JP2003515981A - 送信電力レベル調整のための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 方法と装置（２０）が提供される。この方法は、第１の送受信機（２０）から第２の送受信機（１５）への経路を確立するステップと、第２の送受信機（１５）での電力レベルを決定するステップと、第２の送受信機（１５）での電力レベルが経路にわたり許容レベルにあるかどうかを決定するステップとを含む。この方法はまた、第２の送受信機（１５）での電力が許容レベルにあるかどうかを決定するステップに応答して第１の送受信機（２０）での電力レベルを調整するステップをも含む。装置（２０）は第１および第２の論理（２１０、２２０）を含む。第１の論理（２１０）は、送受信機（１５）との経路を確立することができる。第２の論理（２２０）は、送受信機（１５）での電力レベルを決定することと、送受信機（１５）での電力レベルが経路にわたり許容レベルにあるかどうかを決定することと、送受信機（１５）での電力が許容レベルにあるかどうかの決定に応答して装置（２０）の電力レベルを調整することとが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 この出願は、１９９９年１１月２２日出願の米国仮特許出願連続番号第６０／
１６６，９３５号から優先権を主張する。これの内容全体は、ここで引用により
完全に、特定的に援用される。

【０００２】

【技術分野】

この発明は一般的に通信機器に関し、特にカットバックプローブを採用する方
法および装置に関する。特定的には、この発明は保護的（politeness）およびオ
フフックカットバックプローブを採用する方法および装置に関する。

【０００３】

【背景技術】

通信システム、特に電話においては、加入者ステーションと中央交換局との間
で、二線の、双方向性通信チャネルを介して信号を送信することが通例である。
主に音声通信用に設計された単純旧式電話システム（ＰＯＴＳ）のデータ送信速
度は、現代における多くの応用には不適切である。高速通信に対する需要に応じ
るために、設計者は、既存のネットワークインフラストラクチャを利用する革新
的でコスト効率の高い解決法を求めてきた。通信業界において、電話線の既存の
ネットワークを利用するいくつかの技術的発展の提案がなされてきた。これらの
技術の１つがｘＤＳＬ技術である。ＤＳＬ技術は、広帯域通信のために電話回線
の既存のネットワークを用いる。ＤＳＬインターフェイスを備えた普通の撚り対
線は、ビデオ、テレビおよび高速データを伝送することができる。

【０００４】 ＤＳＬ技術は典型的には、ＰＯＴＳサービスを妨害することがない。旧来のア
ナログ音声帯域インターフェイスは、電話サービスと同じ０−４キロヘルツ（ｋ
Ｈｚ）の周波数帯域を使用するため、音声およびデータを同時に使用することが
できない。これとは逆に、ＤＳＬインターフェイスは１００ｋＨｚから１．１メ
ガヘルツ（ＭＨｚ）までの、音声チャネルよりも上の周波数で動作する。これに
より、単一のＤＳＬ回線で音声およびデータのための同時チャネルを提供するこ
とができる。

【０００５】 ＤＳＬシステムはデジタル信号処理（ＤＳＰ）を用いて、通常の銅電話線を介
するスループットおよび信号品質を高める。或るＤＳＬシステムは、ＤＳＬ接続
拠点（ＰＯＰ）から加入者の位置への、約１．５メガビット／秒（ＭＢＰＳ）の
速さの下り方向データ転送レートを提供する。たとえば１．５ＭＢＰＳの転送レ
ートは、従来の２８．８キロビット／秒（ＫＢＰＳ）転送レートの５０倍の速さ
である。

【０００６】 ＤＳＬ技術の一普及版が、非対称型デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）技術である
。ＡＤＳＬ規格は、「ネットワークと顧客設備との間のインターフェイス−非対
称型デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）金属インターフェイス（Interface Between
Networks and Customer Installation−Asymmetric Digital Subscriber Line (
ADSL) Metallic Interface）」と題されたＡＮＳＩのＴ１．４１３の２号に記載
されている。

【０００７】 ＡＤＳＬモデムは２つの競合する変調方式、すなわち離散的マルチトーン（Ｄ
ＭＴ）および無搬送波振幅位相変調（ＣＡＰ）を用いる。ＤＭＴは、米国規格協
会により採用された規格である。規格は２５６の離散的トーンを規定する。各ト
ーンは、データを送信するためにデジタル信号で変調され得る搬送波信号を表わ
す。所与のトーンに対する特定の周波数は、４．３１２５ｋＨｚにトーンの番号
を掛けたものである。トーン１−７は音声帯域および保護帯域（すなわちトーン
１は音声帯域、トーン２−７は保護帯域である）のために確保される。データを
音声帯域の近くで送信しないことにより、単一の回線上で同時に音声とデータと
を送信することが可能となる。保護帯域は、ＡＤＳＬデータ帯域から音声帯域を
切り離す助けとなる。典型的には、スプリッタを用いてデータトーンからいかな
る音声帯域信号をも切り離すことができる。トーン８−３２はデータを上り方向
に（すなわち利用者から）送信するために用いられ、トーン３３−２５６はデー
タを下り方向に（すなわち利用者へ）送信するために用いられる。これに代えて
、８−２５６のあらゆるデータトーンを下り方向のデータに用いることができ、
トーン８−３２にある上り方向のデータはエコーキャンセレーションを用いて検
出することになる。上り方向の通信よりも下り方向の通信でより多くのトーンを
用いるので、この転送は非対称型と呼ばれる。

