて電話回線上の雑音を継続的に測定するのは労力を要する。 In addition, since the line environment may fluctuate with time, it is necessary to continuously observe the frequency characteristics of noise on the telephone line. However, it is laborious to continuously measure noise on a telephone line using measurement equipment as in the past.
それゆえに、この発明の主たる目的は、電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測することが可能な通信装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a communication apparatus capable of automatically observing the frequency characteristics of noise on a telephone line.
この発明に係わる通信装置は、電話回線を利用して相手側の通信装置とデジタルデータ通信を行なう通信装置であって、電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路と、ハイブリッド回路を介して電話回線に送信信号を送出する送信部と、ハイブリッド回路を介して電話回線から受信信号を受ける受信部と、ハイブリッド回路と電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路と、スイッチ回路をオフにして、通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを測定し、次にスイッチ回路をオンにして、第1の雑音と電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを測定し、第2の雑音の周波数スペクトルから第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段とを備えたものである。 A communication apparatus according to the present invention is a communication apparatus that performs digital data communication with a communication apparatus on the other side using a telephone line, and is a hybrid circuit that is connected to the telephone line and separates a transmission signal and a reception signal. ON / OFF provided between the hybrid circuit and the telephone line, a transmitter that transmits a transmission signal to the telephone line via the hybrid circuit, a receiver that receives the received signal from the telephone line via the hybrid circuit The controllable switch circuit and the switch circuit are turned off to measure the frequency spectrum of the first noise generated in the communication device, and then the switch circuit is turned on to turn on the first noise and the noise on the telephone line. By measuring the frequency spectrum of the second noise synthesized with and subtracting the frequency spectrum of the first noise from the frequency spectrum of the second noise, Is obtained by a noise observation means for calculating a frequency spectrum of the noise on the telephone line.
好ましくは、雑音観測手段は、受信部の入力部分に現れる第1および第2の雑音の周波数スペクトルを測定するスペクトラムアナライザと、第2の雑音の周波数スペクトルから第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する計算制御部とを含む。 Preferably, the noise observation means subtracts the frequency spectrum of the first noise from the frequency spectrum of the spectrum analyzer that measures the frequency spectrum of the first and second noises appearing at the input portion of the receiving unit. To calculate a frequency spectrum of noise on the telephone line.
この発明に係わる他の通信装置は、電話回線を利用して相手側の通信装置とデジタルデータ通信を行なう通信装置であって、電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路と、データ通信時は相手側の通信装置への送信信号を送出し、雑音観測時は所定の周波数帯域および一定の信号強度を有するテスト信号を送出する送信部と、データ通信時は送信部から送出された送信信号を受けてハイブリッド回路を介して電話回線に与え、雑音観測時は送信部から送出されたテスト信号を受けてハイブリッド回路をバイパスさせるバイパス手段と、データ通信時はハイブリッド回路を介して電話回線から受信信号を受けて復調し、雑音観測時はバイパス手段によってバイパスされたテスト信号を受けて復調し、復調した信号の信号対雑音比の周波数スペクトルを算出する受信部と、ハイブリッド回路と電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路と、雑音観測時において、スイッチ回路をオフにして、受信部から第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを算出し、次にスイッチ回路をオンにして、受信部から第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、第1の雑音と電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを算出し、第2の雑音の周波数スペクトルから第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段とを備えたものである。 Another communication apparatus according to the present invention is a communication apparatus that performs digital data communication with a communication apparatus on the other side using a telephone line, and is connected to the telephone line for separating a transmission signal and a reception signal. A hybrid circuit, a transmission unit that transmits a transmission signal to a communication device on the other side during data communication, a transmission unit that transmits a test signal having a predetermined frequency band and a constant signal strength during noise observation, and a transmission during data communication A bypass means for receiving a transmission signal sent from the transmission section and applying it to the telephone line via the hybrid circuit, and receiving a test signal sent from the transmission section when observing noise, and a hybrid circuit for data communication The received signal is demodulated by receiving the signal from the telephone line via the receiver, and when the noise is observed, the test signal bypassed by the bypass means is received, demodulated, and demodulated. A receiver that calculates the frequency spectrum of the signal-to-noise ratio of the signal, a switch circuit that is provided between the hybrid circuit and the telephone line, can be controlled on / off, and at the time of noise observation, the switch circuit is turned off, The first signal-to-noise ratio frequency spectrum generated in the communication device is received by receiving the first signal-to-noise frequency spectrum from the receiver and subtracting the first signal-to-noise frequency spectrum from the pre-stored frequency spectrum of the test signal. The frequency spectrum of noise is calculated, then the switch circuit is turned on, the frequency spectrum of the second signal-to-noise ratio is received from the receiver, and the second signal-to-noise ratio is calculated from the frequency spectrum of the test signal stored in advance. The frequency spectrum of the second noise obtained by combining the first noise and the noise on the telephone line is calculated by subtracting the frequency spectrum of the second noise. And, by the frequency spectrum of the second noise subtracting the frequency spectrum of the first noise, in which a noise observation means for calculating a frequency spectrum of the noise on the telephone line.
