(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値を算出する演算手段と、
ＥＱＭ値の３つの基準値を設けて、ＥＱＭ値の小さい方から順に第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域を設定する設定手段と、
前記演算手段によって算出されたＥＱＭ値が前記設定手段によって設定された前記第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域の何れに含まれるか判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第１の領域に含まれると判定されたら通信速度を上げる処理を行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第３の領域に含まれると判定されたらシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第４の領域に含まれると判定されたら通信速度を下げる処理を行う実行手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記実行手段によって通信速度を下げる処理を行った回数をカウントする第１のカウント手段と、前記実行手段によってリトレーニングを行った回数をカウントする第２のカウント手段と、を備え、
前記実行手段は、前記第１のカウント手段と第２のカウント手段の計数値が共に所定の値に達すると回線を切断することを特徴とするモデム装置。
【請求項２】
前記第１のカウント手段は、前記実行手段によってリトレーニングが行われると、計数値をクリアすることを特徴とする請求項１に記載のモデム装置。
【請求項３】
データ信号を受信し、
前記受信された受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値を算出し、
ＥＱＭ値の３つの基準値を設け、ＥＱＭ値の小さい方から順に第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域を設定し、
前記算出されたＥＱＭ値が前記設定された第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域の何れに含まれるか判定し、
前記ＥＱＭ値が前記第１の領域に含まれると判定されたら通信速度を上げる処理を行い、
前記ＥＱＭ値が前記第３の領域に含まれると判定されたらシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、
前記ＥＱＭ値が前記第４の領域に含まれると判定されたら通信速度を下げる処理を行い、
通信速度を下げる処理を行った回数をカウントし、
リトレーニングを行った回数をカウントし、
前記２つの計数値が共に所定の値に達すると回線を切断することを特徴とする通信制御方法。
【請求項４】
前記通信速度を下げる処理を行った回数の計数値は、前記リトレーニングが行われると、クリアされることを特徴とする請求項３に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信を行うモデム装置及び通信制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
データ通信を行うモデム装置では、回線特性に応じて速度を再設定する通信制御が行われており、例えばアンダーランが一時的に判定基準以上発生した場合には通信速度を下げる処理が行われ、これにより回線特性に見合った転送レートを実現することができる。またデータ周期に不一致が発生すると再送処理が行われるが、これにより転送レートが低下することから、これを避けるために通信速度を下げる処理が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ノイズなどの影響で通信途中で回線特性が変動する場合、単に速度を下げただけでは、通信エラーを回避することができず、再送を繰り返して実質的に転送レートを著しく低下させる場合がある。また通信エラーを回避し得たにしても、回線状況の良否が適切に評価されていないため、必要以上に速度を下げる状態に陥る場合がある。また、クロストーク（混信）した場合において回線状況によって、一定時間、回線特性が悪化した後、再び回線特性が良化する場合がある。この場合に速度を下げる処理を行うのみでは、その回線特性に見合ったデータの転送量で通信することができず、低い転送量でしか通信することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、再送を繰り返すことがなく、効率的で実質的に高速な通信を実現することが可能なモデム装置及び通信制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、データ信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値を算出する演算手段と、ＥＱＭ値の３つの基準値を設けて、ＥＱＭ値の小さい方から順に第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域を設定する設定手段と、前記演算手段によって算出されたＥＱＭ値が前記設定手段によって設定された前記第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域の何れに含まれるか判定する判定手段と、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第１の領域に含まれると判定されたら通信速度を上げる処理を行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第３の領域に含まれると判定されたらシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第４の領域に含まれると判定されたら通信速度を下げる処理を行う実行手段と、を備え、前記判定手段は、前記実行手段によって通信速度を下げる処理を行った回数をカウントする第１のカウント手段と、前記実行手段によってリトレーニングを行った回数をカウントする第２のカウント手段と、を備え、前記実行手段は、前記第１のカウント手段と第２のカウント手段の計数値が共に所定の値に達すると回線を切断するものとした。