JP2001292127A - マルチキャリア通信チャネルのための増強されたビットローディング - Google Patents
マルチキャリア通信チャネルのための増強されたビットローディングInfo
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Abstract
信チャネルに対して改善されたビットローディングを与
える。 【解決手段】 マルチキャリア通信チャネルのための改
善されたビットローディング割り当てを識別するための
技術が提供されている。一般的に、サブチャネルのビッ
トローディングは、サブチャネルのビットローディング
同士間の所望の程度の等化が達成されるまで高いビット
ロード・サブチャネルを選択的に増分することにより
(完全にせよ又は部分的にせよ)等化される。他のサブ
チャネルに関して高いビットロード・サブチャネルのビ
ットローディングを低減することにより、通信チャネル
は、非定常雑音まで実効的に感度を下げられる。
Description
2000年3月14日付けで出願された米国仮り出願N
o.60/189,209の恩恵を主張するものであ
り、その出願は本明細書に援用されている。
関し、特に非定常雑音を受け易いマルチキャリア通信チ
ャネルのためのビットローディングを実行することに関
する。
準セクション(「ITU−T」と記す。)は、通信産業
の標準化を容易にするための勧告を与える。これらのう
ちの2つの勧告は、それぞれG.992.1及びG.9
92.2と呼ばれる。勧告G.992.1は、8.19
2mbit/sまでの下り(加入者に向けた)の速度で
且つ640kbit/sまでの上り(中央局又はネット
ワーク管理者に向けた)の速度でのネットワーク・アク
セスのためのADSL産業標準である非対称ディジタル
加入者回線(ADSL)トランシーバに言及する。他
方、勧告G.992.2は、G.992.1ADSLト
ランシーバのより低いデータ速度ヴァージョンであるA
DSLトランシーバに言及する。下り方向の1.5mb
it/sまでのビット・レート及び上りの512kbi
t/sまでのビット・レートは、この標準を用いて可能
である。一般的に、そのようなトランシーバは、それら
がデータをインターネットのような高トラフィック・ネ
ットワークを介して通信するための実際的な解法を提供
するので、普及している。
は、時分割方向制御伝送方式−統合サービス・ディジタ
ル網(TCM−ISDN)雑音環境の下でのADSLト
ランシーバのための特別の勧告を規定する付録Cを有す
る。これらのそれぞれの付録の各々は、その全体を本明
細書に援用されている。「付録C」に対する参照が、
G.992.1及びG.992.2のうちのいずれか又
はその両方に対して行われる。TCM−ISDNは、I
TU−T勧告G.961付録IIIに定義されている。
この勧告もその全体を本明細書に援用されている。勧告
G.961付録IIIは、2つのトランシーバ間のデー
タの送信(及び受信)がTCM−ISDNタイミング基
準(TTR)と呼ばれる400Hzクロックの制御の下
で実行されるピンポン・スキームを記述する。G.99
2.1及びG.992.2付録Cトランシーバは、信号
をこのTTR信号に基づいて送信及び受信する。例え
ば、中央局トランシーバは、データ・ストリームをTT
R期間の第1の半分で送信し、そして顧客トランシーバ
は、基本的にTTR期間の第2の半分に送信する。その
ようなピンポン・スキームは、特に、ケーブル束内にあ
る品質の劣る絶縁物(例えば、パルプ・ベースの絶縁
物)の類似物に起因した高いクロストーク干渉レベルを
有する通信チャネルの文脈において有効である。なお、
ケーブル束内にある品質の劣る絶縁物(例えば、パルプ
・ベースの絶縁物)の類似物により、中央局及び顧客の
両方のトランシーバからの同時送信を実行不可能にさせ
る。
は、それら両方が離散的マルチトーン(DMT)変調技
術と呼ばれるマルチキャリア変調スキームを用いる点で
互いに類似している。DMT変調は、上り及び下りの両
方の通信に対して複数のキャリアを用いる。そのような
マルチキャリア・タイプのシステムにおいては、周波数
分割多重化が多くの場合用いられ、そこにおいて上り及
び下りの通信は、異なる周波数帯域で複数のキャリアを
用いる一方、当該技術で既知のエコー・キャンセラを用
いることによりスペクトルの重なりも可能である。単一
のキャリアとは異なる多数のキャリアを用いて動作させ
ることにより、使用可能なチャネル容量を最大化するこ
とにより、送信帯域幅の性能を最適化する。
ット誤り率(BER)が与えられた場合、各キャリアが
その最適ローディングで動作することを保証するため、
ビットローディング・アルゴリズムを用いることができ
る。種々の通常のビットローディング技術が使用可能で
ある。例えば、DMTベースのチャネルのための最適エ
ネルギ分布を達成するため注水(water−pour
ing)技術を用いることができる。しかしながら、そ
のような技術は、難しい計算(特にDSL応用におい
て)を含み、そして信号集合体(コンステレーション)
のサイズにおいて無限の粒状度を仮定することは実行不
可能である。他方、ヒューズ−ハートグズ(Hughe
s−Hartogs)技術は、有限粒度のDMTベース
のローディング・アルゴリズムを与えるが、しかし特に
ADSL応用においては、処理時間が増大するという犠
牲を伴って与える。
えられる特定されたBER(例えば、10-7)にビン毎
のベースでシステム雑音余裕を等化しようと試みる反復
的アルゴリズムを含む。従って、一定の雑音余裕が全て
のビンに対して仮定される。そのような技術は、定常雑
音(stationary noise)(例えば、付
加白色雑音−AWGN)の下での最適な解法を与え得る
一方、それらの技術は、非定常雑音(例えば、インパル
ス雑音)に対する次善の解法を与える。例えば、チャネ
ルの各ビン上の非定常雑音の衝撃は、一般的に、各ビン
のSNRと関連付けられる。より大きい容量(例えば、
SNR曲線のピーク部分)を有するビンは、比較的低い
容量(例えば、SNR曲線の谷部分)を有するビンと比
較して、そのような雑音により一層の悪影響を及ぼされ
る。この状況は、いつ非定常雑音と関連したチャネル障
害が、BERが目標BER(例えば、10-7)より上に
上昇するようにさせる雑音余裕より大きい量までSNR
を低減させるかにとって特に重要である。
が存在する中でマルチキャリア通信チャネルに対して改
善されたビットローディングを与える技術である。
数のサブチャネル及び1ビット以上の処分可能な容量を
有するマルチキャリア通信チャネルに対するビットロー
ディング割り当てを識別する方法を与える。この方法
は、他のサブチャネルのビットローディングに対して最
大ビットローディングを有するサブチャネルを識別する
ステップ、前記の識別されたサブチャネルのビットロー
ディングを少なくとも1ビットだけ減分することにより
前記の識別されたサブチャネルと他のサブチャネルとの
間のビットローディング差を低減するステップ、及び処
分可能なビット容量を、前記の識別されたサブチャネル
・ローディングが減分されたビット数だけ減分するステ
ップを含む。サブチャネル・ビットローディング同士間
の所望の程度の等化が達成される(例えば、処分可能な
ビット容量がゼロになる)まで、前記識別するステップ
及び前記減分するステップが反復され得て、それにより
マルチキャリア通信チャネルに対するビットローディン
グ割り当てを生成する。
ネル及び1ビット以上の処分可能なビット容量を有する
マルチキャリア通信チャネルに対するビットローディン
グ割り当てを識別するトランシーバを与える。トランシ
ーバは、サブチャネル・ビットローディング同士間の所
望の程度の等化が達成されるまで(例えば、処分可能な
ビット容量がゼロとなるまで)高いビットロード・サブ
チャネルを選択的に減分することによりサブチャネルの
ビットローディング割り当てを発生するビットローディ
ング割り当てモジュールを含む。マルチキャリア通信チ
ャネルに対するビットローディング割り当てが生成され
る。
明に記載されている。明細書に記載された特徴及び利点
は、全てが包括的であるとは限らず、そして、特に、多
くの追加の特徴及び利点が、図面、明細書及び特許請求
の範囲を見て当業者に明らかになるであろう。更に、本
