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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Mittel, um in Mehrträger-Sendern/Empfängern eine
Onlineneukonfiguration bei Vorhandensein von sich ändernden
Störungen
und/oder sich ändernden
Leitungsbedingungen durchzuführen.
Die Onlineneukonfigurations-Funktion aktualisiert die Bitbelastung und/oder
die Sendeleistung der verschiedenen Träger, wenn sich zum Beispiel
die Empfangsqualität
bestimmter Träger
verschlechtert, um die optimale Leistungsfähigkeit beizubehalten.
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Ein
solcher Onlineneukonfigurations-Mechanismus ist bereits aus Abschnitt
10 der ANSI-Spezifikation T1E1.413-1998 mit dem Titel "Network and Customer
Installation Interfaces – Asymmetric
Digital Subscriber Line (ADSL) Metallic Interface" bekannt. Darin wird
die Online-Aktualisierung der Anzahl von Bits, die Trägern zugeordnet
sind (in T1E1.413-1998 Unter-Träger genannt),
und die Änderung
der Sendeenergie von Trägern als "Bit Swapping" bezeichnet. Der
bekannte ADSL-Bit-Swapping-Prozess
benutzt den Kopfinformations-Steuerkanal oder den so genannten AOC-Kanal
(Auxiliary Overhead Channel, Zusatz-Kopfinformations-Kanal) zur Übermittlung
der Bit-Swap-Anforderungs-
und Bit-Swap-Quittierungs-Nachrichten zwischen den Mehrträger-Sendern/Empfängern, deren
Bit- und Leistungszuordnungen als Folge der sich ändernden Störungen oder
Leitungsbedingungen aktualisiert wird. Die AOC-Bytes werden als
Kopfinformations-Bytes in der ADSL-Rahmenstruktur übertragen.
Als solche werden sie auch auf die Träger moduliert und sind daher auch
anfällig
gegen sich ändernde
Störungen
und/oder Leitungsbedingungen. Wenn auf den Trägern, welche die AOC-Bytes übertragen,
starke Störungen
vorliegen, können
die Bitswap-Befehle selbst gestört
werden. In diesem Fall ist der Mehrträger-Sender/Empfänger nicht
in der Lage, die Onlineneukonfiguration erfolgreich durchzuführen.
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Für Implementationen
von ADSL, die zur ANSI-Spezifikation T1E1.413-1998 kompatibel sind,
ist das Problem der Robustheit des Onlineneukonfigurations-Mechanismus
noch schwerwiegender, weil die AOC-Bytes auf einen festen Satz von
Trägern
moduliert werden, und als Folge davon können Störungen auf einigen wenigen
Frequenzen die Übertragung
von Bit-Swap-Befehlen stören.
Darüber
hinaus bilden die AOC-Bytes den Start des Dateninhaltes eines DMT-(Discrete
Multi Tone)-Symbols, und als Folge davon sind die AOC-Bytes immer
auf die Träger
moduliert, welche die wenigsten Bits übertragen (das Ton- oder Träger-Sortierungs-Prinzip
wird in Abschnitt 6.7 der oben zitierten ANSI-Spezifikation T1E1.413-1998
beschrieben). Diese Töne
liegen normalerweise am Rand des ADSL-Durchlassbandes und leiden
am meisten unter Intersymbol- und Interträger-Störungen (ISI/ICI), wodurch der
AOC-Kopfinformations-Kanal und der Onlineneukonfigurations-Prozess
noch anfälliger
gegen sich ändernde
Störungen
oder Leitungsbedingungen werden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Mechanismus und
Mittel zur Onlineneukonfiguration in Mehrträger-Sendern/Empfängern mit
einer im Vergleich zum bekannten Bit-Swap-Verfahren erhöhten Zuverlässigkeit
und Robustheit bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dieses Ziel durch das Verfahren zur Neukonfiguration
erreicht, wie in Anspruch 1 definiert, sowie durch den Mehrträger-Sender/Empfänger, wie
durch Anspruch 7 definiert.