【０００８】 接続の両側のモデムは、トレーニング手順を通じて、どのトーンが電話回線で
の減損から受ける影響がより少ないかを感知および分析する。受入れられた各ト
ーンは情報を運ぶために用いられる。したがって最大容量は、電話接続の質によ
り定められる。ＡＤＳＬ仕様により規定された最大データレートは、あらゆるト
ーンを用いると仮定すると、下り方向で約８ＭＢＰＳ、上り方向で約６４０ＫＢ
ＰＳである。

【０００９】 ＡＤＳＬモデムは一般的に、電力レベルを調節する或るメカニズムを用いて高
信号レベルからのクロストークおよび非線形効果を減少させる。電力レベルを調
節する２つのメカニズムが、保護的（politeness）カットバックおよびオフフッ
クカットバックである。保護的カットバックは一般的に、受信機のアナログから
デジタルへの（Ａ／Ｄ）変換器の過負荷を防ぐために適用されるカットバックで
ある。受信機のＡ／Ｄ変換器は、たとえば加入者ループが短くかつ回線の減衰が
比較的小さいときに過負荷を受けやすい。オフフックカットバックは主に、信号
レベルを減少させて非線形要素をなくすために利用される。

【００１０】 保護的カットバックの或る形式を採用する既存の通信システムは、一般的に信
頼性のない、効率の悪い、かつ不必要に抑制的なものである。既存の通信システ
ムはたとえば典型的に、保護的カットバックを規定するのにオープンループシス
テムに依存し、このため電力レベルに関する直接の交信がない。このため、たと
えば機器は上り信号の受信機電力を測定することにより送信に必要な下り方向の
電力を間接的に推測し得る。この方法にはいくつかの欠点がある。第１に、この
ような方法は先験的電力レベルを必要とし、このため不必要に抑制的で、ことに
よると効率の悪いことがある。第２に、このような方法は、必要な下り方向の電
力を決定するために間接的なアプローチを採用するため信頼性に欠けることがあ
る。この間接的なアプローチは、上り方向および下り方向の通信に異なる線また
は周波数が用いられている場合に特に不正確となりやすい。

【００１１】 オフフックカットバックを決定する方法を採用する先行技術の通信システムも
また信頼性のない、効率の悪い、かつ不必要に抑制的なものである。このような
システムは最大電力を送り、存在する歪みレベルを判断し、それから歪みを許容
レベルまで減少させるのに必要なカットバックを決定する。しかしながらカット
バックを決定するこの方法にはいくつかの欠点がある。第１にこのような方法は
回線上に強い信号を事実上確実にもたらし、他のサービスへの干渉を引起し、こ
れによりオフフックカットバックが避けることを意図しているまさに当の結果を
もたらしてしまう。第２にこのような方法は先験的電力レベルを必要とし、この
ため不必要に抑制的でありかつ効率が悪いことがある。

【００１２】 この発明は、上で述べた問題の１つまたはそれ以上を克服するか、または少な
くともこれの効果を減少させることに向けられている。

【００１３】

【発明の開示】

この発明の一つの局面が、第１の送受信機から第２の送受信機への経路を確立
するステップと、第２の送受信機での電力レベルを決定するステップと、第２の
送受信機での電力レベルが経路にわたり許容レベルにあるかどうかを決定するス
テップとを含む方法に見られる。この方法はまた、第２の送受信機での電力が許
容レベルにあるかどうかを決定するステップに応答して第１の送受信機での電力
レベルを調整するステップをも含む。

【００１４】 この発明の別の局面が、第１および第２の論理を含む装置に見られる。第１の
論理は、送受信機との経路を確立することができる。第２の論理は、送受信機で
の電力レベルを決定することと、送受信機での電力レベルが経路にわたり許容レ
ベルにあるかどうかを決定することと、送受信機での電力が許容レベルにあるか
どうかの決定に応答して装置の電力レベルを調整することとが可能である。

【００１５】 以下の説明を添付の図面とともに参照することにより、この発明を理解するこ
とができ、ここで、同様の参照番号は同様の要素を表わす。

【００１６】 この発明はさまざまな変形および代替形を許容するが、これの特定の実施例を
図面において例として示し、ここで詳細に説明する。しかしながら、特定の実施
例のここでの説明は、開示された特定の形にこの発明を限定することを意図して
おらず、逆に、この発明は、冒頭の特許請求の範囲により規定されたこの発明の
精神および範囲内に入るあらゆる変形、均等物および代替物を含むものと理解さ
れるべきである。

【００１７】

【発明の実施形態】

この発明の例示的な実施例を下に説明する。わかりやすさを考慮して、実際の
実現例のあらゆる特徴点をこの明細書で説明することはしない。そのようないか
なる実際の実施例の開発においても、システム関連およびビジネス関連の制約へ
の適合性などの、実現例ごとに異なるであろう開発者の特定の目標を達成するた
めに、実現例に特定の数々の決定がなされなければならないことが当然認められ
るであろう。さらに、このような開発努力は複雑でありかつ時間がかかることが
あるにもかかわらず、この開示の恩恵を受ける普通の当業者にとっては機械的な
仕事となることが認められるであろう。

【００１８】 図１では、通信システム１０のブロック図が与えられる。通信システム１０は
、接続２５を通じ第２のモデム２０に結合された第１のモデム１５を含む。例示
された実施例において第１のモデム１５は顧客構内３０に位置し、第２のモデム
２０は中央局３５の一部をなす。接続２５は、今日の電話網で通例の、普通の撚
り対接続である。しかしながら、特定の実行例によっては他の接続の種類（たと
えば無線、セルラ方式など）もまた企図されている。さらにまた、第２のモデム
２０は中央局３５の一部をなさずに第２の顧客構内（図示せず）に設置され得る
と企図されている。例示のためにモデム１５、２０を、ＡＤＳＬプロトコル（Ａ
ＮＳＩのＴ１．４１３）下で実行し得る形で説明する。ここに記載の技術は、特
定の実行例によっては他の通信プロトコルにも適用され得ると企図されている。
ここに記載の機能はまた、モデムとは別の通信機器でも実行され得る。

