(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号を決められた送信電力で伝送し、伝送中の雑音信号により歪曲された前記データ信号を受信して元の前記データ信号に復元した後に出力する多重搬送波伝送システムにおける電力分配方法において、
（ａ）各サブチャネル別に前記データ信号対前記雑音信号の比であるＳＮＲを求めるＳＮＲ計算段階と、
（ｂ）高いＳＮＲを有するサブチャネルには大きい電力値を、低いＳＮＲを有するサブチャネルには小さい電力値を分配するように前記各サブチャネルの送信電力値を決める段階と、
（ｃ）前記各サブチャネル別の前記送信電力が最高送信制限電力を超過するかを判断する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階の条件を満たすと、前記最高送信制限電力を前記最高送信制限電力を超過する該当サブチャネルの送信電力として再決定する段階と、
（ｅ）前記（ｃ）段階の条件を満たさないか、前記（ｄ）段階の完了後に、前記ＳＮＲが負数である該当サブチャネルの前記送信電力を決める段階と、
（ｆ）前記各サブチャネルの前記送信電力を前記（ｂ）、（ｄ）及び（ｅ）段階で決められた電力で調整する電力制御段階と、
を含む電力分配方法。
【請求項２】
前記（ｄ）段階は、
（ｄ−１）前記（ｂ）段階で決められた各サブチャネル別の電力が前記最高送信制限電力を超過するかを判断する段階と、
（ｄ−２）前記（ｄ−１）段階の条件を満たすと、前記最高送信電力を超過する剰余電力を求め、前記最高送信電力を該当サブチャネルの送信電力として再決定する段階と、
（ｄ−３）前記（ｄ−１）段階の条件を満たさないか、前記（ｄ−２）段階の完了後に、ｉ（サブチャネルの番号）番目のサブチャネルの周波数がｘ（電力制限番号）番目の電力制限周波数より大きいかを判断する段階と、
（ｄ−４）前記（ｄ−３）段階の条件を満たさない場合、前記ｉを１増やして前記（ｄ−１）段階に進む段階と、
（ｄ−５）前記（ｄ−３）段階の条件を満たすと、前記ｘ番目の電力制限周波数が伝送帯域の終端を示す周波数より大きいかを判断する段階と、
（ｄ−６）前記（ｄ−５）段階の条件を満たさなければ、前記ｘを１増やして前記（ｄ−１）段階に進む段階と、
（ｄ−７）前記（ｄ−５）段階の条件を満たすと、前記（ｂ）段階で決められた電力が最高送信制限電力より少ない該当サブチャネルの送信電力のうち最も大きい電力を有するサブチャネル順に前記剰余電力を分配して前記該当サブチャネルの送信電力を再決定する段階と、
を含む請求項１に記載の電力分配方法。
【請求項３】
制御信号に応答して決められた送信電力でデータ信号を伝送し、伝送中の雑音信号により歪曲された前記データ信号を受信して元の前記データ信号に復元した後に出力する搬送波伝送手段と、
前記歪曲されたデータ信号を入力して各サブチャネル別に送信電力を決め、前記決められた送信電力で前記データ信号が伝送されるように制御する前記制御信号を出力する電力制御手段と、
を含み、
前記電力制御手段は、
前記搬送波伝送手段の出力を入力して前記データ信号対雑音信号の比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、
前記搬送波伝送手段の全体送信電力と前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、
伝送帯域内に送信電力の最高制限値である最高送信制限電力値がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力値を入力して前記各サブチャネル別の送信電力値を再決定する第２次電力決め手段と、
前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記制御信号を出力する電力調節手段と、
を含む、
多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置。
【請求項４】
帰還データ信号を入力してデータ信号の情報量に応じて各サブチャネル別に送信電力を決め、元のデータ信号を処理して決められた前記送信電力で伝送チャネルを通して前記処理されたデータ信号を伝送するために出力する搬送波送信処理手段と、
伝送チャネルを通して伝送中に損失を受け、雑音により歪曲された前記搬送波送信処理手段の出力を処理して復元されたデータ信号と前記帰還データ信号を出力する搬送波受信手段と、
を含み、
前記搬送波送信処理手段は、