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In
der Tat kann der Bit-Austausch (Bit Swap) (Neuzuordnung der Bits
und der Sendeenergie) für
den Informationskanal nur zuverlässig
ausgeführt
werden, wenn der Kopfinformations-Kanal, der die Bit-Swap-Befehle überträgt, eine
ausreichende Qualität
aufweist. Wenn sich die Qualität
der Übertragungsleitung
durch sich ändernde
Störungen
oder Leitungsbedingungen verschlechtert, muss daher die Verbesserung
der Qualität
des Kopfinformations-Kanals durch Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals
die höchste
Priorität
haben. Somit muss der Bit-Swap zuerst auf Träger angewendet werden, die
zum Bit-Swap-Protokoll gehörende Daten übertragen.
Nur wenn diese Träger
erfolgreich gesichert wurden, wird ein weiteres Bit-Swap der die
Information übertragenden
Träger
durchgeführt.
Offensichtlich kann dies die wiederholte Übertragung bestimmter Bit-Swap-Befehle
erfordern.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass der Neukonfigurations-Mechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung die beste Wirkung hat, wenn die Bit-Swap-Befehle, oder
allgemeiner die Kopfinformations-Bytes, eine feste Position im Mehrträger-Rahmen haben, und
als Folge dessen werden diese Kopfinformations-Bytes auf einen festen
Satz von Trägern
abgebildet. Für
ADSL-Systeme, die in Übereinstimmung
mit der oben zitierten ANSI T1E1.413-1998 oder ihrem ITU-Äquivalent
(ITU-Spezifikation G.992.1) arbeiten, ist dies erfüllt. Für ADSL-Systeme,
die in Übereinstimmung
mit einer neueren ITU-Spezifikation
arbeiten (ITU-Spezifikation G.992.3) ist dies nicht notwendigerweise
der Fall, es kann aber erzwungen werden, wenn während der Initialisierung des
letztgenannten ADSL-Systems eine ganzzahlige Beziehung zwischen
den Mehrträger-Symbolen (den
so genannten DMT-Symbolen) und den Codeworten (den so genannten
Reed-Solomon-Codeworten) ausgehandelt wird.
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Es
wird weiterhin darauf hingewiesen, dass der in den Ansprüchen verwendete
Begriff "enthält" nicht als Einschränkung der
danach aufgelisteten Mittel oder Schritte interpretiert werden darf.
Somit ist der Umfang des Ausdrucks "Eine Einrichtung, die Mittel A und B
enthält" nicht auf Einrichtungen
begrenzt, die nur aus den Komponenten A und B bestehen. Er bedeutet,
dass bezogen auf die vorliegende Erfindung die einzigen relevanten
Komponenten der Einrichtung A und B sind.
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Zusätzlich sind
optionale Eigenschaften des Onlineneukonfigurations-Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Anspruch 2 definiert.
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In
der Tat wird eine typische Implementation des Neukonfigurations-Verfahrens
der Erfindung ausgelöst,
indem eine Neukonfigurations-Anfrage gesendet wird. Die Anforderung
teilt dem anderen Sender/Empfänger
mit, welche Träger,
die Kopfinformations-Daten übertragen,
geändert
werden müssen.
Der Sender/Empfänger,
der die Neukonfigurations-Anforderung empfängt, antwortet mit einer Quittungs-Nachricht,
die den Zeitpunkt anzeigt, von dem an die neue Konfiguration wirksam
ist. Beide Sender/Empfänger
bereiten sich daraufhin auf den Bit-Austausch vor und ändern zum
geeigneten Zeitpunkt die Bit-Zuordnung
und/oder die Sendeenergie-Zuordnung für die Träger, welche die Kopfinformations-Daten übertragen.
