JP2003526264A

JP2003526264A - ソフトウェアベースのａｄｓｌモデム内のデータのサンプルを一時的に記憶するための方法および装置

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Publication number: JP2003526264A
Application number: JP2001564546A
Authority: JP
Inventors: コール，テリー・リン; ボズウェル，チャールズ・レイ，ジュニア
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2003-09-02
Also published as: EP1260073B1; JP2010213331A; KR20020081376A; EP1260073A1; DE60017606T2; WO2001065793A1; KR100734532B1; JP5023182B2; DE60017606D1; US7076016B1; CN1185840C; CN1437821A

Abstract

(57)【要約】ソフトウェアベースのＡＤＳＬモデム（１２０）内でデータのサンプルを一時的に記憶するための方法および装置である。方法は、バッファ（４０５）のサンプルを受信するステップと、受信したデータのサンプルがバッファ（４０５）の記憶容量を超えるか否かを判断するステップとを含む。記憶容量を超えることに応答して、バッファ（４０５）から選択されたデータのサンプルが消去または圧縮される。消去された、選択されたデータサンプルは、次に再構成または復元される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

この発明は一般に、モデム通信に関し、より具体的には、ソフトウェアベース
の非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）モデム内のデータのサンプルを一時的に
記憶するための方法および装置に関する。

【０００２】

【背景技術】

通信システム、特に電話通信(telephony)では、通例、２線式双方向通信チャ
ネルを介して加入者ステーションと中央スイッチング局(central switching off
ice)との間で信号を送信する。主に音声通信のために設計された普通の従来の電
話システム（Plain Old Telephone System）（ＰＯＴＳ）は、現代の多くのアプ
リケーションにとって不適切なデータ送信速度を提供している。高速通信に対す
る需要を満たすために、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
新的でかつ費用対効果の大きい解決策が、設計者によって求められてきた。既存
の電話線ネットワークを利用するいくつかの技術的発展が、電気通信業界で提案
されてきた。これらの技術の１つがデジタル加入者線（ＤＳＬ）技術である。Ｄ
ＳＬ技術は、ブロードバンド通信のために既存の電話線ネットワークを用いる。
ＤＳＬインターフェイスを装備した通常のツイストペアが、ビデオデータ、テレ
ビデータ、および高速データを送信できる。

【０００３】ＤＳＬ技術は、ＰＯＴＳサービスを妨害しない。伝統的な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周波数帯域、０−４キロヘルツ（ｋＨｚ
）を用い、並行の音声とデータとの使用を妨げている。一方で、ＤＳＬインター
フェイスは、１００ｋＨｚから１．１メガヘルツ（ＭＨｚ）の音声チャネルより
も高い周波数で動作する。したがって、単一のＤＳＬ線が、音声とデータとのた
めの同時のチャネルを提供することができる。

【０００４】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通
しての信号の質およびスループットを上げる。ある特定のＤＳＬシステムは、約
１．５メガビット／秒(Megabits per second)（ＭＢＰＳ）速度での、ＤＳＬア
クセスポイント(Point-of-Presence)（ＰＯＰ）から加入者の位置までの下りデ
ータ転送速度を提供する。転送速度１．５ＭＢＰＳは、たとえば、従来の２８．
８キロビット／秒(kilobits per second)（ＫＢＰＳ）転送速度よりも５０倍速
い。

【０００５】ＤＳＬ技術の中で普及している、あるバージョンは、非対称デジタル加入者線
（ＡＤＳＬ）技術である。ＡＤＳＬ規格は、ＡＮＳＩＴ１．４１３第２号(A
NSI T1.413 Issue 2)に記載されており、これは、「ネットワークと顧客設備と
の間のインターフェイス−非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）メタリックイン
ターフェイス」（“Interface Between Networks and Customer Installation-A
symmetric Digital Subscriber Line（ADSL）Metallic Interface”）（Ｒｅｖ
．Ｒ４、６／１２／９８日付）と題され、全体がここで引用により援用される。