前記元のデータ信号を変調及び増幅し、制御信号に応答して前記決められた送信電力で前記伝送チャネルを通して前記データ信号を伝送する搬送波送信手段と、
前記帰還データ信号を入力して前記データ信号対雑音信号の比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、
前記送信電力の全体値と前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して前記各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、
伝送帯域内に前記送信電力の最高制限値である最高送信制限電力がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力を入力して前記各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め手段と、
前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記制御信号を出力する電力調節手段と、
を含む、
多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置。
【請求項５】
データ信号を入力して処理し、制御信号に応答して決められた送信電力で伝送チャネルを通して伝送されるデータ信号を出力する搬送波送信手段と、
前記伝送チャネルを通して伝送中に損失を受け、雑音により歪曲されたデータ信号を入力した後に処理して元のデータ信号に復元して出力し、前記歪曲され損失を受けたデータ信号の情報量に応じて前記送信電力を決めて前記制御信号を出力する搬送波受信処理手段と、
を含み、
前記搬送波受信処理手段は、
前記歪曲され損失を受けたデータ信号を入力して元のデータ信号に復元する搬送波受信手段と、
前記搬送波受信手段の出力を入力してデータ信号対雑音信号比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、
前記送信電力の全体値と前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して前記各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、
伝送帯域内に前記送信電力の最高制限値である最高送信制限電力がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力を入力して前記各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め手段と、
前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記各サブチャネル別の送信電力を制御する制御信号を出力する電力調節手段と、
を含む、
多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置。
【請求項６】
前記制御信号は、電話線やモデムなどを用いて前記搬送波送信手段で伝送されうる、請求項５に記載の電力分配装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重搬送波変調方式を伝送方式として用いる伝送システムに係り、特に信号対雑音の比（Signal to Noise Ratio ，以下、ＳＮＲという）の高いサブチャネルに相対的に多い電力を分配して高品質の伝送を可能にする多重搬送波伝送システムにおける電力分配方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重搬送波変調方式はシンボル間の干渉のあるチャネルにおけるエラー確率を最小化しながら、チャネルの容量に最も近づけてデータを伝送しうる最適の変調方式であり、その基本的な構成は次のようなものである。
図１は多重搬送波変調システムの送信部の基本的な構造を説明するためのブロック図であ。この送信部は、第１バッファー２００、エンコーダ２０２、ＩＦＦＴ２０４、並直列変換器２０６及びＤＡＣ２０８からなる。
【０００３】
