JP2004048681A - 通信装置及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】既存の回線条件に適した特定の（ｘＤＳＬ）通信標準を規定するために通信チャネル、関連機器、および規制環境の種々の構成、能力および限界を検出する通信装置、およびデータ通信方法を提供すること。
【解決手段】通信リンクを確立するための装置と方法。ネゴシエーションデータ送信部５０（５４）は、複数の開始側通信装置と連携して応答側通信装置にキャリアを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６（５２）は、複数の開始側通信装置と連携して送信されたキャリアに呼応して応答側通信装置からキャリアを受信する。選択装置は、通信チャネルを確立するために応答側通信装置に従って、複数の通信装置から適切な通信装置を選択する。
【選択図】 図３
【解決手段】通信リンクを確立するための装置と方法。ネゴシエーションデータ送信部５０（５４）は、複数の開始側通信装置と連携して応答側通信装置にキャリアを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６（５２）は、複数の開始側通信装置と連携して送信されたキャリアに呼応して応答側通信装置からキャリアを受信する。選択装置は、通信チャネルを確立するために応答側通信装置に従って、複数の通信装置から適切な通信装置を選択する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモデムなどの通信装置およびデータ通信を可能にする方法、特に種々の通信構成を検出し適切な通信構成を選択して、通信リンクを確立する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、モデム（アナログおよびデジタル）などのデータ通信装置は、公衆回線網（ＰＳＴＮ）を介してある場所から別の場所にデータを送信するために使用されてきた。このようなモデムは、通常ＰＳＴＮの従来の音声帯域（例えば約０ｋＨ〜４ｋＨの帯域）で動作する。初期のモデムはＰＳＴＮを介して毎秒約３００ビット（ｂｐｓ）以下の速度でデータを送信していた。時がたつにつれて、またインターネットの普及が進むにしたがって、より高速の通信方式（例えばモデム）が要求され開発された。現在、利用可能な最高速のアナログモデム（国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）が定義するＩＴＵ−ＴＶ．３４モデムと称す）は、理想的な条件下で約３３，６００ｂｐｓの速度でデータ通信を行う。ＩＴＵ−ＴＶ．９０と呼ばれるハイブリッド・デジタル・アナログモデムは理想的な条件下で約５６，０００ｂｐｓの速度までのデータ通信を実現可能である。これらのモデムはＰＳＴＮの約４ｋＨｚの帯域でデータ交換を継続して行う。
【０００３】
大きさが数メガバイト（ＭＢ）のデータファイルを転送することも珍しくはない。Ｖ．３４変調を利用して動作するモデムは、そのようなファイルの転送に長時間を必要とする。その結果、さらに高速のモデムとインターネットアクセス方法に対する需要が高まってきた。
【０００４】
したがって、従来の４ｋＨｚ帯域を超えるスペクトルを使用するローカルツイストワイヤペア上で高速あるいは広帯域のデータを送信するために多くの新しい通信方法が提案され開発されている。様々な“趣き”（バリエーション）のデジタル加入者用回線（ＤＳＬ）モデムが開発され、また開発中である。例えば、ＤＳＬ、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ（以上をまとめて一般にｘＤＳＬと称す）などを含むが、これには限定されない。
【０００５】
各ｘＤＳＬバリエーションは種々の通信方式を用いるため、上り、下り転送速度は異なり、また異なる周波数帯域のツイストペア通信チャネルを利用する。種々の構成のツイストペアワイヤには広範囲にわたって物理的、環境的制限が伴うため、可能な通信機能帯域の予測は大きく異なる。例えば、ツイストペアワイヤ（例えばＣＡＴ５ワイヤに対してＣＡＴ３ワイヤ）の品質によっては、所定のｘＤＳＬ方式では公表された最高データ転送速度でデータ送信を行うことができない場合がある。
【０００６】
既存のｘＤＳＬ技術は高速データ転送の問題を解決することを約束しているが、ｘＤＳＬ機器の迅速な開発と起動にはいくつかの障害が存在する。
【０００７】
種々のｘＤＳＬ方式のうちいくつかは、音声帯域および超音声帯域の周波数帯域で一つのツイストペアによる同時通信を可能にする。音声帯域および音声帯域より高い帯域の同時通信を実現するために、ｘＤＳＬバリエーションによっては低域フィルタ、高域フィルタなどのフィルタやスプリッタと呼ばれるフィルタの組み合わせを必要とするものがある。フィルタは音声帯域の通信を担う周波数帯域とデータ通信を担う超音声帯域の周波数帯域を分離する。フィルタの使用方法と種類は設備ごとに異なる場合がある。
【０００８】
最近、そのようなフィルタの使用を排除、ないし削減するための技術や市場からの刺激が存在する。このように、特定の通信チャネルにとってフィルタの存在および（または）その種類は不明な場合が往々にしてある。そのようなフィルタはどの通信方法が利用可能であるかに影響するので、通信方法を起動する前にそのようなフィルタの存在および構成を認識するための通信装置が必要である。
【０００９】
多様なｘＤＳＬおよび高速アクセステクノロジーによる解決法については、公表標準、専有標準および（または）事実上の標準に記述されている。ある接続の一端にある機器は、互いに互換性を持ち得る（互換性を持たない）標準（または複数の標準）を満たし得る。一般に、種々の標準間に起動および初期化方法について互換性がなかった。
【００１０】
従来の音声帯域（例えば０−４ｋＨｚ帯域）内での通信を行う従来のアナログモデムと共存する能力、セントラルオフィス機器におけるバラツキや回線品質などのｘＤＳＬデータ通信方式を取り巻く回線環境は、きわめて多種多様で複雑である。したがって、最適かつ干渉のない通信回線を確立するためには、通信機器の機能を判定する機能ばかりではなく通信チャネルの機能を判定する機能が不可欠である。
【００１１】
ユーザのアプリケーションによっては広範なデータ帯域要件を持つものがある。一般に、複数のｘＤＳＬボックスに含まれるｘＤＳＬ標準のうちユーザは常に最高の機能を持つｘＤＳＬ標準を使用することができたとしても、通信コストは一般に利用帯域に関連しているためもっとも高価なものになるであろう。低い帯域のアプリケーションを使用する場合、ユーザは高い帯域のｘＤＳＬサービスを使用するのとは反対に、低い帯域のｘＤＳＬ（すなわちより低価格の通信サービス）に対する好みを表示する機能を望む場合がある。その結果、ユーザサービスとアプリケーション要件を回線の他端（例えばセントラルオフィス）に自動的に表示するシステムを設けることが望ましい。
【００１２】
通信機器および通信チャネルの物理的構成の他にも、高速データアクセスの持つ複雑性は規制問題による影響も受ける。その結果、通信チャネルの各端部における可能な構成上の組み合わせは著しく増加した。
【００１３】
１９９６年の米国電気通信法によって、競争力のある（ＣＬＥＣ）使用法およびワイヤを設置した現電話プロバイダ（ＩＬＥＣ）に対して金属ツイストワイヤペアの大規模なインフラストラクチャの道が開かれた。このように、多数のプロバイダが一つのワイヤペアに対する信頼性及び設備を異ならせる場合がある。
【００１４】
特定のセントラルオフィス終端において、特定の通信チャネル（回線）は、音声帯域専用、ＩＳＤＮ、または多くの新しいｘＤＳＬ（ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬなど）サービスのどれか一つに対して単独に与えられ得る。カータフォーン裁判の判決以来、電話サービスのユーザ（顧客）は、音声帯域チャネルに通信顧客構内機器（例えば電話、留守番電話、モデムなど）を配置（すなわち設置および利用）する広範な自由がある。ただし、専用回線に関連した顧客構内機器（ＣＰＥ）は、サービスプロバイダにより設置されることが一般的である。高速通信市場が発展するにしたがって、顧客もまた従来の音声帯域を超える帯域を用いて高速回線用の独自のＣＰＥを選択し設置する選択の自由を期待し要求するようになる。この結果、サービスプロバイダには広範囲の機器が特定の回線に接続されるという予想外の事態に対応しなければならないという重圧がかかることになる。
【００１５】
顧客構内（例えば家庭、オフィスなど）の顧客構内配線条件／構成および配線のノードに設置済みの装置の範囲は多様で、特定することは不可能である。サービスプロバイダにとって技術者および（または）職人を派遣して構内配線を分析し（あるいは）インストレーションを行うことは大きなコスト負担である。したがって、多くの通信方法や構成方法が存在する状況における回線の初期化には効率的で費用のかからない（すなわち人的介入が不要な）方法が必要になる。
【００１６】
さらに、通信チャネルの終端と実際の通信装置の間にはスイッチング機器が存在している。そのスイッチング機器は特定の種類の通信装置に特定の回線を切換えるように機能する場合がある。
【００１７】
このように、種々の機器や通信チャネル、規制環境などの問題を解決する高速データアクセス起動技術（装置および方法）が緊急に必要とされる。
【００１８】
かつてＩＴＵ−Ｔは音声帯域チャネル上でデータ通信を開始する推奨方法を発表したことがある。特に、次の２つの勧告が出された。
１）勧告Ｖ．８（０９／９４）− 一般交換電話網上のデータ通信セッションの開始手順、および
２）データ回線終端機器（ＤＣＥ）間および一般交換電話網上のデータ端末機器（ＤＴＥ）間の共通動作モードの識別および選択の手順
【００１９】
いずれの勧告も使用する変調方式、プロトコルなどの互いに共通の（共有）動作モードを識別しネゴシエーションを行うために各モデムから転送されるビットシーケンスを使用する。ただし、いずれの起動シーケンス勧告も従来の音声帯域通信方法にしか適用できない。さらに、これらの従来の起動シーケンスは、モデム間の通信チャネルの構成および（または）条件をテスト（および／または指定）しない。
【００２０】
ただし、通信リンクの確立に成功した場合、複数のｘＤＳＬモデムが実際の相互接続を行う前に接続についてネゴシエーションを行う時点で周波数特性、ノイズ特性、スプリッタの有無などの回線条件情報は有用である。
【００２１】
音声帯域プロービング技術は周知の技術であり、音声帯域回線条件の情報を確認するために使用することができる。そのような技術は、Ｖ．３４などの特定の変調方法の最適化のために使用されたが、起動方法および（または）通信選択方法の最適化のためには使用されなかった。複数の変調方法を持つ装置セットにおいて、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓはネゴシエーションを実行し特定の変調を選択するために使用された。変調起動シーケンスの開始後、回線プロービング技術は通信チャネルの条件のなんらかの表示を受信するために使用される。その時点で所定の通信チャネルが選択した変調方法を効果的にサポートできないことが判明した場合、従来の技術では効果的な変調方法を発見するため試行錯誤的（すなわち自動学習的）フォールバック技術が採用される。
【００２２】
より優れた通信リンクを確立するために、最適な通信方法を選択する前に回線条件を観察（試験）する方法が必要である。特定の変調に対してデータ速度を上げる技術が確立されてはいるが、従来の技術は通信方法の選択を助けるチャネル情報を用いる方法は提供しない。
【００２３】
あいにく、技術の現状において一般的チャネル構成の知識なしに機能に関するネゴシエーションが発生する。スペクトルやスプリッティングなどの明確な知識は、最適な通信メカニズム（変調）決定プロセスの選択には不可欠である。
【００２４】
定義
以下の議論において、次のような定義を使用する。
起動局（発呼局）− ｘＤＳＬサービスを起動するＤＴＥ、ＤＣＥおよびその他の関連端末機器
着呼局 − ＧＳＴＮ上で発生した発呼に応答するＤＴＥ、ＤＣＥおよびその他の関連端末機器
キャリアセット − 特定のｘＤＳＬ勧告のＰＳＤマスクに関連した１つまたは複数の周波数セット
ＣＡＴ３ − １６ＭＨｚの通信に対してクリーンな送信を行うため設計、テストされるケーブルおよびケーブルコンポーネント。１０Ｍｂｐｓでの音声およびデータ／ＬＡＮトラフィックに使用
ＣＡＴ５ − １００ＭＨｚの通信に対してクリーンな送信を行うため設計、テストされるケーブルおよびケーブル部品
通信方法 − モデム、変調、回線コードなどの名称で呼ばれることがある通信形態
下り − ｘＴＵ−ＣからｘＴＵ−Ｒへの送信方向
エラーフレーム − フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）エラーを含むフレーム
Ｇａｌｆ − ８１１６の値を持つオクテット、すなわちＨＤＬＣフラグの１の補数
開始信号 − 起動手順を開始する信号
開始局 − 起動手順を開始するＤＴＥ、ＤＣＥ、およびその他の関連端末機器
無効フレーム − トランスパレンシーオクテットを除いてフラグ間のオクテット数が４未満のフレーム
メッセージ − 変調送信を通じて伝搬されるフレーム化情報
金属ローカルループ − 顧客構内へのローカルループを形成する通信チャネル５、金属ワイヤ
応答信号 − 開始局に応答して送られる信号
応答局 − リモート局からの通信トランザクションの開始に応答する局
セッション − ネットワーク上のコンピュータまたはアプリケーション同士の始めから終わりまで測定したアクティブな通信接続
信号 − トーンに基づく通信によって伝搬される情報
信号ファミリー − あるキャリアスペーシング周波数の整数倍のキャリアセットグループ
スプリッター − 金属ローカルループを２つの動作帯域に分割するよう設計された高域フィルタと低域フィルタの組み合わせ
電話モード − 通信方法として（変調された情報を伝搬するメッセージではなく）音声または他のオーディオを選択した動作モード
トランザクション − 肯定的受付［ＡＣＫ（１）］、否定的受付［ＮＡＫ］、あるいはタイムアウトのいずれかで終了する一続きのメッセージ
端末 − 局、および
上り − ｘＴＵ−ＲからｘＴＵ−Ｃへの送信方向
【００２５】
略語
次の略語は、詳細な議論の全般にわたって使用する。
ＡＣＫ − 肯定応答メッセージ
ＡＤＳＬ − 非同期デジタル加入者回線
ＡＮＳ − Ｖ．２５アンサートーン
ＡＮＳａｍ − Ｖ．８変調アンサートーン
ＡＯＭ − アドミニストレーション、オペレーションおよびマネージメント
ＣＣＩＴＴ − 国際電信電話諮問委員会
ＣＤＳＬ − 消費者デジタル加入者回線
ＣＲ − 機能リクエスト
ＣＬＲ− 機能リストリクエスト
ＤＣＭＥ−デジタル回路多重化機器
ＤＰＳＫ − 差動位相偏移変調
ＤＩＳ − デジタル識別信号
ＤＭＴ − ディスクリート・マルチトーン
ＤＳＬ − デジタル加入者回線
ＥＣ − 反響消去
