CN1613190A - 在收发器之间发起通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了在收发器之间发起通信及使其同步的方法和系统。收发器可以多种通信模式中的任何一种进行通信。操作第一通信收发器的方法包括：在安装模式下启动操作(400)以建立多种通信模式的优先顺序；必要时切换到重新训练模式(500)以按照多种通信模式的优先顺序在选定的通信模式下重新进行训练；以及以选定的通信模式与第二通信收发器进行通信。

Description

在收发器之间发起通信的系统和方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2001年11y月9日提交的、标题为“DSL收发器的安装模式”的美国临时申请No.60/344486的权益，该申请通过引用全部结合到本文中。

发明领域

本发明总体上涉及数据通信系统，更具体地说，涉及用于在收发器之间发起通信的系统和方法。

发明背景

日益需要以更高速率和更大容量传输语音和数据。满足这些需求的一种解决方案是数字用户线(DSL)技术。DSL技术已出于种种原因引入宽带联网领域，用以克服传统语音频带技术所面临的问题。这些问题包括但不限于带宽限制。存在多种DSL技术，包括但不限于：速率自适应DSL(RADSL)、对称DSL(SDSL)、多速率SDSL(M/SDSL)、高比特率DSL(HDSL)、甚高比特率(VDSL)及不对称DSL(ADSL)。

ADSL技术利用了公用交换电话网(PSTN)中已到位的基础设施，包括用户驻地和中心局之间由铜线构成的铜线环路。有利的是，ADSL技术不需要重新布置网络设备如路由器、交换机、防火墙和万维网服务器，这些是当今宽带接入的范例中常用的设备。

ADSL调制解调器利用例如ADSL技术提供信息发送和接收的通信能力。通常，DSL调制解调器利用离散多音频(DMT)线路编码来将DMT符号从源端传送到目的端。业界已知若干种DMT通信模式(有时称为线路编码技术)，其中每一种在诸如比特率、误码率和可达范围等几个方面各具优缺点。以下是本专业众所周知的几种通信模式。

第一组DMT通信模式由国际电信联盟(ITU-T)制订的G.992附录A ADSL推荐定义。一般而言，附录A针对的是北美、亚洲和部分欧洲市场。附录A中的两种一般类型的通信模式为频分复用(FDM)和回波抵消(EC)。在FDM模式下，下行和上行信号分别使用不同的频段。可用的上行频段为0-138千赫兹，而下行频段定义为138千赫兹-1.104兆赫兹。在EC模式下，下行信号可以与上行信号共存于相同频段中，这样就有更多的下行带宽。因此，在EC模式下，下行信号可以使用0赫兹-1.104兆赫兹，而上行频段与FDM模式下相同。EC技术比之于FDM技术的优点显然在于增加的下行带宽。而缺点则在于，由于在0-138千赫兹范围内的重叠，可能发生串扰，从而需要必要的资源来抑制串扰。

在日本有两种基本的主流DSL技术。另一组DMT通信模式是由G.992推荐的附录C定义的，基于日本的特殊网络特性。这些因数包括现有的数量非常大的基础ISDN用户，其中，ISDN指时间压缩复用(TCM)ISDN-一类使用导致显著串扰电平的高传输信号电平和差低通滤波器的“乒乓”时分传输。除了TCM-ISDN的存在以外，使用了纸绝缘电缆，这在高频引起较高的衰减。综合这些因素造成如使用附录A ADSL则会发生高电平干扰的情形，从而使此类型的设备在许多铜线环路上不可用。附录C采用了复杂的同步和噪声容限计算技术(以减轻干扰和衰减的不利影响)，来满足日本ADSL对高水平质量和效率的需求。

附录C内有两种传输类型：远端串扰比特映射(FBM)和双比特映射(DBM)，其中，FBM通常理解为二者中的较简单者。FBM只在远端串扰(FEXT)周期内传输以匹配ISDN的传输方向。FBM的局限在于，因其只利用了37％的符号，故比特率受到限制。对全速ADSL而言，这相当于仅稍微高于3兆比特每秒的下行数据率。

第二种传输类型DBM因一些传输在下一周期内进行而更难以实现。但是，此困难值得克服，因为线路中没有太多ISDN噪声，可取得高达附录A水平的速率。

G.992推荐的附录H是另一种通信模式，该通信模式类似于附录C的FBM，只不过它是对称的且只在FEXT周期内传输，同时使用所有频段。此技术需要功能强大足以处理多达255个频段的上行或下行流的数字信号处理器(DSP)核。附录H的线路编码技术的优点是清楚的-它提供针对日本市场的DSL，并因使用了更多的下行频段而取得高于附录C FBM的速率。

因此，目前存在几种不同的通信模式，各具自身的优缺点。但已知环路条件变化显著。对一种环路性能最佳的通信模式可能就另一种环路被不同方案所超过。不幸的是，(相同环路)的环路特性可随时间变化，这样，某天表现最佳的通信模式或线路编码技术可能在另一天被另一种所超过。

因此，希望找到一种针对这些问题的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供用于在收发器之间发起通信并使其同步，以根据环路条件实现最佳通信模式的方法、系统、设备和程序。收发器可以多种通信模式中的任何一种进行通信。代表性的方法包括：检测远程收发器是否以通信方式与中心局收发器相连；确定要由中心局收发器和远程收发器使用的优选通信模式；训练中心局收发器和远程收发器以优选通信模式进行通信；以及在中心局收发器和远程收发器之间发起通信。

