BR112015027220B1

BR112015027220B1 - Método e aparelho para inicialização de um grupo de dispositivos de equipamentos em instalações de cliente

Info

Publication number: BR112015027220B1
Application number: BR112015027220-7A
Authority: BR
Inventors: Pidder Kassel
Original assignee: Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co. KG
Priority date: 2013-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2022-12-27
Also published as: JP6233995B2; US11677438B2; US20160080031A1; EP2995072A1; US20220209819A1; WO2014180792A1; US10033431B2; CN105191272A; CN105191272B; BR112015027220A2; KR101755971B1; KR20150139588A; US20190165833A1; JP2016526314A; US10623053B2; US20200287593A1; US11245436B2; PL2995072T3; EP2995072B1

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA INICIALIZAÇÃO DE UM GRUPO DE DISPOSITIVOS DE EQUIPAMENTOS EM INSTALAÇÕES DE CLIENTE E CARTÃO DE LINHA PARA USO EM DSLAM. É descrito um novo procedimento o qual fornece um método para inicialização de um grupo de dispositivos CPE (abreviado: CPEs) durante uma conversão que registra, em parte, as capacidades das CPEs, em que pelo menos uma CPE registra em um momento posterior à conversão e, assim, não pode ser registrada. De acordo com o exemplo descrito aqui, o método compreende: determinação das capacidades das CPEs durante uma Fase de União da conversão, em que é determinado se um dispositivo CPE é capaz de empregar vetorização. O método compreende ainda colocação em um estado de espera da pelo menos uma CPE que registra em um momento posterior ao manter uma linha ativa que é acoplada a pelo menos uma CPE. Outra Fase de União é fornecida após a Fase de União de modo a registrar a pelo menos uma CPE que tenha sido registrada em um momento posterior.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos Estados Unidos N° 61/819.578, depositado 05 de Maio de 2013.

CAMPO TÉCNICO

[0002] A presente invenção se refere à tecnologia VDSL (Very-high- bit-rate Digital Subscriber Line - Linha Digital de Assinante de Velocidade Muito Alta), em particular à inicialização de um grupo de CPE (Customer Premise Equipment - Equipamento nas Instalações de Cliente) (dispositivos) dentro de um sistema de transmissão de dados VDSL.

ANTECEDENTES

[0003] A tecnologia de linha digital de assinante (xDSL) foi desenvolvida nos últimos anos em resposta à demanda por acesso à Internet de alta velocidade. A tecnologia xDSL usa o meio de comunicação de sistemas de telefonia pré-existentes. Assim, tanto sistemas de telefonia antigos simples (Plain Old Telephone System - POTS) quanto sistemas xDSL compartilham uma linha comum para instalações do cliente compatíveis com xDSL. Similarmente, outros serviços, tais como serviços de rede digital integrada (Integrated Services Digital Network - ISDN) de multiplexação por compressão de tempo (Time Compression Multiplexing - TCM), também podem compartilhar uma linha comum com xDSL e POTS.

[0004] Alocações de pares de fios dentro de cabos de telefone de acordo com as solicitações de serviço têm, tipicamente, resultado em uma distribuição aleatória de utilização do par, com poucos registros precisos de configurações reais. Em virtude da proximidade física de cabos agrupados (em virtude de torção do par, ramificação dos cabos, emendas nos cabos, etc.), a diafonia causada pela interferência eletromagnética entre as linhas vizinhas é frequentemente a fonte de ruído dominante no ambiente de transmissão. Além disso, em virtude da torção do par em cabos onde ocorrem ramificação e emendas dos cabos, um par de fios pode estar em estreita proximidade com muitos pares diferentes que abrangem porções diferentes de seu comprimento. Em um telefone CO (Central Office - escritório central), pares em estreita proximidade podem realizar diversos tipos de serviço usando vários esquemas de modulação, com diferenças consideráveis nos níveis de sinal (e sensibilidades do receptor) e especialmente para pares de comprimentos consideravelmente diferentes.

[0005] Em geral, há dois tipos de mecanismos de diafonia que são caracterizados, um deles sendo a diafonia na extremidade mais distante (Far-End Crosstalk - FEXT) e o outro sendo a diafonia na extremidade mais próxima (Near-End Crosstalk - NEXT). FEXT se refere ao acoplamento eletromagnético que ocorre quando o receptor sobre um par interferente está localizado na extremidade mais distante da linha de comunicação, tal como o transmissor de um par interferente. A diafonia na extremidade mais distante autoinduzida (auto-FEXT) geralmente se refere à interferência causada por linhas vizinhas que servem ao mesmo tipo de serviço que a linha afetada, ou "linha vítima". Em contraste, NETX resulta de uma fonte interferência conectada em uma extremidade do par de fios, a qual causa interferência no canal de mensagem na mesma extremidade que a fonte de interferência.

[0006] A diafonia (ou interferência entre canais) é uma fonte importante de comprometimento para sistemas de comunicação de Entrada Múltipla/Saída Múltipla (Multiple Input Multiple Output - MIMO), tais como sistemas de comunicação de Linha Digital de Assinante (Digital Subscriber Line - DSL). À medida que a demanda por maiores taxas de dados aumenta, sistemas DSL estão evoluindo para bandas de frequências mais altas, em que a diafonia entre linhas de transmissão vizinhas (isto é, linhas de transmissão que estão em estreita proximidade, tais como pares de cobre torcidos em um aglomerado de cabos) é mais pronunciada (quanto maior a frequência, mais acoplamento). Um sistema MIMO pode ser descrito pelo seguinte modelo linear: Y(f) = H(f) X(f) + Z(f), (1) em que o vetor complexo de N-componentes X, respectivamente Y, denota uma representação de frequência distinta dos símbolos transmitidos, respectivamente, recebidos de N canais, em que a matriz H do complexo NxN é dita como a matriz de canal: o (i,j)- ésimo componente da matriz de canal H descreve a forma como o sistema de comunicação produz um sinal na saída do i-ésimo canal em resposta a um símbolo que está sendo transmitido para a entrada do j- ésimo canal. Os elementos diagonais da matriz de canal descrevem o acoplamento de canal direto e os elementos fora da diagonal da matriz de canal descrevem acoplamento entre canais (também ditos como os coeficientes de diafonia) e em que o vetor complexo de N-componentes Z denota ruído adicional presente ao longo dos canais N, tais como interferência estranha, ruído térmico e interferência de radiofrequência (Radio Frequency Interference - RFI).

[0007] Diferentes estratégias têm sido desenvolvidas para minimizar a interferência e maximizar o rendimento, alcance e estabilidade de linha eficazes. Estas técnicas estão evoluindo gradualmente a partir de técnicas de gestão espectral estática ou dinâmica para coordenação de sinal de múltiplos usuários (ou vetorização).

[0008] Uma técnica para reduzir a interferência entre canais é unir o sinal de pré-codificação: os símbolos de dados transmitidos são passados em conjunto através de uma matriz de pré-codificação antes de serem transmitidos através dos respectivos canais de comunicação. A matriz de pré-codificação é tal que a concatenação do pré-codificador e os resultados do canal de comunicação têm pouca ou nenhuma interferência no receptor. Isto é obtido ao adicionar ao sinal original um sinal anti-fase que é o inverso de uma estimativa do sinal de diafonia global.

[0009] Uma outra técnica para reduzir a interferência entre canais é o pós-processamento de sinais unidos: os símbolos de dados recebidos são passados em conjunto através de uma matriz de cancelamento de diafonia antes de serem detectados. A matriz de cancelamento de diafonia é tal de modo que os resultados do canal de comunicação têm pouca ou nenhuma interferência no receptor. Isto é obtido ao subtrair do sinal recebido uma estimativa do sinal de diafonia global.

[00010] A vetorização de sinal é, tipicamente, realizada em um ponto de agregação de tráfego, no qual todos os símbolos de dados que estão sendo transmitidos e/ou recebidos concorrentemente estão disponíveis. A pré-codificação de sinal é particularmente adequada para comunicação a jusante, enquanto que o cancelamento de diafonia é particularmente adequado para comunicação a montante.

