【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＴＵ−Ｔ勧告であるＧ．９９２．１又はＧ．９９２．２に規定されるＤＳＬ通信方式を採用した通信方法であって、上り回線と下り回線を時分割多重するＤＳＬ通信方法及びＤＳＬモデム装置並びにこれを備えたセンター装置、リモート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＤＳＬ通信方式では、複数のキャリアにビットデータを分散して載せるマルチキャリア方式を採用していて、上り回線と下り回線とで周波数帯域を分割する非対称通信を行っている。図１０はＧ．ｄｍｔで規定されている周波数分割の内容を示す図である。同図に示すように、低周波数帯域の２６本のキャリアを下り回線に割当てている。ＡＤＳＬ通信で使用する高帯域信号は、図１１に示すような減衰特性があるので、比較的減衰率の小さい低周波域にデータ伝送量の多い下り回線を割当てたものである。図１１は、距離約３ｋｍの距離における減衰の周波数特性の一例を示したものである。
【０００３】
上述の固定的に下り回線を低周波数帯域に割当てるものの他に、伝送チャネルのリアルタイムの使用パターンを監視して通信チャネルの対称割当ておよび／または帯域幅割当てをダイナミックに調整するものがある（例えば特許文献１参照）。この文献では、ＤＳＬトランシーバが通信チャネルにおいてＤＳＬルータへ出て行く通信トラフィック及びＤＳＬルータから入ってくる通信トラフィックを連続的に監視し、現在の受信レートが現在の通信チャネルルートよりも小さい、即ち受信チャネルが完全に利用されていないと判断した場合に、あるいは特定のアプリケーションから要求があった場合にＤＳＬ送信機および受信機において上り回線および下り回線対称性の設定を行うことをが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８４０６１号公報（第８頁左欄）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、以下のような問題が生ずる。
【０００６】
即ち、電話回線を使用するＤＳＬ通信方式では、距離が伸びれば伸びるほど信号が減衰するという問題点がある。特に高周波数帯域の減衰が大きいのは上述し通りである。したがって、上り回線および下り回線の帯域幅割当てをダイナミックに調整したとしても、高周波数領域を割り当てられた回線は、長距離の通信では減衰が大きくなり不利になるという欠点があった。
【０００７】
また、加入者構内装置のＤＳＬトランシーバとサービスプロバイダ構内装置のＤＳＬトランシーバは各々独立して通信チャネルを監視し、各々の判断で自己の通信レートの再構成を行ったのでは、両者の間で通信レートの不整合が起こる可能性があった。
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のデジタル加入者線（ＤＳＬ）通信において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるＤＳＬ通信方式を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のＤＳＬ通信方法において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるものとした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法である。
【００１１】
以上のように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、通信中に変更要求を送信し相手装置から回答を受信することにより、上り回線と下り回線の送信期間の割合を変更するので、相手装置が変更可能かどうかを確認してから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００１２】
また、リモート装置における操作者の操作が例えばデータのダウンロードであった場合に上り回線と下り回線の割合を２：８にしたい旨の変更要求を送ることにより、使用する送信期間に合致した割合に変更するので、常にユーザの操作に最適な割合でデータの送受信を行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法である。
【００１４】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、通信中に相手装置から変更要求を受信し回答を送信することにより、上り回線と下り回線の送信期間の割合を変更するので、自装置が変更可能なことを知らせてから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置がリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター装置の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート装置に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬ通信方法である。
【００１６】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、リモート装置から変更要求を受信したときセンター装置の負荷状況を検出することにより、負荷状況も考慮して全体として無理のない変更であるかを判断することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第３の態様のＤＳＬ通信方法において、前記判断の結果が変更不可であるとき、前記変更要求された割合にもっとも近い変更可能な割合を前記リモート装置に送信するものとした。
【００１８】
要求どおりの変更が無理でもセンター装置は可能な範囲の割当てを回答することにより、リモート装置は変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で上り信号と下り回線の割合を変更することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬ通信方法である。
【００２０】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、変更要求に対しセンター装置から別の割合を受信することにより、センター装置の変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で双方にとって都合の良い上り信号と下り回線の割合を変更することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様のＤＳＬ通信方法において、複数のフレームから構成されるスーパーフレーム区間内で時分割多重を行い、スーパーフレームの所定のシンボルに割合の希望値を示す変更要求を挿入して通信するものとした。
【００２２】
これにより、所定のシンボルに上り信号と下り回線との割合の要求を設定することにより、変更要求の送受信を行うので、変更要求のための特別な信号を設けることなく通常の送受信データで要求の受け渡しを行うことができる。
【００２３】
本発明の第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様のＤＳＬ通信方法において、前記センター装置と前記リモート装置とは上り回線と下り回線との送信区間の割合を規定した設定情報を各々備え、上り回線と下り回線との送信区間の割合を前記設定情報の中から選択するものである。
【００２４】
これにより、予め幾つかの上り回線と下り回線の送信区間の割合を設定情報として規定しておき、これをセンター装置とリモート装置が各々保持し使用することにより、設定情報から送信する設定値を選択するまたは受信した設定値で設定情報を検索するので、センター装置とリモート装置とが変更要求の割合を簡易なデータで正確に認識することができる。
【００２５】
本発明の第８の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に通信レートの変更要求が発生すると相手装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置である。
【００２６】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、通信中に変更要求を送信し相手装置から回答を受信することにより、上り回線と下り回線の送信区間の割合を変更するので、相手装置が変更可能かどうかを確認してから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００２７】
本発明の第９の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に相手装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置である。
【００２８】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、通信中に相手装置から変更要求を受信し回答を送信することにより、上り回線と下り回線の送信区間の割合を変更するので、自装置が変更可能なことを知らせてから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちセンター側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、リモート側とデータ通信中にリモート側から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター側の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート側に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬモデム装置である。
【００３０】
以上のように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、リモート装置から変更要求を受信したときセンター装置の負荷状況を検出することにより、負荷状況も考慮して全体として無理のない変更であるかを判断することができる。
