(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを用いた変調信号を送信する送信機と、前記変調信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号化して復調する受信機とを備えた通信システムにおいて、
高速通信を行うときには、前記送信機は前記複数のサブキャリアにデータを入れたベースバンド信号からなる第１の変調信号を送信し、前記受信機はこれら複数のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となる第１のサンプリング周波数で前記第１の変調信号をデジタル信号化する構成とし、
低速通信を行うときには、前記送信機は高速通信を行うときに比べてサブキャリア数を減らして、低周波側のサブキャリアにデータを入れたベースバンド信号からなる第２の変調信号を送信し、前記受信機はこれら低周波側のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となり、前記第１のサンプリング周波数よりも低周波で、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も低周波側のサブキャリアの周波数を加えた周波数よりも低い第２のサンプリング周波数で前記第２の変調信号をデジタル信号化する構成とし、
前記送信機は、低速通信を行うときに、前記低周波側のサブキャリアに対して前記第２のサンプリング周波数によって折返し雑音となる高周波側のサブキャリアに前記低周波側のサブキャリアと同相または逆相のデータを入れる構成とし、
前記受信機は、低速通信を行うときに、前記低周波側のサブキャリアと前記高周波側のサブキャリアのうちいずれか一方を選択可能な前置フィルタを備える構成とし、
前記送信機と前記受信機は、前記第１，第２の変調信号を伝送する通信路として電力線を用いて互いに接続される構成としたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
低速通信を行うときには、前記受信機は、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数を引いた周波数よりも低い前記第２のサンプリング周波数で前記第２の変調信号をデジタル信号化する構成としてなる請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
低速通信を行うときには、前記送信機は、前記複数のサブキャリアのうち最低周波数のものから必要なサブキャリア数を備えた低周波側のサブキャリアにデータを入れた前記第２の変調信号を送信してなる請求項１または２に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブキャリアを用いてデータを伝送するマルチキャリア変調方式の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば直交周波数分割多重方式（以下、ＯＦＤＭという）のように、データを複数のサブキャリアに乗せて伝送するマルチキャリア変調方式の通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１に記載された通信システムでは、データの伝送容量に応じてタイムスロット数またはサブキャリア数を変更する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９１４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１による通信システムでは、例えば伝送容量が増加したときにサブキャリア数を増やし、伝送容量が減少したときにサブキャリア数を減らす構成としている。しかし、伝送容量の減少に伴ってサブキャリア数を減らすと、マルチパスの影響を受け易くなり、受信データの信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、受信データの信頼性を高めることができる通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、複数のサブキャリアを用いた変調信号を送信する送信機と、前記変調信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号化して復調する受信機とを備えた通信システムにおいて、高速通信を行うときには、前記送信機は前記複数のサブキャリアにデータを入れたベースバンド信号からなる第１の変調信号を送信し、前記受信機はこれら複数のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となる第１のサンプリング周波数で前記第１の変調信号をデジタル信号化する構成とし、低速通信を行うときには、前記送信機は高速通信を行うときに比べてサブキャリア数を減らして、低周波側のサブキャリアにデータを入れたベースバンド信号からなる第２の変調信号を送信し、前記受信機はこれら低周波側のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となり、前記第１のサンプリング周波数よりも低周波で、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も低周波側のサブキャリアの周波数を加えた周波数よりも低い第２のサンプリング周波数で前記第２の変調信号をデジタル信号化する構成とし、前記送信機は、低速通信を行うときに、前記低周波側のサブキャリアに対して前記第２のサンプリング周波数によって折返し雑音となる高周波側のサブキャリアに前記低周波側のサブキャリアと同相または逆相のデータを入れる構成とし、前記受信機は、低速通信を行うときに、前記低周波側のサブキャリアと前記高周波側のサブキャリアのうちいずれか一方を選択可能な前置フィルタを備える構成とし、前記送信機と前記受信機は、前記第１，第２の変調信号を伝送する通信路として電力線を用いて互いに接続される構成としたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、低速通信を行うときには、前記受信機は、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数を引いた周波数よりも低い前記第２のサンプリング周波数で前記第２の変調信号をデジタル信号化する構成としている。
【００１０】
請求項３の発明では、低速通信を行うときには、前記送信機は、前記複数のサブキャリアのうち最低周波数のものから必要なサブキャリア数を備えた低周波側のサブキャリアにデータを入れた前記第２の変調信号を送信している。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、低速通信を行うときには、送信機は高速通信を行うときに比べてサブキャリア数を減らして、低周波側のサブキャリアにデータを入れた第２の変調信号を送信し、受信機はこれら低周波側のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となる第２のサンプリング周波数で第２の変調信号をデジタル信号化する構成とした。このため、高速通信で用いる第１のサンプリング周波数に比べて、低速通信で用いる第２のサンプリング周波数を低下させることができるから、例えばＡ／Ｄ変換回路等の消費電力を低減することができる。
【００１２】
また、送信機は、低速通信を行うときに、高周波側のサブキャリアに低周波側のサブキャリアと同相または逆相のデータを入れる構成とした。このため、第２のサンプリング周波数で第２の変調信号をデジタル信号化したときには、高周波側のサブキャリアに入れたデータが折返し雑音として、低周波側のサブキャリアのデータに重畳される。このとき、高周波側のサブキャリアには低周波側のサブキャリアと同相または逆相のデータを入れたから、低周波側のサブキャリアだけを用いた場合に比べて、デジタル信号化したときのデータの電力を増加させることができる。この結果、高周波側のサブキャリアによって周波数ダイバーシチの効果を得ることができるから、マルチパスに強くなり、受信品質の改善を図ることができる。
また、受信機は、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も低周波側のサブキャリアの周波数を加えた周波数よりも低い第２のサンプリング周波数で第２の変調信号をデジタル信号化する。このため、送信機は、低速通信を行うときに、低周波側のサブキャリアに対して第２のサンプリング周波数によって折返し雑音となる高周波側のサブキャリアに低周波側のサブキャリアと逆相のデータを入れることができる。
【００１３】
また、受信機は前置フィルタを備えるから、低速通信を行うときには、前置フィルタによって低周波側のサブキャリアと高周波側のサブキャリアのいずれか一方を選択することができる。このため、低周波側のサブキャリアと高周波側のサブキャリアとのうち受信状態が良好なサブキャリアを選択して受信データを復調することができ、受信データの信頼性を高めることができる。
【００１４】
また、第１，第２の変調信号はベースバンド信号によって構成したから、アップコンバートやダウンコンバートを行うことなく、ベースバンド信号をそのまま用いることができ、送信機や受信機の構成を簡略化して容易に実装することができる。