Es ist jedoch offensichtlich, dass man sich Dutzende von verschiedenen
Nachrichten-Sequenzen vorstellen kann, die zum selben Ergebnis führen, d.h.
zur Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals zwischen zwei Mehrträger-Sendern/Empfängern, um
diesen Kopfinformations-Kanal zuverlässiger und robuster zu machen.
Auch kann der Inhalt der Nachrichten in verschiedenen Implementationen
des Onlineneukonfigurations-Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
unterschiedlich sein.
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Eine
andere optionale Eigenschaft des Onlineneukonfigurations-Verfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung
wird durch Anspruch 3 definiert.
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Somit
muss der Sender/Empfänger,
der die Anforderung zur Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals
sendet, von dem Moment, in dem er die Anforderung gesendet hat,
eine Timeout-Periode
starten. Wenn innerhalb dieses Timeout-Intervalls keine Quittung
erkannt wurde, muss der Sender/Empfänger die Neukonfigurations-Anforderung
mit denselben Parameter-Werten erneut senden und muss die Timeout-Periode
erneut starten. Nur wenn innerhalb des Timeout-Intervalls eine Quittung
erkannt wurde, muss sich der Sender/Empfänger darauf vorbereiten, zu
dem Zeitpunkt, der in der Quittungs-Nachricht angezeigt wird, eine Neukonfiguration
des Kopfinformations-Kanals durchzuführen.
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Weitere
optionale Eigenschaften des Onlineneukonfigurations-Mechanismus
gemäß der vorliegenden Erfindung
werden durch Anspruch 4 definiert.
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Ähnlich wie
bei der Implementation der Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals
wie in Anspruch 2, kann die Kopfinformations-Kanal-Neukonfiguration
durch eine Anfrage von einem Sender/Empfänger ausgelöst werden, auf die eine Quittung
von einem anderen Sender/Empfänger
folgt. Die Anfrage enthält die
Parameter für
die Neukonfiguration, z.B. die Träger-Kennzahlen der zu ändernden, die Information übertragenden
Träger,
sowie die Anzahlen neu zuzuordnender Bits und/oder die Mengen der
Sendeenergie, die den entsprechenden, die Information übertragenden
Trägern
zuzuordnen sind. Die Quittungs-Nachricht informiert über die
Zeitpunkte, zu denen die Neukonfiguration des Informationskanals
stattfinden soll.
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Noch
eine weitere optionale Eigenschaft des Onlineneukonfigurations-Mechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in Anspruch 5 definiert.
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Die
vorliegende Erfindung eignet sich für die Implementation in verschiedenen
Mehrträger-Systemen, wie
z.B. in Mehrträger-Systemen
auf der Basis von Discrete Multi Tone (DMT), wie z.B. ADSL- (Asymmetric Digital
Subscriber Line) oder VDSL-(Very High Speed Digital Subscriber Line)-Systemen,
Mehrträger-Systemen
auf OFDM-Basis, Mehrträger-Systemen
auf DWMT-Basis, usw.
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Noch
eine weitere optionale Eigenschaft des Onlineneukonfigurations-Mechanismus
gemäß der Erfindung
wird durch Anspruch 6 definiert.
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Ergänzend dazu,
zuerst die Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals vor der
Neukonfiguration des Informationskanals durchzuführen, kann der Kopfinformations-Kanal besser gesichert
werden, indem den die Kopfinformation übertragenden Tönen eine
Signal-Rauschverhältnis-Grenze
zugeordnet wird, die höher
ist als die den Tönen,
welche die Information übertragen,
zugeordnete Signal-Rauschverhältnis- Grenze. Dies kann
entweder bei der Initialisierung oder bei der Neukonfiguration durchgeführt werden.
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Die
Anforderung zur Neukonfiguration des Informationskanals wird somit
wiederholt ausgesendet, bis innerhalb eines vorher festgelegten
Timeout-Intervalls eine Quittungs-Nachricht empfangen wird. Nur
wenn innerhalb des Timeout-Intervalls die Quittungs-Nachricht empfangen
wird, müssen
sich die Mehrträger-Sender/Empfänger für die Änderung
der Bitzuordnungen und der Sendeenergie-Zuordnungen für den Informationskanal
vorbereiten.