また好ましくは、マルチキャリア変調方式を用いてデジタルデータ通信を行なう。 Preferably, digital data communication is performed using a multicarrier modulation method.
この発明に係わる通信装置では、電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路と、ハイブリッド回路を介して電話回線に送信信号を送出する送信部と、ハイブリッド回路を介して電話回線から受信信号を受ける受信部と、ハイブリッド回路と電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路と、スイッチ回路をオフにして、通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを測定し、次にスイッチ回路をオンにして、第1の雑音と電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを測定し、第2の雑音の周波数スペクトルから第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段とが設けられる。したがって、通信装置が電話回線上の雑音の周波数特性を観測する機能を有し、電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測することが可能になる。これにより、雑音測定の労力が低減される。 In the communication apparatus according to the present invention, a hybrid circuit that is connected to a telephone line and separates a transmission signal and a reception signal, a transmission unit that transmits the transmission signal to the telephone line via the hybrid circuit, and a hybrid circuit are provided. A receiving unit that receives a received signal from the telephone line, a switch circuit that is provided between the hybrid circuit and the telephone line and that can be controlled on / off, and a first that is generated in the communication device by turning off the switch circuit. The frequency spectrum of the noise is measured, then the switch circuit is turned on, the frequency spectrum of the second noise obtained by combining the first noise and the noise on the telephone line is measured, and the frequency spectrum of the second noise is measured. Noise observation means for calculating the frequency spectrum of the noise on the telephone line by subtracting the frequency spectrum of the first noise from. Therefore, the communication apparatus has a function of observing the frequency characteristic of noise on the telephone line, and can automatically observe the frequency characteristic of noise on the telephone line. This reduces the noise measurement effort.
この発明に係わる他の通信装置では、電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路と、データ通信時は相手側の通信装置への送信信号を送出し、雑音観測時は所定の周波数帯域および一定の信号強度を有するテスト信号を送出する送信部と、データ通信時は送信部から送出された送信信号を受けてハイブリッド回路を介して電話回線に与え、雑音観測時は送信部から送出されたテスト信号を受けてハイブリッド回路をバイパスさせるバイパス手段と、データ通信時はハイブリッド回路を介して電話回線から受信信号を受けて復調し、雑音観測時はバイパス手段によってバイパスされたテスト信号を受けて復調し、復調した信号の信号対雑音比の周波数スペクトルを算出する受信部と、ハイブリッド回路と電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路と、雑音観測時において、スイッチ回路をオフにして、受信部から第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを算出し、次にスイッチ回路をオンにして、受信部から第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、第1の雑音と電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを算出し、第2の雑音の周波数スペクトルから第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段とが設けられる。この場合も、通信装置が電話回線上の雑音の周波数特性を観測する機能を有し、電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測することが可能になる。これにより、雑音測定の労力が低減される。また、低コスト化、装置の小型化が図れる。 In another communication apparatus according to the present invention, a hybrid circuit connected to a telephone line for separating a transmission signal and a reception signal and a transmission signal to a communication apparatus on the other side during data communication are transmitted, and noise observation is performed. When transmitting a test signal having a predetermined frequency band and constant signal strength at the time, and at the time of data communication, receiving a transmission signal transmitted from the transmitter and applying it to the telephone line via the hybrid circuit, when observing noise Is a bypass unit that receives the test signal sent from the transmitter and bypasses the hybrid circuit, and during data communication, it receives and demodulates the received signal from the telephone line via the hybrid circuit, and is bypassed by the bypass unit when observing noise. Receiving the received test signal, demodulating, and calculating the frequency spectrum of the signal-to-noise ratio of the demodulated signal, the hybrid circuit and the power A switch circuit provided between the line and capable of on / off