(57)【要約】【課題】隣接妨害波の影響を授受のため使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用できる。【解決手段】それぞれディジタル変調されて入力される複数のサブキャリア信号からなる高周波通信信号を所定の通過帯域で帯域通過ろ波する周波数可変フィルタを含む周波数可変フィルタ回路が提供される。フィルタ制御回路１８における制御手段は、設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報毎に、設定すべき周波数可変フィルタの通過帯域の周波数を格納するフィルタ制御信号生成テーブルを備え、設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報に基づいて、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９を参照して、隣接妨害波の影響を軽減するように周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御する。【選択図】図１
2007243662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれディジタル変調されて入力される複数のサブキャリア信号からなる高周波通信信号を所定の通過帯域で帯域通過ろ波する周波数可変フィルタを備えた周波数可変フィルタ回路において、
上記高周波通信信号を復調するモデムの設定周波数情報に基づいて、上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする周波数可変フィルタ回路。
【請求項２】
上記制御手段は、上記設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報毎に、設定すべき上記周波数可変フィルタの通過帯域の周波数を格納する第１のテーブルを備え、上記設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報に基づいて、上記第１のテーブルを参照して、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする請求項１記載の周波数可変フィルタ回路。
【請求項３】
上記制御手段は、上記設定周波数情報毎に、設定すべき上記周波数可変フィルタの通過帯域の周波数を格納する第２のテーブルを備え、上記設定周波数情報に基づいて、上記第２のテーブルを参照して、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする請求項１記載の周波数可変フィルタ回路。
【請求項４】
上記制御手段は、上記入力される高周波通信信号の各サブキャリア信号毎に回線品質を測定し、上記設定周波数情報及び上記測定された回線品質に基づいて、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする請求項１記載の周波数可変フィルタ回路。
【請求項５】
上記回線品質はビットエラーレート（ＢＥＲ）であることを特徴とする請求項４記載の周波数可変フィルタ回路。
【請求項６】
上記制御手段は、上記設定周波数情報及び上記入力される高周波通信信号の各サブキャリア信号毎の個別の１次変調設定情報に基づいて、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする請求項１記載の周波数可変フィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＡＴＶ（Cable Television）インターネットのためのケーブルモデム装置などの通信モデム装置において、隣接する妨害波の影響を軽減するために提供される周波数可変フィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信モデム装置は、他の信号に妨害を与えず、また他の信号から妨害を受けないように、通信信号に使用する周波数帯域のみを通過させて、他の信号の周波数帯域を減衰させる帯域通過フィルタを備えている。
【０００３】
例えば特許文献１において、従来技術に係るチューナブルフィルタが開示されている。当該チューナブルフィルタは、電圧制御により容量可変となるバラクタダイオードを用いて、共振周波数や周波数帯域幅を変更することができる。従って、上述のチューナブルフィルタは、広帯域伝送媒体を用いたディジタル多チャンネル放送などを含む地上波放送、衛星放送、ケーブルテレビ放送などにおいて、フィルタの通過周波数帯域を切り換えて、隣接チャンネルの周波数成分を含むことなく所望のチャンネルの信号を抽出することができる。
【０００４】