Ｒｂ／ｓ（秒当たりビット）の伝送速度を有するデータ列が入力端子ＩＮ１に入力されると、このデータ列のシンボル周期をｂとする場合、ｂビットずつ第１バッファー２００に入力される。ここで、ｂはＲＴ（Ｔは時間）である。第１バッファー２００に入力されたデータ列は、エンコーダ２０２でＮ′個のサブチャネルに割り当てられて、ある大きさと位相を有する複素サブシンボルＸi に変わる。Ｘi は多重搬送波伝送のｉ番目の直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation)信号を示し、各サブチャネルに対しては２bi個の信号空間上のポイントを有することができる。符号化されたＮ′個の複素直交振幅変調信号はＮ＝２Ｎ′個の複素逆フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform：以下、ＩＦＦＴ）２０４を通じ、次の式１によりＮ個の実数値を有する時間軸のサンプルＸn が作られる。ここで、時間軸のサンプルは多重搬送波シンボルである。
【０００４】
【数１】
0003738479.tif 000002
【０００５】
並直列変換器２０６から多数個、すなわちＮ個のサンプルが一つとして出力されて、ディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）２０８を経て連続変調信号ｘ（ｔ）となって出力端子ＯＵＴ１に出力され、チャネルを通して伝送される。
この際、連続変調信号は伝送路上の雑音要因ｎ（ｔ）により妨げられる。
図２は多重搬送波変調システムの受信部の基本的な構造を説明するためのブロック図である。この受信部は、ＡＤＣ３００、直並列変換器３０２、ＦＦＴ３０４、デコーダー３０６及び第２バッファー３０８から構成される。
【０００６】
チャネルを通る伝送過程中に雑音により妨げられて受信された離散多重トーン(Discrete Multi Tone：以下、ＤＭＴという）信号ｙ（ｔ）は入力端子ＩＮ２に入力され、アナログ／ディジタル変換器３００でディジタル信号に変換された後、直並列変換器３０２で並列に処理されて複素高速フーリエ変換器（Fast Fourier Transform：以下、ＦＦＴ）３０４に入力される。高速フーリエ変換器３０４ではディジタル化されたＤＭＴ信号を入力して、次の式２によるＮ＝２Ｎ′個の複素高速フーリエ変換により送信時に伝送されたｉ番目の直交振幅変調信号Ｘi に復元する。
【０００７】
【数２】
0003738479.tif 000003
【０００８】
復元されたＸi 信号はデコーダー３０６により復号化された後、第２バッファ−３０８を通して元のＲｂ／ｓのデータ列に復元され、出力端子ＯＵＴ２を通して出力される。
多重搬送波変調方式の長短所は次のように説明される。
多重搬送波変調方式は伝送チャネルの特性が平坦な場合は問題がないが、近接チャネルから発生する雑音成分により特性が変形される場合は性能の低下をもたらす。これを説明すれば次の通りである。
【０００９】
多重搬送波変調方式を使用する伝送システムの例としてはマルチメディアの伝送装置として有用な非対称ディジタル加入者線（Asymmetric Digital Subscriber Line：以下、ＡＤＳＬという）システムがある。これは既存に設けられている電話線路を変更せずに使用するが、既存の電話サービスとＩＳＤＮ基本アクセスを用いて６Ｍｂ／ｓの混合された高速データ伝送速度に３〜４kmの範囲内にいる加入者まで中継器なしに伝送する新技術である。また、多重搬送波変調方式の一種であるＤＭＴ方式が米国のＡＤＳＬシステムの標準変調方式として確定された。
【００１０】
従来の電話線路は一つの束が通常５０本の電話線路より構成されるが、同一の束内に相異なるサービスの信号、すなわち、ＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＩＳＤＮ及びＴ１搬送波信号が共存しうる。したがって、隣接した線路の信号が自分の線路に誘起されて影響を及ぼす漏話（Crosstalk)現象が発生する。このうち、Ｔ１搬送波による近端漏話（ＮＥＸＴ：Near-End-Crosstalk-talk)が最も深刻である。これにより多重搬送波変調方式を伝送方式として使用するＡＤＳＬシステムで６Ｍｂ／ｓの伝送時に線路にＴ１−ＮＥＸＴが存在すれば、米国ＡＤＳＬ標準が規定する指定する性能の規格を満たさない。
【００１１】
図３は隣接した線路による干渉現象をコンピューターシミュレーションしたグラフである。
図３に示したようにＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ及びＴ１搬送波信号が干渉現象を発生させる場合、Ｔ１搬送波信号のＳＮＲは５００ＫＨｚ以上の周波数範囲で負数値を有する。このように深刻な干渉信号の影響がある環境では５００ＫＨｚ以上の帯域を使用することができない。