另一实施例可以解释为一种操作第一通信收发器的方法，其中，第一通信收发器可以多种通信模式进行通信。该方法包括：在安装模式下启动操作，以建立多种通信模式的优先顺序；必要时切换为重新训练模式以按多种通信模式的优先顺序选择的通信模式重新进行训练；以及以选定的通信模式与第二通信收发器进行通信。

另一实施例可以解释为一种通信系统。该系统包括配置为以多种通信模式中的任何一种进行通信的第一收发器和以通信方式与第一收发器相连的第二收发器，其中，第二收发器配置为以所述多种通信模式中的至少一种进行通信。第一和第二收发器还配置为协商优选通信模式。第一和第二收发器还在必要时配置为以优选通信模式进行训练以进行通信，初始化以优选通信模式进行的通信并使其同步。

另一实施例可以解释为第一收发器，第一收发器包括以通信方式连接到第二收发器的部件和用于协商优选通信模式的部件，其中，第一收发器配置为以多种通信模式中的任何一种进行通信，而第二收发器配置为以多种通信模式中的至少一种进行通信。第一收发器还包括用于训练第一收发器和第二收发器以优选通信模式进行通信的部件及用于初始化以优选通信模式进行的通信并使其同步的部件。

又一实施例可以解释为一种用于发起中心局收发器和远程收发器之间的通信并使其同步的程序，其中，中心局收发器配置为以多种通信模式中的任何一种进行通信，而远程收发器配置为以多种通信模式中的至少一种进行通信；以及所述程序存储在计算机可读媒体上。所述程序包括配置为检测远程收发器是否以通信方式连接到中心局收发器的逻辑、配置为确定要由中心局收发器和远程收发器使用的优选通信模式的逻辑、配置为训练中心局收发器和远程收发器以优选通信模式进行通信的逻辑以及配置为利用优选通信模式在中心局收发器和远程收发器之间发起通信的逻辑。

附图说明

参照附图可以更好地理解本发明。图中的部件不一定是按照一定比例绘制的，相反，所强调的是清楚地说明本发明的原理。此外，附图中相同的标号指示所有附图中对应的部分。

图1是说明可实施本发明的通信系统的框图。

图2是进一步说明图1中中心局的xDSL调制解调器和用户驻地的xDSL调制解调器之间的连接的框图。

图3是说明本发明的实施例所执行的用于在中心局收发器和远程收发器之间发起通信并使其同步的方法的流程图。

图4是说明根据本发明实施例的通信收发器的一般操作方法的流程图。

图5是说明图4的操作方法的安装模式期间执行的用于安装通信的方法的流程图。

图6是说明图4所示操作方法的重新训练模式期间执行的重新训练方法的流程图。

图7是说明根据本发明实施例的用于确定优选通信模式的一般方法的流程图。

图8是说明根据本发明实施例的用于同步和训练远程收发器以优选通信模式进行通信的一般方法的流程图。

具体实施方式

现参照附图，其中，相同的标号指示所有附图中的对应部分。图1是说明可实现本发明实施例的通信系统12的框图。具体地说，图1说明通过本地环路24在中心局20和用户驻地22之间进行的通信。虽然用户驻地22可以是单一住宅、小公司或其他实体，其一般特征是具有POTS(普通老式电话业务)设备、如电话26、PSTN调制解调器27、传真机(未显示)等。用户驻地22还可以包括xDSL通信设备，如包括用于处理ADSL业务的ADSL接口卡100A的xDSL调制解调器28。在提供xDSL业务时，例如但不限于，可以将ADSL、POTS滤波器30插入POTS设备26和本地环路24之间。当然，在采用G.Lite、ADSL.Lite或其他类似的通信模式时不必提供POTS滤波器30。如所知，POTS滤波器30包括低通滤波器以便滤去来自xDSL通信设备28的高频传输信息，从而保护POTS设备。

应注意，虽然本公开是参照ADSL技术进行的，本专业的技术人员可以理解，可以采用其他需要不同调制和通信模式的DSL技术。

中心局20上配备了其他电路。一般而言，提供了包含线路接口电路的xDSL调制解调器40，用于电连接到本地环路24。实际上，可以提供多个调制解调器40、42，以便为多个本地环路24服务。以同样的方式，通常在中心局20配备附加的电路卡以便处理不同类型的业务。例如，可以提供综合业务数字网(ISDN)接口卡(未显示)和其他电路卡，用于支持相似的以及其他通信业务。特别是对本同步系统而言，还可以在中心局20上配备ADSL接口卡100B，同样用于处理ADSL业务。应注意，ADSL接口卡100A(或100B)可以替代的方式排他地位于中心局20上，或者排他地位于用户驻地22上。

数字交换机50通常也可以配置在中心局20上并用于与每个不同调制解调器40和42进行通信。在中心局20的出局侧(即与各本地环路相反的侧)上，通常配备多个中继卡52、54、56。通常，这些卡具有支持许多多路复用的传输的出局线路，且通常通向其他中心局或长途电话局。

