EP1849253A1 - Verfahren zur bestimmung einer optimalen datenübertragungsrate über ein übertragungsmedium - Google Patents

Verfahren zur bestimmung einer optimalen datenübertragungsrate über ein übertragungsmedium

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EP1849253A1
EP1849253A1 EP06701282A EP06701282A EP1849253A1 EP 1849253 A1 EP1849253 A1 EP 1849253A1 EP 06701282 A EP06701282 A EP 06701282A EP 06701282 A EP06701282 A EP 06701282A EP 1849253 A1 EP1849253 A1 EP 1849253A1
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EP
European Patent Office
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stage
sequences
tsn
transmission
tsl
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06701282A
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English (en)
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Inventor
Josef Forster
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Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Publication of EP1849253A1 publication Critical patent/EP1849253A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603—Access techniques

Definitions

  • a certain previously negotiated number of test sequences are transmitted from a communication device (e.g., modem) associated with a subscriber at, for example, different baud rates received from another communication device connected to the sending communication device via the transmission medium.
  • a communication device e.g., modem
  • test sequences are ter by predetermined Testmus ⁇ which are known to the communication devices.
  • Testmus ⁇ which are known to the communication devices.
  • the respective transmission quality or signal quality is subsequently determined for each received test sequence.
  • the received test pattern is compared with the known original pattern.
  • the compound can be delivered Since ⁇ tenübertragungsrate be continued with the identified in the training phase, the optimal transmission quality.
  • the invention has the object of fibers, the method for determining an optimum data transfer rate to verbes ⁇ . This object is achieved on the basis of a method according to the features of the preamble of patent claim 1 by its characterizing features.
  • Se ⁇ are respectively frequencies transmitted via the transmission medium and determines the transmission quality as a function of the sequences in each case transmitted.
  • the essential aspect of the invention be ⁇ is the fact that the associated information to be several sequences chronologically successive stages. Furthermore, the sequences assigned to a stage have a predefinable distance with regard to the data transmission rate. The following steps are carried out: a) transmitting at least a portion of one stage zugeord ⁇ Neten sequences and selecting one arranged between two transmitted sequences interval in dependence on the determined transmission quality, and b) transmitting at least a portion of the in-selected interval and the subsequent Stage assigned sequences.
  • the essential advantage of the invention is that the assignment of the test sequences to a plurality of chronologically successive stages allows a more accurate determination of the data transmission rate which is optimal for the transmission of information.
  • the above-mentioned steps a) and b) can be ⁇ the run several times cyclically - claim. 2
  • sequences can further advantageously with different transmission methods, are transmitted eg also different modulation methods and / or different transmit power - claims 2 and 3. Since ⁇ by optimizing the data transfer rate is further improved.
  • the above-mentioned steps can also be carried out until either a maximum number of test sequences has been transmitted or until a predefined number of stages have been passed through - claims 4 and 5.
  • the number of stages can be chosen so that two adjacent in the last stage test sequences with respect to their data transfer as close as possible distance - claim 7.
  • this smallest possible distance also has the value one on - claim 8.
  • the distances between the test sequences assigned to one stage become lower in the chronologically succeeding stages.
  • Claim 9 Advantageously, the distances between test sequences of the same stage can be reduced. hernd have the same value - claim 10.
  • the essential characteristic of these enhancements is a speedier Ver ⁇ ring réelle the distances between adjacent test sequences with each succeeding stage, whereby the exact determination of the optimal data transmission rate is achieved more quickly.
  • connection setup training ⁇ phase is a schematic representation of the time sequence of taking place between two communication units in the context of the connection setup training ⁇ phase according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic representation of the exemplary determination of the optimal transmission rate in the context of the training phase according to FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 is a schematic representation of the timing of the training phase as part of the invention shown SEN method.
  • FIG. 4 shows a detailed schematic illustration of the exemplary determination of the optimum transmission rate in the context of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the known timing of the training phase during the connection ⁇ structure in a prior art attributable telecommunications arrangement, which in this embodiment configured according to the SHDSL method.
  • the quality of test sequences is compared with USAGE ⁇ dung different baud rates.
  • n predetermined test sequences (TS 1,..., TSn), each having different, increasing baud rates, are transmitted from one communication device to another communication device to determine the optimum baud rate when establishing a connection by means of a handshake method, the quality of the received ⁇ recorded and determined.
  • Handshake procedure generally means that the parameters for data transmission are negotiated between the two communication devices by means of so-called two-way handshake signals (HS) and transmission or readiness for reception are displayed.
  • HS two-way handshake signals
  • the quality of the received signals is detected by the receiver, for example, based on a comparison of the genes are received, ⁇ test pattern with the predetermined original pattern. The results of this quality tests are then communicated to the sen ⁇ Denden communication device.