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Die
oben erwähnten
und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung werden deutlicher,
und die Erfindung wird am besten verstanden, wenn man auf die folgende
Beschreibung einer Ausführung
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
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1 ein
Zeitdiagramm einer Ausführung
des Onlineneukonfigurations-Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 detailliert
den Inhalt der Anforderungs-Nachrichten zur Neukonfiguration des
Kopfinformations-Kanals aus 1 zeigt;
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3 detailliert
den Inhalt der Quittungs-Nachrichten zur Neukonfiguration des Kopfinformations-Kanals
aus 1 zeigt;
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4 detailliert
den Inhalt der Anforderungs-Nachricht zur Neukonfiguration des Informationskanals aus 1 zeigt;
und
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5 detailliert
den Inhalt der Quittungs-Nachricht zur Neukonfiguration des Informationskanals
aus 1 zeigt.
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Das
Zeitdiagramm in 1 zeigt eine Beispiel-Sequenz
von Nachrichten, die über
den AOC-Kanal zwischen einem ADSL-Sender/Empfänger ATU-C einer Vermittlungsstelle
und einer entfernten ADSL-Sender/Empfänger-Einheit ATU-R gesendet
werden, um eine Bitswap-Operation auf eine Weise durchzuführen, die
der vorliegenden Erfindung entspricht. Es wird angenommen, dass
beide ADSL-Sender/Empfänger
ATU-C und ATU-R ADSL-Sender/Empfänger
auf der Basis von DMT sind, die über
eine verdrillte Kupfer-Doppelleitung einer Telefonleitung TL kommunizieren.
Dazu modulieren die Sender/Empfänger
Informationsdaten und Kopfinformationsdaten auf einen Satz von 256
Trägern,
von denen ein Teil für
die Downstream-Übertragung vom
ATU-C zum ATU-R verwendet wird, und von denen ein Teil für die Upstream-Übertragung
vom ATU-R zum ATU-C verwendet wird.
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Der
Bitswap-Prozess versetzt die ADSL-Sender/Empfänger ATU-C und ATU-R in die
Lage, die Anzahl von Bits zu ändern,
die den Trägern
zugeordnet sind, und/oder die Sendeenergie der Träger zu ändern, ohne den
Datenfluss zu unterbrechen. Jeder Sender/Empfänger, ATU-C oder ATU-R, kann
bei Erkennung von sich ändernden
Störungen
oder Leitungsbedingungen einen Bitswap auslösen. Die Bitswap-Prozeduren
für die Upstream-
und die Downstream-Richtung sind unabhängig voneinander, können aber
gleichzeitig stattfinden.
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In
dem in 1 gezeigten Beispiel-Szenarium löst der Vermittlungsstellen-ADSL-Sender/Empfänger ATU-C
den Bitswap aus, indem er eine Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht AOC-BITSWAP-REQ1
sendet. Diese Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht
AOC-BITSWAP-REQ1 besteht aus einem Nachrichten-Kopf AOC-REQ-HDR
und k Nachrichtenfeldern, AOC-REQ-FIELD1 bis AOC-REQ-FIELDk, wie
in 2 gezeigt. Der Kopf der Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht AOC-REQ-HDR besteht aus
acht binären
Einsen, während
die k Nachrichtenfelder AOC-REQ-FIELD1 bis AOC-REQ-FIELDk jeweils
aus einem acht Bit langen Befehl bestehen. CMD21 bis CMD2k, gefolgt
von einem acht Bit langen Träger-Index,
INDEX21 bis INDEX2k. Die Träger-Indices
INDEX21 bis INDEX2k entsprechen Indices von Tönen, die Kopfinformations-Kanal-Daten übertragen
(AOC-Bits) und deren Bit-Belastung oder Sendeleistung geändert werden
muss, um die Qualität
des AOC-Kanals bei den gegebenen Störungs- oder Leitungsbedingungen
zu verbessern. Die Befehle CMD21 bis CMD2k spezifizieren für die jeweiligen
Töne, wie die Bit-
und/oder Leistungs-Zuordnung für
den Ton geändert
werden muss. Es wird angenommen, dass gültige Befehle und ihre Bedeutung
vorher zwischen den Sendern/Empfängern
ATU-C und ATU-R vereinbart oder aus einer standardisierten Tabelle
genommen werden, wie aus der Tabelle 44 in Abschnitt 10.2.3 der
ANSI-Spezifikation T1E1.413-1998.