明細書で用いられている用語は、主に、読みやすさ及び
教示的目的のため選択され、発明的主題事項を限定する
ものでは無いことに留意すべきである。
実施形態に従ってビットローディングを実行することが
できるADSLトランシーバのブロック図である。トラ
ンシーバ10は、送信器90、アナログ・フロントエン
ド44、ハイブリッド回路91、クロック制御ユニット
58及び受信器92から成る。図1に示される1つ以上
の機能は、ディジタル信号プロセッサ(DSP)により
実現され得る。例えば、送信器90及び/又は受信器9
2は、DSP技術により実行されることができる。更
に、図1に示される1つ以上の機能は、ソフトウエア、
ハードウエア、ファームウエア又はそれらの任意の組み
合わせで実現され得る。当業者は、トランシーバ10を
構成する構成要素が個々のユニットとして図示されてい
るが、構成要素の任意の組み合わせもまた単一の個別ユ
ニットで実現され得ることを認めるであろう。例えば、
送信器90及び受信器92は、単一のDSPチップ又は
チップ・セットで実現されることができる。トランシー
バ10は、顧客構内又は中央局のいずれかで用いられる
ことができる。中央局の構成がこの事例に示されてい
る。
により、伝送回線からの双方向2線信号を2対の一方向
伝送に変換する。1対は受信用であり、他の対は送信用
である。ハイブリッド回路91は、所望の伝送帯域外の
望ましくない信号をフィルタリングで除くためのスプリ
ッタを含むことができる。例えば、低周波数の通常の旧
電話サービス(POTS)信号はスプリッタにより阻止
されることができ、それによりPOTS信号は、当業者
に周知のように高周波数ADSL信号と干渉しないであ
ろう。ハイブリッド回路91はまた、トランシーバ10
の電子機器を伝送回線から絶縁するための絶縁変圧器を
含むことができる。
グ/ディジタル(A/D)変換器及びディジタル/アナ
ログ(D/A)変換器を含む(いずれの変換器も図示さ
れていない)。ハイブリッド回路91からアナログ・フ
ロントエンド44により受信された分離され、フィルタ
リングされた信号は、アナログからディジタルにA/D
変換器により変換され、そして受信器92に送られる。
アナログ・フロントエンド44は更に、受信器92に送
られた信号を最適化するための利得調整モジュールを備
え得る。他方、送信器90からの出力は、ディジタルか
らアナログにアナログ・フロントエンド44の中のD/
A変換器により変換され、そしてフィルタリングされ、
ハイブリッド回路91に送られる。
0、送信器レート変換器101、ビット対シンボル符号
器102、IFFT変調器103、送信器フィルタ10
4及びバッファ106から成る。送信準備済みデータ
が、顧客データ端末装置から、又は電話会社ネットワー
クから受け取られ、そして送信バッファ96によりバッ
ファされる。
をランダム化するため入力データ・ビットを操作する。
そのようなランダム化は、伝送性能を最適化するためで
ある。スクランブリングはまた、繰り返しデータ・パタ
ーンの可能性を最小化する。一実施形態において、スク
ランブラ100は更に、順方向誤り訂正(FEC)符号
器モジュール及びインタリーバ・モジュールと組み合わ
される。そのようなモジュールは、当該技術で周知のよ
うに、強固で効率的な送信を更に保証するため実現され
ることができる。
ザ・データ速度(それは通常、32キロビット/秒(k
bps)の倍数である。)と物理層データ速度(それは
必ずしも32kbpsの倍数でなくてもよい。)との間
の差を等化するため、ダミー・ビットをスクランブルさ
れたデータ・ストリームの中に挿入することができる。
レート変換器101からビットのシークエンスを受け取
り、そしてそれらを信号コンステレーション(sign
alconstellation)の中の信号点として
符号化する。このプロセスは、一般的にビットローディ
ングと呼ばれる。QAM変調に対して、コンステレーシ
ョンの中の各信号点が同相成分と直交成分とを有する二
次元信号コンステレーションが用いられる。各サブチャ
ネルの信号コンステレーションのサイズに応じて、各シ
ンボルは複数のビットを担持する。例えば、64QAM
は、コンステレーションに64点を有し、それは各シン
ボルにおいて、サブチャネルが6個のバイナリ・ビット
を担持することができることを意味する。更に一層大き
な信号コンステレーション(例えば、128点コンステ
レーション)を1シンボル当たりより多いビットを担持
するため用い得る。送信されるビットの合計数は、各サ
ブチャネルにより送信されるビット数の和である。一実
施形態において、ビット対シンボル符号器102は更
に、コーディング・ゲイン(coding gain)
を得るためのたたみこみ符号器(convolutio
nal encoder)モジュールを含む。ビット対
シンボル符号器102は、代替として、ビットローディ
ング割り当てモジュール116を含んでよく、それは、
本発明に従ってビットローディング割り当てを生成す
る。このビットローディング割り当てモジュール116
は、受信器92の文脈において説明されるであろう。
T変調器103が続き、該IFFT変調器103は、信
号コンステレーション(例えばQAMコンステレーショ
ン)を使用可能な送信サブチャネル上へ変調し、全ての
サブチャネルを送信のため一緒に組み合わせる。
のビット合計数及びシンボル・レートの関数である、例
えば、各サブチャネルが8ビット/シンボルを坦持する
96サブチャネルを4Kボー・シンボル・レートで用い
ると、4×96×8=3072kbit/秒の伝送速度
が達成される。FEXTビットマップ・モードを用いる
場合、TCM−ISDN雑音に起因して、各送信方向は
データをその時間の126/340=37%のみに送
る。従って、上記の例示的ケースの場合の平均伝送速度
は、1138kbps≒1120kbps(32kbp
sの最も近い倍数に丸めた)である。従って、1120
kbpsのユーザ・データ転送速度が達成される一方、
物理層データは1138kbpsである。送信器レート
変換器101により挿入されたダミー・ビットは、上記
2つの速度(レート)間の差を補償する。
を整形し、帯域外の信号成分を低減する。巡回プレフィ
ックスが送信器フィルタ104の前に加えられ、受信器
が符号間干渉を排除するのを助けるためシンボル間に分
離を加えることができる。バッファ106は、送信のた
めフィルタリングされたサンプルを格納する。アナログ
・フロントエンド44のD/A変換器は、サンプルをア
ナログ信号に変換する。次いで、それらのアナログ信号
は、フィルタリングされ、増幅され、そしてハイブリッ
ド回路91を介して伝送回線に結合される。
ト・クロック56(これはまたTCM−ISDNタイミ
ング基準又はTTRと呼ばれる。)を中央局TCM−I
SDNバースト・タイミング制御回路(図示せず)から
受け取る。TTRを用いて、中央局トランシーバ(AT
U−C)ローカル・クロック周波数にロックし、そのA
TU−Cローカル・クロック周波数は、ATU−CのA
/D及びD/Aサンプリング速度、及び送信器及び受信
器シンボル・レートを制御する。ATU−C送信器はま
た、システムTTRの位相をチェックし、そしてそのハ
イパーフレーム・ウインドウをTTRにロックする。遠
隔のトランシーバ(ATU−R)において、受信器は、
ATU−C送信器から受信された信号を追跡し、ローカ
ル・クロックをATU−Cクロック周波数にロックす
る。ATU−Rはまた、ATU−Cから受信された信号
からハイパーフレーム・パターンを検出し、そしてその
シンボル・カウンタをハイパーフレーム・パターンに対
して整列する(ハイパーフレーム整列と呼ばれる。)。
シンボル・カウンタは、シンボル・インデックスを追跡
するため用いられ、そして各シンボルに対して1だけ増
分される。カウンタは、それが345に達するとゼロに
リセットされる。
(TEQ)108、高速フーリエ変換(FFT)復調器
110、周波数領域等化器(FEQ)113、シンボル
決定/シンボル対ビット復号器モジュール114、ビッ
トローディング割り当てモジュール(BAM)116、
受信器レート変換器118、デスクランブラ120及び
受信器バッファ122を含む。データは、伝送回線から
受信され、ハイブリッド回路91を介して処理され、ア