  • the transmitter determines the optimum baud rate for the subsequent transmission of the user data based on the test results. For this purpose, the highest baud rate is selected at which sufficient quality of the information to be transmitted is still achieved. Subsequently, the transmission of the actual user data (data) begins.
  • the signal quality can adversely not be tested accurately for all baud rates.
  • the signal quality can be therefore only be determined by interpolation. This particular during the interpolation baud rates are, however, as already explained inaccurate, which at too low Emp ⁇ catch quality transmission error in the subsequent transmission of information and at a high quality non-optimal utilization of the resources of the transmission ⁇ stretch consequence has.
  • Fig. 2 shows an exemplary sequence of generally Moegli m ⁇ chen baud rates (DRL, ... DRm).
  • each n is an ⁇ be agreed baud rate (DRL, ... DRm) representing Testsequen zen ⁇ (, ..., TSn TSL) transmitted.
  • DRL ⁇ be agreed baud rate
  • TSn TSL Testsequen zen ⁇
  • test sequences TS1 to TS10 are assigned the baud rates DR3, DR9, DR15, DR22, DR29, DR36, DR43, DR50, DR57 and DR64.
  • TSl 0.1, TSLO
  • the signal quality is present at ⁇ play, in the lower-valued baud rate DR43 still larger than a required minimum Signalqua ⁇ notes, wherein a higher value having baud rate DR50, however, already lower than said minimum quality so must be the exact value of the optimum, for the transmission of information Baud rate can be determined by interpolation of the values for DR43 and DR50 (here eg DR47). The optimal baud rate is thus approximated but not exactly verified.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the time sequence of the training phase between two communication devices (not shown) connected to one another via a transmission medium in the context of the method according to the invention.
  • a communication device for example, as a mapped to the subscriber modem out ⁇ forms be the corresponding communication device may for example be a central switch be assigned.
  • information is transmitted as part of the SHDSL transmission method, again 67 stingliche under ⁇ baud rates are available for the transmission of information, but as part of the training phase, a maximum of ten test sequences (TS, ..., TSLO) are emitted can.
  • the test sequences used are assigned to several stages (stage, stage 2, stage 3).
  • stage, stage 2, stage 3 the first stage (Stufel), for example, only three test sequences (TS1, TS2, TS3) are transmitted, ie transmitted by the modem and received in the switching device or vice versa.
  • HS handshake signal
  • the detection of the transmission quality or signal quality as a function of the transmitted sequences or test sequences can take place in different ways.
  • ⁇ play the amplitude and / or the bit error rate of the received signals can be detected, but it is usual to determine the signal-to-noise ratio (SNR) from a comparison of the known original test pattern with the received sequence (TS, ..., TSn ).
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the received communication device for each received sequence (TS, ..., TSn) whose amplitude or signal-to-noise ratio is respectively detected or measured and an information representing the detection result, for example in Frame of the handshake method to the sending communication ⁇ tion device transmitted.
  • the amplitude or signal-to-noise ratio of exemplary meh ⁇ received sequences (TS, ..., TSn) is detected and closing at ⁇ transmits a summary of the detection results of information representing the emitting Kommunikati ⁇ ons pain.
  • the transmission quality can be determined from the data transmitted to the originating communication device detection results (for example, values for signal-to-noise ratio) or ask ⁇ passes are.
  • the transmission quality and the transmission quality representing Informati ⁇ on or derived from the transmission quality Steuerinfor ⁇ mation to the emitting communication device be transmitted.
  • test sequences TS, ..., TSn
  • TS further test sequences
  • the selection of the baud rates (DRI, ..., DRm) for the individual test sequences (TS, ..., TS n) and the erfindungsge ⁇ Permitted assignment of test sequences (TS, ..., TS n) to the individual stages (Stufel , Stage 2, Stage 3) is shown schematically in FIG. 4.
  • TS1, TS2, TS3 with the baud rates DR16, DR33 and DR50 are tested.
  • the span of all baud rates (DR1,..., DR67) possible in this example is thus divided into intervals of the same size (111, 112, 113, 114). Based on the signal qualities The first three test sequences (TS1, TS2, TS3) of the first stage (Stufel) are then determined at which interval
  • the optimum for the connection baud rate must be located: in this example, the Signalqua ⁇ is formality at baud rate DR33 still larger than the required mini ⁇ male signal quality at the higher baud rate DR50, however, the quality is already less than the minimum quality.
  • test sequences (Stage 2, Stage 3) test sequences (TS4, ..., TS9), focuses on the interval (113) between baud rates DR33 and DR50.
  • the signal qualities of the test sequences TS4, TS5 and TS6 with the corresponding baud rates DR38, DR42 and DR46 are then tested. Again, the Inter ⁇ vall is previously determined (113) or this interval (113) associated baud rates ⁇ (DR33 DR50 up) in approximately equal sub-intervals (121, 122, 123, 124) divided.