【０００６】ＡＤＳＬモデムは、２つの対抗する変調方式、離散マルチトーン（ＤＭＴ）と
単一搬送波(carrierless)振幅／位相変調（ＣＡＰ）とを用いる。ＤＭＴは、米
国規格協会（American National Standards Institute）が採用する規格である
。その規格は２５６の離散トーンを規定し、各トーンは、データを送信するため
にデジタル信号と共に変調され得る搬送波信号を表わす。所与のトーンのための
具体的な周波数は、トーン数の４．３１２５ｋＨｚ倍である。トーン１−７は、
音声帯域および保護帯域のために確保される（つまり、トーン１は音声帯域であ
り、トーン２−７は保護帯域である）。単一の線上での同時の音声およびデータ
送信を可能にするために、データは音声帯域付近では送信されない。保護帯域は
、ＡＤＳＬデータ帯域から音声帯域を分離する助けとなる。典型的には、スプリ
ッタを用いてデータトーンからあらゆる音声帯域信号が分離され得る。トーン８
−３２を用いてデータが上り方向に（つまり、ユーザから）送信され、トーン３
３−２５６を用いてデータが下り方向に（つまり、ユーザへと）送信される。代
替的には、すべてのデータトーン８−２５６が下りデータのために用いられても
よく、トーン８−３２上に存在する上りデータは、エコーキャンセルを用いて検
出され得る。上り通信よりも下り通信のためにより多くのトーンが用いられるた
め、その転送は非対称と呼ばれる。

【０００７】調整処理手順を通して、接続の両側上のモデムは、どのトーンが電話線内の損
傷によってより少なく影響を受けているのかを検知し、分析する。受入れられる
トーンの各々を用いて情報が運ばれる。したがって、最大能力は、電話接続の質
によって設定される。ＡＤＳＬ仕様が規定する最大データ速度は、すべてのトー
ンが用いられることを仮定すると、下りで約８ＭＢＰＳであり、上りで約６４０
ＫＢＰＳである。典型的なＡＤＳＬシステムでは、中央局(central office)（Ｃ
Ｏ）モデムが顧客構内(customer premise)（ＣＰ）モデムと対話する。ＣＰモデ
ムは典型的には、家庭内またはオフィス内に設置される。

【０００８】ＡＤＳＬモデムは一般に、リアルタイムでデータを送信し、受信する。しかし
、これらのＡＤＳＬモデムのいくつかのリアルタイム機能は、ソフトウェアルー
チンとして実現されており、これは、とりわけ、製造コストを減じ、柔軟性を向
上させるためである。これらのソフトウェアルーチンは典型的には、たとえばマ
イクロソフトウィンドウズ（Ｒ）等のマルチタスキングオペレーティングシステ
ム下で実行中のホストコンピュータ上で実行される。

【０００９】非リアルタイム機能を実行するとき、ＡＤＳＬモデムは、以下の点で比較的不
安定であると考えられる。すなわち、オペレーティングシステムが、必要なサポ
ートをモデムにリアルタイムベースで提供するのに遅れると、ある特定のいかな
る時にも、接続が切断される場合があるか、またはデータを適切に転送できない
場合がある点で不安定であると考えられる。たとえば、オペレーティングシステ
ムがリアルタイムベースでモデムルーチン処理またはバス転送を提供するのに遅
れると、モデムはその接続を切断する場合がある。この状況は以下のような場合
に起こる場合がある。すなわち、オペレーティングシステムが他のルーチンの処
理のために大きく負荷がかけられている場合に、または周辺デバイスまたはデバ
イスドライバが比較的長い間システムリソースを占有する(seize)場合に、起こ
る場合がある。これらの切断された接続の結果として、接続を再び確立し、デー
タ転送を再び開始しなければならないことにより、コンピュータのユーザは不便
さを感じることになる。

【００１０】この発明は、上述の１つ以上の問題の効果を克服、または少なくとも減じるこ
とに関する。

【００１１】

【発明の開示】

この発明の１つの局面では、方法が提供される。方法は、バッファ内でデータ
のサンプルを受信するステップと、受信されたデータのサンプルがバッファの記
憶容量を超えるか否かを判断するステップとを含む。記憶容量を超えることに応
答して、バッファから選択されたデータのサンプルが消去され、また消去された
、選択されたデータサンプルが再構成される。

【００１２】この発明の別の局面では、装置が提供される。装置は、データのサンプルを受
信するように適合された受信機と、受信されるデータのサンプルを記憶するよう
に適合されたバッファとを含む。制御装置も提供され、それは、受信されたデー
タのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断するようにされており
、記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプル
を消去し、さらには消去された、選択されたデータのサンプルを再構成するよう
にされている。