[00011] A escolha do grupo de vetorização, isto é, o conjunto de linhas de comunicação, os sinais do qual são processados em conjunto, é bastante crítica para obtenção de bons desempenhos de cancelamento de diafonia. Dentro deste grupo, cada linha de comunicação é considerada como uma linha interferente que induz à diafonia nas outras linhas de comunicação do grupo, e a mesma linha de comunicação é considerada como uma linha vítima que recebe diafonia das outras linhas de comunicação do grupo. A diafonia proveniente de linhas que não pertencem ao grupo de vetorização é tratada como ruído estranho e não é cancelada.

[00012] De modo ideal, o grupo vetorização deverá coincidir com o conjunto de linhas de comunicação que interagem física e visivelmente umas com as outras. No entanto, capacidades de vetorização limitadas e/ou topologias de rede específicas podem impedir tal abordagem exaustiva, caso no qual o grupo de vetorização incluiria apenas um subconjunto de todas as linhas que interagem fisicamente, deste modo, proporcionando desempenhos limitados de cancelamento de diafonia.

[00013] O desempenho de pré-codificação de sinal e cancelamento de diafonia depende de forma crítica dos valores de componentes da matriz de pré-codificação e cancelamento, respectivamente, valores de componentes os quais devem ser computados e atualizados de acordo com as funções de acoplamento de diafonia reais (e variáveis) entre os respectivos canais de comunicação.

[00014] Um método conhecido para estimar os coeficientes de diafonia compreende as etapas de: transmitir simultaneamente uma pluralidade de sequências piloto de diafonia mutuamente ortogonais de comprimento L através dos respectivos de uma pluralidade de canais interferentes, medir erros induzidos sobre um canal vítima enquanto as sequências piloto estão sendo transmitidas, correlacionar as medições de erro com os respectivos da pluralidade de sequências piloto de diafonia, deste modo, proporcionando uma pluralidade de medições de erro correlacionadas, estimar os coeficientes de diafonia partir da pluralidade de canais interferentes no canal vítima com base nos respectivos da pluralidade de medições de erro correlacionadas.

[00015] Ou seja, as unidades transmissoras enviam sinais piloto a jusante e/ou a montante mutuamente ortogonais. Amostras de erro, que medem tanto interferências quanto ruídos através do canal vítima, são alimentadas de volta para uma Entidade de Controle de Vetorização (Vectoring Control Entity - VCE). As amostras de erro contêm informação tanto sobre a amplitude quanto fase em uma base por-tom ou em uma base por-grupo-de-tons. As amostras de erro são correlacionadas com uma determinada sequência piloto de modo a obter a contribuição de uma linha específica para a diafonia. Para rejeitar a contribuição de outras linhas para a diafonia, ou seja, de modo a cumprir a exigência de ortogonalidade, um múltiplo de amostras de erro L deverá ser coletado e processado. As estimativas de diafonia são usadas para atualizar a matriz de pré-codificação e/ou cancelamento. O processo pode ser repetido conforme necessário para obter estimativas mais e mais precisas.

[00016] O requisito de ortogonalidade implica ainda que o comprimento L das sequências piloto seja limitado para baixo pelo tamanho do grupo de vetorização: quanto mais canais, mais longas as sequências piloto, mais longa a estimativa dos coeficientes de diafonia.

[00017] Este método conhecido foi adotado pela International Telecommunication Union (ITU) para uso com transmissores VDSL2 e é descrito na recomendação intitulada "Self-FEXT Cancellation (Vectoring) For Use with VDSL2 Transceivers", ref. G.993.5 (Abril de 2010). Nesta recomendação, atualmente considera-se que os sinais piloto seriam enviados sobre os assim denominados símbolos SYNC, os quais ocorrem periodicamente após cada 256 símbolos DATA.

[00018] Em uma determinada linha interferente, um subconjunto representativo de operadoras ativas (ou tons) do símbolo SYNC são 4- QAM modulados pelo mesmo algarismo piloto (+1 ou -1) a partir de uma dada sequência piloto e, assim, transmitem todos um de dois pontos de uma constelação complexa, quer '1+j' corresponda a '+1' ou '-1-j' corresponda a '-1'. As operadoras restantes do símbolo SYNC continuam operando o SYNC-FLAG típico para reconhecimento de mensagem EOC. Em uma determinada linha vítima, amostras de erro são medidas e reportadas para um símbolo SYNC específico para a VCE para estimativa de diafonia adicional. Na recomendação G.993.5, é ainda assumido que o nó de acesso transmite e recebe os símbolos SYNC sobre as linhas vetorizadas de forma síncrona (alinhamento de superquadro), de modo que a transmissão de sinal piloto e medições de erro ocorram simultaneamente.

[00019] Se uma linha entra em serviço (por exemplo, após inicialização de um modem nas instalações do assinante), os coeficientes de diafonia da nova linha que se une às linhas já ativas deverão ser primeiro estimados e o pré-codificador e/ou supressor de diafonia será atualizado em conformidade antes que a nova linha que se une possa transmitir em potência total sobre os símbolos DATA, mesmo que a interferência crescente possa levar a um retreinamento de linha em algumas das linhas ativas (se a interferência recém-induzida excede a margem de ruído configurada). Similarmente, os coeficientes de diafonia a partir das linhas já ativas na linha que se une precisam ser primeiro estimados e o pré-codificador e/ou supressor de diafonia será atualizado em conformidade antes que a nova linha que se une comece a determinar respectivas cargas e ganhos de bit da operadora, de modo a ter proveito total dos ganhos de vetorização.

[00020] A G.993.5 define novas fases de aquisição de diafonia durante o procedimento de inicialização VDSL2 para aquisição dos coeficientes de diafonia provenientes da nova linha que se une às linhas ativas, e vice-versa.

[00021] A primeira fase de aquisição de diafonia é realizada após a fase HANDSHAKE, pela qual as unidades transmissoras de par reconhecem sua presença mútua, troca suas respectivas capacidades e chegam a um acordo sobre um modo de operação em comum, e a fase de DESCOBERTA DE CANAL, durante a qual as unidades transmissoras de par trocam parâmetros de comunicação básicos através do canal SOC enquanto transmitem em potência total dentro da banda de comunicação atribuída. A primeira fase de aquisição de diafonia é denominada O-P-VETOR 1 e R-P-VETOR 1 para comunicação a montante e a jusante, respectivamente, e tem como objetivo estimar os coeficientes de diafonia a montante e a jusante da linha de inicialização nas linhas já ativas. Os sinais O-P-VETOR 1 e R- P-VETOR 1 compreendem símbolos SYNC apenas, os quais são alinhados com os símbolos SYNC das linhas ativas e, assim, não prejudicam a comunicação sobre as linhas ativas. O-P-VETOR 1 é seguido por O-P-VETOR 1-1; R-P-VETOR 1 é seguido por R-P- VETOR 1-1 e R-P-VETOR 1-2.

[00022] Uma segunda fase de aquisição de diafonia é realizada após a Fase de Treinamento DE CANAL ter ocorrido, isto é, após o equalizador de tempo e/ou o supressor de eco terem sido ajustados e antes da fase de ANÁLISE E TROCA DE CANAL, isto é, antes que a proporção de Interferência de Sinal para Ruído (Signal to Noise and Interference Ratio - SNIR) seja medida e os valores de carregamento e ganho de bit correspondentes sejam determinados para as respectivas operadoras. A segunda fase de aquisição de diafonia é denominada O- P-VETOR 2-1 e R-P-VETOR 2 para comunicação a montante e a jusante, respectivamente, e tem como objetivo estimar os coeficientes de diafonia a partir das linhas já ativas na linha de inicialização.