ナログ・フロントエンド44のA/D変換器によりその
ディジタルの等価なものに変換される。A/Dバッファ
107は、アナログ・フロントエンド44からディジタ
ル信号を受け取る。
ル歪みを補償し、それにより通信チャネル及びTEQ
108の組み合わされたインパルス応答は巡回プレフィ
ックスの長さ内にある。TEQ 108に結合されてい
るFFT復調器110は、全てのサブチャネルを分離し
復調する。巡回プレフィックスは、TEQ 108の後
に除去される。
3は、各キャリアに対する振幅及び位相歪みに対する更
に別の補償を与える(キャリアはまたビン又はサブチャ
ネルと呼ばれる場合があることに留意されたい。)。従
って、通信の各サブチャネルに対して1つのFEQ 1
13がある。等化器の係数は、関連のサブチャネルの歪
みを特徴付けし、そしてその歪みを補償するため用いる
ことができる。
ジュール114は、信号コンステレーションからのどの
信号点が各サブチャネルにおける受信された信号を表す
かを判断する。シンボル決定/シンボル対ビット復号器
モジュール114の実際の構造は、遠隔送信器により用
いられる符号化スキームに応じて変わり得る。非符号化
システム(uncoded system)に対して、
シンボル決定/シンボル対ビット復号器モジュール11
4のシンボル決定部分は、スライサであってよい。トレ
リス符号変調システムに対して、ビタビ(Viterb
i)復号器をシンボル決定のため用いて、判断の信頼性
を改善することができる。一般的に、FEQ等化器11
3の出力とシンボル決定の出力との差は、FEQ係数を
調整するため用いることができる誤差信号である。
連のビットを符号化することができるので、シンボル決
定/シンボル対ビット復号器モジュール114のシンボ
ル対ビット復号器部分は、シンボルをバイナリ・ビット
に変換する。従って、シンボル決定/シンボル対ビット
復号器モジュール114は、遠隔トランシーバの送信器
90のビット対シンボル符号器102により送信された
コンステレーションの中にロードされたビット・ストリ
ームを回復するため用いられる。
ジュール114はまた、ビットローディング割り当てモ
ジュール116を含み(又はそれに対するアクセスを有
し)、該ビットローディング割り当てモジュール116
は、本発明に従ってビットローディング割り当てを改善
する。ビットローディング割り当てモジュール116の
機能は、図4を参照して詳細に説明される。図1に図示
されている実施形態はビットローディング割り当てモジ
ュール116をシンボル決定/シンボル対ビット復号器
モジュール114の一部として示しているが、ビットロ
ーディング割り当てモジュール116の機能を他のトラ
ンシーバの構成要素で又は内蔵モジュールで実行するこ
とができる。ビットローディング割り当てモジュール1
16は、代替として、以下に説明されるように送信器の
ビット対シンボル符号器102に対して作動的に結合さ
れることができることに注目されたい。
ト変換器101により挿入されたダミー・ビットを取り
除き、ユーザ・データ・ビットのみをデスクランブラ1
20へ通す。デスクランブラ120は、当該ビットを、
それらが送信しているトランシーバのスクランブラ10
0によりスクランブリングされる前のそれらの元の値に
復元する。スクランブル解除されたビット・ストリーム
は、中央局の高速データ・ネットワークへ、又は顧客デ
ータ端末装置へ送られる前に、受信器バッファ122に
よりバッファされる。一実施形態において、デスクラン
ブラ120は更に、強固で効率の良い伝送を保証するた
め、順方向誤り訂正(FEC)復号器モジュール及びデ
インタリーバ(deinterleaver)・モジュ
ールと組み合わされる。
0が1つのあり得るトランシーバ形態のほんの一例であ
ることを認めるであろう。他のトランシーバは、図面に
特に表されていない構成要素(例えば、トーン・オーダ
リング・モジュール、CRCユニット、変調信号発生
器)から構成されてよい。また、他のトランシーバは、
図1に示される構成要素を含まなくてもよい。つまり、
トランシーバの形態は、特定の応用(例えば、ADSL
ベースの応用)のような要因に依存する。また、トラン
シーバの動作モード(例えば、データ・モード、TEQ
訓練モード、ビットローディング最適化モード、FEQ
訓練モード)に応じて、図示された種々の構成要素が実
際に作用したり又はしなかったりすることに注目された
い。例えば、スクランブラ100、送信器レート変換器
101、デスクランブラ120及び受信器レート変換器
118は、一般的に、トランシーバ10が訓練されそし
て等化された後のデータ・モードでのみ用いられる。本
発明の原理は、マルチキャリア・ベースのシステムに適
用することができ、そして、いずれの1つの特定のシス
テム又はトランシーバタイプに限定されることを意図す
るものではない。
めのタイミング図を図示する。時間期間又はウインドウ
22の間に、データが、中央局のTCM−ISDNトラ
ンシーバから顧客構内のTCM−ISDNトランシーバ
へ送信される。下りデータは、ウインドウ24の間に顧
客構内の遠隔トランシーバに到達する。休止は、この下
り送信が完了した後に起こる。この休止は、時にTTR
のターンアラウンド期間と呼ばれる。ウインドウ26の
間に、上りデータは、顧客構内のトランシーバから遠隔
の中央局トランシーバに送信される。上りデータは、受
信ウインドウ28の間に中央局の遠隔トランシーバに到
達する。いずれの特定の時間に、TCM−ISDN回線
の一方の端のみが送信しつつあり、一方他方の端は受信
しつつある。エコー・キャンセルは、送信された信号の
エコーを取り除く必要がないので必要がない。そのよう
なTCM−ISDNシステムはそのTCM−ISDNシ
ステムでのクロストークを低減するため効果的である一
方、同じケーブル束で動作するADSLシステムはまた
ISDN回線からのクロストークの下で実行しなければ
ならない。
ISDN回線からの中央局におけるクロストーク干渉の
一例図を示す。通常の銅伝送線で一緒に束ねられている
種々のワイヤ対間のクロストーク干渉は、チャネル悪化
に対する主要な要因である。一般的に、クロストーク干
渉は、2つのグループ、即ち近端クロストーク(NEX
T)及び遠端クロストーク(FEXT)のうちの1つに
属する。NEXTは、伝送回線の同じ端から送信される
隣接回線における信号により引き起こされるクロストー
クであり、一方FEXTは、伝送回線の遠端から送信さ
れる隣接回線により引き起こされるクロストークであ
る。NEXTは通常FEXTよりはるかに強い。FEX
T雑音下でのADSLシンボルはFEXTシンボルと呼
ばれ、一方他のシンボルはNEXTシンボルと呼ばれ
る。
ンシーバは、送信及び受信をTCM−ISDNタイミン
グ基準(TTR)に対して同期化し、それにより受信器
は、信号対雑音比がより高いFEXT時間に信号を受信
し、一方その受信器は、信号対雑音比が低いNEXT時
間において、信号を受信しない(例えば、FEXTビッ
トマップ・モード(これはまた単一のビットマップ・モ
ードと呼ばれる。)において)か、又はより低いデータ
転送速度で(例えば、デュアル・ビットマップ・モード
において)信号を受信する。そこで、ADSLトランシ
ーバは、周期的に変わるレベルを有するTCM−ISD
Nクロストーク雑音環境下で機能する。
XT雑音をISDNからTTR期間の一方の半分(例え
ば、時間期間22)において受信し、そしてFEXT雑
音をISDNからTTR期間の他方の半分(例えば、時
間期間28)において受信する。他方、顧客構内の遠隔
トランシーバは、FEXT雑音をISDNからTTR期
間の第1の半分に受信し、そしてNEXT雑音をISD
NからTTR期間の第2の半分に受信する。図2a及び
図2bに示されるように、データのバーストは、中央局
から遠隔サイトへ時間期間22の間に送られる。NEX
Tは、中央局のトランシーバが全て送信しているので、
送信期間22の間に中央局側で特に強い。時間期間28
の間に、中央局のこれらのトランシーバは送信してな
く、中央局での干渉は主にFEXTである。なお、その
FEXTは、それが伝送回線の長さにより減衰されるの
で、NEXT雑音より弱い。
するデータ・ストリームを与えるためTTRに対して同
期されるハイパーフレーム・パターンと同期して切り替