【００１３】この発明は、同じ参照番号が同様の要素を識別する添付の図とともに以下の説
明を参照することによって、理解され得る。

【００１４】この発明には種々の変形および代替の形態が可能であるが、その具体的な実施
例は、図の例によって示され、ここで詳細に説明される。しかし、具体的な実施
例のここでの説明は、この発明を開示されたある特定の形に限定することを意図
せず、逆に、添付の請求項によって規定されるようなこの発明の思想および範囲
内に入るすべての変形、均等物、および代替物を包含することが意図されること
が理解されるべきである。

【００１５】

【発明の実施の態様】

この発明の例示的な実施例が以下で説明される。わかりやすくするために、こ
の明細書では実際の実現例のすべての特徴が説明されるわけではない。すべての
このような実際の実施例の開発では、開発者のある特定の目的を達成するために
実現例ごとに異なるシステム関連の、およびビジネス関連の制約に従う実現に特
有の多くの決定を行なわなければならないことが当然のことながら理解されるだ
ろう。さらに、このような開発に関する努力は複雑であり、時間のかかるもので
あるかもしれないが、それはこの開示の利益を享受する当業者にとってはごく普
通の仕事であることが理解されるだろう。

【００１６】図、特に図１を参照して、この発明に従った通信システム１００のブロック図
が提供される。通信システム１００は、プロセッサシステム１１０と、接続リン
ク１２５を介してプロセッサシステム１１０に結合されるモデム通信ユニット１
２０とを含む。例示される実施例では、モデム通信ユニット１２０はＤＭＴＡ
ＤＳＬモデムである。通信システム１００は、ある実施例では同様にＤＭＴＡ
ＤＳＬモデムであるリモート通信デバイス１４０と通信リンク１３０上でリアル
タイムおよび非リアルタイムベースで対話する。例示される実施例では、モデム
通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０とを結合する通信リンク１３
０は、公衆交換電話回線網(Public Switched Telephone Network)（ＰＳＴＮ）
（図示せず）を介しての通信のための通常のツイストペア接続を含む。しかし、
ツイストペア接続の代わりに、所望ならばファイバおよび無線等の他の公知の種
類の通信リンクが用いられ得ることが理解されるだろう。

【００１７】例示される実施例に従うと、通信システム１００は、オフィスおよび家庭等の
顧客構内（ＣＰ）１５０にある。一方で、リモート通信ユニット１４０は中央局
１６０の一部である。リモート通信ユニット１４０は、たとえば、ローカルエリ
アネットワークまたはワイドエリアネットワーク、もしくはインターネット等の
より大きな通信ネットワーク（図示せず）へのゲートウェイとして働く。しかし
、リモート通信ユニット１４０は、この発明の思想および範囲から逸脱すること
なしに、中央局１６０の代わりに第２の顧客構内（図示せず）に設置され得るこ
とが理解されるだろう。

【００１８】典型的には、モデム通信ユニット１２０は、リモート通信ユニット１４０を通
して通信ネットワーク（図示せず）への接続を確立する。接続を確立するプロセ
スの間、モデム通信ユニット１２０およびリモート通信ユニット１４０は、調整
プロセスに従事し、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０と
の間の通信のために利用可能なスループットが判断される。これは、たとえば、
トーン上のデータを変調するために、どのトーンに損傷がないかを確認すること
を含み得る。

【００１９】図２を参照して、通信システム１００のプロセッサシステム１１０のブロック
図が示される。プロセッサシステム１１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１
０とメインメモリ２２０とを含む。ある実施例に従うと、プロセッサシステム１
１０は、たとえば、コンパックコンピュータ社（Compaq Computer Corp.）等の
種々の製造メーカから入手可能なパーソナルコンピュータの形であり得る。例示
される実施例では、ＣＰＵ２１０は、メインメモリ２２０内にあるマルチタスキ
ングオペレーティングシステムソフトウェア２３０、モデム機能ソフトウェア２
４０、および他のアプリケーションソフトウェア２５０を実行する。例示される
実施例に従うと、マルチタスキングオペレーティングシステムソフトウェア２３
０は、リアルタイムでない場合もある。したがって、マルチタスキングオペレー
ティングシステムソフトウェア２３０は、モデム機能ソフトウェア２４０および
他のアプリケーションソフトウェア２５０の連続的な動作を維持するためにＣＰ
Ｕ２１０からの適切なリソースを常に提供しているわけではないおそれがある。
これによって結果として、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１
４０との間に接続が切断された通信リンク１３０が生じるか、またはそれらの間
でのデータの損失が生じるおそれがある。

