DE29522448U1

DE29522448U1 - Allocating data elements to set of carriers in OFDM system - dividing carriers into subsets of carriers according to predetermined criterion whilst data elements are classified into groups of data elements according to predetermined data criterion

Info

Publication number: DE29522448U1
Application number: DE29522448U
Authority: DE
Original assignee: Alcatel Bell NV
Current assignee: Nokia Bell NV
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2005-07-12

Abstract

The method for allocating data elements to a set of carriers for transmission involves deciding which number of the elements has to be allocated to a carrier of the carrier set. The signal to noise ratio is measured for the carrier and used to form a required SNR per data element table which defines the required noise ratio per data element allocated to the carrier. The set of carriers is divided into N subsets of carriers according to a predetermined carrier criterion. The subsets form an adaptable portion of the carrier set. Each subset has an associated an associated required SNR per data element table. Each data element is classified in one out of N groups of data elements according to a predetermined data criterion before it is allocated to the carrier. There is a relationship between the data criterion and the carrier criterion on the basis of which each data element group is associated with a subset of carriers in such a way that a data element, classified in the group, is allocated to a carrier forming part of the subset associated with the group.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zuordnungs-Einheit und einen Modulator zur Zuordnung von Datenelementen zu einem Satz von Trägern, nach einem der Ansprüche 1, 15 und 16.The The present invention relates to an allocation unit and a Modulator for assigning data elements to a set of carriers, according to one of the claims 1, 15 and 16.

Solche Einrichtungen und das von diesen durchgeführte Verfahren zur Zuordnung von Datenelementen zu einem Satz von Trägern sind bereits im Stand der Technik bekannt, z.B. aus dem US-Patent 4,679,227 mit dem Titel "Ensemble modem structure for imperfect transmission media" des Erfinders Dirk Hughes-Hartogs. Darin wird ein Modem beschrieben, das digitale Daten auf einem Satz von Trägern sendet und empfängt, der als Ensemble von Trägerfrequenzen bezeichnet wird. Das Modem enthält ein System zur variablen Zuordnung von Datenelementen oder Daten und einer Leistung zu den Trägerfrequenzen, die über eine Telefonleitung übertragen werden sollen. In einem ersten Schritt wird bei dem von diesem System zur Zuordnung von Daten und Leistung durchgeführte Verfahren für jede Trägerfrequenz die äquivalente Rauschkomponente bestimmt. Offensichtlich entspricht dies der Messung des Signal-Rauschverhältnisses (SNR) für jede Trägerfrequenz, vorausgesetzt die Signalleistung während dieser Messung ist gleich 1 Leistungseinheit. Wie in den Zeilen 21–24 von Spalte 11 des oben erwähnten US-Patentes beschrieben wird, werden die äquivalenten Rauschkomponenten in Kombination mit den Signal-Rauschverhältnissen, die für die Übertragung der Datenelemente mit einer gegebenen maximalen Bitfehlerrate (BER) erforderlich sind, verwendet, um daraus die erforderlichen Übertragungs-Leistungspegel, die mindestens erforderlichen Leistungspegel für jede Trägerfrequenz und die Datenelement-Zuordnung zu berechnen. Wie in den Zeilen 26–27 von Spalte 11 des US-Patentes 4,679,227 angegeben, sind diese zur Übertragung der Datenelemente erforderlichen Signal-Rauschverhältnisse im Stand der Technik gut bekannt und finden sich in einer Tabelle, die in der vorliegenden Patentanmeldung "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" genannt wird. Die Datenelemente werden in dem bekannten Verfahren dann eines nach dem anderen den Trägern zugeordnet, welche die geringste Leistung erfordern, um die Komplexität der Konstellation zu erhöhen. Auf diese Weise bieten das bekannte Verfahren und Modem eine Zuordnung von Datenelementen, um das äquivalente Rauschen zu kompensieren und die Gesamt-Datenübertragungsrate zu maximieren. Das bekannte Verfahren und Modem behandeln jedoch alle Datenelemente auf identische Weise. In Kommunikationsnetzen, die Datenelemente für verschiedene Anwendungen und Dienste übertragen, können die Anforderungen an die Rauschkompensation, Bitfehlerrate, Datenübertragungsrate, Bandbreite und so weiter von der Art der Anwendung oder des Dienstes abhängen. Somit kann man mehrere Arten von Daten unterscheiden, von denen jede durch ihre eigenen Anforderungen und Spezifikationen gekennzeichnet ist.Such Facilities and their allocation procedures Data elements to a set of carriers are already in the state known in the art, e.g. from U.S. Patent 4,679,227 entitled "Ensemble modem structure for imperfect transmission media "des Inventor Dirk Hughes-Hartogs. It describes a modem which sends and receives digital data on a set of carriers, the as an ensemble of carrier frequencies referred to as. The modem contains a system for the variable assignment of data elements or data and a power to the carrier frequencies, the above transfer a telephone line should be. In a first step will be at the of this system procedures for allocating data and power for each carrier frequency the equivalent Noise component determined. Obviously this corresponds to the measurement the signal-to-noise ratio (SNR) for every carrier frequency, provided the signal power during this measurement is the same 1 power unit. As in lines 21-24 of column 11 of the above mentioned US Patent, the equivalent noise components in combination with the signal-to-noise ratio, the for the transfer of the data elements with a given maximum bit error rate (BER) necessary to derive therefrom the required transmission power levels that minimum required power levels for each carrier frequency and data element assignment to calculate. As indicated in lines 26-27 of column 11 of U.S. Patent 4,679,227, these are for transmission the data elements required signal-to-noise ratios well known in the art and can be found in a table, which in the present patent application is called "table of required SNR per data element". The Data elements then become one in the known method the other the bearers which require the least power to match the complexity of the constellation to increase. In this way, the known method and modem provide an association from data items to the equivalent Compensate for noise and maximize the overall data transfer rate. However, the known method and modem handle all data elements in an identical way. In communication networks, the data elements for different Transfer applications and services, can the requirements for noise compensation, bit error rate, data transmission rate, Bandwidth and so on by the type of application or service depend. Thus one can distinguish several kinds of data, of which each characterized by their own requirements and specifications is.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung des oben genannten bekannten Typs bereitzustellen, bei der jedoch datenabhängige Anforderungen für die Rauschkompensation, Übertragungsrate und so weiter berücksichtigt werden, und bei der Datenelement-Zuordnung und Übertragung jedes Datentyps somit an dessen eigene Spezifikationen angepasst sind.A Object of the present invention is to provide a device of to provide the above known type, but with data-dependent requirements for the Noise compensation, transmission rate and so on and data element mapping and transmission of each data type thus adapted to its own specifications.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel mit der Zuordnungs-Einheit und dem Modulator erreicht, die in Anspruch 1, 15, bzw. 16 beschrieben werden. In der Tat werden bei der in Anspruch 1 beschriebenen Zuordnungs-Einrichtung Datenelemente entsprechend einem vordefinierten Daten-Kriterium, z.B. der zulässigen maximalen Bitfehlerrate, der erforderlichen Bandbreite, der erforderlichen Datenübertragungsrate, der erforderlichen Rausch-Kompensation, der erforderlichen Burst-Fehler-Kompensation,... oder einer Kombination davon in N Gruppen von Datenelementen klassifiziert. Jede Gruppe von Datenelementen wird auf einer Untermenge von Trägern moduliert, wobei diese Träger aus dem vollständigen verfügbaren Satz von Trägern entsprechend einem anderen speziellen Kriterium ausgewählt sind, das vordefiniertes Träger-Kriterium genannt wird, z.B. die Empfindlichkeit einer Trägerfrequenz gegen Rauschen, die Empfindlichkeit einer Trägerfrequenz gegen Burst-Fehler,.... Auf der Grundlage der Relation zwischen Daten und Träger-Kriterien werden die N Gruppen von Datenelementen nacheinander mit den N Untermengen von Trägern verbunden. Auf diese Weise werden die trägerspezifischen Eigenschaften den Anforderungen an die Übertragung bestimmter Datengruppen angepasst.According to the invention this goal is achieved with the assignment unit and the modulator, which are described in claim 1, 15, and 16, respectively. In fact, will be in the assignment device described in claim 1 data elements according to a predefined data criterion, e.g. the maximum allowed Bit error rate, the required bandwidth, the required Data transfer rate the required noise compensation, the required burst error compensation, ... or a combination thereof classified into N groups of data elements. Each group of data elements is modulated on a subset of carriers, these carriers from the complete available Set of straps selected according to another special criterion, the predefined carrier criterion called, e.g. the sensitivity of a carrier frequency to noise, the sensitivity of a carrier frequency against Burst error, .... Based on the relation between data and vehicle criteria the N groups of data elements are sequentially numbered with the N subsets of carriers connected. In this way, the carrier-specific properties the requirements for transmission adapted to specific data groups.

Zusätzlich dazu wird auf eine ähnliche Weise wie in dem oben zitierten US-Patent durch Verwendung von Messungen des Signal-Rauschverhältnisses in Kombination mit Informationen aus einer Tabelle des „erforderlichen SNR pro Datenelement" eine Verteilung von Datenelementen gefunden, welche die kleinste Gesamt-Leistungsübertragung benötigt, wobei beachtet wird, dass in der vorliegenden Einrichtung jede Gruppe von Datenelementen zu ihrer eigenen "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" in Beziehung steht, wodurch sich eine genauere Zuordnung ergibt.Additionally will be on a similar one As in the above-cited US Patent by use of measurements the signal-to-noise ratio in combination with information from a table of "required SNR per data element "one Distribution of data elements found that the smallest total power transfer needed Note that in the present device each group of Data elements to their own "table of the required SNR per data item, resulting in a more accurate assignment results.

Die Einteilung der Träger kann von der Zuordnungseinrichtung anhand der Rauschempfindlichkeit durchgeführt werden oder vorbestimmt und in der Zuordnungs-Einrichtung abgespeichert sein.The classification of the carriers can be determined by the allocation device based on the noise sensitivity be performed or predetermined and stored in the assignment device.

Eine weitere Eigenschaft der vorliegenden Einrichtung zur Daten-Zuordnung ist, dass in einer speziellen ersten Ausführung das vordefinierte Daten-Kriterium gleich der dienstabhängigen erforderlichen Kompensation für ein gelegentliches Ansteigen des Rauschens ist. Der Fernsprechdienst wird zum Beispiel geringere Anforderungen an den Schutz gegen ein gelegentliches Ansteigen des Rauschens haben als ein Telebanking-Dienst, bei dem alle Daten fehlerfrei übertragen werden müssen. Das vordefinierte Träger-Kriterium wird in der ersten Ausführung als die Empfindlichkeit eines Trägers gegen ein solches gelegentliches Ansteigen des Rauschens definiert.A another feature of the present data allocation device is that in a special first execution the predefined data criterion same as the service-dependent required compensation for is an occasional increase in noise. The telephone service For example, lower requirements for protection against have occasional increases in noise as a telebanking service, in which all data is transmitted without errors Need to become. The predefined carrier criterion is in the first version as the sensitivity of a wearer defined against such an occasional increase in noise.