ＥＯＣ − 組込み式動作チャネル
ＥＳ − エスケープ信号
ＦＣＳ − フレームチェックシーケンス
ＦＤＭ − 周波数分割多重伝送方式
ＦＳＫ − 周波数偏移変調
ＧＳＴＮ − 一般交換電話網（ＰＳＴＮと同じ）
ＨＤＳＬ − ハイレベルデータリンクコントロール
ＨＳＴＵ − ハンドシェイクトランシーバユニット
ＩＥＴＦ − インターネットエンジニアリングタスクフォース
ＩＳＯ − 国際標準化機構
ＩＴＵ−Ｔ − 国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ
ＬＳＢ − 最下位ビット
ＬＴＵ − 電線成端装置（セントラルオフィス終端）
ＭＲ − モードリクエスト
ＭＳ − モードセレクト
ＭＳＢ − 最上位ビット
ＮＡＫ − 否定応答メッセージ
ＮＴＵ − ネットワーク成端装置（顧客構内終端）
ＯＧＭ − 発信メッセージ（録音音声またはその他のオーディオ）
ＯＮＵ − 光学ネットワーク装置
ＰＯＴＳ − 普通の従来電話サービス
ＰＳＤ − スペクトル密度
ＰＳＴＮ − 公衆交換電話網
ＲＡＤＳＬ − レートアダプティブＤＳＬ
ＲＥＱ − リクエストメッセージタイプメッセージ
ＲＦＣ − コメント用リクエスト
ＲＴＵ − ＲＡＤＳＬ端末装置
ＳＡＶＤ − 同時または交互音声およびデータ
ＳＮＲ − 信号対ノイズ比
ＶＤＳＬ − 超高速デジタル加入者回線
ｘＤＳＬ − 種々のデジタル加入者回線（ＤＳＬ）のいずれか
ｘＴＵ−Ｃ − ｘＤＳＬのセントラル端末装置、および
ｘＴＵ−Ｒ − ｘＤＳＬのリモート端末装置
【００２６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、既存の回線条件に適した特定の（ｘＤＳＬ）通信標準を規定するために通信チャネル、関連機器、および規制環境の種々の構成、能力および限界を検出する通信方法、モデム装置およびデータ通信システムを対象としている。この目標を達成するため、本発明はシステムとしていくつかの個別技術を使用する。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、センター側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００２８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００２９】
本発明の第３の態様は、第１乃至２の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３０】
本発明の第４の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、リモート側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００３１】
本発明の第５の態様は、第４の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００３２】
本発明の第６の態様は、第４または５の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３３】
本発明の第７の態様に係るデータ通信装置は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、両装置に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００３４】
本発明の第８の態様は、第７の態様に係るデータ通信方法において、前記識別フィールドは、少なくとも装置が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００３５】
本発明の第９の態様は、第７または８の態様に係るデータ通信方法において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３６】
本発明の第１０の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数である。
【００３７】
本発明の第１１の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通であるである。
【００３８】
本発明の第１２の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である。
【００３９】
本発明の第１３の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通である。
【００４０】
本発明の第１４の態様に係る通信方法は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である。
【００４１】
本発明の第１５の態様に係る通信方法は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の一側面によれば、通信セッションに使用する単一の共通通信標準を選択するために、多数（複数）の通信方法（例えばＤＳＬ標準）を実現するモデム間におけるネゴシエーションを行う方法および装置が用意されている。通信制御部は、通信交換機において使用されるｘＤＳＬのタイプ識別情報などの高速データ通信に関する情報を取得するためのネゴシエーションチャネルにおいてハンドシェイク手順（プロトコル）を実行する。通信標準とは、事実上の標準、専有標準、あるいは業界または政府機関が発行する標準などあらゆる種類の標準を意味する。
【００４３】
本発明の別の側面によれば、セントラル通信システムおよびリモート通信システム間の通信チャネルの特性は、試験信号を用いて確認される。試験信号は、セントラルシステムとリモートシステムの間で識別、検出される周波数ロールオフおよびノイズなど（を含むがこれには限定されないものとする）の障害を検出する。通信チャネルの質に関する情報により本発明は通信標準の選択（ＡＤＳＬの代わりにＣＤＳＬを用いるか、あるいはＶＤＳＬの代わりにＣＤＳＬを用いるかなど）に関して情報に基づく判定を行うことができる。
【００４４】
本発明の様々な側面のすべてを組み合わせることによって、最適な通信方法を選択するために通信チャネルおよびインストール済みの機器の効果的かつ効率的検査を実行するための方法と装置が得られる。システム設計者、設置者、およびプロバイダは、最適な通信手段の意味を効果的に定義するネゴシエーションプロセスにおいて本発明の方法および装置が検討する種々のパラメータをあらかじめ決定し設定することができる。
【００４５】
本発明により、可能な高速通信を決定する手順、高速データ通信のための搭載機能の選択、および通信回線特性の試験は同時に実行することが可能になり、所定のデータ通信手順に該当するハンドシェイクプロトコルに直ちに移行することができる。この点で、手順は連続的にも実行することが可能であると理解される。
【００４６】
本発明は最適のネゴシエーションのために通信チャネルの両側に含めることができる。ただし、本発明の利点を生かすという点で、通信チャネルの一方の側のみに取り入れる（含める）ことができる。そのような構成は通信システムに正確に通知され、通信システムが従来の（アナログ）通信方法を提供し従来の通信方法に立ち帰ることが適切な場合は、そうすることも可能である。
【００４７】
本発明は実際の高速通信装置で実施する必要はなく、通信チャネルを終端し、あるいは分割するインテリジェントスイッチにおいて実施することも可能である。これにより通信システムは、セントラルシステムとリモート通信システムの機能と条件の明示的なネゴシエーションを通じて（必要に応じて）正しく割り当てることが可能な独立した装置（またはモデム）において実現される様々な通信標準を使用することができる。
【００４８】
本発明の利点によれば、起動キャリアを選択する環境にやさしい方法が提供される。
【００４９】
本発明の他の利点によれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９７．１を用いて情報フィールドレジスタを構成することができる。
【００５０】
本発明の他の利点により、ユニークなデータフォーマット、コード化フォーマット、およびメッセージ用のデータ構造が提供される。
【００５１】
本発明の目的によれば、通信リンクを確立する装置は、開始側の複数の通信装置と連携して応答側の通信装置にキャリアを送信するネゴシエーションデータ送信部、開始側の複数の通信装置と連携し、送信キャリアに呼応して応答側の通信装置からキャリアを受信するネゴシエーションデータ受信部、および通信チャネルを確立するために応答側の通信装置に応じて複数の通信装置から適切な通信装置を選択する選択装置を具備する。
【００５２】
本発明の特徴によれば、送信キャリアは利用可能なキャリアの割当てに関連したデータを含む。また、送信キャリアおよび受信キャリアは複数の帯域に分割することができる。システムは音声帯域装置に対する干渉を最小にするため複数の帯域を選択する。
【００５３】
本発明の利点の一つは、ネゴシエーションデータ送信部が隣接する受信システムに応じてキャリアを送信することである。送信キャリアの送信特性は、隣接する受信局に対する干渉を最小にするために送信動作中に再構成が可能である。
【００５４】
本発明の目的によれば、通信リンクを確立するための方法が開示される。この方法は応答側の通信装置に所定のキャリアを送信し、所定の送信キャリアに呼応して応答側の通信装置から所定のキャリアを受信し、受信した所定のキャリアに応じて複数の通信装置から適切な通信装置を選択して通信チャネルを確立する。
【００５５】
本発明のこの目的の特徴は、送信キャリアおよび受信キャリアを複数の帯域に分割することである。
【００５６】
本発明の他の特徴は、所定のキャリアの送信が隣接する受信システムに応じたキャリアの送信であることである。キャリアの送信特性の送信には、隣接する受信局に対する干渉を最小にするために送信動作時にキャリアを再構成することが含まれる。
【００５７】
本発明の他の目的は、通信チャネルを通じて開始側の通信装置と応答側の通信装置の間でデータをやりとりするデータ交換装置、およびやりとりしたデータを分析して通信チャネルの特性を評価する暗黙チャネルプローブとを具備する、通信信号の送信または受信の少なくとも一方を行う通信装置を提供することである。
【００５８】
本発明のデータ交換装置は、交換データの一部として分析した交換データの結果を送信する送信機を具備する。
【００５９】
暗黙チャネルプローブは、交換データのスペクトル分析を実行することによって通信チャネルを監視するアナライザを具備する。データの交換および交換データの分析は、実質的に同時に発生するか、時間的に連続して発生する場合がある。
【００６０】
本発明の特徴によれば、交換データは複数の起動キャリアを具備し、複数の起動キャリアは開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で交換される。
【００６１】
本発明の他の目的によれば、通信チャネルを通じて開始側の通信装置と応答側の通信装置の間でデータを交換し、交換データの暗黙チャネルプローブ分析を行い通信チャネルの特性を評価する、通信信号の送信および受信の少なくともいずれか一方を行う方法を開示する。
【００６２】
本発明の利点は、データ交換に交換データの一部として分析した交換データの結果の送信が含まれることである。
【００６３】
本発明の他の利点は、暗黙チャネルプローブ分析の実行に交換データのスペクトル分析が含まれることである。
【００６４】
本発明の特徴によれば、その方法にはさらにデータ交換と分析を実質的に同時か、交互または時間的に連続して実行することが含まれる。
【００６５】
本発明の利点は、開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で複数の起動キャリアの交換を行うことである。
【００６６】
本発明の他の目的は、複数のキャリアで送信を開始する通信装置、および所定のキャリア低減システムにしたがって前記通信装置が送信する複数のキャリアを所定数のキャリアに低減するキャリア判定装置を具備する通信装置に関する。
【００６７】
本発明の特徴によれば、所定のキャリア低減システムはペア位相反転システム、変調キャリアシステム、あるいはキャリア使用および要求送信システムを具備する。
【００６８】
本発明の他の特徴によれば、キャリア判定装置は起動手順の実行時に送信電力を制限するため複数のキャリアを所定数のキャリアに低減する低減装置を具備する。
【００６９】
また、本発明の他の特徴は、もっとも利用度の高い通信チャネルを判定する判定装置を具備するキャリア判定装置に関する。
【００７０】
本発明によれば、複数キャリアの初期送信には通信チャネルを確立する可能性を高めるシステムが含まれる。キャリア判定装置は、電力送信要件を低減するために複数のキャリアを所定数のキャリアに低減する。
【００７１】
本発明の他の目的によれば、高速通信リンクのネゴシエーションを行うために開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で非変調キャリアを交換し、高速通信リンクのネゴシエーションを行うために開始側の通信装置と応答側の通信装置の一方が非変調キャリアを処理できない場合、所定の通信リンクを確立するためのフォールバック手順を実行する通信リンクを確立するための方法が開示される。
【００７２】
フォールバック手順の実行は、従来の高速通信装置との通信リンクを確立する所定のエスケープ手順の実行、あるいはもう一つの方法として従来の高速通信装置との通信リンクを確立するための所定の明示的接続手順の実行からなる。
【００７３】
本発明の特徴によれば、フォールバック手順の実行には音声帯域通信リンクを確立するための音声帯域変調手順の実行が含まれる。
【００７４】
また、本発明の他の目的は、第一の機能リストを第一装置および第二装置のいずれか一方に送信し、第一の機能リストに呼応して第一装置および第二装置の他方が送信する第二機能リストを受信し、通信チャネルを確立するため第二機能リストに従って複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、第一装置および第二装置のいずれか一方が非データ交換状態になり、第一装置および第二装置の間でデータが交換される場合に通信リンクを再確立するための単純化された起動手順を実行する、第一装置および第二装置の間の通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７５】
本発明の他の目的は、第一装置および第二装置の間で共通の通信機能を確立し、確立された共通の通信機能にしたがって複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、通信チャネルを確立するため第二機能リストにしたがって複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、第一装置および第二装置のいずれか一方が非データ交換状態になり、第一装置および第二装置の間でデータが交換される場合に通信リンクを再確立するための単純化された起動手順を実行する、第一装置および第二装置の間の通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７６】