これによると、回線状況が非常に悪いときに通信速度を下げる処理とリトレーニングとを徒に繰り返すのを防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の態様に係るモデム装置は、データ信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値を算出する演算手段と、ＥＱＭ値の３つの基準値を設けて、ＥＱＭ値の小さい方から順に第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域を設定する設定手段と、前記演算手段によって算出されたＥＱＭ値が前記設定手段によって設定された前記第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域の何れに含まれるか判定する判定手段と、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第１の領域に含まれると判定されたら通信速度を上げる処理を行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第３の領域に含まれると判定されたらシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、前記判定手段によって前記ＥＱＭ値が前記第４の領域に含まれると判定されたら通信速度を下げる処理を行う実行手段と、を備え、前記判定手段は、前記実行手段によって通信速度を下げる処理を行った回数をカウントする第１のカウント手段と、前記実行手段によってリトレーニングを行った回数をカウントする第２のカウント手段と、を備え、前記実行手段は、前記第１のカウント手段と第２のカウント手段の計数値が共に所定の値に達すると回線を切断するものとした。これによると、回線状況が非常に悪いときに通信速度を下げる処理とリトレーニングとを徒に繰り返すのを防止できる。
【０００７】
本発明の第２の実施の態様に係るモデム装置は、前記第１の実施の態様に係る構成において、前記第１のカウント手段は、前記実行手段によってリトレーニングが行われると、計数値をクリアするものである。これによると、回線状況が好転したにも関わらず一時的な変動で回線が切断される不都合を避けることができる。
【０００８】
本発明の第３の実施の態様に係る通信制御方法は、データ信号を受信し、前記受信された受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値を算出し、ＥＱＭ値の３つの基準値を設け、ＥＱＭ値の小さい方から順に第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域を設定し、前記算出されたＥＱＭ値が前記設定された第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域の何れに含まれるか判定し、前記ＥＱＭ値が前記第１の領域に含まれると判定されたら通信速度を上げる処理を行い、前記ＥＱＭ値が前記第３の領域に含まれると判定されたらシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、前記ＥＱＭ値が前記第４の領域に含まれると判定されたら通信速度を下げる処理を行い、通信速度を下げる処理を行った回数をカウントし、リトレーニングを行った回数をカウントし、前記２つの計数値が共に所定の値に達すると回線を切断するものである。これによると、回線状況が非常に悪いときに通信速度を下げる処理とリトレーニングとを徒に繰り返すのを防止できる。
【０００９】
本発明の第４の実施の態様に係る通信制御方法は、前記第３の実施の態様に係る構成において、前記通信速度を下げる処理を行った回数の計数値は、前記リトレーニングが行われると、クリアされるものである。これによると、回線状況が好転したにも関わらず一時的な変動で回線が切断される不都合を避けることができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明が適用されたデータモデムの概略構成を示すブロック図である。このデータモデムは、ＰＳＴＮなどの外部回線に接続するためのＮＣＵ１と、送信信号の変調及び受信信号の復調を行う変復調部２と、装置全体の動作を制御するコントローラ部３と、ＰＣに接続するためのインタフェイス４とを有し、変復調部２の制御ユニット５、コントローラ部３並びにインタフェイス４にはそれぞれ送信部及び受信部が設けられている。
【００１９】
変復調部２の制御ユニット５には、回線接続が確立した後に受信信号から回線状況の良否を表す値を算出する演算部（演算手段）６が設けられている。またコントローラ部３には、演算部６の演算結果を所定の判定基準値と比較してその結果に応じて速度（ビットレート）を上げる処理、速度を下げる処理及びシンボルレート変更のためのリトレーニングのいずれかを選択して実行させる制御部（通信制御手段）７が設けられている。演算部６は、変復調部２内の受信部から定期的に受信信号を受け取って演算を行い、その演算結果がエラー係数記憶部８に格納される。制御部７は、エラー係数記憶部８を監視し、回線状況を判定してコントローラ部３内の送信部に所要の動作を指示する。
【００２０】
図２は、図１に示した本装置と相手機との間の通信状況を示すシーケンス図である。本装置と相手機との間で全二重通信方式によるデータ通信が行われ、ここでは本装置が発呼側の場合を示している。本装置にてダイアルの後、相手機が応答信号を返すとトレーニングを行い、シンボルレートやビットレートなどの所要の通信条件を決定する。これが終了するとデータモードに移行する。その間、コントローラ部３の制御部７ではＥＱＭ値を監視し、速度再設定が必要になれば速度再設定要求を相手機に送出し、リトレーニングが必要になれば相手機とリトレーニングが行われる。
【００２１】