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Der
Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger
ATU-C startet eine Timeout-Periode T-OUT von dem Augenblick an,
in dem er die Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht AOC-BITSWAP-REQ1 sendet. Er
empfängt
innerhalb dieses Timeout-Intervalls
keine Quittung und sendet daher eine Kopie AOC-BITSWAP-REQ2 der Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht AOC-BITSWAP-REQ1
mit denselben Parameterwerten und startet das Timeout-Intervall
T-OUT neu. Wenn innerhalb des Timeout-Intervalls T-OUT nach einer
endlichen Anzahl erfolgloser Wiederholungen keine Quittung empfangen
wird, kann der Vermittlungsstellen-ADSL-Sender/Empfänger ATU-C
Wiederanlauf-Aktionen durchführen.
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In 2 reagiert
der entfernte ADSL-Sender/Empfänger
ATU-R auf die zweite Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht AOC-BITSWAP-REQ2
mit einer Kopfinformations-Bitswap-Quittungs-Nachricht AOC-BITSWAP-ACK,
die an dem Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger ATU-C eintrifft, bevor
das Timeout-Intervall T-OUT abgelaufen ist. Die Kopfinformations-Bitswap-Quittungs-Nachricht
AOC-BITSWAP-ACK enthält
einen Nachrichten-Kopf AOC-ACK-HDR und ein einzelnes Nachrichtenfeld,
das aus einem acht Bit langen Quittungs-Befehl AOC-ACK-CMD und einem acht Bit
langen Zeit-Feld AOC-ACK-TIME
besteht. Sowohl die Nachrichten-Kopfinformation AOC-ACK-HDR, als auch
der Quittungs-Befehl AOC-ACK-CMD sind so codiert, dass sie acht
binäre
Einsen enthalten. Das Zeit-Feld ist vorhanden, um anzuzeigen, wann
der Bit-Austausch stattfinden muss und enthält dazu eine Rahmennummer FRAMEi.
Die neue Bit- und/oder Leistungs-Zuordnung für die Töne, welche die Kopfinformation übertragen,
muss beginnend vom ersten Rahmen eines ADSL-Überrahmens wirksam werden,
nachdem der Überrahmen-Zähler die
Zahl FRAMEi erreicht hat. Auf diese Weise können die ADSL-Sender/Empfänger ATU-C
und ATU-R das Bit-Swapping koordinieren und synchronisieren. Bei
ADSL erfolgt die Überrahmen-Zählung modulo
256 sowohl durch den Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger als
auch durch den entfernten Sender/Empfänger, beginnend bei Überrahmen
0 zu Beginn des Sendens. Auf diese Weise bleiben die Überrahmen-Zähler in ATU-C und ATU-R synchronisiert
und dienen auch als Werkzeug zur Synchronisation des Bitswap-Prozesses.
Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass es viele Alternativen zur
Synchronisation des Bitswapping in zwei kommunizierenden Mehrträger-Sendern/Empfängern gibt,
wobei das gewählte
Verfahren einen Einfluss auf die Art der Information hat, die in
der Quittungs-Nachricht übertragen
werden muss (z.B. Rahmen-Nummer, absolute oder relative Zeit gegenüber in ATU-C
und ATU-R verfügbaren
synchronisierten Takten, ...).
