(57)【要約】【課題】パケットのプリアンブルによってパケットのバージョン等を判別可能にし、パケットの制御情報が格納される部分を含めて、バージョン等によって仕様変更できるようにする。【解決手段】通信装置は、送信装置１０において、マルチキャリア信号の各サブキャリアに対応する送信データに関して、特定の位相ベクトルを用いて、各サブキャリアにおける信号の位相を回転させて位相ベクトルを付与する位相ベクトル設定部１５を有し、パケットのバージョン等によって異なる位相ベクトルをプリアンブルに設定する。受信装置２０において、マルチキャリア信号の各サブキャリアにおける信号の位相を逆回転させて位相ベクトルを元に戻す位相ベクトル復元部２５を有し、特定の位相ベクトルを用いたキャリア検出を行い、検出成功した位相ベクトルの種別によってパケットのバージョン等を判別可能であり、バージョン等に合わせた受信処理を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータを含み、プリアンブルを有する送信データを送信する通信装置であって、
前記複数のデータの少なくとも１つについて位相を回転させ、前記送信データに対して位相ベクトルを設定する位相ベクトル設定部と、
前記位相ベクトル設定部によって位相ベクトルが設定された送信データについて所定の通信方式に基づいてマルチキャリア変調を行い、複数のサブキャリアからなる送信信号を生成するマルチキャリア変調部と、を備え、
前記位相ベクトル設定部は、前記複数のデータのうち前記プリアンブルに対応するデータについて前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルを設定する通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置であって、
前記プリアンブルの送出タイミングに応じて、前記位相ベクトル設定部が設定する位相ベクトルを制御する制御部を備え、
前記位相ベクトル設定部は、前記制御部の制御に基づき、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルに切り替える通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置であって、
当該通信装置は、第１の通信方式に基づいて通信処理を行う第１の他の通信装置と第２の通信方式に基づいて通信処理を行う第２の他の通信装置と通信を行い、
前記マルチキャリア変調部は、第１の通信方式または第２の通信方式に基づいてマルチキャリア変調を行い、
前記制御部は、前記第１の他の通信装置宛ての第１の送信パケットのプリアンブルの送出タイミングに基づいて第１の制御情報を前記位相ベクトル設定部に通知し、前記第２の他の通信装置宛ての第２の送信パケットのプリアンブルの送出タイミングに基づいて第２の制御情報を前記位相ベクトル設定部に通知し、
前記位相ベクトル設定部は、前記第１の制御情報および前記第２の制御情報に基づいて、前記第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルを前記第１の送信パケットのプリアンブルに設定し、前記第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを前記第２のパケットのプリアンブルに設定する通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の通信装置であって、
前記第１の通信方式は、ウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式であり、前記第２の通信方式は、ＯＦＤＭを用いた通信方式である通信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の通信装置であって、
前記第１の通信方式は、前記所定の通信方式の第１のバージョンであり、前記第２の通信方式は、前記所定の通信方式の第２のバージョンである通信装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記位相ベクトルを、巡回シフト型のビット系列によって決定する通信装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記位相ベクトル設定部は、他の通信装置が送信したデータの位相ベクトルに合わせて自装置の送信データの位相ベクトルを設定する通信装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記位相ベクトル設定部は、ネットワークの上位装置から送られてきた制御信号またはデータに応じて自装置の送信データの位相ベクトルを設定する通信装置。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記位相ベクトル設定部は、他装置が送信したデータにおいて複数の位相ベクトルを検出した場合、古いバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて自装置の送信データの位相ベクトルを設定する通信装置。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記マルチキャリア変調部は、逆フーリエ変換を用いてマルチキャリア変調を行う逆ＦＦＴ変換器を有して構成される通信装置。
【請求項１１】
請求項１〜９いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記マルチキャリア変調部は、逆ウェーブレット変換を用いてマルチキャリア変調を行う逆ウェーブレット変換器を有して構成される通信装置。
【請求項１２】
複数のサブキャリアからなる伝送信号を受信する受信部と、
前記伝送信号について所定の通信方式に基づいてマルチキャリア復調を行って受信データを取得するマルチキャリア復調部と、
前記受信データの位相を、位相ベクトルを用いて逆回転させて復元する位相ベクトル復元部と、
前記位相ベクトル復元部によって位相が逆回転された受信データについてキャリア検出を行い、前記受信データのプリアンブルを判別するキャリア検出部と、
前記受信データの復調処理を行う復調処理部と、を備え、
前記位相ベクトル復元部は、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルを用いて前記受信データの位相を復元し、
前記復調処理部は、前記所定の通信方式に基づいて復調処理を行う通信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信装置であって、
前記所定の通信方式に基づいて、前記位相ベクトル復元部が用いる前記位相ベクトルを制御する制御部を備え、
前記位相ベクトル復元部は、前記制御部の制御に基づき、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルに切り替える通信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信装置であって、
前記受信部は、第１の通信方式に基づいて通信処理を行う第１の他の通信装置から第１の伝送信号を受信し、第２の通信方式に基づいて通信処理を行う第２の他の通信装置から第２の伝送信号を受信し、
前記マルチキャリア復調部は、前記第１の通信方式に基づいて前記第１の伝送信号のマルチキャリア復調を行って第１の受信データを取得し、前記第２の通信方式に基づいて前記第２の受信データのマルチキャリア復調を行って第２の受信データを取得し、
前記制御部は、前記第１の伝送信号に対応する第３の制御情報と前記第２の伝送信号に対応する第４の制御情報を切り替えて位相ベクトル復元部に通知し、
前記位相ベクトル復元部は、前記第３の制御情報および前記第４の制御情報に基づいて、前記第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルと前記第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを切り替えて、前記第１の受信データおよび前記第２の受信データについて位相の復元を行う通信装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記第３の制御情報と前記第４の制御情報を時系列に前記位相ベクトル復元部に通知し、
前記位相ベクトル復元部は、前記第１の位相ベクトルと前記第２の位相ベクトルを時系列に切り替え、
前記キャリア検出部は、前記第１の位相ベクトルを用いたキャリア検出と前記第２の位相ベクトルを用いたキャリア検出とを時系列に行う通信装置。
【請求項１６】
請求項１４〜１５いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記第１の通信方式は、ウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式であり、前記第２の通信方式は、ＯＦＤＭを用いた通信方式である通信装置。
【請求項１７】
請求項１４〜１５いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記第１の通信方式は、前記所定の通信方式の第１のバージョンであり、前記第２の通信方式は、前記所定の通信方式の第２のバージョンである通信装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７いずれか一項に記載の通信装置であって、
前記位相ベクトル復元部は、第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルを用いて位相を回転させる第１の位相回転器と、第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを用いて位相を回転させる第２の位相回転器とを有しており、
前記キャリア検出部は、前記第１の位相ベクトルを用いたキャリア検出と前記第２の位相ベクトルを用いたキャリア検出とを並列に行う通信装置。
【請求項１９】
請求項１２〜１８に記載の通信装置であって、
前記復調処理部は、前記キャリア検出部において複数の位相ベクトルによってキャリア検出に成功した場合、以前に検出が成功した位相ベクトルの方を選択し、この位相ベクトルに対応する通信方式に基づいて復調処理を行う通信装置。
【請求項２０】
請求項１２〜１９に記載の通信装置であって、
前記マルチキャリア復調部は、フーリエ変換を用いてマルチキャリア復調を行うＦＦＴ変換器を有して構成される通信装置。
【請求項２１】
請求項１２〜１９に記載の通信装置であって、
前記マルチキャリア復調部は、ウェーブレット変換を用いてマルチキャリア復調を行うウェーブレット変換器を有して構成される通信装置。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の通信装置であって、
データ通信を行う伝送路が電力線である通信装置。
【請求項２３】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の通信装置であって、
データ通信を行う伝送路が無線回線である通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式等によるマルチキャリア通信方式の通信が可能な通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式等の複数のサブキャリアを用いて情報を伝達するマルチキャリア通信方式は、過酷な伝送路でも高品質の通信が可能となるという大きな利点を持っており、無線通信、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）等の各種通信媒体を用いた通信に用いられている。ＯＦＤＭ方式は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）やＤＷＴ（Discrete Wavelet Transform）等の直交変換を用い、複数の搬送波を周波数軸上で互いに直交させて等間隔に配置し、信号を並列に多重化して伝送するものである。このＯＦＤＭ方式では、マルチキャリアの周波数間隔を狭くするとともに、複数の搬送波を一部重なり合いながらも互いに干渉することなく密に並べることができ、狭い周波数の範囲を効率的に利用した広帯域伝送を実現可能としている。
【０００３】
図１は一般的なＯＦＤＭ信号のパケット構成例を示す図である。ＯＦＤＭ方式の通信において伝送されるＯＦＤＭ信号のパケットは、先頭から、プリアンブル１０１、フレームコントロール（ＦＣ：Frame Control）１０２、ペイロード１０３を有している。
【０００４】
プリアンブル１０１は、デジタルデータをシリアルに伝送する場合に、制御処理用の信号としてデータの始まりに付加されるものであり、既知データで構成される。例えば、プリアンブル１０１として、各サブキャリアに＋１を複数連続して設けたものなどが用いられる。また、プリアンブル１０１とデータの始まりを区別するために、プリアンブル１０１の最後尾に各サブキャリアに−１を設けた信号を含むこともある。受信側の通信装置においては、既知データで構成されたプリアンブルを使用して、パケットを検出するためのキャリア検出、同期タイミング抽出、等化係数抽出などの制御処理を行う。フレームコントロール１０２には、送受信に必要なトーンマップインデックス、パケット長、送信元アドレス、送信先アドレス、インデックスなどの制御情報が含まれている。このフレームコントロール１０２は、通常、固定で強固な誤り訂正や変調方式、時間周波数ダイバーシチなどが施されている。ここで、トーンマップとは、各サブキャリアのビット数（いわゆる変調方式）や誤り訂正方式などの情報をまとめたものであり、送信側の通信装置と受信側の通信装置との間で予め決定して設定しておく。ペイロード１０３は、伝送されるデータ本体の部分であり、フレームコントロール１０２の制御情報に従ったトーンマップ、パケット長のデータが当該パケットに格納されて伝送される。
【０００５】