【００２０】図３を参照して、この発明のある実施例に従った、モデム通信ユニット１２０
の簡素化されたブロック図が示される。説明を明確にし、わかりやすくするため
に、すべての機能ブロックが詳細に例示されているわけではない。なぜならば、
それらは当業者には公知であり、さらには上述のＡＮＳＩＴ１．４１３第２
号規格等の文献で定義されているためである。モデム通信ユニット１２０は、送
信機３０５と受信機３１０とを含む。送信機３０５および受信機３１０は、リモ
ート通信ユニット１４０と対話するために、電話線等の通信リンク１３０とイン
ターフェイスをとる。制御ユニット３１５が送信機３０５および受信機３１０と
インターフェイスをとってそれらの動作を制御する。制御ユニット３１５は命令
セットでプログラムされてモデム通信ユニット１２０が、たとえば、接続の確立
および接続の調整等の種々の機能を行なうことを可能にする。送信機３０５およ
び受信機３１０との制御ユニット３１５の相互作用はさらに、説明の進行ととも
に詳細に説明される。

【００２１】送信機３０５は符号化ユニット３２０を含み、この符号化ユニット３２０は、
データ出力線３２５上の出力デジタルデータを受信する。出力デジタルデータは
、接続リンク１２５を通してモデム通信ユニット１２０に結合されているプロセ
ッサシステム１１０から受信され、ここではデータ出力線３２５はリンク１２５
の一部を形成している。符号化ユニット３２０は、当業者にとって周知である方
法に従って、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、スクランブリング(scrambling)、順方向
誤り修正、およびインタリービング等の機能を行なう。これらの方法は、上述の
ＡＮＳＩＴ１．４１３第２号規格でさらに開示されている。

【００２２】送信機３０５はさらに変調器３３０を含み、これは、送信されるデータを有す
るトーン搬送波を変調する。変調器３３０は、トーンの順序付け(tone ordering
)、コンスタレーション(constellation)符号化、ゲインの基準化（gain scaling
)、および離散的逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）機能を実行してタイムドメイン波
形サンプルを提供する。タイムドメイン波形サンプルは、フレームにグループ分
けされ、例示される実施例では６８の数になる複数のこれらのフレームがスーパ
ーフレームを形成する。データのフレームに対応するタイムドメイン波形サンプ
ルのセットがＤＭＴデータシンボルを形成し、これは通信リンク１３０を通して
リモート通信ユニット１４０へと送信される。ＤＭＴ同期シンボル（synch symb
ol）が各スーパーフレームの後に生成される。したがって、例示される実施例で
は６８のデータシンボルが存在し、その後に同期シンボルが続く。当然のことな
がら、同期シンボルが後に続くデータシンボルの数は変わってもよく、したがっ
て、上述のように６８に必ずしも限定される必要はない。

【００２３】送信機３０５はさらに、巡回(cyclic)プレフィックスユニット３３５を含み、
これは、巡回プレフィックスを変調器３３０の出力信号上に挿入する。つまり、
変調器３３０からの出力サンプルの一部が、複製され、既存の出力サンプルに追
加されてオーバーラップが提供され、よりよいシンボルアライメント(symbol al
ignment)が可能になる。

【００２４】送信バッファユニット３４０が、出力サンプルを受信し、一時的に記憶し、こ
れらのサンプルを送信アナログフロントエンド（ＴＸＡＦＥ）３４５に送る。
送信アナログフロントエンド３４５は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（
図示せず）とフィルタ（図示せず）とを含み、通信リンク１３０上での送信に好
適なアナログ波形へと、送信バッファユニット３４０からのデジタル出力サンプ
ルを変換する。上で詳述されたように、通信リンク１３０は典型的には、通常の
ツイストペアからなり、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４
０との間のアナログ電話接続を形成する。送信アナログフロントエンド３４５は
さらに通常の電話ハイブリッド回路（図示せず）を含み、モデム通信ユニット１
２０に、標準ＰＯＴＳ（普通の従来の電話システム）信号技術（たとえば、２線
式から４線式変換、オンフックおよびオフフックインピーダンス、リング検出(r
ing detection)、ＦＣＣ調整エレクトロニクス(FCC regulated electronics)等
）を用いるツイストペア接続部とインターフェイスをとらせる。