【００３１】
本発明の第１１の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちリモート側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、センター側とデータ通信中に上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求をセンター側へ送信し、前記変更要求に応じる回答を受信した場合に前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬモデム装置である。
【００３２】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、変更要求に対しセンター側から別の割合を受信することにより、センター側の変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で双方にとって都合の良い上り回線と下り回線の割合を変更することができる。
【００３３】
本発明の第１２の態様は、センター装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート装置であって、センター装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとセンター装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、センター装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたリモート装置である。
【００３４】
本発明の第１３の態様は、リモート装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うセンター装置であって、リモート装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとリモート装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、リモート装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をリモート装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたセンター装置である。
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１はリモート側とセンター側との接続図である。リモート側は、例えば、家庭、オフィスであり、センター側は電話局である。リモート側とセンター側は、基本的には同一構成要素で構成されるＤＳＬモデム装置を備える。リモートのＤＳＬモデム装置とセンターのＤＳＬモデム装置との間で電話回線（メタリックケーブル）を経由して後述するデータ通信が行われる。
【００３７】
図２はリモート側のシステム構成を示す図である。ＤＳＬモデム装置１は、外部回線側端子がスプリッタ２を介して電話回線に接続されていて、内部ネットワーク側端子がＬＡＮを介してホストＰＣ３に接続されている。なお、図２ではスプリッタ２を介して電話機４が接続されているが、電話機４を同時接続しないのであればスプリッタ２は必要ない。
【００３８】
ＤＳＬモデム装置１は、ＣＰＵ１１、トランシーバ１２、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）１３、ドライバ１４，１５、ハイブリッド回路１６等で構成されている。ＣＰＵ１１は、ホストＰＣ３とトランシーバ１２との間で交換するデータ形式を変換する作業を行っている。例えば、ＬＡＮ上を伝送するパケットとＣＰＵ１１とトランシーバ１２との間を伝送するセルとの間のデータ形式変換を行っている。トランシーバ１２は、ＤＳＬ通信規格にしたがって動作する部分であり、詳細な構成は後述する。ＡＦＥ１３は、ＡＤ変換器とＤＡ変換器とを備えていて、外部回線から入力する受信信号をＡＤ変換器にてデジタル信号に変換し、外部回線へ送出するデジタル信号をＤＡ変換器にてアナログ信号に変換する。送信側のドライバ１４は電話回線上を伝搬させるのに適合した信号レベルに増幅する働きをし、受信側のドライバ１５は電話回線から取り込んだ受信号のレベルをＡＦＥ１３に適合したレベルに調整する働きをする。
【００３９】
図３はトランシーバ１２の構成図である。ＤＳＰ２１はイニシャライズ処理やショウタイム（データ通信）中の時分割多重処理等の制御を行う部分であり、プログラムメモリ２２に格納されたプログラムを読み込んで実行することで各種機能を実現している。タイミング発生器２３はトランシーバ１２の各構成要素に供給するクロックを生成している部分である。
【００４０】
トランシーバ１２は、ＡＦＥインターフェース２４を介してＡＦＥ１３に接続され、ＡＴＭインターフェース２５を介してＣＰＵ１１に接続されている。ＡＦＥインターフェース２４とＡＴＭインターフェース２５の間に、送信データを処理する送信処理系と、受信データを処理する受信処理系とが設けられている。
【００４１】
送信処理系では、フレーム組立て部２６が送信データをフレーム形式に変換し、誤り訂正符合化部２７がフレーミングされた送信データに対してリードソロモン符合等のバイト単位の誤り訂正が可能な誤り訂正符合を付加する。インターリーブ回路２８は、誤り訂正符合の付加された送信データをインターリーブしてバースト誤りに対する耐性を持たせたデータにする。トレリス符号化器２９は、トレリス符号を用いて送信データに対して伝送経路でのノイズに対する耐性を持たせたデータにする。マッピング回路３０は、トレリス符号化器２９の出力データを複素平面（ＩＱ平面）上のコンステレーションデータに変換してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換器）３１に与える。ＩＦＦＴ３１は、コンステレーションデータを逆高速フーリエ変換することで周波数が異なる複数のキャリアに送信データが重畳した状態の変調信号に変換する。このような変調信号がバンドパスフィルタ３２を経由してＡＦＥ１３へ出力されてアナログ信号に変換される。
【００４２】
受信処理系では、送信処理系とは逆のプロセスを経て受信信号が復元される。すなわち、受信信号のデジタルデータがバンドパスフィルタ３３を介してＦＦＴ（高速フーリエ変換器）３４に入力される。ＦＦＴ３４は、受信データを高速フーリエ変換することでコンステレーションデータに変換する。デマッピング回路３５は、コンステレーションデータをビット列のデータに変換し、ビタビ復号化器３６が送信側でトレリス符号化されているデータを復号化する。デインターリーブ回路３７は、送信側でインターリーブしたデータの順番を復元し、誤り訂正復号化部３８でデータ誤りがあれば誤り訂正を行う。フレーム分解部３９は、復号されたフレームデータからヘッダなどのデータを除去してＡＴＭインターフェース２５へ与える。ＡＴＭインターフェース２５は、フレーム分解部３９から与えられる受信データをＡＴＭセル形式に変換してＣＰＵ１１へ出力する。
【００４３】
ＤＳＰ２１は、イニシャライズ時にはＩＦＦＴ３１にイニシャライズデータを直接入力するとともに、ＦＦＴ３４から受信データを取り込んで、ＤＳＬ規格に定められたイニシャライズシーケンスを実行する。
【００４４】
また、ＤＳＰ２１は、データ通信（ショウタイム）中にホストＰＣ３から通信レートの変更要求を受けた場合は、フレーム組立て部２６に対して通信レートの設定値を与えてシンクバイトに挿入する。また、データ通信（ショウタイム）中にフレーム分解部３９から受信データのシンクバイトに挿入されていた通信レートの設定値を取り出してホストＰＣ３に与える。ＤＳＰ２１による通信レートの変更処理について後述する。
【００４５】
なお、センター側のＤＳＬモデム装置も基本的な構成はリモート側の上述したＤＳＬモデム装置と同じ構成である。しかし、センター側では置に接続されるホストＰＣの機能が異なる。ホストＰＣは複数のＤＳＬモデム装置を管理するものであり、リモート側のホストＰＣ３とは機能が大きく異なる。また、センター側ではＤＳＬモデム装置にＡＴＭネットワークが接続される場合には、ＣＰＵ１１はデータ形式の変換機能を持たせる必要は無い。
【００４６】
次に、以上のように構成されたトランシーバ１２による通信レート変更に関する基本概念について説明する。
【００４７】
基本的に、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替え、センター／リモートから通信レート変更要求が出されると、センターとリモートとの間で各自の割当てをネゴシエーションして決定し、データ通信中にダイナミックに時分割多重の割当てを変更できるようにしたものである。
【００４８】
図４から図６に時分割多重の例を示している。図４は上り回線と下り回線とで送信区間を均等に割り当てたケースであり、図５は上り回線に送信区間を多く割り当てたケースであり、図６は送信区間を下り回線に多く割り当てたケースである。なお、本実施の形態では、１スーパーフレーム期間を上り回線と下り回線とで時分割多重しており、送信区間の最小単位は１フレームとしている。
【００４９】
図７は時分割多重の割合を示すテーブルである。同図に示すテーブルは、インデックス番号４１と上り回線の送信区間割合４２と下り回線の送信区間割合４３とを対応させて登録している。上り回線の送信区間割合４２と下り回線の送信区間割合４３とを合わせると１００％となり、１スーパーフレームの期間に相当する。例えば、インデックス番号４１が「１」の設定値では、上り回線が２０％、下り回線が８０％となるように設定されることになる。
【００５０】
本実施の形態では、通信レート変更要求を行うＤＳＬモデム装置がインデックス番号を相手に通知し、通知されたインデックス番号４１に示された割合での通信レート変更を了承した相手側がＡＣＫを返して、変更後の通信レートを了承する方式をとっている。また、変更要求を受けたＤＳＬモデム装置で変更可能か否か判断し、判断の結果が変更不可であるとき、前記変更要求された割合にもっとも近い変更可能な割合を相手装置に送信するようにしてもよい。これにより割合決定までに何度も確認する作業を省くことができる。
【００５１】