本発明の他の目的は、第一通信装置および第二通信装置の間で通信リンクを確立するためのネゴシエーションプロトコルを実行し、組み込み動作チャネルとして通信リンクの確立時にネゴシエーションプロトコルのキャリアを維持する、通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７７】
本発明の特徴によれば、組み込み動作チャネルは管理データを送信する。
【００７８】
本発明の他の目的において、ハンドシェイク通信手順を実行する手段、および簡易ネットワーク管理プロトコルを用いて端末からハンドシェイク通信パラメータを構成する手段を具備する通信装置が開示される。通信装置には、さらに端末からハンドシェイク通信パラメータを監視する手段も含まれる場合がある。また、本発明は高速通信リンクを確立するためにハンドシェイク手順を構成し監視するアドミニストレーション、オペレーションおよびマネージメント（ＡＯＭ）、および簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）を使用する場合がある。
【００７９】
本発明の開示は、１９９８年４月１日出願の米国特許出願６０／０８０，３１０号、１９９８年６月１９日出願の米国特許出願６０／０８９，８５０号、１９９８年７月２２日出願の米国特許出願６０／０９３，６６９号、および１９９８年７月２９日出願の米国特許出願６０／０９４，４７９号に掲載された内容に関連するものであり、この内容をここに含めておく。
本開示は、以下の勧告も参考にするものであり、その内容をここに含めておく。
勧告Ｖ．８ｂｉｓ（０９／９４）「一般交換電話網上のデータ通信セッションの開始手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｖ．８（０８／９６）「データ回線終端機器（ＤＣＥ）間および一般交換電話網上のデータ端末機器（ＤＴＥ）間の共通動作モードの識別および選択の手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｔ．３５「非標準設備用ＣＣＩＴＴ定義コードの割当て手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｖ．３４（１０／９６）「一般交換電話網および専用ポイントツーポイント２線式電話型回線での使用を対象にした最高３３，６００ｂｐｓまでのデータ送信速度で動作するモデム」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
【００８０】
本発明の第一の実施形態に係わるデータ通信システムは、図１に示すように、セントラルシステム２とリモートシステム４から構成され、両システムは通信チャネル５を介してインタフェースがとられる。
【００８１】
セントラルオフィスシステム２は、セントラルオフィスシステム２と通信チャネル５間のインタフェースをとるように機能するメイン分配フレーム（ＭＤＦ）１を含む。メイン分配フレーム（ＭＤＦ）１は一端に外部からの電話回線（例えば通信チャネル５）を接続し、他端に内部回線（例えば内部セントラルオフィス回線）を接続するように動作する。
【００８２】
リモートシステム４には、リモートシステム４と通信チャネル５とのインタフェースをとるように機能するネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）３が搭載されている。ネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）３は、顧客の機器と通信ネットワーク（例えば通信チャネル５）とのインタフェースをとる。
【００８３】
本発明は、発明の趣旨と範囲から離脱しないかぎり、他の通信装置にも適用できるものと理解される。また、本発明はツイストペアワイヤを用いた電話通信システムを参照して記述されているが、発明の趣旨と範囲から離脱しないかぎり、本発明はケーブル通信システム（例えばケーブルモデム）、光学通信システム、ワイヤレスシステム、赤外線通信システムなどの他の通信環境などにも適用可能であると理解される。
【００８４】
図３は、図１のデータ通信システムの第一の実施形態の詳細なブロック図である。本実施形態は、セントラルオフィスシステム２およびリモートシステム４のいずれも本発明を実現する典型的な設置形態を示す。
【００８５】
図３に示すように、セントラルオフィスシステム２は、低域フィルタ３４、高域フィルタ３８、テストネゴシエーションブロック４６、高速データ受信部６８、高速データ送信部７０、およびコンピュータ８２を具備する。コンピュータ８２は、セントラルオフィスに配置されたネットワーク機器に対する汎用インタフェースと理解される。テストネゴシエーションブロック４６は、実際の高速データ通信の前に発生するネゴシエーションおよび試験手順のすべてを実行する。
【００８６】
低域フィルタ３４および高域フィルタ３８は、通信チャネル５を通じて転送される通信信号をフィルタする機能を持つ。テストネゴシエーションブロック４６は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５をテストしそれらの条件、容量などのネゴシエーションを行う。テストネゴシエーションブロック４６の手順は、高速モデム受信、送信部（例えばモデム）６８および７０の選択の前に完了し、それらの選択を開始する。高速受信部６８はリモートシステム４から送信された高速データを受信し、高速データ送信部７０はリモートシステム４に高速データを送信する。高速部６８および７０はＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＣＤＳＬモデムなどから構成される。高速部６８および７０は、初期ネゴシエーション手順の実行時に共通ブロック４６を「共有する」複数の高速送信装置であってもよい。ネゴシエーションデータ受信部５２および高速データ受信部６８は、コンピュータ８２に信号を送信する。ネゴシエーションデータ送信部５４および高速データ送信部７０は、コンピュータ８２から出される信号を受信する。
【００８７】
開示された実施形態において、テストネゴシエーションブロック４６は、ネゴシエーションデータ受信部５２およびネゴシエーションデータ送信部５４から構成される。ネゴシエーションデータ受信部５２はネゴシエーションデータを受信し、ネゴシエーションデータ送信部５４はネゴシエーションデータを送信する。以下、セントラルオフィスシステム２の種々の部分の動作について詳細に示す。
【００８８】
リモートシステム４は、低域フィルタ３６、高域フィルタ４０、テストネゴシエーションブロック４８、高速データ受信部７２、高速データ送信部６６、およびコンピュータ８４から構成される。コンピュータ８４は、リモートシステムに配置されたネットワーク機器に対する汎用的インタフェースであるものと理解される。テストネゴシエーションブロック４８は、実際の高速データ通信の前に発生するすべてのネゴシエーションおよび試験手順を実行する。
【００８９】
低域フィルタ３６および高域フィルタ４０は、通信チャネル５で転送される通信信号をフィルタするように動作する。テストネゴシエーションブロック４８は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５の条件や容量などの試験およびネゴシエーションを行う。高速受信部７２はセントラルオフィスシステム２から送信される高速データを受信するように機能し、高速データ送信部６６はセントラルオフィスシステム２に高速データを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６および高速データ受信部７２はコンピュータ８４に信号を送信する。ネゴシエーションデータ送信部５０および高速データ送信部６６は、コンピュータ８４から出された信号を受信する。
【００９０】
開示された実施形態において、テストネゴシエーションブロック４８は、ネゴシエーションデータ受信部５６およびネゴシエーションデータ送信部５０から構成される。ネゴシエーションデータ受信部５６はネゴシエーションデータを受信し、ネゴシエーションデータ送信部５０はネゴシエーションデータを送信する。以下、リモートシステム４の種々の部分の動作について、詳細に説明する。
【００９１】
リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０は、セントラルシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２に上りネゴシエーションデータを送信する。セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４は、リモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６に下りネゴシエーションデータを送信する。
【００９２】
セントラルオフィスシステム２は、リモートシステム４の複数のチャネル２２、２６、２８、３０、および３２との通信に使用される複数のチャネル６、１０、１４、１６、１８を含む。この点について、開示された実施形態においてはチャネル６は、低域フィルタ３４および３６でフィルターされた従来の音声帯域（例えば０Ｈｚ〜約４ｋＨｚ）の該当するリモート音声チャネル３２と直接通信するために使用されるセントラル音声チャネルであることが注目される。さらに、リモート音声チャネル３３は、セントラルオフィスシステム２の制御下にないリモートシステム４に設けられている。リモート音声チャネル３３は、通信チャネル５（ただし低域フィルタ３６の前に）に並列に接続されており、したがってリモート音声チャネル３２と同じサービスを提供する。ただし、このチャネルは低域フィルタ３６の前に接続されているのでリモート音声チャネル３３には高速データ信号および音声信号のいずれも含まれる。
【００９３】
フィルタは異なる周波数特性を持つように調整でき、したがって音声チャネル６と３２の間でＩＳＤＮなどの他の低帯域通信方法を用いて通信を行なうことができることが注目される。高域フィルタ３８および４０は、４ｋＨｚ以上の周波数スペクトルを保証するように選択される。
【００９４】
（セントラルオフィスシステム２における）ビットストリーム１０、１４、１６、１８および（リモートシステム４における）ビットストリーム２２、２６、２８、３０は、それぞれセントラルコンピュータ８２およびリモートコンピュータ８４間の通信に使用されるデジタルビットストリームである。ビットストリーム１０、１４、１６、１８を（図に示すように）別個の信号として実現するか、インタフェース、またはケーブルに纏めるか、あるいは一つのストリームに多重化することは本発明の範囲および（または）機能を変更することなく、本発明の範囲内であると理解される。例えば、ビットストリーム１０、１４、１６、１８は、ＲＳ−２３２、パラレル、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（ＩＥＥＥ−１３９４）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ワイヤレス、または赤外線（ＩｒＤＡ）標準に適合するインタフェースとして構成することができる（がこれらには限定されない）。同様に、ビットストリーム２２、２６、２８、３０を、（図に示すように）別個の信号として実現するか、インタフェース、またはケーブルに纏めるか、あるいは一つのストリームに多重化することは本発明の範囲内であると理解される。
【００９５】
通信回線（例えば周波数特性、ノイズ特性、スプリッタの有無など）の条件に該当するネゴシエーションデータ（例えば制御情報）は、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２およびネゴシエーションデータ送信部５４とリモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６およびネゴシエーションデータ送信部５０の間で交換される。
【００９６】
発明のハードウェア部分の主要な特徴は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５の条件や機能などの試験とネゴシエーションを行うテストネゴシエーションブロック４６、４８に含まれる機能である。実際、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の構成は大きく変動する可能性がある。例えば、外部音声チャネル３３の構成は、セントラルオフィスシステム２を制御するのとは異なる主体の制御下にある。同様に、通信チャネル５の機能と構成も大きく変動する可能性がある。開示された本実施形態では、テストネゴシエーションブロック４６、４８はモデム４２、４４に組み込まれる。ただし、もう一つの方法としてテストネゴシエーションブロック４６、４８の機能はモデム４２，４４から独立して実現することもできる。テストネゴシエーションブロック４６、４８間で送受信される信号は、環境そのものをテストし、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の間でテスト結果を通信するために使用される。
【００９７】
図３の各信号経路の目的について説明した後、信号を生成するために使用する装置について説明する。以下、周波数を変えた場合の具体的な値の例を詳細に説明する。
【００９８】
開示された実施形態においては、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の間で情報を交換するために種々の通信経路に周波数分割多重（ＦＤＭ）を利用する。ただし、本発明の趣旨と範囲から離脱しない限り（ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡなど）他の技術も利用できることと理解される。
【００９９】
０Ｈｚから４ｋＨｚまでの周波数範囲は、一般にＰＳＴＮ音声帯域と呼ばれる。新たな通信方法はデータ通信に超４ｋＨｚの周波数スペクトルを使用することを試みる。一般に送信電力が許可されている第一周波数は約２５ｋＨｚで発生する。ただし、４ｋＨｚを越えるどの周波数も使用することができる。この点において、３４．５ｋＨｚの周波数での音声バーストはＴ１Ｅ１ Ｔ１．４１３ ＡＤＳＬモデムを起動するために使用されることが注目される。その結果、先駆のネゴシエーション方法で用いたスペクトルでの周波数の使用はできるだけ回避すべきである。
【０１００】