control, and at the time of noise observation, the switch circuit is turned off, and the frequency spectrum of the first signal-to-noise ratio is received from the receiving unit and stored in advance. The frequency spectrum of the first noise generated in the communication device is calculated by subtracting the frequency spectrum of the first signal-to-noise ratio from the frequency spectrum of the test signal, and then the switch circuit is turned on to By receiving the frequency spectrum of the second signal-to-noise ratio and subtracting the frequency spectrum of the second signal-to-noise ratio from the frequency spectrum of the test signal stored in advance, the first noise and the noise on the telephone line are reduced. The frequency spectrum of the synthesized second noise is calculated, and the frequency spectrum of the first noise is subtracted from the frequency spectrum of the second noise. By, it is provided a noise observation means for calculating a frequency spectrum of the noise on the telephone line. Also in this case, the communication device has a function of observing the frequency characteristic of noise on the telephone line, and can automatically observe the frequency characteristic of noise on the telephone line. This reduces the noise measurement effort. In addition, the cost can be reduced and the size of the apparatus can be reduced.
[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、計算制御部4と、高インピーダンスプローブ5と、スペクトラムアナライザ6と、メモリ7と、ジャック8と、スイッチ回路SW1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。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an xDSL communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the xDSL communication apparatus includes a transmission unit 1, a
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。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。 One of multicarrier modulation schemes using a plurality of subcarriers (subcarriers) having different frequencies is a DMT (Discrete Multi-Tone) modulation scheme. Here, an xDSL communication apparatus using the DMT modulation method will be described.
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10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。
The
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通信装置に与える。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送信信号と、相手側のxDSL通信装置から受信する受信信号とを分離する機能を有する。
The
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。
The
高インピーダンスプローブ5は、受信部3の入力部分に現れる雑音を検出してスペクトラムアナライザ6へ出力する。スペクトラムアナライザ6は、高インピーダンスプローブ5を介して、受信部3の入力部分に現れる雑音の周波数スペクトル(周波数特性)を測定する。このスペクトラムアナライザ6は、簡易な構成のスペクトラムアナライザである。メモリ7は、スペクトラムアナライザ6によって測定された雑音の周波数スペクトルを一時的に記憶する。計算制御部4は、高インピーダンスプローブ5、スペクトラムアナライザ6の動作を制御する。また、計算制御部4は、メモリ7に記憶された雑音の周波数スペクトルを読出して演算処理を行なうことによって、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する。ハイブリッド回路2とジャック8との間には、スイッチ回路SW1が設けられる。このスイッチ回路SW1は、計算制御部4によってオン/オフ制御される。次に、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する動作について詳細に説明する。
The
図2は、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する動作を示すフローチャートである。図2を参照して、まず、ステップS1において、計算制御部4はスイッチ回路SW1をオフにする。次に、ステップS2において、スペクトラムアナライザ6は受信部3の入力部分に現れる雑音N1の周波数スペクトルを測定する。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。この雑音N1の周波数スペクトルは、メモリ7に記憶される。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of calculating the frequency spectrum of noise on the telephone line. Referring to FIG. 2, first, in step S1,
続いて、ステップS3において、計算制御部4はスイッチ回路SW1をオンにする。次に、ステップS4において、スペクトラムアナライザ6は受信部3の入力部分に現れる雑音N2の周波数スペクトルを測定する。この雑音N2は、電話回線上の雑音と機器雑音から成る。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。この雑音N2の周波数スペクトルは、メモリ7に記憶される。
Subsequently, in step S3, the
図3は、スペクトラムアナライザ6によって測定された雑音N1,N2の周波数スペクトルを示す図である。図2において、雑音強度の単位はdBm/Hzとする。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency spectrum of the noises N1 and N2 measured by the
図2に戻って、ステップS5において、計算制御部4は、メモリ7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。
Returning to FIG. 2, in step S <b> 5, the