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Bei
Empfang der Kopfinformations-Bitswap-Quittungs-Nachricht AOC-BITSWAP-ACK wartet der
Vermittlungsstellen-ADSL-Sender/Empfänger ATU-C
in 2 bis sein Überrahmen-Zähler den
im Zeit-Feld AOC-ACK-TIME spezifizierten Wert FRAMEi erreicht hat
und startet dann den AOC BITWAP, indem er das Kopfinformations-Bit
und die Leistungs-Zuordnung für
die entsprechenden Träger
mit den Indizes INDEX21 ... INDEX2k ändert, wie in den Befehlen
CMD21 ... CMD2k spezifiziert. Zum Beispiel verlangt CMD21, die Anzahl der
dem Ton mit dem Index INDEX21 zugeordneten Kopfinformations-Bits
um 1 zu erhöhen,
... CMD2k verlangt, die dem Ton mit dem Index INDEX2k zugeordnete
Sende-Energie um 2 dB zu verringern. Nachdem er die Bitswap-Quittungs-Nachricht
AOC-BITSWAP-ACK gesendet hat, wartet der entfernte Sender/Empfänger ATU-R,
bis sein Überrahmen-Zähler den
Wert FRAMEi erreicht hat und führt
dann auch den AOC BITSWAP aus.
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Dank
des Kopfinformations-Bitswap hat sich die Unempfindlichkeit der
Träger,
welche die Bitswap-Befehle für die
Neukonfiguration des Informationskanals übertragen, erhöht. Es ist
möglich,
dass weitere Kopfinformations-Bitswap-Anforderungen gesendet werden müssen, bevor
der gesamte Kopfinformations-Kanal eine ausreichende Qualität aufweist
und zuverlässig
genug ist, um mit der Onlineneukonfiguration des Informationskanals
fortfahren zu können.
Gemäß der Erfindung
wird ein weiteres Bitswap nur durchgeführt, wenn die Träger, welche
die Kopfinformations-Daten übertragen
(AOC-Kanal) oder wenigstens die Träger, welche die Bitswap-Befehle übertragen,
erfolgreich gesichert wurden. Hierzu kann es erforderlich sein,
Kopfinformations-Bitswap-Anforderungen und Quittungs-Nachrichten wiederholt
zu übertragen.
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Wenn
der Kopfinformations-Kanal ausreichend gesichert ist, löst der Vermittlungsstellen-ADSL-Sender/Empfänger ATU-C
in 2 den Informationskanal-Bitswap aus, indem er
eine Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht INFO-BITSWAP-REQ
sendet. Diese Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht INFO-BITSWAP-REQ
enthält
einen Nachrichten-Kopf INFO-REQ-HDR und eine Anzahl von Nachrichten-Feldern,
INFO-REQ-FIELD1 bis INFO-REQ-FIELDp, wobei jedes aus einem Bitswap-Befehl,
CMD41 bis CMD4p, und einem Träger-Index,
INDEX41 bis INDEX4p, besteht, wie in 4 gezeigt.