えられるデュアル・ビットマップを与えるデュアル・ビ
ットマップ・モード(DBM)符号化方法を規定する。
この方法は、短いローカル・ループ(例えば、約2キロ
メートルより短い)に対して、チャネルの信号対雑音比
(SNR)が、NEXT干渉の間に、データを低いビッ
ト・レートで送信するに十分なほど高くできるという観
察に基づいている。従って、ある一定の条件下で、DB
Mは、それぞれNEXT及びFEXT干渉の下で異なる
ビット・レートを採用することにより、TCM−ISD
Nトランシーバの全二重動作を可能にする。この意味に
おいて、TCM−ISDN環境におけるDBMの下で動
作する通信チャネルは、実効的に2つの通信チャネルで
あり、即ち一方はFEXTチャネルであり、他方はNE
XTチャネルである。
に対しては、NEXT時間の間のSNRは、通常、トラ
ンシーバがいずれのデータを送るには低すぎる。従っ
て、そのケースにおいては、データ送信はFEXT時間
においてのみ生じる。これは、符号化のFEXTビット
マップ・モード(FBM)と呼ばれ、また単一ビットマ
ップ・モード(SBM)と呼ばれる。FBM符号化を用
いて、中央局及び遠隔トランシーバは、データをFEX
T時間においてのみ送信しており、そしてデータを同時
に送信しない(半二重モード)。
ンボルを符号化するため用いられるビットマップを変え
ることによりビット・レートを変えることができる。当
業者により理解されるように、「ビットマップ」は、シ
ンボルの中の各サブチャネルの中に符号化されることが
できるビット数を決定する。「シンボル」は、トランシ
ーバにより送信される情報の基本単位である。シンボル
の中の各サブチャネルの中に符号化されるビット数は、
通信チャネルの品質により制限される。通信チャネルの
品質は、そのSNRにより表すことができる。従って、
DBMを採用するシステムは、異なるデータ速度を与え
るため2つのビットマップ、即ちNEXT時間に対する
1ビットマップ及びFEXT時間に対する1ビットマッ
プを含む。他方、FBMを採用するシステムは、いずれ
のデータ信号もNEXT時間に送信されないので、1ビ
ットマップ(例えば、FEXTビットマップ)のみを必
要とする。
XT及びNEXTビットマップを図示する。この通信チ
ャネルは、例えば、TCM−ISDN雑音環境の下でD
BM符号化を採用する1対のADSL付録Cトランシー
バにより実行され得る。一般的に、そのようなADSL
付録Cトランシーバ対は、2つの異なるチャネルについ
て実効的に訓練し動作する。詳細には、2つの異なるチ
ャネルは、実際に、クロストーク雑音の2つの異なるタ
イプの下で動作する同じチャネルである。第1のチャネ
ル(チャネルA)はNEXT時間の間に存在し、一方第
2のチャネル(チャネルB)はFEXT時間の間に存在
する。他のマルチキャリア通信システムはただ1つの実
効的チャネルを持ち得ることに注目されたい。
ャネルの各々は、特定のSNR曲線と関連している。こ
のSNR曲線又はパターンは、1つのトランシーバの受
信器がビットローディング訓練シークエンスの間に、一
方のトランシーバ(そのトランシーバ対に含まれる。)
の送信器から訓練信号を受信するとき(例えば、付録C
のメドレイ(Medley)送信信号期間)、他方のト
ランシーバの受信器により特徴付けられることができ
る。次いで、各サブチャネルが担持することができる最
大ビット数は、そのサブチャネルに対応するSNRに基
づいて受信器により決定されることができる。そのよう
なSNRギャップ及び所望の性能マージンのような他の
要因をまた用いて、各サブチャネルが担持することがで
きる最大ビット数を決定し得る。サブチャネル・ビット
容量の結果として生じるパターンは、通信チャネルのあ
り得る最大ビットローディング割り当て(一般的に本明
細書において初期ビットローディング割り当てと呼ばれ
る。)である。次いで、この初期ビットローディング割
り当ては、本発明に従って目標サービス要件
(btarg et)に適合するため低減されることができる。
その結果生じるビットローディング割り当ては、非定常
雑音及び干渉の存在においてより良い性能を与える。
実効的チャネルに対して実行することができることに注
目されたい。同様に、上り方向及び下り方向の両方に対
してビットローディング訓練シークエンスを実行するこ
とができる。従って、チャネルA−上りに対して1ビッ
トマップ(例えば、NEXTビットマップ)が形成さ
れ、チャネルB−上りに対して第2の1ビットマップ
(例えば、FEXTビットマップ)が形成される。同様
に、チャネルA−下りに対して1ビットマップ(例えば
NEXTビットマップ)が形成され、チャネルB−下り
に対して第2の1ビットマップ(例えばFEXTビット
マップ)が形成される。
トマップを有するので、各実効的チャネルは独特の全体
容量を有し、そこにおいて関連のサブチャネル(ビン)
は各々ある一定の数のビットを担持することができる。
従って、各チャネルは、その関連のビンの容量に応じて
独特の最大ビットローディング割り当てを有する。本発
明の一実施形態は、サブチャネル当たりのビン数を等化
するように、チャネルAとBとの間に送信されるべきビ
ットを割り当てる。そのような実施形態において、各独
特のビットローディング割り当ては、全体ビットローデ
ィング割り当ての部分を作る。例えば、チャネルAのビ
ットローディング割り当て2、2、4、3、2は、チャ
ネルBのビットローディング割り当て4、4、6、5、
4と組み合わされて、2、2、4、3、2、4、4、
6、5、4の全体ビットローディング割り当てを作るこ
とができる。従って、チャネルA及びチャネルBの独特
の最大の容量割り当ては、1つの大きなビットローディ
ング割り当プロセスとして一緒に処理されることができ
る。一旦全体ビットローディング割り当てが達成される
と、それが2つのビットローディング割り当てに、即ち
チャネルAに対する1つとチャネルBに対する1つとに
分離することができる。代替として、ビットがチャネル
AとBとの間に割り当てられることができ、次いでビッ
トがチャネルA内とチャネルB内とに割り当てられるこ
とができる。チャネル(又は各実効的チャネル)のビン
のローディングがビット・ベクトルで表され、本発明に
従ってビットローディング割り当て増強プロセスを容易
にすることができる。
施形態において、ビットローディング割り当てプロセス
は、送信されるべきビットを2つ以上のチャネルの間に
割り当てる必要がない点で単純化される。むしろ、その
1チャネルのビットと関連するビットは、別の実効的チ
ャネルのビットローディングを考慮することなしに単純
に等化されることができる。
ングを有する全てのビン)は、制限された全体チャネル
容量及び高いbtarget(例えば、目標ローディングとも
呼ばれるシンボル当たりのビット数)のようなあり得る
所与の要因でないかも知れない。しかしながら、本発明
に従ったビットの部分的等化はまた、改善されたビット
ローディング・スキームを与える。従って、完全な等化
は、必ずしも本発明の目的ではない。むしろ、そして一
般的意味において、本発明は、非定常雑音から生じる誤
りの確率を低減することにより改善されたビットローデ
ィング・スキームを達成するための手段を与える。その
ような改善されたビットローディングは、個々のサブチ
ャネルの間のビットローディング等化の変化する程度で
達成されることができる。
にせよ又は完全にせよ)等化することにより、マルチキ
ャリア通信システムは、非定常雑音(例えば、インパル
ス雑音)まで感度を実効的に低下されることができる。
例として、チャネルが6つのサブチャネル(ビン)から
成ると仮定する。更に、チャネルの全体容量(bmax)
が18ビットであり、そこにおいて1から6までのビン
のそれぞれのビット容量は、次のとおり、即ち、(2、
4、5、3、2、2)の初期割り当てに対して、ビン1
は2ビットを有し、ビン2は4ビットを有し、ビン3は
5ビットを有し、ビン4は3ビットを有し、ビン5は2
ビットを有し、ビン6は2ビットを有することを仮定す
る。更に、所望のbtargetは15ビット/シンボルであ
ると仮定する。従って、チャネルは3ビットの処分可能
なビット容量を有する。
た最大数のビットを有するビンが識別され、そしてその