  • the test results of the two ⁇ th stage (step 2) are transmitted by handshake signals and it is determined again, in which the new sub-interval (123), the optimal baud rate must be located. As can be seen in Figure 4, the new subinterval (123) is located between baud rates DR42 and DR46.
  • stage3 the signal qualities of the test sequences TS7, TS8 and TS9 with the appropriate baud rates DR43, DR44 detected DR45 and determined and depending on the determination result is true, the optimum for the current connection baud rate finally be ⁇ (or in this case be: DR45).
  • the detected signal qualities are examined, for example, as of which baud rate
  • stage 3 the signal quality of a test sequence transmitted and received in the third stage (stage 3)
  • TS7, TS8, TS9 the required minimum quality first un ⁇ terschreitet.
  • the payload data following the training phase Transmission is then this phase during the beginnings Trai ⁇ certain baud rate (here: DR45) is performed.
  • test sequences using different modulation methods (about PAML 6 or PAM32 or PPM or QAM) to generate and transmit at multiple power levels. It would also be possible to provide for the implementation of the method according ⁇ proper test sequences with other different transmission parameters.

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden jeweils unterschiedliche Datenübertragungsraten (DR1, ..., DRm) aufweisende Sequenzen (TS1, ..., TSn) über ein Übertragungsmedium übermittelt, wobei in Abhängigkeit der übermittelten Sequenzen (TS1, ..., TSn) die Übertragungsqualität erfasst wird. Erfindungsgemäß sind die zu übermittelnden Sequenzen (TS1, ..., TSn) mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen (Stufe1, Stufe2, Stufe3) zugeordnet, wobei die einer Stufe (Stufe1, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TS1, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungsrate (DR1, ..., DRm) einen vorgebbaren Abstand (l11, ..., l34) aufweisen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden folgende Schritte zyklisch durchlaufen: a) Übermitteln zumindest eines Teils der einer Stufe (Stufe1, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TS1, ..., TSn) und Auswahl eines zwischen zwei übermittelten Sequenzen (TS1, ..., TSn) angeordneten Intervalls (l11, ..., l34) in Abhängigkeit von der ermittelten Übertragungsqualität sowie b) Übermitteln zumindest eines Teils der im ausgewählten Intervall (l13, l23) liegenden und der nachfolgenden Stufe (Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TS1, ..., TSn). Vorteilhaft wird eine präzisere Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate (DR1, ..., DRm) für die Informationsübermittlung über das Übertragungsmedium erreicht.

Description

Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate über ein Übertragungsmedium
Bei aktuellen Übertragungsverfahren, wie etwa dem SHDSL- Übertragungsverfahren („Single pair high bit rate digital subscriber line") , wird beim Aufbau einer Verbindung die für die Kommunikation zwischen den Teilnehmern bzw. deren Kommunikationseinrichtungen optimale Datenübertragungsrate festge¬ legt. Dabei werden unter Anderem in einer so genannten Trainingsphase („test probing" - Leitungstest) verschiedene Baud- raten oder Bitraten getestet. Unter Baudrate versteht man die Anzahl der Zeichen bzw. Symbole pro Zeiteinheit.
Während dieser Trainingsphase wird von einer einem Teilnehmer zugeordneten Kommunikationseinrichtung (z.B. Modem) eine gewisse, zuvor ausgehandelte Anzahl von Testsequenzen mit beispielsweise unterschiedlichen Baudraten ausgesendet, welche von einer weiteren mit der aussendenden Kommunikationseinrichtung über das Übertragungsmedium verbundenen Kommunikationseinrichtung empfangen werden.
Bei den Testsequenzen handelt es sich um vorgegebene Testmus¬ ter, die den Kommunikationseinrichtungen bekannt sind. Auf der Seite der empfangenden Kommunikationseinrichtung wird anschließend für jede empfangene Testsequenz die jeweilige Ü- bertragungsqualität bzw. Signalqualität ermittelt. Dafür wird beispielsweise das empfangene Testmuster mit dem bekannten Originalmuster verglichen. Nach Abschluss der Trainingsphase kann die Verbindung mit der im Rahmen der Trainingsphase ermittelten, die optimale Übertragungsqualität liefernden Da¬ tenübertragungsrate fortgesetzt werden.