【００１９】 一実施例における第２のモデム２０は、ローカルエリアもしくはワイドエリア
ネットワークまたはインターネットなどのより大きな通信ネットワーク（図示せ
ず）へのゲートウェイであり得る。典型的には、第１のモデム１５は第２のモデ
ム２０を介して通信ネットワーク（図示せず）への接続を確立する。接続を確立
している間に、第１および第２のモデム１５および２０は、先頭ビットロード技
術（たとえばウォーターフィリング（water filling）、等エネルギ分配など）
を用いてモデム１５、２０間の通信に利用可能なスループットを確立するトレー
ニングプロセスを完了する。

【００２０】 モデムで実行し得る形でこの発明を説明するが、しかしながらこの開示に照ら
して、モデムまたは或る他の有線もしくは無線通信機器を含むがこれらに限定さ
れない送受信機のいかなるタイプにも、この発明を適用し得ると企図されている
。

【００２１】 図２および図３では、この発明に従うモデム１００および方法３０５の一実施
例の簡略化されたブロック図が与えられる。わかりやすさのために、またこの発
明の理解を促進するために、方法３０５をモデム１００との関連で開示する。し
かしながら、この発明はそのように限定されず、下でさらに論じる広範囲の変化
を許容する。

【００２２】 モデム１００は第１のモデム１５または第２のモデム２０であり得るが、例示
のためにモデム１００は中央局３５に位置する第２のモデム２０であると仮定す
る。わかりやすさのために、また例示を平易にするために、すべての機能ブロッ
クを詳細には例示しないが、これはこれらの要素が当業者に公知でありかつ周知
のモデム規格でさらに規定されているからである。

【００２３】 モデム１００はハンドシェイク論理２１０、プローブ論理２２０およびＡＤＳ
Ｌ端末論理２３０を含む。例示された実施例におけるハンドシェイク論理２１０
は、「デジタル加入者線送受信機のためのハンドシェイク手順（Handshake Proc
edures for Digital Subscriber Line Transceivers）」と題されたＩＴＵ−Ｔ
勧告Ｇ．９９４．１（以下「ハンドシェイク勧告」と呼ぶ）に記載の、ＤＳＬ送
受信機に関して規定されたハンドシェイク手順を含むが、そのように限定はされ
ない。ハンドシェイク勧告の、この明細書の出願日に関して最も新しい改訂は、
ここで引用により完全に援用される。ハンドシェイク勧告はモデム１００の通常
のスタートアップ手順のための、信号、メッセージおよび手順を規定する。

【００２４】 ハンドシェイク論理２１０およびプローブ論理２２０は、あらゆる送信された
信号を変調する変調器（図示せず）と、あらゆる受信された信号を復調する復調
器（図示せず）とを各々含む。ハンドシェイク勧告に従うと、ハンドシェイク論
理２１０はあらゆるメッセージを１つまたはそれ以上の搬送波セットで送る。一
つの搬送波セットおよびあらゆる搬送波セット内のあらゆる搬送波周波数は、差
動符号化２進位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）を用いる同じデータビットで同
時に変調される。送信ビットが１の場合、送信点は以前の点から１８０°回転し
、送信ビットが０の場合、送信点は以前の点から０°回転する。

【００２５】 ハンドシェイク論理２１０は、モデム１００と第１のモデム１５との間のメッ
セージングをサポートする。変調された送信を介して運ばれるフレーム化された
情報としてここで規定するメッセージは、１つまたはそれ以上のセグメントから
なる。各セグメントは、図４で示すように、フレーム４１０の情報フィールド４
０５に封じ込められる。図４はフレーム４１０の構造を例示する。ビットはオク
テット４２０（１−ｎ）へとグループ化され、ここで各オクテット４２０（１−
ｎ）のビットを水平方向に示し、１から８までの番号を付す。オクテット４２０
（１−ｎ）を垂直方向に示し、１からＮまでの番号を付す。フレーム４１０の内
容はオクテット４２０（１−ｎ）の整数からなることとする。オクテット４２０
（１−ｎ）は番号の昇順で送信される。オクテット４２０（１−ｎ）内では、ビ
ット１が送信されるべき最初のビットである。

【００２６】 図４で示すように、各フレーム４１０は標準的なＨＤＬＣフラグオクテット（
０１１１１１１０）で始まりかつ終わる。３つ以上５つ以下のフラグが送られて
フレーム４１０を開始する。２つ以上３つ以下のフラグがフレーム４１０の各々
のフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド４３０に続く。ハンドシェ
イク論理２１０は、フレームチェックシーケンスフィールド４３０を介して誤り
検査をサポートする。ＦＣＳフィールド４３０は１６ビット（２オクテット）の
長さである。ハンドシェイク勧告は、この発明で採用し得る誤り検査アルゴリズ
ムをより詳細に説明している。