[00023] Uma cláusula no §10.3 da recomendação G.993.5 ITU afirma que "se várias linhas são inicializadas simultaneamente, os procedimentos de inicialização destas linhas têm de ser alinhados no tempo, de modo que todas as linhas passem as fases relacionadas à vetorização simultaneamente (vide cláusulas 10.3.3.6 e 10.4.3.9)". Além disso, no §10.3.3.6 op. cit., os seguintes detalhes técnicos adicionais são mencionados no caso onde várias linhas são inicializadas: "Os canais de diafonia a jusante das linhas de inicialização nas linhas ativas do grupo de vetor deverão ser estimados simultaneamente, assegurando que os sinais O-P-VETOR 1 são enviados em todas as linhas de inicialização durante a estimativa. Isto pode ser feito ao controlar o final e o início de O-P-VETOR 1 em cada linha"; e ainda: "Os canais de diafonia a montante entre as linhas de inicialização e as linhas ativas do grupo de vetor deverão ser estimados simultaneamente, assegurando que os sinais R-P-VETOR 1 são enviados em todas as linhas de inicialização durante a estimativa. Isto pode ser feito ao controlar o final de R-P-VETOR 1 com o sinal O-P-SYNCHRO V1 em cada linha".

[00024] Uma opção seria exigir que as linhas em um grupo de vetorização sejam sempre ativadas sequencialmente. No entanto, isso pode levar a uma negação de serviço para quaisquer outras linhas que queiram se unir após uma única linha ter sido inicializada.

[00025] Resumindo o acima, FEXT (diafonia na extremidade mais distante) é a causa dominante de interferências em sistemas de transmissão com base em transmissão multitom discreta (Discrete Multitone Transmission - DMT), tais como sistemas os quais operam de acordo com a norma VDSL2 (vide G.993.2, "Very High Speed Digital Subscriber Line Transceivers 2 (VDSL2)"). Para atenuar a FEXT, a vetorização foi padronizada na norma VDSL2 (vide G.993.5, "Self-FEXT Cancellation (Vectoring) For Use With VDSL2 Transceivers"). A recomendação G.993.5 abrange cancelamento de auto-FEXT nas direções a jusante e a montante. Esta recomendação define um único método de cancelamento de auto-FEXT no qual a FEXT gerada por um grupo de transmissores na extremidade mais próxima e que interferem com os transmissores na extremidade mais distante deste mesmo grupo é cancelada. As recomendações ITU G.993.5 e G993.2 são aqui incorporadas por referência na íntegra.

[00026] De acordo com a recomendação G.993.5, a FEXT é cancelada pelo escritório central (Central Office - CO) na direção CPE- para-CO (direção a montante) ao estimar os pesos das funções de transferência de diafonia a montante entre todas as linhas do aglomerado de cabos. Para qualquer linha (dita como linha vítima a montante daqui em diante) os dados recebidos de cada outra linha (dita como linha interferente a montante daqui em diante) dentro do aglomerado de cabos ponderados por sua função de transferência de diafonia a montante são subtraídos dos dados recebidos pela linha vítima a montante. Na direção oposta (a jusante), o erro que contém a FEXT a jusante é estimado pelo receptor de um dispositivo CPE e retransmitido para o CO, onde estes erros são usados para estimar os pesos das funções de transferência de diafonia a jusante entre todas as linhas do aglomerado de cabos. Para atenuar a FEXT a jusante, os dados de transmissão de qualquer linha (dita como linha vítima a jusante daqui em diante) são pré-distorcidos pelos dados de transmissão de cada outra linha (denominada linha interferente a jusante daqui em diante) dentro do aglomerado de cabos ponderados por sua função de transferência de diafonia a jusante. Os sinais a jusante são pré- distorcidos de modo que a FEXT e pré-distorção sejam neutralizados no receptor de um dispositivo CPE.

[00027] Os pesos são estimados naqueles símbolos os quais são explicitamente previstos para estimativa de FEXT e os quais não trazem quaisquer dados do usuário. Estes símbolos são denominados "símbolos SYNC". Os dados transportados nestes símbolos SYNC devem ser ortogonais de linha para linha. Esta ortogonalidade não deverá ser corrompida em tais períodos de treinamento (Fase de Treinamento) quando os dados recebidos e transmitidos estão sendo correlacionados com o sinal de erro apropriado. Para assegurar que as conexões adicionadas não interferem com as conexões, as quais já estão trocando dados do usuário (linhas em Tempo de Exibição), as conexões a serem convertidas estão enviando símbolos SYNC apenas momentos quando nenhum dado do usuário está sendo trocado. Estes símbolos SYNC são usados para estimar os pesos das funções de transferência de diafonia a partir das linhas que se unem às linhas em Tempo de Exibição.

[00028] Os pesos estimados das funções de transferência de diafonia são usados durante o restante do treinamento. De acordo com a recomendação G.995.3, todas as linhas de união devem ser completamente convertidas em paralelo ou uma após a outra. Isto é, um novo treinamento não deverá ser iniciado enquanto outro treinamento já está em curso.

[00029] Há uma necessidade geral por um método aprimorado para inicialização de um grupo de dispositivos CPE durante um treinamento que, em parte, registra as capacidades de dispositivos CPE.

SUMÁRIO

[00030] É descrito um novo procedimento o qual fornece um método para inicialização de um grupo de dispositivos CPE (abreviado: CPEs) durante um treinamento que, em parte, registra as capacidades dos CPEs, em que pelo menos um CPE é registrado após o treinamento e, assim, não pode ser registrado. De acordo com o exemplo descrito aqui, o método compreende: determinação das capacidades dos CPE durante uma Fase de União do treinamento, em que é determinado se um dispositivo CPE é capaz de empregar vetorização. O método compreende ainda colocação em um estado de espera do pelo menos um CPE que é registrado em um momento posterior ao manter uma linha ativa que é acoplada à pelo menos um CPE. Outra Fase de União é fornecida após a Fase de União de modo a registrar o pelo menos um CPE que tenha sido registrado em um momento posterior.

[00031] Além disso, é descrito um aparelho que é configurado para inicializar um grupo de CPEs durante um treinamento que, em parte, registra as capacidades dos CPE, em que pelo menos um CPE é registrado após o treinamento e, assim, não pode ser registrado e em que as capacidades dos CPE são determinadas durante uma Fase de União do treinamento que determina se um dispositivo CPE é capaz de empregar vetorização. De acordo com um exemplo da invenção, o aparelho compreende um mecanismo de vetor que coloca o pelo menos um CPE em um estado de espera que é registrado em um momento posterior ao manter uma linha ativa que é acoplada ao pelo menos um CPE, em que o mecanismo de vetor fornece outra Fase de União após a Fase de União para registrar o pelo menos um CPE que tenha sido registrado em um momento posterior.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00032] O sistema pode ser melhor compreendido com referência aos desenhos e descrição a seguir. Os componentes nas figuras não estão necessariamente em escala, ênfase sendo colocada, antes, sobre a ilustração dos princípios da invenção. Além disso, nas figuras, os mesmos numerais de referência designam partes correspondentes ao longo das diferentes vistas.

[00033] A Figura 1 ilustra os vários tipos de diafonia tipicamente experimentados em um sistema DSL.

[00034] A Figura 2 é um fluxograma que fornece uma visão geral do procedimento de inicialização ITU-T G.993.5.

[00035] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra o mecanismo responsável por um CPE que falta na Fase de União.

[00036] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método de inicialização aprimorado de acordo com um exemplo da invenção e a incorporação do método no treinamento de VDSL2 padronizada incluindo vetorização.

[00037] A Figura 5 ilustra uma sequência típica de múltiplas fases de união durante a inicialização de um sistema VDSL2 capaz de vetorização compreendendo múltiplas linhas.

[00038] A Figura 6 representa um sistema de comunicação VDSL2 exemplificativo de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00039] A Figura 1 ilustra os vários tipos de diafonia tipicamente experimentados em um sistema DSL. Para simplificar, o escritório central (Central Office - CO) 110 compreende dois transmissores 102, 106 que se comunicam através de duas linhas de assinante com dois conjuntos de dispositivos de equipamento nas instalações do cliente (Customer Premise Equipment - CPE) 104, 108. O transmissor 102 se comunica com dispositivo CPE 104 e o transmissor 106 se comunica com dispositivo CPE 108. Como um exemplo ilustrativo, a diafonia de transmissor 106 CO e o dispositivo CPE 108 para o transmissor 102 CO ou o dispositivo CPE 104 é descrita. No entanto, deverá ser entendido que a interferência pode também estar entre o transmissor e o receptor sobre a mesma linha de assinante tanto nas vias a montante quanto a jusante, a qual é o eco da extremidade mais próxima do sinal de transmissão.