図３は、図１に示した演算部での処理に関わるアイパターンを示している。演算部６では、受信信号のアイパターンにおける理論点からのずれを表すＥＱＭ値が算出される。図中に示す観測点（アイポイント）は、オシロスコープで観測される輝点に相当し、理想点に対する観測点のずれ具合がＥＱＭ値として出力される。具体的には理論点からのずれが次式に示すようにＳ／Ｎ比で求められる。
Ｓ／Ｎ＝１０ｘｌｏｇ（０ｘ７ＦＦＦ／ＥＱＭ）
これは、送信信号電力を０ｘ７ＦＦＦとしたときの雑音の分散２乗平均値である。ここで、「０ｘ７ＦＦＦ」は１６進数表現で正の最大整数を表す。
【００２２】
図４は、図１に示した制御部での処理の概要を示している。制御部７では、図中（Ａ）に示すように、３つの判定基準値（１０ｈ、５８ｈ、７０ｈ（ヘキサ値））により、回線状況が良好な方から、回線の伝送能力に余裕のある第１の領域、適正な第２の領域、回線の伝送能力が不足傾向にある第３の領域、回線の伝送能力が明らかに不足する第４の領域を設定し、第１の領域にあれば速度を１段階上げる処理を行い、第３の領域にあればシンボルレート変更のためのリトレーニングを行い、第４の領域にあれば速度を１段階下げる処理を行う。第２の領域であれば、現状の通信条件を変更しない。
【００２３】
制御部７には、速度を下げる速度再設定処理の回数を計数する速度再設定カウンタ（第１のカウント手段）と、リトレーニングの回数を計数するリトレーニングカウンタ（第２のカウント手段）が設けられており、これらの各カウンタの計数値がそれぞれ所定の値（ここでは速度再設定カウンタ、リトレーニングカウンタ共に４回）に達すると、図中（Ｂ）に示すように、ＥＱＭ値が第１の領域にある場合を除き、回線を切断する。例えば、４回のリトレーニングの後に４回の速度再設定で通信状況が改善しない場合は、回線が切断される。
【００２４】
この回線切断処理は、速度再設定及びリトレーニングが共に所定の回数を超える場合に適用され、リトレーニングの回数に関わらずに速度再設定が所定の回数を超えない場合は、図中（Ａ）に示した処理が行われ、特にここでＥＱＭ値が第３の領域にあることでリトレーニングが行われると、速度再設定カウンタの計数値がクリアされる。例えば、速度再設定の後に通信状況が僅かに改善してリトレーニングを行った場合は、速度再設定カウンタがクリアされる。また、速度再設定が所定の回数を超えるものの、リトレーニングが所定の回数を超えない場合は、図中（Ｃ）に示すように、回線切断処理は行われず、特にここでＥＱＭ値が適正な第２の領域にある場合には両カウンタの計数値がクリアされる。
【００２５】
図５は、図１に示した制御部での処理の手順を示すフロー図である。まずステップ１にてＥＱＭ値が１０ｈを下回るか否かを判定し、ここでＥＱＭ値が１０ｈを下回るものと判定されると、ステップ２に進んで速度を上げる処理を実行し、ステップ１に戻る。他方、ステップ１にてＥＱＭ値が１０ｈを下回らないものと判定されると、ステップ３に進んで速度再設定が４回目か否かを判定し、４回目でないものと判定されると、ステップ４にてＥＱＭ値が７０ｈを越えるか否かを判定し、ここでＥＱＭ値が７０ｈを越えるものと判定されると、ステップ５に進んで速度を下げる処理を実行し、ステップ１に戻る。
【００２６】
他方、ステップ４にてＥＱＭ値が７０ｈを越えないものと判定されると、ステップ６に進んでＥＱＭ値が５８ｈを越えるか否かを判定し、５８ｈを越えるものと判定されると、ステップ７に進んでリトレーニングを実施すると共に速度再設定カウンタをクリアしてステップ１に戻る。
【００２７】
また、ステップ３にて速度再設定が４回目であるものと判定されると、ステップ８に進んでリトレーニングが４回目か否かを判定し、４回目であるものと判定されると、ステップ９に進んで回線の切断を実施する。他方、ステップ８にてリトレーニングが４回目でないものと判定されると、ステップ１０に進んでＥＱＭ値が５８ｈを越えるか否かを判定し、５８ｈを越えるものと判定されると、そのままステップ１に戻り、５８ｈを越えないものと判定されると、ステップ１１に進んでリトレーニング及び速度再設定の両カウンタをクリアした上でステップ１に戻る。
【００２８】
図６は、シンボルレートとビットレートとの対応関係を示している。シンボルレートが高いほど設定可能なビットレートの上限も高くなる反面、高い回線品質が求められ、回線状況に応じてシンボルレートを変更することなくビットレートを上昇あるいは降下させるか、もしくはシンボルレートを変更して回線品質の低下に対処するかの判断が、ＥＱＭ値に基づいて行われる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、ＰＣと接続されるデータモデムについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ装置などの通信装置に広く適用することができる。例えばファクシミリ装置では、前記のＮＣＵ、変復調部及びコントローラ部からなるモデム部の他に、スキャナ部及びプリンタ部と、その制御に要する制御部及びメモリを備えた構成とすれば良い。
【００３０】
【発明の効果】
このように本発明によれば、回線状況に応じた最適な速度で通信を行うことができ、特に必要に応じてシンボルレートを変更することで、再送を繰り返すことがなく、効率の良い通信が可能になり、高速で安定した通信を実現する上で大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたデータモデムの概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示した本装置と相手機との間の通信状況を示すシーケンス図
【図３】図１に示した演算部での処理に関わるアイパターンを示す図
【図４】図１に示した制御部での処理の概要を示す図
【図５】図１に示した制御部での処理の手順を示すフロー図
【図６】シンボルレートとビットレートとの対応関係を示す図
【符号の説明】
１  ＮＣＵ
２  変復調部
３  コントローラ部
４  インタフェイス
５  制御ユニット
６  演算部（演算手段）
７  制御部（通信制御手段）
８  エラー係数記憶部
【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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