通信経路は、リモートシステム４からセントラルオフィスシステム２への上り通信用の経路と、セントラルオフィスシステム２からリモートシステム４への下り通信用の別の経路のペアで定義される。ネゴシエーション上りビットは、リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０で送信し、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２で受信する。ネゴシエーション下りビットは、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４で送信し、リモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６で受信する。ネゴシエーションおよび高速トレーニングの終了後、セントラルオフィスシステム２およびリモートシステム４は高速データ送信部６６、７０、および高速データ受信部７２，６８を用いて二重通信を実行する。
【０１０１】
本発明におけるすべてのメッセージは、差動（バイナリ）位相偏移（ＤＰＳＫ）変調などを用いて１つまたは複数のキャリアで送信される。送信ポイントは、送信ビットが１の場合、以前のポイントから１８０度回転し、送信ビットが０の場合、以前のポイントから０度回転する。各メッセージには任意のキャリア位相におけるポイントが先行する。以下、キャリアの周波数およびキャリアの変調とメッセージを開始する手順について説明する。
【０１０２】
リモートシステム４が有効なユーザ下りデータの受信を開始後、種々の通信チャネルのすべてが確立され、以下に示すネゴシエーション手順の準備が完了する。
スペクトル情報を受信後、リモートシステム４は機器の機能やアプリケーションの要求、チャネルの限界を分析し使用する通信方法について最終決定を行う。
【０１０３】
セントラルオフィスシステム２が最終決定を受信すると、ネゴシエーション下りデータの送信は停止する。リモートシステム４がセントラルオフィスシステム２からエネルギー（キャリア）の損失を検出すると、リモートシステム４はネゴシエーション上りデータの送信を中止する。短い遅延後、ネゴシエーション済み通信方法はその起動手順を開始する。
【０１０４】
図２の典型的システムにおいて、音声チャネル６は多くの場合ＰＳＴＮスイッチ３００に接続され、ｘＴＵ−Ｃ３０２の機能は、モデム４２で具体化される。セントラルオフィススプリッタ３０４は低域フィルタ３４と高域フィルタ３８を具備する。リモートシステム４において、複数の電話３０６は音声チャネル３２または３３に接続され、ｘＴＵ−Ｒ３０８はモデム４４で実現される。
【０１０５】
本発明は、ハンドシェイク手順の実行前およびハンドシェイク手順の実行中、スペクトルに関するマナーを守り、あるいは極力干渉をなくすためあらゆる手段を講じている。
【０１０６】
この点において、本発明はＰＳＤにおいて具体化されているように送信および受信キャリア（周波数帯域）を選択するためのユニークな方法（基準）を使用する。ここで、本発明の優先的実施形態のためのスペクトルおよびキャリアの割当てについて説明する。ＰＯＴＳまたはＩＳＤＮサービスと混合したいくつかの異なるｘＤＳＬサービスの上りおよび下りＰＳＤ要件の検討から説明を始める。本発明のＰＳＤへのｘＤＳＬ ＰＳＤの係わりについても議論する。
【０１０７】
下りキャリアはセントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４によって送信され、上りキャリアはリモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０によって送信される。
【０１０８】
本発明は多くの種類の既存および将来のｘＤＳＬサービスを開始または起動するために使用する。本発明の設計には種々のｘＤＳＬサービスの要件を考慮した。この説明ではスペクトルと起動方法という２つの相互関連した留意事項を扱う。本発明においては、ネゴシエーションデータチャネルの送信のため適切な帯域を選択した。帯域は、ｘＤＳＬサービスの既存の全ＰＳＤおよび既存のｘＤＳＬサービスの起動信号の考慮を含めていくつかの基準に基づいて選択した。
【０１０９】
本発明によるネゴシエーションの対象となりうる代表的ｘＤＳＬの種々のスペクトルのおよび既存サービスの例を表１に示す。明瞭性を期すために、種々のｘＤＳＬサービスからの各部名称を用いて「上り」および「下り」方向を表２に示す。表３はいくつかのｘＤＳＬの開始起動シーケンスを示す。これらの表はともに本発明が動作可能でなければならない代表的な環境の概要を示すものである。
【０１１０】
【表１】
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
ＡＤＳＬモデムが使用する帯域に関して、本発明は次の詳細な基準を用いて上りネゴシエーションチャネルおよび下りネゴシエーションチャネルに適切なキャリアを選択する。
１．今日知られているすべてのサービス／ファミリー（例えばＧ．９９２．１／Ｇ．９９２．２Ａｎｎｅｘ ａ、Ａｎｎｅｘ Ｂ、Ａｎｎｅｘ Ｃ、ＨＤＳＬ２）を考慮する。
２．上りおよび下りネゴシエーションに同じ周波数（すなわち優先的実施形態は反響消去を使用しない）を使用しない）。
３．ＦＤＭフィルタ実施（いくつかの重要でない追加を含め）は例えば上り／下りインタリーブを回避する。
４．既存のＴ１．４１３起動トーン（例えばトーン番号８、４４、４８，５２，６０）を回避する。
５．Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ａ、Ｇ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａは、同じ上りおよび下りキャリアを使用する。Ａｎｎｅｘ ＣおよびＧ．９９２．２Ａｎｎｅｘ Ｃは同じ上りおよび下りキャリアを使用する。
６．Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ａと関連した少なくとも１つのキャリアはＧ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ Ｃで使用するキャリアと同じである。Ｇ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ ａの少なくとも１つのキャリアはＧ．９９２．２Ａｎｎｅｘ Ｃで使用するキャリアと（上り、下りいずれに対しても）同じである。
７．ＡＤＳＬ Ａｎｎｅｘ ａ下り帯域は、Ｇ．９９２．２に基づいてトーン３７〜６８に低減する。
８．異なる変調の製品に対して十分な強度を持つこと。
９．間引き用グリッド（おもにＡｎｎｅｘ ａおよびＡｎｎｅｘ Ｂに適用）。これにより、スペクトル中のフォールドオーバした信号は互いに重なるため、ナイキストレートより低いサンプルクロックがなお必要な情報を引き出すことができる。Ａｎｎｅｘ Ｃ用のトーンは特別の条件があるためＡｎｎｅｘ ａやＡｎｎｅｘ Ｂトーンと同じグリッドには揃わない場合が多くある。
１０．より高い周波数のトーン同士は引き離すことによりフィルタのリークを少なくする必要がある。
１１．一般に、Ａｎｎｅｘごとに３つのトーンが存在する（ただし、ＡｎｎｅｘＣは各方向に２つの主要トーンと３つ目のボーダライントーンがある。）
１２．１４と６４の間のトーンは、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ環境では送信してはならない。
１３．（可能な場合は）ＲＡＤＳＬ起動周波数を回避する。したがって、上りキャリアでは６８ｋＨｚ（〜＃１６）および８５ｋＨｚ（〜＃２０）を回避する。下りキャリアでは２８２ｋＨｚ（〜＃６５）および３０６ｋＨｚ（〜＃７１）を回避する。
【０１１４】
上記に基づき、優先的実施形態＃１は表４に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４６に示す。
【０１１５】
優先的実施形態＃２は表５に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４７に示す。
【０１１６】
優先的実施形態＃３は表６に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４８に示す。
【０１１７】
優先的実施形態＃４は表７に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４９に示す。
【０１１８】
【表４】
選択したキャリアに関するコメント
１．上り、下りキャリアは完全に分離する。
２．既存のＴ１．４１３起動トーンの上り、下り帯域は維持する。
３．Ａｎｎｅｘ Ｂではオプションとして番号３３以下のトーンを使用でき、ＡＴＵ−ｘは本来Ａｎｎｅｘ ａに指定されたキャリアの全部でなく一部を用いることができる。
４．Ａｎｎｅｘ Ｂ上り帯域およびＡｎｎｅｘ ａ下り帯域は本来重複するので、２つの要件の間で共通帯域を分割した。
５．Ａｎｎｅｘ ａとＢに関連したトーンは共通グリッドに沿って設定する。
６．＊トーン２６はオプションで下り送信に使用するので、高周波回線の減衰が存在する状況ではこれよりずっと低い周波数を使用できる場合がある。ただし、トーン２６は上り帯域の真中にあるので、フィルタ実装によってはその使用を除外する場合がある。
７．トーン７４はＴＣＭ−ＩＳＤＮスペクトルのヌルの範囲に入るので、正のＳＮＲが存在しＡｎｎｅｘ Ｂとは共通である。
８．トーン７４はＡｎｎｅｘ ＢのＣ−ＡＣＴ２ｍ用の周波数として選択した。
９．Ａｎｎｅｘ Ｂ上りトーンに割り当てる帯域は非常に狭い。３つのキャリアを使用すると２つの外部キャリアは帯域端のかなり近傍に配置される。２つのキャリアで十分であれば、それらの配置はかなり改善される。その場合、適切な上りグリッドは４Ｎ−１であり、すべての変更した上りキャリアの値を表５に示す。
【表５】
【表６】
【表７】
表４〜表７は優先的実施形態を示すが、本発明に示した選択基準に準拠しながら、他の環境に対して別の周波数の組み合わせを用いることができると理解される。
【０１１９】
キャリアの周波数は、基本ファミリー周波数（例えば４．３１２５ｋＨｚまたは４．０００ｋＨｚ）にキャリアインデックスを乗算することにより求められる。強靭性を実現するために、各データビットには複数のキャリアシンボルを使用する。ファミリーＢとして指定した４．０ｋＨｚファミリーは４０００シンボル／秒の速度を５で割ることにより８００ｂｐｓのビット速度を実現する。ファミリーａとして指定した４．３１２５ｋＨｚファミリーは４３１２．５シンボル／秒の速度を８で割ることにより５３９．０６２５ｂｐｓのビット速度を実現する。
【０１２０】
ＡＤＳＬ帯域用の上記のキャリア選択の実施形態において、いくつかのｘＤＳＬ要件を同時に試験した。ＶＤＳＬモデムが使用するスペクトルに注意することも賢明である。ただし、本発明の時点で、ＶＤＳＬ送信技術は完成していない。したがって、ＶＤＳＬ装置（モデム）に使用するキャリアを選択する場合次の基準と留意点を考慮に入れることが賢明である。
１．ＶＤＳＬスプリッタの設計には約６００ｋＨｚでＨＰＦロールオフを開始するものがある。その結果、キャリアの中には６００ｋＨｚを越える（例えばＡＤＳＬトーン＃１４０）ものがなければならない。他のスプリッタ設計は約３００ｋＨｚ（例えばＡＤＳＬトーン＃７０）でロールオフする。このようにその周波数を越えるキャリアが必要になる。
２．キャリアのパワーを１．１ＭＨｚ以下まで著しく低減することによってＡＤＳＬ回線に干渉をまったく発生させないようにするＶＤＳＬのＡＤＳＬ互換モードについての議論が存在するが、ＶＤＳＬ装置はＡＤＳＬ ＰＳＤに適合するキャリアを送信することができる。このように、既存のサービス、特にＡＤＳＬサービスに対して性能上の劣化を生じないように注意が必要である。
３．この点において、現在のＶＤＳＬ提案ではキャリアの間隔を２１．６２５ｋＨｚおよび４３．１２５ｋＨｚにする必要がある。ただし、装置は４３．１２５ｋＨｚモードで起動する可能性が高く、したがって４３．１２５ｋＨｚのグリッドを持つキャリアが望まれる。
４．キャリアはＶＤＳＬ機能を持つもっとも長い回線で検出できるよう３ＭＨｚ（ＡＤＳＬトーン＃６９５相当）以下でなければならない。
５．キャリアは、例えば北米での１．８〜２．０ＭＨｚ（ＡＤＳＬトーン＃４１７〜＃４６４相当）またはヨーロッパにおける１．８１〜２．０ＭＨｚなどの既知のＨＡＭ無線帯域を回避しなければならない。
６．キャリアはＡＭ無線局からの干渉を回避するように選択されなければならない。
７．ＶＤＳＬは時分割多重（ＴＤＤ）技術を使用する場合がある。したがって、上り、下りの分離はそれほど厳格である必要はない。
８．ＶＤＳＬ帯域の１．１ＭＨｚを越える信号は、バインダの他のＴＤＤ ＶＤＳＬ回線とのニアエンドクロストーク（ＮＥＸＴ）を回避するため、ＯＮＵの選択したスーパーフレーム構造と同期して送信されなければならない。
９．キャリアのうち少なくとも１セットはＶＤＳＬスペクトルプランの範囲内でなければならない。
【０１２１】
上記に基づき、本発明によればＶＤＳＬ用の優先的キャリアは以下のとおりである。
下りグリッド＝（ＡＤＳＬ下りグリッド）×（ＶＤＳＬグリッド）＝（８Ｎ＋２）×（１０）
６ １００、１８０、２６０、３４０など
上りグリッド＝（ＡＤＳＬ上りグリッド）×（ＶＤＳＬグリッド）＝（４Ｎ−１）×（１０）
６ ３５０、３９０、４７０、５１０、５５０など
本発明の暗黙チャネルプロービング機能は、通信チャネルを通じて情報を送信すると同時に通信チャネルの特性を評価するために使用できる。
【０１２２】
チャネルプロービングは、起動シーケンス時に送られるすべての起動キャリアを観察し、またどのキャリアを送信したかを検証するために表２３および表２４に示す該当ビットを読み出すことによって実行する。非変調キャリアの受信時、ｘＴＵ−Ｃはネゴシエーションデータ受信部５２、ｘＴＵ−Ｒはネゴシエーションデータ受信部５６を用いて通信チャネル（回線）を監視しスペクトル情報を割り出すために信号のスペクトル分析を実行する。暗黙チャネルプロービングの精度は高精度である必要はない。チャネルのＳＮＲの大まかな推定値を得られればよい。ｘＴＵ−ＸはＣＬ／ＣＬＲメッセージ交換の内容に基づいてその変調およびパラメータ選択、および暗黙チャネルプローブからのＳＮＲを変更する。
【０１２３】
本発明が取扱うもう一つの課題は、起動手順時のキャリア数の過剰、つまり過剰な送信電力の使用に関する。スペクトルに関するマナーを守るためにネゴシエーション情報の送信に使用するキャリア数を縮小することが必要である。その場合、受信機が実際に受信しているトーンがどれであるかを判断することは困難である。
【０１２４】
「ペア位相反転」の例と呼ばれるキャリア数を縮小するための本発明の第一の例によれば、上り、下りトーンはペアとして扱われる。ｘＴＵ−ｘが特定のペアからトーンを受信すると、ｘＴＵ−ｘは変調キャリアを開始する前に該当する相手（ペア）上で位相反転を送信する。
【０１２５】
ただし、この例には次のような制限がある。
１．ペアの一方のトーンは、ブリッジタップまたは干渉のため、使用不可の場
合があり、したがってペアのもう一方はアイドル状態となる。
２．キャリアは必ずしもユニークな組み合わせになるとは限らない。