[00040] O termo "extremidade mais distante" se refere a situações nas quais a fonte de interferência está longe do lado de recepção e o termo "extremidade mais próxima" se refere a situações nas quais a fonte de interferência está perto do lado de recepção. Por exemplo, a interferência mostrada pela seta 112 ilustra o ruído gerado pelo transmissor 106 acoplado nas comunicações a jusante e recebida pelo dispositivo CPE 104. O termo "vítima" de "usuário vítima" se refere à linha ou ao circuito que está sendo examinado em relação à diafonia e o termo "interferente" descreve a fonte da diafonia.

[00041] Uma vez que o ruído é gerado distante do lado do receptor, este é dito como diafonia a jusante na extremidade mais distante (FEXT). Da mesma forma, a interferência mostrada pela seta 114 ilustra a diafonia a montante na extremidade mais próxima (NEXT). A interferência mostrada pela seta 116 ilustra a FEXT a montante e a interferência mostrada pela seta 118 ilustra a NEXT a jusante. Em particular, a FEXT é uma fonte abundante de ruído em VDSL. Consequentemente, há diversas necessidades na indústria para resolver as deficiências e insuficiências supracitadas, tal como atenuação de FEXT.

[00042] A vetorização é um método de transmissão que emprega a coordenação de sinais de linha para redução dos níveis de diafonia e melhora do desempenho. O grau de melhora depende das características do canal. A vetorização pode ser para um único usuário ou para o benefício de múltiplos usuários.

[00043] A recomendação G.993.5 da ITU abrange cancelamento de auto-FEXT (diafonia na extremidade mais distante) nas direções a jusante e a montante. Ela define um único método de cancelamento de auto-FEXT no qual a FEXT gerada por um grupo de transmissores na extremidade mais próxima e que interferem com os transmissores na extremidade mais distante do mesmo grupo é cancelada. Este cancelamento ocorre entre transmissores VDSL2, não necessariamente do mesmo perfil. A recomendação G.933.5 se destina a ser implementada em conjunto com a norma ITU-T G.993.2. A união de linha digital de assinante (Digital Subscriber Line - DSL) de múltiplos pares (vide b-ITU-T G.998.1, b-ITU-T G.998.2 e b-ITU-T G.998.3) pode ser implementada em conjunto com a vetorização.

[00044] As técnicas descritas na recomendação G.993.5 fornecem meios para redução de auto-FEXT gerada pelos transmissores em um cabo com múltiplos cabos ou aglomerado de cabos. Técnicas de cancelamento de auto-FEXT são particularmente benéficas com cabos de comprimentos curtos (<1 km) e diafonia na extremidade mais próxima (NEXT), ruído de fundo e FEXT limitados de sistemas os quais não fazem parte do grupo vetorizado (ruído estranho). O nível de fontes de ruído não-auto-FEXT em relação àquele de fontes auto-FEXT determina o grau até o qual a redução de auto-FEXT pode melhorar o desempenho. Outro fator significativo é o grau até o qual o sistema de cancelamento de auto-FEXT tem acesso aos pares interferentes do cabo. Ganhos máximos são obtidos quando o sistema de cancelamento de auto-FEXT tem acesso a todos os pares de um cabo trazendo sinais de banda larga. Para cabos em múltiplos aglomerados, ganhos significativos são possíveis quando o sistema de cancelamento de auto-FEXT tem acesso a todos os pares do(s) grupo(s) no aglomerado nos quais ele está implantado e tem a capacidade de cancelar pelo menos a maioria dos interferentes de auto-FEXT dominantes dentro do aglomerado.

[00045] Quando múltiplos sistemas de cancelamento de auto-FEXT são implantados em um cabo com múltiplos aglomerados sem gestão de aglomerados, os ganhos podem ser significativamente reduzidos.

[00046] A Figura 2 é retirada da recomendação G.993.5 que descreve a inicialização de uma conexão de suporte de vetorização. O procedimento de inicialização descrito na Figura 2 se baseia na inicialização ITU-T G.993.2 com etapas adicionais para estimativa de canal FEXT. O modo final de operação vetorizada (isto é, vetorização a montante e a jusante, ou vetorização a jusante apenas) é determinado durante a Fase de Inicialização ITU-T G.994.1. A Figura 2 fornece uma visão geral do procedimento de inicialização tanto para a direção a montante quanto para a direção a jusante. Para a recomendação G.933.5, as fases de inicialização ITU-T G.993.2 são adotadas, com algumas modificações nas mensagens SOC e adição de sinais de inicialização para estimativa do canal FEXT. Os sinais de inicialização adicionados à Fase de Descoberta de Canal ITU-T G.993.2 e à Fase de Treinamento estão destacados na Figura 2 por linhas em negrito.

[00047] Se várias linhas são inicializadas simultaneamente, os procedimentos de inicialização destas linhas têm de ser alinhados no tempo, de modo que todas as linhas passem as fases relacionadas à vetorização simultaneamente, conforme descrito nas seções 10.3.3.6 e 10.4.3.9 da recomendação G.933.5.

[00048] Na direção a jusante, no início da Fase de Descoberta de Canal, a VTU-0 da linha de inicialização transmite o sinal O-P-VETOR 1, o qual compreende apenas símbolos SYNC modulados pela sequência piloto e o qual está alinhado com símbolos SYNC de linhas vetorizadas. O sinal O-P-VETOR 1 permite que a VCE (vide também a Figura 6) estime os canais FEXT das linhas de inicialização para as linhas vetorizadas. A VCE estima estes canais FEXT com base nas amostras de erro cortadas reportadas a partir das VTU-Rs das linhas vetorizadas e permite a pré-codificação nas VTU-Os destas linhas vetorizadas para cancelar a FEXT das linhas de inicialização nestas linhas vetorizadas durante o restante da inicialização das linhas de inicialização.

[00049] No início da Fase de Treinamento, a inicialização VTU-0 transmitirá o sinal O-P-VETOR 1-1, o qual é o mesmo que o O-P- VETOR 1, e permite que a VCE atualize as estimativas de canal FEXT a jusante das linhas de inicialização para as linhas vetorizadas antes de transição para a Fase de Treinamento ITU-T G.993.2.

[00050] Após a Fase de Treinamento ITU-T G.993.2, a VTU-0 transmite o sinal O-P-VETOR 2, seguido pelo sinal O-P-VETOR 2-1, os quais compreendem ambos símbolos SYNC modulados pela sequência piloto e símbolos regulares que trazem o SOC. Durante a transmissão de O-P-VETOR 2-1, a VCE estima canais FEXT provenientes de todas as linhas vetorizadas em cada linha de inicialização e vice-versa. Finalmente, ao final da transmissão de O-P-VETOR 2-1, toda a matriz de canais FEXT, incluindo coeficientes de FEXT a partir da linha de inicialização para as linhas vetorizadas e coeficientes de FEXT a partir das linhas vetorizadas em cada linha de inicialização, é estimada pela VCE. Neste ponto, o processo de inicialização está completo e as linhas de inicialização podem ser incluídas na operação de pré-codificação. Após a transmissão de O-P-VETOR 2-1 estar concluída, a VTU-0 da linha de inicialização entra na fase de Análise e Troca de Canal para estimativa de SNR e determinação do carregamento de bit a ser usado durante Tempo de Exibição.

[00051] Na direção a montante, de modo a evitar FEXT excessiva em linhas vetorizadas, a VTU-R de uma linha de inicialização, após detecção da mensagem de O-ASSINATURA na Fase de Descoberta de Canal, começa a transmitir um sinal R-P-VETOR 1, o qual tem o mesmo formato que O-P-VETOR 1. Durante transmissão de R-P-VETOR 1, a VCE estima os canais FEXT a partir das linhas de inicialização em todas as linhas vetorizadas e permite que as VTU-Os das linhas vetorizadas cancelem a FEXT das linhas de inicialização durante a parte restante de inicialização das linhas de inicialização. A posição de tempo dos símbolos SYNC a montante e da sequência piloto a montante é atribuída pela VCE e é indicada para a VTU-R na mensagem de O-ASSINATURA e por marcadores especiais adicionados ao sinal O-P-CHANNEL DISCOVERY V1.