【００１５】
さらに、送信機と受信機は通信路として電力線を用いて互いに接続される構成としたから、送信機と受信機との間でマルチキャリア変調方式の電力線通信を行うことができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、受信機は、高速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数から低速通信に用いる最も高周波側のサブキャリアの周波数を引いた周波数よりも低い第２のサンプリング周波数で第２の変調信号をデジタル信号化する。このため、送信機は、低速通信を行うときに、低周波側のサブキャリアに対して第２のサンプリング周波数によって折返し雑音となる高周波側のサブキャリアに低周波側のサブキャリアと同相のデータを入れることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、低速通信を行うときには、高速通信で用いる複数のサブキャリアのうち最低周波数のものから必要なサブキャリア数を備えた低周波側のサブキャリアにデータを入れる構成とした。このため、例えば特許文献１のように、複数のサブキャリアのうち中心周波数側に位置するサブキャリアにデータを入れた場合に比べて、第２のサンプリング周波数を低下させることができ、消費電力の低減効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による電力線通信システムが搭載された自動車を示す説明図である。
【図２】図１中の高速端末と親端末を示すブロック図である。
【図３】図１中の低速端末と親端末を示すブロック図である。
【図４】高速通信用のサブキャリアと低速通信用のサブキャリアを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態による電力線通信（ＰＬＣ）システムを自動車に搭載した場合を例に挙げて添付図面に従って詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１は、実施の形態による電力線通信システム１を示している。この電力線通信システム１は、マルチキャリア変調として例えばＯＦＤＭを用いた電力線通信を行う。
【００２１】
具体的には、電力線通信システム１は、自動車Ｖに搭載され、例えばカメラ、ＤＶＤプレーヤー等からなる高速端末２と、例えば室内照明、パワーウインド等の制御に用いる低速端末３と、高速端末２および低速端末３に接続された親端末４とを備えている。高速端末２、低速端末３および親端末４は、電力線５を用いて駆動電源となるバッテリ６に接続されている。
【００２２】
また、高速端末２と親端末４との間は、電力線５を通信路として利用することによって、相互に情報伝送が可能な状態で接続されている。そして、高速端末２を送信機として使用するときには、高速端末２は、例えば画像情報等のように容量の大きな情報を、親端末４に向けて送信する。このとき、親端末４は、受信機として機能し、高速端末２から送信された画像情報等を受信する。
【００２３】
同様に、低速端末３と親端末４との間も、電力線５を通信路として利用することによって相互に接続されている。そして、低速端末３を送信機として使用するときには、低速端末３は、室内照明のＯＮ，ＯＦＦ状態や窓の開，閉状態のように容量の小さい情報を、親端末４に向けて送信する。このとき、親端末４は、受信機として機能し、低速端末３から送信された各種の情報を受信する。
【００２４】
なお、親端末４を送信機として使用するときには、親端末４は、例えば各種の制御指令に関する情報を、高速端末２および低速端末３に向けて送信する。このとき、高速端末２および低速端末３は受信機として機能し、親端末４から送信された各種の制御指令を受信し、制御指令に応じた動作を行う。
【００２５】
次に、高速端末２、低速端末３および親端末４の具体的な内部構成について図２および図３を用いて説明する。なお、図２および図３では、高速端末２、低速端末３が送信機として機能し、親端末４が受信機として機能する場合を例示している。
【００２６】
まず、送信機としての高速端末２について説明する。図２に示すように、高速端末２は、送信データ生成部１１、シンボルマッピング部１２、直並列変換器１３（以下、Ｓ／Ｐ変換器１３という）、逆高速フーリエ変換部１４（以下、ＩＦＦＴ１４という）、並直列変換器１５（以下、Ｐ／Ｓ変換器１５という）およびＤ／Ａ変換器１６を備えている。そして、高速端末２は、後述するように、複数のサブキャリアを用いて送信信号ＴxHを生成する。このとき、これら複数のサブキャリアは、例えば等しい周波数間隔Δｆをもって互いに離間している。