ＤＳＬ通信方式では、スーパーフレームが一つのデータ単位として管理されている。図８はＡＤＳＬ通信規格において使用されるスーパーフレームのデータ構造を示している。同図に示すように、０番から６８番のフレームとシンクシンボルで１つにスーパーフレームを構成していて、各フレームはシンクバイトとユーザデータエリアとで構成している。本実施の形態では、インデックス番号、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、その他の制御データは、フレームのシンクバイトに設定するものとする。但し、インデックス番号等の制御データをスーパーフレームのどこに挿入するかはシンクバイト位置に限定されるものではなく、そのほかの制御チャネルを使用して通知することも可能である。
【００５２】
以上の説明はリモートのＤＳＬモデム装置１に備えたトランシーバ１２の構成であるが、センターのＤＳＬモデム装置に備えたトランシーバの構成も同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、センターとリモートのモデム装置を特に区別しない場合は、リモートのＤＳＬモデム装置を説明した図２，３に示す参照符号を使用する。
【００５３】
次に、以上のように構成されたセンター／リモートにおけるＤＳＬモデム装置１の動作について説明する。
【００５４】
図９は、センター／リモートのＤＳＬモデム装置１のフロー図である。センター又はリモートのＤＳＬモデム装置１から開始要求が入ると、イニシャライズシーケンスが実行される。このイニシャライズシーケンスの中で初期の通信レート（割合）が決定され（ステップＳ１００）、イニシャライズシーケンスが終了してショウタイム（データ通信）に移行すると双方のＤＳＬモデム装置間で初期設定した割合で時分割多重が行われる。一般的には、センター側からリモート側へ送信する下り回線は上り回線に比べてデータ量が多いので、図７に示すテーブルのインデックス番号４１の「１」を初期設定するものとする。
【００５５】
トランシーバ１２のＤＳＰ２１は、データ通信中はホストＰＣ３から通信レートの変更要求があるか否かチェックする（ステップＳ１０１）と共に、フレーム分解部３９からシンクバイトデータを取り込んで相手ＤＳＬモデム装置１からの通信レートの変更要求の有無をチェックする（ステップＳ１０２）。
【００５６】
リモートにおいて、ホストＰＣ３上で起動されているアプリケーションがデータファイルの送信要求を発生した場合のようにアップロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのアップ要求をトランシーバ１２に対して行う。また、アプリケーションがユーザ操作に対応してデータのダウンロード要求を発生した場合のようにダウンロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのダウン要求をトランシーバ１２に対して行う。リモートでは、通信レートのアップ要求に対して上り回線の割合４２を高くするインデックス番号４１を選択し、通信レートのダウン要求に対して上り回線の割合４２を低くするインデックス番号４１を選択する。
【００５７】
一方、センターにおいて、ホストＰＣ３上で起動されているアプリケーションがデータファイルの送信要求を発生した場合のようにダウンロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのアップ要求をトランシーバ１２に対して行う。センターでは、通信レートのアップ要求に対して下り回線の割合４３を高くするインデックス番号４１を選択する。
【００５８】
ＤＳＰ２１は、上記ステップＳ１０１の処理で通信レートのアップ要求又はダウン要求を検出すると、通信レート変更要求を相手ＤＳＬモデム装置１に送信する切り替え要求送信処理を実行する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
具体的には、ＤＳＰ２１は、図７に示すテーブルから要求に合致する割合のインデックス番号４１を選択する。現在、インデックス番号４１の「４」が設定されていて、リモートのホストＰＣ３が通信レートのアップ要求を発生した場合であれば、インデックス番号４１の中から「１」を選択する。また、インデックス番号４１の「４」が設定されていて、センターのホストＰＣ３が通信レートのアップ要求を発生した場合であれば、インデックス番号４１の中から「７」を選択する。選択したインデックス番号４１をフレームのシンクバイトに挿入するようにフレーム組立て部２６に指示する。その結果、フレーム組立て部２６は現在フレーム組み立てしているフレームのシンクバイトに対して選択インデックス番号４１を設定値として挿入する。フレームのシンクバイトに設定したインデックス番号４１は送信処理系にて前述した処理を加えられた後、ドライバ１４で増幅されたアナログ送信信号に変換されて電話回線上に送出される。
【００６０】
ステップＳ１０３の処理で実行された切り替え要求送信処理に応答して相手ＤＳＬモデム装置１は、変更要求を受け入れる場合は「ＡＣＫ」、受け入れられない場合は「ＮＡＣＫ」、一部受け入れる場合は「部分的」をフレームのシンクバイト又は制御チャネルを使って返送してくる。
【００６１】
ステップＳ１０４で相手ＤＳＬモデム装置１からの応答を待つ。相手ＤＳＬモデム装置１から受信した受信データは受信処理系を経てフレーム分解部３９でデータの切り出しが行われる。特に、フレームのシンクバイトに設定されたデータや制御チャネルから切り出されるデータはＤＳＰ２１へ取り込まれて分析される。
【００６２】
この結果、「ＡＣＫ」が検出されればステップＳ１０３で送信したインデックス番号４１の割合となるように１スーパーフレーム区間における上り回線と下り回線の送信区間の割合を再設定する（ステップＳ１０５）。そして、次のスーパーフレームの先頭からステップＳ１０５で再設定した割合にて時分割多重する。また、「ＮＡＣＫ」が検出されれば、相手ＤＳＬ装置１では通信レートを変更できない事情があるので、ホストＰＣ３に対してＮＧを返して（ステップＳ１０６）、現在の割合による時分割多重を維持する。また、「部分的」が検出された場合は、相手ＤＳＬ装置１が希望値として応答してきたインデックス番号４１に対応する割合を再設定する（ステップＳ１０７）。そして、次のスーパーフレームの先頭からステップＳ１０７で再設定した割合にて時分割多重する。
【００６３】
なお、「部分的」が検出された場合は、シンクバイト又は制御チャネルに希望値のインデックス番号４１が設定されていない場合は、ステップＳ１０３に戻りインデックス番号４１を変更して第２希望のインデックス番号４１を送信するように構成することもできる。
【００６４】
次に、ステップＳ１０２において、相手ＤＳＬモデム装置１から通信レートの変更要求を検出した場合の処理について説明する。ＤＳＰ２１は、上記したようにフレーム分解部３９が受信データからシンクバイト等のデータの切り出しを行って取り出したデータを分析している。その結果、相手ＤＳＬモデム装置１から通信レートの変更要求をインデックス番号４１の形で検出することができる。
【００６５】
通信レートの変更要求の内容は、上り回線の通信レートをアップするケース（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）と、上り回線の通信レートをダウンするケース（相対的に下り回線の通信レートはアップする）とに分類することができる。システムの状況調査を行った上で（ステップＳ１０８）、調査結果に応じて対応を切り替える。
【００６６】
ア）リモートのＤＳＬモデム装置１が、センター側から上り回線の通信レートをアップする（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを上げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、ホストＰＣ３が大量のデータをダウンロードしている最中であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６７】
イ）リモートのＤＳＬモデム装置１が、センター側から上り回線の通信レートをダウンする（相対的に下り回線の通信レートはアップする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを下げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、ホストＰＣ３が大量のデータをアップロードしている最中であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６８】
ウ）センターのＤＳＬモデム装置１が、リモート側から上り回線の通信レートをアップする（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを上げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、センターのホストＰＣ３が大量のデータ（例えばアクセス集中）を処理しているため、これ以上センター内のトラフィックが増大しては困るような状態であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６９】
エ）センターのＤＳＬモデム装置１が、リモート側から上り回線の通信レートをダウンする（相対的に下り回線の通信レートはアップする）こととなる変更要求を検出した場合、センターのホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを下げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。
【００７０】
ステップＳ１０９では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更は受け入れられる旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「ＡＣＫ」を返す（ステップＳ１０９）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に「ＡＣＫ」のデータを与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に「ＡＣＫ」が返される。
【００７１】