【００２７】 ハンドシェイク勧告にあるように、メッセージ情報フィールド４０５は、図５
で示すように識別フィールド５１０、規格情報フィールド５２０および任意の規
格外情報フィールド５３０の３つの構成要素からなる。識別フィールド５１０は
、メッセージタイプフィールド、改訂番号フィールド、ベンダーＩＤフィールド
およびビット符号化されたパラメータフィールドの４つの構成要素からなる。メ
ッセージタイプフィールドの目的は、フレーム４１０のメッセージタイプを識別
することであり、たとえばメッセージタイプモード選択（ＭＳ）は００００００
００というビットの数で表わされる。改訂番号フィールドの目的は、モデム１０
０が従うハンドシェイク勧告の改訂番号を識別することである。ベンダーＩＤフ
ィールドは、モデム１００のベンダーを識別する。ビット符号化されたパラメー
タフィールドは、選択されるべきモードから独立のパラメータを含み、典型的に
はサービス関連または応用関連のものである。規格情報フィールド５２０は、ハ
ンドシェイク勧告内で規定された情報を運ぶために利用され、規格外情報フィー
ルド５３０はハンドシェイク勧告の規定外の情報を運ぶために利用される。一般
的に、規格情報フィールド５２０において、パラメータは第１のモデム１５およ
びモデム１００に関する作業または能力のモードを表わす。

【００２８】 ハンドシェイク勧告は、２種類のトランザクション、すなわち基本および拡張
トランザクションをサポートするためのプロトコルを含む。基本トランザクショ
ンは第１のモデム１５により開始される予め規定されたトランザクションであっ
て、（１）モデム１００と第１のモデム１５との間で能力をやり取りし折衝する
トランザクション、および（２）動作のモードを選択するトランザクション、の
２つの種類のうちの１つとして分類され得る。基本トランザクションの例は「ト
ランザクションＡ」および「トランザクションＢ」である。トランザクションＡ
では、第１のモデム１５は動作のモードを選択して、モデム１００が選択された
モードへ遷移するよう要求する。モデム１００が応答メッセージを返すと、モデ
ム１５、１００の両方が選択されたモードへ遷移する。トランザクションＢでは
、第１のモデム１５は、モデム１００が動作のモードを選択するよう要求する。
モデム１００はＭＳメッセージを送信することによりモードを選択する。第１の
モデム１５が応答メッセージを返すと、モデム１５、１００の両方が選択された
モードへ遷移する。

【００２９】 拡張トランザクションは一般的に、モデム１００が折衝手順を制御しようと望
む場合に利用される。拡張トランザクションは２つの基本トランザクションを連
結したものに由来する。拡張トランザクションの１つの例は、第１のモデム１５
が動作のモードを選択し、かつモデム１００が選択されたモードへ遷移すること
を要求する、「トランザクションＡ：Ｂ」である。しかしながらモデム１００は
、基本トランザクションＡにおけるようにＭＳメッセージに対してＡＣＫ（１）
メッセージで応答するのではなく、第１のモデム１５が直接に基本トランザクシ
ョンＢへ移るよう要求するＲＥＱ−ＭＲメッセージでＭＳメッセージに対して応
答する。

【００３０】 図３の方法３０５は、保護的カットバックレベルを確立するためにモデム１０
０で用いられ得る。方法３０５は、ハンドシェイク論理２１０がプローブ論理２
２０とともに、接続２５を介して第１のモデム１５との通信経路を確立する、ブ
ロック３１０で始まる。通信経路はより信頼性の高い接続のために誤り検出能力
および誤り訂正能力を含み得る。一実施例において、ハンドシェイク勧告に記載
の誤り検査アルゴリズムをこの発明で採用してもよい。ハンドシェイク勧告は誤
り訂正アルゴリズムを説明していないが、このような特徴点は記載の誤り検査ア
ルゴリズムと容易に統合され得る。誤り訂正は巡回冗長検査を通じての単純な誤
り検出と、再送信に先立つ否定応答とにより行なわれ得る。別の実行例は、メッ
セージとリードソロモン符号との両方をメッセージフィールド４０５へ含むのに
先立つ、メッセージ内容のリードソロモン符号化を含み得る。誤り訂正は、再送
信を必要とすることなく一定量の誤りが訂正されることを可能にし得る。

【００３１】 一実施例において、通信経路は最小量の許容電力を用いて確立され、これはさ
まざまな方法により確立され得る。この場合、「許容」電力とは、第１のモデム
１５との信頼性の高い通信経路を確立するのに十分な電力レベルのことをいう。
最小量の許容電力を用いて通信経路を確立する一方法は、必要な最小電力を突き
止めるために１つまたはそれ以上の以前に記憶された電力レベルを利用する先験
的評価に基づく。つまり、モデム１００は以前の接続中に利用された電力レベル
を用いて第１のモデム１５との通信を開始する。これに代えて、最小許容電力は
、通信経路が確立されるまで反復的に電力を増加させることにより決定され得る
。一実施例において、プローブ論理２２０は第１のモデム１５とトランザクショ
ンを開始して最小許容電力を決定する。つまり、モデム１００は第１の選択され
た電力レベルで第１のモデム１５へメッセージを送り、次に、メッセージが宛先
に首尾よく到達したことを確認するために、第１のモデム１５からの応答を待つ
。応答が良好でない、または応答がなければ、より高い電力レベルが必要である
とわかる。モデム１００での信号の電力レベルは、肯定応答が第１のモデム１５
から受信されるまで反復的に増加される。一実施例で、最小許容電力を決定する
ために開始されるトランザクションは、中央局３５に位置するモデム１００によ
り開始されるので、拡張トランザクションであり得る。