Die Träger-Indizes
INDEX41 bis INDEX4p zeigen auf Töne,
die Informationsbits übertragen
und deren Bit- und/oder Energie-Konstellation als Folge der geänderten
Störungs-
oder Leitungsbedingungen eingestellt werden muss. Die Bitswap-Befehle CMD41
bis CMD4p geben an, wie die Bit- und Energie-Zuordnungen der entsprechenden
Träger
mit den Indizes INDEX41 bis INDEX4p geändert werden müssen. Der
Nachrichten-Kopfteil INFO-REQ-HDR dient zur Erkennung der Nachrichtenart
beim Empfänger
und ist zum Beispiel mit der Acht-Bit-Sequenz "11111101" codiert (der Klarheit halber wird diese
Acht-Bit-Sequenz zum Beispiel unterschiedlich zu der im Kopfteil
der Kopfinformations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht verwendeten
Acht-Bit-Sequenz gewählt,
könnte
aber auch so gewählt
werden, dass sie exakt dieselbe Sequenz "11111111" enthält). In dem Moment, in dem
die Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht
INFO-BITSWAP-REQ gesendet wurde, startet der Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger ATU-C
ein Timeout-Intervall T-OUT, in dem er den Empfang einer Quittung
erwartet. Wenn in dieser Zeit keine Quittung empfangen wird, wird
eine Kopie der Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht INFO-BITSWAP-REQ gesendet,
und dies kann endlich oft wiederholt werden.
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Der
entfernte ADSL-Sender/Empfänger
ATU-R antwortet auf die Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht
INFO-BITSWAP-REQ
mit einer Informations-Quittungs-Nachricht INFO-BITSWAP-ACK, die einen Nachrichten-Kopfteil
INFO-ACK-HDR, einen Quittungs-Befehl INFO-ACK-CMD und ein Zeit-Feld
INFO-ACK-TIME enthält,
wie in 5 gezeigt. Der Nachrichten-Kopfteil INFO-ACK-HDR und der Quittungs-Befehl
INFO-ACK-CMD sind beide so codiert, dass sie die Acht-Bit-Sequenz "11111101" enthalten (diese Acht-Bit-Codes
werden zum Beispiel wieder unterschiedlich zu den in den entsprechenden
Feldern der Kopfinformations-Bitswap-Quittungs-Nachricht verwendeten
Acht-Bit-Codes gewählt, könnten aber
auch so gewählt
werden, dass sie exakt dieselbe Sequenz "11111111" enthalten), während das Zeit-Feld INFO-ACK-TIME mit
einer Rahmen-Nummer FRAMEn gefüllt
ist, die der Sequenz-Nummer des ADSL-Überrahmens entspricht, von
dem an der Informations-Bitswap angewendet werden muss.
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Der
Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger
ATU-C empfängt
die Informations-Bitswap-Quittungs-Nachricht INFO-BITSWAP-ACK innerhalb
der Timeout-Periode T-OUT und wartet, bis sein Überrahmen-Zähler den Wert FRAMEn erreicht
hat. Beginnend mit dem nächsten
ADSL-Überrahmen ändert der
Vermittlungsstellen-Sender/Empfänger ATU-C
die Bit- und Sendeenergie-Zuordnungen, wie in der Informations-Bitswap-Anforderungs-Nachricht
INFO-BITSWAP-REQ
spezifiziert. Zum Beispiel kann es sein, dass CMD41 es erfordert,
die Sendeleistung des Tones mit dem Index INDEX41 um 3 dB zu erhöhen, ...
CMD4p es erfordert, die Menge der Informationsbits, die dem Ton
mit dem Index INDEX4p zugeordnet ist, um 1 zu verringern.
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Auf ähnliche
Weise beginnt der entfernte ADSL-Sender/Empfänger ATU-R
bei Übertragung
der Informations-Bitswap-Quittungs-Nachricht
INFO-BITSWAP-ACK damit, zu warten, bis sein Überrahmen-Zähler den Wert FRAMEn erreicht
hat und führt
dann den INFORMATIONS-BITSWAP aus, indem er die Bit- und Energie-Zuordnungen
in den Trägern ändert, welche
die Information übertragen.
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Abhängig von
der Verschlechterung der Leitungsqualität und der Anzahl neu zu konfigurierenden
Träger
kann es sein, dass zusätzliche
Informations-Bitswap-Anforderungs- und Quittungs-Nachrichten übertragen werden müssen, um
die Qualität
des Informationskanals zwischen ATU-C und ATU-R auf einen zufrieden
stellenden Wert zu verbessern.