図4は、計算制御部4によって算出された雑音N3(=N2−N1)の周波数スペクトルを示す図である。図4において、この雑音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自動的に観測される。その後、スイッチ回路SW1をオンにしたままで、通常のデータ通信を行なうことができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency spectrum of the noise N3 (= N2−N1) calculated by the
なお、上述した測定動作および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計算制御部4に指示が与えられる。ユーザは、インターフェースを介して計算制御部4から雑音N3の周波数スペクトルを取得することができる。また、インターフェースを介してメモリ7から雑音N1,N2の周波数スペクトルを読出すこともできる。ただし、計算制御部4によって算出された雑音N3の周波数スペクトルをメモリ7に記憶させて、メモリ7から雑音N3の周波数スペクトルを読出せるようにしてもよい。
The above-described measurement operation and arithmetic processing are programmed in advance, and an instruction is given to the
以上のように、この実施の形態1では、xDSL通信装置が電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測する機能を有する。このため、従来のように測定機材を個別に用意する必要がなく、電話回線上の雑音の周波数特性を継続的に観測することが可能になる。したがって、雑音測定の労力を低減することが可能になる。 As described above, in the first embodiment, the xDSL communication apparatus has a function of automatically observing the frequency characteristics of noise on the telephone line. For this reason, it is not necessary to prepare measurement equipment individually as in the prior art, and it becomes possible to continuously observe the frequency characteristics of noise on the telephone line. Therefore, the noise measurement effort can be reduced.
[実施の形態2]
図5は、この発明の実施の形態2によるxDSL通信装置の概略構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図5を参照して、図1と異なる点は、計算制御部4、高インピーダンスプローブ5、スペクトラムアナライザ6およびメモリ7が削除され、制御部21、計算部22、メモリ23およびスイッチ回路SW2が追加されている点である。なお、図5において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an xDSL communication apparatus according to
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。 The transmission unit 1 has a function of transmitting a transmission signal to the other party's xDSL communication apparatus during data communication, and a function of transmitting a test signal TS having a predetermined strength having a predetermined frequency band during noise observation. Preferably, the test signal TS has the entire frequency band to be used (for example, 1.1 to 12 MHz in the case of the VDSL system), and the signal strength is about the maximum strength of the transmission signal to be used (for example, in the case of the VDSL system). −60 dBm / Hz).
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。
The
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。ハイブリッド回路2とジャック8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。ここで、雑音観測時に電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する動作について詳細に説明する。
The
図6は、電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する動作を示すフローチャートである。図6を参照して、まず、ステップS11において、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。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of calculating the frequency spectrum of noise on the telephone line. Referring to FIG. 6, first, in step S11,
次に、ステップS12において、送信部1から所定の周波数帯域を有する一定強度のテスト信号TSを出力させる。次に、ステップS13において、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N11の周波数スペクトルを算出する。算出された雑音N11の周波数スペクトルは、メモリ23に記憶される。
Next, in step S12, a constant strength test signal TS having a predetermined frequency band is output from the transmitter 1. Next, in step S13, the
図7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8は、計算部22によって算出された雑音N11(=TS−SNR1)の周波数スペクトルを示す図である。この雑音N11は、機器雑音のみから成る。なお、図7および図8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、N11i=TSi−SNR1iとなる。
FIG. 7 is a diagram illustrating frequency spectra of the test signal TS and the signal-to-noise ratio SNR1. FIG. 8 is a diagram illustrating a frequency spectrum of the noise N11 (= TS−SNR1) calculated by the
図6に戻って、ステップS14において、制御部21は、スイッチ回路SW1をオンにする。続いて、ステップS15において、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N12の周波数スペクトルを算出する。算出された雑音N12の周波数スペクトルは、メモリ23に記憶される。
Returning to FIG. 6, in step S14, the
図9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10は、計算部22によって算出された雑音N12(=TS−SNR2)の周波数スペクトルを示す図である。この雑音N12は、電話回線上の雑音および機器雑音から成る。なお、図9および図10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、N12i=TSi−SNR2iとなる。
FIG. 9 is a diagram illustrating frequency spectra of the test signal TS and the signal-to-noise ratio SNR2. FIG. 10 is a diagram illustrating a frequency spectrum of the noise N12 (= TS−SNR2) calculated by the