Da bei den meisten Übertragungsverfahren jedoch eine relativ hohe Anzahl an möglichen Datenübertragungsraten nutzbar ist, die Trainingsphase aber relativ kurz gehalten werden soll, d.h. die Anzahl der aussendbaren Testsequenzen beschränkt ist, können häufig nicht alle möglichen Datenübertragungsra¬ ten mit speziell dafür vorgesehenen Testsequenzen getestet werden. Für nicht getestete Datenübertragungsraten wird die Signalqualität daher beispielsweise durch Interpolation er¬ mittelt. Diese im Rahmen der Interpolation bestimmten Datenübertragungsraten sind jedoch ungenau, was einerseits Übertragungsfehler bei der anschließenden Informationsübermittlung oder andererseits eine nicht optimale Ausnutzung der Ü- bertragungsstrecke zur Folge haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate zu verbes¬ sern. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der optimalen Datenübertragungsrate über ein Übertragungsmedium werden jeweils unterschiedliche Datenübertragungsraten aufweisende Se¬ quenzen über das Übertragungsmedium übermittelt und die Übertragungsqualität in Abhängigkeit der jeweils übermittelten Sequenzen ermittelt. Der wesentliche Aspekt der Erfindung be¬ steht darin, dass die zu übermittelnden Sequenzen mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen zugeordnet sind. Des Weiteren weisen die einer Stufe zugeordneten Sequenzen hinsichtlich der Datenübertragungsrate einen vorgebbaren Abstand auf. Dabei werden folgende Schritte durchlaufen: a) Übermitteln zumindest eines Teils der einer Stufe zugeord¬ neten Sequenzen und Auswahl eines zwischen zwei übermittelten Sequenzen angeordneten Intervalls in Abhängigkeit von der ermittelten Übertragungsqualität, und b) Übermitteln zumindest eines Teils der im ausgewählten Intervall liegenden und der nachfolgenden Stufe zugeordneten Sequenzen . Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Zuordnung der Testsequenzen zu mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen eine genauere Bestimmung der für die Informationsübermittlung optimalen Datenübertragungsrate ermöglicht wird.
Vorteilhaft können die oben genannten Schritte a) und b) zu¬ dem mehrfach zyklisch durchlaufen werden - Anspruch 2.
Die Sequenzen können des Weiteren vorteilhaft mit unterschiedlichen Übertragungsverfahren, also z.B. auch unterschiedlichen Modulationsverfahren und/oder unterschiedlicher Sendeleistung, übermittelt werden - Ansprüche 2 und 3. Da¬ durch wird die Optimierung der Datenübertragungsrate weiter verbessert .
Die oben genannten Schritte können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zudem solange durchlaufen werden bis entweder eine maximale Anzahl an Testsequenzen übermittelt worden ist oder bis eine vorgegebene Anzahl an Stufen durchlaufen wurde - Ansprüche 4 und 5.
Gemäß einer zusätzlichen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Anzahl an Stufen so gewählt werden, dass zwei in der letzten Stufe benachbarte Testsequenzen hinsichtlich ihrer Datenübertragungsrate einen möglichst geringen Abstand aufweisen - Anspruch 7. Vorteilhaft weist dieser möglichst geringe Abstand zudem den Wert eins auf - Anspruch 8. Durch diese vorteilhaften Weiterbildungen kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der für die Übertragung optimalen Datenübertragungsrate erhöht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Abstände zwischen den einer Stufe zugeordneten Testsequenzen in den chronologisch nachfolgenden Stufen geringer - Anspruch 9. Vorteilhaft können die Abstände zwischen Testsequenzen derselben Stufe annä- hernd den gleichen Wert aufweisen - Anspruch 10. Die wesentliche Eigenschaft dieser Erweiterungen ist eine zügigere Ver¬ ringerung der Abstände zwischen benachbarten Testsequenzen mit jeder nachfolgenden Stufe, wodurch auch die exakte Bestimmung der optimalen Datenübertragungsrate schneller erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Kommunikationseinrichtung und eine Kommunikationsanordnung zur Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate über ein Übertragungsmedium sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung den zeitlichen Ablauf der zwischen zwei Kommunikationseinheiten im Rahmen des Verbindungsaufbaus erfolgenden Trainings¬ phase gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung die beispielhafte Bestimmung der optimalen Übertragungsrate im Rahmen der Trainingsphase gemäß Fig. 1,
Fig. 3 in einer schematischen Darstellung den zeitlichen Ablauf der Trainingsphase im Rahmen des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens, und
Fig. 4 in einer detaillierten schematischen Darstellung die beispielhafte Bestimmung der optimalen Übertragungs¬ rate im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den bekannten zeitlichen Ablauf der Trainingsphase während des Verbindungs¬ aufbaus in einer dem Stand der Technik zuzuordnenden Telekommunikationsanordnung, welche in diesem Ausführungsbeispiel gemäß dem SHDSL-Verfahren ausgestaltet ist. In diesem Beispiel wird dabei die Qualität der Testsequenzen bei Verwen¬ dung unterschiedlicher Baudraten verglichen.