Wie aus Anspruch 5 und 6 folgt, sind verschiedene Quellen für ein solches gelegentliches Ansteigen des Rauschens vorstellbar. Burst-Fehler auf Übertragungsverbindungen in einem Netzwerk können zum Beispiel eine Sequenz von Datenelementen beschädigen und müssen daher als eine erste Art des gelegentlichen Ansteigens des Rauschens betrachtet werden. Eine wohlbekannte Technik zur Kompensation solcher Burst-Fehler ist das Hinzufügen eines Fehlersicherungs-Codes in Kombination mit dem Verschachteln von Datenelementen. Mit einem solchen Fehlersicherungs-Code wird auf Kosten der Benutzer-Datenübertragungsrate Redundanz hinzugefügt, während die Verschachtelung Verzögerungs-Effekte einführt, die sich vergrößern, wenn die Verschachtelungstiefe ansteigt. In einer speziellen Ausführung der oben erwähnten ersten Implementation der vorliegenden Einrichtung werden die Länge eines möglicherweise benutzten Fehlersicherungs-Codes und die Komplexität einer möglicherweise angewendeten Verschachtelung minimiert, indem Daten, die von Diensten mit hohen Anforderungen an die Fehlerkompensation bereitgestellt werden, Trägern zugeordnet werden, die am wenigsten anfällig gegen diese Fehler sind.As from claims 5 and 6, there are various sources for such occasional increase in noise imaginable. Burst Error on transmission connections in a network for example, damaging a sequence of data elements and have to hence as a first kind of random noise increase to be viewed as. A well-known technique for compensating for such burst errors is to add a Error code in combination with nesting of Data elements. With such an error control code will open Cost of user data transfer rate Added redundancy, while the nesting delay effects introduces, which enlarge, if the nesting depth increases. In a special version of the mentioned above first implementation of the present device will be the length of a possibly used error protection codes and the complexity of a possibly applied nesting minimizes data provided by services provided with high demands on the error compensation become carriers which are the least susceptible to these errors.

Wie in Abschnitt 6.11.1 auf Seite 45 des Draft American National Standard for Telecommunications on ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), veröffentlicht vom ANSI (American National Standards Institute) im April 1994, gezeigt, muss das Abschneiden des Ausgangssignals des Senders als eine weitere Quelle für gelegentliches Ansteigen des Rauschens angesehen werden.As in Section 6.11.1 on page 45 of the Draft American National Standard for Telecommunications on ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), released from the ANSI (American National Standards Institute) in April 1994, Shown to cut off the output signal of the transmitter as another source for occasional Increase in noise can be viewed.

Eine weitere charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Einrichtung, die in Anspruch 7 beschrieben wird, ist, dass in einer speziellen Ausführung der ersten Implementation die Empfindlichkeit gegen gelegentliches Ansteigen des Rauschens eines Trägers dadurch bestimmt wird, dass die Rauschleistung No auf diesem Träger gemessen wird und der Kehrwert des gemessenen Wertes gebildet wird. Wie später in der Beschreibung bewiesen wird, ist 1/No in der Tat gleich der Änderung des Signal-Rauschverhältnisses des Trägers(SNRdB) in Dezibel bei Änderung der Rauschleistung dieses Trägers. Diese Änderung des Signal-Rauschverhältnisses ist offensichtlich ein Maß für die Empfindlichkeit des Trägers.A another characteristic feature of the present device, which is described in claim 7 is that in a special execution the first implementation the sensitivity to random Increase the noise of a carrier is determined by measuring the noise power No on this carrier and the reciprocal of the measured value is formed. As later in the Description is proven, 1 / No is in fact equal to the change the signal-to-noise ratio of the carrier (SNRdB) in decibels on change the noise power of this carrier. This change the signal-to-noise ratio is obviously a measure of sensitivity of the carrier.

Noch eine weitere Eigenschaft der vorliegenden Einrichtung, die in Anspruch 8 beschrieben wird, ist, dass in einer alternativen Ausführung der ersten Implementation die Empfindlichkeit gegen gelegentliches Ansteigen des Rauschens eines Trägers dadurch bestimmt wird, dass die Änderung der Bitfehlerrate (BER) dieses Trägers bei Änderung der Rauschleistung auf diesem Träger berechnet wird. In der Tat ist die Änderung der Bitfehlerrate (BER) offensichtlich auch ein Maß für die Empfindlichkeit des Trägers.Yet another property of the present device that is used 8 is that in an alternative embodiment the first implementation the sensitivity to occasional increase the noise of a carrier determined by that change the bit error rate (BER) of this carrier when changing the noise power on this carrier is calculated. In fact, changing the bit error rate (BER) is obviously also a measure of the sensitivity of the carrier.

In einer alternativen Ausführung der ersten Implementation wird die Empfindlichkeit gegen gelegentliches Ansteigen des Rauschens eines Trägers aus einem Spektrum für Impulsrauschen erhalten. Ein solches Spektrum wird z.B. in 4 von Contribution to the ANSI T1E1.4 working group mit der Referenznummer T1E1.4/91–159 und dem Titel "Performance of Multicarrier with DSL Impulse Noise", geschrieben von PS. Chow, J.M. Cioffi und R.K. Maxwell, gezeigt.In an alternative embodiment of the first implementation, sensitivity to occasional noise increase of a carrier is obtained from a pulse noise spectrum. Such a spectrum is eg in 4 Contribution to the ANSI T1E1.4 working group, reference number T1E1.4 / 91-159, entitled "Performance of Multicarrier with DSL Impulse Noise," written by PS. Chow, JM Cioffi and RK Maxwell.

Noch eine weitere charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist, dass die Belegung der Träger mit Datenelementen verbessert wird, indem N-1 Träger von zwei Datenelement-Gruppen gemeinsam genutzt werden, wie in Anspruch 10 beschrieben. In der vorliegenden Patentanmeldung werden solche Träger als gemischte Träger bezeichnet. Um Untermengen von Trägern zu Gruppen von Datenelementen zuzuordnen, werden alle Träger fiktiv in ansteigender oder abfallender Reihenfolge des vordefinierten Träger-Kriteriums angeordnet (z.B. in ansteigender Reihenfolge der Empfindlichkeit der Träger gegen Burst-Fehler). Eine erste Untermenge von z.B. 4 Trägern wird dann einer ersten Gruppe von Datenelementen zugeordnet, eine zweite Untermenge von z.B. 7 Trägern wird einer zweiten Gruppe von Datenelementen zugeordnet, die z.B. geringere Anforderungen an die Rausch-Kompensation als die erste Gruppe von Datenelementen haben, und so weiter. Wenn die Datenelemente einmal zugeordnet sind, kann der vierte Träger der ersten Untermenge jedoch teilweise unbelegt mit Datenelementen der ersten Gruppe sein und kann daher als gemischter Träger verwendet werden, dem auch Datenelemente der zweiten Gruppe zugeordnet werden. Durch Extrapolation des obigen Beispiels kann man sehen, dass für N Gruppen von Datenelementen somit eine maximale Menge von N-1 gemischten Trägern erlaubt ist.Yet another characteristic feature of the present invention is that the population of carriers with data elements is improved by sharing N-1 carriers of two data element groups as described in claim 10. In the present application, such carriers are referred to as mixed carriers. To assign subsets of carriers to groups of data elements, all carriers are fictitiously arranged in ascending or descending order of the predefined carrier criterion (eg, in ascending order of carrier sensitivity to burst error). A first subset of eg 4 carriers is then assigned to a first group of data elements, a second subset of eg 7 carriers is assigned to a second group of data elements, eg having lower noise compensation requirements than the first group of data elements, and so on further. However, once the data elements are allocated, the fourth subset of the first subset may be partially unoccupied with data elements of the first group, and therefore may be used as a mixed carrier to which data elements of the second group are also assigned. By extrapolation In the above example, it can be seen that for N sets of data elements, a maximum amount of N-1 mixed carriers is thus allowed.

Eine weitere charakteristische Eigenschaft ist, dass die vorliegende Einrichtung zur Zuordnung von Daten geeignet ist die übertragene Gesamtleistung zu minimieren. Das bedeutet, dass wenn die Zuordnung einmal durchgeführt wurde, es unmöglich ist, die übertragene Gesamtleistung zu verringern, indem ein Datenelement aus dem Träger entfernt und einem anderen Träger zugeordnet wird. Die Möglichkeit, die übertragene Gesamtleistung zu verringern, indem ein Datenelement aus einem Träger entfernt und einem anderen Träger zugeordnet wird, der zur selben Untermenge an Trägern gehört, wird dadurch beseitigt, indem das in dem bereits zitierten US-Patent beschriebene Wasserfüllungs-Prinzip angewendet wird, um Datenelemente einer Gruppe von Datenelementen auf Träger der zugeordneten Untermenge von Trägern zu verteilen. In einer Implementation des Wasserfüllungs-Prinzips können Datenelemente nacheinander einem Träger zugeordnet werden, der den größten Signal-Rauschverhältnis-Spielraum hat. Daher muss der Signal-Rauschverhältnis-Spielraum für jeden Träger berechnet werden, indem von dem für diesen Träger gemessenen Signal-Rauschverhältnis der zur Ermöglichung der Zuordnung von Datenelementen erforderliche Wert des Signal-Rauschverhältnisses subtrahiert wird. Dieser erforderliche Wert des Signal-Rauschverhältnisses findet sich in der bereits erwähnten "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement". Andererseits muss die Möglichkeit, die übertragene Gesamtleistung zu verringern, indem eine andere Aufteilung in Untermengen von Trägern vorgenommen wird, beseitigt werden. Immer, wenn diese Möglichkeit besteht, müssen die Träger neu in Untermengen von Trägern aufgeteilt werden, die besser an die Anzahl von Datenelementen der verschiedenen Gruppen angepasst sind. Eine solche Situation tritt auf, wenn einer Untermenge von Trägern mit einer kleinen Kapazität bezogen auf die für diese Untermenge spezifische "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" eine große Zahl von Datenelementen zugeordnet wird, während einer Untermenge von Trägern mit einer großen Kapazität bezogen auf die für diese letztgenannte Untermenge spezifische "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" eine kleine Zahl von Datenelementen zugeordnet wird. In der zuletzt genannten Untermenge von Trägern ist der Signal-Rauschverhältnis-Spielraum groß, während in der zuerst genannten Untermenge von Trägern der Signal-Rauschverhältnis-Spielraum klein ist.A Another characteristic is that the present one Means suitable for assigning data is the transmitted To minimize overall performance. This means that if the assignment is once carried out it became impossible is that transferred To reduce overall performance by removing a data item from the carrier and another carrier is assigned. The possibility, the transferred total power reduce by removing a data item from a carrier and assigned to another carrier which belongs to the same subset of carriers is thereby eliminated, by the water filling principle described in the already cited U.S. patent is applied to data elements of a group of data elements on carrier distribute the assigned subset of carriers. In a Implementation of the water filling principle can Data elements are sequentially assigned to a carrier, the the largest signal-to-noise ratio Has. Therefore, the signal-to-noise ratio margin needs for each carrier can be calculated by calculating from the signal-to-noise ratio measured for this carrier to enable the value of the signal-to-noise ratio required for the assignment of data elements is subtracted. This required value of the signal-to-noise ratio can be found in the already mentioned "table of required SNR per data element ". On the other hand, the possibility the transferred To reduce overall performance by dividing a different subset of carriers will be eliminated. Whenever this possibility exists, must the carriers new in subsets of carriers be better divided by the number of data elements of the adapted to different groups. Such a situation occurs when referring to a subset of carriers with a small capacity on the for this subset specific "table the required SNR per data element "a large number of data elements is assigned while a subset of carriers with a big one capacity based on the for this latter subset specific "table of required SNR per data item" is a small number is assigned by data elements. In the last mentioned subset of carriers the signal-to-noise ratio is large while in the first-mentioned subset of carriers of signal-to-noise ratio margin is small.