ステップＳ１１０では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更は全く受け入れられない旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「ＮＡＣＫ」を返す（ステップＳ１１０）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に「ＮＡＣＫ」のデータを与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に「ＮＡＣＫ」が返される。
【００７２】
ステップＳ１１１では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更を一部受け入れられる旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「部分的」を返す（ステップＳ１１１）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に希望値のインデックス番号４１を与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に希望値の割合に対応したインデックス番号４１が「部分的」として返される。
【００７３】
最後にデータ通信が終了したか否か判断し（ステップＳ１１２）、データ通信が終了するまで以上のような処理を繰り返すことで、データ通信中にダイナミックに時分割多重の上り下りの割合をダイナミックに変更することができる。
【００７４】
このような実施の形態によれば、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替え、センター／リモートから通信レート変更要求が出されると、センターとリモートとの間で各自の割当てをネゴシエーションして決定し、データ通信中にダイナミックに時分割多重の割当てを変更できるようにしたので、時分割多重の割合を固定した場合に比べて、センターとリモートの状況に応じて低周波域を有効に活用することができ、結果として回線利用効率を上げることができると共に受信品質の改善を図ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のデジタル加入者線（ＤＳＬ）通信において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるＤＳＬ通信方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センターとリモートとの接続図
【図２】リモートのＤＳＬモデム装置の構成およびその周辺機器との接続図
【図３】リモートのＤＳＬモデム装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態において上り回線と下り回線の割合を均等にした時分割多重方式のタイミング図
【図５】本発明の実施の形態において上り回線の割合を大きくした時分割多重方式のタイミング図
【図６】本発明の実施の形態において下り回線の割合を大きくした時分割多重方式のタイミング図
【図７】本発明の実施の形態において上り回線と下り回線の割合を定義したテーブル構成図
【図８】ＡＤＳＬ通信におけるデータ構造を示す図
【図９】本発明の実施の形態において通信レートの変更に関するフロー図
【図１０】Ｇ．ｄｍｔにしたがったマルチキャリア方式で上り下りを周波数分割して使用する方式を示す図
【図１１】ＡＤＳＬ通信方式における減衰の周波数特性を示す図
【符号の説明】
１ ＤＳＬモデム装置
２ スプリッタ
３ ホストＰＣ
４ 電話機
１１ ＣＰＵ
１２ トランシーバ
１３ ＡＦＥ（アナログフロントエンド）
１４、１５ ドライバ
１６ ハイブリッド回路
２１ ＤＳＰ
２２ プログラムメモリ
２３ タイミング発生器
２４ ＡＦＥインターフェース
２５ ＡＴＭインターフェース
２６ フレーム組立て部
２７ 誤り訂正符合化部
２８ インターリーブ回路
２９ トレリス符号化器
３０ マッピング回路
３１ ＩＦＦＴ
３２、３３ バンドパスフィルタ
３４ ＦＦＴ
３５ デマッピング回路
３６ ビタビ復号化器
３７ デインターリーブ回路
３８ 誤り訂正復号化部
３９ フレーム分解部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is based on ITU-T Recommendation G. 992.1 or G.99. 1. Field of the Invention The present invention relates to a DSL communication method that adopts the DSL communication method specified in 992.2, which relates to a DSL communication method for time-division multiplexing an uplink and a downlink, a DSL modem device, and a center device and a remote device provided with the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the ADSL communication system employs a multi-carrier system in which bit data is dispersed and loaded on a plurality of carriers, and performs asymmetric communication in which a frequency band is divided between an uplink line and a downlink line. FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the content of frequency division defined by dmt. As shown in the figure, 26 carriers in the low frequency band are allocated to the downlink. Since the high-band signal used in the ADSL communication has an attenuation characteristic as shown in FIG. 11, a down line with a large data transmission amount is allocated to a low-frequency band having a relatively small attenuation rate. FIG. 11 shows an example of the frequency characteristic of attenuation at a distance of about 3 km.
[0003]
In addition to the above-described fixed assignment of the downlink to the low frequency band, there is a technique of monitoring the real-time usage pattern of the transmission channel and dynamically adjusting the symmetric assignment and / or the bandwidth assignment of the communication channel (for example, Patent Reference 1). In this document, a DSL transceiver continuously monitors communication traffic going to and from a DSL router in a communication channel, and the current reception rate is smaller than the current communication channel route, ie, reception. It is disclosed that the uplink and downlink symmetry is set in the DSL transmitter and receiver when it is determined that the channel is not completely used or when there is a request from a specific application. .
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-184061 (page 8, left column)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional technology has the following problems.
[0006]
That is, the DSL communication method using a telephone line has a problem that the signal is attenuated as the distance increases. In particular, as described above, the attenuation in the high frequency band is large. Therefore, even if the bandwidth allocation for the uplink and the downlink is dynamically adjusted, the line to which the high frequency region is allocated has a disadvantage that the attenuation becomes large in long-distance communication, which is disadvantageous.