【００１２】
前記のような妨害信号による性能の劣化を防止するための従来の技術として送信電力を増やす方法がある。
図４は図３に示したＳＮＲを高めるために周波数帯域の送信電力を増やした例を示すグラフである。
しかしながら、図３に示したＴ１−ＮＥＸＴによる性能の劣化を示す曲線を参照すれば、５００ＫＨｚ〜１．４ＭＨｚの特定の周波数帯域でＳＮＲの低下が深刻であって、正数値のＳＮＲを得るためには伝送電力を１０〜２５ｄＢ以上に増やすべきであり、その結果、信号の伝送が可能になる。しかしながら、このように電力を増やすと、全体システムの消費電力も増え、このシステムの伝送信号が他の伝送システムに妨害信号を発生させる問題点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多重搬送波伝送システムにおいて、無駄な電力消費を抑え、データ伝送効率を高めることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる電力分配方法は、データ信号を決められた送信電力で伝送し、伝送中の雑音信号により歪曲された前記データ信号を受信して元の前記データ信号に復元した後に出力する多重搬送波伝送システムにおける電力分配方法である。この方法は、
（ａ）各サブチャネル別に前記データ信号対前記雑音信号の比であるＳＮＲを求めるＳＮＲ計算段階と、
（ｂ）高いＳＮＲを有するサブチャネルには大きい電力値を、低いＳＮＲを有するサブチャネルには小さい電力値を分配するように前記各サブチャネルの送信電力値を決める段階と、
（ｃ）前記各サブチャネル別の前記送信電力が最高送信制限電力を超過するかを判断する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階の条件を満たすと、前記最高送信制限電力を前記最高送信制限電力を超過する該当サブチャネルの送信電力として再決定する段階と、
（ｅ）前記（ｃ）段階の条件を満たさないか、前記（ｄ）段階の完了後に、前記ＳＮＲが負数である該当サブチャネルの前記送信電力を決める段階と、
（ｆ）前記各サブチャネルの前記送信電力を前記（ｂ）、（ｄ）及び（ｅ）段階で決められた電力で調整する電力制御段階と、
を含む。
【００１５】
請求項２にかかる電力分配方法は、請求項１にかかる方法であって、しかも前記（ｄ）段階が、
（ｄ−１）前記（ｂ）段階で決められた各サブチャネル別の電力が前記最高送信制限電力を超過するかを判断する段階と、
（ｄ−２）前記（ｄ−１）段階の条件を満たすと、前記最高送信電力を超過する剰余電力を求め、前記最高送信電力を該当サブチャネルの送信電力として再決定する段階と、
（ｄ−３）前記（ｄ−１）段階の条件を満たさないか、前記（ｄ−２）段階の完了後に、ｉ（サブチャネルの番号）番目のサブチャネルの周波数がｘ（電力制限番号）番目の電力制限周波数より大きいかを判断する段階と、
（ｄ−４）前記（ｄ−３）段階の条件を満たさない場合、前記ｉを１増やして前記（ｄ−１）段階に進む段階と、
（ｄ−５）前記（ｄ−３）段階の条件を満たすと、前記ｘ番目の電力制限周波数が伝送帯域の終端を示す周波数より大きいかを判断する段階と、
（ｄ−６）前記（ｄ−５）段階の条件を満たさなければ、前記ｘを１増やして前記（ｄ−１）段階に進む段階と、
（ｄ−７）前記（ｄ−５）段階の条件を満たすと、前記（ｂ）段階で決められた電力が最高送信制限電力より少ない該当サブチャネルの送信電力のうち最も大きい電力を有するサブチャネル順に前記剰余電力を分配して前記該当サブチャネルの送信電力を再決定する段階と、
を含む。
【００１６】
請求項３にかかる多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置は、制御信号に応答して決められた送信電力でデータ信号を伝送し、伝送中の雑音信号により歪曲された前記データ信号を受信して元の前記データ信号に復元した後に出力する搬送波伝送手段と、前記歪曲されたデータ信号を入力して各サブチャネル別に送信電力を決め、前記決められた送信電力で前記データ信号が伝送されるように制御する前記制御信号を出力する電力制御手段とを含む。
【００１７】