Betrachtet man weiter die fiktive Situation, in der alle Träger in ansteigender oder abfallender Reihenfolge des Signal-Rauschverhältnisses (SNR) angeordnet sind, dürfen keine dazwischenliegenden Träger unbelegt bleiben, da dies zur Folge hätte, dass Träger mit schlechteren Eigenschaften anstelle dieser dazwischenliegenden Träger verwendet werden. Diese Eigenschaft der vorliegenden Einrichtung wird in Anspruch 12 beschrieben.considered one continues the fictitious situation in which all wearers are in ascending or descending Order of signal-to-noise ratio (SNR) are arranged, allowed to no intermediate carriers remain unoccupied, as this would mean that carrier with worse properties used instead of these intermediate carrier become. This feature of the present device is claimed in claim 12 described.

Eine zweite spezifische Implementation der vorliegenden Einrichtung wird in Anspruch 13 beschrieben. Darin sind digitale Daten als Discrete Multi Tone (DMT) zur Übertragung über eine Telefonleitung entsprechend dem bereits erwähnten Entwurf des ANSI Standards für ADSL auf einen Satz von Trägern moduliert. Für eine genauere Beschreibung der Discrete Multi Tone (DMT) Modulation wird auf den Beitrag "A Multicarrier E1-HDSL Transceiver System with Coded Modulation" verwiesen, der von Peter S. Chow, Naofal Al-Dhahir, John M. Cioffi und John A.C. Bingham geschrieben und in der Ausgabe Nr. 3 Mai/Juni 1993 des Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), Seite 257-266 veröffentlicht wurde, sowie auf den Beitrag "Performance Evaluation of an Multichannel Transceiver System for ADSL and VHDSL Services" von Peter S. Chow et al., veröffentlicht in der Ausgabe Nr. 6 August 1991 des Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), Seite 909–919. Die Frequenzen der Träger des gerade erwähnten Satzes von Trägern haben gleichen Abstand. Diese Frequenzen, die alternativen Techniken für ADSL-(Asymmetric Digital Subscriber Line)-Übertragung (Frequenzmultiplex, Echokompensation) und weitere ADSL-Übertragungsanforderungen werden alle in dem Entwurf des ANSI-Standards für ADSL beschrieben.A second specific implementation of the present device described in claim 13. In it, digital data is discrete Multi Tone (DMT) for transmission over one Telephone line according to the already mentioned design of the ANSI standard for ADSL on a set of carriers modulated. For a more detailed description of Discrete Multi Tone (DMT) modulation to the entry "A Multicarrier E1-HDSL Transceiver System with Coded Modulation ", by Peter S. Chow, Naofal Al-Dhahir, John M. Cioffi and John A.C. Written and written Bingham in issue no. 3 May / June 1993 of the Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), pages 257-266, as well as the contribution "Performance Evaluation of Multichannel Transceiver System for ADSL and VHDSL Services "by Peter S. Chow et al., Published in issue no. 6 August 1991 of the Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), pp. 909-919. The Frequencies of the carriers of the just mentioned Set of straps have the same distance. These frequencies, the alternative techniques for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) transmission (Frequency Division Multiplexing, Echo Cancellation) and other ADSL transmission requirements are all described in the design of the ANSI standard for ADSL.

In diesem Entwurf des ANSI-Standards für ADSL wird weiterhin angegeben, dass Ein-Bit-Konstellationen nicht erlaubt sind, was auch in Anspruch 14 beschrieben wird.In this draft of the ANSI standard for ADSL is further stated, that one-bit constellations are not allowed, which is also the case 14 will be described.

Die oben erwähnten und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten verstanden, wenn auf die folgende Beschreibung einer Ausführung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:The mentioned above and other objects and features of the invention will become more apparent and the invention itself is best understood when referring to following description of an embodiment in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1 ein Blockschaltbild einer Ausführung eines Discrete Multi Tone (DMT) Modulators zeigt, der eine Zuordnungs-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung enthält; 1 Figure 4 is a block diagram of one embodiment of a Discrete Multi Tone (DMT) modulator incorporating an assignment unit according to the present invention;

2 ein Flussdiagramm der aufeinander folgenden Schritte und Unter-Schritte einer Implementation des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und Graphen enthält, die mit jedem Schritt verbunden sind, um die Entwicklung einer bestimmten Verteilung von Datenelementen zu zeigen, wenn diese Schritte ausgeführt werden; 2 a flowchart of the successive steps and sub-steps of an implementation of the method according to the present invention and containing graphs associated with each step to show the evolution of a particular distribution of data elements when performing these steps;

3 einen Graphen zeigt, in dem für eine Übertragungsleitung die Entwicklung der Rauschleistung No, die auf einem Träger gemessen wird, als Funktion der Frequenz dieses Trägers gezeigt wird; 3 Figure 4 shows a graph in which for a transmission line the evolution of the noise power No measured on a carrier is shown as a function of the frequency of that carrier;

4 zwei Tabellen des erforderlichen SNR pro Datenelement darstellt, die in mehreren Schritten der Implementation des in 2 gezeigten Verfahrens benutzt werden, um die in den Graphen von 2 gezeigte Verteilung aufzubauen; und 4 represents two tables of the required SNR per data element, which are used in several steps to implement the in 2 shown in the graphs of FIG 2 build distribution shown; and

5 eine Tabelle von für jeden Träger gemessenen Signal-Rauschverhältnis-(SNR)-Werten (in dB) enthält, die ebenfalls in der Implementation des in 2 gezeigten Verfahrens benutzt wird. 5 contains a table of signal-to-noise ratio (SNR) values (in dB) measured for each carrier, also used in the implementation of the in 2 shown method is used.

Mit Bezug auf 1 wird ein Discrete Multi Tone (DMT) Modulator MOD beschrieben, der in ADSL-(Asymmetrical Digital Subscriber Line)-Anwendungen benutzt wird. Dieser Modulator MOD enthält eine Zuordnungs-Einheit MAP, die gemäß der vorliegenden Erfindung Datenelemente einem Satz von 256 Trägern zuordnet. Zuerst wird die Funktion des Modulators MOD anhand einer Funktionsbeschreibung der in 1 gezeigten Blöcke erklärt. Auf der Grundlage dieser Beschreibung wird die Implementation der Funktionsblöcke in 1 einem Fachmann offensichtlich sein. Zusätzlich dazu wird die Zuordnungs-Einheit MAP und das dadurch ausgeführte Zuordnungs-Verfahren detaillierter beschrieben.Regarding 1 describes a Discrete Multi Tone (DMT) Modulator MOD used in ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line) applications. This modulator MOD contains an allocation unit MAP which according to the present invention assigns data elements to a set of 256 carriers. First, the function of the modulator MOD will be described on the basis of a functional description of the in 1 explained blocks explained. Based on this description, the implementation of the function blocks in 1 be obvious to a person skilled in the art. In addition, the mapping unit MAP and the mapping method executed thereby will be described in more detail.

Der Discrete Multi Tone (DMT) Modulator MOD enthält zwischen einem ersten Eingang MI1 und einem Ausgang MO die Kaskadenschaltung einer Zuordnungs-Einheit MAP, einer Verarbeitungs-Einheit zur inversen Fast-Fourier-Transformation IFFT, eines zyklischen Präfix-Hinzufügers CPA, eines Parallel-Serien-Wandlers PSC und eines Digital-Analog-Wandlers DAC. Die Zuordnungs-Einheit MAP ist mit einem Prozessor PROC, einem Signal-Rauschverhältnis-Speicher SNRM und N Tabellenspeichern TM1, TM2,..., TMI,..., TMN ausgestattet, von denen vier in 1 gezeigt sind. Diese Tabellenspeicher TM1 ... TMN bilden einen Teil eines großen Tabellenspeichers TM. Der Prozessor PROC in der Zuordnungs-Einheit MAP ist mit einem ersten Eingang I1 ausgestattet, der mit dem Modulator-Eingang MI1 verbunden ist, mit einem zweiten Eingang I2, der mit einem Ausgang des Signal-Rauschverhältnis-Speichers SNRM verbunden ist, mit einem dritten Eingang I3, der parallel mit den Ausgängen der N Tabellenspeicher TM1 ... TMN verbunden ist und mit einem vierten Eingang I4, der mit einem dritten Eingang MI3 des Modulators MOD verbunden ist. Ein Eingang des Signal-Rauschverhältnis-Speichers SNRM ist mit einem zweiten Eingang MI2 des Modulators MOD verbunden. Der Prozessor PROC ist weiterhin mit 256 parallelen Ausgängen ausgestattet, von denen jeder mit einem entsprechenden Eingang der Verarbeitungs-Einheit zur inversen Fast-Fourier-Transformation IFFT verbunden ist.The Discrete Multi Tone (DMT) modulator MOD contains between a first input MI1 and an output MO the cascade connection of an assignment unit MAP, an inverse fast Fourier transform processing unit IFFT, a cyclic prefix add-on CPA, a parallel Series converter PSC and a digital-to-analog converter DAC. The allocation unit MAP is equipped with a processor PROC, a signal-to-noise ratio memory SNRM and N table memories TM1, TM2,..., TMI,..., TMN, four of which in 1 are shown. These table memories TM1 ... TMN form part of a large table memory TM. The processor PROC in the mapping unit MAP is provided with a first input I1 connected to the modulator input MI1 and a second input I2 connected to an output of the signal-to-noise ratio memory SNRM with a third input Input I3 which is connected in parallel with the outputs of the N table memories TM1 ... TMN and with a fourth input I4 which is connected to a third input MI3 of the modulator MOD. One input of the signal-to-noise ratio memory SNRM is connected to a second input MI2 of the modulator MOD. The processor PROC is further provided with 256 parallel outputs, each of which is connected to a corresponding input of the inverse fast Fourier transform processing unit IFFT.