【００２５】典型的には、プロセッサシステム１１０が非リアルタイム機能を実行する場合
、モデム通信ユニット１２０は以下の点で不安定になる。すなわち、オペレーテ
ィングシステムがモデム通信ユニット１２０にリアルタイムベースで必要なサポ
ートを提供することに遅れると（つまり、遅延問題が生じると）、リモート通信
ユニット１４０との接続が、切断される場合があるか、またはデータを適切に転
送できない場合がある点で、不安定になる。この発明に従うと、巡回プレフィッ
クスユニット３３５から出力されるＤＭＴシンボルの不在が生じると、送信バッ
ファ３４０は、送信アナログフロントエンド３４５への送信のために適切なＤＭ
Ｔシンボルを生成してリモート通信ユニット１４０に対する連続的なデータ送信
を維持する。

【００２６】図４を参照して、送信バッファ３４０の簡素化されたブロック図が提供される
。送信バッファ３４０はサンプルバッファ４０５を含み、これは巡回プレフィッ
クスユニット３３５から出力されるＤＭＴシンボルを受取り、サンプルを送信ア
ナログフロントエンド３４５に送る前に、これらのサンプルをそこに一時的に記
憶する。サンプルバッファ４０５は、１つのＤＭＴシンボルに対応するデジタル
サンプルをある単位と見なすが、サンプルバッファ４０５は、巡回プレフィック
スユニット３３５から送信される多数のＤＭＴシンボルを含む。送信バッファ３
４０は、またアイドルシンボルバッファ４１０を含み、これは、サンプルバッフ
ァ４０５への転送のためにＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを生成し
得る。アイドルシンボルバッファ４１０は、マルチプレクサ４２５を介してサン
プルバッファ４０５に結合される。巡回プレフィックスユニット３３５から転送
されるＤＭＴシンボルはまた、サンプルバッファ４０５に転送される前に、マル
チプレクサ４２５に送られる。内部カウンタ４２０を含むバッファロジック４１
５が設けられ、シンボルがサンプルバッファ４０５から送信アナログフロントエ
ンド３４５へと転送されるたびに、ＤＭＴ同期シンボルを含むタイムスロットが
追跡される。ある実施例に従うと、内部カウンタ４２０はモジュロカウンタであ
る。しかし、内部カウンタ４２０は、この発明の思想および範囲から逸脱するこ
となしに、他の種類のカウンタを含んでもよいことが理解され得る。同期シンボ
ルを追跡するために、制御ユニット３１５にＤＭＴ同期シンボルの位置を信号で
通知させることによって、送信バッファ３４０がまず初期設定され、これは、調
整処理手順の後のモデム通信ユニットのデータモードの開始時に完了され得る。
送信バッファ３４０の初期設定は、他のときに起こってもよく、所望ならば連続
的に起こってもよいことが理解されるだろう。バッファロジック４１５はさらに
、巡回プレフィックスユニット３３５の出力がいつアイドル状態であるかを判断
するように構成され、さらにはどちらが必要とされているかに応じてアイドルシ
ンボルバッファ４１０にＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを生成させ
るように構成される。

【００２７】通常の動作モードでは（つまり、ＤＭＴシンボルが転送されていて、待ち時間
が生じていない場合）、送信バッファ３４０は、巡回プレフィックスユニット３
３５からサンプルバッファ４０５が受信するような送信ＤＭＴデータおよび同期
シンボルを送信アナログフロントエンド３４５へと移す。代替的な実施例では、
ＤＭＴ同期シンボルは、送信バッファ３４０の入力部に転送されないが、バッフ
ァロジック４１５それ自体によって適切なときに生成されてもよく、内部カウン
タ４２０が示すように同期シンボルが必要とされているときに適切に挿入され得
る。上述のように、内部カウンタ４２０は、データシンボルに関連した同期シン
ボルの位置を追跡する。