ローディングは、そのローディングを、そのチャネルの
他のビンにロードされたビット数と一致させるため低減
される。本例において、ビン3は、5ビットで最大のロ
ーディングを有する。このローディングは本発明に従っ
て低減されることにより、次の修正された割り当て
(2、4、4、3、2、2)を生じる。このチャネルに
対して割り当てられた合計ビットはここでは17であ
り、それは15の目標より大きく、そこでプロセスは継
続する。ここでビン2及びビン3の両方が4ビットを各
々有するので、いずれも1ビットだけ低減されることが
できる。低減のためビン2を選定することにより、その
結果生じる割り当ては(2、3、4、3、2、2)であ
る。合計ビット割り当てはここで16である。ビン3は
ここで最大の4ビットを有し、そして3まで低減され、
15の合計を有する(2、3、3、3、2、2)の割り
当てをもたらす。この合計は、ここで目標と整合し、そ
こでプロセスは停止し、そしてこれが最終ビットローデ
ィング割り当てである。この低減は一時に1ビットなさ
れることができ、低減のための次のビンを識別すること
ができるように各減分された反復後に全てのビン・ロー
ディングを解析する。代替として、低減をいっせいに1
回の反復で行うことができる。実行される低減の粒度
(例えば、ビット毎又はその他)は、通信チャネルと関
連したビン数、通信チャネルと関連した最大容量パター
ン又はビットマップ、及び関連の訓練トランシーバの処
理能力(power)のような要因に依存する。
にそれらチャネル間で切り替えられる2つの実効的チャ
ネルAとBがある。一方のチャネルは、G.992.1
及びG.992.2付録C仕様による他方より長い持続
時間のため用いられる。この応用においては、チャネル
A及びBの両方に対する合計ビット割り当ての重み付け
された平均は、btargetと整合する必要がある。従っ
て、式
target(B)*(1−x) は、近似式(例えば式の両辺の間で1ビット差より小さ
い)で満足されなければならない。また、b
target(A)はbmax(A)以下でなければならず、b
targe t(B)はbmax(B)以下でなければならない。
btarget、btarget(A)及びbtarget(B)が整数で
あり、且つ物理的制約がbtarget(A)及びb
target(B)に置かれているので、完全な等号が常に達
成されることができるとは限らない。この問題が起きた
とき、btarget(A)及びbtarget(B)は、重み付け
された平均がbtargetより僅かに大きい(例えば、b
targetより1ビット大きいとは言えない)ように選定さ
れる。この処分可能なビット容量(時にダミー・ビット
と呼ばれる。)は、受信器で廃棄されることができる。
n)を表すため0と1との間の小数部の数xを用いるこ
とを仮定し、そして時間チャネルBの量を表す1−xを
用いるとする。当業者は、xが基本的にハイパーフレー
ムにおけるFEXTフレームのハイパーフレームにおけ
る合計フレームに対する比(例えば128/345)で
あることを理解するであろう。更に、btotalはいずれ
の一時にチャネルに対して割り当てられた合計ビットで
あり、ここでbtotal(A)はAチャネルに対して割り
当てられた合計ビットであり、そしてbtotal(B)は
Bチャネルに対して割り当てられた合計ビットである。
また、btotal(A)はbmax(A)に初期化され、b
total(B)はbmax(B)に初期化される。
グ割り当て問題は2つの問題に分解することができる。
第1に、何ビットをチャネルA及びBに対して割り当て
るべきかを決定し、次いでそれらのビットをチャネルA
及びB内のサブチャネルに対して割り当てる。目標合計
割り当てbtargetを用いて上記の式から、チャネルA及
びBの容量、bmax(A)及びbmax(B)、チャネルA
及びBに対するbtarg et(btarget(A)及びbtarget
(B))を決定することができる。一旦btarg et(A)
及びbtarget(B)が決定されると、チャネルA及びB
内のビットローディングは、本発明に従って2つの個々
のビット割り当て問題として独立に進めることができ
る。
は、本明細書で説明される技術を用いて達成される。b
total(A)及びbtotal(B)の値は、bmax(A)及
びbm ax(B)で初期化される。btotal(A)又はb
total(B)の最も大きなものは、x*btotal(A)+
(1−x)*btotal(B)がbtargetに等しいか又は
それよりほんの少し大きくなる(例えば、btargetより
1ビット大きいとは言えない)まで、減分される。チャ
ネルAがFEXTチャネルであり、チャネルBがFEX
Tチャネルであると仮定する。通常では、(FEXTチ
ャネルAがより良いSNRを有すると仮定すると)FE
XTチャネルAはNEXTチャネルBより大きく、そこ
でFEXTチャネルAは、プロセスが停止するまで、又
はFEXTチャネルAがNEXTチャネルBに等しくな
るまで、減分されるであろう。従って、その減分は、b
targetが適合されるまで、チャネルAとBとの間でピン
ポンのように前後に移動するであろう。どのチャネル
(例えばFEXTチャネル又はNEXTチャネル)が減
分されるべきかの選定は、1ビット以下のb
total(A)とbtotal(B)との差を維持するため、又
はダミー・ビットの数を最小にするために行われる。そ
の結果生じるbtotal(A)及びbtotal(B)はその解
bta rget(A)及びbtarget(B)である。
totalをほぼx(例えば0.37ビット)だけ減分し、
NEXTチャネルBを減分することはbtotalをほぼ
(1−x)(例えば、0.63ビット)だけ減分するこ
とに注目されたい。例えば、bto talとbtargetとの差
が、0.63より小さいが、0.37より大きい場合、
FEXTチャネルAのみが更にbtargetを達成するため
減分されることができる。btotalとbtargetとの差が
0.37より小さい場合、FEXTチャネルAもNEX
TチャネルBも更には減分されない。btotalとb
targetとの差が0.63より大きい場合、より大きいb
totalを有するチャネル(それがbtotal(A)であれ又
はbtotal(B)であれ)は減分される。一旦btarget
が達成される(bt otal(A)及びbtotal(B)が等し
くされる。)と、チャネルA及びB内のビットローディ
ング割り当てプロセスは、本発明に従って2つの個々の
ビットローディング割り当て問題として独立に進められ
る。
の個々のビンのビットローディングを等化することは、
程度に応じて実行されることができる。チャネルのビン
にまたがるビット等化の程度は、所望のbtarget(例え
ばシンボル当たりの所望のビット数)が与えられた場合
の処分可能なビット数、チャネルを介して送信されるこ
とができる最大ビット数(bmax)及び所望のBERの
ような要因に依存する。本発明の一実施形態において、
等化は、ロードされた合計ビット(btotal)がb
targetに等しくなるまで実行される。代替実施形態にお
いて、等化は、使い果たした処分可能ビット容量のよう
な制約が与えられた場合、通信チャネルと関連したビン
が最適に改善されたビットローディング割り当てを有す
るまで、実行される。そのような実施形態において、全
てのビンが同じビットローディングを有するわけではな
いが、最大容量ビンがそれらビットロードを低減させた
ことにより、それらのビンと他のより低い容量ビンとの
間のビットローディング差を低減する。
チキャリア通信システムのための改善されたビットロー
ディング割り当てを識別する方法を図示するフローチャ
ートである。この方法は、例えば、DMTベースのシス
テムのような、非定常雑音の影響を受け易いマルチキャ
リア通信システムにより採用されることができる。より
一般的な意味において、この方法は、多数のサブチャネ
ル、最大容量パターン又はビットマップ、及び1ビット
以上の処分可能なビット容量を有するいずれのマルチキ
ャリア通信システムに適用されることができる。従っ
て、この方法は、いずれの1つの特定のマルチキャリア
通信システム又はトランシーバタイプに限定されること
を意図するものではない。