图2是进一步说明中心局20的xDSL调制解调器40(随后称为CO调制解调器48)与用户驻地22(图1)的xDSL调制解调器28(随后称为CP调制解调器28)之间的连接的框图。数据可从用户驻地22传输到中心局20、从中心局20传输到用户驻地(CP)22，或者通过本地环路24同时双向传输。一般而言，每个调制解调器28和40可包括均通过本地接口130相连的处理器120、存储器110和ADSL接口卡100。CO调制解调器40可包括便于与CO 20的数字交换机50(参见图1)进行通信的网络接口140。类似地，CP调制解调器28可包括便于与计算设备、如PC(个人计算机)通信的I/O(输入输出)接口150。归属局域网(LAN)(未显示)可连接到CP调制解调器28，在此情况下，I/O接口150可为适当硬件(即服务器或路由器与CP调制解调器28)与LAN之间的通信提供接口。在如下讨论中，在提到两个调制解调器的类似单元时，将使用一个标号来命名。而在提到其中一个调制解调器的某单元时，将以带字母的标号来命名。例如，在提到两个本地接口130A和130B时，将采用标号130。在只引用其中一个本地接口时，将采用130A或者130B。带“A”的那些标号表示CP调制解调器28的部件，而带“B”的那些标号表示CO调制解调器40的部件。

如本专业所知的那样，本地接口130可以是例如但不限于一条或多条总线或者其他有线或无线连接。本地接口130可具有附加单元，这些单元为简洁起见被省略，包括例如用于实现通信的控制器、缓冲器(高速缓存器)、驱动器、中继器和接收器。此外，本地接口130可包括地址、控制和/或数据连接，以在所述部件之间实现适当的通信。

处理器120最好是用于执行(尤其是存储在存储器110中的)软件的硬件装置或固件。处理器120可以是任何定制的或可购买到的处理器、中央处理单元(CPU)、与调制解调器28或40相关联的几个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器或一般的用于执行软件指令的装置。

存储器110可包括易失性存储单元(如随机存取存储器(RAM，例如DRAM、SRAM、SDRAM等))和非易失性存储单元(如硬盘驱动器、磁带、NVRAM、CDROM等)中的任何一种或其组合。而且，存储器110可结合电的、磁的、光学的和/或其他类型的存储媒体。注意，存储器110可具有分布式体系结构，其中，不同部件可彼此远距离放置，但可以通过处理器120来访问。

存储器包含用于各种通信模式的适当资源或驱动器111。例如，为频分复用(FDM)离散多音频(DMT)调制提供的必要的驱动器可以存储在存储器110中。就对应的通信模式而言，CP调制解调器28可包括与CO调制解调器40类似的驱动器111A。在其他情况下，CP调制解调器28可以如CO调制解调器40那样以另一组通信模式进行通信，因此会在CP调制解调器28的存储器110A中包含不同于CO调制解调器40所包含的一组不同的驱动器111A。

调制解调器28和40二者的存储器110中还存有程序115，用于确定优选通信模式及随后在调制解调器28和40之间建立通信并使其同步。程序115可以是分段的、模块化的程序，因此程序115的段116-119可以在两个调制解调器28和40之间分布和/或复制。为了示范，图2中给出了几段116-119。程序115的训练段116可提供资源，用于训练CO调制解调器40和CP调制解调器28中任何一个或二者以特定的通信模式进行通信，由此可以将用于此通信模式的适当资源包含在驱动器111中。

程序115的其他段包括监测段117、同步段118和测试段119。每个段提供用于程序115的各种功能方面的资源。如前所述，这些段及其他段可以与CP调制解调器28的程序115B和/或程序115A包含在一起。这在两个调制解调器28和40之间的通信链路配置中提供了灵活性。通常，在优选实施例中，CP调制解调器28将充当CO调制解调器40的从设备，因此CO调制解调器40将倾向于提供对链路的大多数控制。

一般而言，程序115用于实现本说明书中所公开的各种算法和方法。进一步的讨论参照后续附图中本发明的各种功能和方法来进行。通过附图将更清楚程序115的各种功能方面。

在备选实施例中，用于以各种通信模式进行通信的资源和执行本文所公开的方法的程序和/或算法可以位于远离调制解调器28或40的存储器中。与CP调制解调器28相连的远程服务器或PC或CO 20上的远程位置是非限制性的可供选择的位置。应注意，具有可用资源以便以各种通信模式进行通信的调制解调器在本专业中有时称为多模式调制解调器，类似地，本专业中经常用于调制解调器的另一术语是收发器。

ADSL接口卡100通常是用于正确收发承载在特定通信模式情况下作了线路编码的信息的电信号。在简化的描述中，处理器120执行存储在ADSL接口卡100上的存储器110中的相关软件和/或固件指令。

信令指令、编码指令、调制指令和涉及本发明方法的指令是由ADSL接口卡100执行的指令的非限制性示例。ADSL接口卡100一般包括数字信号处理器(DSP)，DSP从网络接口140或I/O接口150接收信息并将信息发往模拟前端(AFE)。AFE在本地环路24和DSP之间接口，并用于将来自DSP的数字数据转换成连续的时间模拟信号。模拟信号通过线路驱动器传送。通常以相同的方式将入信号处理通过接口卡100。环路24前端上的混合器分离发送和接收信号。可要求DSP和其他部件来执行上述各种指令。