Während der Testphase werden zur Bestimmung der optimalen Baudrate beim Verbindungsaufbau mittels eines Handshake- Verfahrens allgemein n vorgegebene Testsequenzen (TSl, ..., TSn) mit jeweils unterschiedlichen, zunehmenden Baudraten von einer Kommunikationseinrichtung zu einer weiteren Kommunikationseinrichtung übermittelt, wobei die Qualität der empfan¬ genen Testsequenzen erfasst und ermittelt wird. Handshake- Verfahren bedeutet allgemein, dass zwischen den beiden Kommunikationseinrichtungen mittels so genannter wechselseitiger Handshake-Signale (HS) die Parameter für die Datenübertragung ausgehandelt und Sende- bzw. Empfangsbereitschaft angezeigt werden.
Bekanntermaßen wird die Qualität der empfangenen Signale vom Empfänger beispielsweise anhand eines Vergleichs des empfan¬ genen Testmusters mit dem vorgegebenen Originalmuster erfasst. Die Ergebnisse dieses Qualitätstests werden der sen¬ denden Kommunikationseinrichtung anschließend mitgeteilt.
Nach Ablauf der Testphase wird vom Sender basierend auf den Testergebnissen die optimale Baudrate für die nachfolgende Übertragung der Nutzdaten bestimmt. Dazu wird die höchste Baudrate ausgewählt, bei der noch eine ausreichende Qualität der zu übermittelnden Informationen erreicht wird. Anschließend beginnt die Übertragung der eigentlichen Nutzdaten (Daten) .
Da beispielsweise beim SHDSL-Verfahren maximal zehn Testse¬ quenzen für die Trainingsphase zur Verfügung stehen, im Gegensatz dazu allerdings bis zu 67 verschiedene Baudraten für die Informationsübermittlung nutzbar sind, können nachteilig die Signalqualitäten nicht für alle Baudraten exakt getestet werden. Für nicht getestete Baudraten kann die Signalqualität daher nur durch Interpolation ermittelt werden. Diese im Rahmen der Interpolation bestimmten Baudraten sind jedoch wie bereits erläutert ungenau, was bei einer zu geringen Emp¬ fangsqualität Übertragungs fehler bei der anschließenden Informationsübermittlung und bei einer zu hohen Qualität eine nicht optimale Ausnutzung der Ressourcen der Übertragungs¬ strecke zur Folge hat.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Folge von allgemein m mögli¬ chen Baudraten (DRl, ..., DRm) . Bei einer Kommunikation gemäß dem SHDSL-Übertragungsverfahren nach dem bekannten Stand der Technik werden während der Trainingsphase n jeweils eine be¬ stimmte Baudrate (DRl, ..., DRm) repräsentierende Testsequen¬ zen (TSl, ..., TSn) übermittelt. Beispielhaft sei folgende Zuordnung angenommen: n=10 sowie m=67. Zur Bestimmung der optimalen Baudrate werden den Testsequenzen TSl bis TSlO die Baudraten DR3, DR9, DR15, DR22, DR29, DR36, DR43, DR50, DR57 und DR64 zugeordnet. Bei der Übertragung dieser zehn Testsequenzen (TSl, ..., TSlO) wird deren Signalqualität im Empfän¬ ger erfasst und ermittelt. Ist die Signalqualität dabei bei¬ spielsweise bei der einen geringeren Wert aufweisenden Baudrate DR43 noch größer als eine geforderte minimale Signalqua¬ lität, bei der einen höheren Wert aufweisenden Baudrate DR50 jedoch bereits niedriger als besagte Minimalqualität, so muss der exakte Wert der für die Informationsübermittlung optimalen Baudrate durch Interpolation der Werte bei DR43 und DR50 ermittelt werden (hier z.B. DR47). Die optimale Baudrate wird somit nur angenähert, jedoch nicht exakt verifiziert.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung den zeitlichen Ablauf der Trainingsphase zwischen zwei über ein Übertragungsmedium miteinander verbundenen Kommunikationseinrichtungen (nicht dargestellt) im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei kann eine Kommunikationseinrichtung beispielsweise als ein dem Teilnehmer zugeordnetes Modem ausge¬ bildet sein, die korrespondierende Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise einer zentralen Vermittlungseinrichtung zugeordnet sein. Bei dem aus Fig. 3 hervorgehenden Ausführungsbeispiel werden Informationen im Rahmen des SHDSL- Übertragungsverfahrens übermittelt, wobei wiederum 67 unter¬ schiedliche Baudraten für die Informationsübermittlung nutzbar sind, aber im Rahmen der Trainingsphase höchstens zehn Testsequenzen (TS, ..., TSlO) ausgesendet werden können.