【００３２】 ブロック３２０において、通信経路を用いるプローブ論理２２０は第１のモデ
ム１５での電力レベルを決定し、ここで電力レベルは第１のモデム１５により送
信される実際の電力であり得る。つまり、第１のモデム１５での電力レベルは確
実に符号化され、モデム１００からの要求に応答して通信経路を通じて送られる
。一実施例において、第１のモデム１５での電力レベルに対する要求は、ハンド
シェイク勧告で規定されたプロトコルに従い、フレーム４１０内のメッセージの
形で送られ得る。２つのモデム１５、１００間の情報は、そのようなメッセージ
がハンドシェイク勧告の一部と規定されれば、フレーム４１０の規格情報フィー
ルド５２０でやり取りされ得る。もしそうでなければ、情報は規格外情報フィー
ルド５３０で送信される。

【００３３】 ブロック３３０において、モデム１００のプローブ論理２２０は、第１のモデ
ム１５での電力レベルが許容レベルにあるかどうかを経路を用いて決定する。つ
まり、第１のモデム１５での電力に基づき、モデム１００は接続２５上の信号の
実際の減衰を求めることができる。２つのモデム１５、１００が互いに近接して
いることが一部の原因で、減衰が小さければ、ブロック３４０においてモデム１
００のプローブ論理２２０は、第１のモデム１５からの応答に応じてモデム１０
０での電力レベルを調整する。第１のモデム１５での電力レベルは、所望の保護
的カットバックレベルを確立するために調整される。

【００３４】 図３の方法３０５はまた、オフフックカットバックレベルを確立するためにモ
デム１００で用いられ得る。ブロック３１０において、ハンドシェイク論理２１
０はプローブ論理２２０とともに、接続２５を介して第１のモデム１５との通信
経路を確立する。通信経路は誤り検出能力および誤り訂正能力を含み得る。一実
施例において、通信経路は、先に説明したものと類似の方法を用いつつ、最小量
の許容電力を用いて確立される。通信経路が一度確立されれば、モデム１００で
の電力は段階的に増加され、下でより詳細に説明するようにオフフックカットバ
ックレベルを突き止める。

【００３５】 ブロック３２０において、通信経路を用いるプローブ論理２２０は第１のモデ
ム１５での電力レベルを決定する。つまり、第１のモデム１５での電力レベルは
歪みに関して分析される。一実施例において、第１のモデム１５での電力レベル
を突き止めることに対する要求が、ハンドシェイク勧告に規定されたプロトコル
に従い、フレーム４１０内のメッセージの形で送り出される。もしそのようなメ
ッセージがハンドシェイク勧告の一部と規定されれば、２つのモデム１５、１０
０間の情報はフレーム４１０の規格情報フィールド５２０でやり取りされ得る。
もしそうでなければ、情報は規格外情報フィールド５３０で送信され得る。

【００３６】 ブロック３３０において、プローブ論理２２０は第１のモデム１５での電力レ
ベルが許容レベルにあるかどうかを経路を用いて決定し、ここで「許容」電力レ
ベルは歪みのない最大電力レベルであり得る。つまり、第１のモデム１５は歪み
に関して電力レベルを分析する。もし歪みが許容範囲内であれば、ブロック３４
０においてプローブ論理２２０はモデム１００の電力レベルを増加させることに
よりモデム１００での電力レベルを調整する。モデム１００での電力レベルは、
第１のモデム１５での歪みが最高許容レベルに達するまで増加される。プローブ
論理２２０は、単純なステッピング探索、二分探索または対数探索を含むがこれ
らに限定されないさまざまな方法で、第１のモデム１５での最高許容電力レベル
を決定し得る。

【００３７】 ステッピング探索では、第１のモデム１５での電力レベルが最高許容レベルに
達するまで電力を線形的に増加させ得る。二分探索では、電力を、予め選択され
たレベルから始めて、第１のモデム１５での歪みが許容レベル内にあるかどうか
に依存して、選択された因数により増大または減少させて調整し得る。たとえば
電力が第１のモデム１５において許容レベル内でなければ、予め定められたレベ
ルは、選択された因数を２とすると、半分に減少され得る。逆に、予め選択され
たレベルは選択された因数により増加されて最高許容電力レベルに到達し得る。
もし電力をさらに減少または増加しなければならない場合、電力は所望のオフフ
ックカットバックレベルに到達するまで選択された因数により連続的に減少また
は増加され得る。対数探索では、電力を対数の形で増加または減少することによ
り、最高許容電力レベルを突き止めることができる。

【００３８】 保護的カットバックレベルおよびオフフックカットバックレベルが一度確立さ
れれば、ＡＤＳＬ端末論理２３０は第１のモデム１５とトレーニング手順を開始
し、データのやり取りに移る。ＡＤＳＬ端末論理２３０は、図６に示すように、
送信、受信および制御機能ブロック５０５、５１０、５１５を含む。送信ブロッ
ク５０５は、外へ出るデジタルデータをデータ出力線５１７を通じて受信するよ
うにされた符号化ユニット５２０を含む。符号化ユニット５２０は、巡回冗長検
査（ＣＲＣ）、スクランブル、前方誤り訂正およびインタリーブなどの機能を果
たす。上で述べたように、これらの機能は当業者に公知である。