在上行方向上，数字数据基本上由CP调制解调器28通过I/O接口150接收，并经处理通过本地接口130A提供给ADSL接口卡100A。在ASDL接口卡100A上，根据所用的通信模式对数据进行调制并将其转换成模拟形式，并沿环路24发送出去。该信息随后由CO调制解调器40的ADSL接口卡100B转换回数字形式。接着利用相同的通信模式将其解调，并提供给网络接口140以进行进一步的传输和/或处理。

在数据通过本地环路24传送之前要执行若干操作。调制解调器28和40利用初始握手算法来判断本地环路连接是否建立。国际电信联盟(ITU)已在G.994推荐中将用于DMT通信的握手程序标准化了。执行训练调制解调器的操作以便测量与本地环路24相关的性能和/或误码率。还要在两个调制解调器之间实现正确的同步。这些操作可随通信模式或线路编码技术不同而不同。应注意，就本文而言，术语线路编码技术可与术语通信模式互换。这些操作的结果取决于本地环路24的可随时变化的状况。通过后续提供的流程图可以最佳地描述根据本发明实施例的系统12、具体为调制解调器或收发器40和28的操作。

在后续讨论中，提供了流程图。应理解，这些流程图中的任何处理步骤或功能块表示包含一条或多条用于实现处理过程中的特定逻辑功能或步骤的可执行指令的模块、段或部分代码。为此，这些步骤或块中的一些或所有可以用软件、硬件、固件或其任意组合形式来执行。应理解，虽然描述了特定的示例处理步骤，替代的实现方案也是可行的。而且，如本专业的技术人员所理解的那样，所述步骤可以不按所显示或所讨论的顺序来执行，而是包括根据所涉及的功能以基本上并行或相反的顺序来执行。

应理解，本文所公开的根据本发明的方法和备选实现方式可包括用于实现逻辑功能的有序的可执行指令列表，并可以嵌入到任何计算机可读媒体中供或结合指令执行系统、装置或设备使用，如基于计算机的系统、包含处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并加以执行的系统。在本文的上下文中，“计算机可读媒体”可以是任何可包含、存储、传送、传播或传输供或结合信息系统、装置或设备使用的程序的装置。计算机可读媒体可以是例如但不限于电、磁、光学、电磁、红外线或半导体的系统、装置、设备或传播媒体。计算机可读媒体的更具体的示例(非穷举列表)包括如下：具有一条或多条线的电连接(电)、便携式计算机磁盘(磁)、随机存取存储器(RAM)(电)、只读存储器(ROM)(电)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)(电)、光纤(光学)和便携式光盘只读存储器(CDROM)(光学)。注意，当程序可以电子方式捕获，例如通过光学扫描纸或其他媒体，随后加以编译、解释或必要时以适当方式加以其他处理，然后存储到计算机内存中时，则计算机可读媒体甚至可以是上面印有所述程序的纸或另一合适媒体。

图3是说明本发明实施例执行的、用于在中心局收发器和远程收发器之间发起通信并使其同步的方法200的流程图。中心局收发器可以是图1和图2中的CO调制解调器40，而远程收发器可以是CP调制解调器28。方法200从在CO和CP收发器检测它们是否以通信方式彼此连接(步骤210)开始。这可以由任何一端来发起，但更一般的是由CP端发起。这可意味着几件事情。首先，两个收发器之间已经建立了环路。其次，两个收发器都已上电，否则如果没有，可允许其这样做。检测两个设备之间的连接可以本专业已知的几种可能的方法来进行，而这样做的任何特定方法都在本文范围之外。

方法200继续在多种通信模式中确定优选的通信模式(步骤220)。非限制性方案实例可以是上述的那些DMT调制方案、附录A的回波抵消(EC)、频分复用(FDM)、附录C的远端串扰比特映射(FBM)和双比特映射(DBM)。可以采用那些不使用DMT调制的其他通信模式。用于确定优选通信模式的方法将在后续流程图中描述。

一旦确定了优选通信模式，就可以在给定环路上训练CO和CP以优选通信模式进行通信(步骤230)。在一些实施例中，可能有必要训练双方设备，而在其他一些实施例中，可能将只需要训练一个设备，任一设备。在其他实施例中，可以不必训练任一设备，在此情况下，此步骤可以完全删除。为了训练设备，每个调制解调器(或收发器)可以发送给定DSL标准所定义的特定信号。利用这些已知信号，每个收发器可以与另一个同步，估计信道信噪比(SNR)，然后确定最终的数据率，协商费率、性能范围等。一般而言，可以改变训练收发器的方法。训练设备是本专业众所周知的功能，因此在本文范围之外。

