(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータを自動的に可変することにより受信信号の信号特性を調整する自動調整手段と、
前記自動調整手段によって調整された受信信号を復調する復調手段と、
を備えたモデムであって、
相手側装置との間で回線接続のためのネゴシエーションを行った後、前記自動調整手段による前記パラメータの自動変更が有効な可変モードに設定する可変モード設定手段と、
前記制御手段により前記パラメータの自動変更が有効に設定されてからの経過時間を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測される経過時間が所定時間を経過した場合に、前記自動調整手段による前記パラメータの自動変更が無効な固定モードに設定する固定モード設定手段と、
を具備することを特徴とするモデム。
【請求項２】
前記自動調整手段は、ＡＧＣ回路のパラメータ、イコライザ回路のパラメータ、エコーキャンセラ回路のパラメータのうち、少なくとも１つのパラメータを自動的に可変することを特徴とする請求項１記載のモデム。
【請求項３】
前記ネゴシエーションを行った後、前記可変モード設定手段による前記可変モードの設定と、前記固定モード設定手段による前記固定モードの設定とを、所定の時間間隔で交互に繰り返すことを特徴とする請求項１記載のモデム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信回線を介してデータを授受する通信機器に用いて好適なモデムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モデムは、通信回線を介して受信した受信信号を、ＡＧＣ、イコライザ、エコーキャンセラ等において、受信特性を解析し、一定時間毎に受信信号に合うようにそれらのパラメータを調整することによって、通信回線の特性が変化することによって生じる受信信号のレベルの変動に追従させ、復調部において受信信号を復調している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のモデムでは、一定時間毎に、フィードバックをかけてパラメータを更新しているので、緩やかな外乱の場合はよいが、図９（ａ）に示すように、通信回線に急峻な外乱（ホワイトノイズ、インパルスノイズ等）ＮＺが加わったときに、それに追従しようとして、ＡＧＣ、イコライザ、エコーキャンセラ等のパラメータを変化させるため、受信信号ＲＳが正常な状態に戻ったとき、図９（ｂ）に示すように、同期がとれなくなる。このため、復調が不可能となり、正常なデータ通信ができなくなり、最悪の場合には通信回線が切断するという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、受信信号が急激な変動を受けても、通信回線を切断することなく、正常なデータ通信に復帰することができるモデムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明によるモデムは、パラメータを自動的に可変することにより受信信号の信号特性を調整する自動調整手段と、前記自動調整手段によって調整された受信信号を復調する復調手段と、を備えたモデムであって、相手側装置との間で回線接続のためのネゴシエーションを行った後、前記自動調整手段による前記パラメータの自動変更が有効な可変モードに設定する可変モード設定手段と、前記制御手段により前記パラメータの自動変更が有効に設定されてからの経過時間を計測する計測手段と、前記計測手段により計測される経過時間が所定時間を経過した場合に、前記自動調整手段による前記パラメータの自動変更が無効な固定モードに設定する固定モード設定手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、好ましい態様として、前記自動調整手段は、ＡＧＣ回路のパラメータ、イコライザ回路のパラメータ、エコーキャンセラ回路のパラメータのうち、少なくとも１つのパラメータを自動的に可変するようにしてもよい。また、好ましい態様として、前記ネゴシエーションを行った後、前記可変モード設定手段による前記可変モードの設定と、前記固定モード設定手段による前記固定モードの設定とを、所定の時間間隔で交互に繰り返すようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、モデムに適用した一実施例として、図面を参照して説明する。
Ａ．モデムの構成
図１は、本発明の一実施態様によるモデムの構成を示すブロック図である。図において、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１は、後述する復帰サンプリングクロック生成部５からのサンプリング信号に従って、通信回線を介して受信した受信信号ＲＳ（変調信号）をデジタル信号に変換し、受信信号ＤＲＳとして、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）２に供給する。ＡＧＣ２は、デジタル信号に変換された受信信号ＤＲＳのレベルに応じて、ゲインを自動調整し、イコライザ＆エコーキャンセラ３に供給する。イコライザ＆エコーキャンセラ３は、後述する復調部からのエラー信号ＥＲＲに従って、所定の信号処理を施した後、復調部６に供給する。
【０００９】
タイミング復帰部４は、ＡＧＣ２からの受信信号ＤＲＳに基づいて、同期信号を再生し、復帰サンプリングクロック生成部５に供給する。復帰サンプリングクロック生成部５は、タイミング復帰部４からの同期信号に従って、所定クロックのサンプリング信号を生成し、ＡＤＣ１に供給する。
【００１０】
復調部６は、図示しないスライサ、ＰＬＬ部、エラー演算部、Ｖｉｔａｂｉデコーダ、シンボル−ビット・デマッパ、差分デコーダ、スクランブル解除部等から構成されており、イコライザ＆エコーキャンセラ３からの受信信号ＤＲＳを復調し、復調信号Ｓ１として後段の回路へ出力する。特に、復調部６のエラー演算部は、スライサの出力およびＰＬＬ部の出力に従って、同期がとれているか否かを判別し、同期がとれない場合には、エラー信号ＥＲＲをイコライザ＆エコーキャンセラ３に供給する。
【００１１】
係数制御部７は、所定の状態で、ＡＧＣ２、イコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変とする可変モードと、その直前の値で固定とする固定モードとを選択的に切り換えるために、ＡＧＣ２、イコライザ＆エコーキャンセラ３に制御信号ＣＳを供給する。上記可変モードと固定モードとの切り換えは、本実施例では、回線を接続するためのネゴシエーションの完了後、一定時間、通常通り、可変モードとし、その後、固定モードとする方式をとっているが、これ以外に、後述するように可変モードと固定モードとを所定時間毎に交互に切り換える方式や、外乱のレベルに応じて切り換える方式を採用してもよい。