具体的には、複数の通信チャンネルを用いるとき、または、同軸ケーブル上で放送波と共用するなど他の信号と混在して使用するとき、使用する周波数帯域が近接していると他の信号から妨害されたり、他の信号を妨害したりする。このとき、上述のチューナブルフィルタは、妨害波が希望波より低周波数である場合、希望波をひとつ上の通信チャンネルへ設定変更する一方、妨害波が希望波より高周波数である場合、希望波をひとつ下の通信チャンネルへ設定変更することにより、妨害の影響を抑えることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９５７３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術に係るチューナブルフィルタにおいては、使用する周波数帯域が他の信号の周波数帯域と近接していて、使用する周波数帯域を異なる通信チャンネルに変更するとき、異なるクロックの追加や変調信号の制御アルゴリズムの改変が必要であるという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して簡単な方法により隣接する妨害波の影響を軽減することができる周波数可変フィルタ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る周波数可変フィルタ回路は、それぞれディジタル変調されて入力される複数のサブキャリア信号からなる高周波通信信号を所定の通過帯域で帯域通過ろ波する周波数可変フィルタを備えた周波数可変フィルタ回路において、
上記高周波通信信号を復調するモデムの設定周波数情報に基づいて、上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記周波数可変フィルタ回路において、上記制御手段は、上記設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報毎に、設定すべき上記周波数可変フィルタの通過帯域の周波数を格納する第１のテーブルを備え、上記設定周波数情報及び各サブキャリア信号に共通の１次変調設定情報に基づいて、上記第１のテーブルを参照して、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記周波数可変フィルタ回路において、上記制御手段は、上記設定周波数情報毎に、設定すべき上記周波数可変フィルタの通過帯域の周波数を格納する第２のテーブルを備え、上記設定周波数情報に基づいて、上記第２のテーブルを参照して、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記周波数可変フィルタ回路において、上記制御手段は、上記入力される高周波通信信号の各サブキャリア信号毎に回線品質を測定し、上記設定周波数情報及び上記測定された回線品質に基づいて、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記回線品質はビットエラーレート（ＢＥＲ）であることを特徴とする。
【００１３】
またさらに、上記周波数可変フィルタ回路において。上記制御手段は、上記設定周波数情報及び上記入力される高周波通信信号の各サブキャリア信号毎の個別の１次変調設定情報に基づいて、隣接妨害波を軽減するように上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
従って、本発明に係る周波数可変フィルタ回路によれば、それぞれディジタル変調されて入力される複数のサブキャリア信号からなる高周波通信信号を所定の通過帯域で帯域通過ろ波する周波数可変フィルタを備えた周波数可変フィルタ回路において、上記高周波通信信号を復調するモデムの設定周波数情報に基づいて、上記周波数可変フィルタの帯域通過の周波数を設定するように制御する制御手段を備える。それ故、希望波及び妨害波の周波数帯域利用状況等に応じて、周波数可変フィルタによって取り出す信号の周波数帯域を変化させることにより、隣接する妨害波の影響を受けたり、隣接する妨害波に影響を与えたりするため今まで使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１６】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係るケーブルモデム装置１は、ケーブルテレビジョン会社のヘッドエンドからＣＡＴＶ網の同軸ケーブル２０を介して高周波通信信号を受信し、それをベースバンド信号に復調して変換し、その中から所定のユーザデータを取り出してユーザ宅内に設けられたパーソナルコンピュータにＬＡＮケーブル２１を介して出力するための通信端末装置である。
【００１７】
図２は、図１の周波数可変フィルタ１２の帯域通過特性の一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。図２において、例えば、希望波信号帯域３０が８７５ＭＨｚから９２５ＭＨｚであるとき、妨害波信号帯域３１が９７５ＭＨｚから１０２５ＭＨｚに設定されている。本実施形態では、帯域通過ろ波する中心周波数と周波数帯域幅を外部のフィルタ制御信号に基づいて制御可能な図１の周波数可変フィルタ１２により、与妨害又は被妨害の影響が発生する妨害波信号帯域３１側のサブキャリア信号を減衰させることを特徴としている。ここで、減衰させるサブキャリア信号については、