一旦收发器经过正确训练，两个设备之间的通信就开始(步骤240)。通信以优选通信模式进行。

在两个设备之间的通信正在进行时，可以监测通信性能(步骤250)，包括监测信道特性。可以测量几种性能参数，下面将对此作进一步讨论。两个设备中任一设备或二者可以配置为监测通信性能。在对通信进行监测时，几件事情可能发生。在本实施例中，可以改变所用通信模式(步骤260)。这需要从两个设备可用的各种通信模式(除去刚才使用过的方案)中重新确定优选通信模式。本质上，步骤220-250可以按需重复，直到在通信初始化之后通信模式得到一致的结果。可以在检测通信模式时自动提示切换通信模式。在一些实施例中，这可以通过为性能变量设置预定参数来完成。一旦超过这些参数，就可以启动步骤260。在其他实施例中，这可以在CP处由技术员或用户人工完成。设备可以支持所述两种方式，即在正常工作中通信模式自动切换方法可以在起作用，但同时可以使系统的通信模式切换强制无效。在此情况下，可以利用步骤220，或者可以由任一设备指定特定的方案。在优选实施例中，必要时，CO收发器将具有使系统的通信模式切换无效的能力。本专业中用于从一个设备向另一设备发送命令的众所周知的方法是通过嵌入式操作信道(EOC)来完成的。EOC是一些xDSL技术中使用的不同于标准数据信道的专用信道，通常用于维护。命令可以从一个设备发送到另一个，从CO设备发送到CP设备，以指示要以何种通信模式工作。也可以利用传送这些命令的其他方法。

图4是说明根据本发明实施例的通信收发器的一般操作方法290的流程图，此方法通常可以由主从模式中的主收发器来执行。虽然不必采用主从配置，但它可能有助于设置有关采用何种通信模式的优先顺序。在优选实施例中，CO收发器可以是主设备，而CP收发器可以是从设备。在其他实施例中，当然可以采用相反的配置。还应注意，本文所公开的操作方法290已针对多模式调制解调器或多模式收发器作了配置，更具体地说，针对使用DMT调制技术或DMT通信模式的多模式xDSL调制解调器作了配置。但一般而言，任何配置为在任何媒体上进行通信且使用任意通信模式的收发器可以利用本操作方法290。为此，单模式收发器也可以利用此操作方法。

方法290开始于安装模式(IM)(步骤400)。一般而言，采用优选通信模式的两个设备之间的通信启动可以在IM中完成。因此，确定优选通信模式可同样在IM中完成。收发器上电时在给定线路上IM首次启动。随后任一设备启动时，可以从优选通信模式开始操作，因此跳过可能适时发生的IM。如果后续启动时优选通信模式不可用，则可以尝试下一个优选通信模式，如此类推，直到建立了任一连接，或者目前无通信模式有效(这可能表示信道中的严重故障)。IM将参照图5作进一步讨论。

一旦IM完成，通信的启动以优选通信模式开始。两个设备之间的通信标记为数据模式(DM)下的设备操作(步骤440)。也即，数据在两个设备之间传送。但是，必要时收发器可切换为重新训练模式(RM)(步骤500)，以在开始DM下的操作之前，正确地开始两个设备的适当的训练序列。在DM下的任意时刻，收发器可以切换回到安装模式。这可以在监测通信性能时自动完成。这还可以通过超驰(override)系统以以人工方式切换回IM。技术员可能想要测试特定的通信模式，因此可通过切换到IM来完成。可以在操作的任意时刻，包括在RM期间超驰系统。

如果针对所用的通信模式必须(重新)训练通信系统中的一个或所有设备，则可以启动RM模式。一旦经过(重新)训练，设备可以切换回DM。将会参照图6对RM作更详细的讨论。

图5是说明在图4的操作方法290的安装模式期间执行的安装通信的方法400的流程图。方法400或IM从主收发器首次上电时开始(步骤410)。在本实施例中，CO收发器是主收发器，虽然在其他实施例中可采用相反的配置。

一旦上电，CO收发器就在给定线路的另一端开始检测CP收发器(步骤420)。如前所述，本专业存在许多用于检测另一收发器的已知方法，因此，对任何特定方法的解释已排除在本文范围之外。通常，CO收发器会尝试检测CP收发器，直到检测到一个或算法超时。

一旦检测到，就可以对几种通信模式或几种通信方式进行评估(步骤300)。CO收发器可以与CP的不同的一组通信模式进行通信。一经评估，就可以生成相容的通信模式列表以及针对每种通信模式的相关性能测量记录。还可以生成通信模式的有序优先顺序列表。此步骤将在图7中作更详细的讨论。

然后尝试采用根据通信模式有序列表的优选通信模式启动通信(步骤430)。必要时，CO收发器可以切换为RM(参见图4)以开始新确定的优选通信模式的正确的训练序列。

由此，操作在DM下开始(步骤440)。对两个设备之间的通信性能进行监测。任一设备或二者均可以监测性能。可以维护日志以跟踪并保存随时间变化的性能。如果线路条件异常或发生巨大变化，则CO收发器可以切换回安装模式。如前所述，优选实施例利用了配置为采用DMT线路编码的xDSL收发器。可以利用背景中讨论的几种线路编码技术以及其他几种。作为立即切换为IM的替代方案，可以在所采用的通信模式中尝试重启。如果此尝试超时，则可以尝试通信模式的有序列表中的下一通信模式，或者可以将设备切换回IM。必要时，重新尝试所用通信模式的超时可以约为若干分钟，以允许线路拆线(clear)。

在后续启动时，可以跳过评估不同通信模式的适时步骤300。启动可以通信模式有序列表中可用的第一通信模式发起。如果以下一通信模式启动的尝试失败，即尝试超时，则可以尝试下一通信模式。超时长度可以变化，但通常为若干秒。