通信方式は、時間が経つにつれて進化していくものであるが、過去の通信方式と互換性を保つことが重要である。通常は、通信方式が従来のものからアップデートされるごとにバージョンが識別可能なようにバージョン管理されている。通信装置は、伝送されているパケットを認識して、どのバージョンのパケットが通信に利用されているのかを判定し、自装置がこれから通信に使用するバージョンを決定する必要がある。この際、通信方式のバージョンによって使用できる機能が限られているため、バージョンに合わせて機能をアップグレードおよびダウングレードさせる。
【０００６】
通信装置は、使用されているパケットのバージョンを判定する際、どのバージョンのパケットが受信されるかは不明であるため、想定される全てのバージョンのパケットが受信可能なように同時に受信を行う必要がある。しかし、復調処理は非常に負荷がかかる処理であるため、同時に受信することは回路構成上困難である。このため、通常は、パケット構成において、バージョン情報が入っている部分までは共通仕様とし、それ以降の部分をバージョン毎の独自仕様とすることが多い。例えば、上記図１のパケット構成の場合、制御情報が格納されているフレームコントロール１０２の部分にバージョン情報を格納する。受信側の通信装置は、パケットのフレームコントロールまで共通な受信方式で受信し、パケットのバージョンを確認後、該当バージョンに適した方式でペイロードを受信、復調することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１６６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したような従来のバージョン管理方法では、各バージョンのパケットにおいて、バージョン情報が格納されている部分、すなわち図１の例ではフレームコントロール１０２の部分までは共通仕様となる。このため、バージョンをアップデートして機能向上を図ろうとしても、フレームコントロール部分の特性改善を図ることができないという課題がある。また、フレームコントロールの仕様が異なるような、異なる通信方式またはバージョンが存在する場合、これらのパケットにおいて互換性を保つことができなかった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、伝送するパケットの制御情報が格納される部分を含めて、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などによって仕様を変更することが可能な通信装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、パケットのプリアンブルによってパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを判別可能にする通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の態様として、複数のデータを含み、プリアンブルを有する送信データを送信する通信装置であって、前記複数のデータの少なくとも１つについて位相を回転させ、前記送信データに対して位相ベクトルを設定する位相ベクトル設定部と、前記位相ベクトル設定部によって位相ベクトルが設定された送信データについて所定の通信方式に基づいてマルチキャリア変調を行い、複数のサブキャリアからなる送信信号を生成するマルチキャリア変調部と、を備え、前記位相ベクトル設定部は、前記複数のデータのうち前記プリアンブルに対応するデータについて前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルを設定する通信装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、第２の態様として、上記の通信装置であって、前記プリアンブルの送出タイミングに応じて、前記位相ベクトル設定部が設定する位相ベクトルを制御する制御部を備え、前記位相ベクトル設定部は、前記制御部の制御に基づき、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルに切り替えるものを含む。
【００１２】
また、本発明は、第３の態様として、上記の通信装置であって、当該通信装置は、第１の通信方式に基づいて通信処理を行う第１の他の通信装置と第２の通信方式に基づいて通信処理を行う第２の他の通信装置と通信を行い、前記マルチキャリア変調部は、第１の通信方式または第２の通信方式に基づいてマルチキャリア変調を行い、前記制御部は、前記第１の他の通信装置宛ての第１の送信パケットのプリアンブルの送出タイミングに基づいて第１の制御情報を前記位相ベクトル設定部に通知し、前記第２の他の通信装置宛ての第２の送信パケットのプリアンブルの送出タイミングに基づいて第２の制御情報を前記位相ベクトル設定部に通知し、前記位相ベクトル設定部は、前記第１の制御情報および前記第２の制御情報に基づいて、前記第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルを前記第１の送信パケットのプリアンブルに設定し、前記第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを前記第２のパケットのプリアンブルに設定するものを含む。
【００１３】
また、本発明は、第４の態様として、上記の通信装置であって、前記第１の通信方式は、ウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式であり、前記第２の通信方式は、ＯＦＤＭを用いた通信方式であるものを含む。
【００１４】
また、本発明は、第５の態様として、上記の通信装置であって、前記第１の通信方式は、前記所定の通信方式の第１のバージョンであり、前記第２の通信方式は、前記所定の通信方式の第２のバージョンであるものを含む。
【００１５】
また、本発明は、第６の態様として、上記の通信装置であって、前記制御部は、前記位相ベクトルを、巡回シフト型のビット系列によって決定するものを含む。
【００１６】
また、本発明は、第７の態様として、上記の通信装置であって、前記位相ベクトル設定部は、他の通信装置が送信したデータの位相ベクトルに合わせて自装置の送信データの位相ベクトルを設定するものを含む。
【００１７】
また、本発明は、第８の態様として、上記の通信装置であって、前記位相ベクトル設定部は、ネットワークの上位装置から送られてきた制御信号またはデータに応じて自装置の送信データの位相ベクトルを設定するものを含む。
【００１８】
また、本発明は、第９の態様として、上記の通信装置であって、前記位相ベクトル設定部は、他装置が送信したデータにおいて複数の位相ベクトルを検出した場合、古いバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて自装置の送信データの位相ベクトルを設定するものを含む。
【００１９】
また、本発明は、第１０の態様として、上記の通信装置であって、前記マルチキャリア変調部は、逆フーリエ変換を用いてマルチキャリア変調を行う逆ＦＦＴ変換器を有して構成されるものを含む。
【００２０】
また、本発明は、第１１の態様として、上記の通信装置であって、前記マルチキャリア変調部は、逆ウェーブレット変換を用いてマルチキャリア変調を行う逆ウェーブレット変換器を有して構成されるものを含む。
【００２１】
本発明は、第１２の態様として、複数のサブキャリアからなる伝送信号を受信する受信部と、前記伝送信号について所定の通信方式に基づいてマルチキャリア復調を行って受信データを取得するマルチキャリア復調部と、前記受信データの位相を、位相ベクトルを用いて逆回転させて復元する位相ベクトル復元部と、前記位相ベクトル復元部によって位相が逆回転された受信データについてキャリア検出を行い、前記受信データのプリアンブルを判別するキャリア検出部と、前記受信データの復調処理を行う復調処理部と、を備え、前記位相ベクトル復元部は、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルを用いて前記受信データの位相を復元し、前記復調処理部は、前記所定の通信方式に基づいて復調処理を行う通信装置を提供する。
【００２２】
また、本発明は、第１３の態様として、上記の通信装置であって、前記所定の通信方式に基づいて、前記位相ベクトル復元部が用いる前記位相ベクトルを制御する制御部を備え、前記位相ベクトル復元部は、前記制御部の制御に基づき、前記所定の通信方式に対応する位相ベクトルに切り替えるものを含む。
【００２３】
また、本発明は、第１４の態様として、上記の通信装置であって、前記受信部は、第１の通信方式に基づいて通信処理を行う第１の他の通信装置から第１の伝送信号を受信し、第２の通信方式に基づいて通信処理を行う第２の他の通信装置から第２の伝送信号を受信し、前記マルチキャリア復調部は、前記第１の通信方式に基づいて前記第１の伝送信号のマルチキャリア復調を行って第１の受信データを取得し、前記第２の通信方式に基づいて前記第２の受信データのマルチキャリア復調を行って第２の受信データを取得し、前記制御部は、前記第１の伝送信号に対応する第３の制御情報と前記第２の伝送信号に対応する第４の制御情報を切り替えて位相ベクトル復元部に通知し、前記位相ベクトル復元部は、前記第３の制御情報および前記第４の制御情報に基づいて、前記第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルと前記第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを切り替えて、前記第１の受信データおよび前記第２の受信データについて位相の復元を行うものを含む。
【００２４】
また、本発明は、第１５の態様として、上記の通信装置であって、前記制御部は、前記第３の制御情報と前記第４の制御情報を時系列に前記位相ベクトル復元部に通知し、前記位相ベクトル復元部は、前記第１の位相ベクトルと前記第２の位相ベクトルを時系列に切り替え、前記キャリア検出部は、前記第１の位相ベクトルを用いたキャリア検出と前記第２の位相ベクトルを用いたキャリア検出とを時系列に行うものを含む。
【００２５】
また、本発明は、第１６の態様として、上記の通信装置であって、前記第１の通信方式は、ウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式であり、前記第２の通信方式は、ＯＦＤＭを用いた通信方式であるものを含む。
【００２６】
また、本発明は、第１７の態様として、上記の通信装置であって、前記第１の通信方式は、前記所定の通信方式の第１のバージョンであり、前記第２の通信方式は、前記所定の通信方式の第２のバージョンであるものを含む。
【００２７】
また、本発明は、第１８の態様として、上記の通信装置であって、前記位相ベクトル復元部は、第１の通信方式に対応する第１の位相ベクトルを用いて位相を回転させる第１の位相回転器と、第２の通信方式に対応する第２の位相ベクトルを用いて位相を回転させる第２の位相回転器とを有しており、前記キャリア検出部は、前記第１の位相ベクトルを用いたキャリア検出と前記第２の位相ベクトルを用いたキャリア検出とを並列に行うものを含む。
【００２８】
また、本発明は、第１９の態様として、上記の通信装置であって、前記復調処理部は、前記キャリア検出部において複数の位相ベクトルによってキャリア検出に成功した場合、以前に検出が成功した位相ベクトルの方を選択し、この位相ベクトルに対応する通信方式に基づいて復調処理を行うものを含む。
【００２９】
また、本発明は、第２０の態様として、上記の通信装置であって、前記マルチキャリア復調部は、フーリエ変換を用いてマルチキャリア復調を行うＦＦＴ変換器を有して構成されるものを含む。
【００３０】
また、本発明は、第２１の態様として、上記の通信装置であって、前記マルチキャリア復調部は、ウェーブレット変換を用いてマルチキャリア復調を行うウェーブレット変換器を有して構成されるものを含む。
【００３１】
また、本発明は、第２２の態様として、上記の通信装置であって、データ通信を行う伝送路が電力線であるものを含む。
また、本発明は、第２３の態様として、上記の通信装置であって、データ通信を行う伝送路が無線回線であるものを含む。
【００３２】
上記構成により、送信側の通信装置において、送信データのプリアンブルに通信方式に関連付けた位相ベクトルを設定して送信し、受信側の通信装置において、受信データの位相ベクトルを復元して特定の位相ベクトルを持つプリアンブルを検出することでキャリア検出を行い、キャリア検出に成功した位相ベクトルに対応する通信方式の仕様に合わせた復調処理を行う。送信側の通信装置では、プリアンブルに設定した位相ベクトルによって無変調信号の位相に情報を持たせることで、プリアンブルにおいて通信方式の情報を含めることができ、異なる通信方式のデータをプリアンブルの位相ベクトルによって識別可能にできる。受信側の通信装置では、特定の位相ベクトルを設定してキャリア検出を行うことで受信データの位相ベクトルの判別が可能であり、キャリア検出に成功した位相ベクトルに対応して適切な通信方式の仕様に合わせた復調処理が可能になる。この場合、異なる複数の通信方式に対応して、復調処理を適応させることができる。また、無変調信号の位相に情報を持たせることで、受信側の通信装置では受信信号の同期がとれていなくても位相ベクトルを確実に判別することが可能である。また、パケットのプリアンブルによってパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを判別可能である。このため、パケットにおけるプリアンブルより後にある制御情報が格納される部分を含めて、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などによって仕様を変更することが可能になる。例えば、通信方式のバージョンのアップデートをする場合などに、制御情報を含めて仕様を変更し、機能や性能の向上を図ることができる。また、制御情報の部分の仕様が異なる場合であっても、プリアンブルの位相ベクトルによってバージョン情報を識別できるので、互換性を確保できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、伝送するパケットの制御情報が格納される部分を含めて、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などによって仕様を変更することが可能な通信装置を提供できる。また、パケットのプリアンブルによってパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを判別可能にする通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一般的なＯＦＤＭ信号のパケット構成例を示す図