れることができるビット数を計算するステップ(40
5)を含む。なお、そのビット数をb(i)と表す。一
実施形態において、b(i)は次式により計算される。
SNRは(例えば、前述したように訓練信号に基づく)
サブチャネルiのSNR推定値であり、Γ(ガンマ)は
サブチャネルiに対する選定されたシステム・パラメー
タのSNRギャップ(例えば10-7のビット誤り率)で
あり、γmarginは指定されたシステム性能マージンであ
る。
ットに丸めるステップ(410)を含み得る。例えば、
0.5以下の小数部ビットは、切り捨てに丸められ(例
えば4.3ビットは4ビットにする。)、一方0.5よ
り大きい小数部ビットは切り上げに丸められる(例えば
4.6ビットは5ビットにする。)。本方法は更に、チ
ャネルを介して送信されることができる最大ビット数
(bmax)を、各サブチャネルにより送信されることが
できる丸められた最大ビット数に基づいて計算するステ
ップ(415)を含み、それは次式により計算される。
れることができる合計ビットの和は、その特定のチャネ
ルの全体容量を表す。
又は目標ローディング(btarget)を決定するステップ
(420)を含み、それは、例えば、システム形態オプ
ション又は指定されたシステム性能ゴールの同類のもの
に基づいて決定されることができる。btargetの決定の
仕方に拘わらず、本方法は更に、bmaxとbtargetとの
差を計算するステップ(425)を含む。なお、その差
をΔ(デルタ)と表す。bmaxがbtargetより大きいと
仮定し、それは、使用可能な全体容量が所望のbtarget
を超えることにより処分可能なビット容量のクッション
を与えることを指示する。bmaxがbtargetより小さい
事象においては、btargetは低減されねばならない。
(b(i)により定義される。)を識別し、次いでその
ローディングを1ビット又はそれより多いビットだけ減
分するステップ(430)を続ける。1ビットより多い
ビットが同じ高いローディングを有する事象において
は、それらの特定のビンからの選定は、どのビンが減分
されるかを決定するため行われることができる。例え
ば、最大b(i)を有すると識別された第1のビンは、
減分のため選択されることができるであろう。代替とし
て、最も小さい丸め誤差(例えばステップ405のb
(i)とステップ410の丸められたb(i)との差)
を有するビンは、減分のため選択されることができるで
あろう。代替として、特定の周波数範囲(例えば、最高
又は最低)と関連するビンは、減分のため選択されるこ
とができるであろう。従って、そのようなケースにおけ
るビン選定は、その選定が任意であるにせよ又はビンと
関連するある品質又は特性に基づくにせよ、事前定義さ
れた選定に基づくことができる。
分する要点は、改善されたビットローディング割り当て
を達成するようにそれらのビンのローディングと他のビ
ンのローディングとの差を低減することであるに注目さ
れたい。従って、減分することが1ビット増分、2ビッ
ト増分、Nビット増分のうちのいずれで実行されるか
は、通信チャネルと関連するビン数、通信チャネルの目
標負荷、通信チャネルと関連する最大容量パターン又は
ビットマップ、及び関連の送信しているトランシーバの
処理能力のような要因に依存する。例えば、ビットマッ
プは、15個のサブチャネルのグループがいずれの他の
サブチャネルのローディングより2ビット以上大きいロ
ーディングを有するようにであり、そして処分可能なビ
ット容量は、それらの高ビットロード・サブチャネルが
各々、切断して目標ビットロードにすることなしに2ビ
ットだけ減分されることができるようにである場合、そ
れらの高ビットロード・サブチャネルは、合計15回の
繰り返しのため1繰り返し当たり2ビットだけ低減され
ることができるであろう。
ブチャネルは、各々1回の繰り返しで2ビットだけ低減
されることができるであろう。従って、改善されたビッ
トローディング割り当てを形成するための処理時間は、
1繰り返し当たり1ビットより大きい低減スキームを用
いることにより低減されることができる。しかしなが
ら、所与のビットマップは、改善されたビットローディ
ング割り当てを保証するため1ビット繰り返しを実行す
ることを必要にし得る。例えば、全てのサブチャネルが
相互の1ビット内にあるか、又は処分可能なビット容量
のクッションが相対的に小さく(例えば5ビットより
下)且つ大きな数(例えば96)のサブチャネルが存在
する場合、1ビット繰り返しを実行することが必要であ
るかも知れない。
るステップ(435)を含む。この調整は、Δ値がステ
ップ430において特定のビンのローディングを減分す
ることから生じる減分された全体チャネル・ローディン
グを反映するのを可能にする。本方法はまた、Δがゼロ
より大きいかどうかに関して決定するステップ(44
0)を含み得る。Δがゼロである場合、処分可能なビッ
ト容量のクッションが利用され、そしてその特定のチャ
ネルに対する最適に改善されたビットローディング・ス
キームは、所与のパラメータ(例えばbmax及びb
target)を考慮して達成される。しかしながら、Δがゼ
ロより大きい場合、ステップ430、435及び440
は、Δがゼロに等しくなるまで反復されることができ、
それにより改善されたビットローディングが本発明の一
実施形態に従って達成されたことを指示する。
40は、サブチャネル・ローディング同士間の所望の程
度の等化が達成されるまで、反復されることができる。
そのような実施形態においては、Δがゼロより下に行く
べきでないが、改善されたビットローディングが達成さ
れたことを指示するためΔは実際にゼロに到達する必要
がない。例えば、6つのサブチャネルを有する通信チャ
ネルに対する改善されたビットローディング割り当てが
3ビット、3ビット、3ビット、3ビット、3ビット、
3ビット及び3ビットであると仮定する。更に、チャネ
ルに対する目標負荷(btarget)が15ビットであると
仮定する。従って、3ビットの処分可能なビット容量
(Δ)がある。しかしながら、ビットローディング割り
当ては、全てのサブチャネルが同じビットローディング
を有するので、完全に等化されてしまう。そのようなケ
ースにおいては、サービスは、18ビットのbtargetま
でグレードアップされることができるであろう。代替と
して、本方法は、単純に、例えば2ビット、2ビット、
2ビット、2ビット、3ビット、3ビット、及び3ビッ
トのビットローディング割り当てをもたらす完全な等化
にも拘わらず減分するのを継続し得る。別の例において
は、6つのサブチャネルを有する通信チャネルに対する
改善されたビットローディング割り当てが2ビット、2
ビット、2ビット、4ビット、3ビット及び2ビットで
あると仮定する。更に、チャネルに対する目標負荷(b
target)が15ビットであると仮定する。同様にして、
0ビットのΔが存在する。更に、ビン4が8ビットから
4ビットに低減された一方、他のビン・ローディングの
どれも減分されなかったと仮定する。従って、最適に改
善されたビットローディング割り当て(使い果たした処
分可能なビット容量のような制約が与えられた場合)が
本発明に従って達成されてしまう。
トウエア、ファームウエア、又はこれらのいずれの組み
合わせにより実行することができる。一実施形態におい
て、本方法は、DSPプロセッサにより実行されるコー
ド又は1組の命令により実行される。例えば、本方法
は、シンボル決定/シンボル対ビット復号器モジュール
114及びビットローディング割り当てモジュール11
6(受信側に関して)及びビット対シンボル符号器10
2(送信側に関して)の機能の一部として実行されるこ
とができるであろう。詳細には、受信しているトランシ
ーバのシンボル決定/シンボル対ビット復号器モジュー
ル114は、(例えばビットローディング訓練セッショ
ン中に、)対応するチャネルの最大容量割り当て(本明
細書では初期ビットローディング割り当てと呼ばれる)
を定義することができる。従って、初期ビットローディ
ング割り当ては、本方法に従ってビットローディング割
り当てモジュール116により改善又は増強されること
ができる。従って、その結果生じるビットローディング
割り当てが、送信しているトランシーバに与えられるこ
とができるであろう。従って、送信しているトランシー