图6是说明图4的操作方法290的重新训练模式期间执行的重新训练方法500的流程图。此方法500可以在任意时刻启动。例如，一旦IM确定了优选通信模式，则可以启动方法500。然后可以执行该方案下的训练。在另一示例中，如果确定所用通信模式中的重新训练使性能提高，则可以在DM期间启动方法500。

一般而言，方法500在收发器切换为RM时开始。如果尚不知道，收发器就验证设备是否需要经过重新训练(步骤510)。这可以几种方式来完成，例如通过EOC(参见图3)与对应的收发器通信。如果确定不必进行训练，则收发器可以切换到DM(步骤440)。如果确定收发器需要重新训练，则发起适当的训练序列(步骤520)。如前所述，业界已经知道几种训练序列，采用任何特定方法或顺序的训练均在本文范围之外。

图7是说明根据本发明实施例的用于确定优选通信模式的一般方法300的流程图。方法300通常是由操作方法290的安装模式以及本发明的实施例所执行的在中心局收发器和远程收发器之间发起通信并使其同步的方法200所利用的方法。在后者中，本方法300可以归于步骤220，即“确定优选通信模式”。一旦第一收发器(最好是CO收发器，但不一定)检测到第二收发器(最好是CP收发器，但不一定)，则方法300开始。第一步骤是尝试以第一通信模式，即第一收发器显然可以之进行通信的通信模式进行通信。第二收发器也许不能以第一收发器能力范围内的通信模式中的任一种、一些或所有通信模式进行通信。但不管怎样，尝试第一种通信模式。根据此尝试，测量若干性能特性。其一，可以测量可连接性，即第二收发器是否可以此通信模式进行通信。从本文的角度来看，可连接性应理解为意指以给定通信模式是否可以建立与第二收发器的通信连接。与此定性测量相反，可以进行几种定量测量。这些定量测量包括但不限于：下行速率、上行速率、下行SNR余量、上行SNR余量等。几种变量可以影响每种通信模式的性能测量。例如，纸绝缘的电缆常用于日本的本地环路中。也许用于xDSL的附录A的DMT模式(如EC和FDM)并不最适合于这些条件，因为可能在高频发生高衰减，而这可导致高干扰电平。附录C的技术、如FBM和DBM采用了减轻衰减引起的影响的技术。缺点在于在附录C模式下只有大约三分之一的下行比特率可用。

在优选实施例中，采用了使用DMT通信模式的多模式xDSL调制解调器。在此情况下，可以根据国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.994推荐定义的标准对每种通信模式进行测试。这允许与已符合ITU-T推荐的标准的部件兼容。这种与工业标准的兼容性对方便设计、营销和其他商业决定有用。但应注意，在其他实施例中，测试方法和被测参数可随所用技术变化，因而不应将优选实施例视为限制性实例。

在尝试并测试每种优选通信模式之后，可以得到性能数据(步骤320)。随后在监控时，创建并维护性能数据日志。步骤310和320可以对尝试的所有通信模式重复。

可以进一步计算各种性能特性，以生成优先顺序(步骤330)。这些计算可随所服务市场的客户配置情况以及在测试设备的技术和功能方面而变化。一般而言，用于确定通信模式的优先顺序的方法、算法、等式等可以变化，并可以按业务提供商的需要创建和操纵。还应注意，虽然有优先顺序，但随后业务提供商还是可以超驰优选通信模式。一旦已生成优先顺序，就可以选择最佳工作模式或优选通信模式(步骤340)。

现参照图8，其中显示了说明根据本发明实施例的用于同步和训练远程收发器以使其以优选通信模式进行通信的一般方法600的流程图。方法600在远程收发器或CP收发器上电时开始(步骤610)。CO收发器在安装模式期间以及数据模式期间都可检测到这种情况。

在安装模式下，尝试各种通信模式并测试性能。如何测试各种通信模式的特定序列可以不同，但方法600说明了一种优选方法。一旦上电，可以尝试第一组通信模式(步骤620)。在此实施例中，测试附录A的方案。例如，可以测试回波抵消DMT一段时间。如果找到连接，则可以在线路上测量该通信模式的性能。在确定的一段时间之后，可以测试另一附录A模式，如FDM DMT。再次进行性能测量。随后可以通过切换符合附录C的各种通信模式测试附录C方案(步骤640)。一旦对所有通信模式都进行了测试，CO收发器就获得了用于确定通信模式的有序列表的所有必要信息，所述有序列表中第一项为优选通信模式。

任何时候启动时，可以执行相同的一般序列。这里，CP收发器简单地作为CO收发器的从收发器。尝试第一通信模式。如果检测到它是附录A方案，所述方法继续到步骤625，在步骤625中以该通信模式开始进行通信。必要时，CP收发器可以准备针对当前通信模式的重新训练序列。如果第一通信模式不是附录A方案，则步骤620可超时，而方法600可继续进行到步骤640，在步骤640中尝试附录C方案。CP收发器再次为CO以附录C通信模式建立通信链路等待一段时间。如果一条通信链路建立从而表示第一通信模式是附录C方案，则通信可以第一通信模式开始(步骤645)。同样，必要时，CP收发器可以准备针对当前通信模式的重新训练序列(步骤650)。