（ａ）ＲＦ処理回路１３内のモデム１３ａで設定される高周波通信信号のモデム信号（例えば、複数のサブキャリア信号を含むＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号であり、公知の通り、同軸ケーブル２０を介して伝送される高周波通信信号（トレーニング信号）の回線品質（周波数特性やビットエラーレート（ＢＥＲ））に応じて、どのサブキャリア信号を使用するか、また、各サブキャリア信号毎にどの変調方式を使用するかが判断される。）である希望波の使用中心周波数及び周波数帯域幅と、
（ｂ）減衰させる妨害波の中心周波数及び周波数帯域幅（上記希望波の使用中心周波数及び周波数帯域幅に応じて予め設定され、例えば、ＲＦ処理回路１３で検出される妨害波の中心周波数に基づいてコントローラ１７により決定される。）と、
（ｃ）モデム１３ａの各サブキャリア信号の共通１次変調設定情報（例えば、上記ＯＦＤＭ信号であるときに、１２８ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、４ＰＳＫ、２ＰＳＫなどである。）に応じて、例えば次の表１に示すように、周波数可変フィルタ１２において設定すべき帯域通過ろ波する中心周波数と周波数帯域幅を予め決定しておき、これらのデータを含むフィルタ制御信号生成テーブルを、フィルタ制御回路１８に接続されたフィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９に予め格納している。
【００１８】
【表１】
2007243662.tif 000003
【００１９】
ここで、希望波の使用中心周波数及び周波数帯域幅と、妨害波の中心周波数及び周波数帯域幅とを、「周波数設定情報」という。このフィルタ制御信号生成テーブルの生成方法については詳細後述する。なお、希望波の周波数帯域幅や妨害波の周波数帯域幅は、予め設定されているので、フィルタ制御信号生成テーブルにおいて特に格納しなくてもよい。
【００２０】
図１において、ＣＡＴＶ網からの高周波通信信号は同軸ケーブル２０を介して周波数可変フィルタ１２に入力される。周波数可変フィルタ１２は、フィルタ制御回路１８から入力されるフィルタ制御信号に基づいて、同軸ケーブル２０から入力される高周波通信信号を、当該フィルタ制御信号に対応した周波数帯域について帯域通過ろ波した後、ＲＦ処理回路１３に出力する。次いで、ＲＦ処理回路１３は高周波通信信号の変復調を行うモデムを含み、コントローラ１７から入力される制御信号に基づいて、周波数可変フィルタ１２から入力される高周波通信信号に対して低雑音増幅処理及び周波数変換処理や、トレーニング信号に基づいて決定されてコントローラ１７に出力されるモデム１３ａの１次変調設定情報に対応するディジタル復調方式での復調処理を実行した後、ＢＢ処理回路１４に出力する。さらに、ＢＢ処理回路１４はコントローラ１７から入力される制御信号に基づいて、ＲＦ処理回路１３から入力される高周波通信信号をベースバンド信号に変換した後、ＭＡＣ処理回路１５に出力する。さらに、ＭＡＣ処理回路１５はコントローラ１７から入力される制御信号に基づいて、ＢＢ処理回路１４から入力されるベースバンド信号のヘッダ部分を解析し、ベースバンド信号内のユーザデータを取り出してイーサインターフェース１６に出力する。
【００２１】
さらに、イーサインターフェース１６はコントローラ１７から入力される制御信号に基づいて、ＭＡＣ処理回路１５から入力されるユーザデータをＬＡＮ信号に変換した後、例えばイーサケーブルなどのＬＡＮケーブル２１を介してパーソナルコンピュータ等（図示せず）に出力する。ここで、ユーザデータは、例えばＨＴＭＬで記述されたデータや電子メールのデータなどである。コントローラ１７は、上述のように、ＲＦ処理回路１３、ＢＢ処理回路１４、ＭＡＣ処理回路１５及びイーサインターフェース１６の各動作を制御する。
【００２２】
また、コントローラ１７には、フィルタ制御回路１８が接続される。フィルタ制御回路１８は、コントローラ１７から入力される周波数設定情報（希望波の中心周波数及び妨害波の中心周波数のみでよい）及び共通１次変調設定情報に基づいて、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９内のフィルタ制御信号生成テーブルを参照することにより、周波数設定情報及び共通１次変調設定情報に対応したフィルタ制御信号を検索し、検索して得られたフィルタ制御信号を周波数可変フィルタ１２に出力する。これに応答して、周波数可変フィルタ１２は、入力される高周波通信信号に対して、フィルタ制御信号に対応した周波数帯域について帯域通過ろ波した後、ＲＦ処理回路１３に出力する。
【００２３】