[00052] Além disso, outros parâmetros opcionais podem ser adicionados à mensagem de O-P-ASSINATURA para redução da potência de transmissão a montante durante a fase inicial a montante (R-P-VETOR 1). A redução da potência de transmissão a montante pode ser usada para reduzir a interferência dos sinais R-P-VETOR 1 em linhas não vetorizadas que operam no mesmo aglomerado e permite uma atenuação plana do PSD de transmissão a montante do R-P- VETOR 1, além de redução da potência padrão a montante, conforme definido na ITU-T G.993.2.

[00053] No início da Fase de Treinamento, a inicialização VTU-R transmitirá o sinal R-P-VETOR 1-1, o qual é o mesmo que R-P-VETOR 1, e permite que a VCE atualize as estimativas de canal FEXT a montante a partir das linhas de inicialização para as linhas vetorizadas antes de transição para a Fase de Treinamento ITU-T G.993.2. A VTU- 0 transmite o sinal O-P-VETOR 1-1 como um sinal de preenchimento de tempo, enquanto que a VTU-R transmite R-P-VETOR 1-1.

[00054] O valor inicial de avanço de sincronização é atribuído pela VTU-0 e é comunicado na O-ASSINATURA com base no conhecimento provisório sobre o comprimento da linha. Se o avanço de sincronização é ainda reajustado durante a Fase de Treinamento, então, a estimativa de canal FEXT na direção a montante será atualizada ao final da Fase de Treinamento para levar em conta qualquer alteração resultante no canal FEXT (sinal R-P-VETOR 1- 2 na Figura 2). A VTU-0 transmite o sinal VETOR 2 OP-25 como um sinal de preenchimento de tempo, enquanto que a VTU-R transmite R-P-VETOR 1-2.

[00055] Ao final da Fase de Treinamento, a VTU-R transmite R-P- VETOR 2, o qual compreende símbolos SYNC modulados pela sequência piloto e símbolos regulares que trazem o SOC. Durante a transmissão de R-P-VETOR 2, a VCE estima os canais FEXT a partir de todas as linhas vetorizadas para as linhas de inicialização e vice-versa. Finalmente, ao final da transmissão de R-P-VETOR 2, toda a matriz de canais FEXT, incluindo coeficientes de FEXT provenientes das linhas de inicialização para as linhas vetorizadas e os coeficientes de FEXT provenientes das linhas vetorizadas para as linhas de inicialização, é estimada pela VCE. Neste ponto, o processo de inicialização está concluído e as linhas de inicialização se tornaram membros ativos do grupo vetorizado. Após a transmissão de R-P-VETOR 2 estar concluída, a VTU-R entra na Fase de Análise e Troca de Canal para estimativa de SNR e determinação do carregamento de bit a ser usado durante Tempo de Exibição.

[00056] Durante a transmissão de R-P-VETOR 2, os parâmetros SOC podem ser ajustados para proporcionar SOC de maior velocidade, necessário para transmitir amostras de erro cortadas da VTU-R para a VTU-O. Uma vez que tanto a VTU-O quanto a VTU-R já passaram a Fase de Treinamento, o número de repetições no SOC pode ser reduzido (similarmente à ITU-T G.993.2 durante a Fase de Análise e Troca de Canal). Isto proporciona um canal de retorno rápido, o qual é necessário para estimativa rápida de canais FEXT a partir das linhas vetorizadas para a linha de Inicialização.

[00057] Conforme mencionado na parte introdutória, os pesos das funções de transferência de diafonia a montante e a jusante são estimados nos símbolos SYNC. Os dados trazidos nestes símbolos SYNC têm de ser ortogonais de linha para linha. Esta ortogonalidade dos símbolos SYNC não deve ser corrompida em determinadas fases de um treinamento em curso por linhas as quais tentam configurar uma conexão após o HANDSHAKE já ter terminado. Para evitar corrupção da ortogonalidade nos símbolos SYNC enquanto um treinamento de vetorização já está em andamento (Fase de União), o CO interrompe o envio de qualquer tom para aqueles dispositivos CPE que tentam configurar uma conexão assim que o HANDSHAKE tenha sido finalizado (Fase Silenciosa), quando do que estes dispositivos CPE interrompem sua tentativa de conexão e, assim, têm de começar mais uma tentativa de treinamento após um tempo indefinido.

[00058] O comportamento descrito, o qual está representado na Figura 3, leva a tempos de treinamento longos e imprevisíveis no caso onde várias linhas querem se unir a um sistema de vetorização, ou seja, se múltiplos dispositivos CPE começam a estabelecer uma conexão com tempos de inicialização ligeiramente diferentes. A Figura 3 descreve o comportamento do sistema no caso onde um treinamento de vetorização já está em curso (Grupo de União) enquanto um dispositivo CPE começa a tentar conectar (Fase de União com Falha).

[00059] De acordo com um exemplo da invenção, linhas (isto é, CPEs conectados ao CO através destas linhas) as quais tentam configurar uma conexão enquanto um processo de união já está em curso (e, assim, não poderia ser considerada para a Fase de União atual) são coletadas no grupo de "Preparado-Para-Unir" para a Fase de União após aquela em curso. Coleta no grupo "Preparado-Para-Unir" coloca o(s) dispositivo(s) CPE em um estado de espera. De acordo com a capacidade do mecanismo de vetorização (ou seja, a entidade de controle de vetorização VCE, vide Figura 6), um, vários ou mesmo todos os membros do grupo "Preparado-Para-Unir" são transferidos para o Grupo de União e convertidos em paralelo assim que o a Fase de União em curso tenha sido concluída. Conforme o necessário, outras linhas podem, a partir de agora, ser novamente coletadas no grupo "Preparado-Para-Unir" para a próxima Fase de União.

[00060] Para manter a conexão ativa, o CO envia o sinal "O-P-Pre- VETOR 1" para aqueles dispositivos CPE os quais são coletados no grupo "Preparado-Para-Unir". O sinal O-P-Pre-VETOR 1 não deverá corromper a sequência ortogonal dos símbolos SYNC nem os dados do usuário dos símbolos de dados.

[00061] De modo a ser capaz de converter tantas linhas quanto possível em paralelo logo no início, a fase O-P-Pre-VETOR 1 também pode ser aplicada à primeira Fase de União após a inicialização do sistema. Após este procedimento, o tempo de treinamento no caso de união de múltiplas linhas pode ser significativamente reduzido sem ter um impacto sobre o desempenho daquelas conexões VDSL2 que já estão em Tempo de Exibição. O treinamento de uma linha a qual tenta configurar uma conexão enquanto a Fase de União já está em andamento já não tem de ser interrompida e, assim, uma reinicialização que inclui HANDSHAKE (vide G.994.1) não é mais necessária, caso no qual união de múltiplas linhas leva adicionalmente a um treinamento mais robusto e reproduzível. Uma vez que CO significa Escritório Central, ele pode designar qualquer componente do Equipamento do Escritório Central, tal como um Digital Multiplexador de Acesso de Linha Digital de Assinante (Subscriber Line Acess Multiplexer - DSLAM) ou um cartão de linhas de um DSLAM. Na verdade, a entidade de controle de vetorização pode estar localizada sobre um cartão de linha usado em um DSLAM ou em um módulo de um DSLAM que serve a mais do que um cartão de linhas.