Während des Verbindungsaufbaus werden im Rahmen der Trai¬ ningsphase die Übertragungsparameter mit Hilfe eines Handsha¬ ke-Verfahrens festgelegt. Die verwendeten Testsequenzen (TSl, ..., TSn) sind hier jedoch erfindungsgemäß mehreren Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordnet. In der ersten Stufe (Stufel) werden beispielsweise nur drei Testsequenzen (TSl, TS2, TS3) übermittelt, d.h. vom Modem ausgesendet und in der Vermittlungseinrichtung empfangen oder umgekehrt. Nach Erfassen der Signalqualitäten der drei empfangenen Testsequenzen (TSl, TS2, TS3) wird das Erfassungsergebnis bzw. Testergebnis mittels eines weiteren Handshake-Signals (HS) an die Sende¬ seite übermittelt. In Abhängigkeit der übermittelten Tester¬ gebnisse werden anschließend in weiteren Stufen (Stufe2, Stu- fe3) jeweils einige weitere Testsequenzen (TS4, TS5, TS6 bzw. TSn-2, TSn-I, TSn) übermittelt und die jeweiligen Signalqua¬ litäten erfasst.
Die Erfassung der Übertragungsqualität bzw. Signalqualität in Abhängigkeit der übermittelten Sequenzen bzw. Testsequenzen (TS, ..., TSn) kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei¬ spielsweise kann die Amplitude und/oder die Bitfehlerrate der empfangenen Signale erfasst werden, üblich ist jedoch die Bestimmung des Signal-Rausch-Abstands (SNR) aus einem Vergleich des bekannten originalen Testmusters mit der empfangenen Sequenz (TS, ... , TSn) .
Dabei wird in der empfangenen Kommunikationseinrichtung für jede empfangene Sequenz (TS, ..., TSn) deren Amplitude oder Signal-Rausch-Abstand jeweils erfasst bzw. gemessen und eine das Erfassungsergebnis repräsentierende Information z.B. im Rahmen des Handshake-Verfahrens an die aussendende Kommunika¬ tionseinrichtung übermittelt.
Alternativ wird die Amplitude oder Signal-Rausch-Abstand meh¬ rerer empfangener Sequenzen (TS, ..., TSn) erfasst und an¬ schließend eine die Zusammenfassung der Erfassungsergebnisse repräsentierende Information an die aussendende Kommunikati¬ onseinrichtung übermittelt.
Aus den an die aussendende Kommunikationseinrichtung übermittelten Erfassungsergebnissen (z.B. Werte für Signal-Rausch- Abstand) kann die Übertragungsqualität ermittelt bzw. abge¬ leitet werden.
Alternativ kann auch bei der empfangenden Kommunikationseinrichtung aus den Erfassungsergebnissen (z.B. Werte für Signal-Rausch-Abstand) die Übertragungsqualität ermittelt werden und eine die Übertragungsqualität repräsentierende Informati¬ on oder aus der Übertragungsqualität abgeleitete Steuerinfor¬ mationen an die aussendende Kommunikationseinrichtung übermittelt werden.
Abhängig von der abgeleiteten Übertragungsqualität wird das Aussenden weiterer Testsequenzen (TS, ..., TSn) gesteuert.
Die Auswahl der jeweiligen Baudraten (DRl, ..., DRm) für die einzelnen Testsequenzen (TS, ..., TSn) und die erfindungsge¬ mäße Zuordnung der Testsequenzen (TS, ..., TSn) zu den einzelnen Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Hierbei sei für die Anzahl der Testse¬ quenzen (TS, ..., TSn) n=9 und für die Anzahl der für die In¬ formationsübertragung nutzbaren Baudraten m=67 angenommen. Beispielsweise werden in der ersten Stufe Testsequenzen (TSl, TS2, TS3) mit den Baudraten DR16, DR33 und DR50 getestet. Die Spanne aller in diesem Beispiel möglichen Baudraten (DRl, ..., DR67) wird somit in möglichst gleich große Intervalle (111, 112, 113, 114) aufgeteilt. Anhand der Signalqualitäten der ersten drei Testsequenzen (TSl, TS2, TS3) der ersten Stufe (Stufel) wird anschließend ermittelt, in welchem Intervall
(111, 112, 113, 114) sich die für die Verbindung optimale Baudrate befinden muss: in diesem Beispiel ist die Signalqua¬ lität bei Baudrate DR33 noch größer als die geforderte mini¬ male Signalqualität, bei der höheren Baudrate DR50 ist die Qualität jedoch bereits geringer als die Minimalqualität. Der weitere Test, d.h. die im Rahmen der nachfolgenden Stufen
(Stufe2, Stufe3) auszusendenden Testsequenzen (TS4, ..., TS9) , konzentriert sich auf das Intervall (113) zwischen den Baudraten DR33 und DR50.