第２の例は「メッセージ前の変調キャリア」の例と呼ばれる。変調しなかったキャリアの送信後および変調キャリアの送信前、メッセージはフラグで始まり、ｘＴＵ−Ｘはそのキャリアのすべてを変調し、どのキャリアを受信しているかを示す。異なるキャリアを意味する異なる長さの１と０の連結した５０％デューティサイクルパターンを送信することによってコードを生成することができる。固定したデューティサイクルにより、オクテット同期なしの受信が可能である。
【０１２６】
ただし、この例には次のような制限がある。
１．この方式はビットまたは時間効率が低い。
２．まずオクテット同期を行い、次にデジタルメッセージで情報を送ることが
望ましい。
３．この方式は起動シーケンスに必要な時間を増大し、
４．コーディング方式はエラー訂正を含んでいない。
【０１２７】
第３の例は「使用キャリアおよび要求送信」方式と呼ばれる。この方式の制限に基づけば（以下で説明）、例３は優先的方式である。後続のセッションで使用するキャリアはメッセージトランザクションのオクテットによりネゴシエーションを行う。
【０１２８】
初期状態では、すべての該当するキャリアはＣＬ／ＣＬＲメッセージを送信する。送信キャリアのリストを表２３と表２４に示す。後続メッセージにどのキャリアを使用するかを判定（ネゴシエーション）するために使用するＣＬ／ＣＬＲメッセージ中のパラメータを表３４と表３５に示す。送信キャリア数は、同じトランザクション中のＭＲ，ＭＳ、ＡＣＫ、ＮＡＫメッセージなど同じトランザクションでは縮小することができる。送信キャリア数は後続のセッションおよびＭＳまたはＭＲメッセージで始まるトランザクションで縮小することもできる。ＭＳメッセージの内容と状態のＭＳの場合と同様、ｘＴＵ−Ｘは利用可能なキャリア情報を保存するためのメモリを使用する。
【０１２９】
干渉体またはブリッジタップなどのチャネル障害が後で発生した場合、起動ｘＴＵ−Ｘからの起動タイムアウトによって、可能なすべてのトーンは起動ｘＴＵ−Ｘから使用することができる。
【０１３０】
ｘＴＵ−ＲおよびｘＴＵ−Ｃは初期状態において、共通のキャリアが存在するかどうかを判断するためにできるだけ多くのキャリアを送信することが望まれる。ｘＴＵ−ＲとｘＴＵ−Ｃのペアは上記のあらかじめ決められた手順でネゴシエーションを行い後続のメッセージおよび後続の起動のための縮小したキャリア数の送信を指定する。
【０１３１】
ｘＴＵ−Ｘがトランザクションの途中でキャリア数を縮小するよう指示された場合、ｘＴＵ−Ｘはフラグの送信時のみキャリア数を縮小する。フラグの送信が完了するとｘＴＵ−Ｘは２オクテット期間冗長キャリアで非変調キャリアを送信した後、冗長キャリアによる送信を停止する。
【０１３２】
ｘＴＵ−ＲとｘＴＵ−Ｃが上記の手順で縮小した起動キャリアを用いるためネゴシエーションを行った場合、その縮小キャリアセットはその後の起動に使用されるものとする。時間Ｔ１内に予期した応答が得られない場合、キャリア数を縮小するため他のｘＴＵ−Ｘからの以前の指示は無視され、起動方式が再開する。
【０１３３】
セントラルオフィス（ｘＴＵ−Ｃ）システム２またはリモート（ｘＴＵ−Ｒ）システム４は変調チャネルを開始することができる。リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０はセントラルシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２に上りネゴシエーションデータを送信する。セントラルシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４はリモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６に下りネゴシエーションデータを送信する。ネゴシエーション変調チャネルの確立後、リモート局はトランザクションメッセージに関して常に「開始モデム」と見なされる。同様、セントラルオフィス端末はこれ以降「応答局」と呼ばれる。
【０１３４】
次にｘＴＵ−Ｒによる起動について説明し、続いてｘＴＵ−Ｃによる起動について論じる。
【０１３５】
開始側のｘＴＵ−Ｒは、ネゴシエーションデータ送信部５０を通じて上りグループのファミリーのいずれかまたはその両方から選択した非変調キャリアを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５２が、あらかじめ設定された期間（優先的実施形態では少なくとも２００ｍｓ）、ｘＴＵ−Ｒからキャリアを受信すると、応答側のｘＴＵ−Ｃは下りグループの一つのファミリーのみから選択した非変調キャリアをネゴシエーションデータ送信部５４を経て送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６によりあらかじめ設定された期間（少なくとも２００ｍｓ）、ｘＴＵ−Ｃからキャリアを受信後、ｘＴＵ−Ｒ ＤＰＳＫはネゴシエーションデータ送信部５０を用いてキャリアのファミリーの一つのみ変調し、あらかじめ定められたフラグ（例えば７Ｅ１６）をデータとして送信する。両方のファミリーから選択したキャリアでｘＴＵ−Ｒが起動した場合、ｘＴＵ−Ｒは選択したファミリーからのキャリアの変調を開始する前に他のファミリーからのキャリアの送信を停止する。ｘＴＵ−Ｒからネゴシエーションデータ受信部５２を通じてフラグを受信後、ｘＴＵ−Ｃ ＤＰＳＫは（ネゴシエーションデータ送信部５４を用いて）キャリアのファミリーの１つのみ変調しフラグ（例えば７Ｅ１６）をデータとして送信する。
【０１３６】
キャリア（存在する場合）の共通セットの発見を容易にするために、送信できないファミリーのキャリアをｘＴＵ−Ｃが受信する場合、ｘＴＵ−Ｃはそれにもかかわらず送信可能なファミリーからのキャリアを送信することによって応答する。これにより、ｘＴＵ−ＲはｘＴＵ−Ｃの存在を検出し、可能であれば異なるキャリアファミリーで起動手順を実行しようとする。
【０１３７】
開示した実施形態において、ｘＴＵ−ＣとｘＴＵ−Ｒはキャリアの送信の前に既存のサービスがないか回線をモニターし、それぞれネゴシエーションデータ受信部５２および５６を用いて既存のサービスに対する干渉を回避する。
【０１３８】
ｘＴＵ−Ｃは下りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一データを同一のタイミングで送信する。
【０１３９】
起動側ｘＴＵ−Ｃは、ネゴシエーションデータ送信部５４を用いて下りグループのファミリーのいずれかまたは両方から選択した非変調モジュールを送信する。ｘＴＵ−Ｃから（優先的実施形態において）少なくとも２００ｍｓの間、ネゴシエーションデータ受信部５６を用いてキャリアを受信した後、応答側ｘＴＵ−Ｒは上りグループの一つのファミリーからのみ選択した非変調キャリアをネゴシエーションデータ送信部５０を用いて送信する。ｘＴＵ−Ｒのネゴシエーションデータ受信部５２により少なくとも２００ｍｓの間キャリアを受信した後、ｘＴＵ−Ｃはネゴシエーションデータ送信部５４を用いてキャリアのファミリーの１つのみに対してＤＰＳＫ変調を開始し、“１”（例えばＦＦ１６）をデータとして送信する。ｘＴＵ−Ｃが両方のファミリーから選択したキャリアで起動した場合、ｘＴＵ−Ｃは、選択したファミリーからのキャリアの変調を開始する前に他のファミリーからのキャリアの送信を停止する。ｘＴＵ−Ｃから“１”を受信後、ｘＴＵ−Ｒ ＤＰＳＫはキャリアの１つのファミリーのみ変調し、フラグ（７Ｅ１６）をデータとして送信する。ｘＴＵ−Ｒからフラグを受信後、ｘＴＵ−Ｃ ＤＰＳＫはキャリアの１つのファミリーのみ変調し、フラグ（７Ｅ１６）をデータとして送信する。
【０１４０】
キャリア（存在する場合）の共通セットの発見を容易にするために、送信できないファミリーのキャリアをｘＴＵ−Ｒが受信する場合、ｘＴＵ−Ｒはそれにもかかわらず送信可能なファミリーからのキャリアを送信することによって応答する。これにより、ｘＴＵ−ＣはｘＴＵ−Ｒの存在を検出し、可能であれば異なるキャリアファミリーで起動手順を実行しようとする。
【０１４１】
本発明によれば、ｘＴＵ−ＣとｘＴＵ−Ｒは（それぞれネゴシエーションデータ受信部５２および５６を用いて）既存のサービスに対する干渉を回避するためにキャリアの送信の前に既存のサービスがないか通信回線をモニターする。
【０１４２】
ｘＴＵ−Ｃは下りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一のタイミングで同一データを送信する。ｘＴＵ−Ｒは上りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一のタイミングで同一データを送信する。
【０１４３】
本発明において、エラー回復メカニズムは、例えば１秒の期間を超えない“１”（ＦＦ１６）またはフラグ（７Ｅ１６）の非変調キャリアの送信を含む（が、これには限定されない）。ｘＴＵ−ｘは起動手順を再開するか、あるいはオプションにより代替の起動手順を開始することができる。
【０１４４】
通信リンクの一つの通信装置しか本発明の優先的起動方法を実施しない場合は、高速通信は可能でない場合がある。以下に、従来のＤＳＬシステムまたは音声帯域通信システムなどを含む（が、これには限定されないものとする）従来通信システムで代替する（あるいは退避する）メカニズムについて説明する。まず、ｘＤＳＬシステムによる代替方法について説明し、続いて音声帯域代替手順について説明する。
【０１４５】
１．従来ｘＤＳＬ変調による代替方法
従来のｘＤＳＬシステム（その例については表３に示す）の中には、本発明を満たさないものもある。本発明は従来のｘＤＳＬ起動方法に退避する手順を含む。本発明は未知のトランシーバＰＳＤを具備する未知の機器が存在する状況で複数のｘＤＳＬ変調を起動するための強力なメカニズムとなるよう意図している。地域標準（すなわち従来の装置）の起動は、２つの異なる方法、暗黙的方法（例えばエスケープによる起動）または明示的方法（例えば非標準の設備または標準情報による起動）により処理することができる。いずれの方法も複数の起動方法をカバーするために使用する。
【０１４６】
エスケープ方法による起動によって、本発明のネゴシエーション変調の開始に先立つ装置の起動が容易になる。これによって、例えば所定の通信標準（ＰＳＤと異なる）のＡｎｎｅｘＡ、ＢまたはＣ、および、Ｔ１．４１３のような（が、これには限定されないものとする）従来ｘＤＳＬシステムを満たす装置の起動が可能になる。本発明はｘＴＵ−Ｃのデータ受信部５２、またはｘＴＵ−Ｒのデータ受信部５６を用いていくつかの異なる周波数をモニターする。このように、地域標準（例えばＴ１．４１３）もサポートする装置は、同時に（あるいはほとんど同時に）地域標準の起動信号をモニターし、同時に本発明の起動信号をモニターする。ＡＮＳＩ Ｔ１．４１３プロトコルとの相互作用の手順を表８に示す。
【０１４７】
【表８】
【０１４８】
標準非標準設備または標準情報を用いた起動により、従来通信システムをメッセージ中に示すことによってハンドシェイク変調の起動後における装置の相互作用が可能になる。メッセージは非標準情報（ＮＳ）フィールドまたは標準情報（Ｓ）フィールドのいずれかを使用することができる。
【０１４９】
本発明は異なる変調を示す非標準のメッセージの送受信を可能にする。地域標準は非標準の設備によって明示的にネゴシエーションを行うことができる。
【０１５０】
本発明は異なる変調を示す標準情報メッセージの送受信も可能にする。地域標準は標準情報フィールドにおけるコードポイントによって明示的にネゴシエーションを行うことができる。
【０１５１】
ＲＡＤＳＬのような（が、これには限定されないものとする）他のＤＳＬ通信システムは、本発明の趣旨と範囲から離脱することなくＴ１．４１３について上述した明示的、暗黙的方法を用いてネゴシエーションを行うことができると解される。
【０１５２】
２．音声帯域変調への退避方法
音声帯域変調による退避方法は、ｘＤＳＬ変調について上述した退避方法に類似している。すなわち、明示的、暗黙的いずれの方法も存在する。
【０１５３】
音声帯域変調の初期信号はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｖ．８、およびＩＴＵ−Ｔ勧告Ｖ．８ｂｉｓで規定されている。明示的方法において、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓコードポイントがＭＳメッセージで選択され、ＡＣＫ（１）メッセージで通知され、本発明が実行（完了）してから、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓ手順が開始する。ｘＴＵ−ＲはＶ．８発呼側のロールを引き受け、ｘＴＵ−ＣはＶ．８着呼側のロールを引き受ける。
【０１５４】
暗黙的方法においては、ｘＴＵ−Ｘがネゴシエーショントーンを送信することによってハンドシェイクセッションを開始し、しかも通信チャネル５の他端のｘＴＵ−Ｘからの応答を受け取らない場合、開始側のｘＴＵ−Ｘは他端のｘＴＵ−Ｘが高速通信をサポートしていないと見なし、Ｖ．８やＶ．８ｂｉｓなどの音声帯域手順を用いた通信の開始に切換え得る。
【０１５５】
また、本発明は、通信リンクの一方の通信装置がデータ送信を必要とするとき、長時間の、または複雑な起動トランザクションを実行するという先行技術の問題にも対処する。
【０１５６】
一般に、ｘＴＵ−Ｃは通常、常にＯＮであるか、ｘＴＵ−ＲがＯＮになる前にＯＮに切換えられている。ｘＴＵ−Ｒは常にＯＮのままにできるが、ｘＴＵ−ＲがＯＦＦになるか、Ａ ｓｌｅｅｐ モード（電力消費を最小にするためにｘＴＵ−Ｒをスタンバイモードにするモード）する期間があることが好ましい。ｘＴＵ−Ｒがスリープモードのとき、セントラル側はデータ送信が発生する前にｘＴＵ−Ｒを「ウェイクアップ」する必要がある。これを実現するための４つの基本トランザクションを表９に示す。
【０１５７】
【表９】
【０１５８】
ｘＴＵ−Ｒは、常にトランザクションの最初のメッセージを送り、またｘＴＵ−Ｒが変調を初期化するとき最初のメッセージはできるだけ意味を持たなければならないので、本発明は表１０に示す優先的初期化プロトコルを使用する。代わりに、表１１に示す初期化プロトコル方式を使用することができる。ただし、これらのトランザクションに対する変更は、本発明の趣旨と範囲から離脱しない範囲で可能であると解される。
【０１５９】
【表１０】
【０１６０】
ここで、表１０に示す用語は、以下の内容を示す。
ＣＬ：機能リストを送信、このメッセージは送信局のとりうる動作モードのリストを伝達する。
ＣＬＲ：機能リストを送信し、他の装置にも機能リストを送信するよう要求する。このメッセージは送信局のとりうる動作モードのリストを伝達しリモート局による機能リストの送信も要求する。
ＭＳ：Ｍｏｄｅ ｓｅｌｅｃｔ − 目的のモードを指定する。このメッセージは、リモート局の特定の動作モードの開始を要求する。
ＡＣＫ：選択したモードを受け付ける。