【００２８】遅延問題が生じ、送信バッファ３４０が送信アナログフロントエンド３４５へ
の出力のための新しいＤＭＴシンボルを受信しない場合、アイドルシンボルバッ
ファ４１０は、バッファロジックの内部カウンタ４２０が得る結果に基づいて、
ＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを作成する。先に詳述されたように
、これは、ある特定のパターン（つまり、同期シンボル周期性(periodicity)）
で送信されているＤＭＴシンボルから判断され得る。バッファロジック４１５が
、同期シンボルが必要とされていると判断すると、アイドルシンボルバッファ４
１０は適切な同期シンボルを生成する。アイドルシンボルバッファ４１０から生
成される同期シンボルは、以前にプロセッサソフトウェアから転送された、記憶
されている同期シンボルからのものであってもよく、バッファロジック４１５の
内部カウンタ４２０が送信されたシンボルは同期シンボルであると示した場合に
バッファ４０５によって記憶された以前に送信されたシンボルからのものであっ
てもよく、またはいくつかの他の内部で計算される(internally computed)ソー
ス（図示せず）からのものであってもよい。しかし、バッファロジック４１５が
、データシンボルが必要とされていると判断すると、アイドルシンボルバッファ
４１０は適切なデータシンボルを生成し、これは種々のソースから生じ得る。た
とえば、生成されるデータシンボルは、既に一時的に記憶された、以前のシンボ
ルのコピーであってもよく、以前に一時的に記憶されたシンボルをわずかに修正
したものであってもよく、単純なパイロットトーンであってもよく、またはいく
つかの他の内部で計算されるソース（図示せず）から生成されてもよい。

【００２９】したがって、ソフトウェアがプロセッサシステム１１０によって非リアルタイ
ムベースで実行されるとき、送信バッファ３４０によるアイドルデータおよび同
期シンボルの生成と、送信バッファ３４０によるアイドルデータおよび同期シン
ボルの送信アナログフロントエンド３４５への転送とによって、モデム通信ユニ
ット１２０とリモート通信ユニット１４０との間の接続および／またはデータ損
失のリスクが大きく減じられる。

【００３０】ある実施例に従うと、プロセッサシステム１１０上で実行されるソフトウェア
には、同期またはデータシンボルがいつストリームに挿入されたのかが通知され
る。これは制御ユニット３１５によって達成され得るが、それは、アンダーフロ
ービットカウンタ（図示せず）によって挿入イベントが起こったときに情報をソ
フトウェアに返して、ソフトウェアが非リアルタイムで動作していた間にいくつ
のシンボルが自動的に挿入されたのかを示す。代替的には、システム１００は、
ソフトウェアがカウンタ４２０を直接読出し、あらゆる非シーケンシャルな(non
-sequential)イベントを直接判断可能であり得るように、構成されてもよい。

【００３１】図３に戻って、受信機３１０は受信アナログフロントエンド（ＲＸＡＦＥ）
３５０を含み、これはアナログ電話通信リンク１３０上のアナログ波形を受信す
る。受信アナログフロントエンド３５０は通常のハイブリッド回路を含み、これ
は、モデム通信ユニット１２０に、上で詳述されたように、リモート通信ユニッ
ト１４０を備える通信リンク１３０のアナログ電話接続部とインターフェイスを
とらせる。受信アナログフロントエンド３５０はさらに、アナログ波形をタイム
ドメインデジタルサンプルに変換するために、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器（図示せず）およびフィルタ（図示せず）を含む。

【００３２】受信アナログフロントエンド３５０は、サンプルを受信バッファ３５５に転送
する。図５を参照して、受信バッファ３５５の基本的なブロック図が提供される
。受信バッファ３５５はサンプルバッファ５０５を含み、これは、受信アナログ
フロントエンド３５０から転送されるサンプルをサンプルごとに受信する。受信
バッファ３５５はさらにバッファ制御５１０を含み、これはサンプルバッファ５
０５に結合される。バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５内にサンプ
ルのオーバーランがいずれかでも存在したか否かを判断し、いずれかのサンプル
が損失されたならばそのような表示を提供する。

【００３３】受信バッファ３５５内で一時的に記憶されたサンプルはアライメントおよび等
化ユニット３６０に転送され（図３参照）、これは、当該技術分野で確立されて
いるように、シンボルアライメントおよびタイムドメイン等化を行なう。タイム
ドメイン等化では、トーンは異なった周波数にあり、さらには、ある特定の周波
数は他のものよりも速く伝わるため、トーンは同じ時に到着しないおそれがある
。アライメントおよび等化ユニット３６０のタイムドメイン等化機能は、より速
いトーンを遅延させて伝搬速度の差を補償する。フレームアライメントとタイム
ドメイン等化機能との間にはパフォーマンストレードオフが存在する。なぜなら
ば、より高い度合いのフレームアライメント精度によって、タイムドメイン等化
の精度の度合いがより低くなるためである。モデム通信ユニット１２０が行なう
巡回プレフィックス挿入によって、シンボルアライメント精度が改善される。ア
ライメントおよび等化ユニット３６０はまた、利得(gain)制御を行なって受取ら
れる信号の振幅を増大させる。