【図２】本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例の第１例を示す図
【図３】本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例の第２例を示す図
【図４】本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例の第３例を示す図
【図５】本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例の第４例を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例の第５例を示す図
【図７】本発明の実施形態に係る通信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図８】本実施形態において用いる位相ベクトルの一例を示す図
【図９】本発明の第１の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図
【図１１】第１の実施形態に係る受信側装置の位相ベクトルに関する部分の構成を示すブロック図
【図１２】第１の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作を示すフローチャート
【図１３】送信データの複素平面上での信号点の一例を示す図
【図１４】シンボル同期がとれている場合の受信データの複素平面上での信号点の一例を示す図
【図１５】シンボル同期がとれていない場合の受信データの複素平面上での信号点の一例を示す図
【図１６】本実施形態のキャリア検出器の構成例を示すブロック図
【図１７】本実施形態のキャリア検出器における複素平面上での信号点の例を示す図
【図１８】本実施形態で用いる相関分布演算器の構成の第１例を示すブロック図
【図１９】図１８の相関分布演算器においてカウントする複素平面上の信号点の領域を示す図
【図２０】本実施形態で用いる相関分布演算器の構成の第２例を示すブロック図
【図２１】図２０の相関分布演算器においてカウントする複素平面上の信号点の領域を示す図
【図２２】本発明の第２の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図
【図２３】本発明の第２の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図
【図２４】第２の実施形態に係る受信側装置の位相ベクトルに関する部分の構成を示すブロック図
【図２５】本発明の第３の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図
【図２６】第３の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作の第１例を示すフローチャート
【図２７】第３の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作の第２例を示すフローチャート
【図２８】本発明の第４の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図
【図２９】本発明の第４の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図
【図３０】第５の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図
【図３１】第５の実施形態に係るＰＬＣモデムの外観を示す図
【図３２】第５の実施形態に係るＰＬＣモデムのハードウェア構成の一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施形態に係る通信装置は、ＯＦＤＭ方式等のマルチキャリア通信方式の通信が可能な通信装置であり、複数端末が存在し互いに通信を行うネットワークにおいて用いられるものである。以下の説明では、ＯＦＤＭ方式の通信装置を例示する。ネットワークにおける通信信号の伝送路としては、電力線、ネットワーク線、テレビアンテナ線、電話線等による有線回線、無線ＬＡＮ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等の無線回線など、種々の通信媒体が使用可能である。
【００３６】
本実施形態では、通信信号に付与する位相ベクトルを利用し、プリアンブルにおいて無変調信号の位相に情報を持たせて、位相ベクトルに関連付けられたバージョン情報によって、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などを判別可能にする。例えばある通信方式の異なるバージョン間においては、各バージョンの通信方式における伝送データの各仕様を判別可能にする。ここでは、バージョン情報は、特定の通信方式のバージョンの識別だけでなく、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などを表す識別情報を想定する。
【００３７】
送信側の通信装置より送信するプリアンブルは、それを構成する既知のビット列として、２つ以上の同一連続データを有するものとする。例えば、オール「１」やオール「０」などの同一連続データによりプリアンブルを構成し、プリアンブルとして無変調信号を伝送するものとする。この際、位相ベクトルとパケットの通信方式、バージョン、信号種別などとを関連付けてそれぞれのバージョン等に位相ベクトルを割り当てておき、伝送するパケットのバージョン等によって異なる位相ベクトルを設定して用いる。これにより、受信側の通信装置では、位相ベクトルを判定することによって使用されているパケットのバージョン等を判別可能である。
【００３８】
プリアンブルは、１０個のシンボルから構成される。１０個のうちの数シンボルは、伝送路上のノイズによってＯＦＤＭ信号のパケットが受ける位相歪みを補正するための補正情報、或いは送信装置と受信装置が同期を取るために用いられる同期情報が割り当てられる。１シンボルは、例えば、４２３個のサブキャリアから構成される。
【００３９】
ＯＦＤＭ方式では、シンボル同期がとれていないと正しいデータ列を受信できないので、データ列によってバージョン情報を判別するには、シンボル同期がとれていることが前提となる。これに対し、本実施形態のようにプリアンブルの位相ベクトルによってバージョン情報を持たせることにより、シンボル同期がとれていない場合であってもパケットのバージョン等の識別が可能となる。
【００４０】
図２〜図６は本発明の実施形態に係る位相ベクトルの設定例を示す図である。図２の第１例は、伝送路において同じ通信方式で異なるバージョンのパケットが伝送される場合の位相ベクトルの設定例を示している。
【００４１】
第１例では、一つのバージョンＡのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＡを設定し、他のバージョンＢのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＢを設定する。従来は、フレームコントロール（ＦＣ）の制御情報の中にバージョン情報が格納されていたため、互換性を保つためにプリアンブル及びフレームコントロールを共通にする必要があった。これに対し、本実施形態では、プリアンブルのみキャリア間隔などを共通仕様とし、プリアンブルの位相ベクトルの違いによってバージョンを区別することができる。したがって、同じ通信方式の中でバージョンが異なる場合でも、互いのバージョンを認識でき、フレームコントロール以降の仕様を変更可能となり、バージョン間の互換性を保ちつつフレームコントロールを含めた性能向上を図ることができる。
【００４２】
図３の第２例は、伝送路において異なる通信方式のパケットが伝送される場合の位相ベクトルの設定例を示している。
【００４３】
第２例では、一つの方式Ａのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＡを設定し、他の方式Ｂのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＢを設定する。このように位相ベクトルと通信方式とを関連付けすることにより、異なる通信方式の間でも位相ベクトルを利用可能である。通信方式の具体例としては、例えば電力線通信の場合、位相ベクトルＡはＨＤ−ＰＬＣ（登録商標）、位相ベクトルＢはＨｏｍｅＰｌｕｇ（登録商標）などのように割り当てる。従来は、異なる通信方式のパケットを識別することができなかったが、本例のように位相ベクトルを設定することで、互いの通信方式を認識できるようになる。
【００４４】
また、上記第１例と第２例を組み合わせることも可能である。この場合、例えば、位相ベクトルＡからＤを一つの方式Ａに割り当て、位相ベクトルＥからＧを他の方式Ｂに割り当てる。これにより、位相ベクトルの判別によって、異なる通信方式を識別できるとともに、それぞれの通信方式において異なるバージョンの識別ができるようになる。このため、プリアンブルより後のフレームコントロール部分を含めた仕様変更が可能であり、受信側では各通信方式の各バージョンに対応した受信処理が可能となる。
【００４５】
図４の第３例は、同じ通信方式において信号種別によって異なる位相ベクトルを割り当てた位相ベクトルの設定例を示している。
【００４６】
第３例では、ある通信方式の信号において、一つの信号Ａのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＡを設定し、他の信号Ｂのパケットについて、プリアンブルに位相ベクトルＢを設定する。このように位相ベクトルと信号種別とを関連付けして、同じ通信方式や同じバージョンのパケットにおいても信号種別毎に異なる位相ベクトルを設定可能である。これによって、信号種別によりパケットの通信方式のパラメータをフレームコントロール以降で切り替えることが可能となる。信号種別の具体例としては、伝送するデータ本体を含むデータパケットと、データの受信及び復調の可否を示す応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋパケットとで、それぞれ異なる位相ベクトルを割り当てる。この場合、データパケットとＡｃｋ／Ｎａｃｋパケットとで、キャリア間隔（すなわちシンボル長）やフレームコントロールにおけるデータの繰り返し数など、異なるパラメータを使用可能にできる。
【００４７】
図５の第４例は、伝送路においてパケットが伝送される場合の位相ベクトルの設定例を示している。
【００４８】
図５に示す２つのパケットは、それぞれプリアンブルを２つ有しており、最初のプリアンブルについて位相ベクトルが設定される。バージョンＡまたは方式Ａに対しては、位相ベクトルＡが関連付けられている。同様に、バージョンＢまたは方式Ｂに対しては、位相ベクトルＢが関連付けられている。このように、位相ベクトルを設定する専用のプリアンブルを通常のパケットの前に１つ設けることで、２つ目のプリアンブル以降のデータ（即ち、通常のパケット）を何ら設定変更することなく、バージョンや方式の違いを識別可能なパケットを生成することが可能になる。
【００４９】
図６の第５例は、伝送路においてパケットが伝送される場合の位相ベクトルの設定例を示している。
【００５０】
図６に示す２つのパケットは、それぞれプリアンブルを３つ有しており、最初のプリアンブルおよび２つ目のプリアンブルについて位相ベクトルが設定される。最初のプリアンブルには、方式に関連付けられた位相ベクトルが設定される。具体的には、方式Ａに対しては位相ベクトルＡが設定され、方式Ｂに対しては位相ベクトルＢが設定される。２つ目のプリアンブルには、バージョンに関連付けられた位相ベクトルが設定される。具体的には、バージョンＣについては位相ベクトルＣが設定され、バージョンＤについては位相ベクトルＤが設定される。このように、位相ベクトルを設定する専用のプリアンブルを通常のパケットの前に２つ設けることで、３つ目のプリアンブル以降のデータ（即ち、通常のパケット）を何ら設定変更することなく、方式およびバージョンの違いを識別可能なパケットを生成することが可能になる。
【００５１】
なお、図６に示す例では、最初のプリアンブルに方式を識別する位相ベクトルを設定し、２つ目のプリアンブルにバージョンを識別する位相ベクトルを設定したが、最初のプリアンブルにバージョンを識別する位相ベクトルを設定し、２つ目のプリアンブルに方式を識別する位相ベクトルを設定しても構わない。
【００５２】
図７は本発明の実施形態に係る通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。図７では、送信側の送信装置１０と受信側の受信装置２０とに分けて示しているが、一般には通信装置は送信装置１０及び受信装置２０の両方の機能を有している。また、図７の構成例では、通信装置として電力線通信装置（ＰＬＣモデム）を想定した場合の構成を示している。
【００５３】
送信装置１０は、マルチキャリア変調器１１、Ｄ／Ａ変換器１２、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１３、カプラ１４を有して構成される。マルチキャリア変調器１１は、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）や逆ウェーブレット変換（ＩＤＷＴ）等の直交変換を用いてＯＦＤＭ方式のマルチキャリア信号の送信データの変調を行う。Ｄ／Ａ変換器１２は、変調されたマルチキャリアのデジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。アナログフロントエンド１３は、入力されたアナログ信号から必要な周波数帯域の信号を通過させる。カプラ１４は、入力されたアナログ信号を伝送路１６に重畳させて送信する。マルチキャリア変調器１１は、マルチキャリア信号の各サブキャリアに対応する送信データに関して、特定のビット系列によって位相をランダム化させた位相ベクトルを用いて、各サブキャリアにおける信号の位相を回転させて位相ベクトルを付与する位相ベクトル設定部１５を備えている。送信装置１０から送信されたマルチキャリア信号は、伝送路１６を介して、受信装置２０に伝送される。