・ＡＣＫ（１）：このメッセージはＭＳメッセージの受信を受け付け、トランザクションを終了する。また、ＣＬ−ＭＳメッセージの組み合わせの一部の受信を受け付け、メッセージの組み合わせの残りの送信を要求するために使用することもできる。
・ＡＣＫ（２）：このメッセージはＣＬ、ＣＬＲまたはＭＳメッセージの受信を受け付け、リモート局が追加情報が利用できることを示した場合に限り、リモート局による追加情報の送信を要求する。
ＮＡＫ：選択したモードを受け付けない。このメッセージは、受信側が受信メッセージの解釈をできないか、送信側が要求したモードを呼び出すことができないことを示す。４つのＮＡＫメッセージが定義されている。
・ ＮＡＫ（１）（別名：ＮＡＫ−ＥＦ）は、受信メッセージがエラーフレームであるため受信メッセージを解釈できないことを示す。
・ ＮＡＫ（２）（別名：ＮＡＫ−ＮＲ）は、送信側が要求したモードを受信側が一時的に呼び出すことができないことを示す。
・ ＮＡＫ（３）（別名：ＮＡＫ−ＮＳ）は、送信側が要求したモードを受信側がサポートしていないか、無効にしたことを示す。
・ ＮＡＫ（４）（別名：ＮＡＫ−ＮＵ）は、受信側が受信メッセージを解釈できないことを示す。
ＲＣ：（別名：ＲＥＱ）トランザクションのコントロールをｘＴＵ−Ｃに戻す。このメッセージはｘＴＵ−Ｃにコントロールを行うよう指示する。
ＭＲ：このメッセージはリモート局によるモードセレクトメッセージの送信を要求する。
【０１６１】
トランザクションに関連した名称やシナリオがあるが、、名称は本質的に情報を伝達する目的を持つにすぎないと単に考えるべきである。
【０１６２】
トランザクションではすべてのメッセージが要求される。
【０１６３】
ＲＣメッセージは１ビットの情報しか含まない。ビットを“１”にセットすることは、ｘＴＵ−Ｃはプッシュ要求により「ビックリ」させられたか、混乱状態であることを意味している。この状況において、ｘＴＵ−ＣはトランザクションＷの代わりにトランザクションＸを使用することが推奨される（が必須ではない）。
【０１６４】
ＭＳは常に所望のモードを含む。
【０１６５】
ｘＴＵ−Ｒ がトランザクションＸでＮＡＫを出し、しかも試みを続けたい場合、ＮＡＫ（＿）を送信した後トランザクションＺを送信するものとする。
【０１６６】
一方、ｘＴＵ−ＣがＮＡＫを出す場合、ｘＴＵ−ＲはＲＣを送りトランザクションＸかＷを開始しなければならない。
【０１６７】
ｘＴＵ−Ｃが変調を開始した状況において次のことが注目される。
１．ｘＴＵ−Ｃに優勢になることに対してｘＴＵ−Ｒを準備した場合、トランザクションＸまたはＷを使用すべきである。ＡＴＵ−Ｃが変調を開始するとき、これは典型的なケースである。
２．ただし、ｘＴＵ−Ｒが等しいコントロールを行える場合、トランザクションＺを使用すべきである。
３．トランザクションＹは使用できるが、ｘＴＵ−Ｒの一部にとっては非常に無遠慮である。
４．ｘＴＵ−Ｃによる変調の開始は、電力管理システムと共同して使用することもできる。
【０１６８】
【表１１】
【０１６９】
可能なすべてのトランザクションを以下に示す。
【０１７０】
メッセージＣＬおよびＣＬＲの使用を伴うトランザクションは、２つの局の間の能力の転送または交換を可能にする。メッセージＭＳの使用を伴うトランザクションにより、いずれか一方の局は特定のモードを要求することができ、他方の局は要求モードへの遷移を受け付けるか拒否することができる。トランザクションａまたはＢは、共通能力をまず確立することなしに、動作モードを選択するために使用される。トランザクションＣは各局の能力についての情報を交換するために使用される。トランザクションＢは、応答側がトランザクションの結果をコントロールできるようにすることを目的としている。
【０１７１】
図４および図５は、第２トランザクションの実施形態の場合の状態遷移図である。この状態遷移図は状態情報（例えば状態の名称と現在の送信メッセージ）と遷移情報（例えば状態変化の原因となった受信メッセージ）を示す。図４および図５において、アスタリスク（＊）のついたメッセージ名称は完全なメッセージの受信時、あるいはメッセージの１つまたは複数のセグメントの受信時、状態遷移が起こることを示す。
【０１７２】
識別フィールドでバイナリ“１”にセットされた「追加情報利用可能パラメータ（Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ）」と共にメッセージが受信される場合、受信側はＡＣＫ（２）メッセージを送り、情報をさらに送信するよう要求しても良い。送信側は、ＡＣＫ（２）メッセージを受信すると情報をさらに送信する。選択したモードと関連した信号の送信はＡＣＫ（１）の送信の直後に開始する。
【０１７３】
ある局が呼び出すことができないモードを要求するＭＳメッセージを受信した場合、ＮＡＫを送ることによってこれに応答する。いずれの状態でも無効なフレームを受信すると、受信側はＮＡＫ（１）を送信し、直ちに初期状態に戻る。一方のｘＴＵ−Ｘがメッセージを送信したが他方のｘＴＵ−Ｘからフラグまたは有効なメッセージデータを受信していない場合、（上記の）エラー回復手順が適用される。ｘＴＵ−Ｘがメッセージを送信し、かつフラグの受信を行っている場合、同じメッセージを再送信する前にあらかじめ設定された期間、例えば１秒間待つ。他のｘＴＵ−ｘから有効なメッセージを受信せずにｘＴＵ−Ｘが同じメッセージを特定の回数（例えば３回）送信した場合、送信側ｘＴＵ−Ｘはハングアップメッセージを送りキャリアの送信を停止する。望むならばｘＴＵ−ｘは、再起動を行うか別の起動手順を開始しても良い。
【０１７４】
いずれの情報フィールドも最大オクテット数は６４である。情報がこの制限を越える場合、情報の残りの部分はその後のメッセージに含み得る。情報がさらに存在することを示すため、追加情報利用可能パラメータは送信メッセージの識別フィールドでバイナリ“１”にセットされる。ただし、メッセージの受信時にリモート局が追加情報を要求するＡＣＫ（２）メッセージを送る場合に限りこの情報は送信される。
【０１７５】
情報フィールドに非標準の情報が存在する場合、標準情報および非標準の情報はそれぞれ別のメッセージで伝達される。ＣＬメッセージで伝達される情報が一つのメッセージで伝達することが不可能で、かつ追加情報利用可能パラメータがバイナリ“１”にセットされる場合、追加情報の送信如何に関わらず、送信側が上記のＣＬ−ＭＳを組み合わせたメッセージの送信を完了するために受信側から応答求められる。この場合、さらに情報の要求がない場合、ＡＣＫ（１）が送られるものとする。
【０１７６】
また、本発明は、ネゴシエーション手順の実行時に機器の能力（例えばチャネル情報、サービスパラメータ、規制情報など）の他に、いかなる情報の送信が望ましいかという問題も扱っている。この点において、本発明はＶ．８ｂｉｓおよびＶ．８と比較して、いくつかの異なる、追加のタイプの情報が含まれている。このタイプの情報は「アプリケーショングループ」の代わりのサービス要件（ ｓｅｒｖｉｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ）に重点を置いている。このタイプの情報は単にパラメータ交換の種類と方法の例にすぎず、したがって本発明の精神と範囲から離脱することなく修正（変形）できることが注目される。
【０１７７】
本発明の好ましい実施形態は、表１２に示すような一般的組織構造を有する。変調非依存情報（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ）は「識別」フィールドに示され、変調依存情報（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ）は「標準情報」フィールドに示される。一般に、サービスパラメータおよびチャネル能力情報は種々のｘＤＳＬ変調から独立している。第一の例のメッセージの全体的構成を表１３に示し、一方、第二の例を表１４示す。
【０１７８】
【表１２】
【０１７９】
【表１３】
【０１８０】
【表１４】
【０１８１】
以下に、カテゴリごとの構成詳細を示す。
【０１８２】
所定のｘＤＳＬ変調に固有のパラメータは、必ず該当する変調カテゴリに入っていなければならない。それらの変調パラメータの中には他よりも一般的なパラメータが存在し、ＮＰａｒｓ／ＳＰａｒｓツリーでは高い位置にある場合がある。
【０１８３】
Ｔ１．４１３でネゴシエーションを行ったパラメータは、本発明でもネゴシエーションを行っている（ただし、Ｔ．３５コードを使用するベンダＩＤを除く）。ただし、関連パラメータが本発明によるネゴシエーションを必要とするケースがいくつか存在する。
・ Ｇ．９９２．１のパラメータのオプションがＴ１．４１３と異なる場合
・ パラメータを単に表示するだけでなく、ネゴシエーションを必要とする場合、あるいは
・ パラメータのクラスに関する一般的優先事項を表示する必要がある場合
【０１８４】
パラメータが非常に一般的である場合、識別フィールドのサービスパラメータオクテットでネゴシエーションを行う必要がある。パラメータが変調にかなり密接に関連している場合、変調標準情報オクテットの第２レベルでネゴシエーションを行う必要がある。これらの変調パラメータが種々の変調の間でかなり類似していても、変調ごとに別々にコーディングされる。また、例えば、ＶＤＳＬなどのｘＤＳＬ変調も非常に異なるパラメータを持っており、すべてのｘＤＳＬ要件と機能を満足することを試みる一つの大きなパラメータリストを持つことを非常に困難になる。その結果、Ｖ．８ｂｉｓに冗長性が存在しているのとまったく同様に変調パラメータにも冗長性が存在する。さらに、種々のアプリケーションにおける多くのパラメータは同一である。
【０１８５】
製造、供給、ネゴシエーションオプションの３つのタイプのパラメータ／オプションが存在する。
１．製造オプション
製造オプションはメーカが製品設計において含めるか選択する仕様のオプション部分として定義される。製造オプションの一例は、ＦＤＭ ＶＳ．ＥＣを使用することである。種々の装置間に共通点がなければ通信は不可能であるので、製造オプションは起動時に開示および認識されなければならない。
２．供給オプション
供給オプションは、ある意味において事前に決められるオプション能力として定義される。供給オプションの一例としては、ＣＯまたはＣＰのいずれかによって習得されることが必要なＣＯにおけるループタイミングがある。ＣＯ能力は通常、ネゴシエーションの前に事前の決定によって決められる。このオプションは製造オプションまたはネゴシエーションオプションに含めることができることが注目される。その結果、わずかなオプションのみがこのカテゴリに入る。
３．ネゴシエーションオプション
ネゴシエーションオプションは、（必携の）オプションのリストからアイテムを選択しなければならないオプションとして定義される。ネゴシエーションオプションの一例としてデータ送信速度がある。ネゴシエーションオプションにおいて、送信速度はピアツーピアで行われる。
【０１８６】
本発明の情報コーディングフォーマットを表１５−４５を参照して説明する。表１５−１８に関する記述は背景情報として提供するものである。表２０−４５は本発明の特徴を説明するものである。
【０１８７】
メッセージに使用する基本的フォーマット規則を図６に示す。ビットはオクテットにグループ化される。各オクテットのビットを横列に示し、１から８までの番号を付ける。オクテットは縦列に示し、１からＮまでの番号を付ける。オクテットは昇順で送信される。オクテットのうち、ビット１は最初に送信されるビットである。
【０１８８】
一つのオクテット内部にあるフィールドにおいて、フィールドの最下位番号のビットは最下位ビット（２０）を表わす。フィールドが複数のオクテットにわたる場合、フィールドを含む最上位番号のオクテットのフィールドの最下位番号のビットは最下位ビット（２０）を表わす。各オクテット内のビット値の次数はビット番号が増加するに従って増加する。オクテットからオクテットへのビット値の次数は、オクテット番号が減少するほど増加する。図７に２つのオクテットにまたがるフィールドを示す。
【０１８９】
この規約の例外は２つのオクテットにまたがるフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドである。この場合、オクテット内部のビット値の次数は反転する。すなわち、第一オクテットのビット１がＭＳＢとなり、第２オクテットのビット８がＬＳＢとなる（図８を参照）。
【０１９０】
本発明のメッセージは図９に示すフレーム構造を使用する。ＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９に定義されているように、メッセージは標準ＨＤＬＣフラグオクテット（０１１１１１１０２）で始まり終わる。フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドはＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９で定義されている。オクテットスタッフィング方法を使用したトランスパレンシはＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９で定義されている。
【０１９１】
メッセージ情報フィールドは３つの構成要素、識別フィールド（Ｉ）、それに続く標準情報フィールド（Ｓ）、およびオプションの非標準情報フィールド（ＮＳ）から構成される。メッセージ情報フィールドの一般的構造を図１０に示す。
【０１９２】
識別情報（Ｉ）および標準情報（Ｓ）フィールドのいずれにおいても、伝達される情報のほとんどは、２つの局に関連した特定のモード、特徴、または機能に関するパラメータからなる。一貫した法則に従ってこれらのパラメータをコード化し、本発明の現在および将来の実施により情報フィールドを正しく解析できるような方法でパラメータリストの将来の拡張を可能にする目的で、パラメータは拡張可能なツリー構造でリンクされている。ツリー内のパラメータを送信する順序、およびツリーを受信側で再構築できるようにする区切りビットの使用について以下に示す法則に従って説明する。
【０１９３】
パラメータ（Ｐａｒｓ）は、（１）関連するサブパラメータをまったく持たないパラメータを意味するＮＰａｒｓ Ｂ、（２）関連するサブパラメータを持つパラメータを意味するＳＰａｒｓ Ｂに分類される。このツリーの一般的構造を図１１に示す。ツリーの最高レベルであるレベル１において、各ＳＰａｒはそれに関連したツリーのレベル２に一続きのＰａｒｓ（ＮＰａｒｓおよびことによるとＳＰａｒｓ）を有する。同様に、このツリーのレベル２において、各ＳＰａｒはそれに関連したツリーのレベル３に一続きのＮＰａｒｓを有する。
【０１９４】
パラメータは二進コード化され、連続的に送信される。同じタイプのパラメータ（すなわち、レベル、分類、連関）は整数のオクテットから構成されるデータブロックとして連続的に送信される。ＮＰａｒｓとＳＰａｒｓの送信順序を図１２に指定する。｛Ｐａｒ（２）ｎ｝は、ｎ番目のレベル１ＳＰａｒに関連したレベル２パラメータセットを示し、ＮＰａｒ（２）ｎパラメータおよびＳＰａｒ（２）ｎパラメータから構成される。｛ＮＰａｒ（３）ｎ，ｍ｝は、ｍ番目のレベル２ＳＰａｒに関連したレベル３ＮＰａｒｓセットを示し、ｍ番目のレベル２ＳＰａｒはｎ番目のレベル１ＳＰａｒと関連している。パラメータの送信はＮＰａｒ（１）の第一オクテットで開始しＰａｒ（２）Ｎの最後のオクテットで終了する。