しかも前記電力制御手段は、前記搬送波伝送手段の出力を入力して前記データ信号対雑音信号の比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、前記搬送波伝送手段の全体送信電力と前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、伝送帯域内に送信電力の最高制限値である最高送信制限電力値がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力値を入力して前記各サブチャネル別の送信電力値を再決定する第２次電力決め手段と、前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記制御信号を出力する電力調節手段とを含む。
【００１８】
請求項４にかかる多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置は、帰還データ信号を入力してデータ信号の情報量に応じて各サブチャネル別に送信電力を決め、元のデータ信号を処理して決められた前記送信電力で伝送チャネルを通して前記処理されたデータ信号を伝送するために出力する搬送波送信処理手段と、伝送チャネルを通して伝送中に損失を受け、雑音により歪曲された前記搬送波送信処理手段の出力を処理して復元されたデータ信号と前記帰還データ信号を出力する搬送波受信手段とを含む。
【００１９】
しかも前記搬送波送信処理手段は、前記元のデータ信号を変調及び増幅し、制御信号に応答して前記決められた送信電力で前記伝送チャネルを通して前記データ信号を伝送する搬送波送信手段と、前記帰還データ信号を入力して前記データ信号対雑音信号の比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、前記送信電力の全体値と前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して前記各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、伝送帯域内に前記送信電力の最高制限値である最高送信制限電力がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力を入力して前記各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め手段と、前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記制御信号を出力する電力調節手段とを含む。
【００２０】
請求項５にかかる多重搬送波伝送システムにおける電力分配装置は、データ信号を入力して処理し、制御信号に応答して決められた送信電力で伝送チャネルを通して伝送されるデータ信号を出力する搬送波送信手段と、前記伝送チャネルを通して伝送中に損失を受け、雑音により歪曲されたデータ信号を入力した後に処理して元のデータ信号に復元して出力し、前記歪曲され損失を受けたデータ信号の情報量に応じて前記送信電力を決めて前記制御信号を出力する搬送波受信処理手段とを含む。
【００２１】
しかも前記搬送波受信処理手段は、前記歪曲され損失を受けたデータ信号を入力して元のデータ信号に復元する搬送波受信手段と、前記搬送波受信手段の出力を入力してデータ信号対雑音信号比であるＳＮＲを各サブチャネル別に求めるＳＮＲ計算手段と、前記送信電力の全体値と前記ＳＮＲ値を入力し、前記各サブチャネル別の前記ＳＮＲ値に比例して前記各サブチャネル別の前記送信電力値を決める第１次電力決め手段と、伝送帯域内に前記送信電力の最高制限値である最高送信制限電力がある場合、前記第１次電力決め手段の出力と前記伝送帯域別の前記最高送信制限電力を入力して前記各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め手段と、前記第２次電力決め手段の出力を入力して前記各サブチャネル別の送信電力を制御する制御信号を出力する電力調節手段とを含む。
【００２２】
請求項６にかかる電力分配装置は、請求項５にかかる装置であって、しかも前記制御信号は、電話線やモデムなどを用いて前記搬送波送信手段で伝送されうる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に説明する。
図７の装置は、図５に示した方法を行うための本発明による適応型電力分配装置であり、搬送波伝送部６００及び電力制御部６０２より構成される。
搬送波伝送部６００は、図８に示したように、搬送波送信器７００、伝送チャネル７０２及び搬送波受信器７０４より構成される。電力制御部６０２は、ＳＮＲ計算部７０６、第１次電力決め部７０８、第２次電力決め部７１０及び電力調節部７１２より構成される。