【００５４】
受信装置２０は、カプラ２１、アナログフロントエンド２２、Ａ／Ｄ変換器２３、マルチキャリア復調器２４を有して構成される。カプラ２１は、受信したマルチキャリア信号から所定のアナログ信号を分離させる。アナログフロントエンド２２は、分離されたアナログ信号から必要な周波数帯域の信号を通過させる。Ａ／Ｄ変換器２３は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。マルチキャリア復調器２４は、フーリエ変換（ＦＦＴ）やウェーブレット変換（ＤＷＴ）を用いてＯＦＤＭ方式のマルチキャリア信号の受信データの復調を行う。マルチキャリア復調器２４は、復調したマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応する受信データに関して、特定のビット系列によって位相をランダム化させた位相ベクトルを用いて、各サブキャリアにおける信号の位相を逆回転させて位相ベクトルを元に戻す位相ベクトル復元部２５を備えている。
【００５５】
位相ベクトルは、マルチキャリア信号の各サブキャリアの信号に対応する位相を示す値の集合であり、全サブキャリアにおける信号の位相がランダムになるように設定される。ここで、「位相ベクトル」とは、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア信号を構成する各サブキャリアの信号点を、複素座標面上で回転させる回転量を示す値の集合であって、マルチキャリア信号の時間波形を平準化させる（時間軸上のピークを抑制する）値の組み合わせをいう。位相ベクトルは、予め決められた値の組み合わせである固定値と、所定の条件に応じて値を変化した組み合わせである可変値とがある。所定の条件は、後述する巡回シフトやランダム値がある。また、位相ベクトルは、他の呼称として「carrier phase」と呼ばれる。その場合、固定値は「determined stick carrier phase」、可変値は「random carrier phase」と呼ばれる。
【００５６】
図８は、位相ベクトルの設定に用いられるビット系列の一例を示す図である。この図８に示すビット系列は、「０」または「π」の値を持つ巡回シフト型のビット系列である。このような巡回シフト型のビット系列は、ＰＮ（Pseudo Noise）符号などを元に生成可能である。ＰＮ符号等を用いることで、各サブキャリアの信号の位相をランダム化しつつ、自己相関が高く、相互相関が低い特性を持たせることができる。図８に示すように、「０」または「π」の値を持つ１つのビット系列を巡回シフトさせることで、位相ベクトルＡ（第１の位相ベクトル）の設定に用いられるビット系列、位相ベクトルＢ（第２の位相ベクトル）の設定に用いられるビット系列のように互いに異なる位相ベクトルの設定に用いられるビット系列を生成可能である。したがって、巡回シフト型のビット系列を用いることによって、異なる位相ベクトルの生成や位相ベクトルの変更が容易に可能となる。またこの場合、１つのビット系列を格納するだけで済むので、位相ベクトルの情報を保持するメモリ容量を削減できる。
【００５７】
位相ベクトルは、プリアンブルに対して１シンボル毎に設定され、１つのサブキャリア毎に１つの位相が与えられる。プリアンブルは、１０個のシンボルから構成され、各シンボルは、例えば、４３２個のサブキャリアを有している。各サブキャリアの位相の初期値は０である。
【００５８】
図８の示すビット系列の「０」、「π」という値は、各サブキャリアの位相に対する回転量を示す。「０」ならば、サブキャリアの位相は変化しない。「π」ならば、サブキャリアの位相は、１８０°変化する。このビット系列は、１シンボルに含まれるサブキャリア数と同じ数だけ回転量を示す値を持っている。
【００５９】
プリアンブルを構成するサブキャリアに対しては、図８の上段のビット系列（位相ベクトルＡ）を用いて位相を設定する。図８の上段のビット系列を用いてサブキャリアに位相を設定すると、１〜５番目のサブキャリアの位相は１８０°に設定され、６、７番目の位相は変化しない。このような設定を４３２番目のサブキャリアまで行うと、プリアンブルを構成するサブキャリアに対して位相ベクトルＡが設定される。
【００６０】
一方、ポストアンブルを構成するサブキャリアに対しては、図８の下段のビット系列を用いて位相を設定する。図８の下段のビット系列は、図８の上段のビット系列を巡回シフトしたものである。図８の下段のビット系列を用いてサブキャリアに位相を設定すると、１番目のサブキャリアの位相は変化せず、２〜６番目のサブキャリアの位相は１８０°に設定される。このような設定を４３２番目のサブキャリアまで行うと、ポストアンブルを構成するサブキャリアに対して位相ベクトルＢが設定される。
【００６１】
各サブキャリアに対する位相の設定は、１番目のサブキャリアから４３２番目のサブキャリアまで順番に行ってもよいし、１〜４３２番目のサブキャリアに対して一括して行ってもよい。
【００６２】
なお、複数のサブキャリア毎に一つの位相を与える場合は、隣り合うサブキャリア、若しくは連続する複数のサブキャリアに対して一つの位相を与えることが望ましい。また、位相ベクトル設定部１５は、特定のビット系列を用いることなく送信データに位相ベクトルを付与することも可能である。たとえば、プリアンブルのサブキャリアのうち、少なくとも１つのサブキャリアの位相を回転させれば、送信データに位相ベクトルを付与することができる。
【００６３】
本実施形態では、送信装置１０において、送信データのパケットのプリアンブルについて通信方式やバージョン、信号種別などによって異なる特定の位相ベクトルを設定して送信し、受信装置２０において、受信データの位相ベクトルを復元してプリアンブルに対応する特定の位相ベクトルを持つ信号を検出する。このように特定の位相ベクトルの信号検出を行うことによって、プリアンブルを検出できる。このとき、送信装置１０と受信装置２０とで位相ベクトルの情報を共有しておく。位相ベクトルによって無変調信号の位相に情報を持たせることで、受信装置２０ではシンボル同期の有無に関わらず、プリアンブルに位相ベクトルを利用して埋め込まれたバージョン情報を識別することができる。
【００６４】
（第１の実施形態）
図９は本発明の第１の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図である。この図９では、第１の実施形態における送信側装置となる通信装置の主要部の構成例を示している。この構成例は、マルチキャリア信号の変調に逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いたものである。送信側装置は、シンボルマッパ３１、シリアル／パラレル変換器（以下、Ｓ／Ｐ変換器と記載する）３２、位相回転器３３、逆ＦＦＴ変換器３４、パラレル／シリアル変換器（以下、Ｐ／Ｓ変換器と記載する）３５、Ｄ／Ａ変換器３６、制御部３７を有して構成される。
【００６５】
シンボルマッパ３１は、シリアルデータの送信データを複素座標面にマッピングするものである。このシンボルマッパ３１では、ビットデータによる送信データをシンボルデータに変換して一次変調を行い、Ｍ個（Ｍ：サブキャリア数、以下同様）の複素座標面にマッピングする（なお、シンボルデータの数は、どの一次変調を採用するかによって変化する）。Ｓ／Ｐ変換器３２は、シリアルデータをマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換するものである。このＳ／Ｐ変換器３２では、逐次入力される一次変調後のシリアルデータ（送信シンボル）をマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換する。なお、シンボルマッパ３１とＳ／Ｐ変換器３２の順序を入れ替えることも可能である。
【００６６】
位相回転器３３は、各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させるものである。この位相回転器３３において、制御部３７からの制御信号に従って、入力されたパラレルデータの位相を回転させる。すなわち、各サブキャリア毎に例えば「０」または「π」の位相回転角を与えて位相を回転させる。ここで、位相回転されるパラレルデータの数は最大Ｍ−１である。逆ＦＦＴ変換器３４は、位相回転させたパラレルデータのＩＦＦＴを行って周波数領域に変換するものである。この逆ＦＦＴ変換器３４では、位相を回転させた各サブキャリアのパラレルデータを逆フーリエ変換してマルチキャリア変調を行い、マルチキャリアの送信信号を生成する。Ｐ／Ｓ変換器３５は、マルチキャリア変調したパラレルデータをシリアルデータに変換する。Ｄ／Ａ変換器３６は、シリアルデータのマルチキャリア信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００６７】
制御部３７は、送信側装置全体の動作及び送信データの制御を司るものであり、位相回転器３３に制御信号を供給し、位相ベクトルの設定、変更を制御する。具体的には、制御部３７は、送信データのプリアンブルの送出タイミングに基づいて位相回転器３３における位相回転動作を制御し、送信データに特定の位相ベクトルを付与する。制御部３７は、ビット系列保持部及び巡回シフト部を有しており、例えばＰＮ系列を元にした「０」と「π」の２値を持つ擬似ランダムな値による特定のビット系列を用いて、特定の巡回シフト量によるビット系列を生成し、位相ベクトルの制御信号として位相回転器３３に供給して対象のサブキャリア毎に位相を回転させる。これにより、所定の位相ベクトルを設定する。
【００６８】
このとき、制御部３７は、伝送するパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを識別するためのバージョン情報に合わせて、割り当てられた位相ベクトルを設定する。すなわち、バージョン情報に応じて異なる位相ベクトルを設定し、位相回転器３３の位相ベクトルを切り替える。例えば、送信するパケットの通信方式のバージョンなどが変わった場合は、制御部３７は制御信号を出力して位相回転器３３の位相ベクトルを切り替える。また、プリアンブルにおいて、送信データとして連続する複数シンボルにおいて同一データを送信する。よってこの場合、プリアンブルでは、マルチキャリアの送信信号の波形は正弦波群となる。なお、プリアンブルより後のフレームコントロール及びペイロードを含むデータ部の位相ベクトルについては、プリアンブルと同一にする、その他の位相ベクトルにする、位相回転を与えないようにするなど、各種態様をとることが可能である。
【００６９】
制御部３７は、送信データの送り先に応じて位相ベクトルを切り替える。例えば、ＨＤ−ＰＬＣ（登録商標）等のウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式で動作する通信装置へ送信データを送信する場合は、送信データのプリアンブルに対して位相ベクトルＡを設定し、Ｈｏｍｅｐｌｕｇ（登録商標）等のＯＦＤＭを用いた通信方式で動作する通信装置に対して送信データを送信する場合は、送信データのプリアンブルに対して位相ベクトルＢを設定する。また、同じ通信方式の異なるバージョンで動作する通信装置間における通信についても、例えば、バージョン１で動作する通信装置に送信する送信データのプリアンブルについては位相ベクトルＡを設定し、バージョン２で動作する通信装置に送信する送信データのプリアンブルついては位相ベクトルＢを設定する。制御部３７は、位相ベクトルＡを設定する旨の第１の制御信号と位相ベクトルＢを設定する旨の第２の制御信号を位相回転器３３に送信する。位相回転器３３は、第１の制御信号が通知されたタイミングにしたがって位相ベクトルＡを用いてサブキャリアの位相回転を行い、同様に、第２の制御信号が通知されたタイミングにしたがって位相ベクトルＢを用いてサブキャリアの位相回転を行う。
【００７０】
図１０は本発明の第１の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図である。図１１は第１の実施形態に係る受信側装置の位相ベクトルに関する部分の構成を示すブロック図である。この図１０及び図１１では、第１の実施形態における受信側装置となる通信装置の主要部の構成例を示している。この構成例は、マルチキャリア信号の復調にフーリエ変換（ＦＦＴ）を用いたものである。受信側装置は、ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２、Ｓ／Ｐ変換器４３、ＦＦＴ変換器４４、逆位相回転器４５、Ｐ／Ｓ変換器４６、制御部４７、キャリア検出器４８、同期回路４９、等化器５０、復調器５１、伝送路推定器５２を有して構成される。
【００７１】
ＡＧＣ回路４１は、受信信号のＡＧＣ（Auto Gain Control）制御を行いながら信号増幅を行う。Ａ／Ｄ変換器４２は、アナログ信号の受信信号をデジタル信号に変換して出力する。Ｓ／Ｐ変換器４３は、シリアルデータをマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換するものである。このＳ／Ｐ変換器４３では、逐次入力される受信データのシリアルデータ（受信シンボル）をマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータに変換する。ＦＦＴ変換器４４は、パラレルデータのＦＦＴを行って時間領域に変換するものである。このＦＦＴ変換器４４では、各サブキャリアのパラレルデータをフーリエ変換してマルチキャリア復調を行い、マルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータの受信データを生成する。
【００７２】