バのビット対シンボル符号器102は、ビットローディ
ングを実行するためビットローディング割り当てを用い
ることができるであろう。初期ビットローディング割り
当て及びその結果生じるビットローディング割り当て
は、同じモジュールで形成されることができる(例え
ば、シンボル決定/シンボル対ビット復号器モジュール
114はビットローディング割り当てモジュール116
の機能を含む。)ことに注目されたい。
れるかどうかに拘わらず、本方法は、初期ビットローデ
ィング割り当てについて動作することができ、それによ
りチャネルに対して改善されたビットローディング割り
当てを生成する。次いで、この改善されたビットローデ
ィング割り当ては、ビット対シンボル符号器102の同
類のものにより、そのビットローディング機能を実行す
るとき(例えばデータ・モードの間に)用いられること
ができる。
び説明の目的のため提供されたものである。それは、包
括的であることを意図してなく、また本発明を開示され
た正確な形式に限定する意図ではない。多くの修正及び
変形が上記の教示に照らして可能である。例えば、本発
明は、ADSL付録Cトランシーバに限定される必要は
なく、むしろマルチキャリア変調されたチャネルを介し
て通信するいずれのトランシーバに適用されることがで
きる。一旦マルチキャリア・チャネルのチャネル特性
(例えばSNR曲線)が既知となると、そのチャネルを
作る個々のビンのローディングは、本発明に従って調整
されることができる。本発明の範囲はこの詳細な説明に
より限定されないで、むしろ特許請求の範囲により限定
されることを意図するものである。
ーディングを実行することができるADSLトランシー
バのブロック図である。
イミング図であり、図2bは同期して送信している幾つ
かのISDN回線からの中央局における干渉の図を示
す。
サブチャネル容量と信号対雑音比との関係を図示する。
ャリア通信システムに対する改善されたビットローディ
ングを識別する方法を図示するフローチャートである。
Claims (31)
- 【請求項1】 複数のサブチャネル、最大容量割り当
て、及び1ビット以上の処分可能なビット容量を有する
マルチキャリア通信チャネルのためのビットローディン
グ割り当てを識別する方法において、 他のサブチャネルのビットローディングに関して最大の
ビットローディングを有するサブチャネルを識別するス
テップと、 前記の識別されたサブチャネルのビットローディングを
少なくとも1ビットだけ減分することにより前記の識別
されたサブチャネルと他のサブチャネルとの間のビット
ローディング差を低減するステップと、 処分可能なビット容量を、前記の識別されたサブチャネ
ルのローディングが減分されたビット数だけ減分するス
テップと、 サブチャネルのビットローディング同士間の所望の程度
の等化が達成されるまで、前記の識別するステップ及び
前記減分するステップを反復することによりマルチキャ
リア通信チャネルのためのビットローディング割り当て
を生成するステップとを備える方法。 - 【請求項2】 前記ステップは、マルチキャリア通信シ
ステムのトランシーバに含まれるプロセッサにより実行
される1組のコード又は命令により実行される請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】 同じ最大のビットローディングを有する
複数のサブチャネルに応じて、前記の識別するステップ
は更に、 同じ最大のビットローディングを有するサブチャネルの
1つを事前定義された選択手法に基づいて選択するステ
ップを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記の識別されたサブチャネルのローデ
ィングが減分されるビット数は、マルチキャリア通信チ
ャネルのサブチャネル数、マルチキャリア通信チャネル
の処分可能なビット容量及びマルチキャリア通信チャネ
ルと関連するビットマップのうちの少なくとも1つに依
存する請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 マルチキャリア通信チャネルに動作的に
結合された遠隔トランシーバへビットローディング割り
当てを送信することにより前記遠隔トランシーバがビッ
トローディングを実行する際にビットローディング割り
当てを用いることを可能にするステップを更に備える請
求項1記載の方法。 - 【請求項6】 サブチャネルのビットローディング同士
間の所望の程度の等化は、処分可能なビット容量がゼロ
であるとき達成される請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記方法により生成されたビットローデ
ィング割り当てが、前記マルチキャリア通信チャネルの
感度を非定常雑音まで下げる請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記マルチキャリア通信チャネルは、伝
送回線を介して相互に結合されたADSL付録Cトラン
シーバ対を用いて実現される請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 マルチキャリア通信チャネルが実効的に
2つの異なるチャネルであり、一方のチャネルがFEX
T時間チャネルであり、他方のチャネルがNEXT時間
チャネルであり、 各実効的チャネルは、それに関して前記方法が動作する
独特の最大容量割り当てを有することによりFEXT時
間チャネルに対する第1のビットローディング割り当て
を且つNEXT時間チャネルに対する第2のビットロー
ディング割り当てを生成する請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 マルチキャリア通信チャネルの最大容
量割り当ては、ビットローディング訓練セッションの間
に準備されたビットマップから導出される請求項1記載
の方法。 - 【請求項11】 マルチキャリア通信チャネルの最大容
量割り当ては、それに関して前記方法が動作するビット
・ベクトルの形式である請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 複数のサブチャネルを有するマルチキ
ャリア通信チャネルに対するビットローディング割り当
てを識別する方法において、 各サブチャネルにより送信されることができる最大ビッ
ト数を計算するステップと、 各サブチャネルにより送信されることができる最大ビッ
ト数を最も近い完全なビットに丸めるステップと、 マルチキャリア通信チャネルにより送信されることがで
きる最大ビット数を、各サブチャネルにより送信される
ことができる丸められた最大ビット数に基づいて計算す
るステップと、 マルチキャリア通信チャネルの目標負荷を決定すること
により、マルチキャリア通信チャネルにより送信される
ことができる最大ビット数とマルチキャリア通信チャネ
ルの目標負荷との間のデルタ値を表す処分可能な容量を
規定するステップと、 最大の負荷されたサブチャネルを識別するステップと、 最大の負荷されたサブチャネルを少なくとも1ビットだ
け減分するステップと、 デルタ値を減分するステップと、 デルタ値がゼロになるまで前記識別するステップ及び前
記減分するステップを反復することにより、マルチキャ
リア通信チャネルの感度を非定常雑音まで下げるステッ
プとを備える方法。 - 【請求項13】 各サブチャネルにより送信されること
ができる最大ビット数、及びマルチキャリア通信チャネ
ルにより送信されることができる最大ビット数が、ビッ
トローディング訓練シークエンスから結果として生じた
ビットマップから導出され、 前記ビットマップは、マルチキャリア通信チャネルの信
号対雑音比を特徴付ける請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 マルチキャリア通信チャネルの目標負
荷は、システム構成の選択に基づく請求項12記載の方
法。 - 【請求項15】 マルチキャリア通信チャネルが、ディ
ジタル・マルチトーン変調を用いて実現される請求項1
2記載の方法。 - 【請求項16】 2つ以上の最大の負荷されたサブチャ
ネルを識別することによりなされるべき選択を要求する
ことに応じて、前記方法は更に、 各サブチャネルに対する丸めの誤差を計算するステップ