再び図6に戻って、ステップS16において、計算部22は、メモリ23に記憶された雑音N11,N12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N12の周波数スペクトルから雑音N11の周波数スペクトルを差し引いて、雑音N13の周波数スペクトルを算出する。算出される雑音N13は、電話回線上の雑音のみから成る。算出された雑音N13の周波数スペクトルは、メモリ23に記憶される。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。
Returning again to FIG. 6, in step S <b> 16, the
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。また、ユーザは、インターフェースを介してメモリ23から雑音N11〜N13の周波数スペクトルを取得することができる。
The arithmetic processing described above is programmed in advance, and an instruction is given to the
以上のように、この実施の形態2では、実施の形態1と同様に、xDSL通信装置が電話回線上の雑音の周波数特性を自動的に観測する機能を有する。このため、従来のように測定機材を個別に用意する必要がなく、電話回線上の雑音の周波数特性を継続的に観測することが可能になる。したがって、雑音測定の労力を低減することが可能になる。さらに、実施の形態1に示したようにスペクトラムアナライザ6を内蔵する場合に比べて、低コスト化、装置の小型化が図れる。
As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the xDSL communication apparatus has a function of automatically observing the frequency characteristics of noise on the telephone line. For this reason, it is not necessary to prepare measurement equipment individually as in the prior art, and it becomes possible to continuously observe the frequency characteristics of noise on the telephone line. Therefore, the noise measurement effort can be reduced. Further, as shown in the first embodiment, the cost can be reduced and the apparatus can be downsized as compared with the case where the
なお、今回例示した実施の形態では、DMT変調方式を用いたxDSL通信装置について説明したが、QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)方式を用いたxDSL通信装置にも適用可能である。QAM方式は、周波数帯域を上りおよび下りのバンドに割当て、割当てられたバンド毎に単一の搬送波を用いてデータ通信を行なう方法である。このため、QAM方式を実施の形態2に適用した場合は、計算部22は、各搬送波、すなわちバンド単位の周波数スペクトルの演算処理を行なうことになる。
In the embodiment illustrated here, the xDSL communication apparatus using the DMT modulation method has been described. However, the present invention can also be applied to an xDSL communication apparatus using a QAM (Quadrature Amplitude Modulation) method. The QAM method is a method of assigning frequency bands to upstream and downstream bands and performing data communication using a single carrier for each assigned band. For this reason, when the QAM method is applied to the second embodiment, the
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 送信部、2 ハイブリッド回路2、3 受信部、4 計算制御部、5 高インピーダンスプローブ、6 スペクトラムアナライザ、7,23 メモリ、8 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、SW1,SW2 スイッチ回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission part, 2
Claims (4)
前記電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路、
前記ハイブリッド回路を介して前記電話回線に送信信号を送出する送信部、
前記ハイブリッド回路を介して前記電話回線から受信信号を受ける受信部、
前記ハイブリッド回路と前記電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路、および
前記スイッチ回路をオフにして、前記通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを測定し、次に前記スイッチ回路をオンにして、前記第1の雑音と前記電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを測定し、前記第2の雑音の周波数スペクトルから前記第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段を備える、通信装置。 A communication device that performs digital data communication with a communication device on the other side using a telephone line,
A hybrid circuit connected to the telephone line for separating a transmission signal and a reception signal;
A transmission unit for transmitting a transmission signal to the telephone line via the hybrid circuit;
A receiving unit for receiving a received signal from the telephone line via the hybrid circuit;
A switch circuit provided between the hybrid circuit and the telephone line and capable of on / off control; and turning off the switch circuit to measure a frequency spectrum of the first noise generated in the communication device; Next, the switch circuit is turned on, and a frequency spectrum of a second noise obtained by combining the first noise and the noise on the telephone line is measured, and the first noise frequency spectrum is measured from the second noise frequency spectrum. A communication apparatus comprising noise observation means for calculating a frequency spectrum of noise on the telephone line by subtracting a frequency spectrum of noise.