【００３９】 ２進数の形のデータは、フレームと呼ばれるセットにグループ化される。複数
のフレーム（すなわち例示された実施例では６８のフレーム）をスーパーフレー
ムと呼ぶ。送信ブロック５０５はまた、データフレームを符号化ユニット５２０
から受信して、データで１つまたは複数の搬送波を変調する変調器５２５を含む
。変調器５２５は、トーンオーダリング、コンステレーション符号化、利得スケ
ーリングおよび逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を行なって時間ドメイン波形サ
ンプルを与える。データのフレームに対応する時間ドメイン波形サンプルのセッ
トをシンボルと呼ぶ。巡回プレフィクス（ＣＰ）ユニット５３０は巡回プレフィ
クス挿入を行なう（すなわち、変調器５２５からの出力サンプルのサブセットが
複製されかつ既存の出力サンプルの前に付加されることにより、オーバラップを
与えかつより良好なシンボル配列に備える）。バッファ５３２はＣＰユニット５
３０から受信されたサンプルを記憶する。デジタルからアナログへの（Ｄ／Ａ）
変換器およびフィルタ５３５が、ＣＰユニット５３０からのサンプルを、外部回
線インターフェイス５４０を介して接続２５を通じ送信を行なうのに好適なアナ
ログ波形へと変換する。

【００４０】 受信ブロック５１０は、接続２５を通じてアナログ波形を受信しかつアナログ
波形をサンプリングすることにより、時間ドメインデジタル信号を発生する、ア
ナログからデジタルへの（Ａ／Ｄ）変換器およびフィルタ５４５を含む。配列お
よび等化ユニット５５０は、シンボル配列および時間ドメイン等化などの、当該
技術で公知の機能を果たす。時間ドメイン等化では、トーンは異なる周波数にあ
るので、或る周波数は他の周波数よりも速く移動し、このためすべてのトーンが
同時には到着しない。配列および等化ユニット５５０の時間ドメイン等化機能は
、より速いトーンを遅らせて伝搬速度の相違を補償する。シンボル配列と時間ド
メイン等化機能との間には、シンボル配列のより高い程度の正確さが時間ドメイ
ン等化のより低い程度の正確さを許す、性能の兼ね合いがある。巡回プレフィク
ス挿入はシンボル配列の正確さを向上させる。配列および等化ユニット５５０は
また利得制御をも行ない、受信された信号の振幅を増加させる。

【００４１】 復調器５５５は、時間ドメインサンプルを配列および等化ユニット５５０から
受け、時間ドメインデータを周波数ドメインデータに変換する。復調器５５５は
、コンステレーション点をコンステレーション符号化データから決定するスライ
ス機能と、識別されたコンステレーション点を再びビットへマッピングするデマ
ッピング機能と、復号化機能（たとえば、もし格子状のコンステレーション符号
化が用いられる場合、ビタビ復号化）とを果たす。モデムがＡＤＳＬプロトコル
を用いて動作する場合、復調器５５５はまた、利用可能なトーンの間で分割され
たバイトをリアセンブルするトーンデオーダをも行なう。受信ブロック５１０に
ある復号ユニット５６０は、前方誤り訂正、ＣＲＣチェックおよびデスクランブ
ル機能を復調器５５５から受信されたデータに対して行なう。復号化ユニット５
６０により与えられる再構成されたデータは、インターフェイスモデムである第
１のモデム１５により送られたシーケンシャルな２進数のデータを表わす。再構
成されたデータはデータ入力線５６５に与えられる。

【００４２】 制御ブロック５１５において、折衝ユニット６４５は、モデム１００と、モデ
ム１００が接続されている第１のモデム１５とによりサポート可能な、最大共通
トーンセットを識別する。モデム１００の上り方向および下り方向のトーンセッ
トを、第１のモデム１５の対応する上り方向および下り方向のトーンセットと交
差させて、最大共通トーンセットを決定する。トレーニングユニット６５０がサ
ポートされたトーンをトレーニングして、減損のないトーンを識別する。折衝ユ
ニット６４５およびトレーニングユニット６５０は、送信および受信ブロック５
０５、５１０内の他の要素を構成する。しかしながら、わかりやすさのために、
これらの要素の間のすべての物理的接続を示すことはしない。トレーニングの後
は、ＡＤＳＬ端末論理２３０は第１のモデム１５とのデータのやり取りに移る。

【００４３】 図２はプローブ論理２２０を別個のブロックとして例示するが、この発明の精
神および範囲から逸脱することなく、プローブ論理２２０の機能性はハンドシェ
イク論理２１０の一部として、またはこれに代えて、ＡＤＳＬ端末論理２３０の
一部として統合され得る。さらに、一実施例において、ＡＤＳＬ端末論理２３０
はプローブおよびハンドシェイク論理２１０により行なわれる機能を制御（すな
わち開始／終了）する。つまり、スタートアップ中に、ＡＤＳＬ端末論理２３０
はまず、ハンドシェイク論理２１０およびプローブ論理２２０が保護的カットバ
ックレベルおよび／またはオフフックカットバックレベルを決定するよう求め、
次に第１のモデム１５とのデータのやり取りに移る。

【００４４】 この発明は、電力レベルを制御して高信号レベルからのクロストークおよび非
線形効果を減少させる効率のよい、効果的な、かつ信頼性のある手段を提供する
という点でいくつかの利点を提供する。この発明は、既存のシステムで採用され
る信頼性のない、効率の悪い、効果的でない、かつ不必要に抑制的な手段とは逆
に、適切な電力レベルを所望の最適レベルへと系統的に調整するための方法３０
５およびモデム１００を提供する。この発明により提供される別の利点は、保護
的およびオフフックカットバックが実質的に同時に決定され得ることであり、こ
れはさまざまな理由から有益であり得る。たとえば、モデム１００がオフフック
カットバックレベルよりも高くなり得る保護的カットバックレベルで動作するこ
ともあり得る。モデム１００がオフフックカットバックレベルよりも高い電力レ
ベルで動作するそのような場合には、非線形効果が、第１のモデム１５（すなわ
ちピアモデム）の性能、または隣接する加入者回線を用いるいかなる他のモデム
（図示せず）の性能にも、悪影響を与え得る。しかしながら、この発明を用いる
と可能であるように、保護的カットバックおよびオフフックカットバックを予知
していれば、モデム１００は両方のカットバックレベルに合った最適電力レベル
で動作することができる。一実施例では、モデム１００は２つのカットバックレ
ベルの少ない方の電力レベルで動作する。