一般而言，分配给步骤620和640的时间可不同，但分配的时间允许自同步，换言之，可以不需要任何人工协调。

应强调，本发明的上述实施例只是可能的实施例子，仅是为清楚地理解本发明原理而提出的。可以对本发明的上述实施例作许多变化和修改而实质上不背离本发明的精神和原理。旨在将所有这样的修改和变化包括在本公开范围中，同时本发明受所附权利要求书的保护。

Claims (47)

1.一种用于在中心局收发器和远程收发器之间发起通信及使其同步的方法，其中，所述中心局收发器配置为可以多种通信模式中的任何一种进行通信，而所述远程收发器配置为可以所述多种通信模式中的至少一种进行通信，所述方法包括：

检测所述远程收发器是否以通信方式与所述中心局收发器相连；

从所述多种通信模式中确定优选通信模式以供所述中心局收发器和所述远程收发器利用；以及

以所述优选通信模式在所述中心局和所述远程收发器之间发起通信。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括训练所述中心局收发器和所述远程收发器以所述优选通信模式进行通信。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括监测所述中心局收发器和所述远程收发器之间的通信。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于还包括：将所述中心局收发器和所述远程收发器所用的所述通信模式切换为所述多种通信模式中的另一种。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述切换包括：

重新确定不同的通信模式以供所述中心局收发器和所述远程收发器使用；以及

重新发起所述中心局收发器和所述远程收发器之间的通信，其中，利用所述不同的通信模式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心局收发器和所述远程收发器是数字用户线(DSL)收发器以及所述多个通信模式利用了离散多音频(DMT)线路码。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

频分复用(FDM)方案；

回波抵消(EC)重叠方案；

远端串扰比特映射(FBM)方案；以及

双比特映射(DBM)方案。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述多种DMT通信模式包括：

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录A所定义的标准的通信模式；以及

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录C所定义的标准的通信模式。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述优选通信模式包括：

在所述中心局收发器和所述远程收发器上测试所述多种通信模式，其中，测试所述通信模式的性能特性；

记录所述多种通信模式的性能特性；以及

根据所述性能特性确定所述通信模式的优先顺序，所述优先顺序包括所述优选通信模式。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述测试是按照国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.994定义的标准来执行的。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述性能特性包括：

可连接性；以及

各种通信比特率。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述优选通信模式包括：

将来自所述中心局收发器的命令传送到所述远程收发器，所述命令配置为请求以所述优选通信模式启动。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述命令是通过嵌入操作信道(EOC)来传送的。

14.一种操作第一通信收发器的方法，其中，所述第一通信收发器可以多种通信模式进行通信，所述方法包括：

在安装模式下启动操作以建立所述多种通信模式的优先顺序；

必要时切换到重新训练模式以按照所述多种通信模式的优先顺序在选定的通信模式下重新进行训练；以及

以所述选定的通信模式与第二通信收发器进行通信。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括在随后启动时：

按照所述优先顺序尝试以所述多种通信模式进行通信，直到通信建立；以及

必要时重新进行训练。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于通信包括：

以所述选定的通信模式进行通信；

监测所述第一收发器和所述第二收发器之间的通信；以及

必要时切换到所述安装模式以重新建立所述多种通信模式的所述优先顺序。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括：

在工作中任意时刻切换到所述安装模式。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一收发器和所述第二收发器是数字用户线(DSL)收发器，而所述多种通信模式利用了离散多音频(DMT)线路码。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

频分复用(FDM)方案；

回波抵消(EC)重叠方案；

远端串扰比特映射(FBM)方案；以及

双比特映射(DBM)方案。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录A所定义的标准的通信模式；以及

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录C所定义的标准的通信模式。

21.一种通信系统，包括：

配置为可以多种通信模式中的任何一种进行通信的第一收发器；

以通信方式连接到所述第一收发器的第二收发器，其中，所述第二收发器配置为可以所述多种通信模式中的至少一种进行通信；

用于协商所述第一和第二收发器之间的优选通信模式的部件；

用于在必要时训练所述第一和第二收发器以所述优选通信模式进行通信的部件；以及

用于初始化所述第一和第二收发器之间以所述优选通信模式进行的通信并使其同步的部件。

22.如权利要求21所述的系统，其特征在于还包括：

用于监测所述第一和第二收发器之间的通信的部件；以及

用于将所述第一和第二收发器所用的所述通信模式切换为所述多种通信模式中的另一种通信模式的部件。

23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述通信系统是数字用户线(DSL)通信系统以及所述多种通信模式利用了离散多音频(DMT)线路码。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

频分复用(FDM)方案；

回波抵消(EC)重叠方案；

远端串扰比特映射(FBM)方案；以及

双比特映射(DBM)方案。

25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录A所定义的标准的通信模式；以及

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录C所定义的标准的通信模式。

26.如权利要求21所述的系统，其特征在于还包括：

用于交替尝试初始化第一组和第二组所述多种通信模式之间的通信并使其同步的部件，其中，每次尝试持续一段预定时间；以及

用于初始化以所述优选通信模式进行的通信并使其同步的部件，其中，所述优选通信模式是由所述第一收发器选择的，且包括在：所述第一组和所述第二组所述多种通信模式中的至少一组通信模式中。