次いで、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９に格納されているフィルタ制御信号生成テーブルについて以下に説明する。第１の実施形態において、使用する変調方式は例えばＯＦＤＭによるマルチキャリア変調方式であり、ケーブルモデム装置１は起動時に各周波数帯の伝送路状態を調べ、全サブキャリア共通の１次変調を設定する。熱雑音環境下においては、変調方式により特性が異なる公知のビットエラーレート（ＢＥＲ）に対する搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）特性から明らかなように、ビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４の回線品質を、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１２８ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）で満たすには、搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）としてそれぞれ８．５ｄＢ，１１．５ｄＢ，２７ｄＢを必要となる。ここで、ビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４はリードソロモン符号が付加された場合、ほぼエラーフリーと見なせる値である。
【００２４】
例えば、各サブキャリア信号の使用の有無を判断するしきい値をビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４とし、１次変調を１２８ＱＡＭで通信を行うとき、周波数可変フィルタ１２を用いて搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）を２７ｄＢ以下まで落とすことによって、サブキャリア信号が未使用状態になり、使用周波数帯域幅を制限できる。受信信号レベルが７０ｄＢμＶであり、ノイズレベルが２０ｄＢμＶの場合、搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）が２７ｄＢ以下を満たすためには、周波数可変フィルタ１２により未使用としたいサブキャリア信号の相対利得を２３ｄＢ以上減衰させればよい。また、モデム１３ａの送信機側及び受信機側の双方にフィルタを付加する場合は、それぞれ相対利得を１１．５ｄＢ以上減衰させるフィルタを付加することでサブキャリア信号が未使用状態になる。なお、ノイズレベルは、当該ケーブルモデム装置１の特性に依存する。従って、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９は周波数可変フィルタ１２が上記の特性を満たすフィルタ制御信号生成テーブルを格納する。
【００２５】
通常、高周波通信信号には帯域外輻射が存在し、ＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア変調方式では、搬送波の占有周波数帯域幅の両端付近で特に強い帯域外輻射が存在する。一般的に、上記帯域外輻射は占有周波数帯域幅の１０乃至１５％程度が非常に大きい。そのため、占有帯域幅が隣接するチャンネル同士では、近接するサブキャリア信号の信号が帯域外輻射の影響を大きく受ける。
【００２６】
図３は、図１の周波数可変フィルタ１２に入力されるサブキャリア信号の帯域外輻射成分３５の一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。図３において、信号伝送チャンネルの信号占有周波数帯域３３は８７５ＭＨｚから９２５ＭＨｚであり、隣接チャンネルの信号占有周波数帯域３４は９２５ＭＨｚから９７５ＭＨｚであるとき、中心周波数９００ＭＨｚの信号における周波数９１５ＭＨｚから周波数９２５ＭＨｚにあるサブキャリアが、中心周波数９５０ＭＨｚの信号帯域外輻射成分３５による影響を受けやすい。隣接チャンネルとは他のネットワークで使用している高周波通信信号である。また、周波数可変フィルタ１２の傾き特性から相対利得が１１．５ｄＢ以上減衰するには周波数が１０ＭＨｚ必要である。上記条件に基づいたフィルタ制御信号生成テーブルが上述の表１である。
【００２７】
表１から明らかなように、例えば、希望波の中心周波数が９００ＭＨｚ、周波数帯域幅が５０ＭＨｚ、妨害波の中心周波数が９５０ＭＨｚ、周波数帯域幅が５０ＭＨｚ、共通１次変調が１２８ＱＡＭのとき、フィルタ制御信号の中心周波数は８９０ＭＨｚ、周波数帯域幅は３０ＭＨｚとなる。なお、周波数可変フィルタ１２の傾き特性は実装する帯域通過フィルタに依存するため、フィルタ制御信号生成テーブルのパラメータは通信端末装置毎に最適化することが望ましい。
【００２８】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、フィルタ制御回路１８はフィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９のフィルタ制御信号生成テーブルを用いて、周波数設定情報及び共通１次変調設定情報に基づいてフィルタ制御信号を生成して周波数可変フィルタ１２に出力し、これに応答して、周波数可変フィルタ１２はフィルタ制御信号に対応する高周波通信信号の周波数成分を帯域通過ろ波して出力する。それ故、希望波が隣接する妨害波の影響を受けたり、隣接する妨害波に影響を与えたりする可能性を低下でき、これにより、今まで使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、従来技術に比較して簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用することができるという特有の作用効果を有する。