逆位相回転器４５は、各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させるものである。この逆位相回転器４５において、制御部４７からの制御信号に従って、入力されたパラレルデータの位相を回転させて各データの位相を元に戻す。ここで、位相回転されるパラレルデータの数は最大Ｍ−１である。Ｐ／Ｓ変換器４６は、位相を復元したマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータをシリアルデータに変換する。なお、逆位相回転器４５とＰ／Ｓ変換器４６の順序は入れ替えても動作に支障はない。また、Ｓ／Ｐ変換器４３以降の処理において、すべてパラレル処理されるのであれば、Ｐ／Ｓ変換器４６は不要となる。
【００７３】
制御部４７は、受信側装置全体の動作の制御を司るものであり、逆位相回転器４５に制御信号を供給し、復元する位相ベクトルの設定、変更を制御する。具体的には、制御部４７は、逆位相回転器４５における位相回転動作を制御し、特定の位相ベクトルによって各サブキャリアのデータの位相回転を元に戻す。制御部４７は、ビット系列保持部及び巡回シフト部を有しており、例えばＰＮ系列を元にした「０」と「π」の２値を持つ擬似ランダムな値による特定のビット系列を用いて、特定の巡回シフト量によるビット系列を生成し、位相ベクトルの制御信号として逆位相回転器４５に供給して対象のサブキャリア毎に位相を回転させる。この場合、位相ベクトルの制御信号は送信側装置とは逆符号となる。ただし、上記の場合においては、位相ベクトルの制御信号は送信側装置と同じものとなる。これにより、設定した所定の位相ベクトルによって各サブキャリアのデータの位相を復元する。
【００７４】
制御部４７は、受信信号の送信元に応じて位相ベクトルを切り替える。例えば、ＨＤ−ＰＬＣ（登録商標）等のウェーブレットＯＦＤＭを用いた通信方式で動作する通信装置から受信した受信信号の受信データについては当該受信データのプリアンブルに対して位相ベクトルＡを設定し、Ｈｏｍｅｐｌｕｇ（登録商標）等のＯＦＤＭを用いた通信方式で動作する通信装置から受信した受信信号の受信データについては当該受信データのプリアンブルに対して位相ベクトルＢを設定する。また、同じ通信方式の異なるバージョンで動作する通信装置間における通信についても、例えば、バージョン１で動作する通信装置から受信した受信信号の受信データのプリアンブルについては位相ベクトルＡを設定し、バージョン２で動作する通信装置から受信した受信信号の受信データのプリアンブルついては位相ベクトルＢを設定する。制御部４７は、位相ベクトルＡを設定する旨の第３の制御信号と位相ベクトルＢを設定する旨の第４の制御信号を逆位相回転器３５に送信する。逆位相回転器３５は、第３の制御信号が通知されたタイミングにしたがって位相ベクトルＡを用いてサブキャリアの位相回転を行い、同様に、第４の制御信号が通知されたタイミングにしたがって位相ベクトルＢを用いてサブキャリアの位相回転を行う。
【００７５】
このとき、制御部４７は、使用が想定される受信パケットの通信方式、バージョン、信号種別などのバージョン情報に対応して割り当てられた位相ベクトルを設定する。例えば、送信される見込みのあるバージョン情報に対応する複数の位相ベクトルに合わせて逆位相回転器４５の位相ベクトルを切り替え、位相を逆回転させる。なお、プリアンブルより後のデータ部の位相ベクトルについては、プリアンブルと同一にする、その他の位相ベクトルにする、位相回転を与えないようにするなど、送信信号の位相ベクトルの各種態様に合わせて設定すればよい。
【００７６】
キャリア検出器４８は、シリアルデータの受信データを入力し、特定の位相ベクトルによって位相ベクトルを復元した後の信号についてキャリア検出を行い、キャリアの有無の判定によってプリアンブルの判別を行う。そして、キャリア検出器４８は、キャリアが検出された場合にキャリア検出信号を同期回路４９に出力する。このキャリア検出器４８の詳細については後述する。また、キャリア検出器４８は、キャリア検出に使用された位相ベクトルの種類を等化器５０、復調器５１等を含む復調処理部に通知する。
【００７７】
同期回路４９は、シリアルデータの受信データを入力して受信データの同期をとるための同期信号を生成し、ＦＦＴ変換器４４及び等化器５０に出力する。等化器５０は、入力される受信データの複素情報と既知データとを比較して等化係数を求め、複素情報の等化を行う。復調器５１は、等化後の受信データを複素座標面からデマッピングするものである。この復調器５１では、複素座標面上のシンボルデータをビットデータに変換し、受信データを取得する。復調器５１等の復調処理部においては、キャリア検出された位相ベクトルの情報に基づき、対応する通信方式、バージョン、信号種別等に該当するフレーム構造、変調方式、パラメータ等を設定し、受信パケットの仕様に合わせた復調処理を行う。ここで、復調処理部における復調処理としては、プリアンブル以降の復調を行うために、デマッピング、誤り訂正、相対電力差処理などを行う。
【００７８】
伝送路推定器５２は、等化器５０の出力及び復調器５１の出力を入力し、受信データに含まれるパイロット信号の受信品質の測定を行うことで、マルチキャリア信号の各サブキャリアにおける伝送路特性を推定する伝送路推定（チャネル推定）を行う。この伝送路推定器５２による伝送路推定結果は、送信側装置にフィードバックする。送信側装置では、伝送路推定結果を用いて、各サブキャリア毎の適切な変調方式等を決定する。
【００７９】
受信側装置では、送信側装置から送信された到来信号がどの位相ベクトルを保持しているか分からないので、想定される位相ベクトルを使用して受信処理を行う。この際、使用が想定されるパケットのバージョン情報に合わせて、逆位相回転器４５の位相ベクトルを制御部４７によって切り替えながら、キャリア検出器４８にてキャリア検出を行う。
【００８０】
図１２は第１の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作を示すフローチャートである。ここでは、同一通信方式で異なるバージョンのパケットが混在する場合を想定した動作を示す。送信側装置では、送信するパケットのバージョンに対応するバージョン情報に合わせて、使用する位相ベクトル（位相ベクトルＡまたはＢ）を設定し、伝送データの送信を行う。ここで、バージョン情報に対応する位相ベクトルを決定する際、自装置で予め設定したものや設定操作などに応じて所定の位相ベクトルを設定する、他装置が送信したデータの位相ベクトルに合わせて設定する、親機などのネットワークの上位装置から送られてきた制御信号またはデータに応じて設定する、などの種々の方法を用いることができる。また、他装置からのデータにおいて複数のバージョンの位相ベクトルが検出された場合は、古いバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて設定する。あるいは、自装置が受信可能な一番新しいバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて設定してもよい。
【００８１】
受信側装置において、まず、制御部４７は、位相ベクトルＡ（第１の位相ベクトル）を設定し、逆位相回転器４５によってバージョンＡ（第１のバージョン）の位相ベクトルを与えることにより、プリアンブルを探索してキャリア検出を行う。そして、制御部４７は、位相ベクトルＡを使用した場合にキャリア検出器４８においてキャリア検出に成功したかどうかを判定する（ステップＳ１１）。
【００８２】
ここで、位相ベクトルＡによってキャリア検出に成功した場合、キャリア検出器４８は、位相ベクトルＡによるキャリア検出を等化器５０、復調器５１等を含む復調処理部に通知する（ステップＳ１２）。そして、復調処理部において、位相ベクトルＡに対応するバージョン情報の仕様に合わせた復調処理を行う（ステップＳ１３）。この際、検出された位相ベクトルの種類によってフレームコントロールやペイロードの変調方式、使用されている誤り訂正方式、使用されている相対送信電力などを判定し、バージョン情報の仕様に適合する復調処理を行う。
【００８３】
また、位相ベクトルＡによってキャリア検出ができない場合、制御部４７は、一定時間経過したかを判断して所定時間を待機し（ステップＳ１４）、位相ベクトルの設定を位相ベクトルＢ（第２の位相ベクトル）に切り替える指示を逆位相回転器４５に出力する。これにより、逆位相回転器４５によってバージョンＢ（第２のバージョン）の位相ベクトルを与えることにより、プリアンブルを探索してキャリア検出を行う。そして、制御部４７は、位相ベクトルＢを使用した場合にキャリア検出器４８においてキャリア検出に成功したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。
【００８４】
ここで、位相ベクトルＢによってキャリア検出に成功した場合、キャリア検出器４８は、位相ベクトルＢによるキャリア検出を等化器５０、復調器５１等を含む復調処理部に通知する（ステップＳ１６）。そして、復調処理部において、位相ベクトルＢに対応するバージョン情報の仕様に合わせた復調処理を行う（ステップＳ１７）。
【００８５】
各位相ベクトルに対応して割り当てられるバージョン情報、及びこのバージョン情報の通信方式のフレーム構造、変調方式、パラメータ等の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。
（１）位相ベクトルＡ…バージョン１、フレームコントロール：変調（ＱＰＳＫ）、ＦＥＣ（たたみ込み符号（符号化率（1/2）））、送信電力、ペイロード：変調（ＢＰＳＫから２５６ＱＡＭ）、ＦＥＣ（たたみ込み符号（符号化率（1/2から7/8）））、相対電力など
（２）位相ベクトルＢ…バージョン２、フレームコントロール：変調（ＱＰＳＫ）、ＦＥＣ（ＬＤＰＣ符号（符号化率（1/2）））、送信電力、ペイロード：変調（ＢＰＳＫから１０２４ＱＡＭ）、ＦＥＣ（ＬＤＰＣ符号（符号化率（1/2, 3/4, 7/8）））、相対電力など
ここで、相対電力とは、パケット内において信号の特長に合わせて電力に差を設ける場合の電力比を示すものである。例えば、パケット内の相対電力の大小関係を、プリアンブル＜ペイロード＜フレームコントロールなどとして設定する。この相対電力は、パケット全体の輻射電力が一定になるようにパケット内の各部分の電力設定を行う場合などに用いられる。
【００８６】
このように、受信側装置では、特定の位相ベクトルを設定してその位相ベクトルに対応する信号のキャリア検出を行うことで、伝送されたパケットの位相ベクトルの種類を判別できる。そして、検出された位相ベクトルの種類に応じて、復調処理部において対応するバージョン情報の仕様に適合する復調処理を行うことによって、受信パケットを正しく復調できる。
【００８７】
第１の実施形態では、複数の位相ベクトルについて同時にキャリア検出処理を行うのではなく、一つずつ一定時間を使って各位相ベクトルのキャリア検出を行う。ここで、一定時間としては、例えば１秒などの通信システムにおいて設定されている１周期（１ビーコン周期）などを用いる。一定時間ごとに複数の位相ベクトルのキャリア検出を行うことによって、同時に処理するよりも回路負荷を軽減することができ、回路規模も小さくできる。なお、上記の処理は、自装置または他装置が初めてネットワークに登録されるときや、アイドル時間などを使用して行っても良い。
【００８８】
次に、位相ベクトルを用いたプリアンブルの検出に関する動作について説明する。まず、送信データ及び受信データの複素平面上での信号点の例を示す。図１３は送信データの複素平面上での信号点の一例を示す図である。図１４及び図１５は受信データの複素平面上での信号点の一例を示す図であり、図１４はシンボル同期がとれている場合、図１５はシンボル同期がとれていない場合をそれぞれ示している。ここでは、位相ベクトルのビット列が「０」と「π」で構成されている場合を説明する。
【００８９】
送信側装置においてプリアンブルとして例えばオール「１」の送信データを送信する場合を想定する。この場合、図１３の左側のように、シンボルマッパ３１の出力は、「１」に対応するシンボルが連続し、複数の信号点が複素平面のＩ軸上の１点に集中する。そして、位相回転器３３によって位相を０またはπ回転させて位相ベクトルを付与する。この場合、位相回転器３３の出力は、図１３の右側のように、「１」または「−１」に対応するシンボルとなり、信号点が複素平面のＩ軸上で原点を挟んだ２点に集まったものとなる。
【００９０】
上記の送信データを受信する受信側装置では、ＦＦＴ変換器４４の出力は、図１４または図１５の左側のようになる。そして、逆位相回転器４５によって位相を０またはπ逆回転させて位相ベクトルを復元すると、その出力は図１４または図１５の右側のようになる。すなわち、シンボル同期がとれている場合は、図１４の左側のように、ＦＦＴ変換器４４の出力は信号点が複素平面のＩ軸上で原点を挟んだ２点に集まったものとなる。そして、逆位相回転器４５の出力は、位相ベクトルを元に戻すことによって信号点が複素平面のＩ軸上の１点に集中したものとなり、「１」に対応するシンボルが復元される。一方、シンボル同期がとれていない場合は、図１５の左側のように、ＦＦＴ変換器４４の出力は信号点が複素平面上で１点に集中せず、位相がランダムに回転して原点を中心とした円周上に位置するものとなる。そして、逆位相回転器４５の出力は、位相ベクトルを元に戻しても同様に信号点が複素平面上で原点を中心に円周状に位置し、ランダムに位相回転したものとなる。
【００９１】
ここで、本実施形態で用いるキャリア検出器４８の構成及び動作について説明する。図１６は本実施形態のキャリア検出器の構成例を示すブロック図、図１７は本実施形態のキャリア検出器における複素平面上での信号点の例を示す図である。キャリア検出器４８は、遅延器１２１、キャリア間相関器１２２、相関分布演算器１２３、比較判定器１２４を有して構成される。キャリア間相関器１２２は、入力データと遅延器１２１で遅延させたデータとを比較し、キャリア間の相関を求めるものである。例えば、キャリア間相関器１２２は下記式（１）によってキャリア間相関値Ｃ（ｎ，ｋ）を算出する。なお、キャリア間の相関が求められればよいので、下記式（１）に限定されず、たとえばｄ（ｎ，ｋ）とｄ（ｎ，ｋ−１）の間で複素共役記号を入れ替えてもよい。
【００９２】
Ｃ（ｎ，ｋ）＝ｄ（ｎ，ｋ−１）×ｄ（ｎ，ｋ）＊      …（１）
ここで、Ｃ：キャリア間相関値
ｄ：ＦＦＴ後の複素値