[00062] As Fases de União podem incluir um procedimento HANDSHAKE, o qual é compatível com a norma ITU-T G.994.1. O treinamento mencionado (ou seja, a Fase de Treinamento) é realizada de acordo com as normas ITU-T G.992.3 e 993.5. O(s) dispositivo(s) CPE do grupo "Preparado-Para-Unir" é/são colocado(s) em estado de espera ao manter a(s) linha(s) ativa(s) que está acoplado ao respectivo dispositivo CPE. A manutenção de uma linha ativa é obtida ao enviar um sinal para cada dispositivo CPE, em que o sinal não tem um impacto nem sobre linhas que se unem nem sobre as linhas (dispositivos CPE) em Tempo de Exibição. Por exemplo, o sinal inclui apenas Tons de Referência dentro seus símbolos SYNC, por exemplo, quando todos os Tons Piloto são usados para a adaptação de diafonia. No entanto, em casos nos quais nem todos os Tons Piloto são usados para a adaptação de diafonia, também os Tons Piloto não utilizados podem ser usados em vez de ou além dos Tons de Referência.

[00063] A incorporação deste procedimento no treinamento padronizado de VDSL2 incluindo vetorização está representada na Figura 4. Quando comparado com o padrão existente, as seguintes extensões do treinamento de vetorização são propostas: (1) definição do grupo "Preparado-Para-Unir", (2) a definição de um novo estado (O- P-Pre-VETOR 1) entre o estado O-P-QUIET e O-P-VETOR-1 e (3) a definição do sinal O-P-Pre-VETOR 1 (apenas Tons de Referência) do CO para o(s) CPE(s).

[00064] Consequentemente, o procedimento aprimorado descrito aqui proporciona um método para inicialização de um grupo de dispositivos CPE (abreviado: CPEs) durante um treinamento que, em parte, registra as capacidades de CPEs, em que pelo menos um CPE é registrado em um momento posterior ao treinamento e, assim, não pode ser registrado pelas razões descritas acima. De acordo com o exemplo descrito aqui, o método compreende: determinação das capacidades dos CPE durante uma Fase de União do treinamento, em que é determinado se um dispositivo CPE é capaz de empregar vetorização. O método compreende ainda colocação em um estado de espera (ou seja, atribuir ao grupo "Preparado-Para-Unir") do pelo menos um CPE que é registrado em um momento posterior ao manter uma linha ativa que está acoplada à pelo menos um CPE. Outra Fase de União é fornecida após a Fase de União de modo a registrar o pelo menos um CPE que tenha sido registrado em um momento posterior. A etapa de colocação em um estado de espera pode manter a linha ativa ao enviar sinais para o pelo menos um CPE que indica que o pelo menos um CPE será registrado em um momento posterior.

[00065] O método descrito acima pode ser implementado em um aparelho que inclui um mecanismo de vetor que é configurado para colocar o pelo menos um CPE que é registrado em um momento posterior em um estado de espera (isto é, atribuir grupo "Preparado- Para-Unir") ao manter uma linha ativa que está acoplada à pelo menos um CPE. O mecanismo de vetor fornece outra Fase de União após a Fase de União para registrar o pelo menos um CPE que tenha sido registrado em um momento posterior.

[00066] A Figura 5 mostra uma sequência típica de múltiplas fases de união durante a inicialização de um sistema VDSL2 capaz de vetorização compreendendo várias linhas. A Janela de Aceitação n corresponde a um intervalo de tempo configurável logo após reconfiguração. Neste intervalo de tempo, todas as linhas as quais começaram a definir uma conexão são coletadas pela primeira Fase de União (Linha 1 à Linha k). A Janela de Aceitação n + 1 é aberta para coletar aquelas linhas, para a segunda Fase de União, as quais já começaram a configurar uma conexão enquanto a Linha 1 à Linha k estão sendo convertidas (Linha k + 1 à Linha k + m). Neste exemplo, a última linha (Linha k + m + 1) tenta definir uma conexão enquanto o segundo grupo de união está sendo convertido (Janela de Aceitação n + 2). Os períodos de tempo esboçados na Figura 5 são para controlar o tamanho da Janela de Aceitação.

[00067] Nos diagramas de períodos de tempo da Figura 5, TDmin é o tempo mínimo para O-P-Pre-VETOR-1. Este intervalo de tempo configurável é reiniciado com cada mensagem "GHS_COMPLETA" emitida na Janela de Aceitação n. TDmax denota o tempo máximo para O-P-Pre-VETOR-1. Linhas que terminam G.hs após este intervalo de tempo configurável são negligenciadas pela Fase de União atual. As linhas as quais terminam G.hs dentro de TCmin após a linha anterior ter atingido O-P-Pre-VETOR-1 e dentro de TDmax após a primeira linha da Fase de União atual ter atingido O-P-Pre-VETOR-1 são aceitas para a Fase de União atual (Janela de Aceitação n). O tempo TSAmin é o tempo mínimo para adaptação xTalk em Tempo de Exibição. Este intervalo de tempo é incorporado no firmware. TSAplus é um tempo adicional para adaptação xTalk em Tempo de Exibição. Este intervalo de tempo configurável é para uma maior sintonia dos coeficientes xTalk. Linhas que terminam G.hs dentro de TSAmin + TSAplus após as linhas da Janela de Aceitação n que atingiram Tempo de Exibição são aceitas para a próxima Fase de União (Janela de Aceitação n + 1).

[00068] A Figura 6 ilustra um Multiplexador de Acesso de Linha Digital de Assinante (Digital Subscriber Line Acess Multiplexer - DSLAM) 100 localizado em um escritório central (Central Office - CO) ou em um local remoto próximo de instalações do assinante e que compreende unidades transmissoras 101 (ou VTUC1), 102 (ou VTUC2) e 103 (ou VTUC3) compatíveis com G.993.5 , um controlador de inicialização de linha 111 (ou CTRL) e o mecanismo de vetorização ou entidade de controle de vetorização 112 (ou VCE) mencionada acima. O controlador de inicialização de linha 111, bem como a entidade de controle de vetorização 112, são acoplados às unidades transmissoras 101, 102 e 103. Independentemente da localização real do DLSAM, ele é considerado como parte do Equipamento do Escritório Central (Central Office Equipment - COE).

[00069] O DSLAM 100 é acoplado a dispositivos CPE via Pares Torcidos Não Blindados (Unshielded Twisted Pairs - UTP), tais como cabos CAT3. A primeira unidade transmissora 101 está acoplada a uma primeira unidade transmissora remota 201 (ou VTUR1) através de uma primeira linha de assinante L1; a segunda unidade transmissora 102 está acoplada a uma segunda unidade transmissora remota 202 (ou VTUR2) através de uma segunda linha de assinante L2; e a terceira unidade transmissora 103 está acoplada a uma terceira unidade transmissora remota 203 (ou VTUR3) através de uma terceira linha de assinante L3. As unidades transmissoras remotas 201, 202 e 203 fazem parte, por exemplo, de um modem, um gateway, um roteador, uma set top box, um laptop, etc.

[00070] As linhas de assinante L1, L2 e L3 são agrupadas em um aglomerado de cabos 301 juntamente com mais cinco linhas de assinante e induzem à diafonia uma na outra, uma vez que elas estão em estreita proximidade ao longo de todo ou parte do seu comprimento. Em sistemas DSL com base em DMT, a diafonia está reduzida principalmente à FEXT (diafonia na extremidade mais distante); alguma quantidade substancial do sinal transmitido por uma unidade transmissora (o interferente) se acopla em uma linha vizinha e prejudica a recepção do sinal direto transmitido sobre esta linha vizinha em uma unidade transmissora remota (a vítima). Por exemplo, o sinal a jusante transmitido pela VTUR 101 através da linha L1 se acopla à linha L2 e é detectado como ruído pela VTUC 202. Também, o sinal a montante transmitido pela VTUR 203 através da linha L3 se acopla à linha L1 e é detectado como ruído pela VTUC 101.

[00071] O DSLAM 100 inclui ainda um pré-codificador para atenuar a FEXT na direção a jusante e/ou um supressor de FEXT para atenuar a FEXT na direção a montante. Atualmente, as linhas de assinante L1, L2 e L3 fazem parte do mesmo grupo de vetorização, o qual pode compreender outras linhas de assinante e o pré-codificador e/ou supressor de FEXT são configurados para atenuar a diafonia a jusante e/ou a montante entre linhas do grupo de vetorização.