前記受信部の入力部分に現れる前記第1および第2の雑音の周波数スペクトルを測定するスペクトラムアナライザ、および
前記第2の雑音の周波数スペクトルから前記第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する計算制御部を含む、請求項1に記載の通信装置。 The noise observation means includes
A spectrum analyzer for measuring a frequency spectrum of the first and second noises appearing at an input portion of the receiving unit; and subtracting the frequency spectrum of the first noise from the frequency spectrum of the second noise, The communication apparatus according to claim 1, further comprising a calculation control unit that calculates a frequency spectrum of noise on the line.
前記電話回線に接続され、送信信号と受信信号とを分離するためのハイブリッド回路、
データ通信時は前記相手側の通信装置への送信信号を送出し、雑音観測時は所定の周波数帯域および一定の信号強度を有するテスト信号を送出する送信部、
前記データ通信時は前記送信部から送出された送信信号を受けて前記ハイブリッド回路を介して前記電話回線に与え、前記雑音観測時は前記送信部から送出されたテスト信号を受けて前記ハイブリッド回路をバイパスさせるバイパス手段、
前記データ通信時は前記ハイブリッド回路を介して前記電話回線から受信信号を受けて復調し、前記雑音観測時は前記バイパス手段によってバイパスされたテスト信号を受けて復調し、復調した信号の信号対雑音比の周波数スペクトルを算出する受信部、
前記ハイブリッド回路と前記電話回線との間に設けられ、オン/オフ制御可能なスイッチ回路、および
前記雑音観測時において、前記スイッチ回路をオフにして、前記受信部から第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから前記第1の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、前記通信装置内で発生する第1の雑音の周波数スペクトルを算出し、次に前記スイッチ回路をオンにして、前記受信部から第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを受け、予め記憶されたテスト信号の周波数スペクトルから前記第2の信号対雑音比の周波数スペクトルを差し引くことによって、前記第1の雑音と前記電話回線上の雑音とが合成された第2の雑音の周波数スペクトルを算出し、前記第2の雑音の周波数スペクトルから前記第1の雑音の周波数スペクトルを差し引くことによって、前記電話回線上の雑音の周波数スペクトルを算出する雑音観測手段を備える、通信装置。 A communication device that performs digital data communication with a communication device on the other side using a telephone line,
A hybrid circuit connected to the telephone line for separating a transmission signal and a reception signal;
A transmitter that transmits a transmission signal to the communication device on the other side during data communication, and a test signal that transmits a test signal having a predetermined frequency band and a constant signal strength during noise observation,
At the time of data communication, a transmission signal transmitted from the transmission unit is received and applied to the telephone line via the hybrid circuit. At the time of noise observation, the hybrid circuit is received by receiving a test signal transmitted from the transmission unit. Bypass means to bypass,
During the data communication, a received signal is received from the telephone line via the hybrid circuit and demodulated. When the noise is observed, a test signal bypassed by the bypass means is received and demodulated. A receiver for calculating the frequency spectrum of the ratio,
A switch circuit provided between the hybrid circuit and the telephone line and capable of on / off control; and at the time of the noise observation, the switch circuit is turned off and the first signal-to-noise ratio is Receiving the frequency spectrum and subtracting the frequency spectrum of the first signal-to-noise ratio from the frequency spectrum of the test signal stored in advance to calculate the frequency spectrum of the first noise generated in the communication device; To turn on the switch circuit, receive a frequency spectrum of the second signal-to-noise ratio from the receiver, and subtract the frequency spectrum of the second signal-to-noise ratio from the frequency spectrum of the test signal stored in advance. To calculate a frequency spectrum of a second noise obtained by combining the first noise and the noise on the telephone line, A communication apparatus comprising noise observing means for calculating a frequency spectrum of noise on the telephone line by subtracting the frequency spectrum of the first noise from the frequency spectrum of the second noise.
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2005
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| GB2566948B (en) * | 2017-09-27 | 2020-04-08 | British Telecomm | Fault analysis device |
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