【００１２】
Ｂ．実施態様の動作
次に、本実施態様の動作について説明する。ここで、図２は、本実施態様によるモデムにおける係数制御部７の動作を示すフローチャートである。また、図３は、同モデムにおける可変モードと固定モードの切り換え動作を示すタイミングチャートであり、図４は、本実施態様による効果を示す波形図である。
【００１３】
まず、モデムは、相手側と通信回線を介して回線を接続するためのネゴシエーションを行う。係数制御部７は、図２に示すステップＳ１０において、ネゴシエーションが終了したか否かを判断する。そして、ネゴシエーションが終了すれば、ステップＳ１２に進み、図示しないタイマをスタートする。このタイマは、図３に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間を計測する。次に、ステップＳ１４で、制御信号ＣＳによって、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードとする。
【００１４】
次に、ステップＳ１６において、タイマがタイムアップしたか否か、すなわち、図３に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が経過したか否かを判断する。まだ、時刻ｔ２に達していなければ、同ステップＳ１６を繰り返し実行し、そのまま可変モードとする。一方、時刻ｔ２に達すれば、ステップＳ１８に進み、図３に示すように、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを直前の値（あるいはパラメータ可変時の平均値）で固定する固定モードとする。
【００１５】
このように、本実施例では、図３に示す時刻ｔ１〜時刻ｔ２の一定時間は、係数制御部７により、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードにした後、それ以降は、その直前の値でパラメータを固定する固定モードにするようにしたので、例えば、図４（ａ）に示すように、受信信号ＤＲＳに急峻な外乱ＮＺが生じても、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３に設定されているパラメータは、ネゴシエーション完了直後の値で固定されているため、図４（ｂ）に示すように、外乱ＮＺの影響を受けずに、すぐに復帰することができ、通信回線の切断を回避することが可能となる。特に、回線切断が問題となるＴＶ電話等においては、途中切断がなくなり、性能の向上を図ることができる。
【００１６】
ここで、図５は、上述した本実施例によるモデムの特性例を示す概念図である。図において、測定は、ホワイトノイズを５秒間印加し、印加後に通信が不能になるか、あるいは正常な状態に戻るかを調べることにより行われた。図５に示す数字は、分子：正常な状態に戻った回数、分母：測定回数を示している。すなわち、本実施例による固定モードでは、Ｓ／Ｎが０，２０，３０（ｄＢ）のいずれの場合でも、５回の測定中、５回とも正常な状態に戻るという結果が得られている。これに対して、従来技術のように、一定時間毎にパラメータを可変する可変モードでは、Ｓ／Ｎが３０（ｄＢ）以外、すなわち０，２０（ｄＢ）では、３回の測定中、一度も正常な状態に戻らないという結果が得られている。
【００１７】
Ｃ．変形例
次に、本発明の変形例について説明する。
Ｃ−１．第１変形例
上述した実施態様では、一定時間後に、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを固定するようにしたが、本第１変形例は、一定時間毎に、固定モードと可変モードとを交互に切り換えるようにしたものである。ここで、図６は、本第１変形例による固定モードと可変モードとを交互に切り換える動作を示すフローチャートであり、図７は、同モデムにおける可変モードと固定モードの切り換え動作を示すタイミングチャートである。
【００１８】
まず、モデムは、相手側と通信回線を介して回線を接続するためのネゴシエーションを行う。係数制御部７は、図６に示すステップＳ２０において、ネゴシエーションが終了したか否かを判断し、ネゴシエーションが終了すれば、ステップＳ２２に進み、図示しないタイマＡをスタートする。このタイマＡは、図７に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２、あるいは時刻ｔ３から時刻ｔ４等の可変モードの持続時間を計測する。次に、ステップＳ２４で、制御信号ＣＳによって、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードとする。
【００１９】
次に、ステップＳ２６において、タイマＡがタイムアップしたか否か、すなわち、図７に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間が経過したか否かを判断する。まだ、時刻ｔ２に達していなければ、同ステップＳ２６を繰り返し実行し、そのまま可変モードとする。一方、タイマＡがタイムアップして時刻ｔ２に達すれば、ステップＳ２８に進み、図示しないタイマＢをスタートする。このタイマＢは、図７に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３、あるいは時刻ｔ４から時刻ｔ５等の固定モードの持続時間を計測する。
【００２０】
次に、ステップＳ３０で、制御信号ＣＳによって、図７に示すように、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを直前の値に固定する固定モードとした後、ステップＳ３２において、タイマＢがタイムアップしたか否か、すなわち、図７に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が経過したか否かを判断する。まだ、時刻ｔ３に達していなければ、同ステップＳ３２を繰り返し実行し、そのまま固定モードとする。一方、タイマＢがタイムアップして時刻ｔ３に達すれば、前述したステップＳ２２に戻る。
【００２１】