[0007]
In addition, the DSL transceiver of the subscriber premises equipment and the DSL transceiver of the service provider premises equipment independently monitor the communication channel and reconfigure their own communication rates at their own discretion. Rate inconsistencies could occur.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a time division multiplexing digital subscription in which a period for sending data from the remote side to the center and a period for sending data from the center to the remote side are separated. In communication line (DSL) communication, some communication rate patterns are defined in advance between the center and the remote, and when the communication rates need to be changed, the defined values are transmitted and accepted by the other party. It is an object of the present invention to provide a DSL communication method for simultaneously switching communication rates in a case.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a time-division multiplexing DSL communication method in which a period for sending data from the remote side to the center side and a period for sending data from the center side to the remote side are separated in advance. Are defined, and when the communication rates need to be changed, the defined values are transmitted, and when the other party approves, the communication rates are simultaneously switched.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first aspect of the present invention is a DSL communication method for performing time-division multiplexing between a center device and a remote device on an uplink transmitted from the remote device to the center device and a downlink transmitted from the center device to the remote device. Therefore, if a request for changing the communication rate occurs at the center device or the remote device during data communication between the center device and the remote device, the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to the communication partner is changed to a desired value. Notification of a change request to perform the change request, and when a response to the change request is received from the partner device, the transmission section of the uplink and the downlink is set to the center apparatus and the remote apparatus so that the transmission section has a ratio based on the desired value. The DSL communication method is characterized in that the DSL is changed synchronously.
[0011]
According to the DSL communication method configured as described above, by transmitting a change request during communication and receiving a response from the partner device, the ratio of the transmission period between the uplink and the downlink is changed. After confirming whether the change is possible, the change can be made in synchronization with the partner device.
[0012]
Further, when the operation of the operator at the remote device is, for example, data download, a change request for setting the ratio between the uplink and the downlink to 2: 8 is sent, so that the ratio matches the transmission period to be used. Since the data is changed, data transmission and reception can always be performed at a rate optimal for the user's operation.
[0013]
A second aspect of the present invention is a DSL communication method for performing time-division multiplexing between a center device and a remote device on an uplink transmitted from the remote device to the center device and a downlink transmitted from the center device to the remote device. When a change request is received from the center device or the remote device during the data communication between the center device and the remote device, the change request requesting that the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink be changed to a desired value, When the change is possible, a response corresponding to the change request is transmitted to the partner device, and the transmission section of the uplink and the downlink is synchronously changed by the center device and the remote device so as to have the ratio. DSL communication method.
[0014]
According to the DSL communication method configured as described above, by receiving a change request from a partner device during communication and transmitting a response, the ratio of the transmission period of the uplink and the downlink is changed, so that the own device can change. After notifying that the change is possible, the change can be made in synchronization with the partner device.
[0015]
A third aspect of the present invention is a DSL communication method for performing time-division multiplexing between a center device and a remote device on an uplink transmitted from the remote device to the center device and a downlink transmitted from the center device to the remote device. When the center device receives a change request for changing the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to a desired value from the remote device during data communication between the center device and the remote device, This is a DSL communication method that determines whether a change to the ratio is possible from the current load status, and transmits a response as to whether or not to respond to the change request to the remote device.
[0016]
According to the DSL communication method configured as described above, when the change request is received from the remote device, the load status of the center device is detected, and it is determined whether or not the change is reasonable as a whole in consideration of the load status. can do.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the DSL communication method according to the third aspect, when the result of the determination is unchangeable, a changeable ratio closest to the change request ratio is transmitted to the remote device. It was taken.
[0018]
Even if the change as requested is not possible, the center unit answers the allocation of the possible range, and the remote unit knows the changeable ratio. The ratio of the downlink can be changed.
[0019]
A fifth aspect of the present invention is a DSL communication method for performing time-division multiplexing between a center device and a remote device on an uplink transmitted from the remote device to the center device and a downlink transmitted from the center device to the remote device. Therefore, if a request for changing the communication rate occurs at the center device or the remote device during data communication between the center device and the remote device, the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to the communication partner is changed to a desired value. Notification of a change request to perform the change request, and when a response to the change request is received from the partner apparatus, time-division multiplex communication is performed at the rate of the change request, and another rate for the change request is received from the center apparatus. This is a DSL communication method for performing time-division multiplex communication at the received rate when the DSL communication is performed.
[0020]
According to the DSL communication method configured as described above, the change rate of the center apparatus is known by receiving another rate from the center apparatus in response to the change request. It is possible to change the ratio of the uplink signal and the downlink which is convenient for both sides by the change request of the times.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, in the DSL communication method according to any one of the first to fifth aspects, time-division multiplexing is performed in a superframe section composed of a plurality of frames, and a predetermined symbol of the superframe is Communication is performed by inserting a change request indicating the desired value of the ratio.
[0022]
Thereby, the change request is transmitted and received by setting a request for the ratio of the uplink signal to the downlink in a predetermined symbol, so that the request for normal transmission data can be transmitted without providing a special signal for the change request. Can be delivered.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in the DSL communication method according to any one of the first to sixth aspects, the center device and the remote device each have setting information defining a ratio of a transmission section between an uplink and a downlink. And selecting the ratio of the transmission section between the uplink and the downlink from the setting information.
[0024]
Thereby, the ratios of some uplink and downlink transmission sections are defined in advance as setting information, and the center device and the remote device hold and use these respectively, thereby setting values to be transmitted from the setting information. Since the setting information is searched with the selected or received setting value, the center device and the remote device can accurately recognize the ratio of the change request with simple data.
[0025]
An eighth aspect of the present invention is a DSL modem device provided on each of a remote side and a center side for performing DSL communication by switching between uplink and downlink in a time-division multiplexing manner. When a change request is issued, a change request for changing the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to a desired value is notified to the partner apparatus, and when the response to the change request is received from the partner apparatus, This is a DSL modem apparatus that changes the transmission section of the uplink and the downlink in synchronization with the partner apparatus so as to have a ratio based on the desired value.
[0026]
According to the DSL modem device configured as described above, by transmitting a change request during communication and receiving a response from the partner device, the ratio of the transmission section between the uplink and the downlink is changed. After confirming whether or not the change is possible, the change can be made in synchronization with the partner device.
[0027]
A ninth aspect of the present invention is a DSL modem device provided on each of a remote side and a center side for performing DSL communication by switching between an uplink line and a downlink line by a time division multiplexing method, When receiving a change request requesting to change the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to a desired value, transmits a response to the change request to the partner device when the ratio can be changed to the other device, and This is a DSL modem apparatus that changes the transmission section of the uplink and the downlink in synchronization with the partner apparatus.
[0028]
According to the DSL modem apparatus configured as described above, by receiving a change request from a partner apparatus and transmitting a reply during communication, the ratio of the transmission section between the uplink and the downlink is changed, so that the own apparatus can change. After notifying that the change is possible, the change can be made in synchronization with the partner device.