Entsprechend dem Entwurf des ANSI-Standards für ADSL, der bereits in der Einleitung erwähnt wurde, moduliert der Discrete-Multi-Tone-Modulator MOD Datenelemente, die an seinen ersten Eingang MI1 angelegt werden, auf einen Satz von 256 Trägern, die Frequenzen im gleichen Abstand haben, und legt dann die modulierten Träger über seinen Ausgang MO an eine verdrillte Telefon-Doppelleitung an, die in der Figur nicht gezeigt wird. Um sie auf die 256 Träger zu verteilen, werden die über MI1 in den Modulator MOD gelangenden Datenelemente zuerst an die Zuordnungs-Einheit MAP angelegt, die entsprechend einem speziellen Algorithmus, der später beschrieben wird, die Datenelemente den Trägern zuordnet und für jeden Träger entscheidet, welches Modulationsverfahren ausgeführt werden muss. Um diesen Algorithmus auszuführen, wird der Prozessor PROC mit Informationen von ersten Messungen versorgt, die diesem über den vierten Eingang I4 zugeführt werden, und von zweiten Messungen der Signal-Rauschverhältnisse, die im Signal-Rauschverhältnis-Speicher SNRM gespeichert sind, und mit Informationen aus den "Tabellen des erforderlichen SNR pro Datenelement", die in den Tabellenspeichern TM1 ... TMN gespeichert sind. Der Prozessor PROC ordnet zum Beispiel 2 Bits dem ersten Träger zu, wobei diese 2 Bits auf diesem ersten Träger mit einer 4-QAM-Modulation moduliert werden, weist 4 Bits dem zweiten Träger zu, wobei diese 4 Bits auf diesem zweiten Träger mit einer 16-QAM-Modulation moduliert werden, und so weiter. In einer Signal-Ebene kann jeder modulierte Träger durch einen einzelnen Punkt dargestellt werden, der die Amplitude und die Phase des Trägers nach der Modulation repräsentiert. Somit repräsentieren 256 komplexe Zahlen die 256 modulierten Träger und werden daher parallel am Ausgang des Prozessors als eine parallele Sequenz von Daten im Frequenzbereich ausgegeben. Diese Sequenz wird von dem Prozessor zur inversen Fast-Fourier-Transformation in eine parallele Sequenz von 512 reellen Zahlen im Zeitbereich umgewandelt. Wenn die Übertragungsleitung perfekt wäre, d.h. wenn durch die Impulsantwort der Übertragungsleitung keine Intersymbol-Störungen verursacht würden, könnten die parallelen Sequenzen aufeinanderfolgender Symbole im Zeitbereich in einen seriellen Datenstrom umgesetzt werden, der in ein analoges Signal umgewandelt und an die Übertragungsleitung angelegt würde. Aufgrund der tatsächlichen Länge der Impulsantwort der Übertragungsleitung treten jedoch Intersymbol-Störungen auf. Solche Intersymbol-Störungen können durch ein adaptives Filter auf der Empfangsseite kompensiert werden. In bekannten Lösungen, und wie es auch in Abschnitt 6.10 des oben zitierten Entwurfs des Standards vorgeschlagen wird, wird eine solche Digitalfilter-Technik auf der Empfangsseite mit einer zyklischen Präfix-Erweiterung auf der Senderseite kombiniert, um eine ausreichende Kompensation der Intersymbol-Störungen zu erzielen. Die parallele Sequenz im Zeitbereich am Ausgang der Verarbeitungs-Einheit zur inversen Fast-Fourier-Transformation IFFT wird daher an einen zyklischen Präfix-Hinzufüger CPA angelegt, der gemäß Abschnitt 6.10 auf Seite 44 des Entwurfs des ADSL-Standards die letzten 32 reellen Zahlen der parallelen Sequenz im Zeitbereich den 512 reellen Zahlen voranstellt, die diese Sequenz bilden, um dadurch eine erweiterte parallele Sequenz von 544 reellen Zahlen im Zeitbereich zu erzeugen. Die erweiterte parallele Sequenz im Zeitbereich wird dann an die kaskadenschaltung des Parallel-Serien-Wandlers PSC und des Digital-Analog-Wandlers DAC angelegt, um sie anschließend in eine serielle digitale Sequenz und ein Analogsignal umzuwandeln.According to the design of the ANSI standard for ADSL already mentioned in the introduction, the discrete multi-tone modulator MOD modulates data elements applied to its first input MI1 to a set of 256 carriers having frequencies in the same Have distance, and then puts the modulated carrier via its output MO to a twisted pair telephone line, which is not shown in the figure. To distribute them among the 256 carriers, the data elements passing through MI1 into the modulator MOD are first applied to the mapping unit MAP, which, according to a special algorithm to be described later, assigns the data elements to the carriers and decides for each carrier, which modulation method has to be executed. In order to carry out this algorithm, the processor PROC is supplied with information from first measurements supplied thereto via the fourth input I4 and from second measurements of the signal-to-noise ratios stored in the signal-to-noise ratio memory SNRM and with information from the "tables of required SNR per data element" stored in the table stores TM1 ... TMN. For example, the processor PROC allocates 2 bits to the first carrier, and these 2 bits are modulated on this first carrier with 4-QAM modulation assigns 4 bits to the second carrier, these 4 bits on this second carrier having a 16 -QAM modulation, and so on. In a signal plane, each modulated carrier can be represented by a single point representing the amplitude and phase of the carrier after modulation. Thus, 256 complex numbers represent the 256 modulated carriers and are therefore output in parallel at the output of the processor as a parallel sequence of data in the frequency domain. This sequence is converted by the inverse fast Fourier transform processor into a parallel sequence of 512 real numbers in the time domain. If the transmission line were perfect, ie, no intersymbol interference were caused by the impulse response of the transmission line, the parallel sequences of successive symbols in the time domain could be converted to a serial data stream which would be converted to an analog signal and applied to the transmission line. On However, due to the actual length of the impulse response of the transmission line, intersymbol interference occurs. Such intersymbol interference can be compensated by an adaptive filter on the receiving side. In known solutions, and as suggested in Section 6.10 of the above-cited draft of the standard, such a digital filter technique on the receive side is combined with a transmitter-side cyclic prefix extension to achieve sufficient compensation for the intersymbol interference , The parallel time-domain sequence at the output of the inverse fast Fourier transform processing unit IFFT is therefore applied to a cyclic prefix add-on CPA which, according to section 6.10 on page 44 of the draft ADSL standard, is the last 32 real numbers of the parallel This sequence precedes the 512 real numbers that make up this sequence, thereby generating an extended parallel sequence of 544 real numbers in the time domain. The extended parallel sequence in the time domain is then applied to the cascade circuit of the parallel-to-serial converter PSC and the digital-to-analog converter DAC for subsequent conversion into a serial digital sequence and an analog signal.

Das Blockschaltbild des Discrete-Multi-Tone-Modulators in 1 wird nicht detaillierter beschrieben, da eine solche detaillierte Beschreibung für die vorliegende Erfindung keine Bedeutung hat. Weitere Einzelheiten bezüglich der ADSL-Anforderungen werden in dem bereits erwähnten Entwurf des ANSI-Standards für ADSL beschrieben, während spezielle Implementationen von Discrete-Multi-Tone-Modulatoren in den Beiträgen "A Multicarrier E1-HDSL Transceiver System with Coded Modulation", geschrieben von Peter S. Chow, Naofal Al-Dhahir, John M. Cioffi und John A.C. Bingham und in der Ausgabe Nr. 3 Mai/Juni 1993 des Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), Seite 257-266 veröffentlicht und in "Performance Evaluation of an Multichannel Transceiver System for ADSL and VHDSL Services" von Peter S. Chow et al., veröffentlicht in der Ausgabe Nr. 6 August 1991 des Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), Seite 909–919 angegeben werden.The block diagram of the discrete multi-tone modulator in 1 is not described in more detail, since such a detailed description for the present invention has no meaning. Further details regarding the ADSL requirements are described in the already mentioned ANSI ADSL standard design, while specific implementations of discrete multi-tone modulators are described in the contributions "A Multicarrier E1-HDSL Transceiver System with Coded Modulation", written by Peter S. Chow, Naofal Al-Dhahir, John M. Cioffi and John AC Bingham and published in the Issue No. 3 May / June 1993 of the Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), pp. 257-266, and in "Performance Evaluation of Multichannel Transceiver System for ADSL and VHDSL Services" by Peter S. Chow et al., Published in Issue No. 6 August 1991 of the Journal of European Transactions on Telecommunications and Related Technologies (ETT), pp. 909-919 be specified.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich spezieller auf die Zuordnungs-Einheit MAP und den von dem Prozessor PROC darin ausgeführten Algorithmus, um Datenelemente, die an den ersten Eingang I1 angelegt werden, dem Satz von 256 Trägern zuzuordnen. In den folgenden Abschnitten wird eine detaillierte Beschreibung dieses Algorithmus und der dazu in der Zuordnungs-Einheit MAP enthaltenen Mittel gegeben. Um ein Überladen der Figuren zu vermeiden, welche die Beschreibung des Algorithmus begleiten, wird die spezielle Situation ausgewählt, in der 26 Datenelemente einem Satz von 11 Trägern zugeordnet werden müssen, die mit f1,..., f11 bezeichnet werden. Offensichtlich unterscheidet sich der Algorithmus zur Zuordnung von Datenelementen zu einem Satz von 256 Trägern nicht von dem Algorithmus zur Zuordnung von Datenelementen zu 11 Trägern. Die Extrapolation des in den folgenden Abschnitten beschriebenen Algorithmus ist einem Fachmann somit offensichtlich.The The present invention more particularly relates to the mapping unit MAP and the algorithm executed by the processor PROC therein to which are applied to the first input I1, to be assigned to the set of 256 carriers. The following sections provide a detailed description this algorithm and that contained in the assignment unit MAP Given funds. To overcharge of the figures avoiding the description of the algorithm accompany, the special situation is selected in the 26 data elements a set of 11 carriers have to be assigned which are designated f1, ..., f11. Obviously different the algorithm for assigning data elements to a sentence of 256 carriers not from the algorithm for assigning data elements to 11 Carriers. The extrapolation of that described in the following sections Algorithm is thus obvious to a person skilled in the art.