ｎ：ＯＦＤＭシンボル番号
ｋ：ＯＦＤＭキャリア番号
＊：複素共役
【００９３】
ＯＦＤＭのマルチキャリア信号によってプリアンブルのような同一連続データを送信する場合、送信信号の波形は各サブキャリアが正弦波である正弦波群となる。この場合、隣り合う２つのサブキャリア間の位相差は全サブキャリアにおいて一定である。よって、キャリア間の相関を求めると、全サブキャリアにおいて一定値が得られる。すなわち、プリアンブルにおいては、同期がとれているかどうかにかかわらず、式（１）によるキャリア間相関値Ｃ（ｎ，ｋ）はある一定の値となる。
【００９４】
キャリア検出器４８の入力は、シンボル同期がとれていない場合は、図１７の左側のように、位相がランダムに回転して信号点が複素平面上で原点を中心とした円周上に位置するものとなる。これに対し、キャリア間相関器１２２の出力は、シンボル同期がとれていなくても、図１７の右側のように信号点が複素平面上のある１点に集中したものとなる。したがって、キャリア間相関器１２２の出力の信号点が複素平面上のいずれかの点に集中しているかどうかを判定することによって、プリアンブルの有無の判別、すなわちキャリア検出が可能になる。
【００９５】
相関分布演算器１２３は、キャリア間相関器１２２の出力の複素平面上での分布を算出するものである。比較判定器１２４は、相関分布演算器１２３の出力値を所定のしきい値と比較判定し、判定結果を出力する。例えば、相関分布演算器１２３は、複素平面を象限毎などの複数の領域に区分し、各領域に存在する信号点の数を求め、これらの最大値を算出する。ここで、複素平面上のいずれかの領域に存在する信号点の数が所定値を超えた場合、当該領域にキャリア間相関値の信号点が集中していると判定できる。よって、比較判定器１２４は、相関分布演算器１２３の出力がしきい値を超えたかどうか判定することで、キャリアの有無を判別する。比較判定器１２４の判定結果は、キャリア検出器４８のキャリア検出信号として出力される。
【００９６】
図１８は本実施形態で用いる相関分布演算器の構成の第１例を示すブロック図である。図１９は図１８の相関分布演算器においてカウントする複素平面上の信号点の領域を示す図である。第１例の相関分布演算器１２３Ａは、２つの符号判定器１３１Ａ、１３１Ｂと、４つのカウンタ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３２Ｄと、最大値検出器１３３とを備えている。
【００９７】
相関分布演算器１２３Ａは、入力される複素信号のうち、同相成分（Ｉ信号成分）を符号判定器１３１Ａで符号判定し、直交成分（Ｑ信号成分）を符号判定器１３１Ｂで符号判定する。そして、符号判定器１３１Ａ、１３１Ｂよりそれぞれ出力される正負の信号点の数をカウンタ１３２Ａ〜１３２Ｄでカウントする。これにより、図１９に示すように、キャリア間相関器１２２の出力の複素平面上での分布として、複素平面上の第１象限〜第４象限の各象限において、存在するキャリア数がカウントされる。全サブキャリア分のカウントが終了すると、最大値検出器１３３によってカウンタ１３２Ａ〜１３２Ｄのカウント値の最大値を検出して出力する。
【００９８】
カウンタ１３２Ａ〜１３２Ｄのうちのいずれか一つのカウント値が大きく、最大値検出器１３３より出力される最大値が所定値を超えている場合、キャリア間相関器１２２の出力の信号点が複素平面上のいずれかの領域に集中していると考えられる。ここで、キャリア検出器４８の比較判定器１２４では、例えばしきい値を０．７５とし、マルチキャリア信号の使用キャリア総数に占める、複素平面上の特定の象限に存在するキャリアのカウント数（すなわち相関分布演算器１２３の出力の最大値）の割合をしきい値と比較する。このとき、しきい値＜（カウント数／使用キャリア総数）となり、しきい値を超えた場合はキャリアを検出したと判定する。
【００９９】
図２０は本実施形態で用いる相関分布演算器の構成の第２例を示すブロック図である。図２１は図２０の相関分布演算器においてカウントする複素平面上の信号点の領域を示す図である。第２例の相関分布演算器１２３Ｂは、位相回転器１４５、４つの符号判定器１４１Ａ、１４１Ｂ、１４１Ｃ、１４１Ｄと、８つのカウンタ１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、１４２Ｄ、１４２Ｅ、１４２Ｆ、１４２Ｇ、１４２Ｈと、最大値検出器１４３とを備えている。
【０１００】
相関分布演算器１２３Ｂは、入力される複素信号のうち、同相成分を符号判定器１４１Ａで符号判定し、直交成分を符号判定器１４１Ｂで符号判定するとともに、上記複素信号の位相をπ／４回転させた信号の同相成分を符号判定器１４１Ｃで符号判定し、直交成分を符号判定器１４１Ｄで符号判定する。そして、符号判定器１４１Ａ〜１４１Ｄよりそれぞれ出力される正負の信号点の数をカウンタ１４２Ａ〜１４２Ｈでカウントする。これにより、図２１に示すように、複素平面上の第１象限〜第４象限の各象限に存在するキャリア数のカウントに加えて、複素平面のＩＱ軸をπ／４（４５°）回転させた状態での各象限（各信号点を複素平面上でπ／４回転させた状態での各象限）に相当する領域に存在するキャリア数のカウントを並列して行う。第２例の場合は、キャリア間相関器１２２の出力の複素平面上での分布をより精密に検出でき、誤検出を低減できるので、最大値検出器１４３における最大値の検出精度を向上させることができる。これによって、キャリア検出器４８のキャリア検出精度を向上できる。
【０１０１】
（第２の実施形態）
図２２は本発明の第２の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図である。この図２２では、第２の実施形態における送信側装置となる通信装置の主要部の構成例を示している。この構成例は、マルチキャリア信号の変調に逆ウェーブレット変換（ＩＤＷＴ）を用いたものである。送信側装置は、シンボルマッパ３１、Ｓ／Ｐ変換器３２、位相回転器２３３、逆ウェーブレット変換器２３４、Ｐ／Ｓ変換器３５、Ｄ／Ａ変換器３６、制御部２３７を有して構成される。以降の各実施形態では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様の構成及び動作については説明を省略する。
【０１０２】
位相回転器２３３は、制御部２３７からの制御信号に従って、各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させる。逆ウェーブレット変換を用いる場合、隣り合う２つのサブキャリアの組によるサブキャリアペアによって複素情報を構成する。図２２において、楕円で囲んだ２つの信号線が各サブキャリアペアを示している。よって、２ｎ−１番目（ｎは正整数）の入力を複素情報の同相成分、２ｎ番目の入力を複素情報の直交成分（但し、１≦ｎ≦Ｍ／２−１）とし、サブキャリア番号を０〜Ｍ−１と考えて複素のサブキャリアをサブキャリアペアで構成し、逆フーリエ変換を用いた場合と同様に各サブキャリアペアの位相を回転させる。すなわち、各サブキャリアペア毎に例えば「０」または「π」の位相回転角を与えて位相を回転させる。ここで、位相回転されるパラレルデータの数は、逆フーリエ変換を用いた場合と異なり、最大Ｍ／２−１である。
【０１０３】
逆ウェーブレット変換器２３４は、位相回転させたパラレルデータのＩＤＷＴを行って周波数領域に変換するものである。この逆ウェーブレット変換器２３４では、位相を回転させた各サブキャリアのパラレルデータを逆ウェーブレット変換してマルチキャリア変調を行い、マルチキャリアの送信信号を生成する。なお、シンボルマッパ３１とＳ／Ｐ変換器３２の順序を入れ替えることも可能である。
【０１０４】
制御部２３７は、送信側装置全体の動作及び送信データの制御を司るものであり、位相回転器２３３に制御信号を供給し、位相ベクトルの設定、変更を制御する。具体的には、制御部２３７は、送信データのプリアンブルの送出タイミングに基づいて位相回転器２３３における位相回転動作を制御し、送信データに特定の位相ベクトルを付与する。制御部２３７は、例えば第１の実施形態と同様に、ＰＮ系列を元にした「０」と「π」の２値を持つ擬似ランダムな値による特定のビット系列を用いて、特定の巡回シフト量によるビット系列を生成する。そして、制御部２３７は、このビット系列を位相ベクトルの制御信号として位相回転器２３３に供給して対象のサブキャリアペア毎に位相を回転させることで、所定の位相ベクトルを設定する。このとき、制御部２３７は、伝送するパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを識別するためのバージョン情報に合わせて、割り当てられた位相ベクトルを設定し、位相回転器２３３の位相ベクトルを切り替える。
【０１０５】
図２３は本発明の第２の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図である。図２４は第２の実施形態に係る受信側装置の位相ベクトルに関する部分の構成を示すブロック図である。この図２３及び図２４では、第２の実施形態における受信側装置となる通信装置の主要部の構成例を示している。この構成例は、マルチキャリア信号の復調にウェーブレット変換（ＤＷＴ）を用いたものである。受信側装置は、ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２、Ｓ／Ｐ変換器４３、ウェーブレット変換器２４４、逆位相回転器２４５、Ｐ／Ｓ変換器４６、制御部２４７、キャリア検出器４８、同期回路４９、等化器５０、復調器５１、伝送路推定器５２を有して構成される。
【０１０６】
ウェーブレット変換器２４４は、パラレルデータのＤＷＴを行って時間領域に変換するものである。このウェーブレット変換器２４４では、各サブキャリアのパラレルデータをウェーブレット変換してマルチキャリア復調を行い、マルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータの受信データを生成する。
【０１０７】
逆位相回転器２４５は、制御部２４７からの制御信号に従って、各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させて、各データの位相を元に戻す。図２４において、楕円で囲んだ２つの信号線が各サブキャリアペアを示している。ここで、位相回転されるパラレルデータの数は、フーリエ変換を用いた場合と異なり、最大Ｍ／２−１である。なお、逆位相回転器２４５とＰ／Ｓ変換器４６の順序は入れ替えても動作に支障はない。
【０１０８】
制御部２４７は、受信側装置全体の動作の制御を司るものであり、逆位相回転器２４５に制御信号を供給し、復元する位相ベクトルの設定、変更を制御する。具体的には、制御部２４７は、逆位相回転器２４５における位相回転動作を制御し、特定の位相ベクトルによって各サブキャリアのデータの位相回転を元に戻す。制御部２４７は、例えば第１の実施形態と同様に、ＰＮ系列を元にした「０」と「π」の２値を持つ擬似ランダムな値による特定のビット系列を用いて、特定の巡回シフト量によるビット系列を生成する。そして、制御部２４７は、このビット系列を位相ベクトルの制御信号として逆位相回転器２４５に供給して対象のサブキャリア毎に位相を回転させる。この場合、位相ベクトルの制御信号は送信側装置とは逆符号となる。これにより、設定した所定の位相ベクトルによって各サブキャリアのデータの位相を復元する。このとき、制御部２４７は、使用が想定される受信パケットの通信方式、バージョン、信号種別などのバージョン情報に対応して割り当てられた位相ベクトルを設定する。例えば、送信される見込みのあるバージョン情報に対応する複数の位相ベクトルに合わせて、逆位相回転器２４５の位相ベクトルを切り替える。
【０１０９】
このように、ＦＦＴの代わりにウェーブレット変換を用いた構成においても、第１の実施形態と同様、受信側装置ではプリアンブルの位相ベクトルの判別によって伝送パケットのバージョン情報を判別することができる。よって、受信側装置は検出された位相ベクトルに基づき、バージョン情報に合わせた適切な復調処理を行うことができる。
【０１１０】
（第３の実施形態）
図２５は本発明の第３の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態は、受信側装置において複数の位相ベクトルによるキャリア検出を並列に行う構成を示したものである。受信側装置は、ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２、Ｓ／Ｐ変換器４３、ＦＦＴ変換器４４、逆位相回転器３４５Ａ、逆位相回転器３４５Ｂ、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ａ、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ｂ、制御部３４７、キャリア検出器３４８Ａ、キャリア検出器３４８Ｂ、セレクタ３５５、同期回路４９、等化器５０、復調器５１を有して構成される。逆位相回転器３４５Ａ、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ａ、キャリア検出器３４８Ａの系と、逆位相回転器３４５Ｂ、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ｂ、キャリア検出器３４８Ｂの系とは、ＦＦＴ変換器４４の出力側に並列に設けられる。Ｐ／Ｓ変換器３４６Ａ及びキャリア検出器３４８Ａの出力部とＰ／Ｓ変換器３４６Ｂ及びキャリア検出器３４８Ｂの出力部とは、セレクタ３５５の入力部に接続され、セレクタ３５５の出力部は同期回路４９及び等化器５０に接続される。
【０１１１】
なお、図２５ではＦＦＴ変換器を備える構成例を示したが、代わりにウェーブレット変換器を備える構成としても同様に適用可能である。
【０１１２】
逆位相回転器３４５Ａは、制御部３４７からの制御信号に従って、位相ベクトルＡを設定して各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させる。Ｐ／Ｓ変換器３４６Ａは、逆位相回転器３４５Ａより出力されるマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータを入力し、シリアルデータに変換する。なお、逆位相回転器３４５ＡとＰ／Ｓ変換器３４６Ａの順序は入れ替えてもよい。