と、 最大の丸めの誤差を有する最大の負荷されたサブチャネ
ルを選択するステップとを含む請求項12記載の方法。 - 【請求項17】 2つ以上の最大の負荷されたサブチャ
ネルを識別することによりなされるべき選択を要求する
ことに応じて、前記方法は更に、事前定義された選択手
法に基づいて最大の負荷されたサブチャネルを選択する
ステップを含む請求項12記載の方法。 - 【請求項18】 複数のサブチャネル及び1ビット以上
の処分可能な容量を有するマルチキャリア通信チャネル
に対するビットローディング割り当てを識別するトラン
シーバにおいて、 処分可能なビット容量がゼロになるまで高いビットロー
ド・サブチャネルを選択的に減分することによりサブチ
ャネルのビットローディングを等化することにより、マ
ルチキャリア通信チャネルに対するビットローディング
割り当てを生成するビットローディング割り当てモジュ
ールを備えるトランシーバ。 - 【請求項19】 前記ビットローディング割り当てモジ
ュールに動作的に結合され、且つマルチキャリア通信チ
ャネルを特徴付けるビットマップから最大容量割り当て
を導出するシンボル決定及びシンボル対ビット復号器モ
ジュールを更に備える請求項18記載のトランシーバ。 - 【請求項20】 高いビットロード・サブチャネルは、
マルチキャリア通信チャネルのサブチャネル数、マルチ
キャリア通信チャネルの処分可能なビット容量、及びマ
ルチキャリア通信チャネルと関連したビットマップのう
ちの少なくとも1つに応じて複数のビットだけ減分され
る請求項18記載のトランシーバ。 - 【請求項21】 高いビットロード・サブチャネルは一
時に1ビット減分される請求項18記載のトランシー
バ。 - 【請求項22】 処分可能なビット容量は、高いビット
ロード・サブチャネルの減分の結果としてはゼロより下
になることができない請求項18記載のトランシーバ。 - 【請求項23】 ビットローディング割り当ては、トラ
ンシーバがマルチキャリア通信チャネルの感度を非定常
雑音まで下げる点で増強される請求項18記載のトラン
シーバ。 - 【請求項24】 マルチキャリア通信チャネルは実効的
に2つの異なるチャネルであり、一方のチャネルはFE
XT時間チャネルであり、他方のチャネルはNEXT時
間チャネルであり、 各実効的チャネルは、それに関して前記ビットローディ
ング割り当てモジュールが動作する独特の最大容量割り
当てを有することによりFEXTチャネルに対して第1
のビットローディング割り当てを且つNEXTチャネル
に対して第2のビットローディング割り当てを生成する
請求項18記載のトランシーバ。 - 【請求項25】 ビットローディング割り当ては、それ
に関してビットローディング割り当てモジュールが動作
するビット・ベクトルの形式である請求項18記載のト
ランシーバ。 - 【請求項26】 前記ビットローディング割り当てモジ
ュールは、事前定義された選択手法に基づいて減分する
ための高いビットロード・サブチャネルを選択する請求
項18記載のトランシーバ。 - 【請求項27】 複数のサブチャネル、最大容量割り当
て、及び1ビット以上の処分可能なビット容量を有する
ADSL付録Cマルチキャリア通信チャネルに対するビ
ットローディング割り当てを識別する方法において、 他のサブチャネルのビットローディングに対して最大の
ビットローディングを有するサブチャネルを識別するス
テップと、 前記の識別されたサブチャネルのビットローディングを
少なくとも1ビットだけ減分することにより前記の識別
されたサブチャネルと前記他のサブチャネルとの間のビ
ットローディング差を低減するステップと、 処分可能なビット容量を、前記の識別されたサブチャネ
ルのローディングが減分されたビット数だけ減分するス
テップと、 処分可能なビット容量がゼロになるまで前記識別するス
テップ及び前記減分するステップを反復することによ
り、ADSL付録Cマルチキャリア通信チャネルの感度
を非定常雑音まで下げるビットローディング割り当てを
生成するステップとを備える方法。 - 【請求項28】 FEXTチャネル、NEXTチャネル
及び全体目標ビット容量を有するADSL付録Cマルチ
キャリア通信チャネルに対するビットローディング割り
当てを識別する方法において、 全体目標ビット容量が達成されるまでFEXTチャネル
及びNEXTチャネル対して割り当てられたビットを等
化することにより、FEXTチャネルに対する目標ビッ
ト容量、及びNEXTチャネルに対する目標ビット容量
を識別するステップと、 FEXTチャネルの他のサブチャネルのビットローディ
ングに対する最大ビットローディングを有するサブチャ
ネルを識別し、 前記の識別されたサブチャネルのビットローディングを
少なくとも1ビットだけ減分することにより、前記の識
別されたサブチャネルと前記他のサブチャネルとの間の
ビットローディング差を低減し、且つFEXTチャネル
に対する目標ビット容量が達成されるまで前記の識別す
るステップ及び前記の減分するステップを反復すること
により、FEXTチャネルの感度を非定常雑音まで下げ
るビットローディング割り当てを生成することにより、
FEXTチャネルに含まれるサブチャネルに対して割り
当てられたビットを等化するステップと、 NEXTチャネルの他のサブチャネルのビットローディ
ングに対する最大ビットローディングを有するサブチャ
ネルを識別し、 前記の識別されたサブチャネルのビットローディングを
少なくとも1ビットだけ減分することにより、前記の識
別されたサブチャネルと前記他のサブチャネルとの間の
ビットローディング差を低減し、且つNEXTチャネル
に対する目標ビット容量が達成されるまで前記の識別す
るステップ及び前記の減分するステップを反復すること
により、NEXTチャネルの感度を非定常雑音まで下げ
るビットローディング割り当てを生成することにより、
NEXTチャネルに含まれるサブチャネルに対して割り
当てられたビットを等化するステップとを備える方法。 - 【請求項29】 FEXTチャネル、NEXTチャネル
及び全体目標ビット容量を有するADSL付録Cマルチ
キャリア通信チャネルに対するビットローディング割り
当てを識別するトランシーバにおいて、 全体目標ビット容量が達成されるまでFEXTチャネル
及びNEXTチャネル対して割り当てられたビットを等
化することにより、FEXTチャネルに対する目標ビッ
ト容量、及びNEXTチャネルに対する目標ビット容量
を識別するよう適合されたビットローディング割り当て
モジュールを備え、 前記ビットローディング割り当てモジュールは更に、 FEXTチャネルに対する目標ビット容量が達成される
までFEXTチャネルに含まれるサブチャネルに対して
割り当てられたビットを等化することにより、FEXT
チャネルの感度を非定常雑音まで下げるビットローディ
ング割り当てを生成するよう適合され、 前記ビットローディング割り当てモジュールは更に、 NEXTチャネルに対する目標ビット容量が達成される
までNEXTチャネルに含まれるサブチャネルに対して
割り当てられたビットを等化することにより、NEXT
チャネルの感度を非定常雑音まで下げるビットローディ
ング割り当てを生成するよう適合されているトランシー
バ。 - 【請求項30】 FEXTチャネル、NEXTチャネル
及び全体目標ビット容量を有するADSL付録Cマルチ
キャリア通信チャネルに対するビットローディング割り
当てを識別する方法において、 全体目標ビット容量が達成されるまでFEXTチャネル
及びNEXTチャネル対して割り当てられたビットを等
化することにより、FEXTチャネルに対する目標ビッ
ト容量、及びNEXTチャネルに対する目標ビット容量
を識別するステップを備える方法。 - 【請求項31】 FEXTチャネル、NEXTチャネル
及び全体目標ビット容量を有するADSL付録Cマルチ
キャリア通信チャネルに対するビットローディング割り
当てを識別する方法において、 全体目標ビット容量が達成されるまでFEXTチャネル
とNEXTチャネルとの間にビットを割り当てることに
より、FEXTチャネルに対する目標ビット容量、及び
NEXTチャネルに対する目標ビット容量を識別するス
テップを備える方法。
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