【００４５】 上で開示された特定の実施例は単に例示的であり、この発明は、ここで説明し
たことの恩恵を受ける当業者には明らかな、異なるが均等の手段で、変形および
実行され得る。さらに、冒頭の特許請求の範囲に記載した以外の、ここで示した
構成または設計の詳細へと限定がなされることを意図していない。したがって、
上で開示した特定の実施例は変更または変形されることができ、あらゆるそのよ
うな変形はこの発明の範囲および精神内にあるとみなされる。したがって、ここ
で求められる保護は冒頭の特許請求の範囲で述べたとおりである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に従う通信システムの簡略化されたブロック図である。

【図２】 図１の通信システムにあるモデムの簡略化されたブロック図であ
る。

【図３】 この発明に従う、図２のモデムにより用いられ得る方法のフロー
図である。

【図４】 メッセージを送信するために図１の通信システムで採用し得るフ
レームのフォーマットを例示する図である。

【図５】 図４のフレームの情報フィールドのフォーマットを例示する図で
ある。

【図６】 図２のモデムで用いられ得るＡＤＳＬ端末論理２３０を例示する
図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年２月６日（２００２．２．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】削除

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００２】

【技術分野】 この発明は一般的に通信機器に関し、特に、送受信機間に経路を確立してこれ
らの間で電力レベルを調整する方法および装置に関する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１３】 この発明を特定するに先立ち、３つの先行技術文書が以下のように認知される
。 ＵＳ−Ａ−５，２４１，５６５号は、セルラ方式のラジオ通信に関する。送信
された電力レベル調整は、ＡＧＣ（線減衰）またはＥＱＭ（線質）の値のうち少
なくとも１つに関して与えられたさまざまな電力レベルを含む、経験的に決めら
れた表を用いる。 ＵＳ−Ａ−４，７７７，６５３はデジタルラジオ通信に関し、予め定められた
誤りレートを基準とする受信された信号の品質に関する情報のみに基づいて、送
信しているステーションの送信電力を制御することに関する。 ＧＢ−Ａ−２，３００，５４６はＡＤＳＬ通信に関し、高いＳＮＲを有する周
波数副チャネルへより多くの情報を割当てる適応電力配分を開示する。

【発明の概要】 この発明の１局面に従い、送受信機間の経路を確立して電力レベルを調整する
方法であって、第１の送受信機から第２の送受信機への経路を確立するステップ
と、第２の送受信機での電力レベルを決定するステップと、第２の送受信機での
電力レベルが経路にわたり許容レベルにあるかどうかを減衰の測定によって決定
するステップと、第２の送受信機での電力が許容レベルにあるかどうかを決定す
るステップに応答して第１の送受信機で電力レベルを反復的に調整するステップ
とを特徴とする、方法が提供される。 この発明の別の局面に従い、送受信機と通信するための装置であって、送受信
機との経路を確立することができる第１の論理と、第２の論理とを含み、第２の
論理は、送受信機での電力レベルを決定することと、送受信機での電力レベルが
経路にわたり許容レベルにあるかどうかを減衰の測定によって決定することと、
送受信機での電力が許容レベルにあるかどうかの決定に応答して装置の電力レベ
ルを反復的に調整することとが可能であり、装置はさらに、データを送受信機と
の間で送信および受信することができる第３の論理を含むことを特徴とする、装
置が提供される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】削除