Der Discrete-Multi-Tone-Modulator MOD der bevorzugten Ausführung bildet einen Teil einer Schaltung für umfassende Dienste, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Die an den ersten Eingang I1 des Prozessors PROC angelegten Datenelemente haben ihren Ursprung somit in einer Vielzahl von Diensten, wobei jeder dieser Dienste seine eigene Anforderungen und Spezifikationen hat. Telefon-Sprachdaten oder Videodaten erfordern zum Beispiel weniger Schutz gegen Burst-Fehler als Telebanking-Daten. Andererseits können Telebanking-Daten verzögert werden. Nebenbei gesagt ist es wohlbekannt, dass eine Träger-Eigenschaft, wie z. B. die Empfindlichkeit gegen Burst-Fehler frequenzabhängig ist und somit für jeden der oben erwähnten 256 Träger unterschiedlich ist. Aus diesen Feststellungen folgt, dass einige Träger für die Modulation von Daten, die von einem bestimmten Dienst erzeugt werden, besser geeignet sind als andere. In den ersten drei Schritten des von der Zuordnungs-Einheit MAP durchgeführten Zuordnungs-Verfahrens werden Träger und Datenelemente daher entsprechend ihrer Eigenschaften, bzw, ihrer Anforderungen in Untermengen und Gruppen angeordnet. Diese Gruppen von Datenelementen und Untermengen von Trägern werden dann einander auf eine solche Weise zugeordnet, dass Datenelemente Trägern zugeordnet werden, die an ihre speziellen dienstabhängigen Anforderungen angepasst sind. In fünf zusätzlichen Schritten werden die Datenelemente jeder Gruppe über die Träger der zugeordneten Untermenge verteilt, um eine zufriedenstellende Verteilung zu erhalten.Of the Discrete multi-tone modulator MOD forms the preferred embodiment a part of a circuit for comprehensive services not shown in the drawings. The Data elements applied to the first input I1 of the processor PROC have their origin thus in a variety of services, wherein Each of these services has its own requirements and specifications Has. Telephone voice data or video data, for example, require less protection against burst errors than telebanking data. on the other hand can Telebanking data delayed become. By the way, it is well known that a carrier property, such as B. the sensitivity to burst error is frequency dependent and thus for each of the above 256 carriers different is. From these findings follows that some carriers for the modulation data generated by a particular service is better are suitable as others. In the first three steps of the of Assignment unit MAP performed Allocation process become carriers and data elements therefore according to their properties, or, their Requirements arranged in subsets and groups. These groups of data elements and subsets of carriers then become one another assigned such a way that data elements assigned to carriers adapted to their specific service-dependent requirements are. In five additional Steps become the data elements of each group via the carriers of the associated subset distributed to obtain a satisfactory distribution.

Mit Bezug auf das Flussdiagramm und die Graphen von 2 wird nun eine schrittweise Lösung für das vollständig diensteabhängige Zuordnungsverfahren beschrieben, das von der Zuordnungs-Einheit ausgeführt wird.With reference to the flowchart and the graphs of 2 A step-by-step solution for the full-service-dependent allocation process performed by the allocation unit will now be described.

Die Sequenz von 9 Schritten und Unterschritten in jedem dieser 9 Schritte wird in dem Flussdiagramm gezeigt, das den linken Teil von 2 bildet, während die Entwicklung der Datenelement-Verteilung über den Satz von 11 Trägern in den Graphen gezeigt wird, die auf der rechten Seite von 2 an jeden Schritt angefügt sind.The sequence of 9 steps and substeps in each of these 9 steps is shown in the flow chart which is the left part of FIG 2 while the evolution of the data element distribution over the set of 11 carriers is shown in the graphs on the right side of FIG 2 attached to each step.

Für die Beschreibung in den folgenden Abschnitten wird angenommen, dass die Zuordnungs-Einheit MAP in 1 die Datenelemente in 2 Gruppen klassifiziert: eine Gruppe von verschachtelten Daten und eine Gruppe von schnellen Daten. Die Klassifizierung wird auf der Grundlage der Anforderungen bezüglich der Burstfehler-Korrektur für die Datenelemente, sowie der akzeptierbaren Verzögerung durchgeführt. In der Tat werden Datenelemente, die gegen Burst-Fehler geschützt werden müssen, verschachtelt und daher Trägern mit einer hohen Empfindlichkeit gegen Burst-Fehler zugeordnet, da für diese Träger ein Schutz durch Verschachtelung bereitgestellt wird. Im Gegensatz dazu werden Daten, wie Telefon-Sprachdaten, die geringere Anforderungen bezüglich des Schutzes gegen Burst-Fehler haben, aber empfindlich gegen Verzögerungen sind, nicht verschachtelt, sondern können Trägern zugeordnet werden, die weniger empfindlich gegen Burst-Fehler sind.For the description in the following sections, it is assumed that the mapping unit MAP in 1 classifies the data items into 2 groups: a group of nested data and a group of fast data. The classification is performed based on the burst error correction requirements for the data elements as well as the acceptable delay. In fact, data elements that must be protected against burst errors are interleaved and therefore assigned to carriers with high sensitivity to burst errors because interleave protection is provided for these carriers. In contrast, data such as telephone voice data, which have lower requirements for protection against burst errors but are sensitive to delays, are not interleaved, but can be assigned to carriers that are less susceptible to burst errors.

Wie aus dem Flussdiagramm in 2 folgt, ist der erste Schritt des Verfahrens ein Schritt des Sortierens der Träger. Die 11 Träger f1,..., f11 müssen fiktiv in abfallender Reihenfolge der Empfindlichkeit gegen Burst-Fehler angeordnet werden, um es zu ermöglichen, diese Träger in zwei Untermengen zu unterteilen. Wie unten bewiesen wird, ist ein Maß für diese Burstfehler-Empfindlichkeit 1/No, wobei No gleich der auf dem Träger gemessenen Rauschleistung ist. In der Tat kann die Burstfehler-Empfindlichkeit eines Trägers als die Änderung des Signal-Rauschverhältnisses SNRdB in dB bei Änderung des Rauschens No ausgedrückt werden, weil ein Burst-Fehler nichts anderes als eine Änderung des Rauschens No ist. Der Dividend in (1) drückt die Änderung des SNR-Spielraums aus. Mathematisch ist eine solche Änderung gleich dem Differential

worin SNRdB das Signal-Rauschverhältnis eines Trägers in Dezibel darstellt und somit proportional zu log(S/No) ist:

wobei S die Signalleistung auf diesem Träger ist und No die Rauschleistung auf diesem Träger ist.As from the flowchart in 2 follows, the first step of the method is a step of sorting the carriers. The 11 carriers f1, ..., f11 must be arranged fictitiously in descending order of sensitivity to burst errors, to allow them to be divided into two subsets. As demonstrated below, one measure of this burst error sensitivity is 1 / No, where No equals the noise power measured on the carrier. In fact, the burst error sensitivity of a carrier can be expressed as the change in the signal-to-noise ratio SNRdB in dB when the noise No changes, because a burst error is nothing but a change in noise No. The dividend in (1) expresses the change in SNR margin. Mathematically, such a change is equal to the differential

where SNRdB represents the signal-to-noise ratio of a carrier in decibels and is therefore proportional to log (S / No):

where S is the signal power on this carrier and No is the noise power on that carrier.

Setzt man (2) in (1) ein und rechnet das Differential aus, ergibt sich:Puts man (2) in (1) and calculates the differential, the result is:

Diese Formel beweist, dass der Kehrwert der Rauschleistung No auf einem Träger ein Maß für die Empfindlichkeit dieses Trägers gegen Burst-Fehler ist. Es wird darauf hingewiesen, dass das oben angegebene Ergebnis mit der Erwartung übereinstimmt, dass ein Träger, der normalerweise nicht unter Rauschen leidet, im Vergleich zu einem Träger, der unter starkem Rauchen leidet, relativ mehr Burst-Fehler aushält.These Formula proves that the inverse of Noise No on one carrier a measure of sensitivity this vehicle against burst error is. It is noted that the above stated result is consistent with the expectation that a carrier, the normally does not suffer from noise, compared to one Carrier, who suffers from heavy smoking, endures relatively more burst errors.

Schritt 1 enthält somit 3 Unterschritte: Einen ersten Unterschritt, in dem die Rauschleistung No für jeden Träger gemessen wird und worin diese Messwerte über seinen vierten Eingang I4 in den Prozessor PROC eingelesen werden, einen zweiten Unterschritt, in dem die Messwerte vom Prozessor PROC invertiert werden, und einen dritten Unterschritt, in dem die Träger fiktiv in absteigender Reihenfolge der Empfindlichkeit oder in ansteigender Reihenfolge der gemessenen Rauschleistung No angeordnet werden. Die auf einem Träger gemessene Rauschleistung No ist frequenzabhängig, zum Beispiel auf eine Weise, wie in dem Graphen in 3 gezeigt. In diesem Beispiel sind Träger mit kleinen oder großen Frequenzen rauschempfindlicher als Träger mit mittleren Frequenzen. Die Sequenz der Träger, die man erhält, wenn man die 11 Träger fiktiv anordnet, wird im ersten Graphen in 2 gezeigt.Step 1 thus contains 3 sub-steps: a first sub-step in which the noise power No for each carrier is measured and in which these measured values are read via its fourth input I4 into the processor PROC, a second sub-step in which the measured values are inverted by the processor PROC , and a third sub-step in which the carriers are arranged fictitiously in descending order of sensitivity or in increasing order of the measured noise power No. The noise power No measured on a carrier is frequency-dependent, for example in a manner as in the graph in FIG 3 shown. In this example, carriers with small or large frequencies are more sensitive to noise than medium frequency carriers. The sequence of carriers obtained by fictitiously arranging the 11 carriers is shown in the first graph in 2 shown.