以降、ステップＳ２２〜Ｓ３２を繰り返し実行し、時刻ｔ３〜時刻ｔ４、時刻ｔ５〜時刻ｔ６、時刻ｔ７〜時刻ｔ８、時刻ｔ９〜時刻ｔ１０、……の一定時間では、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードにすることにより、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３の特性を受信信号ＤＲＳに追従させる。一方、時刻ｔ４〜時刻ｔ５、時刻ｔ６〜時刻ｔ７、時刻ｔ８〜時刻ｔ９、そして時刻ｔ１０以降、……の一定時間では、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータをその直前の値で固定とする固定モードにする。
【００２２】
このように、本第１変形例では、図７に示すように、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードと、同パラメータを固定する固定モードとを交互に切り換えるようにしてので、回線接続中に緩やかな外乱が生じた場合でも、その変動に十分追従することができるとともに、急峻な外乱が生じた場合には、該外乱の影響を受けずに、すぐに復帰することができ、通信回線の切断を回避することが可能となる。
【００２３】
Ｃ−２．第２変形例
次に、第２変形例は、エラー発生率が所定のレベルを上回ったときだけ、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを、その直前の値（あるいはパラメータ可変時の平均値）で固定とする固定モードにするものである。ここで、図８は、本第２変形例の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、モデムは、前述したように、相手側と通信回線を介して回線を接続するためのネゴシエーションを行う。係数制御部７は、図８に示すステップＳ４０において、ネゴシエーションが終了したか否かを判断し、ネゴシエーションが終了すれば、ステップＳ４２に進み、制御信号ＣＳによって、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードとする。
【００２５】
次に、ステップＳ４４で、外乱ＮＺが生じたか否かを判断し、外乱ＮＺが生じれば、ステップＳ４６に進み、その外乱ＮＺが所定値以上（急峻）であるか否かを判断する。そして、外乱ＮＺが生じない場合や、生じた外乱ＮＺが緩やかなノイズであった場合には、ステップＳ４６における判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ４４，Ｓ４６を繰り返し実行する。したがって、この場合、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードが維持される。
【００２６】
一方、急峻な外乱ＮＺが生じた場合には、ステップＳ４８に進み、制御信号ＣＳによって、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを、その直前の値（あるいはパラメータ可変時の平均値）に固定する固定モードとする。そして、ステップＳ５０で、受信信号ＤＲＳが復帰したか否かを判断し、まだ復帰していない場合には、ステップＳ５０を繰り返し実行する。したがって、この場合、そのまま固定モードが維持される。一方、受信信号ＤＲＳが復帰した場合には、ステップＳ４２に戻り、可変モードに戻す。
【００２７】
以降、ステップＳ４２〜Ｓ５０を繰り返し実行し、急峻な外乱が生じた場合にのみ、ステップＳ４８で、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータをその直前の値（あるいはパラメータ可変時の平均値）で固定とする固定モードにし、それ以外では、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータを可変制御する可変モードにする。
【００２８】
このように、本第２変形例では、受信信号ＤＲＳのレベルを監視し、受信信号ＤＲＳに急峻な外乱が生じた場合にのみ、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータをその直前の値で固定とする固定モードにするようにしてので、回線接続中に緩やかな外乱が生じた場合でも、その変動に十分追従することができるとともに、急峻な外乱が生じた場合には、該外乱の影響を受けずに、すぐに復帰することができ、通信回線の切断を回避することが可能となる。
【００２９】
なお、上述した実施例および変形例において、ＡＧＣ２およびイコライザ＆エコーキャンセラ３のパラメータのうち、１つまたは２つ以上を同時に固定するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ネゴシエーションを行った後に、自動調整手段によるパラメータの自動変更を有効にし、所定時間を経過した後に、自動調整手段によるパラメータの自動変更を無効とするので、ネゴシエーション後に開始されるデータ通信の最初の部分を利用してパラメータを自動調整することができ、かつ、その後のデータ通信においては、受信信号が急激な変動を受けても、通信回線を切断することなく、正常なデータ通信に復帰することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるモデムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例によるモデムにおける係数制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施例によるモデムにおける可変モードと固定モードの切り換え動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施例による効果を説明するための波形図である。
【図５】本実施例によるモデムの特性例を示す概念図である。
【図６】本第１変形例による固定モードと可変モードとを交互に切り換える動作を示すフローチャートである。
【図７】本第１変形例による固定モードと可変モードとの切り換え動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本第２変形例の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来のモデムでの問題を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１  ＡＤＣ
２  ＡＧＣ（自動調整手段）
３  イコライザ＆エコーキャンセラ（自動調整手段）
４  タイミング復帰部
５  サンプリングクロック生成部
６  復調部（復調手段）
７  係数制御部（係数制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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