[00072] Tipicamente, as amostras de frequência de cada símbolo de dados recebido a jusante de cada linha de assinante são encaminhadas para o pré-codificador pelas unidades transmissoras e as amostras com diafonia compensada são retornadas pelo pré-codificador para as unidades transmissoras para Transformada de Fourier Discreta Invertida (Inverse Discrete Fourier Transform - IDFT), conversão digital- analógica (Digital to Analog Conversion - DAC) e ainda transmissão através da linha de assinante. Similarmente, as amostras de frequência de cada símbolo de dados recebido a montante são encaminhadas para o supressor de diafonia por cada unidade transmissora e amostras (quase) sem diafonia são retornadas pelo supressor de diafonia para cada unidade transmissora para detecção e demodulação.

[00073] Primariamente, as unidades transmissoras 101, 102 e 103 são configuradas para terminar as linhas de assinante L1, L2 e L3, respectivamente, e para inicializar e operar canais de comunicação DSL CH1, CH2 e CH3, respectivamente. Assim também as unidades transmissoras remotas 201, 202 e 203.

[00074] As unidades transmissoras 101, 102 e 103 são ainda configuradas para notificar o controlador de inicialização de linha 111 sobre inicialização de uma nova linha (linha de união) que está em nome da unidade transmissora no escritório central ou a unidade transmissora nas instalações do cliente, e ainda realizar o procedimento de inicialização DSL após aprovação pelo controlador de inicialização de linha 111.

[00075] Os canais de comunicação CH1, CH2 e CH3 compreendem um percurso de comunicação de dados a jusante e um percurso de comunicação de dados a montante que usam bandas de frequências a montante e a jusante distintas (multiplexação de divisão de frequência). Respectivos carregamentos e ganhos de bit para as operadoras a montante e a jusante são determinados e acordados durante inicialização de linha, deste modo, fornecendo uma taxa de dados a jusante total e uma taxa de dados a montante total.

[00076] O procedimento de inicialização DSL compreende uma fase de HANDSHAKE, várias fases de aquisição de diafonia, uma fase de Descoberta de Canal, uma Fase de Treinamento de canal e uma fase de análise e troca de canal.

[00077] A fase de HANDSHAKE é descrito na G.994.1 e faz uso de um ou mais conjuntos predefinidos de operadoras (a assim denominada família de sinalização), dependendo de um ou mais anexos específicos da recomendação que estão sendo respaldados. Estes conjuntos de operadoras predefinidos compreendem muito poucas operadoras apenas (normalmente 2 ou 3), deste modo, causando pouca interferência sobre as linhas vizinhas.

[00078] O procedimento de HANDSHAKE compreende uma primeira subfase A, durante a qual as unidades transmissoras de par reconhecem sua presença mútua através de troca de sinais de sonda que compreendem um conjunto de operadoras e adquirem a sincronização de relógio para os sinais de sonda, e uma segunda subfase B, durante a qual as unidades transmissoras de par trocam suas respectivas capacidades e chegam a um acordo sobre um modo em comum para treinamento e operação. Uma conclusão bem-sucedida da fase de HANDSHAKE levará à primeira fase de aquisição de diafonia O-P-VETOR 1.

[00079] Todas as mensagens na fase de HANDSHAKE são enviadas com um ou mais conjuntos limitados de operadoras. Todas as frequências operadoras dentro de um conjunto de operadoras, e todos os conjuntos de operadoras, são modulados simultaneamente com os mesmos bits de dados usando modulação por deslocamento de fase diferencial (Differential Phase Shift Keying - DPSK). O ponto de transmissão é girado em 180° a partir do ponto anterior se o bit transmitido é 1 e o ponto de transmissão é deixado inalterado se o bit de transmissão é 0.

[00080] Inicialmente, a VTUR está no estado de silêncio de transmissão R-SILENT0 e a VTUC está no estado de silêncio de transmissão C-SILENT1.

[00081] Para o modo de operação duplex, e no caso da VTUR iniciar o procedimento de inicialização, a primeira subfase de HANDSHAKE A começa com a VTUR transmitindo um sinal R-TONS-REQ proveniente de uma ou ambas de sua família de sinalização com inversão de fase a cada 16 ms. Quando isto tiver sido detectado pela VTUC, a VTUC responderá ao transmitir um sinal C-TONS proveniente de uma ou ambas de sua família de sinalização. Quando isto tiver sido detectado pela VTUR, a VTUR transmitirá silêncio (R-SILENT1) durante 50 a 500 ms e transmitirá, então, um sinal R-TOM1 proveniente de apenas uma família de sinalização. Quando a VTUC detectou o sinal R-TOM1, ela responderá ao transmitir GALF (0x81 = um complemento de 0x7E) em operadoras moduladas (C-GALF1). Quando a VTUR detectou GALF, ela responderá ao transmitir FLAGs (0x7e) nas operadoras moduladas (R-FLAG1). Quando a VTUC detectou FLAGs, ela responderá ao transmitir FLAGs (C-FLAG1). Quando a VTUR detectou FLAGs, ela entrará na subfase B ao iniciar a primeira transação de mensagem.

[00082] No caso onde a VTUC inicia o procedimento de inicialização, a primeira subfase A de HANDSHAKE começa com a VTUC transmitindo diretamente C-TONS e continua conforme mencionado acima.

[00083] Sincronia e sinais ligeiramente diferentes são definidos para o modo semi-duplex de operação.

[00084] A segunda subfase B de HANDSHAKE começa com a VTUR enviando uma mensagem CAPABILITY LIST REQUEST CLR que transmite as capacidades da VTUR (isto é, uma lista de possíveis modos de operação) e pelo que a VTUR solicita ainda as capacidades da VTUC. A VTUC responde com uma mensagem CAPABILITY LIST CL que transmite as capacidades da VTUC. A VTUR reconhece a boa recepção da mensagem CL ao retornar um reconhecimento ACK (1).

[00085] A subfase B realizada pela VTUR ou VTUC seleciona um modo de operação em comum de acordo com as capacidades notificadas. Isto é obtido ao emitir uma mensagem MODE SELECT MS que transmite o modo de operação selecionado e ao retornar um reconhecimento ACK (1). Tipicamente, a VTUR seleciona o modo mais adequado de operação de uma só vez e emite a mensagem MS. No entanto, a VTUR pode solicitar que a VTUC selecione um modo particular de operação ao emitir uma mensagem MODE REQUEST MR ou pode propor um modo particular de operação enquanto deixa a decisão final para a VTUC ao emitir uma mensagem MODE PROPOSAL MP. Uma vez que um modo particular de operação tenha sido reconhecido, a VTUC e a VTUR entram nas fases de aquisição de diafonia O-P-VETOR 1 e R-P-VETOR 1, respectivamente.

[00086] A G.994.1 define uma provisão para reiteração através da subfase B ao permitir que a VTUC responda à mensagem MS com uma mensagem REQUEST-CAPABILITY LIST REQUEST REQ-CLR a qual solicita que a VTUR proceda novamente com a troca de mensagens CLR/CL/ACK (1) e outra troca de mensagens MS/MR/MP/ACK(1) e sem retornar para o estado de transação inicial (R-SILENT0).

[00087] O controlador de inicialização de linha 111 é ainda configurado para controlar o procedimento de inicialização de DSL através de cada linha de assinante, e, mais especificamente, fornecer às VTUCs 101, 102 e 103 um número de iterações n para que a segunda subfase B de HANDSHAKE seja realizada, bem como com um atraso D adicional para responder a qualquer mensagem que exija uma resposta específica ou reconhecimento a partir da VTUC durante a subfase B, tal como uma mensagem CLR ou MS ou MR ou MP.

[00088] As VTUCs 101, 102 e 103 são ainda configuradas para medir os tempos de execução TA e TB das primeira e segunda subfases A e B de HANDSHAKE, respectivamente (não incluindo o retardo adicional D configurado, se houver), e informar o tempo de execução assim medido para o controlador de inicialização de linha 111. Ao fazê-lo, o tempo de execução de diferentes fabricantes de CPE e/ou implementações é contabilizado.