[0029]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a DSL modem device provided on a center side of a remote side and a center side for performing DSL communication by switching between an uplink line and a downlink line by a time division multiplexing method. When a change request for changing the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to the desired value is received from the remote side during communication, it is determined whether or not the change to the above ratio is possible from the current load condition on the center side. Then, the DSL modem device transmits a response to the remote side as to whether or not to respond to the change request.
[0030]
According to the DSL modem device configured as described above, when the change request is received from the remote device, the load condition of the center device is detected, and whether the change is reasonable as a whole in consideration of the load condition is determined. You can judge.
[0031]
An eleventh aspect of the present invention is a DSL modem device provided on a remote side of a remote side and a center side for performing DSL communication by switching between an uplink line and a downlink line by a time division multiplexing method. During the communication, a change request for changing the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink to a desired value is transmitted to the center side, and when a response corresponding to the change request is received, the time is divided by the ratio of the change request. A DSL modem device that performs multiplex communication and performs time division multiplex communication at the received rate when another rate is received from the center apparatus for the change request.
[0032]
According to the DSL modem apparatus configured as described above, the change rate of the center is known by receiving another rate from the center for the change request, so that the change request is not repeated many times. By changing the number of times, it is possible to change the ratio between the uplink and the downlink that is convenient for both parties.
[0033]
A twelfth aspect of the present invention is a remote device for performing DSL communication by switching between an uplink line and a downlink line with a center device in a time-division multiplexing manner, wherein the remote device is transmitted from the center device and captured from a telephone line. An AFE unit that converts an analog reception signal into a digital signal and converts a digital signal output to a telephone line into an analog transmission signal, and an uplink and a downlink to the center device when a request to change the communication rate occurs during data communication. Notification of a change request to change the ratio of the transmission section to the desired value, and when a response to the change request is received from the center device, the uplink and the downlink so that the ratio is based on the desired value. A remote device comprising: a transceiver for changing a transmission section of the transceiver in synchronization with a center device; and a CPU for managing the operation of the transceiver.
[0034]
A thirteenth aspect of the present invention is a center device for performing DSL communication by switching between an uplink line and a downlink line with a remote device in a time-division multiplexing manner, and transmitted from the remote device and taken in from a telephone line. An AFE unit that converts an analog reception signal into a digital signal and converts a digital signal output to a telephone line into an analog transmission signal; and an uplink and a downlink to a remote device when a communication rate change request occurs during data communication. A change request for changing the ratio of the transmission section to a desired value is notified, and when a response to the change request is received from the remote device, an uplink line and a downlink line are set so that the ratio is based on the desired value. A center device comprising: a transceiver that changes a transmission section of the transceiver in synchronization with a remote device; and a CPU that manages the operation of the transceiver.
[0035]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0036]
FIG. 1 is a connection diagram between the remote side and the center side. The remote side is, for example, a home or office, and the center side is a telephone office. The remote side and the center side are provided with a DSL modem device basically composed of the same components. Data communication described later is performed between the remote DSL modem device and the center DSL modem device via a telephone line (metallic cable).
[0037]
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration on the remote side. The DSL modem device 1 has an external line side terminal connected to a telephone line via a splitter 2, and an internal network side terminal connected to a host PC 3 via a LAN. Although the telephone 4 is connected via the splitter 2 in FIG. 2, the splitter 2 is not required if the telephones 4 are not connected simultaneously.
[0038]
The DSL modem device 1 includes a CPU 11, a transceiver 12, an AFE (analog front end) 13, drivers 14, 15, a hybrid circuit 16, and the like. The CPU 11 performs an operation of converting a data format exchanged between the host PC 3 and the transceiver 12. For example, data format conversion is performed between a packet transmitted on the LAN and a cell transmitted between the CPU 11 and the transceiver 12. The transceiver 12 operates according to the DSL communication standard, and a detailed configuration will be described later. The AFE 13 has an AD converter and a DA converter, converts a received signal input from an external line into a digital signal by an AD converter, and converts a digital signal to be transmitted to the external line into an analog signal by a DA converter. Convert to The driver 14 on the transmitting side functions to amplify the signal level suitable for propagation on the telephone line, and the driver 15 on the receiving side functions to adjust the level of the received signal taken from the telephone line to a level suitable for the AFE 13. do.
[0039]
FIG. 3 is a configuration diagram of the transceiver 12. The DSP 21 controls initialization processing and time-division multiplexing during show time (data communication), and realizes various functions by reading and executing a program stored in the program memory 22. The timing generator 23 is a part that generates a clock to be supplied to each component of the transceiver 12.
[0040]
The transceiver 12 is connected to the AFE 13 via the AFE interface 24 and to the CPU 11 via the ATM interface 25. Between the AFE interface 24 and the ATM interface 25, a transmission processing system for processing transmission data and a reception processing system for processing reception data are provided.
[0041]
In the transmission processing system, a frame assembling unit 26 converts the transmission data into a frame format, and an error correction encoding unit 27 applies an error correction code, such as a Reed-Solomon code, to the framed transmission data, which can perform error correction in byte units. Is added. The interleave circuit 28 interleaves the transmission data to which the error correction code has been added to make the transmission data resistant to burst errors. The trellis encoder 29 converts the transmission data into data having resistance to noise on the transmission path using the trellis code. The mapping circuit 30 converts the output data of the trellis encoder 29 into constellation data on a complex plane (IQ plane) and supplies the constellation data to an IFFT (Inverse Fast Fourier Transformer) 31. The IFFT 31 converts the constellation data into a modulated signal in which transmission data is superimposed on a plurality of carriers having different frequencies by performing inverse fast Fourier transform. Such a modulated signal is output to the AFE 13 via the band pass filter 32 and is converted into an analog signal.
[0042]
In the reception processing system, the received signal is restored through a process reverse to that of the transmission processing system. That is, the digital data of the received signal is input to the FFT (Fast Fourier Transformer) 34 via the band pass filter 33. The FFT 34 converts the received data into constellation data by performing a fast Fourier transform. The demapping circuit 35 converts the constellation data into bit string data, and the Viterbi decoder 36 decodes the data trellis-encoded on the transmission side. The deinterleave circuit 37 restores the order of the interleaved data on the transmission side, and if there is a data error in the error correction decoding unit 38, performs error correction. The frame decomposing unit 39 removes data such as a header from the decoded frame data and supplies the data to the ATM interface 25. The ATM interface 25 converts the received data provided from the frame decomposing unit 39 into an ATM cell format and outputs the data to the CPU 11.
[0043]
At the time of initialization, the DSP 21 directly inputs the initialization data to the IFFT 31, fetches the reception data from the FFT 34, and executes the initialization sequence defined in the DSL standard.
[0044]
When the DSP 21 receives a request to change the communication rate from the host PC 3 during data communication (show time), the DSP 21 gives the set value of the communication rate to the frame assembling unit 26 and inserts it into the sync byte. Further, during the data communication (show time), a set value of the communication rate inserted in the sync byte of the received data is taken out from the frame decomposing unit 39 and given to the host PC 3. The process of changing the communication rate by the DSP 21 will be described later.