【００２７】
送信データ生成部１１は、送信する情報に応じたシリアル信号からなる送信データＤtHを生成する。この送信データＤtHは、２進数のデータ列によって構成され、シンボルマッピング部１２によってＮ個の並列データに分離してシンボルのマッピングが行われる。このとき、シンボルマッピング部１２は、それぞれの並列データを例えばＱＡＭ（直交振幅変調）やＰＳＫ（位相変調）等により変調し、同期成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）とによって複素数で表されるＮ個のシンボルデータＸ1〜Ｘnを生成する（図４参照）。
【００２８】
具体的に説明すると、例えば送信データＤtHが１０２４ビットのデータ列からなり、シンボルマッピング部１２が１６値ＱＡＭにより変調を行う場合には、シンボルマッピング部１２は、送信データＤtHを４ビットずつ２５６個の並列データに分離し、４ビットずつの並列データ毎にシンボルデータＸ1〜Ｘ256を生成する。このとき、１番目のシンボルデータＸ1から２５６番目のシンボルデータＸ256まで、サブキャリアの周波数ｆ1〜ｆ256が徐々に上昇するものである。このため、１番目のシンボルデータＸ1は最も低周波側のサブキャリアの信号（サブキャリア信号）に対応し、２５６番目のシンボルデータＸ256は最も高周波側のサブキャリアの信号に対応している。
【００２９】
そして、Ｎ個のシンボルデータＸ1〜Ｘnは、図２に示すように、Ｓ／Ｐ変換器１３によって並列データとして周波数領域のシンボルデータ列ＸＡHに変換され、ＩＦＦＴ１４によってＮ個の時間領域の複素データ列ＴＡHに変換される。ＩＦＦＴ１４から出力されたＮ個のデジタル信号からなる複素データ列ＴＡHは、Ｐ／Ｓ変換器１５によってシリアル信号に変換された後、Ｄ／Ａ変換器１６によってアナログ信号からなる第１の変調信号としての送信信号ＴxHに変換される。この送信信号ＴxHは、例えば２〜３０ＭＨｚの周波数帯域におけるベースバンド信号からなり、電力線５を通じて親端末４に向けて出力される。
【００３０】
次に、送信機としての低速端末３について説明する。図３に示すように、低速端末３は、高速端末２とほぼ同様に、送信データ生成部２１、シンボルマッピング部２２、直並列変換器２３（以下、Ｓ／Ｐ変換器２３という）、ＩＦＦＴ２４、Ｐ／Ｓ変換器２５およびＤ／Ａ変換器２６を備えている。そして、低速端末３は、高速端末２と同じ複数のサブキャリアを用いて送信信号ＴxLを生成する。このため、これら複数のサブキャリアも、例えば等しい周波数間隔Δｆをもって互いに離間している。
【００３１】
送信データ生成部２１は、送信データ生成部１１とほぼ同様に、送信する情報に応じてシリアル信号からなる送信データＤtLを生成する。但し、送信データ生成部２１による送信データＤtLは、送信データ生成部１１による送信データＤtHに比べて容量が小さくなっている。
【００３２】
この送信データＤtLは、シンボルマッピング部２２によってＮ個の並列データに分離してシンボルのマッピングが行われる。このとき、送信データＤtLは、送信データＤtHに比べて容量が小さく、ビット数が少ないから、送信データＤtLに対応したシンボルデータ数はＮ個よりも少ないＭ個（Ｎ＞Ｍ）になる。
【００３３】
一例として、送信データＤtLが３２ビットのデータ列からなるときに、シンボルマッピング部２２がシンボルマッピング部１２と同様に１６値ＱＡＭにより変調を行う場合を考える。この場合、シンボルマッピング部２２は、送信データＤtLを４ビットずつ８個の並列データに分離し、４ビットずつの並列データ毎にシンボルデータＸ1〜Ｘ8を生成する。
【００３４】
このように、シンボルマッピング部２２は、Ｎ個よりも少ないＭ個のシンボルデータＸ1〜Ｘmを生成すると共に、残余のシンボルデータＸm+1〜Ｘnは、以下に示す規則に従って生成される（図４参照）。
【００３５】
まず、シンボルデータＸmは、シンボルデータＸ1〜Ｘmの中で最も高周波のサブキャリアに対応する。このとき、シンボルデータＸmのサブキャリアの周波数をｆmとすると、このサブキャリアを復元するために必要な低速通信用のサンプリング周波数ｆsLは、以下の数１の式に示すように、サンプリング定理から周波数ｆmの２倍以上の値である。
【００３６】
【数１】
0005712729.tif 000002
【００３７】