【００２９】
以上の第１の実施形態においては、各サブキャリア信号の使用の有無を判断するしきい値をビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４としていたが、本発明はこれに限らず、ＢＥＲを１０−４より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
【００３０】
以上の第１の実施形態においては、１次変調に使用する変調方式をＰＳＫ及びＱＡＭとしていたが、本発明はこれに限らず、例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）やＦＳＫ（Frequency Shift Keying）などの別の変調方式を使用してもよい。
【００３１】
第２の実施形態．
図４は、本発明の第２の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係るケーブルモデム装置１Ａは、図１の第１の実施形態に係るケーブルモデム装置１に比較して、図４に示すように、フィルタ制御回路１８及びフィルタ制御信号生成テーブル１９の代わりに、周波数設定情報及び各サブキャリア信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）に基づいて、フィルタ制御信号を算出するフィルタ制御回路１８Ａを備えたことを特徴としている。以下、第１の実施形態との相違点について詳述する。
【００３２】
図４において、ＲＦ処理回路１３内のモデム１３ａは、高周波通信信号のトレーニング信号を用いて各サブキャリア信号毎にビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定し、それらの測定値を周波数設定情報とともにコントローラ１７に出力する。コントローラ１７は、測定された各サブキャリア信号毎のビットエラーレート（ＢＥＲ）及び周波数設定情報をフィルタ制御回路１８Ａに出力する。これに応答して、フィルタ制御回路１８Ａは、入力される周波数設定情報及び各サブキャリア信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）に基づいて、詳細後述するように、フィルタ制御信号を算出して、算出したフィルタ制御信号を周波数可変フィルタ１２に出力する。これに応答して、周波数可変フィルタ１２は、フィルタ制御回路１８から入力されるフィルタ制御信号に基づいて、同軸ケーブル２０から入力される高周波通信信号を、当該フィルタ制御信号に対応した周波数帯域について帯域通過ろ波した後、ＲＦ処理回路１３に出力する。
【００３３】
次いで、フィルタ制御回路１８Ａにおけるフィルタ制御信号の算出方法について以下に説明する。第２の実施形態においては、使用する変調方式は例えばＯＦＤＭ信号のマルチキャリア変調であり、ケーブルモデム装置１Ａは起動時に各周波数帯の伝送路状態を調べ、全サブキャリア共通の１次変調を設定する。熱雑音環境下において、ビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４はリードソロモン符号が付加された場合、ほぼエラーフリーと見なせる値である。そこで、各サブキャリア信号の使用の有無を判断するしきい値をビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４とすると、フィルタ制御回路１８Ａは各サブキャリア信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）が１０−４より大きいか否かを判断し、１０−４より大きいとき、そのサブキャリア信号を減衰させるサブキャリア信号に設定する。
【００３４】
次いで、減衰させるサブキャリア信号の減衰量を算出する。希望波の中心周波数、希望波の周波数帯域幅をそれぞれＦｃａ，Ｂｗａとし、全サブキャリア信号数、減衰させるサブキャリア信号より高い周波数でビットエラーレート（ＢＥＲ）が１０−４以下のサブキャリア信号数、減衰させるサブキャリア信号より低い周波数でビットエラーレート（ＢＥＲ）が１０−４以下のサブキャリア信号数をそれぞれＮｔ１，Ｎｕ１，Ｎｄ１とすると、周波数可変フィルタ１２の帯域通過フィルタの上限周波数Ｆｈｉｇｈ、当該帯域通過フィルタの下限周波数Ｆｌｏｗはそれぞれ次式で表される。
【００３５】
【数１】
2007243662.tif 000004
【数２】
2007243662.tif 000005
【００３６】
従って、フィルタ制御信号の中心周波数Ｆｃ、周波数帯域幅Ｂｗはそれぞれ次式で表される。
【００３７】
【数３】
2007243662.tif 000006
【数４】
2007243662.tif 000007