Im zweiten Schritt des Algorithmus klassifiziert die Zuordnungs-Einheit MAP von 1 die eintreffenden Datenelemente in 2 Gruppen. Wie bereits erklärt, werden die Anforderungen bezüglich der Verschachtelung als Kriterium für diese Klassifizierung benutzt. Wenn es einmal klassifiziert ist, kann man sich vorstellen, dass jedes Datenelement eine Kennzeichnung trägt, die angibt, ob es zur Gruppe der verschachtelten Daten oder zur Gruppe der schnellen Daten gehört. In dem Graphen von 2 wird dies gezeigt, indem jedes Datenelement, das in die Gruppe der verschachtelten Daten klassifiziert ist, durch ein kleines Dreieck dargestellt wird, während die Datenelemente der Gruppe der schnellen Daten durch kleine Kreise dargestellt werden. Man sieht weiterhin in 2, dass 26 Datenelemente in diese zwei Gruppen klassifiziert werden müssen: 16 Datenelemente davon gehören zur Gruppe 1, während die restlichen 10 Datenelemente zur zweiten Gruppe der schnellen Daten gehören. Es muss darauf hingewiesen werden, dass in einer alternativen Implementierung der vorliegenden Erfindung die Datenelemente bereits eine Kennzeichnung ähnlich der gerade erwähnten Kennzeichnung tragen, wenn sie in den Modulator MOD gelangen, so dass es nicht mehr die Aufgabe der Zuordnungs-Einheit MAP ist, die Datenelemente in Gruppen zu unterteilen.In the second step of the algorithm, the allocation unit classifies MAP of 1 the incoming data elements in 2 groups. As already explained, the nesting requirements are used as a criterion for this classification. Once classified, one can imagine that each data element carries a label indicating whether it belongs to the nested data group or the fast data group. In the graph of 2 this is shown by every Da represented by a small triangle, while the data elements of the group of fast data are represented by small circles. You can still see in 2 that 26 data elements must be classified into these two groups: 16 data elements thereof belong to group 1, while the remaining 10 data elements belong to the second group of fast data. It should be noted that in an alternative implementation of the present invention, the data elements already carry a tag similar to the just mentioned tag when they enter the modulator MOD, so that it is no longer the task of the mapping unit MAP to capture the data elements to divide into groups.

Im dritten Schritt werden die Träger in zwei Untermengen unterteilt. Setzt man voraus, dass die Träger f1 ... f11 in abfallender Reihenfolge der Rauschempfindlichkeit angeordnet sind, wird der dritte Schritt ausgeführt, indem der letzte Träger in der Sequenz festgelegt wird, der zur Untermenge 1 gehört. Im entsprechenden Graphen auf der rechten Seite von 2 ist eine vertikale Linie gezeichnet, um die Träger der Untermenge 1 von Trägern der Untermenge 2 zu trennen. Untermenge 1 besteht aus den Trägern f11, f1, f2, f10, f3, f9 und f8, während Untermenge 2 die Träger f4, f7, f6 und f5 enthält.In the third step, the carriers are divided into two subsets. Assuming that the carriers f1 ... f11 are arranged in descending order of noise sensitivity, the third step is carried out by setting the last carrier in the sequence belonging to subset 1. In the corresponding graph on the right side of 2 A vertical line is drawn to separate the carriers of subset 1 from subset 2 carriers. Subset 1 consists of carriers f11, f1, f2, f10, f3, f9, and f8, while subset 2 includes carriers f4, f7, f6, and f5.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Unterteilung in Untermengen auf einer formalen Regel beruhen kann, die jeder Untermenge eine gleiche Anzahl von Trägern zuordnet. Intelligentere Implementationen des vorliegenden Verfahrens können jedoch eine Untermengen-Zusammensetzung verwenden, die bereits in einem zusätzlichen Speichermittel gespeichert ist, das in den Zeichnungen nicht gezeigt wird, und können diese Zusammensetzung entsprechend der Anzahl von Datenelementen anpassen, die in Schritt 2 in die mehreren Gruppen klassifiziert wurden.It It is noted that the subdivision into subdivisions A formal rule can be based on the same subset of each Number of carriers assigns. Smarter implementations of the present method can however, use a subset composition that is already in an additional Storage means is stored, which is not shown in the drawings will, and can this composition according to the number of data elements which classifies into the several groups in step 2 were.

Im vierten Schritt werden die Datenelemente zufällig den Trägern zugeordnet, d.h. die Datenelemente der verschachtelten Gruppe werden zufällig über die Träger der ersten Untermenge verteilt, während die Datenelemente der schnellen Gruppe zufällig über die zweite Untermenge von Trägern verteilt werden. Die so erhaltene Verteilung wird für das Beispiel in 2 im zweiten Graphen auf der rechten Seite dieser Figur gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass in alternativen Ausführungen des Modulators gemäß der vorliegenden Erfindung die Datenelemente den Trägern ihrer zugeordneten Untermenge auf eine Weise zugeordnet werden können, die auf einer zuvor festgelegten Verteilung beruht, die in einem Speichermittel gespeichert wurde, das in diesen alternativen Ausführungen dazu bereitgestellt wird. Solche Ausführungen gehen davon aus, dass die Verteilung auf der Grundlage zuvor gespeicherter Ergebnisse näher an der optimalen Verteilung liegt als eine zufällige Verteilung, so dass als Folge davon in den folgenden Schritten des Algorithmus weniger Änderungen der Konstellationen durchgeführt werden müssen.In the fourth step, the data elements are randomly assigned to the carriers, ie the data elements of the interleaved group are randomly distributed over the carriers of the first subset, while the data elements of the fast group are randomly distributed over the second subset of carriers. The distribution thus obtained is for the example in 2 shown in the second graph on the right side of this figure. It should be noted that in alternative embodiments of the modulator according to the present invention, the data elements may be assigned to the carriers of their associated subset in a manner based on a predetermined distribution stored in a memory means, which in these alternative embodiments thereto provided. Such embodiments assume that the distribution based on previously stored results is closer to the optimal distribution than a random distribution, so that as a result, fewer changes in the constellations must be made in the following steps of the algorithm.

Wie man im zweiten Graphen sieht, bleiben zwei Träger unbelegt, wovon einer zur Untermenge 1 und der zweite zu Untermenge 2 gehört. Daher werden in Schritt 5 Datenelemente entfernt, um neue Konstellationen ohne unbelegte Träger zu erhalten. Um zu entscheiden, welche Datenelemente entfernt werden, wird in der "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" nachgesehen. Eine solche Tabelle existiert für beide Untermengen von Trägern, und diese Tabellen sind in 2 Tabellenspeichern gespeichert, die den in 1 gezeigten Tabellenspeichern TM ... TMN ähnlich sind. Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ist eine solche "Tabelle des erforderlichen SNR pro Datenelement" im Stand der Technik wohlbekannt. In dem vorliegenden Verfahren wird jedoch eine Vielzahl dieser Tabellen benutzt, da jede Untergruppe von Trägern ihre eigene Tabelle hat. Die beiden zu Untermenge 1 und Untermenge 2 gehörenden Tabellen sind in 4 gezeigt. Darin entspricht die linke Tabelle der Untermenge 1 und die rechte Tabelle der Untermenge 2. Die gemessenen SNR-Werte für jeden der Träger f1 ... f11 sind in der Tabelle in 5 aufgelistet. Für jeden Träger wird der SNR-Spielraum berechnet. Diese SNR-Spielräume werden zuerst für jeden Träger in Untermenge 1 berechnet, indem das erforderliche SNR von dem für jeden dieser Träger gemessenen SNR-Wert subtrahiert wird. Träger f1 überträgt in Schritt 4 zum Beispiel 3 Bit. Das auf f1 gemessene SNR ist gleich 22 dB, während das erforderliche SNR, damit f1 3 Datenbits übertragen kann, gleich 20 dB ist. Als Ergebnis ist der SNR-Spielraum für f1 gleich 2 dB. Die auf gleiche Weise für f2, f10, f3, f9 und f8 berechneten SNR-Spielräume sind 0 dB, –1 dB, 7 dB, –1 dB, bzw. 2 dB. Da der minimale Gesamt-SNR-Spielraum der Gesamt-Leistungsverringerung entspricht, die erreicht werden kann, werden Datenelemente von einem Träger entfernt und so auf unbelegte Träger versetzt, dass sich der Mindest-SNR-Spielraum so viel wie möglich erhöht. Zwei Träger, f10 und f9, haben einen SNR-Spielraum von –1 dB. Da f10 4 Datenbits zugeordnet sind und f9 3 Datenbits zugeordnet sind, ist f10 rauschempfindlicher als f9. Daher wird aus f10 ein Datenbit zu f11 versetzt. Wenn dieselbe Prozedur auf die zweite Gruppe von schnellen Datenelementen in 2 angewendet wird, ändert sich die für Schritt 4 gezeichnete Konstellation in die für Schritt 5 gezeichnete Konstellation.As can be seen in the second graph, two carriers remain unoccupied, of which one belongs to subset 1 and the second to subset 2. Therefore, in step 5, data items are removed to obtain new constellations without empty carriers. To decide which data elements are removed, see the "Required SNR per Data Element Table" table. Such a table exists for both subsets of carriers, and these tables are stored in 2 table stores that contain the in 1 Table memories TM ... TMN are similar. As already mentioned in the introduction, such a "table of required SNR per data element" is well known in the art. In the present method, however, a plurality of these tables are used because each subgroup of carriers has its own table. The two tables belonging to subset 1 and subset 2 are in 4 shown. Therein, the left table corresponds to the subset 1 and the right table to the subset 2. The measured SNR values for each of the carriers f1... F11 are shown in the table in FIG 5 listed. For each carrier, the SNR margin is calculated. These SNR margins are first computed for each carrier in subset 1 by subtracting the required SNR from the SNR value measured for each of these carriers. Carrier f1 transmits 3 bits in step 4, for example. The SNR measured on f1 is equal to 22 dB, while the required SNR for f1 to transmit 3 bits of data is equal to 20 dB. As a result, the SNR margin for f1 is equal to 2 dB. The SNR margins calculated in the same way for f2, f10, f3, f9 and f8 are 0 dB, -1 dB, 7 dB, -1 dB, and 2 dB, respectively. Since the minimum overall SNR margin is equal to the total power reduction that can be achieved, data elements are removed from a carrier and placed on idle carriers such that the minimum SNR margin increases as much as possible. Two carriers, f10 and f9, have a SNR margin of -1 dB. Since f10 are assigned 4 bits of data and f9 are assigned 3 bits of data, f10 is more sensitive to noise than f9. Therefore, a data bit is shifted from f10 to f11. If the same procedure applies to the second set of fast data elements in 2 is applied, the constellation drawn for step 4 changes to the constellation drawn for step 5.