【００２４】
図８に示した入力端子ＩＮ１に入力されるデータ信号は、搬送波送信部７００で変調・増幅された後に、伝送チャネル７０２を通して搬送波受信部７０４に伝送される。この際、データ信号は各サブチャネル別に所定の初期値に設定された送信電力で送信され、搬送波受信部７０４に受信されたデータ信号は伝送チャネル部７０２を通過する途中に損失を受けかつ雑音により歪曲される。この受信信号は、搬送波受信部７０４でＳＮＲ計算部７０６により所望の形態、すなわちアナログ又はディジタルに変換される。
【００２５】
図５と図８に示すように、ＳＮＲ計算部７０６では、データ信号を受信して各サブチャネル別に雑音の感度を計算した後、信号の感度を雑音の感度で割ってＳＮＲを求める（段階４００）。信号の感度と雑音の感度を求める公知の方法としてはＤＬＳ（Deterministic Least Square）とＷａｌｓｈ法がある。段階４００を実行した後に、第１次電力決め部７０８は、ＳＮＲ計算部７０６で求めた各サブチャネル別のＳＮＲ値に比例して各サブチャネル別の送信電力値を決め（段階４０２）、送信電力値は各サブチャネル別に情報を伝送するために割り当てられる。この際、高いＳＮＲを有するサブチャネルには大きい電力値が、低いＳＮＲを有するサブチャネルには小さい伝送電力値が割り当てられる。このように調節するのは、高いＳＮＲを有するサブチャネルを通して多量の情報が伝送されるので、多い情報を有するサブチャネルにおける伝送の損失をさらに補償するためである。一方、各サブチャネルの送信電力値の合計は、入力端子ＩＮ２に入力される全体送信電力値と同一になるように決められる。
【００２６】
段階４０２の後、第２次電力決め部７１０は伝送帯域の幅内の送信電力の最高値（Ｐ1 ，Ｐ2 ，…，ＰN ）が周波数帯域（ｆ1 ，ｆ2 ，…，ｆN ）別に制限されている場合、第１次電力決め部７０８で決められた各サブチャネル別の電力値を二次に調整する。この際、Ｎが“０”の場合は電力の制限がなく、Ｐ1 は周波数帯域ｆ1 の最高限界電力値と定義される。このように帯域に応じて送信電力の制限、すなわち、システムごとに必要な規格程度に決められた制限をする理由は、このシステムの伝送信号が他の伝送システムに妨害信号として作用して発生させる干渉を減らすためである。
【００２７】
送信電力を再決定するために第２次電力決め部７１０は、与えられた周波数帯域ｆx で電力の最大値としての最高送信制限電力であるＰx を超過する送信電力を有するサブチャネルを捜し出す（段階４０４）。このために入力端子ＩＮ３を通して各サブチャネル別にＰx を入力する。段階４０４の条件を満たすと、Ｐx は該当サブチャネルの送信電力として再決定される。この際、サブチャネルの送信電力値であるＰx を減算した後、剰余電力を、与えられた周波数帯域ｆx で該当サブチャネルの最大送信制限電力の範囲内でＰx を超えないサブチャネルのうち最も電力の大きいサブチャネルに分配して再決定する（段階４０６段階）。段階４０６を実行した後に、各サブチャネルのＳＮＲを再び計算し、ＳＮＲが負数の場合、サブチャネルの送信電力をさらに再決定する（段階４０８）。段階４０８の後、電力調節部７１２は、第２次電力決め部７１０の出力を入力して、搬送波送信部７００から出力される各サブチャネル別の送信電力が第２次電力決め部７１０から提供される各サブチャネル別の送信電力と等しくなるように制御する制御信号を発生し、送信される電力値を調整する（段階４１０）。
【００２８】
第２次電力決め段階である段階４０６を図６を参照して詳細に説明する。段階４０４の後、段階４０２で決められた各サブチャネル別の電力がＰxを超過するかを判断する（段階５００）。段階５００の条件を満たした場合には、Ｐxを超過する剰余電力を求め、最高送信電力を該当サブチャネルの送信電力として決める（段階５０２）。段階５００の条件を満たさない場合または段階５０２の処理後には、ｉ（サブチャネル番号）番目のサブチャネルの周波数がｘ（電力制限番号）番目の電力制限周波数より大きいかを判断する（段階５０４）。段階５０４の条件を満たさない場合には、ｉを「１」増やして（段階５０６）から段階５００に戻る。段階５０４の条件を満たす場合には、ｘ番目の電力制限周波数が伝送帯域の終端を示す周波数（ｆBW）より大きいかを判断する（段階５０８）。段階５０８の条件を満たさなければ、ｘを「１」増やして（段階５１０）から段階５００に戻る。段階５０８の後、段階４０２で決められた電力がＰxより小さいサブチャネルの送信電力のうち最も大きい電力を有するサブチャネルに剰余電力を割り当てて、該当サブチャネルの送信電力を再決定する（段階５１２）。