【０１９５】
区切りビットの使用について図１２に示す。情報ブロックの各オクテット内部で少なくとも１ビットを区切りビットとして定義する。これはブロックの最後のオクテットを定義するために使用する。このビット位置のバイナリ“０”は、ブロックに少なくとも一つの追加オクテットがあることを示す。このビット位置のバイナリ“１”はブロックの最後のオクテットを示す。
【０１９６】
ビット８は｛ＮＰａｒ（１）｝ブロック、｛ＳＰａｒ（１）｝ブロック、およびＰａｒ（２）ブロックの各ブロックを区切るために使用する。有効な（例えばバイナリ“１”にセットした）｛ＳＰａｒ（１）｝ブロックの機能の各機能について１個ずつ、“Ｎ”Ｐａｒ（２）ブロックが存在する。
【０１９７】
ビット７は各｛ＮＰａｒ（２）｝ブロック、各｛ＳＰａｒ（２）｝ブロック、および関連する｛ＮＰａｒ（３）｝ブロックの各ブロックを区切るために使用する。図１２は、有効な（例えばバイナリ“１”にセットした）｛ＳＰａｒ（２）ｎ｝ブロックの機能の各機能について１個ずつ、“Ｍ”ＮＰａｒ（３）ブロックが存在することを示している。“Ｍ”はＰａｒ（２）ブロックのブロックごとに異なり得る。
【０１９８】
Ｐａｒ（２）ブロックはＮＰａｒ（２）とＳＰａｒ（２）オクテットの両方かＮＰａｒ（２）オクテットのみかのいずれかを含み得る。Ｐａｒ（２）ブロックがＮＰａｒ（２）オクテットのみを含むことを示すために、ビット７とビット８はいずれも最後のＮＰａｒ（２）オクテットではバイナリ“１”にセットされる。ツリーのレベル１におけるビット１〜ビット７、およびツリーのレベル２におけるビット１〜ビット６はパラメータをコード化するために使用することができる。将来の改訂（開発）との互換性を持たせるために、受信側はすべての情報ブロックを解析し、解釈不能な情報は無視するものとする。
【０１９９】
第一の実施の形態において、識別フィールドは、４ビットのメッセージタイプフィールド（表１５を参照）、それに続く４ビットの改訂番号フィールド（表１７を参照）、およびビットコード化パラメータフィールドの３つの構成要素からなる。
【０２００】
第二の実施の形態において、識別フィールドは、８ビットのメッセージタイプフィールド（表１６を参照）とそれに続く８ビットの改訂番号フィールド（表１８）、およびビットコード化パラメータフィールドの３つの構成部分で構成されている。この一般的構造を図１３に示す。
【０２０１】
メッセージタイプフィールドは、フレームのメッセージタイプを識別する。改訂番号フィールドは、機器が準拠している本発明の改訂番号を識別する。識別フィールドは、（１）非変調固有情報、（２）チャネル機能情報、（３）データ速度情報、（４）データフロー特性、および（５）スプリッタ情報などの情報を含むが、これには限定されないものとする。識別フィールドはＮＰａｒ（１）、ＳＰａｒ（１）、ＮＰａｒ（２）のいくつかのオクテットから構成される。ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットは常に送信される。ＮＰａｒ（２）オクテットはＳＰａｒ（１）の該当ビットが“１”の場合のみ送信される。オクテットは表１９に示す順序で送信される。
【０２０２】
例えば国別コード、プロバイダ長、およびプロバイダコードフィールドのベンダ情報はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３５のフォーマットに従い、図１５に示す非標準フィールドで使用するのと同じである。
【０２０３】
【表１５】
【０２０４】
【表１６】
【０２０５】
【表１７】
【０２０６】
【表１８】
【０２０７】
【表１９】
【０２０８】
識別（Ｉ）パラメータフィールドはＮＰａｒ（１）、ＳＰａｒ（１）、ＮＰａｒ（２）のいくつかのオクテットから構成される。これらのオクテットにおいて、各パラメータにはユニークなビット位置（またはフィールド）が割当てられる。割当てられたビット位置のバイナリ“１”は、パラメータが有効であることを示す。複数パラメータの有効性は、有効なパラメータに該当する各ビット位置のバイナリ“１”を送信することによって伝達される。フィールドはその表に記載しているようにコード化される。
【０２０９】
ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットは常に送信される。ＮＰａｒ（２）オクテットはＳＰａｒ（１）の該当ビットが“１”の場合に限り送信される。オクテットは表１９に示す順序で送信される。レベル１ＮＰａｒを表２０に示す。レベル１ＳＰａｒを表２１と表２２に示す。レベル２ＮＰａｒは表２３から表３５までに別々に示す。
【０２１０】
【表２０】
【０２１１】
【表２１】
【０２１２】
【表２２】
【０２１３】
【表２３】
【０２１４】
【表２４】
【０２１５】
【表２５】
【０２１６】
【表２６】
【０２１７】
【表２７】
【０２１８】
【表２８】
【０２１９】
【表２９】
【０２２０】
【表３０】
【０２２１】
【表３１】
【０２２２】
【表３２】
【０２２３】
【表３３】
【０２２４】
ｘＴＵ−Ｘは他のｘＴＵ−Ｘがある数のキャリアのみで送信を行うよう要求しても良い。これにより、上記のように、トランザクションの残りの部分または次の初期化のためのキャリア数を低減することができる。ｘＴＵ−Ｘは他のｘＴＵ−Ｘが実現できるとわかっている要求のみを送るべきであることに留意すべきである。
【０２２５】
【表３４】
【０２２６】
【表３５】
【０２２７】
標準情報フィールドはＮＰａｒ（１）＝ｓ、ＳＰａｒ（１）＝ｓ、並びにことによるとＮＰａｒ（２）、ＳＰａｒ（２）、およびＳＰａｒ（３）のいくつかのオクテットから構成される。ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットはここで指定され、常に送信される。ＮＰａｒ（１）オクテットのコード化を表３６に示し、ＳＰａｒ（１）オクテットのコード化を表３７と表３８に示す。
【０２２８】
ＮＰａｒ（２）、ＳＰａｒ（２）、およびＳＰａｒ（３）オクテットの内容はＳＰａｒ（１）の該当するビットが“１”の場合のみ送信される。一般に、内容はそれぞれのＩＴＵ−Ｔ勧告に固有の変調およびプロトコルの詳細に関連している。変調コード化の仕様のいくつかの実例を表３９−４５に示す。
【０２２９】
【表３６】
【０２３０】
【表３７】
【０２３１】
【表３８】
【０２３２】
【表３９】
【０２３３】
【表４０】
【０２３４】
【表４１】
【０２３５】
【表４２】
【０２３６】
【表４３】
【０２３７】
【表４４】
【０２３８】
【表４５】
【０２３９】
ＭＳ、ＣＬ、ＣＬＲメッセージは、オプションによりここで定義する情報を超えた情報を伝達するために非標準情報フィールドを含み得る。非標準情報を送信する場合、非標準フィールドパラメータ（ＮＯＮ−ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｉｅｌｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ）が送信メッセージの識別フィールドでバイナリ“１”にセットされる。非標準情報フィールドはオプションにより一つまたは複数の非標準情報ブロックから構成し得る（図１４を参照）。
【０２４０】
各非標準情報ブロック（図１５を参照）は、（１）ブロックの残りの部分の長さを指定する長さインジケータ（１オクテット）；（２）勧告Ｔ．３５で定義される国別コード（Ｋオクテット）；（３）プロバイダコードの長さを指定する長さインジケータ（１オクテット）（例えばＬオクテットが続くことを示すオクテット値）；（４）勧告Ｔ．３５で識別される国で指定したプロバイダコード；および（５）非標準情報（Ｍオクテット）から構成される。
【０２４１】
本発明により、ネゴシエーション手順の終了後に本発明で使用する変調を引き続き送信することができる。本発明の特徴によれば、変調は例えばクリアチャネルＥＯＣとして使用することができる。例えば、標準情報ＮＰａｒ（１）ビットはＣＬ／ＣＬＲメッセージの可用性（アベイラビリティ）を示し、同じビットはＭＳメッセージにおける選択を示すために使用される。ＡＣＫメッセージによる本発明のネゴシエーションプロトコルの終了後、クリアＥＯＣチャネルを提供するためにキャリアはＯＮのままにすることができる。
【０２４２】
過去において、端末によるＡＴＵ−Ｒハンドシェイクの構成はＡＴコマンドまたは他の専有手段を用いて実行された。本発明によれば、端末とＡＴＵ−Ｒの間でＡＯＭ管理プロトコルを使用し、またＡＴＵ−Ｃとネットワーク管理システムの間で類似した通信経路を使用する。上記好ましい実施の形態において、端末はＳＮＭＰプロトコル（ＩＥＴＦ ＲＦＣ １１５７，１９９０年５月発行）を使用してＡＴＵ−Ｒにおいて本発明のハンドシェイク手順を構成しモニターする。本発明のハンドシェイク手順のデータ速度は１００バイト／秒以下であるため、端末がハンドシェイクセッションに積極的に加わるためには十分な時間を設ける必要がある。
【０２４３】
一般に、ＣＬおよびＣＬＲメッセージパラメータはハンドシェイク手順の開始前にセットすることができる。本発明によって端末はパラメータのうちいくつかの状態を（ＡＴＵ−Ｒについて）照会することができる。
【０２４４】
ＳＮＭＰトラップは、ＭＳまたはＡＣＫ／ＮＡＫメッセージなどのアイテムに影響を及ぼすことを望む場合、端末の影響を受ける必要のある受信メッセージの重要な部分を示すために使用することができる。
【０２４５】
本発明はその好ましい実施の形態を参照して詳細に提示され、記載されているが、次の請求項によって定義されるように本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、形態およびまたは詳細において種々の変更を行うことができることは当業者によって理解される。本発明は特定の手段、材料、実施の形態を参照して記述されているが、本発明はここに開示された事項に限定されるものではなく、請求項の範囲内のすべての均等物に拡張されるものと理解される。
【０２４６】
【表４６】
【０２４７】
【表４７】
【０２４８】
【表４８】
【０２４９】
【表４９】
【０２５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、既存の回線条件に適した特定の（ｘＤＳＬ）通信標準を規定するために通信チャネル、関連機器、および規制環境の種々の構成、能力および限界を検出する通信装置、およびデータ通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一般的使用環境の概略ブロック図
【図２】ｘＤＳＬサービス用にセントラルオフィス機器を設け、リモート機器はスプリッタを使用しない典型的な状況における本発明の概略ブロック図
【図３】通信チャネル上で互いに信号を送信するよう適合化した２つの典型的な高速（ｘＤＳＬ）モデムと接続して使用する本発明の優先的実施形態の概略ブロック図
【図４】ｘＴＵ−Ｒ装置のトランザクションメッセージシーケンス用の状態遷移図
【図５】ｘＴＵ−Ｃ装置のトランザクションメッセージシーケンス用の状態遷移図
【図６】メッセージにおけるオクテット用の表示および順序フォーマット規約を示す図
【図７】単一オクテットに常駐しないデータ用のフィールドマッピング規約を示す図
【図８】フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）の２つのオクテット用のビット順序を示す図
【図９】フレーム中のオクテットの構造を示す図
【図１０】３種類の情報フィールドを示す図
【図１１】識別（Ｉ）フィールドおよび標準情報（Ｓ）フィールドにおける種々のパラメータ（ＮＰａｒｓおよびＳＰａｒｓ）をリンクするツリー構造を示す図
【図１２】メッセージにおけるＮＰａｒｓおよびＳＰａｒｓの送信順序を示す図
【図１３】識別（Ｉ）フィールドにおけるオクテットの構造を示す図
【図１４】標準非標準情報（ＮＳ）フィールドにおける標準非標準情報ブロックの構造を示す図
【図１５】各標準非標準情報ブロックにおけるデータのオクテット構造を示す図
【符号の説明】
１ メイン分配フレーム（ＭＤＦ）
２ セントラルオフィスシステム
３ ネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）
４ リモートシステム
５ 通信チャネル
４２、４４ モデム
４６、４８ テストネゴシエーションブロック
５０、５４ ネゴシエーションデータ送信部
５２、５６ ネゴシエーションデータ受信部
６６、７０ 高速データ送信部
６８、７２ 高速データ受信部
【発明の属する技術分野】
本発明はモデムなどの通信装置およびデータ通信を可能にする方法、特に種々の通信構成を検出し適切な通信構成を選択して、通信リンクを確立する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、モデム（アナログおよびデジタル）などのデータ通信装置は、公衆回線網（ＰＳＴＮ）を介してある場所から別の場所にデータを送信するために使用されてきた。このようなモデムは、通常ＰＳＴＮの従来の音声帯域（例えば約０ｋＨ〜４ｋＨの帯域）で動作する。初期のモデムはＰＳＴＮを介して毎秒約３００ビット（ｂｐｓ）以下の速度でデータを送信していた。時がたつにつれて、またインターネットの普及が進むにしたがって、より高速の通信方式（例えばモデム）が要求され開発された。現在、利用可能な最高速のアナログモデム（国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）が定義するＩＴＵ−ＴＶ．３４モデムと称す）は、理想的な条件下で約３３，６００ｂｐｓの速度でデータ通信を行う。ＩＴＵ−ＴＶ．９０と呼ばれるハイブリッド・デジタル・アナログモデムは理想的な条件下で約５６，０００ｂｐｓの速度までのデータ通信を実現可能である。これらのモデムはＰＳＴＮの約４ｋＨｚの帯域でデータ交換を継続して行う。
【０００３】
大きさが数メガバイト（ＭＢ）のデータファイルを転送することも珍しくはない。Ｖ．３４変調を利用して動作するモデムは、そのようなファイルの転送に長時間を必要とする。その結果、さらに高速のモデムとインターネットアクセス方法に対する需要が高まってきた。
【０００４】
したがって、従来の４ｋＨｚ帯域を超えるスペクトルを使用するローカルツイストワイヤペア上で高速あるいは広帯域のデータを送信するために多くの新しい通信方法が提案され開発されている。様々な“趣き”（バリエーション）のデジタル加入者用回線（ＤＳＬ）モデムが開発され、また開発中である。例えば、ＤＳＬ、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ（以上をまとめて一般にｘＤＳＬと称す）などを含むが、これには限定されない。
【０００５】