ここで、サンプリング周波数ｆsLよりも高い周波数の信号をサンプリングしたときには、アンダーサンプリングが生じて折返し雑音（エイリアシング）が発生する。そこで、低速端末３では、この折返し雑音を積極的に発生させて、シンボルデータＸ1〜Ｘmの復元性を高める。具体的には、自然数をＣとしたときに、以下の数２の式の関係を満たす周波数ｆa1〜ｆamのシンボルデータＸa1〜Ｘamには、シンボルデータＸ1〜Ｘmと同じ同相なものを入力する。即ち、シンボルデータＸ1〜Ｘmのサブキャリアの周波数ｆ1〜ｆmにサンプリング周波数ｆsLのＣ倍を加えた周波数ｆa1〜ｆamのシンボルデータＸa1〜Ｘamには、シンボルデータＸ1〜Ｘmと同じものを入力する。
【００３８】
【数２】
0005712729.tif 000003
【００３９】
一方、以下の数３の式の関係を満たす周波数ｆb1〜ｆbmのシンボルデータＸb1〜Ｘbmには、シンボルデータＸ1〜Ｘmと正負の符号が逆になった逆相なものを入力する。これにより、これらシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmによる折返し雑音がシンボルデータＸ1〜Ｘmのサブキャリアに発生すると共に、シンボルデータＸ1〜Ｘmの信号強度を高めるように作用する。
【００４０】
【数３】
0005712729.tif 000004
【００４１】
なお、シンボルデータＸa1〜Ｘamを高速通信用のシンボルデータＸ1〜Ｘnに挿入するためには、以下の数４の式に示すように、サンプリング周波数ｆsLが周波数ｆnから周波数ｆmを引いた周波数よりも低い必要がある。
【００４２】
【数４】
0005712729.tif 000005
【００４３】
また、シンボルデータＸb1〜Ｘbmを高速通信用のシンボルデータＸ1〜Ｘnに挿入するためには、以下の数５の式に示すように、サンプリング周波数ｆsLが周波数ｆnに周波数ｆ1を加えた周波数よりも低い必要がある。
【００４４】
【数５】
0005712729.tif 000006
【００４５】
そして、シンボルデータＸ1〜Ｘm，Ｘa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbm以外のシンボルデータには０（零）を入力する。
【００４６】
このようにして形成されたＮ個のシンボルデータＸ1〜Ｘnは、高速端末２と同様に、Ｓ／Ｐ変換器２３によって並列データとして周波数領域のシンボルデータ列ＸＡLに変換され、ＩＦＦＴ２４によってＮ個の時間領域の複素データ列ＴＡLに変換される。ＩＦＦＴ２４から出力されたＮ個のデジタル信号からなる複素データ列ＴＡLは、Ｐ／Ｓ変換器２５によってシリアル信号に変換された後、Ｄ／Ａ変換器２６によってアナログ信号からなる第２の変調信号としての送信信号ＴxLに変換され、電力線５を通じて親端末４に向けて出力される。
【００４７】
次に、受信機としての親端末４について説明する。親端末４は、前置フィルタ３１、Ａ／Ｄ変換器３２、直並列変換器３３（以下、Ｓ／Ｐ変換器３３という）、高速フーリエ変換部３４（以下、ＦＦＴ３４という）、並直列変換器３５（以下、Ｐ／Ｓ変換器３５という）、シンボルデマッピング部３６および受信データ処理部３７を備えている。
【００４８】
親端末４が高速端末２から出力された送信信号ＴxHを受信する場合には、図２に示すように、高速端末２から出力された送信信号ＴxHは、電力線５を通じて伝搬し、受信信号ＲxHとして前置フィルタ３１に入力される。このとき、前置フィルタ３１は、全てのサブキャリアの周波数ｆ1〜ｆnが通過帯域となるように機能する。
【００４９】
そして、受信信号ＲxHは、全ての周波数ｆ1〜ｆnの信号がＡ／Ｄ変換器３２によって高速通信用のサンプリング周波数ｆsHでデジタル信号化され、Ｓ／Ｐ変換器３３によって並列データとして時間領域の複素データ列ＲＡHに変換される。
【００５０】
この複素データ列ＲＡHは、ＦＦＴ３４によってＮ個のシンボルデータＹ1〜Ｙnからなる周波数領域のシンボルデータ列ＹＡHに変換され、Ｐ／Ｓ変換器３５によってシリアル信号に変換される。そして、シンボルデマッピング部３６は、シンボルデータ列ＹＡHをなすＮ個のシンボルデータＹ1〜Ｙnから２進数のデータ列からなる受信データＤrHを復調し、受信データ処理部３７によって各種の処理が行われる。
【００５１】
一方、親端末４が低速端末３から出力された送信信号ＴxLを受信する場合には、図３に示すように、低速端末３から出力された送信信号ＴxLは、電力線５を通じて伝搬し、受信信号ＲxLとして前置フィルタ３１に入力される。このとき、前置フィルタ３１は、例えば各サブキャリアのＳＮ比を検出し、周波数ｆ1〜ｆm，ｆa1〜ｆam，ｆb1〜ｆbmのうちＳＮ比が予め決められた所定の閾値よりも高い帯域の信号を通過させ、他の帯域の信号を遮断する。
【００５２】