In der zweiten Stufe (Stufe2) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden daraufhin die Signalqualitäten der Testsequenzen TS4, TS5 und TS6 mit den entsprechenden Baudraten DR38, DR42 und DR46 getestet. Auch hier ist das zuvor ermittelte Inter¬ vall (113) bzw. die diesem Intervall (113) zugeordneten Baud¬ raten (DR33 bis DR50) in etwa gleich große Teilintervalle (121, 122, 123, 124) aufgeteilt. Die Testergebnisse der zwei¬ ten Stufe (Stufe2) werden mittels Handshake-Signalen übertragen und es wird erneut bestimmt, in welchem neuen Teilintervall (123) sich die optimale Baudrate befinden muss. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das neue Teilintervall (123) zwischen den Baudraten DR42 und DR46 angeordnet.
In einer abschließenden dritten Stufe (Stufe3) werden die Signalqualitäten der Testsequenzen TS7, TS8 und TS9 mit den entsprechenden Baudraten DR43, DR44 bzw. DR45 erfasst und ermittelt und in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses die für die aktuelle Verbindung optimale Baudrate endgültig be¬ stimmt (hier: DR45). Die erfassten Signalqualitäten werden beispielsweise dahingehend untersucht, ab welcher Baudrate
(hier: DR45) die Signalqualität einer im Rahmen der dritten Stufe (Stufe3) ausgesendeten und empfangenen Testsequenz
(TS7, TS8, TS9) die geforderte Mindestqualität erstmals un¬ terschreitet. Die der Trainingsphase nachfolgende Nutzdaten- Übertragung wird anschließend mit dieser während der Trai¬ ningsphase bestimmten Baudrate (hier: DR45) durchgeführt.
Des Weiteren ist es möglich, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens (in diesem Ausführungsbeispiel nicht näher erläu¬ tert) Testsequenzen mittels unterschiedlicher Modulationsverfahren (etwa PAMl 6 oder PAM32 oder auch PPM oder QAM) zu erzeugen und mit verschiedenen Sendeleistungen zu übermitteln. Ebenso wäre es möglich, für die Durchführung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens Testsequenzen mit weiteren unterschiedlichen Übertragungsparametern vorzusehen.
Durch die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermög¬ lichte präzisere Bestimmung einer optimalen Datenübertra¬ gungsrate können bei der Informationsübermittlung bzw. Datenübertragung im Vergleich mit aktuellen Verfahren zur Bestimmung der Datenübertragungsrate bis zu 7dB gewonnen werden. Dies entspricht bei SHDSL-Systemen beispielsweise einer Reichweitenerhöhung von 0,5 km.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate (DRl, ..., DRm) über ein Übertragungsmedium, bei dem jeweils unterschiedliche Datenübertragungsraten (DRl, ..., DRm) aufweisende Sequenzen (TSl, ..., TSn) über das Ü- bertragungsmedium übermittelt werden und bei dem die Übertragungsqualität in Abhängigkeit der übermit¬ telten Sequenzen (TSl, ..., TSn) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übermittelnden Sequenzen (TSl, ..., TSn) mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordnet sind, dass die einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungs¬ rate (DRl, ..., DRm) einen vorgebbaren Abstand (111, ..., 134) aufweisen, und dass folgende Schritte durchlaufen werden: a) Übermitteln zumindest eines Teils der einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) und Auswahl eines zwischen zwei übermittelten Sequenzen (TSl, ..., TSn) angeordneten Intervalls (111, ..., 134) in Abhän¬ gigkeit von der ermittelten Übertragungsqualität sowie b) Übermitteln zumindest eines Teils der im ausgewählten Intervall (113, 123) liegenden und der nachfolgenden Stufe
(Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) mehrfach zyklisch durchlaufen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenzen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Übertragungsverfahren übermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenzen zumindest teilweise mit unterschiedlichen Modulationsverfahren erzeugt und/oder unterschiedlicher Sendeleistung übermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) zyklisch durchlaufen werden bis eine vorgebbare maximale Anzahl an Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt ist.
6. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) zyklisch durchlaufen werden bis eine vorgegebene Anzahl an Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) durchlaufen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass so viele Stufen vorgesehen sind, dass in der letzten Stufe zwei benachbarte Sequenzen (TSl, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungsrate einen möglichst geringen Abstand aufweisen, wobei in einem letzten Schritt c) die optimale Ü- bertragungsrate durch Interpolation der ausgewählten benachbarten Sequenzen (TSl, ..., TSn) bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass so viele Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) vorgesehen sind, dass in der letzten Stufe (Stufe3) der Abstand (131, 132, 133, 134) zwischen zwei benachbarten Sequenzen (TS7, TS8, TS9) hinsichtlich der Datenübertragungsrate (DR43, DR44, DR45) den Wert eins aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) in den chrono¬ logisch nachfolgenden Stufen (Stufe2, Stufe3) hinsichtlich der Datenübertragungsrate geringer wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen zwei jeweils benachbarten und ei¬ ner Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) annähernd den gleichen Wert aufweisen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmedium als drahtloses Übertragungsmedium oder als leitungsgebundenes Übertragungsmedium oder als opti¬ sches Übertragungsmedium ausgebildet ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsqualität mit Hilfe der Amplitude und/oder mit Hilfe der Bitfehlerrate und/oder mit Hilfe des Signal-Rausch-Abstands der empfangenen Sequenzen (TSl, ..., TSn) erfasst wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Datenübertragungsrate (DRl, ..., DRm) im Rahmen eines xDSL-Übertragungsverfahrens bestimmt wird.