【００３８】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、フィルタ制御回路１８Ａは周波数設定情報及び各サブキャリア信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）に基づいて、フィルタ制御信号を生成して周波数可変フィルタ１２に出力する。それ故、希望波が隣接する妨害波の影響を受けたり、隣接する妨害波に影響を与えたりする可能性を低くすることができ、これにより、今まで使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、従来技術に比較して簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用することができるという特有の作用効果を有する。
【００３９】
以上の第２の実施形態においては、各サブキャリア信号の使用の有無を判断するしきい値をビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４としていたが、本発明はこれに限らず、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を１０−４より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
【００４０】
以上の第２の実施形態においては、１次変調に使用する変調方式をＰＳＫ及びＱＡＭとしていたが、本発明はこれに限らず、例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）やＦＳＫ（Frequency Shift Keying）などの別の変調方式を使用してもよい。
【００４１】
第３の実施形態．
図５は、本発明の第３の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係るケーブルモデム装置１Ｂは、図１の第１の実施形態に係るケーブルモデム装置１に比較して、図５に示すように、フィルタ制御回路１８及びフィルタ制御信号生成テーブル１９の代わりに、表１のうち８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫのみのデータのみを格納するフィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９Ｂと、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９Ｂが接続されたフィルタ制御回路１８Ｂとを備えたことを特徴としている。以下、第１の実施形態との相違点について詳述する。
【００４２】
図５において、コントローラ１７は、モデム１３ａにより測定されるトレーニング信号のビットエラーレート（ＢＥＲ）に基づいて、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が例えば１０−４以上となったとき変調方式を、８ＰＳＫからＱＰＳＫに変更し、さらに、例えば１０−３以上となったときＱＰＳＫからＢＰＳＫに変更するように適応的に制御するとともに、周波数設定情報をフィルタ制御回路１８Ｂに出力する。これに応答して、フィルタ制御回路１８Ｂは、入力される周波数設定情報に基づいて、フィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９Ｂ内のフィルタ制御信号生成テーブルを参照することにより、周波数設定情報に対応したフィルタ制御信号を検索し、検索して得られたフィルタ制御信号を周波数可変フィルタ１２に出力する。これに応答して、周波数可変フィルタ１２は、入力される高周波通信信号に対して、フィルタ制御信号に対応した周波数帯域について帯域通過ろ波した後、ＲＦ処理回路１３に出力する。
【００４３】
次いで、コントローラ１７及びフィルタ制御回路１８Ｂの処理について以下に説明する。使用する変調方式は例えばＯＦＤＭ信号のマルチキャリア変調で、各サブキャリア信号はそれぞれ伝送路状況の回線品質（具体的には、ビットエラーレート（ＢＥＲ））に応じて、１次変調の変調方式を８ＰＳＫからＱＰＳＫ、ＱＰＳＫからＢＰＳＫに変更するように適応的に制御する。減衰させるサブキャリア信号は、使用する周波数によって予め設定される。熱雑音環境下において、ビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４をＢＰＳＫで満たすには、搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）＝８．５ｄＢが必要となる。なお、ビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４はリードソロモン符号が付加された場合、ほぼエラーフリーと見なせる値である。
【００４４】