このため、ノイズの影響が少ないときには、前置フィルタ３１は、全ての周波数ｆ1〜ｆnのサブキャリアを通過させる。一方、周波数ｆ1〜ｆm，ｆa1〜ｆam，ｆb1〜ｆbmのうちいずれかの帯域でノイズが大きく、ＳＮ比が低下するときには、ＳＮ比の低下した帯域のサブキャリアを遮断し、ＳＮ比の高いサブキャリアを通過させる。
【００５３】
そして、受信信号ＲxLは、前置フィルタ３１を介してＡ／Ｄ変換器３２に入力され、低速通信用のサンプリング周波数ｆsLでデジタル信号化される。このとき、低速通信用のサンプリング周波数ｆsLは高速通信用のサンプリング周波数ｆsHよりも低周波になっている。このため、Ａ／Ｄ変換器３２の消費電力は、高速通信を行うときに比べて低下する。
【００５４】
また、周波数ｆa1〜ｆam，ｆb1〜ｆbmはサンプリング周波数ｆsLの１／２よりも高い周波数となっている。このため、周波数ｆa1〜ｆam，ｆb1〜ｆbmのサブキャリアの信号は、デジタル信号化するときに、アンダーサンプリングが生じ、折返し雑音として、周波数ｆ1〜ｆmのサブキャリアの信号に重畳される。このとき、周波数ｆa1〜ｆam，ｆb1〜ｆbmのサブキャリアには、シンボルデータＸ1〜Ｘmと同相または逆相のシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmが変調されている。このため、受信信号ＲxLをデジタル信号化したときには、シンボルデータＸ1〜Ｘmの電力が増加する。
【００５５】
そして、Ａ／Ｄ変換器３２から出力されたデジタル信号化された受信信号ＲxLは、Ｓ／Ｐ変換器３３によって並列データとして時間領域の複素データ列ＲＡLに変換される。この複素データ列ＲＡLは、ＦＦＴ３４によってＮ個のシンボルデータＹ1〜Ｙnからなる周波数領域のシンボルデータ列ＹＡLに変換され、Ｐ／Ｓ変換器３５によってシリアル信号に変換される。このとき、シンボルデータＹ1〜Ｙnは、シンボルデータＸ1〜Ｘmに対応した部分Ｙ1〜Ｙmは復調されるものの、他のシンボルデータＹm+1〜Ｙnは、０（零）が出力される。そして、シンボルデマッピング部３６は、シンボルデータ列ＹＡLをなすＮ個のシンボルデータＹ1〜Ｙnから２進数のデータ列からなる受信データＤrLを復調し、受信データ処理部３７によって各種の処理が行われる。
【００５６】
かくして、本実施の形態では、低速通信を行うときには、送信機としての低速端末３は、高速通信を行うときに比べてサブキャリア数を減らすと共に、低周波側のサブキャリアにシンボルデータＸ1〜Ｘmを入れた送信信号ＴxLを送信する。このとき、受信機となる親端末４は、これら低周波側のサブキャリアのうち最も高周波の信号が復調可能となる低速通信用のサンプリング周波数ｆsLで送信信号ＴxLをデジタル信号化する。このため、高速通信用のサンプリング周波数ｆsHでに比べて、低速通信用のサンプリング周波数ｆsLを低下させることができるから、Ａ／Ｄ変換器３２等の消費電力を低減することができる。
【００５７】
特に、低速通信を行うときには、高速通信で用いる複数のサブキャリアのうち最低周波数のものから必要なサブキャリア数を備えた低周波側のサブキャリアにシンボルデータＸ1〜Ｘmを入れる構成とした。このため、例えば特許文献１のように、複数のサブキャリアのうち中心周波数側に位置するサブキャリアにシンボルデータを入れた場合に比べて、低速通信用のサンプリング周波数ｆsLを低下させることができ、消費電力の低減効果を高めることができる。
【００５８】
これに加え、低速通信を行うときには、高速通信を行うときと同数のサブキャリアを使って、低次の一次変調を行うと共に、サブキャリア間の周波数間隔Δｆを同じにして、一部のサブキャリアだけを使用する。このため、高速通信が可能な既存の送信機や受信機と同じハードウエアを使用することができるから、互換性を確保することができる。この結果、低速通信用のシステムを別途に構築する必要がなく、部品の共有化を図ることができるから、製造コストを低減することができる。
【００５９】
また、低速端末３は、低速通信を行うときに、高周波側のサブキャリアに低周波側のサブキャリアと同相または逆相のシンボルデータＸ1〜Ｘmとして、シンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmを入れる構成とした。このため、送信信号ＴxLによる受信信号ＲxLを低速通信用のサンプリング周波数ｆsLでデジタル信号化したときには、高周波側のサブキャリアに入れたシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmが折返し雑音として、低周波側のサブキャリアのシンボルデータＸ1〜Ｘmに重畳される。これにより、低周波側のサブキャリアだけを用いた場合に比べて、親端末４で受信信号ＲxLをデジタル信号化したときのシンボルデータＹ1〜ＹmのうちシンボルデータＸ1〜Ｘmに対応した部分Ｙ1〜Ｙmの電力を増加させることができる。この結果、高周波側のサブキャリアによって周波数ダイバーシチの効果を得ることができるから、マルチパスに強くなり、受信品質の改善を図ることができる。