14. Kommunikationseinrichtung zur Bestimmung der höchstmöglichen Datenübertragungsrate (DRl, ..., DRm) über ein daran an¬ schließbares Übertragungsmedium, mit Übermittlungsmitteln zum Übermitteln von jeweils unterschiedliche Datenübertragungsraten (DRl, ..., DRm) aufweisenden Sequenzen (TSl, ..., TSn) über das Übertragungsmedium und mit Erfassungsmitteln zum Erfassen von die Übertragungsqualität in Abhängigkeit der übermittelten Sequenzen (TSl, ..., TSn) repräsentierenden Informationen, dadurch gekennzeichnet, dass Zuordnungsmittel vorgesehen sind, durch welche die zu übermittelnden Sequenzen (TSl, ..., TSn) mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordnet werden, wobei die einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungsrate (DRl, ..., DRm) einen vorgebbaren Abstand (111, ..., 134) aufweisen, und dass die Übermittlungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass: a) zumindest ein Teil der einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stu- fe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt und ein zwischen zwei übermittelten Sequenzen (TSl, ..., TSn) angeordnetes Intervall (111, ..., 134) in Abhängigkeit von der ermittelten Übertragungsqualität ausgewählt wird, und b) zumindest ein Teil der im ausgewählten Intervall (111, ..., 134) liegenden und der nachfolgenden Stufe (Stufe2, Stu- fe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt wird.
15. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass die Schritte a) und b) mehrfach zyk¬ lisch durchlaufen werden.
16. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass die Schritte a) und b) zyklisch durchlaufen werden bis eine maximale Anzahl an Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt ist.
17. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass die Schritte a) und b) zyklisch durchlaufen werden bis eine vorgegebene Anzahl an Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) durchlaufen ist.
18. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungsmittel, die Zuordnungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass so viele Stu¬ fen vorgesehen sind, dass in der letzten Stufe zwei benachbarte Sequenzen (TSl, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungsrate einen möglichst geringen Abstand aufweisen, wo¬ bei in einem letzten Schritt c) die optimale Übertragungsrate durch Interpolation der ausgewählten benachbarten Sequenzen (TSl, ..., TSn) bestimmt wird.
19. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungsmittel, die Zuordnungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass so viele Stu¬ fen (Stufel, Stufe2, Stufe3) vorgesehen sind, dass in der letzten Stufe (Stufe3) der Abstand (131, 132, 133, 134) zwi¬ schen zwei benachbarten Sequenzen (TS7, TS8, TS9) hinsichtlich der Datenübertragungsrate (DR43, DR44, DR45) den Wert eins aufweist.
20. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung als der Teilnehmerseite zugeordnete dezentrale Kommunikationseinrichtung ausgestaltet ist oder einer zentralen Vermittlungseinrichtung zugeordnet ist.
21. Kommunikationsanordnung zur Bestimmung einer optimalen Datenübertragungsrate über ein Übertragungsmedium mit Übermittlungsmitteln zum Übermitteln von jeweils unterschiedliche Datenübertragungsraten (DRl, ..., DRm) aufweisenden Sequenzen (TSl, ..., TSn) über das Übertragungsmedium und Erfas¬ sungsmitteln zum Erfassen der Übertragungsqualität in Abhängigkeit der übermittelten Sequenzen (TSl, ..., TSn), dadurch gekennzeichnet, dass Zuordnungsmittel vorgesehen sind, durch welche die zu übermittelnden Sequenzen (TSl, ..., TSn) mehreren chronologisch aufeinander folgenden Stufen (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordnet werden, wobei die einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stufe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) hinsichtlich der Datenübertragungsrate (DRl, ..., DRm) einen vorgebbaren Abstand (111, ..., 134) aufweisen, und dass die Übermittlungsmittel und die Erfassungsmittel derart ausgestaltet sind, dass: a) zumindest ein Teil der einer Stufe (Stufel, Stufe2, Stu- fe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt und ein zwischen zwei übermittelten Sequenzen (TSl, ..., TSn) angeordnetes Intervall (111, ..., 134) in Abhängigkeit von der ermittelten Übertragungsqualität ausgewählt wird, und b) zumindest ein Teil der im ausgewählten Intervall (111, ..., 134) liegenden und der nachfolgenden Stufe (Stufe2, Stu- fe3) zugeordneten Sequenzen (TSl, ..., TSn) übermittelt wird.
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