[0045]
The basic configuration of the DSL modem device on the center side is the same as that of the DSL modem device on the remote side. However, the functions of the host PC connected to the center are different on the center side. The host PC manages a plurality of DSL modem devices, and functions greatly different from the host PC 3 on the remote side. When the ATM network is connected to the DSL modem device on the center side, the CPU 11 does not need to have a data format conversion function.
[0046]
Next, a basic concept related to the change of the communication rate by the transceiver 12 configured as described above will be described.
[0047]
Basically, the uplink and the downlink are switched by a time division multiplex method, and when a request for changing the communication rate is issued from the center / remote, the assignment is negotiated and determined between the center and the remote, and the data communication is performed. In this case, time-division multiplexing can be dynamically changed.
[0048]
4 to 6 show examples of time division multiplexing. FIG. 4 shows a case where transmission sections are equally allocated to the uplink and the downlink, FIG. 5 shows a case where many transmission sections are allocated to the uplink, and FIG. 6 shows a case where many transmission sections are allocated to the downlink. It is. In this embodiment, one superframe period is time-division multiplexed between an uplink and a downlink, and the minimum unit of a transmission section is one frame.
[0049]
FIG. 7 is a table showing the ratio of time division multiplexing. In the table shown in the figure, an index number 41, an uplink transmission section ratio 42, and a downlink transmission section ratio 43 are registered in association with each other. The sum of the uplink transmission section ratio 42 and the downlink transmission section ratio 43 is 100%, which is equivalent to one superframe period. For example, when the index number 41 is set to “1”, the uplink is set to 20% and the downlink is set to 80%.
[0050]
In the present embodiment, the DSL modem device that issues the communication rate change request notifies the other party of the index number, and the other party that has accepted the communication rate change at the rate indicated by the notified index number 41 returns an ACK, The system accepts the changed communication rate. Further, it is determined whether or not the change can be performed by the DSL modem device that has received the change request. If the determination result indicates that the change is not possible, the changeable ratio closest to the change request ratio is transmitted to the partner device. May be. As a result, it is possible to omit the work of confirming many times before determining the ratio.
[0051]
In the DSL communication system, a super frame is managed as one data unit. FIG. 8 shows a data structure of a super frame used in the ADSL communication standard. As shown in the figure, a superframe is composed of frames 0 to 68 and a sync symbol, and each frame is composed of a sync byte and a user data area. In the present embodiment, the index number, ACK, NACK, and other control data are set in the sync byte of the frame. However, where to insert control data such as an index number in the superframe is not limited to the position of the sync byte, and it is also possible to notify using other control channels.
[0052]
The above description is about the configuration of the transceiver 12 provided in the remote DSL modem apparatus 1. However, the configuration of the transceiver provided in the DSL modem apparatus at the center is the same, and a description thereof will be omitted. Hereinafter, when the center and the remote modem device are not particularly distinguished, reference numerals shown in FIGS. 2 and 3 which describe the remote DSL modem device are used.
[0053]
Next, the operation of the DSL modem apparatus 1 in the center / remote configured as described above will be described.
[0054]
FIG. 9 is a flowchart of the center / remote DSL modem apparatus 1. When a start request is received from the center or remote DSL modem device 1, an initialization sequence is executed. In this initialization sequence, an initial communication rate (ratio) is determined (step S100), and when the initialization sequence is completed and a transition is made to show time (data communication), time sharing is performed at the initially set ratio between both DSL modem devices. Multiplexing is performed. Generally, the downlink transmitted from the center side to the remote has a larger amount of data than the uplink, so that "1" of the index number 41 in the table shown in FIG. 7 is initially set.
[0055]
During data communication, the DSP 21 of the transceiver 12 checks whether there is a request to change the communication rate from the host PC 3 (step S101), and fetches sync byte data from the frame disassembly unit 39 to communicate with the DSL modem 1 from the other party. It is checked whether or not there is a rate change request (step S102).
[0056]
When data to be uploaded occurs, such as when an application running on the host PC 3 issues a data file transmission request, the application requests the transceiver 12 to increase the communication rate. Further, when data to be downloaded occurs, such as when an application issues a data download request in response to a user operation, the application issues a request to the transceiver 12 to reduce the communication rate. On the remote side, an index number 41 that increases the proportion of the uplink in response to a request to increase the communication rate is selected, and an index number 41 that decreases the proportion of the uplink in response to a request to decrease the communication rate is selected.
[0057]
On the other hand, at the center, when data to be downloaded occurs, such as when an application running on the host PC 3 generates a data file transmission request, the application requests the transceiver 12 to increase the communication rate. . The center selects an index number 41 that increases the ratio 43 of the downlink in response to the request to increase the communication rate.
[0058]
When the DSP 21 detects a request for increasing or decreasing the communication rate in the processing in step S101, the DSP 21 executes a switching request transmission processing for transmitting a communication rate change request to the partner DSL modem device 1 (step S103).
[0059]
Specifically, the DSP 21 selects, from the table shown in FIG. If “4” of the index number 41 is currently set and the remote host PC 3 issues a request to increase the communication rate, “1” is selected from the index number 41. If "4" of the index number 41 is set and the host PC 3 of the center issues a request to increase the communication rate, "7" is selected from the index numbers 41. It instructs the frame assembler 26 to insert the selected index number 41 into the sync byte of the frame. As a result, the frame assembling unit 26 inserts the selected index number 41 as a set value into the sync byte of the frame whose frame is currently being assembled. The index number 41 set in the sync byte of the frame is subjected to the above-described processing in the transmission processing system, converted into an analog transmission signal amplified by the driver 14, and transmitted to the telephone line.
[0060]
In response to the switching request transmission process executed in the process of step S103, the partner DSL modem device 1 receives “ACK” when accepting the change request, “NACK” when it cannot be accepted, and “partial” when partially accepted. Is returned using the sync byte of the frame or the control channel.
[0061]
In step S104, a response from the partner DSL modem device 1 is waited. The received data received from the partner DSL modem device 1 passes through a reception processing system and is cut out by the frame decomposing unit 39. In particular, data set in the sync byte of the frame and data cut out from the control channel are taken into the DSP 21 and analyzed.
[0062]
As a result, if "ACK" is detected, the ratio of the transmission section of the uplink and the downlink in one superframe section is reset so as to be the ratio of the index number 41 transmitted in step S103 (step S105). Then, time-division multiplexing is performed at the rate reset in step S105 from the beginning of the next superframe. If "NACK" is detected, the communication rate cannot be changed by the partner DSL device 1, so that NG is returned to the host PC 3 (step S106), and time division multiplexing based on the current ratio is maintained. . If "partial" is detected, the ratio corresponding to the index number 41 to which the partner DSL device 1 has responded as the desired value is reset (step S107). Then, time division multiplexing is performed from the beginning of the next superframe at the rate reset in step S107.