【００６０】
また、親端末４は前置フィルタ３１を備えるから、低速通信を行うときには、前置フィルタ３１によって低周波側のサブキャリアと高周波側のサブキャリアのいずれか一方を選択することができる。このため、低周波側のサブキャリアと高周波側のサブキャリアとのうち受信状態が良好なサブキャリアを選択して受信データＤrLを復調することができ、受信データＤrLの信頼性を高めることができる。
【００６１】
特に、送信データＤtLによる原型のシンボルデータＸ1〜Ｘmが変調されたサブキャリアと、これに基づく２次的なシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmが変調されたサブキャリアとは、相互の周波数を離すことができる。このため、前置フィルタ３１のカットオフ特性を緩くすることができ、設計が容易になる。
【００６２】
また、送信信号ＴxH，ＴxLはベースバンド信号によって構成したから、アップコンバートやダウンコンバートを行うことなく、ベースバンド信号をそのまま用いることができ、高速端末２、低速端末３および親端末４の構成を簡略化して容易に実装することができる。
【００６３】
さらに、高速端末２、低速端末３および親端末４は通信路として電力線５を用いて互いに接続される構成としたから、高速端末２、低速端末３と親端末４との間でＯＦＤＭのようなマルチキャリア変調方式の電力線通信を行うことができる。この場合、車両用の電力線通信に用いたときには、通信路（伝送路）となる電力線５が自動車Ｖの内部で閉じている。このため、電力線通信で用いる信号帯域内の不要波が外部の電力線から混入することがなく、受信品質の向上効果が高くなる。
【００６４】
なお、前記実施の形態では、低速通信用の送信信号ＴxLは、２次的なシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmが変調されたサブキャリアを両方とも含む構成としたが、シンボルデータＸa1〜ＸamとシンボルデータＸb1〜Ｘbmとのうちいずれか一方を省く構成としてもよい。逆に、例えば数２および数３の式で自然数Ｃが異なる複数の帯域のサブキャリアに２次的なシンボルデータＸa1〜Ｘam，Ｘb1〜Ｘbmを変調する構成としてもよい。
【００６８】
また、前記実施の形態では、高速通信専用の高速端末２と低速通信専用の低速端末３を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、送信データの容量に応じて、単一の送信機が高速通信用の送信信号と低速通信用の送信信号を選択して送信する構成としてもよい。
【００６９】
また、前記実施の形態では、高速端末２および低速端末３は送信機として機能し、親端末４は受信機として機能する場合を例に挙げて説明したが、高速端末２および低速端末３を受信機とし、親端末４を送信機としてもよく、高速端末２、低速端末３および親端末４の３端末の間で相互に送信、受信が可能な構成としてもよい。
【００７０】
また、前記実施の形態では、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア変調方式としてＯＦＤＭに用いた場合について説明したが、直交性を利用しない周波数分割多重（ＦＤＭ）にも適用することができる。
【００７１】
また、前記実施の形態では、電力線通信システム１を自動車Ｖに搭載した場合を例に挙げて説明したが、例えば屋内利用の電力線通信システムに適用してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  電力線通信システム
２  高速端末（送信機）
３  低速端末（送信機）
４  親端末（受信機）
５  電力線
１２，２２  シンボルマッピング部
１３，２３  直並列変換器（Ｓ／Ｐ変換部）
１４，２４  逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１６  Ｄ／Ａ変換器
３１  前置フィルタ
３２  Ａ／Ｄ変換器
３４  高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
３５  並直列変換器（Ｐ／Ｓ変換部）
３６  シンボルデマッピング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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