【００３４】復調器３６５が、アライメントおよび等化ユニット３６０からタイムドメイン
サンプルを受取り、タイムドメインデータを周波数ドメインデータに変換してト
ーンを回復する。復調器３６５は、コンスタレーション符号化データからコンス
タレーションポイントを判断するためのスライシング機能、識別されるコンスタ
レーションポイントをビットにマッピングし返すためのデマッピング（demappin
g）機能、および復号化機能（たとえば、トレリスコンスタレーションコーディ
ングが採用されるならば、ヴィテルビ復号法）を行なう。復調器３６５はまた、
トーンの再順序付けを行なって、利用可能なトーン内で分割された直列バイトを
再び集める。

【００３５】復号化ユニット３７０は、当業者には周知である方法を用いて、復調器３６５
から受信したデータ上で順方向誤り修正、ＣＲＣ検査、および復号(descramblin
g)機能を実行する。復号化ユニット３７０が提供する復元されたデータは、リモ
ート通信ユニット１４０が送信したシーケンシャルバイナリデータを表わす。復
元されたデータはデータ入力線３７５に提供され、デジタルデータが、モデム通
信ユニット１２０に結合されたプロセッサシステム１１０に送信される。上で詳
述されたデータ出力線３２５とともに、データ入力線３７５は、プロセッサシス
テム１１０とモデム通信ユニット１２０との間の接続リンク１２５を形成する。

【００３６】サンプルバッファ５０５のオーバーランが全く存在しない受信機３１０での通
常の動作モードでは、サンプルバッファ５０５は、サンプルの損失がないために
、アライメントおよび等化ユニット３６０にサンプルを直接転送する。しかし、
遅延問題が受信機３１０内で起こり、さらにはサンプルバッファ５０５がすべて
のサンプルを保持できない場合、バッファ制御５１０はサンプルのいくつかを消
去する。ある実施例に従うと、バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５
内に一時的に記憶されたデータのヘッド、エンド、または中間部において連続し
たブロックにあるサンプルを消去し得る。バッファ制御５１０は、すべての消去
されたサンプルの正確な開始位置および終了位置を記憶し、この位置の情報をサ
ンプルバッファ５０５からの残りのサンプルとともに、制御ユニット３１５上で
実行されている受信ソフトウェアへと転送し、このようにして、消去されたデー
タが再構成され得る。代替的には、バッファ制御５１０は、ｎ番目ごとのサンプ
ルに対応するサンプルバッファ５０５のサンプルを消去してもよい。バッファ制
御５１０はまた、正確な開始、ストップ、および用いられるステップを記録し、
この情報を残りのサンプルとともに、制御ユニット３１５上で実行されている受
信ソフトウェアに転送するだろう。

【００３７】別の実施例では、サンプルバッファ５０５内のデータが圧縮され得る。これを
達成するために、バッファ制御５１０は、丸め方法(rounding)または切り捨て方
法を採用してサンプルの解像度を引き下げることもでき、したがって、サンプル
がサンプルバッファ５０５のより少ないバッファ記憶場所（図示せず）内に記憶
されることが可能となり得る。バッファ制御５１０は、丸めまたは切り捨てが起
こった正確な位置を記録し、この情報を受信機ソフトウェアに転送し、圧縮され
たサンプルは、展開され、元に戻され(restore)得る。

【００３８】さらなる別の実施例では、バッファ制御５１０は、区分的線形圧縮方式を採用
してサンプルバッファ５０５内のデータを圧縮し得る。圧縮され、後に元に戻さ
れるサンプルは典型的には、上で考察された切り捨て方法または丸め方法による
ものよりも、より少ない加えられたノイズを有する。

【００３９】制御ユニット３１５上で実行される受信ソフトウェアは、それは非リアルタイ
ム環境内で動作するソフトウェアモデムの一部であることを理解するように構成
される。ソフトウェアは、それが受信バッファ３５５からデータを転送するとき
に失われた、または部分的に失われたサンプルがいくらかでも存在するか否かを
検査する。失われたサンプルがいくらか存在すると、制御ユニット３１５は、０
を挿入するか、データを平均するか、または他の公知の技術を用いるかにより、
失われたサンプルを推定し得る。サンプルがバッファ制御５１０によって圧縮さ
れたならば、制御ユニット３１５は、サンプルを適切に復元(decompress)する。