本実施形態では、１次変調の変調方式の設定を切り替えるしきい値がビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４である場合、ビットエラーレート（ＢＥＲ）≧１０−４であるとき、８ＰＳＫからＱＰＳＫ、ＱＰＳＫからＢＰＳＫと１次変調の変調多値数が少なくなるように変更される。最も搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）が低いときには、１次変調の変調方式はＢＰＳＫとなるので、周波数可変フィルタ１２はＢＰＳＫのしきい値である搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）＝８．５ｄＢ以下になるように信号レベルを落とすことでサブキャリア信号が未使用状態になり、使用周波数帯域幅を制限できる。
【００４５】
例えば、受信信号レベルが７０ｄＢｕＶ、ノイズレベルが２０ｄＢｕＶの場合、搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ）＝８．５ｄＢ以下を満たすためには、周波数可変フィルタ１２により未使用としたいサブキャリアの信号レベルを４１．５ｄＢ以上落とせばよい。また、モデム１３ａの送信機側及び受信機側の双方にフィルタを付加する場合は、それぞれ２０．７５ｄＢ以上減衰させるフィルタを付加することでサブキャリア信号が未使用状態になる。従って、周波数可変フィルタ１２が上記の特性を満たすようにフィルタ制御信号生成テーブル１９Ｂが生成される。生成されたフィルタ制御信号生成テーブル１９Ｂを参照してフィルタ制御信号を周波数可変フィルタ１２に出力し、高周波通信信号を帯域通過ろ波することにより、与妨害や被妨害の影響を大幅に低減することができる。
【００４６】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、フィルタ制御回路１８Ｂはフィルタ制御信号生成テーブルメモリ１９Ｂのフィルタ制御信号生成テーブルを用いて、周波数設定情報に基づいてフィルタ制御信号を生成して周波数可変フィルタ１２を制御する。それ故、希望波が隣接する妨害波の影響を受けたり、隣接する妨害波に影響を与えたりする可能性を低くすることができ、これにより、今まで使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、従来技術に比較して簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用することができるという特有の作用効果を有する。
【００４７】
以上の第３の実施形態においては、各サブキャリア信号の変調方式の変更を判断するしきい値をビットエラーレート（ＢＥＲ）＝１０−４としていたが、本発明はこれに限らず、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を１０−４より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
【００４８】
以上の第３の実施形態においては、１次変調に使用する変調方式をＰＳＫ及びＱＡＭとしていたが、本発明はこれに限らず、例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）やＦＳＫ（Frequency Shift Keying）などの別の変調方式を使用してもよい。
【００４９】
第４の実施形態．
図６は、本発明の第４の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。第４の実施形態に係るケーブルモデム装置１Ｃは、図４の第２の実施形態に係るケーブルモデム装置１Ａに比較して、図６に示すように、フィルタ制御回路１８Ａの代わりに、周波数設定情報及び各サブキャリア信号毎の１次変調設定情報（変調方式を示す）に基づいてフィルタ制御信号を算出するフィルタ制御回路１８Ｃを備えたことを特徴としている。以下、第２の実施形態との相違点について詳述する。
【００５０】
図６において、コントローラ１７は、ＲＦ処理回路１３内のモデム１３ａは、高周波通信信号のトレーニング信号を用いて各サブキャリア信号毎にビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定し、これらの測定値と各サブキャリア信号毎の１次変調設定情報をコントローラ１７に出力する。コントローラ１７は、測定された各サブキャリア信号毎の１次変調設定情報及び周波数設定情報をフィルタ制御回路１８Ｃに出力する。これに応答して、フィルタ制御回路１８Ｃは、入力される周波数設定情報及び各サブキャリア信号の１次変調設定情報に基づいて、詳細後述するように、フィルタ制御信号を算出して、算出したフィルタ制御信号を周波数可変フィルタ１２に出力する。これに応答して、周波数可変フィルタ１２は、フィルタ制御回路１８から入力されるフィルタ制御信号に基づいて、同軸ケーブル２０から入力される高周波通信信号を、当該フィルタ制御信号に対応した周波数帯域について帯域通過ろ波した後、ＲＦ処理回路１３に出力する。
【００５１】
次いで、フィルタ制御回路１８Ｃにおけるフィルタ制御信号の算出方法について以下に説明する。第４の実施形態において、使用する変調方式は例えばＯＦＤＭ信号のマルチキャリア変調であり、ケーブルモデム装置１Ｃは起動時に各周波数帯の伝送路状態を調べ、各サブキャリア信号の１次変調の変調方式を設定する。
【００５２】