【００２９】
本発明による多重搬送波伝送システムにおける適応型電力分配装置の受信側はＳＮＲ情報を検出し、ＳＮＲ情報に適した電力の分配を決めた後、送信側の送信電力を制御するので、図７に示した電力制御部６０２の全体や一部が、搬送波伝送部６００の搬送波送信部７００や搬送波受信部７０４に分散されて位置することができる。
【００３０】
本発明の望ましい一実施例として、送信側に電力制御部６０２が含まれている場合には、多重搬送波伝送システムにおける適応型電力分配装置は、制御信号を入力してデータ信号の情報量に応じて各サブチャネル別に送信電力を決め、元のデータ信号を処理して決められた送信電力で伝送チャネルを通して処理されたデータ信号を伝送するためにその信号を出力する搬送波送信処理部（図７に示された電力制御部６０２を含む搬送波送信部７００に相当）と、伝送チャネルを通して伝送される途中に損失を受け、雑音により歪曲された搬送波送信処理部の出力を処理して復元されたデータ信号と帰還データ信号とを出力する搬送波受信部（図８に示された搬送波受信部７０４に相当）とにより構成される。
【００３１】
ここで、搬送波送信処理部は、元のデータ信号を変調及び増幅し、制御信号に応答して決められた送信電力で伝送チャネルを通してデータ信号を伝送する搬送波送信部（図８に示された搬送波送信部７００に相当）と、帰還データ信号を入力してＳＮＲを求めるＳＮＲ計算部（図８の７０６に相当）と、送信電力の全体値とＳＮＲ値を入力して各サブチャネル別の送信電力値を決める第１次電力決め部（図８の第１次電力決め部７０８に相当）と、伝送帯域内で送信電力の最高制限値である最高送信制限電力が存在する場合、第１次電力決め部の出力と伝送帯域別の最高送信制限電力を入力して各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め部（図８の第２次電力決め部７１０に相当）と、第２次電力決め部の出力を入力して制御信号を出力する電力調節部（図８に示された電力調節部７１２に相当）とにより構成される。
【００３２】
本発明の望ましい他の実施例として、受信側に電力制御部６０２が含まれている場合には、多重搬送波伝送システムにおける適応型電力分配装置は、データ信号を入力した後に処理し、決められた送信電力で制御信号に応答して伝送チャネルを通して伝送されるデータ信号を出力する搬送波送信部（図８の搬送波送信部７００に相当）と、伝送チャネルを通して伝送される途中に損失を受け、雑音により歪曲されたデータ信号を入力後に処理して元のデータ信号に復元して出力し、歪曲され損失を受けたデータ信号の情報量に応じて送信電力を決めて制御信号を出力する搬送波受信処理部（図７に示された電力制御部６０２を含む搬送波受信部７０４に相当）とにより構成される。
【００３３】
搬送波受信処理部は、歪曲され損失を受けたデータ信号を入力して元のデータ信号に復元する搬送波受信部（図７の搬送波受信部７０４に相当）と、搬送波受信部の出力を入力してＳＮＲを求めるＳＮＲ計算部（図８のＳＮＲ計算部７０６に相当）と、送信電力の全体値とＳＮＲ値を入力して各サブチャネル別の送信電力値を決める第１次電力決め部（図８に示された第１次電力決め部７０８に相当）と、伝送帯域内で送信電力の最高制限値である送信制限電力が存在する場合、前記第１次電力決め部の出力と伝送帯域別の最高送信制限電力とを入力して各サブチャネル別の電力値を再決定する第２次電力決め部（図８に示された第２次電力決め部７１０に相当）と、第２次電力決め部の出力を入力して各サブチャネル別の送信電力を制御する制御信号を出力する電力調節部（図８に示された電力調節部７１２に相当）とにより構成される。
【００３４】
制御信号は、これに限定されずに、多重搬送波伝送システムを使用したり、電話線やモデムなどの従来の技術を使用して送信側に伝送されうる。
図９に示したように、Ｔ１搬送波の固有な特性により特定の周波数では常に干渉信号の電力が非常に小さくなる。このように所望の伝送路に流入する干渉信号が選択的な場合、妨害信号の電力の小さいサブチャネルに相対的に多い情報が割り当てられるようにする。また、このサブチャネルの送信電力を選択的に増やすと、周波数選択的な妨害信号による性能の劣化を補償しうる。
【００３５】
本発明による多重搬送波伝送システムにおける適応電力分配装置及び方法を説明するために、伝送帯域が０〜２ＭＨｚであり、図９のようなＴ１−ＮＥＸＴの妨害があり、図４のような電力制限が規定されていると仮定して次のように説明する。