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２３】 モデム１００はハンドシェイク論理２１０、プローブ論理２２０およびＡＤＳ
Ｌ端末論理２３０を含む。例示された実施例におけるハンドシェイク論理２１０
は、「デジタル加入者線送受信機のためのハンドシェイク手順（Handshake Proc
edures for Digital Subscriber Line Transceivers）」と題されたＩＴＵ−Ｔ
勧告Ｇ．９９４．１（以下「ハンドシェイク勧告」と呼ぶ）に記載の、ＤＳＬ送
受信機に関して規定されたハンドシェイク手順を含むが、そのように限定はされ
ない。ハンドシェイク勧告はモデム１００の通常のスタートアップ手順のための
信号、メッセージおよび手順を規定する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００３１】 通信経路は最小量の許容電力を用いて確立される。この場合、「許容」電力と
は、第１のモデム１５との信頼性の高い通信経路を確立するのに十分な電力レベ
ルのことをいう。最小量の許容電力を用いて通信経路を確立する公知の一方法は
、必要な最小電力を突き止めるために１つまたはそれ以上の以前に記憶された電
力レベルを利用する先験的評価に基づく。つまり、モデム１００は以前の接続中
に利用された電力レベルを用いて第１のモデム１５との通信を開始する。しかし
ながらこの発明に従うと、最小許容電力は、通信経路が確立されるまで反復的に
電力を増加させることにより決定される。一実施例において、プローブ論理２２
０は第１のモデム１５とトランザクションを開始して最小許容電力を決定する。
つまり、モデム１００は第１の選択された電力レベルで第１のモデム１５へメッ
セージを送り、次に、メッセージが宛先に首尾よく到達したことを確認するため
に、第１のモデム１５からの応答を待つ。応答が良好でない、または応答がなけ
れば、より高い電力レベルが必要であるとわかる。モデム１００での信号の電力
レベルは、肯定応答が第１のモデム１５から受信されるまで反復的に増加される
。一実施例で、最小許容電力を決定するために開始されるトランザクションは、
中央局３５に位置するモデム１００により開始されるので、拡張トランザクショ
ンであり得る。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００４３】 図２はプローブ論理２２０を別個のブロックとして例示するが、プローブ論理
２２０の機能性はハンドシェイク論理２１０の一部として、またはこれに代えて
、ＡＤＳＬ端末論理２３０の一部として統合され得る。さらに、一実施例におい
て、ＡＤＳＬ端末論理２３０はプローブおよびハンドシェイク論理２１０により
行なわれる機能を制御（すなわち開始／終了）する。つまり、スタートアップ中
に、ＡＤＳＬ端末論理２３０はまず、ハンドシェイク論理２１０およびプローブ
論理２２０が保護的カットバックレベルおよび／またはオフフックカットバック
レベルを決定するよう求め、次に第１のモデム１５とのデータのやり取りに移る
。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００４５】 上で開示された特定の実施例は単に例示的であり、この発明は、ここで説明し
たことの恩恵を受ける当業者には明らかな、異なるが均等の手段で、変形および
実行され得る。さらに、冒頭の特許請求の範囲に記載した以外の、ここで示した
構成または設計の詳細へと限定がなされることを意図していない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ (72)発明者 コール，テリー・エル アメリカ合衆国、78731 テキサス州、オ ースティン、ハイランド・ヒルズ・ドライ ブ、5915 Ｆターム(参考） 5K034 EE12 FF05 LL01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の送受信機（２０）から第２の送受信機（１５）への経
   路を確立するステップと、 前記第２の送受信機（１５）での電力レベルを決定するステップと、 前記第２の送受信機（１５）での前記電力レベルが前記経路にわたり許容レベ
   ルにあるかどうかを決定するステップと、 前記第２の送受信機（１５）での前記電力が前記許容レベルにあるかどうかを
   決定する前記ステップに応答して前記第１の送受信機（２０）での電力レベルを
   調整するステップとを含む、方法。
2. 【請求項２】 前記第２の送受信機（１５）での前記電力レベルを決定する
   前記ステップは、前記第１の送受信機（２０）が前記第２の送受信機（１５）で
   の前記電力レベルを要求するステップを含み、前記第２の送受信機（１５）での
   前記電力レベルが許容レベルにあるかどうかを決定するステップは、前記第２の
   送受信機（１５）での歪みに関して分析を行なうステップを含む、請求項１に記
   載の方法。
3. 【請求項３】 前記第１の送受信機（２０）での前記電力レベルを調整する
   前記ステップは、前記第１の送受信機（２０）の前記電力レベルの少なくとも１
   つを調整して保護的カットバックおよびオフフックカットバックレベルを確立す
   るステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記第１の送受信機（２０）での電力レベルを調整する前記
   ステップは、前記第２の送受信機（１５）での前記電力レベルが許容電力レベル
   に達するまで前記第１の送受信機（２０）での前記電力レベルを線形的に増加さ
   せるステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 送受信機（１５）と通信するための装置（２０）であって、 前記装置は、 前記送受信機（１５）との経路を確立することができる第１の論理（２１０）
   と、 第２の論理（２２０）とを含み、前記第２の論理は 前記送受信機（１５）での電力レベルを決定することと、 前記送受信機（１５）での前記電力レベルが前記経路にわたり許容レベルにあ
   るかどうかを決定することと、 前記送受信機（１５）での前記電力が許容レベルにあるかどうかを決定するこ
   とに応答して前記装置（２０）の電力レベルを調整することとが可能であり、前
   記装置はさらに、 データを前記送受信機（１５）との間で送信および受信することができる第３
   の論理（２３０）を含むことを特徴とする、装置。
6. 【請求項６】 前記送受信機（１５）での前記電力レベルを決定することが
   できる前記第２の論理（２２０）は、前記送受信機（１５）での前記電力レベル
   を要求することができる前記第２の論理（２２０）を含み、前記送受信機（１５
   ）での前記電力レベルが許容レベルにあるかどうかを決定することができる前記
   第２の論理（２２０）は、前記送受信機（１５）での歪みに関して分析を行なう
   ことができる前記第２の論理（２２０）を含む、請求項５に記載の装置（２０）
   。
7. 【請求項７】 前記送受信機（１５）での前記電力レベルを調整することが
   できる前記第２の論理（２２０）は、保護的カットバックを確立するための前記
   送受信機（１５）の前記電力レベルと、オフフックカットバックレベルを確立す
   るための前記電力レベルとのうち少なくとも１つを調整することができる前記第
   ２の論理（２２０）を含む、請求項６に記載の装置（２０）。
8. 【請求項８】 第１の送信機（２０）から受信機（１５）へ信号を送るステ
   ップと、 前記受信機（１５）で受信された前記信号の電力レベルを検出するステップと
   、 前記受信機（１５）での前記検出された電力レベルに応答して前記第１の送信
   機（２０）での電力レベルを調整するステップとを含む、方法。
9. 【請求項９】 前記信号を送るステップは、前記送信機（２０）から前記受
   信機（１５）への経路を確立し、前記信号を前記経路で送るステップを含み、前
   記電力レベルを検出するステップは、前記受信機（１５）での歪みに関して分析
   を行なうステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記送信機（２０）での前記電力レベルを調整するステッ
    プは、保護的カットバックレベルを確立するための前記送信機（１５）の前記電
    力レベルと、オフフックカットバックレベルを確立するための前記送信機の前記
    電力レベルとのうち少なくとも１つを調整するステップを含む、請求項９に記載
    の方法。