図７は、図６の周波数可変フィルタ１２の帯域通過特性３２Ｃの一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。サブキャリア信号の１次変調の変調多値数が、他のサブキャリア信号の１次変調の変調多値数より１／２２倍以下のとき、白色雑音ではなく他の信号の妨害の影響によるＣ／Ｎ劣化で１次変調が変化している場合が多い。従って、１次変調の変調多値数が最大のものより１／２２倍以下のサブキャリア信号を減衰させるサブキャリア信号に設定する。図７において、一次変調の変調多値数が最大１２８のとき、一次変調の変調多値数が３２以下の５つのサブキャリア信号を減衰させることができる帯域通過特性３２Ｃがフィルタ制御信号により周波数可変フィルタ１２に設定される。すなわち、１次変調の変調方式が３２ＱＡＭである４つのサブキャリア信号と１次変調の変調方式が１６ＱＡＭの１つのサブキャリア信号が減衰させるサブキャリア信号となる。
【００５３】
次いで、減衰させるサブキャリア信号の減衰量を算出する。希望波の中心周波数、希望波の周波数帯域幅をそれぞれＦｃａ，Ｂｗａとし、全サブキャリア信号数、減衰させるサブキャリア信号より高い周波数で一次変調の変調多値数が最大のものより１／２２倍以下のサブキャリア信号数、減衰させるサブキャリア信号より低い周波数で一次変調の変調多値数が最大のものより１／２２倍以下のサブキャリア信号数をそれぞれＮｔ２，Ｎｕ２，Ｎｄ２とすると、周波数可変フィルタ１２の上限周波数Ｆｈｉｇｈ、周波数可変フィルタ１２の下限周波数Ｆｌｏｗはそれぞれ次式で表される。
【００５４】
【数５】
2007243662.tif 000008
【数６】
2007243662.tif 000009
【００５５】
従って、フィルタ制御信号の中心周波数Ｆｃ、周波数帯域幅Ｂｗはそれぞれ式（３）と式（４）で表される。
【００５６】
以上説明したように、第４の実施形態によれば、フィルタ制御回路１８Ｃは周波数設定情報及び各サブキャリア信号の１次変調設定情報に基づいて、フィルタ制御信号を生成して周波数可変フィルタ１２のフィルタ特性を制御する。それ故、希望波が隣接する妨害波の影響を受けたり、隣接する妨害波に影響を与えたりする可能性を低くすることができ、これにより、今まで使用できなかった周波数帯域の一部を有効に利用することができ、従来技術に比較して簡単な構成でより多くの通信チャンネルを使用することができるという特有の作用効果を有する。
【００５７】
以上の第４の実施形態においては、１次変調に使用する変調方式をＰＳＫ，ＱＡＭとしていたが、本発明はこれに限らず、別の変調方式例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）やＦＳＫ（Frequency Shift Keying）を使用してもよい。
【００５８】
以上の第４の実施形態においては、１次変調の変調多値数が最大のものより１／２２倍以下のサブキャリア信号を減衰させるサブキャリア信号に設定していたが、本発明はこれに限らず、１／２２倍より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る周波数可変フィルタ回路は、例えばＯＦＤＭ信号のマルチキャリア変調を用いた通信において、妨害の影響を低減し、複数チャンネルの有効利用を可能とする効果を有し、通信端末装置に付加するフィルタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の周波数可変フィルタ１２の帯域通過特性の一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。
【図３】図１の周波数可変フィルタ１２に入力されるサブキャリア信号の帯域外輻射成分の一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るケーブルモデム装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の周波数可変フィルタ１２の帯域通過特性の一例を示す、周波数に対する相対利得を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ケーブルモデム装置、
１２…周波数可変フィルタ、
１３…ＲＦ処理回路、
１３ａ…モデム、
１４…ＢＢ処理回路、
１５…ＭＡＣ処理回路、
１６…イーサインターフェース、
１７…コントローラ、
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…フィルタ制御回路、
１９，１９Ｂ…フィルタ制御信号生成テーブルメモリ、
２０…同軸ケーブル、
２１…ＬＡＮケーブル、
３０…希望波信号帯域、
３１…妨害波信号帯域、
３２，３２Ｃ…周波数可変フィルタの帯域通過特性、
３３…信号伝送チャンネルの信号占有周波数帯域、
３４…隣接チャンネルの信号占有周波数帯域、
３５…帯域外輻射成分。
【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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