図１０Ａは、図８に示したＳＮＲ計算部７０６で電力分配前に求められたＳＮＲ値を示すグラフであって、ａは段階４１０後のＳＮＲ値を示すグラフであり、ｂは段階４１０前のＳＮＲ値を示すグラフである。図１０Ｂは、図８に示した第１次電力決め部７０８で周波数帯域に応じて分配される電力を示すグラフである。以下、これらの図面に基づき本発明による適応型電力分配装置の動作例を詳細に説明する。
【００３６】
図４において、ｆ1 周波数帯域ではＰ1 電力制限が、ｆ2 ではＰ2 電力制限がある。したがって、まずｆ1 周波数帯域での電力を制限するために、図１１Ａのように第１次電力決め部７０８で決められた電力がＰ1 を超えると、Ｐ1 は該当サブチャネルの送信電力として再決定される。そして、Ｐ1 という電力制限により発生した剰余電力は、図１１ＢのようにＰ1 電力制限を超えないサブチャネルに電力の大きさに比例して割り当てられて、該当サブチャネルの送信電力が再決定される。また、ｆ2 周波数帯域での電力制限Ｐ2 に関しても、図１１Ｃのように上位周波数帯域でもサブチャネルの電力値がＰ2 を超えると、Ｐ2 は該当サブチャネルの送信電力として再決定される。Ｐ2 という電力制限により発生した剰余電力は第２次電力決め部７１０により分配される。
【００３７】
最終的にＳＮＲ値が負数の場合、サブチャネルに割り当てられた電力を集めてＰ1 又はＰ2 を超えないサブチャネルに再分配する。結果的に新たに生成される本発明によるＳＮＲ値は図１２Ａのようになる。ここで、ｃは段階４１０後のＳＮＲ値を示し、ｄは段階４１０前のＳＮＲ値をそれぞれ示す。図１２Ｂは、最終的に分配される電力を示す。
【００３８】
【発明の効果】
本発明による多重搬送波伝送システムにおける適応型電力分配方法及びその装置では、各サブチャネル別の電力をＳＮＲ値に比例して設定することにより、高いＳＮＲ値を有するサブチャネルに集中的にデータ量を増やし、妨害信号によりＳＮＲ値の下がったサブチャネルにデータを少なく伝送させるように電力を適応的に分配する。それ故、使用周波数帯域内に周波数選択的な特性を有する干渉信号により予想される損失を克服し、データ伝送効率を高め、ＳＮＲ値が負となるサブチャネルには電力を配分しないことで電力損失を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多重搬送波変調システムの送信部の基本的な構造を説明するためのブロック図である。
【図２】多重搬送波変調システムの受信部の基本的な構造を説明するためのブロック図である。
【図３】隣接した線路による干渉現象をコンピューターシミュレーションしたグラフである。
【図４】図３に示したＳＮＲ値を高めるために周波数帯域の送信電力を増やしたことを示すグラフである。
【図５】本発明による多重搬送波伝送システムにおける適応型電力分配方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示した段階４０６及び段階４０８を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明による適応型電力分配装置を説明するための概略ブロック図である。
【図８】図７に示した装置の詳細ブロック図である。
【図９】Ｔ１−ＮＥＸＴ信号の電力スペクトル密度を示すグラフである。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は図８に示したＳＮＲ計算部及び第１電力決め部で求められるＳＮＲ値及び決められた電力を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は図８に示した第２次電力決め部における電力再決定過程を説明するためのグラフである。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明によるＳＮＲ値及び電力分配を示すグラフである。
【符号の説明】
６００  搬送波伝送部
６０２  電力制御部
７００  搬送波送信部
７０２  伝送チャネル部
７０４  搬送波受信部
７０６  ＳＮＲ計算部
７０８  第１次電力決め部
７１０  第２次電力決め部
７１２  電力調節部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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