[00089] Embora o controlador de inicialização 111 tenha sido descrito como uma unidade central dentro do nó de acesso 100, ele pode estar parcial ou totalmente distribuído por todas as VTUCs 101, 102 e 103.

[00090] As implementações exemplificativas discutidas aqui podem ter vários componentes justapostos; no entanto, será apreciado que os vários componentes do arranjo podem estar localizados em partes distantes de uma rede de distribuição, tal como uma rede de comunicações e/ou a Internet, ou dentro de um arranjo seguro, não seguro e/ou encriptado dedicado. Assim, será apreciado que os componentes dos arranjos podem ser combinados em um ou mais aparelhos, tal como um modem, ou colocados sobre um nó particular de uma rede de distribuição, tal como uma rede de telecomunicações. Além disso, deverá ser entendido que os componentes dos arranjos descritos podem estar localizados em qualquer parte dentro de uma rede de distribuição sem afetar a operação do arranjo. Por exemplo, os vários componentes podem estar localizados em um modem de Escritório Central (CO, ATU-C, VTU-0), um modem nas instalações do cliente (CPE, ATU-R, VTU-R), um dispositivo de gestão xDSL ou alguma combinação dos mesmos. Similarmente, uma ou mais porções funcionais do arranjo podem estar distribuídas entre um modem e um dispositivo de computação associado.

[00091] Os arranjos, aparelhos e métodos descritos acima podem ser implementados em um módulo de software, um módulo de testagem de software e/ou hardware, um dispositivo de teste de telecomunicações, um modem DSL, um modem ADSL, um modem xDSL, um modem VDSL, um cartão de linhas, um transmissor G.hn, um transmissor MoCA®, um transmissor Homeplug, um modem Powerline, um modem com ou sem fio, um equipamento de teste, um transmissor com múltiplas operadoras, um sistema de rede de área ampla/local com fios e/ou sem fios, um sistema de comunicação por satélite, sistemas de comunicação com base na rede, tal como um sistema IP, Ethernet ou ATM, um modem dotado de capacidades de diagnóstico ou similar ou um computador de finalidade geral programado separado tendo um dispositivo de comunicação ou em conjunto com qualquer um dos seguintes protocolos de comunicação: CDSL, ADSL2, ADSL2+, VDSL1, VDSL2, HDSL, DSL Lite, IDSL, RADSL, SDSL, UDSL, MoCA, G.hh, Homeplug ou similar.

[00092] Adicionalmente, os arranjos, procedimentos e protocolos das implementações descritas podem ser implementados em um computador de finalidade específica, um microprocessador ou microcontrolador programado e elementos de circuito integrado periférico(s), um ASIC ou outro circuito integrado, um processador de sinal digital, um dispositivo capaz de flash, um circuito lógico ou eletrônico com cabos, tal como um circuito de elemento discreto, um dispositivo lógico programável, tal como PLD, PLA, FPGA, PAL, um modem, um transmissor/receptor, qualquer dispositivo comparável ou similar. Em geral, qualquer dispositivo capaz de implementar uma máquina de estado a qual, por sua vez, é capaz de implementar a metodologia descrita e ilustrada aqui pode ser usado para implementar os vários métodos, protocolos e técnicas de comunicação de acordo com as implementações.

[00093] Além disso, os procedimentos descritos podem ser facilmente implementados em software usando ambientes de desenvolvimento de software de objeto ou orientado a objetos que fornecem código fonte portátil que pode ser usado em uma variedade de plataformas de computadores ou estações de trabalho. Alternativamente, as configurações descritas podem ser implementadas parcial ou totalmente em hardware usando circuitos lógicos convencionais ou o design VLSI. Os dispositivos, procedimentos e protocolos de comunicação descritos e ilustrados aqui podem ser facilmente implementados em hardware e/ou software usando quaisquer sistemas ou estruturas, dispositivos e/ou software conhecidos ou desenvolvidos depois por aqueles versados na técnica aplicável a partir da descrição funcional fornecida aqui e com um conhecimento básico geral das técnicas de computação e telecomunicações.

[00094] Além disso, os processos descritos podem ser facilmente implementados em software que pode estar armazenado em um meio de armazenamento legível em computador, executado em um computador de uso geral programado com a cooperação de um controlador e memória, um computador de finalidade especial, um microprocessador ou similar. Nestes casos, as configurações e procedimentos das implementações descritas podem ser implementados como um programa incorporado no computador pessoal, tal como um script applet, JAVA® ou CGI, como um recurso que reside em um servidor ou estação de trabalho de computador, como uma rotina incorporada em uma configuração de comunicação ou componente de configuração dedicado ou similar. As configurações também podem ser implementadas ao incorporar fisicamente as configurações e/ou procedimentos em um software e/ou hardware, tais como os sistemas de hardware e software de um dispositivo de teste/modelo.

[00095] As implementações são descritas aqui em termos de modalidades exemplificativas. No entanto, deverá ser notado que os aspectos individuais das implementações podem ser reivindicados separadamente e uma ou mais das características das várias modalidades podem ser combinadas.

Claims

1. Método para inicialização de um grupo de dispositivos de equipamento nas instalações de cliente (CPEs) (201, 202, 203, 304, 308) durante um treinamento que, em parte, registra as capacidades dos CPEs (201, 202, 203, 304, 308), em que pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) é registrado posterior ao treinamento e não pode ser registrado; o método compreendendo: determinar capacidades dos CPEs (201, 202, 203, 304, 308) durante uma Fase de União do treinamento, em que é determinado se um CPE (201, 202, 203, 304, 308) é capaz de empregar vetorização; caracterizado por: colocar em um estado de espera do pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) que é registrado posterior mantendo uma linha (L1, L2, L3) ativa que é acoplada ao pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308); e proporcionar outra Fase de União após a Fase de União para registrar o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) que é registrado posteriormente.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de colocação em um estado de espera mantém a linha como ativa enviando sinais para o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) que indicam que o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) será registrado em um momento posterior.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a Fase de União inclui um procedimento de HANDSHAKE compatível com a norma ITU-T G.994.1.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o treinamento inclui uma Fase de Treinamento compatível com as normas ITU-T G.992.3 e 993.5.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar capacidades inclui: determinar se o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) suporta ser colocado em um estado de espera.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que manter uma linha ativa que está acoplada ao pelo menos um CPE inclui: enviar um sinal para o CPE que não tem impacto sobre as linhas (L1, L2, L3) que se unem nem sobre as linhas em Tempo de Exibição.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sinal, o qual não tem impacto sobre as linhas que se unem nem sobre as linhas em Tempo de Exibição, inclui apenas Tons de Referência.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a outra Fase de União é fornecida diretamente após a Fase de União.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as capacidades a serem determinadas incluem capacidades conforme definidas na Recomendação ITU-T G.992.1.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as capacidades incluem pelo menos capacidades de cancelamento de eco.

11. Aparelho para inicialização de um grupo de dispositivos de equipamento nas instalações do cliente (CPEs) (201, 202, 203, 304, 308) durante um treinamento que, em parte, registra capacidades dos CPEs (201, 202, 203, 304, 308), em que pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) é registrado posterior ao treinamento e não pode ser registrado, em que capacidades dos CPEs (201, 202, 203, 304, 308) são determinadas durante uma fase de união do treinamento que determina se um CPE (201, 202, 203, 304, 308) é capaz de empregar vetorização, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: um mecanismo de vetor (112) colocando o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) que é registrado posterior em um estado de espera mantendo uma linha (L1, L2, L3) ativa que está acoplada ao pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308); e em que o mecanismo de vetor (112) fornece uma outra Fase de União após a Fase de União para registrar o pelo menos um CPE (201, 202, 203, 304, 308) que é registrado posteriormente.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de vetor (112) é uma entidade de controle de vetorização (VCE) localizada dentro de um nó de acesso de um Multiplexador de Acesso de Linha Digital de Assinante (DLSAM) (100).

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o aparelho é um cartão de linhas para uso em um DSLAM (100) e configurado para inicializar o grupo de dispositivos de equipamentos nas instalações de cliente (CPEs) (201, 202, 203, 304, 308).

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o aparelho é configurado para implementar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.