【０１１３】
逆位相回転器３４５Ｂは、制御部３４７からの制御信号に従って、位相ベクトルＢを設定して各サブキャリアに対応するパラレルデータの位相をそれぞれ回転させる。Ｐ／Ｓ変換器３４６Ｂは、逆位相回転器３４５Ｂより出力されるマルチキャリア信号の各サブキャリアに対応するパラレルデータを入力し、シリアルデータに変換する。なお、逆位相回転器３４５ＢとＰ／Ｓ変換器３４６Ｂの順序は入れ替えてもよい。
【０１１４】
制御部３４７は、逆位相回転器３４５Ａに対してプリアンブル用の位相ベクトルＡを設定するための制御信号を出力する。また、制御部３４７は、逆位相回転器３４５Ｂに対してプリアンブル用の位相ベクトルＢを設定するための制御信号を出力する。
【０１１５】
キャリア検出器３４８Ａ及びキャリア検出器３４８Ｂは、図１０のキャリア検出器４８と同様の構成及び機能を持つものである。キャリア検出器３４８Ａは、逆位相回転器３４５Ａにより位相ベクトルＡを用いて位相を復元された受信データを入力し、キャリア検出を行ってプリアンブルの有無を検出する。キャリア検出器３４８Ｂは、逆位相回転器３４５Ｂにより位相ベクトルＢを用いて位相を復元された受信データを入力し、キャリア検出を行ってプリアンブルの有無を検出する。キャリア検出器３４８Ａ、キャリア検出器３４８Ｂのそれぞれから出力されるキャリア検出信号は、セレクタ３５５に入力され、信号経路の切り替えに用いられる。また、セレクタ３５５からは、検出されたキャリアの位相ベクトル情報が同期回路４９、等化器５０等を含む復調処理部に出力され、復調処理に用いられる。なおここでは、プリアンブルの後のデータ部の位相ベクトルは、プリアンブルと同一にしてあるものとする。
【０１１６】
セレクタ３５５は、キャリア検出器３４８Ａ、キャリア検出器３４８Ｂからのキャリア検出信号に基づいて信号経路を選択的に切り替え、選択した信号経路の受信データ、すなわちＰ／Ｓ変換器３４６Ａの出力とＰ／Ｓ変換器３４６Ｂの出力のいずれか一方を同期回路４９及び等化器５０に出力する。復調処理部において、同期以降の処理は、選択された信号経路から到来するデータを用いて復調処理を行う。また、パケットのプリアンブル以降の処理、具体的にはフレームコントロールやペイロードにおいては、選択された信号経路に利用されていた位相ベクトルの種類に従って、復調方法が選択される。
【０１１７】
ここで、キャリア検出器３４８Ａとキャリア検出器３４８Ｂは並列に動作し、位相ベクトルＡによるキャリア検出処理と位相ベクトルＢによるキャリア検出処理とは並行して行われる。なお、キャリア検出器３４８Ａ及びキャリア検出器３４８Ｂはシンプルな構成であるので、並列に設けても回路規模がさほど大きくなることはない。正しくキャリアが検出された場合、セレクタ３５５によって該当する位相ベクトルを用いた信号経路が受信パスとして選択される。
【０１１８】
図２６は第３の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作の第１例を示すフローチャートである。ここでは、同一通信方式で異なるバージョンのパケットが混在する場合を想定した動作を示す。送信側装置では、送信するパケットのバージョンに対応するバージョン情報に合わせて、使用する位相ベクトル（位相ベクトルＡまたはＢ）を設定し、伝送データの送信を行う。ここで、バージョン情報に対応する位相ベクトルを決定する際、自装置で予め設定したものや設定操作などに応じて所定の位相ベクトルを設定する、他装置が送信したデータの位相ベクトルに合わせて設定する、親機などのネットワークの上位装置から送られてきた制御信号またはデータに応じて設定する、などの種々の方法を用いることができる。また、他装置からのデータにおいて複数のバージョンの位相ベクトルが検出された場合は、古いバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて設定する。あるいは、自装置が受信可能な一番新しいバージョンまたは通信方式の位相ベクトルに合わせて設定してもよい。
【０１１９】
受信側装置において、制御部３４７の制御によりキャリア検出を開始すると、キャリア検出器３４８Ａにおいて位相ベクトルＡによるプリアンブルの有無が判別され、これと並行して、キャリア検出器３４８Ｂにおいて位相ベクトルＢによるプリアンブルの有無が判別される。すなわち、キャリア検出器３４８Ａにおいて位相ベクトルＡを使用してキャリア検出に成功したかどうかを判断し（ステップＳ２１）、キャリア検出器３４８Ｂにおいて位相ベクトルＢを使用してキャリア検出に成功したかどうかを判断する（ステップＳ２２）。このキャリア検出処理は常時動作しており、キャリアが検出された場合、検出に成功したキャリア検出器よりキャリア検出信号がセレクタ３５５に出力される。
【０１２０】
ここで、位相ベクトルＡを使用してキャリア検出に成功した場合、セレクタ３５５は、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ａの出力を用いる信号経路であるパスＡを選択し、等化器５０、復調器５１等を含む復調処理部にパスＡが選択されたことを通知する（ステップＳ２３）。そして、復調処理部において、位相ベクトルＡに対応するバージョン情報の仕様に合わせた復調処理を行う（ステップＳ２４）。
【０１２１】
また、位相ベクトルＢを使用してキャリア検出に成功した場合、セレクタ３５５は、Ｐ／Ｓ変換器３４６Ｂの出力を用いる信号経路であるパスＢを選択し、復調処理部にパスＢが選択されたことを通知する（ステップＳ２５）。そして、復調処理部において、位相ベクトルＢに対応するバージョン情報の仕様に合わせた復調処理を行う（ステップＳ２６）。
【０１２２】
図２７は第３の実施形態の受信側装置におけるキャリア検出及び受信処理の動作の第２例を示すフローチャートである。第２例では、位相ベクトルＡと位相ベクトルＢの両方でキャリア検出に成功した場合の処理を示す。この場合、キャリア検出器３４８Ａにおいて位相ベクトルＡを使用してキャリア検出に成功するとともに、キャリア検出器３４８Ｂにおいて位相ベクトルＢを使用してキャリア検出に成功したかを判断する（ステップＳ３１）。
【０１２３】
ここで、位相ベクトルＡと位相ベクトルＢの両方でキャリア検出に成功した場合、いずれかの検出結果が誤検出であるので、セレクタ３５５は前回の検出結果に応じた処理を行う。すなわち、セレクタ３５５は、検出された２つの位相ベクトルのうち、以前に検出された位相ベクトルの方を正しいものとして受信パスの信号経路を選択する（ステップＳ３２）。具体的には、例えば前回位相ベクトルＡが検出されている場合は、今回も同様に位相ベクトルＡによってキャリア検出がなされたと判断し、以前選択されたパスＡの選択を復調処理部に通知する。
【０１２４】
伝送路環境によっては、キャリア検出に誤検出が生じて、複数の位相ベクトルで同時にキャリア検出が行われる場合があると考えられる。このような場合は、以前正常にキャリア検出が行われた位相ベクトルを使用しているものと判断し、該当する位相ベクトルの信号経路を選択するのが好ましい。なお、事前に統計処理を施しておき、各位相ベクトルにおける検出結果の信頼性の確度を上げておいてもよい。
【０１２５】
このように、第３の実施形態では、受信側装置において複数の位相ベクトルについて並行して同時にキャリア検出を行うことによって、正しく検出された位相ベクトルによって伝送パケットのバージョン情報を判別することができる。したがって、プリアンブルから後の全てのデータの仕様、及びこれに対応する受信処理方法を、バージョン等によって変更することが可能となる。例えば、フレームコントロール以降について、性能向上のために各バージョンで仕様を変更することが可能である。フレームコントロール以降の処理については、各バージョンで異なる仕様とした場合でも、複数バージョンに対応させて同時に動作する必要がないため、回路の共有が可能である。第３の実施形態の場合は、同時に複数の位相ベクトルを使用してキャリア検出を行うことで、パケットごとに位相ベクトルを判定しバージョン情報を認識することが可能である。
【０１２６】
なお、上記例では２つの位相ベクトルの場合を記載したが、さらに多くの位相ベクトルに対応することも可能である。この場合、キャリア検出回路は使用が想定される位相ベクトルの数（すなわちバージョン情報の数）だけ用意し、それぞれの位相ベクトルによって並列にキャリア検出を行えばよい。
【０１２７】
また、第３の実施形態の構成において、並行して同時に複数の位相ベクトルによるキャリア検出を行わず、第１の実施形態と同様にして、時系列に交互にまたは一つずつ複数の位相ベクトルについてキャリア検出を行い、検出に成功した位相ベクトルに対応するバージョン情報の仕様に合わせた復調処理を行うようにしてもよい。
【０１２８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、無線回線を使用して通信を行う無線通信装置に適用した場合の送信側装置と受信側装置の構成例を示したものである。図２８は本発明の第４の実施形態に係る送信側装置の構成を示すブロック図である。図２９は本発明の第４の実施形態に係る受信側装置の構成を示すブロック図である。
【０１２９】
送信側装置は、シンボルマッパ６３１、Ｓ／Ｐ変換器６３２、位相回転器６３３、逆ＦＦＴ変換器６３４、Ｐ／Ｓ変換器６３５、Ｄ／Ａ変換器６３６、制御部６３７、無線送信部６６１、アンテナ６６２を有して構成される。ここで、シンボルマッパ６３１からＤ／Ａ変換器６３６、及び制御部６３７の構成及び機能は、図９に示した第１の実施形態と同様である。
【０１３０】
無線送信部６６１は、送信信号を無線周波数帯域に変換するアップコンバータ、送信信号を電力増幅するパワーアンプ等を含む送信ＲＦ部を有して構成される。無線送信部６６１より出力される無線周波数帯域の送信信号は、アンテナ６６２より無線電波として放射されて送信される。
【０１３１】
受信側装置は、アンテナ６７１、無線受信部６７２、ＡＧＣ回路６４１、Ａ／Ｄ変換器６４２、Ｓ／Ｐ変換器６４３、ＦＦＴ変換器６４４、逆位相回転器６４５、Ｐ／Ｓ変換器６４６、制御部６４７、キャリア検出器６４８、同期回路６４９、等化器６５０、復調器６５１、伝送路推定器６５２を有して構成される。ＡＧＣ回路６４１〜伝送路推定器６５２、及び制御部６４７の構成及び機能は、図１０に示した第１の実施形態と同様である。
【０１３２】
無線受信部６７２は、受信信号をベースバンド帯域に変換するダウンコンバータ等を含む受信ＲＦ部を有して構成される。アンテナ６７１で無線電波を受信して得た受信信号は、無線受信部６７２によりベースバンド帯域に変換され、後段の回路において各種受信処理が行われる。
【０１３３】
なお、図２８及び図２９ではＦＦＴ変換／逆ＦＦＴ変換を用いる構成例を示したが、代わりにウェーブレット変換／逆ウェーブレット変換を用いる構成としても同様に適用可能である。
【０１３４】
このように、無線回線を使用する通信装置において、上述した各実施形態の構成を適用することで、送信側装置においてはパケットのプリアンブルについて通信方式やバージョン、信号種別などによって異なる特定の位相ベクトルを設定して送信できる。受信側装置においては、プリアンブルに位相ベクトルを利用して埋め込まれたバージョン情報を識別でき、バージョン情報の仕様に合わせた復調処理が可能となる。
【０１３５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、通信媒体として電力線を用いて通信を行う電力線通信装置に適用した場合の構成例を示したものである。図３０は第５の実施形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。図３０の電力線通信システムは、電力線１３５０に接続された複数台の通信装置であるＰＬＣモデム１１００Ｍ、１１００Ｔ１、１１００Ｔ２、１１００Ｔ３、・・、１１００ＴＮを備える。図３０には、５台のＰＬＣモデムが示されているが、接続台数は任意である。ＰＬＣモデム１１００Ｍは、親機として機能するものであり、子機として機能する他のＰＬＣモデム１１００Ｔ１、・・１１００ＴＮの接続状態（リンク状態）の管理を行うものである。ただし、親機として機能するＰＬＣモデムは、必須ではない。なお、以降の説明において、これらのＰＬＣモデムを総称してＰＬＣモデム１１００と記述する。
【０１３６】
電力線１３５０は、図３０では１本の線で示されているが、実際には２本以上の導線であり、ＰＬＣモデム１１００は、その内の２本に接続されている。
【０１３７】
図３１は、ＰＬＣモデム１１００の外観を示す図であり、図３１（Ａ）は前面を示す外観斜視図、図３１（Ｂ）は前面図、図３１（Ｃ）は背面図である。図３１に示すＰＬＣモデム１１００は、筐体１１０１を有しており、筐体１１０１の前面には、図３１（Ａ）（Ｂ）に示すようにＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１１０５Ａ、１１０５Ｂ、１１０５Ｃからなる表示部１１０５が設けられている。また、筐体１１０１の背面には、図３１（Ｃ）に示すように電源コネクタ１１０２、及びＲＪ４５等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１１０３、及び動作モード等の切換えのための切換えスイッチ１１０４が設けられている。電源コネクタ１１０２には、電源ケーブル（図３１では図示せず）が接続され、モジュラージャック１１０３には、ＬＡＮケーブル（図３１では図示せず）が接続される。なお、ＰＬＣモデム１１００には、さらにＤｓｕｂ（Ｄ−ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタを設け、Ｄｓｕｂケーブルを接続するようにしてもよい。
【０１３８】
図３２は、ＰＬＣモデム１１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。ＰＬＣモデム１１００は、図３２に示すように、回路モジュール１２００及びスイッチング電源１３００を有している。スイッチング電源１３００は、各種（例えば、＋１．２Ｖ、＋３．３Ｖ、＋１２Ｖ）の電圧を回路モジュール１２００に供給するものであり、例えば、スイッチングトランス、ＤＣ−ＤＣコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。