27.如权利要求21所述的系统，其特征在于还包括：

用于在所述通信系统上对所述多种通信模式进行测试的部件，其中测试所述通信模式的性能特性；

用于记录所述多种通信模式的性能特性的部件；

用于根据所述性能特性确定所述通信模式的优先顺序的部件，所述优先顺序包括所述优选通信模式；以及

用于初始化所述通信系统的启动的部件，其中，所述通信系统利用所述优选通信模式。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述测试是按照国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.994定义的标准来执行的。

29.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述性能特性包括：

可连接性；以及

各种通信比特率。

30.第一收发器，包括：

用于以通信方式连接到第二收发器的部件；

用于协商优选通信模式的部件，其中，所述第一收发器配置为可以多种通信模式中的任何一种进行通信，而所述第二收发器配置为可以所述多种通信模式中的至少一种进行通信；

用于训练所述第一收发器和所述第二收发器以所述优选通信模式进行通信的部件；以及

用于初始化以所述优选通信模式进行的通信并使其同步的部件。

31.如权利要求30所述的第一收发器，其特征在于还包括：

用于监测所述第一和第二收发器之间的通信的部件；以及

用于将所述第一和第二收发器所用的所述通信模式切换为所述多种通信模式中的另一种的部件。

32.如权利要求30所述的第一收发器，其特征在于，所述第一和第二收发器是数字用户线(DSL)收发器，而所述多种通信模式利用了离散多音频(DMT)线路码。

33.如权利要求32所述的第一收发器，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

频分复用(FDM)方案；

回波抵消(EC)重叠方案；

远端串扰比特映射(FBM)方案；以及

双比特映射(DBM)方案。

34.如权利要求32所述的第一收发器，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录A所定义的标准的通信模式；以及

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录C所定义的标准的通信模式。

35.如权利要求30所述的第一收发器，其特征在于，所述用于协商优选通信模式的部件还包括：

用于在所述通信系统上对所述多种通信模式执行测试的部件，其中，测试所述通信模式的性能特性；

用于记录所述多种通信模式的性能特性的部件；以及

用于根据所述性能特性确定所述通信模式的优先顺序的部件，所述优先顺序包括所述优选通信模式。

36.如权利要求35所述的第一收发器，其特征在于，所述用于测试的部件符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.994定义的标准。

37.如权利要求35所述的第一收发器，其特征在于，所述性能特性包括：

可连接性；以及

各种通信比特率。

38.一种用于发起中心局收发器和远程收发器之间的通信并使其同步的程序，其中，所述中心局收发器配置为可以多种通信模式中的任何一种进行通信，而所述远程收发器配置为可以所述多种通信模式中的至少一种进行通信，其中，所述程序存储在计算机可读媒体上，所述程序包括：

配置为检测所述远程收发器是否以通信方式与所述中心局收发器相连的逻辑；

配置为确定要由所述中心局收发器和所述远程收发器利用的优选通信模式的逻辑；

配置为训练所述中心局收发器和所述远程收发器以所述优选通信模式进行通信的逻辑；以及

配置为利用所述优选通信模式发起所述中心局收发器和所述远程收发器之间的通信的逻辑。

39.如权利要求38所述程序，其特征在于还包括：

配置为监测所述中心局收发器和所述远程收发器之间的通信的逻辑；以及

配置为将所述中心局收发器和所述远程收发器所用的所述通信模式切换为所述多种通信模式中的另一种的逻辑。

40.如权利要求39所述的程序，其特征在于，所述配置为进行切换的逻辑包括：

配置为重新确定不同的通信模式以供所述中心局收发器和所述远程收发器使用的逻辑；以及

配置为逻辑重新发起所述中心局收发器和所述远程收发器之间的通信的逻辑，其中利用所述不同的通信模式。

41.如权利要求38所述的程序，其特征在于，所述中心局收发器和所述远程收发器是数字用户线(DSL)收发器以及所述多个通信模式利用了离散多音频(DMT)线路码。

42.如权利要求41所述的程序，其特征在于，所述多种DMT通信模式包括：

频分复用(FDM)方案；

回波抵消(EC)重叠方案；

远端串扰比特映射(FBM)方案；以及

双比特映射(DBM)方案。

43.如权利要求41所述的程序，其特征在于所述多种DMT通信模式包括：

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录A所定义的标准的通信模式；以及

符合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.992标准的附录C所定义的标准的通信模式。

44.如权利要求38所述的程序，其特征在于，所述配置为确定所述优选通信模式的逻辑包括：

配置为在所述中心局收发器和所述远程收发器上测试所述多种通信模式的逻辑，其中，测试所述通信模式的性能特性；

配置为记录所述多种通信模式的性能特性的逻辑；以及

配置为根据所述性能特性确定所述通信模式的优先顺序的逻辑，所述优先顺序包括所述优选通信模式。

45.如权利要求44所述的程序，其特征在于，所述配置为对所述多种通信模式进行测试的逻辑包括：配置为按照国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)的G.994定义的标准进行测试的逻辑。

46.如权利要求44所述的程序，其特征在于，所述性能特性包括：

可连接性；以及

各种通信比特率。

47.如权利要求38所述的程序，其特征在于，所述配置为确定所述优选通信模式的逻辑包括：

配置为将命令从所述中心局收发器传送到所述远程收发器的逻辑，所述命令配置为请求以所述优选通信模式启动。

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