[0063]
If "partial" is detected, if the index value 41 of the desired value is not set in the sync byte or the control channel, the process returns to step S103, where the index number 41 is changed and the second desired index number is set. 41 may be configured to be transmitted.
[0064]
Next, a description will be given of a process performed when a request to change the communication rate is detected from the partner DSL modem device 1 in step S102. The DSP 21 analyzes the data extracted by the frame decomposing unit 39 extracting the data such as the sync byte from the received data as described above. As a result, a request to change the communication rate from the partner DSL modem device 1 can be detected in the form of the index number 41.
[0065]
The contents of the communication rate change request include a case where the communication rate of the uplink is increased (the communication rate of the downlink is relatively decreased) and a case where the communication rate of the uplink is decreased (the communication of the downlink is relatively performed). The rate goes up). After conducting a system status survey (step S108), the response is switched according to the survey result.
[0066]
A) When the remote DSL modem device 1 detects a change request to increase the uplink communication rate (relatively the downlink communication rate decreases) from the center side, the system requests the host PC 3 A request is made to investigate the situation, and an inquiry is made as to whether the requested change in the communication rate can be accepted. For example, if there is no inconvenience even if the communication rate of the uplink is increased, a response is received indicating that the communication rate is acceptable. Conversely, if the host PC 3 is downloading a large amount of data, a reply indicating that the requested change in the communication rate cannot be accepted can be returned.
[0067]
B) When the remote DSL modem device 1 detects a change request from the center side, which causes the uplink communication rate to be reduced (relatively, the downlink communication rate is increased), the system requests the host PC 3 to send a request. A request is made to investigate the situation, and an inquiry is made as to whether the requested change in the communication rate can be accepted. For example, if there is no inconvenience even if the communication rate of the uplink is reduced, an answer is given that the communication rate is acceptable. Conversely, if the host PC 3 is uploading a large amount of data, a reply indicating that the requested change in the communication rate cannot be accepted can be returned.
[0068]
C) When the DSL modem device 1 at the center detects a change request that increases the communication rate of the uplink from the remote side (relatively decreases the communication rate of the downlink), the system requests the host PC 3 A request is made to investigate the situation, and an inquiry is made as to whether the requested change in the communication rate can be accepted. For example, if there is no inconvenience even if the communication rate of the uplink is increased, a response is received indicating that the communication rate is acceptable. Conversely, if the host PC 3 of the center is processing a large amount of data (for example, access concentration) and the traffic in the center cannot be increased any more, the required communication rate is changed. Can return a rejection response.
[0069]
D) When the DSL modem device 1 at the center detects a change request from the remote side that causes the communication rate of the uplink to be reduced (relatively the communication rate of the downlink is increased), the DSL modem apparatus 1 sends the request to the host PC 3 of the center. And asks whether the requested communication rate change can be accepted. For example, if there is no inconvenience even if the communication rate of the uplink is reduced, an answer is given that the communication rate is acceptable.
[0070]
In step S109, when receiving a response from the host PC 3 indicating that the change in the communication rate requested is accepted, "ACK" is returned to the partner DSL modem device 1 (step S109). Specifically, the DSP 21 gives the data of “ACK” to the frame assembling unit 26 to make it set as the sync byte of the frame to be transmitted next. As a result, "ACK" is returned together with the user data.
[0071]
In step S110, when receiving a response from the host PC 3 indicating that the requested change in the communication rate is not accepted at all, it returns "NACK" to the partner DSL modem device 1 (step S110). Specifically, the DSP 21 gives the data of “NACK” to the frame assembling unit 26 to make it set as the sync byte of the frame to be transmitted next. As a result, "NACK" is returned together with the user data.
[0072]
In step S111, when receiving a response from the host PC 3 indicating that the requested change in the communication rate can be partially accepted, "partial" is returned to the partner DSL modem device 1 (step S111). Specifically, the DSP 21 gives the frame assembler 26 an index number 41 of a desired value, and causes the frame assembler 26 to set it as a sync byte of a frame to be transmitted next. Thereby, the index number 41 corresponding to the ratio of the desired value is returned as "partial" together with the user data.
[0073]
Finally, it is determined whether or not the data communication is completed (step S112), and the above processing is repeated until the data communication is completed, so that the ratio of the time division multiplexing uplink and downlink can be dynamically determined during the data communication. Can be changed.
[0074]
According to such an embodiment, the uplink and the downlink are switched by the time division multiplex system, and when a communication rate change request is issued from the center / remote, the respective negotiations are made between the center and the remote. Time-division multiplexing can be dynamically changed during data communication, so that the low-frequency range can be made more effective according to the situation of the center and remote as compared to the case where the ratio of time-division multiplexing is fixed. As a result, the line utilization efficiency can be improved and the reception quality can be improved.
[0075]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a time-division multiplexing digital subscriber line (DSL) communication in which a period for transmitting data from the remote side to the center side and a period for transmitting data from the center side to the remote side are separated. In advance, several communication rate patterns are defined in advance between the center and the remote, and when the communication rates need to be changed, the defined values are transmitted and the communication rates are simultaneously set when the other party approves. A switching DSL communication method can be provided.
[Brief description of the drawings]
Fig. 1 Connection diagram between center and remote
FIG. 2 is a configuration diagram of a remote DSL modem device and its connection diagram with peripheral devices.
FIG. 3 is a configuration diagram of a remote DSL modem device.
FIG. 4 is a timing chart of the time division multiplexing system in which the ratio of the uplink to the downlink is equalized in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart of the time division multiplexing method in which the ratio of the uplink is increased in the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart of the time division multiplexing method in which the ratio of the downlink is increased in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a table configuration diagram defining a ratio between an uplink and a downlink in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a data structure in ADSL communication.
FIG. 9 is a flowchart regarding a change in a communication rate in the embodiment of the present invention.
FIG. The figure which shows the system which frequency-divides an up-and-down by the multicarrier system according to dmt, and uses it.
FIG. 11 is a diagram illustrating frequency characteristics of attenuation in the ADSL communication system;
[Explanation of symbols]
1 DSL modem device
2 splitter
3 Host PC
4 Telephone
11 CPU
12 Transceiver
13 AFE (analog front end)
14, 15 Driver
16 Hybrid circuit
21 DSP
22 Program memory
23 Timing generator
24 AFE interface
25 ATM interface
26 Frame assembly
27 Error Correction Encoding Unit
28 Interleave circuit
29 trellis encoder
30 Mapping circuit
31 IFFT
32, 33 band pass filter
34 FFT
35 Demapping circuit
36 Viterbi decoder
37 Deinterleave circuit
38 Error Correction Decoding Unit
39 Frame disassembly unit