【００４０】代替的な実施例では、受信バッファ３５５にはスーパーフレームカウンタ（図
示せず）が装備されてもよく、スーパーフレームカウンタのアライメントは、バ
ッファ制御５１０によって達成され得る。スーパーフレームカウンタとともに、
バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５内でスペースが必要とされる場
合に、いかなるデータ損失もなくスーパーフレーム同期シンボルを消去し得る。
加えて、スーパーフレームカウンタを提供することによって、バッファ制御５１
０は代替的には、送信されるデータの巡回プレフィックスエリア内のサンプルを
消去し得る。なぜならば、巡回プレフィックスは、フレーム内のそれらの冗長的
な部分によって近似され得るためである（つまり、巡回プレフィックスは、単に
、フレームの一部の繰返しである）。

【００４１】この発明は、ここでの教示の利益を享受する当業者に明らかであるような、異
なってはいるが同等の態様で変形されて実行されてもよいため、上で開示された
、ある特定の実施例は例示的なものにすぎない。さらに、前掲の請求項で記載さ
れる限定を除き、ここで示される構成または設計の詳細事項のみに限定されてい
るわけではない。したがって、上で開示された、ある特定の実施例は、変更また
は変形されてもよく、このようなすべての変更がこの発明の範囲および思想内に
入るとみなされることが明らかである。したがって、ここで求められる保護が前
掲の請求項で示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のある実施例に従ったＡＤＳＬＤＭＴ通信システムの
ブロック図である。

【図２】図１の通信システムの一部を形成するプロセッサシステムのブロ
ック図である。

【図３】図１の通信システムの一部を形成するモデム通信ユニットのブロ
ック図である。

【図４】図３のモデム通信ユニットの送信バッファユニットのブロック図
である。

【図５】図３のモデム通信ユニットの受信バッファユニットのブロック図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者コール，テリー・リンアメリカ合衆国、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 (72)発明者ボズウェル，チャールズ・レイ，ジュニアアメリカ合衆国、78759 テキサス州、オースティン、モラド・サークル、10610、ナンバー・2302 Ｆターム(参考） 5K034 DD03 EE12 FF01 FF02 FF05 HH50 5K101 KK20 MM05 TT05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】方法であって、バッファ内でデータのサンプルを受信するステップと、受信されたデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断する
ステップと、記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプル
を消去するステップと、消去された、選択されたデータのサンプルを再構成するステップとを含む、方
法。
【請求項２】記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択された
データのサンプルを消去するステップはさらに、バッファ内に一時的に記憶されたデータの連続的なブロックにある、選択され
たサンプルを消去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択された
データのサンプルを消去するステップはさらに、バッファ内に一時的に記憶されたデータのｎ番目のサンプルごとに選択された
サンプルを消去するステップと、消去されているｎ番目のサンプルを規定する開始ポイントおよび終了ポイント
の位置を記録するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】バッファ内に一時的に記憶されたデータの連続的なブロック
にある選択されたサンプルを消去するステップはさらに、消去されている連続的なブロックを規定する開始ポイントおよび終了ポイント
の位置を記録するステップと、記録された位置に部分的に基づいて、消去された、選択されたデータのサンプ
ルを再構成するステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】受信されるサンプル上でシンボルアライメントおよびタイム
ドメイン等化を行なうステップはさらに、バッファの記憶容量を超えていないことに応答して、受信されるサンプル上で
シンボルアライメントおよびタイムドメイン等化を行なうステップを含む、請求
項１に記載の方法。
【請求項６】受信されるサンプル上でシンボルアライメントおよびタイム
ドメイン等化を行なうステップはさらに、消去された、選択されたサンプルを再構成した後にバッファの記憶容量を超え
ることに応答して、受信されるサンプル上でシンボルアライメントおよびタイム
ドメイン等化を行なうステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】方法であって、バッファ内でデータのサンプルを受信するステップと、受信されたデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断する
ステップと、記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを圧縮す
るステップと、圧縮されたデータのサンプルを復元するステップとを含む、方法。
【請求項８】データのサンプルを圧縮するステップはさらに、記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを丸める
(round)ステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】データのサンプルを圧縮するステップはさらに、記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを切捨て
るステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】装置であって、データのサンプルを受信するように適合された受信機と、受信されるデータのサンプルを記憶するように適合されたバッファと、受信されるデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断し、
記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプルを
消去し、さらには、消去された、選択されたデータのサンプルを再構成するよう
に適合された制御装置とを含む、装置。