Im sechsten Schritt werden die Datenelement-Zuordnungen innerhalb jeder Gruppe ausgeglichen. Um diesen Ausgleich durchzuführen, werden die Messungen des Signal-Rauschverhältnisses (SNR), die über seinen zweiten Eingang I2 an den Prozessor PROC geliefert werden, erneut mit den erforderlichen Werten des Signal-Rauschverhältnisses verglichen, die in den "Tabellen des erforderlichen SNR pro Datenelement" gespeichert sind und über I3 an den Prozessor PROC angelegt werden. Datenelemente der ersten Gruppe werden von Trägern der Untermenge 1 entfernt und anderen Trägern der Untermenge 1 zugeordnet, um dadurch den Mindest-SNR-Spielraum innerhalb dieser Gruppe zu maximieren. Die SNR-Spielräume für f11, f1, f2, f10, f3, f9 und f8, die wie bereits oben beschrieben berechtet werden, sind gleich 1 dB, 2 dB, 0 dB, 2 dB, 7 dB, –1 dB und 2 dB. Um den Mindest-SNR-Spielraum zu erhöhen, wird dann ein Datenbit aus dem Träger mit dem kleinsten SNR-Spielraum entfernt und in den Träger versetzt, der den höchsten SNR-Spielraum hat, wenn ihm das Datenbit hinzugefügt wird. In dem Beispiel von 2 wird somit ein zuvor f9 zugeordnetes Datenbit daraus entfernt und wird Träger f3 zugeordnet. Als Folge davon erhöht sich der SNR-Spielraum von f9 von –1 dB auf 3 dB, während der SNR-Spielraum von f3 7 dB bleibt. Ein weiteres Datenbit, das von f2 übertragen wird, wird nicht daraus entfernt und zu f3 hinzugefügt, da dies eine Reduktion des SNR-Spielraums von f3 auf 3 dB zur Folge hätte, ohne dass sich der SNR-Spielraum von f2 erhöht. Dieselbe Prozedur wird durchgeführt, um die schnellen Datenelemente auszugleichen, die der zweiten Untermenge von Trägern zugeordnet sind. Wenn alle Datenelemente in der verschachtelten Gruppe und der schnellen Gruppe auf eine solche Weise ausgeglichen werden, dass die verbleibenden Mindest-SNR-Spielräume in jeder Gruppe maximiert ist, erhält man die Konstellation, die in dem Graphen gezeigt wird, der zu Schritt 6 in 2 hinzugefügt ist.In the sixth step, the data element assignments within each group are balanced. Around To perform this compensation, the signal-to-noise ratio (SNR) measurements provided via its second input I2 to the processor PROC are again compared to the required signal-to-noise ratios shown in the "Tables of Required SNR Per Data Element". are stored and are applied via I3 to the processor PROC. Data elements of the first group are removed from subset 1 carriers and assigned to other carriers of subset 1, thereby maximizing the minimum SNR margin within that group. The SNR margins for f11, f1, f2, f10, f3, f9 and f8, which are justified as described above, are equal to 1 dB, 2 dB, 0 dB, 2 dB, 7 dB, -1 dB and 2 dB , To increase the minimum SNR margin, a data bit is then removed from the carrier with the smallest SNR margin and placed in the carrier that has the highest SNR margin when the data bit is added to it. In the example of 2 Thus, a data bit previously allocated f9 is removed therefrom and carrier f3 is assigned. As a result, the SNR margin of f9 increases from -1 dB to 3 dB, while the SNR margin of f3 remains 7 dB. Another data bit transmitted by f2 is not removed from it and added to f3, as this would result in a reduction of the SNR margin from f3 to 3dB, without increasing the SNR margin of f2. The same procedure is performed to balance the fast data elements associated with the second subset of carriers. If all the data elements in the nested group and the fast group are balanced in such a way that the remaining minimum SNR margins in each group are maximized, one obtains the constellation shown in the graph leading to step 6 in FIG 2 is added.

Entsprechend dem Entwurf des ADSL-Standards müssen Ein-Bit-Konstellationen entfernt werden. In Schritt 7 wird daher überprüft, ob solche 1-Bit-Konstellationen vorhanden sind oder nicht. Wenn 1-Bit-Konstellationen erkannt werden, werden sie zu Zwei-Bit-Konstellationen erweitert, indem auf gleiche Weise wie in Schritt 5 erneut Bits aus anderen Trägern entfernt werden. Man kann in dem Graphen, der zu Schritt 7 in 2 hinzugefügt ist, sehen, dass die Träger f11 und f5 nicht mehr nur 1 Bit übertragen. Durch Versetzen eines ersten Datenbits von f2 zu f11 und eines zweiten Datenbits von f2 zu f3 wird der SNR-Spielraum von f2 von 0 dB auf 16 dB erhöht. Der SNR-Spielraum von f11 bleibt andererseits unverändert und ist weiter gleich 1 dB. Für jede Untermenge von Trägern wird nun eine optimale Datenbit-Zuordnung erhalten, d.h. es wird eine Zuordnung mit maximalen Mindest-SNR-Spielräumen gefunden. Für Untermenge 1 ist dieser Mindest-SNR-Spielraum gleich 1 dB, für Untermenge 2 ist der Mindest-SNR-Spielraum gleich 3 dB. Somit kann eine Verringerung der Gesamtleistung von 1 dB angewendet werden, wenn keine weiteren Schritte durchgeführt werden.According to the design of the ADSL standard, one-bit constellations must be removed. In step 7, therefore, it is checked whether or not such 1-bit constellations exist. When 1-bit constellations are detected, they are expanded to two-bit constellations by again removing bits from other carriers in the same way as in step 5. One can see in the graph that leads to step 7 in 2 is added, the carriers f11 and f5 no longer transmit only 1 bit. By shifting a first data bit from f2 to f11 and a second data bit from f2 to f3, the SNR margin of f2 is increased from 0 dB to 16 dB. On the other hand, the SNR margin of f11 remains unchanged and remains equal to 1 dB. For each subset of carriers, an optimal data bit allocation is now obtained, ie an allocation with maximum minimum SNR margins is found. For subset 1, this minimum SNR margin is equal to 1 dB, for subset 2, the minimum SNR margin is equal to 3 dB. Thus, a 1 dB reduction in overall performance can be applied if no further steps are taken.

Um eine Verteilung der Datenelemente zu erreichen, welche die kleinste zu übertragende Gesamtleistung erfordert, muss in Schritt 8 ein Gesamt-Ausgleich durchgeführt werden. Wenn in Schritt 3 eine Untermenge von Trägern mit hoher Kapazität einer Gruppe zugeordnet wird, die eine kleine Zahl von Datenelementen enthält und umgekehrt, erhält man in der Tat keine optimale Verteilung bezüglich der Gesamt-Leistungsübertragung, wenn man die Schritte 4, 5, 6 und 7 nacheinander ausführt. Eine solche schlechte Aufteilung in Untermengen von Trägern hat immer zur Folge, dass Träger-Untermengen mit großen SNR-Spielräumen pro Träger und Träger-Untermengen mit kleinen SNR-Spielräumen pro Träger entstehen. Bezüglich einer optimierten Gesamt-Leistungsübertragung muss der Gesamt-Mindest-SNR-Spielraum maximiert werden, da dies zu einer minimalen Gesamt-Leistungsübertragung führt. In Schritt 8 wird daher überprüft, ob es noch möglich ist, Datenelemente von einem Träger zu einem Träger einer anderen Untermenge zu versetzen und dadurch den minimalen Gesamt-SNR-Spielraum zu vergrößern. Wenn dies noch möglich ist, müssen die Träger in neue Untermengen von Trägern neu angeordnet werden, die eine Anzahl von Trägern enthalten, welche besser an die Anzahl von Datenelementen in den jeweiligen zugeordneten Gruppen von Datenelementen angepasst ist. Wenn dies auf das Beispiel in 2 angewendet wird, werden die Untermengen und Daten-Konstellationen in die Untermengen und Daten-Konstellationen umgewandelt, die in dem Graphen gezeigt werden, der zu Schritt 8 hinzugefügt ist. Die Abnahme der Gesamtleistung wird in Schritt 8 von 1 dB auf 2 dB erhöht.In order to achieve a distribution of the data elements that requires the smallest total power to be transmitted, a total compensation must be performed in step 8. In step 3, if a subset of high capacity carriers is assigned to a group containing a small number of data elements and vice versa, in fact, no optimal distribution in terms of total power transmission is obtained by following steps 4, 5, 6 and 7 consecutively executes. Such poor partitioning into subsets of carriers always results in carrier subsets with large SNR margins per carrier and carrier subsets with small SNR margins per carrier. For optimized total power transfer, the overall minimum SNR margin must be maximized, as this results in a minimal overall power transfer. In step 8, therefore, it is checked whether it is still possible to move data elements from one carrier to another subset carrier, thereby increasing the minimum overall SNR margin. If still possible, the carriers must be reordered into new subsets of carriers containing a number of carriers that better match the number of data elements in the respective associated groups of data elements. If this is on the example in 2 is applied, the subsets and data constellations are converted to the subsets and data constellations shown in the graph added to step 8. The decrease in total power is increased from 1 dB to 2 dB in step 8.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass es in jeder Untermenge sein kann, dass ein Träger nicht komplett von Datenelementen belegt ist, da eine vollständige Belegung von der tatsächlichen Anzahl von Datenelementen in der zugeordneten Gruppe abhängt. In dem Beispiel in 2 darf der letzte Träger der ersten Untermenge oder der erste Träger der zweiten Untermenge daher Datenelemente der Gruppe verschachtelter Datenelemente sowie der Gruppe der schnellen Datenelemente übertragen. Ein solcher Träger wird als gemischter Träger bezeichnet. Immer wenn es möglich ist, eine Konfiguration mit größeren SNR-Spielräumen zu erhalten, indem an den Rändern zwischen zwei benachbarten Untermengen gemischte Träger erzeugt werden, muss dies in einem weiteren Schritt, Schritt 9, durchgeführt werden. Die auf diese Weise in 2 erhaltene Konstellation ist in dem letzten Graphen auf der rechten Seite gezeigt.Finally, it should be noted that in any subset, it may be that a carrier is not completely occupied by data elements, as full occupancy depends on the actual number of data elements in the associated group. In the example in 2 Therefore, the last carrier of the first subset or the first carrier of the second subset may transmit data elements of the group of interleaved data elements as well as the group of fast data elements. Such a carrier is referred to as a mixed carrier. Whenever it is possible to obtain a configuration with larger SNR margins by creating mixed carriers at the edges between two adjacent subsets, this must be done in a further step, step 9. That way in 2 The constellation obtained is shown in the last graph on the right.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass, auch wenn die hier beschriebene Ausführung des Modulators in ADSL-Anwendungen benutzt wird, das vorliegende Verfahren auch in anderen Übertragungssystemen implementiert werden kann, z.B. in Anwendungen mit Koaxialkabeln, wie z.B. DMT (Discrete Multi Tone) für Koax, Anwendungen zur Funkübertragung, wie DVB (Digital Video Broadcast), DAB (Digital Audio Broadcast) und in der Mobilkommunikation.It should be noted that although the embodiment of the modulator described herein is used in ADSL applications, the present method is also used in other transmission systems can be implemented, for example, in applications with coaxial cables, such as DMT (Discrete Multi Tone) for coax, applications for radio transmission, such as DVB (Digital Video Broadcast), DAB (Digital Audio Broadcast) and in mobile communications.