【０１３９】
回路モジュール１２００には、メインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２１０、ＡＦＥ・ＩＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２２０、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ（Ｐｈｙｓｉｃ  ｌａｙｅｒ・Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２３０、メモリ１２４０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２５１、ドライバＩＣ１２５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２６０、及びカプラ１２７０が設けられている。スイッチング電源１３００及びカプラ１２７０は、電源コネクタ１１０２に接続され、さらに電源ケーブル１３２０、電源プラグ１３３０、コンセント１３４０を介して電力線１３５０に接続される。なお、メインＩＣ１２１０は電力線通信を行う制御回路として機能する。
【０１４０】
メインＩＣ１２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２１１、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック１２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ・Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）ブロック１２１３で構成されている。ＣＰＵ１２１１は、例えば３２ビットのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１２１２は、送受信信号のＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１２１３は、送受信信号のＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ１２２０は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ；Ｄ／Ａ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ；Ａ／Ｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２２２、及び可変増幅器（ＶＧＡ；Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１２２３で構成されている。カプラ１２７０は、コイルトランス１２７１、及びカップリング用コンデンサ１２７２ａ、１２７２ｂで構成されている。なお、ＣＰＵ１２１１は、メモリ１２４０に記憶されたデータを利用して、ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１２１２、及びＰＬＣ・ＰＨＹブロック１２１３の動作を制御するとともに、ＰＬＣモデム１１００全体の制御も行う。
【０１４１】
回路モジュール１２００にはＡＣサイクル検出器１４００が設けられる。ＡＣサイクル検出器１４００は、各々のＰＬＣモデムが共通のタイミングで制御を実施するために必要な同期信号を生成する。同期信号の一例としては、交流電力波形のゼロクロス点に同期した複数のパルスからなる矩形波が挙げられる。ＡＣサイクル検出器１４００は、ダイオードブリッジ１４０１、抵抗１４０２、１４０３、ＤＣ電源供給部１４０５、およびコンデンサ１４０４から構成される。ダイオードブリッジ１４０１の一端の入力側は、スイッチング電源１３００及びカプラ１２７０と並列に接続される。ダイオードブリッジ１４０１他端の出力側は、抵抗１４０２に接続される。抵抗１４０２は、抵抗１４０３と直列に接続される。抵抗１４０２および抵抗１４０３は、コンデンサ１４０４の一方の端子に並列に接続される。ＤＣ電源供給部１４０５は、コンデンサ１４０４の他方の端子に接続される。
【０１４２】
送信パケットの送信は、次のように行われる。メインＩＣ１２１０は、ＡＣサイクル検出器１４００の出力の同期信号に基づき、電力線１３５０に供給される商用電源の交流電力波形ＡＣ、すなわち５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの正弦波からなる交流波形の電圧がゼロになるゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を検出したタイミングと商用電源の周期の値を用いて送信パケットを送信するタイミングを決定する。
【０１４３】
商用電源の周期は変動が少なく安定しているので、商用電源の周期を通信装置間の同期処理に用いると、通信装置間の同期が安定して行えるメリットがある。また、電力線では商用電源の周期に同期してノイズや伝送路変動が起こるので、伝送路推定によってノイズや伝送路変動の発生するタイミングや周期を予測できれば、送信パケットがノイズや伝送路変動に衝突しないように送信タイミングを決定することが可能である。ここで、伝送路推定とは、伝送路（電力線）の通信線路としての品質を推定するための処理のことで、例えば、ノイズが発生するタイミングや周期の予測、伝送路変動の状態等を検出する。
【０１４４】
なお、商用電源の周期に同期させて送信パケットを送信すると、通信装置間の同期処理は、ゼロクロス点を検出しなくても行える。例えば、通信装置間で同期処理の基準となるタイミングを設定し、当該タイミングと商用電源の周期の値を用いて送信パケットを送信するタイミングを決定することも可能である。
【０１４５】
ＰＬＣモデム１１００による通信は、概略次のように行われる。モジュラージャック１１０３から入力されたデータは、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ１２３０を介してメインＩＣ１２１０に送られる。そして、メインＩＣ１２１０でデジタル信号処理を施すことによってデジタル送信信号が生成される。生成されたデジタル送信信号は、ＡＦＥ・ＩＣ１２２０のＤＡ変換器（ＤＡＣ）１２２１によってアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ１２５１、ドライバＩＣ１２５２、カプラ１２７０、電源コネクタ１１０２、電源ケーブル１３２０、電源プラグ１３３０、コンセント１３４０を介して電力線１３５０に出力される。
【０１４６】
電力線１３５０から受信された信号は、カプラ１２７０を経由してバンドパスフィルタ１２６０に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ１２２０の可変増幅器（ＶＧＡ）１２２３でゲイン調整がされた後、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２２２でデジタル信号に変換される。そして、変換されたデジタル信号は、メインＩＣ１２１０に送られ、メインＩＣ１２１０でデジタル信号処理を施すことによって、デジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ１２３０を介してモジュラージャック１１０３から出力される。
【０１４７】
ＰＬＣモデム１１００は、ＯＦＤＭ方式による複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア通信を行うものであり、通信信号に関するデジタル信号処理はメインＩＣ１２１０によって実現される。ここで、送信データをＯＦＤＭ送信信号に変換する処理、ＯＦＤＭ受信信号を受信データに変換する処理、送信されたＯＦＤＭ信号の有無を検出するキャリア検出処理などのデジタル信号処理は、主としてＰＬＣ・ＰＨＹブロック１２１３で行われる。
【０１４８】
上記のようなＰＬＣモデム１１００のメインＩＣ１２１０において、上述した各実施形態の構成を適用することで、送信側装置においてはパケットのプリアンブルについて通信方式やバージョン、信号種別などによって異なる特定の位相ベクトルを設定して送信できる。受信側装置においては、プリアンブルに位相ベクトルを利用して埋め込まれたバージョン情報を識別でき、バージョン情報の仕様に合わせた復調処理が可能となる。
【０１４９】
上述したように、本実施形態では、通信データを含むパケットを伝送する場合に、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などが異なるバージョン情報ごとにそれぞれ異なる位相ベクトルを関連付けておき、プリアンブルにおいて使用するバージョン情報の位相ベクトルを与えるようにする。受信側装置では、特定の位相ベクトルによるキャリア検出を行うことで、使用されている位相ベクトルを判別でき、この位相ベクトルに対応するバージョン情報に合わせた受信処理が可能となる。このため、プリアンブル以降のフレームコントロール等についても、互換性を確保した状態で、バージョンや信号種別毎に仕様変更が可能であるので、バージョンのアップデートによる機能や性能の向上を図ることができる。
【０１５０】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、伝送するパケットの制御情報が格納される部分を含めて、パケットの通信方式、バージョン、信号種別などによって仕様を変更することができるという効果、パケットのプリアンブルによってパケットの通信方式、バージョン、信号種別などを判別可能にする効果を有し、例えば電力線通信装置、無線通信装置など、ＯＦＤＭ方式等によるマルチキャリア通信方式の通信が可能な通信装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０１  プリアンブル
１０２  フレームコントロール（ＦＣ）
１０３  ペイロード
１０  送信装置
１１  マルチキャリア変調器
１２  Ｄ／Ａ変換器
１３  アナログフロントエンド（ＡＦＥ）
１４  カプラ
１５  位相ベクトル設定部
１６  伝送路
２０  受信装置
２１  カプラ
２２  アナログフロントエンド（ＡＦＥ）
２３  Ａ／Ｄ変換器
２４  マルチキャリア復調器
２５  位相ベクトル復元部
３１、６３１  シンボルマッパ
３２、６３２  シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）
３３、２３３、６３３  位相回転器
３４、６３４  逆ＦＦＴ変換器
３５、６３５  パラレル／シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）
３６、６３６  Ｄ／Ａ変換器
３７、２３７、６３７  制御部
４１、６４１  ＡＧＣ回路
４２、６４２  Ａ／Ｄ変換器
４３、６４３  Ｓ／Ｐ変換器
４４、６４４  ＦＦＴ変換器
４５、２４５、３４５Ａ、３４５Ｂ、６４５  逆位相回転器
４６、３４６Ａ、３４６Ｂ、６４６  Ｐ／Ｓ変換器
４７、２４７、３４７、６４７  制御部
４８、３４８Ａ、３４８Ｂ、６４８  キャリア検出器
４９、６４９  同期回路
５０、６５０  等化器
５１、６５１  復調器
５２、６５２  伝送路推定器
１２１  遅延器
１２２  キャリア間相関器
１２３、１２３Ａ、１２３Ｂ  相関分布演算器
１２４  比較判定器
１３１Ａ、１３１Ｂ、１４１Ａ、１４１Ｂ、１４１Ｃ、１４１Ｄ  符号判定器
１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３２Ｄ、１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、１４２Ｄ、１４２Ｅ、１４２Ｆ、１４２Ｇ、１４２Ｈ  カウンタ
１３３、１４３  最大値検出器
１４５  位相回転器
２３４  逆ウェーブレット変換器
２４４  ウェーブレット変換器
３５５  セレクタ
６６１  無線送信部
６６２  アンテナ
６７１  アンテナ
６７２  無線受信部
１１００、１１００Ｍ、１１００Ｔ１、１１００Ｔ２、１１００Ｔ３、１１００ＴＮ  ＰＬＣモデム
１１０１  筐体
１１０２  電源コネクタ
１１０３  モジュラージャック
１１０４  切換えスイッチ
１１０５  表示部
１２００  回路モジュール
１２１０  メインＩＣ
１２１１  ＣＰＵ
１２１２  ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
１２１３  ＰＬＣ・ＰＨＹブロック
１２２０  ＡＦＥ・ＩＣ
１２２１  ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
１２２２  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
１２２３  可変増幅器（ＶＧＡ）
１２３０  イーサネットＰＨＹ・ＩＣ
１２５１  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１２５２  ドライバＩＣ
１２６０  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１２７０  カプラ
１２７１  コイルトランス
１２７２ａ、１２７２ｂ  カップリング用コンデンサ
１３００  スイッチング電源
１３２０  電源ケーブル
１３３０  電源プラグ
１３４０  コンセント
１３５０  電力線
１４００  ＡＣサイクル検出器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2011049836.tif 000021
【図２０】
2011049836.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2011049836.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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