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Ergänzend zur
Erfindung könnten
die Träger,
welche die Kopfinformations-Daten übertragen, während der
Initialisierung oder während
eines der Neukonfigurations-Zyklen zusätzlich geschützt werden,
indem sie bezogen auf die anderen Töne eine zusätzliche Signal-Rauschverhältnis-Grenze
bekommen. Derzeitige Bit-Belastungs-Algorithmen und Bitswap-Protokolle
geben den Trägern,
welche die Neukonfigurations-Befehle übertragen, keine spezielle
Gewichtung. Die Implementation dieser Funktion führt zu einer weiteren Erhöhung der
Chancen, dass die Neukonfiguration bei Einschränkung durch schwere Störungen durchgeführt werden kann,
und führt
als Folge davon zu einer weiteren Erhöhung der Stabilität des Mehrträger-Systems.
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Im
oben angegebenen Beispiel wird eine Bitswap-Prozedur, d.h. die Onlineneukonfiguration
von Bits und Leistung unter den Trägern, detailliert beschrieben.
Das Grundprinzip, zuerst die Qualität des Kopfinformations-Kanals
zu verbessern, der die Neukonfigurations-Nachrichten überträgt, bevor
der Informationskanal neu konfiguriert wird, kann jedoch gleichermaßen auf
andere Arten der Onlineneukonfiguration angewendet werden, wie z.B.
SRA oder Seamless Rate Adaption (Onlineneukonfiguration der Gesamt-Datenrate
durch Änderung
der Rahmen-Multiplexer-Steuerparameter, sowie Änderung der Bit- und Verstärkungs-Parameter), DRR
oder Dynamic Rate Repartitioning (Onlineneukonfiguration der Datenraten-Zuordnung unter mehreren Latenz-Pfaden
durch Änderung
der Rahmen-Multiplexer-Parameter, sowie Änderung der Bit- und Verstärkungs-Parameter),
sowie anderer Arten von Onlineneukonfiguration.
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Die
Auswahl, den Neukonfigurations-Mechanismus in Downstream-Richtung
zu beschreiben, d.h. vom ATU-C zum ATU-R, ist ebenfalls ziemlich
willkürlich.
Es ist offensichtlich, dass die Erfindung gleichermaßen auf die umgekehrte Richtung, vom ATU-R zum ATU-C,
angewendet werden kann.
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Obwohl
oben Bezug auf die ADSL-(Asymmetric Digital Subscriber Line)-Technologie
genommen wurde, die zur Übertragung über verdrillte
Telefon-Doppelleitungen verwendet wird, kann jeder Fachmann erkennen,
dass die vorliegende Erfindung mit den gleichen Vorteilen in anderen
DSL-(Digital Subscriber Line)-Systemen angewendet werden kann, wie
in VDSL-(Very High
Speed Digital Subscriber Line), SDSL- (Synchronous Digital Subscriber
Line), HDSL- (High Speed Digital Subscriber Line)-Systemen und ähnlichen,
oder in einem Zugangssystem auf der Basis von Kabeln, Glasfasern
oder Funk, in dem Mehrträger-Modulationsverfahren
benutzt werden, um zwischen zwei Sendern/Empfängern über einen Satz von Trägern oder
Tönen sowohl
einen Informationskanal, als auch einen Kopfinformations-Kanal zu übertragen.
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Weiterhin
wird darauf hingewiesen, dass eine Ausführung der vorliegenden Erfindung
oben durch eine Funktionsbeschreibung beschrieben wird. Aus der
Funktionsbeschreibung ist es für
einen Fachmann auf dem Gebiet der Entwicklung von Hardware- und/oder
Software-Lösungen
für Mehrträger-Kommunikationssysteme offensichtlich,
wie Ausführungen
der Erfindung hergestellt werden können.
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Obwohl
die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer speziellen
Vorrichtung beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden,
dass diese Beschreibung nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des
Umfangs der Ansprüche
erfolgt.