Es wird auch darauf hingewiesen, dass, auch wenn der hier beschriebene Modulator eine Verarbeitungs-Einheit zur inversen Fast-Fourier-Transformation und einen zyklischen Präfix-Hinzufüger enthält, um die Datensequenz im Frequenzbereich in eine Datensequenz im Zeitbereich umzusetzen, es offensichtlich ist, dass das vorliegende Verfahren in einem Modulator implementiert werden kann, der mit anderen Umsetzungs-Einheiten ausgestattet ist, z.B. einer DCT-(Discrete Cosine Transform)-Verarbeitungs-Einheit, wie sie in einem DWMT-(Discrete Wavelet Multi Tone)-Modulator enthalten ist.It It is also noted that, even if the one described here Modulator an inverse fast Fourier transform processing unit and a cyclic prefix addendum to the data sequence to convert in the frequency domain into a data sequence in the time domain, It is obvious that the present method in a modulator can be implemented, equipped with other implementation units is, e.g. a DCT (Discrete Cosine Transform) processing unit, as seen in a DWMT (Discrete Wavelet Multi Tone) modulator is included.

Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass das Daten-Kriterium nicht notwendigerweise in Bezug zu dienstabhängigen Anforderungen stehen muss. In einer alternativen Implementation des vorliegenden Verfahrens, die in dieser Patentanmaldung nicht weiter beschrieben wird, können Overhead-Daten eine erste Gruppe von Datenelementen bilden, während Benutzerdaten eine zweite Gruppe von Datenelementen bilden, wobei die Benutzerdaten Trägern zugeordnet werden, die sich von den Trägern unterscheiden, die von den Overhead-Daten belegt sind. In einer anderen alternativen Implementation kann das vordefinierte Daten-Kriterium gleich der erforderlichen Verschachtelungstiefe sein, wobei diese Verschachtelungstiefe nicht durch die Art des Dienstes bestimmt ist. Noch eine weitere alternative Implementation des vorliegenden Verfahrens kann auf der Erkenntnis beruhen, dass verschiedene Benutzer verschiedene Bandbreiten oder verschiedene maximale Bitfehlerraten benötigen können. In einer solchen Implementation kann das vordefinierte Daten-Kriterium vom Benutzer anstatt vom Dienst abhängig sein.Farther It should be noted that the data criterion is not necessarily in Relation to service-dependent Requirements must be. In an alternative implementation of the present method, which does not exist in this patent can be described further Overhead data forming a first group of data items while user data form a second group of data elements, the user data carriers which differ from the carriers used by the overhead data is occupied. In another alternative implementation the predefined data criterion can be equal to the required Nesting depth, but this nesting depth is not is determined by the nature of the service. Yet another alternative Implementation of the present method may be based on knowledge Because different users have different bandwidths or may need different maximum bit error rates. In such an implementation the predefined data criterion can be used by the user instead of the user Service dependent be.

Eine weitere Anmerkung ist, dass, obwohl in der beschriebenen Ausführung Datenelemente in zwei Gruppen klassifiziert werden und Träger in zwei Untermengen unterteilt werden, es für einen Fachmann offensichtlich ist, wie das beschriebene Verfahren und das Equipment angepasst werden müssen, um die Situation zu erhalten, in der die Datenelemente in N Gruppen klassifiziert werden und in der die Träger in N Untermengen unterteilt werden. N ist ein beliebig gewählter ganzzahliger Wert. Auf die gleiche Weise ist es einem Fachmann offensichtlich, wie die beschriebene Ausführung an Situationen angepasst wird, in denen sich die Anzahl der Träger von 11 oder 256 unterscheidet.A further note is that, although in the described embodiment data items be classified into two groups and subdivided into two subsets be it for a person skilled in the art is obvious, such as the method described and the equipment needs to be adjusted to get the situation in which the data elements are classified into N groups and in the carrier be subdivided into N subsets. N is an arbitrarily chosen integer Value. In the same way it is obvious to a person skilled in the art as the described embodiment adapted to situations in which the number of carriers of 11 or 256 different.

Es wird noch darauf hingewiesen, dass das vorliegende Zuordnungs-Verfahren einmal bei der Initialisierung des Systems, in dem es benutzt wird, oder wiederholt während des Betriebs des Systems ausgeführt werden kann. Wenn es bei der Initialisierung des Systems ausgeführt wird, kann die erhaltene Datenverteilung in einem Speichermittel gespeichert und während des Betriebs benutzt werden. In der letztgenannten Situation des wiederholten Betriebs des Verfahrens wird die Datenverteilung kontinuierlich aktualisiert. Die erforderliche Verarbeitungszeit ist in dieser Situation jedoch größer.It It should be noted that the present assignment procedure once at the initialization of the system in which it is used or repeatedly during operation of the system can. If it is executed during initialization of the system, the obtained data distribution can be stored in a storage means and while of the operation. In the latter situation of repeated operation of the procedure, the data distribution is continuous updated. The required processing time is in this Situation, however, bigger.

Obwohl die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden, dass diese Beschreibung nur als Beispiel erfolgt und nicht als Beschränkung des Schutzbereichs der Erfindung.Even though the principles of the invention above in connection with a special Device must be clearly understood, This description is given by way of example only and not as a limitation of the Protection of the invention.

Claims

Assignment unit (MAP) for the assignment of data elements to a set of carriers for the purpose of transmission in a communication network; where the allocation unit (MAP) is adjusted the data elements according to service or Application requirements subdividing into N separate subsets of data elements, where N is an integer greater than 1 is; and the data items from each of the N subsets below consideration an associated "table of required SNR per data element "and a measured signal-to-noise ratio to assign to a corresponding subset of carriers, in which the set of carriers divided into N subsets of carriers according to the noise sensitivity, associated with each of the subsets of data elements, in which each of the subsets of carriers a separate "table the required SNR per data element "which is the required Signal-to-noise ratio defined per data element associated with carriers having a Part of the subset of carriers form

Assignment unit (MAP) according to claim 1, adapted is, the set of carriers according to the noise sensitivity in the N subsets of carriers to divide.

Assignment unit (MAP) according to claim 1, wherein the measured signal-to-noise ratio for the wearer in the Map Unit (MAP) is stored.

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, in the in the communication network, the data elements of a variety supplied by services where the noise sensitivity the sensitivity of the wearer against an occasional increase in noise, and that is adjusted the data elements according to the service dependent requirements of a Protection of data elements against the occasional increase in noise into the N separate subsets.

Assignment unit (MAP) according to claim 4, wherein the occasional increase in noise due to burst errors on connections is caused in the communication network.

Assignment unit (MAP) according to claim 4, wherein the occasional increase in noise by truncating signals caused to be transmitted in the communication network.

Assignment unit (MAP) according to claim 4, wherein the sensitivity of the wearer against the occasional increase in noise equal to a differential d (SNRdB) / d (No), where SNRdB is the signal-to-noise ratio in Decibel is that on the vehicle is measured, and where No is the noise power that is on the carrier is measured, the differential is a change in the signal-to-noise ratio SNRdB on change the noise power No represents and is proportional to 1 / No.

Assignment unit (MAP) according to claim 7, wherein the sensitivity of the wearer against the occasional increase in noise equal to a differential d (BER) / d (No), where BER is the bit error rate measured for the carrier and where No is the noise power measured on the carrier where the differential is a change in bit error rate BER at change the noise power No represents.

Assignment unit (MAP) according to claim 4, wherein the sensitivity of the wearer against the occasional increase in noise from a spectrum for impulse noise is obtained.

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, mixed up to N-1 carriers carrier each of which is shared by two adjacent subsets of carriers can be used and which is adapted to the data elements below consideration usually to the carriers assign it to be allowed is, the mixed carriers Assign data items that are in two of the groups of data items are classified with one of the two adjacent subsets of carriers are connected.

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, which is adapted for every carrier to minimize an associated signal-to-noise ratio margin thereby the possibility to eliminate that transmitted Overall performance is reduced by adding a data item to a Assigned carrier is on another carrier is offset, the signal-to-noise ratio being the same for each carrier SNR-SNRR is where SNR is the for the carrier measured signal-to-noise ratio and where SNRR represents the required signal-to-noise ratio, that allows it, on the carrier to modulate the number of data elements associated with it, wherein SNRR from the "Table the required SNR per data element ".

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, adapted to assign the data elements such that, when the carriers fictitious in descending or ascending order of the on them measured signal-to-noise ratio be arranged, no intermediate carrier remain unoccupied, wherein an intermediate carrier A carrier between a first and a last carrier in a sequence of carriers, which one receives, if you have the carrier fictitious in decreasing or increasing order of signal-to-noise ratio arranges.

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, where the communication network is an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Loop) access network is where the data elements are called DMT (Discrete Multi Tone) are modulated on a set of carriers that are equidistant Have frequencies.

Assignment unit (MAP) according to one of the preceding Claims, which is adapted to assign the data elements such that no One-bit constellations occur.

Association Unit (MAP) for assigning data elements to a set of carriers for the purpose of Transmission in a communications network, the mapping unit (MAP) comprising: an SNR memory (SNRM) provided to store a signal-to-noise ratio value for each carrier of the set of carriers; a table memory (TM) provided to store a "table of required SNR per data element" which defines the required signal-to-noise ratio per data element associated with a carrier; and a processor (PROC), to which data elements are applied at a first input (I1), and to whose second (I2) and third (I3) inputs are connected outputs of the SNR memory (SNRM) and the table memory (TM), respectively are; characterized in that the processor (PROC) is adapted to divide the data elements into N separate subsets of data elements according to the service or application requirements, where N is an integer greater than 1; the processor (PROC) is further adapted to divide the set of carriers according to noise sensitivity into N subsets of carriers associated with each of the subsets of data elements; the table store (TM) is subdivided into N table stores (TM1 ... TMN) which are sequentially connected to N subsets of carriers and thus provided to store a "SNR per data element required table" for the associated subset of carriers ; and further characterized in that the processor (PROC) is adapted to associate each subset of data elements with the corresponding subset of carriers, taking into account the associated "SNR per data element required" table and the measured signal to noise ratio.

Modulator (MOD) for modulating data elements, which are applied to an input (MI1) of him, on a sentence of carriers for the purpose of transmission in a communication network that has an output (MO) from it connected, the modulator (MOD) between the input (MI1) and the output (MO) is a cascade connection of an imaging unit (MAP) according to one of the preceding claims, a conversion unit (IFFT, CPA), a parallel-to-serial converter (PSC) and a digital-to-analog converter Contains (DAC).