各ｘＤＳＬバリエーションは種々の通信方式を用いるため、上り、下り転送速度は異なり、また異なる周波数帯域のツイストペア通信チャネルを利用する。種々の構成のツイストペアワイヤには広範囲にわたって物理的、環境的制限が伴うため、可能な通信機能帯域の予測は大きく異なる。例えば、ツイストペアワイヤ（例えばＣＡＴ５ワイヤに対してＣＡＴ３ワイヤ）の品質によっては、所定のｘＤＳＬ方式では公表された最高データ転送速度でデータ送信を行うことができない場合がある。
【０００６】
既存のｘＤＳＬ技術は高速データ転送の問題を解決することを約束しているが、ｘＤＳＬ機器の迅速な開発と起動にはいくつかの障害が存在する。
【０００７】
種々のｘＤＳＬ方式のうちいくつかは、音声帯域および超音声帯域の周波数帯域で一つのツイストペアによる同時通信を可能にする。音声帯域および音声帯域より高い帯域の同時通信を実現するために、ｘＤＳＬバリエーションによっては低域フィルタ、高域フィルタなどのフィルタやスプリッタと呼ばれるフィルタの組み合わせを必要とするものがある。フィルタは音声帯域の通信を担う周波数帯域とデータ通信を担う超音声帯域の周波数帯域を分離する。フィルタの使用方法と種類は設備ごとに異なる場合がある。
【０００８】
最近、そのようなフィルタの使用を排除、ないし削減するための技術や市場からの刺激が存在する。このように、特定の通信チャネルにとってフィルタの存在および（または）その種類は不明な場合が往々にしてある。そのようなフィルタはどの通信方法が利用可能であるかに影響するので、通信方法を起動する前にそのようなフィルタの存在および構成を認識するための通信装置が必要である。
【０００９】
多様なｘＤＳＬおよび高速アクセステクノロジーによる解決法については、公表標準、専有標準および（または）事実上の標準に記述されている。ある接続の一端にある機器は、互いに互換性を持ち得る（互換性を持たない）標準（または複数の標準）を満たし得る。一般に、種々の標準間に起動および初期化方法について互換性がなかった。
【００１０】
従来の音声帯域（例えば０−４ｋＨｚ帯域）内での通信を行う従来のアナログモデムと共存する能力、セントラルオフィス機器におけるバラツキや回線品質などのｘＤＳＬデータ通信方式を取り巻く回線環境は、きわめて多種多様で複雑である。したがって、最適かつ干渉のない通信回線を確立するためには、通信機器の機能を判定する機能ばかりではなく通信チャネルの機能を判定する機能が不可欠である。
【００１１】
ユーザのアプリケーションによっては広範なデータ帯域要件を持つものがある。一般に、複数のｘＤＳＬボックスに含まれるｘＤＳＬ標準のうちユーザは常に最高の機能を持つｘＤＳＬ標準を使用することができたとしても、通信コストは一般に利用帯域に関連しているためもっとも高価なものになるであろう。低い帯域のアプリケーションを使用する場合、ユーザは高い帯域のｘＤＳＬサービスを使用するのとは反対に、低い帯域のｘＤＳＬ（すなわちより低価格の通信サービス）に対する好みを表示する機能を望む場合がある。その結果、ユーザサービスとアプリケーション要件を回線の他端（例えばセントラルオフィス）に自動的に表示するシステムを設けることが望ましい。
【００１２】
通信機器および通信チャネルの物理的構成の他にも、高速データアクセスの持つ複雑性は規制問題による影響も受ける。その結果、通信チャネルの各端部における可能な構成上の組み合わせは著しく増加した。
【００１３】
１９９６年の米国電気通信法によって、競争力のある（ＣＬＥＣ）使用法およびワイヤを設置した現電話プロバイダ（ＩＬＥＣ）に対して金属ツイストワイヤペアの大規模なインフラストラクチャの道が開かれた。このように、多数のプロバイダが一つのワイヤペアに対する信頼性及び設備を異ならせる場合がある。
【００１４】
特定のセントラルオフィス終端において、特定の通信チャネル（回線）は、音声帯域専用、ＩＳＤＮ、または多くの新しいｘＤＳＬ（ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬなど）サービスのどれか一つに対して単独に与えられ得る。カータフォーン裁判の判決以来、電話サービスのユーザ（顧客）は、音声帯域チャネルに通信顧客構内機器（例えば電話、留守番電話、モデムなど）を配置（すなわち設置および利用）する広範な自由がある。ただし、専用回線に関連した顧客構内機器（ＣＰＥ）は、サービスプロバイダにより設置されることが一般的である。高速通信市場が発展するにしたがって、顧客もまた従来の音声帯域を超える帯域を用いて高速回線用の独自のＣＰＥを選択し設置する選択の自由を期待し要求するようになる。この結果、サービスプロバイダには広範囲の機器が特定の回線に接続されるという予想外の事態に対応しなければならないという重圧がかかることになる。
【００１５】
顧客構内（例えば家庭、オフィスなど）の顧客構内配線条件／構成および配線のノードに設置済みの装置の範囲は多様で、特定することは不可能である。サービスプロバイダにとって技術者および（または）職人を派遣して構内配線を分析し（あるいは）インストレーションを行うことは大きなコスト負担である。したがって、多くの通信方法や構成方法が存在する状況における回線の初期化には効率的で費用のかからない（すなわち人的介入が不要な）方法が必要になる。
【００１６】
さらに、通信チャネルの終端と実際の通信装置の間にはスイッチング機器が存在している。そのスイッチング機器は特定の種類の通信装置に特定の回線を切換えるように機能する場合がある。
【００１７】
このように、種々の機器や通信チャネル、規制環境などの問題を解決する高速データアクセス起動技術（装置および方法）が緊急に必要とされる。
【００１８】
かつてＩＴＵ−Ｔは音声帯域チャネル上でデータ通信を開始する推奨方法を発表したことがある。特に、次の２つの勧告が出された。
１）勧告Ｖ．８（０９／９４）− 一般交換電話網上のデータ通信セッションの開始手順、および
２）データ回線終端機器（ＤＣＥ）間および一般交換電話網上のデータ端末機器（ＤＴＥ）間の共通動作モードの識別および選択の手順
【００１９】
いずれの勧告も使用する変調方式、プロトコルなどの互いに共通の（共有）動作モードを識別しネゴシエーションを行うために各モデムから転送されるビットシーケンスを使用する。ただし、いずれの起動シーケンス勧告も従来の音声帯域通信方法にしか適用できない。さらに、これらの従来の起動シーケンスは、モデム間の通信チャネルの構成および（または）条件をテスト（および／または指定）しない。
【００２０】
ただし、通信リンクの確立に成功した場合、複数のｘＤＳＬモデムが実際の相互接続を行う前に接続についてネゴシエーションを行う時点で周波数特性、ノイズ特性、スプリッタの有無などの回線条件情報は有用である。
【００２１】
音声帯域プロービング技術は周知の技術であり、音声帯域回線条件の情報を確認するために使用することができる。そのような技術は、Ｖ．３４などの特定の変調方法の最適化のために使用されたが、起動方法および（または）通信選択方法の最適化のためには使用されなかった。複数の変調方法を持つ装置セットにおいて、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓはネゴシエーションを実行し特定の変調を選択するために使用された。変調起動シーケンスの開始後、回線プロービング技術は通信チャネルの条件のなんらかの表示を受信するために使用される。その時点で所定の通信チャネルが選択した変調方法を効果的にサポートできないことが判明した場合、従来の技術では効果的な変調方法を発見するため試行錯誤的（すなわち自動学習的）フォールバック技術が採用される。
【００２２】
より優れた通信リンクを確立するために、最適な通信方法を選択する前に回線条件を観察（試験）する方法が必要である。特定の変調に対してデータ速度を上げる技術が確立されてはいるが、従来の技術は通信方法の選択を助けるチャネル情報を用いる方法は提供しない。
【００２３】
あいにく、技術の現状において一般的チャネル構成の知識なしに機能に関するネゴシエーションが発生する。スペクトルやスプリッティングなどの明確な知識は、最適な通信メカニズム（変調）決定プロセスの選択には不可欠である。
【００２４】
定義
以下の議論において、次のような定義を使用する。
起動局（発呼局）− ｘＤＳＬサービスを起動するＤＴＥ、ＤＣＥおよびその他の関連端末機器
着呼局 − ＧＳＴＮ上で発生した発呼に応答するＤＴＥ、ＤＣＥおよびその他の関連端末機器
キャリアセット − 特定のｘＤＳＬ勧告のＰＳＤマスクに関連した１つまたは複数の周波数セット
ＣＡＴ３ − １６ＭＨｚの通信に対してクリーンな送信を行うため設計、テストされるケーブルおよびケーブルコンポーネント。１０Ｍｂｐｓでの音声およびデータ／ＬＡＮトラフィックに使用
ＣＡＴ５ − １００ＭＨｚの通信に対してクリーンな送信を行うため設計、テストされるケーブルおよびケーブル部品
通信方法 − モデム、変調、回線コードなどの名称で呼ばれることがある通信形態
下り − ｘＴＵ−ＣからｘＴＵ−Ｒへの送信方向
エラーフレーム − フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）エラーを含むフレーム
Ｇａｌｆ − ８１１６の値を持つオクテット、すなわちＨＤＬＣフラグの１の補数
開始信号 − 起動手順を開始する信号
開始局 − 起動手順を開始するＤＴＥ、ＤＣＥ、およびその他の関連端末機器
無効フレーム − トランスパレンシーオクテットを除いてフラグ間のオクテット数が４未満のフレーム
メッセージ − 変調送信を通じて伝搬されるフレーム化情報
金属ローカルループ − 顧客構内へのローカルループを形成する通信チャネル５、金属ワイヤ
応答信号 − 開始局に応答して送られる信号
応答局 − リモート局からの通信トランザクションの開始に応答する局
セッション − ネットワーク上のコンピュータまたはアプリケーション同士の始めから終わりまで測定したアクティブな通信接続
信号 − トーンに基づく通信によって伝搬される情報
信号ファミリー − あるキャリアスペーシング周波数の整数倍のキャリアセットグループ
スプリッター − 金属ローカルループを２つの動作帯域に分割するよう設計された高域フィルタと低域フィルタの組み合わせ
電話モード − 通信方法として（変調された情報を伝搬するメッセージではなく）音声または他のオーディオを選択した動作モード
トランザクション − 肯定的受付［ＡＣＫ（１）］、否定的受付［ＮＡＫ］、あるいはタイムアウトのいずれかで終了する一続きのメッセージ
端末 − 局、および
上り − ｘＴＵ−ＲからｘＴＵ−Ｃへの送信方向
【００２５】
略語
次の略語は、詳細な議論の全般にわたって使用する。
ＡＣＫ − 肯定応答メッセージ
ＡＤＳＬ − 非同期デジタル加入者回線
ＡＮＳ − Ｖ．２５アンサートーン
ＡＮＳａｍ − Ｖ．８変調アンサートーン
ＡＯＭ − アドミニストレーション、オペレーションおよびマネージメント
ＣＣＩＴＴ − 国際電信電話諮問委員会
ＣＤＳＬ − 消費者デジタル加入者回線
ＣＲ − 機能リクエスト
ＣＬＲ− 機能リストリクエスト
ＤＣＭＥ−デジタル回路多重化機器
ＤＰＳＫ − 差動位相偏移変調
ＤＩＳ − デジタル識別信号
ＤＭＴ − ディスクリート・マルチトーン
ＤＳＬ − デジタル加入者回線
ＥＣ − 反響消去
ＥＯＣ − 組込み式動作チャネル
ＥＳ − エスケープ信号
ＦＣＳ − フレームチェックシーケンス
ＦＤＭ − 周波数分割多重伝送方式
ＦＳＫ − 周波数偏移変調
ＧＳＴＮ − 一般交換電話網（ＰＳＴＮと同じ）
ＨＤＳＬ − ハイレベルデータリンクコントロール
ＨＳＴＵ − ハンドシェイクトランシーバユニット
ＩＥＴＦ − インターネットエンジニアリングタスクフォース
ＩＳＯ − 国際標準化機構
ＩＴＵ−Ｔ − 国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ
ＬＳＢ − 最下位ビット
ＬＴＵ − 電線成端装置（セントラルオフィス終端）
ＭＲ − モードリクエスト
ＭＳ − モードセレクト
ＭＳＢ − 最上位ビット
ＮＡＫ − 否定応答メッセージ
ＮＴＵ − ネットワーク成端装置（顧客構内終端）
ＯＧＭ − 発信メッセージ（録音音声またはその他のオーディオ）
ＯＮＵ − 光学ネットワーク装置
ＰＯＴＳ − 普通の従来電話サービス
ＰＳＤ − スペクトル密度
ＰＳＴＮ − 公衆交換電話網
ＲＡＤＳＬ − レートアダプティブＤＳＬ
ＲＥＱ − リクエストメッセージタイプメッセージ
ＲＦＣ − コメント用リクエスト
ＲＴＵ − ＲＡＤＳＬ端末装置
ＳＡＶＤ − 同時または交互音声およびデータ
ＳＮＲ − 信号対ノイズ比
ＶＤＳＬ − 超高速デジタル加入者回線
ｘＤＳＬ − 種々のデジタル加入者回線（ＤＳＬ）のいずれか
ｘＴＵ−Ｃ − ｘＤＳＬのセントラル端末装置、および
ｘＴＵ−Ｒ − ｘＤＳＬのリモート端末装置
【００２６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、既存の回線条件に適した特定の（ｘＤＳＬ）通信標準を規定するために通信チャネル、関連機器、および規制環境の種々の構成、能力および限界を検出する通信方法、モデム装置およびデータ通信システムを対象としている。この目標を達成するため、本発明はシステムとしていくつかの個別技術を使用する。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、センター側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００２８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００２９】
本発明の第３の態様は、第１乃至２の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３０】
本発明の第４の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、リモート側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００３１】
本発明の第５の態様は、第４の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００３２】
本発明の第６の態様は、第４または５の態様に係る通信装置において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３３】
本発明の第７の態様に係るデータ通信装置は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、両装置に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する。
【００３４】
本発明の第８の態様は、第７の態様に係るデータ通信方法において、前記識別フィールドは、少なくとも装置が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する。
【００３５】
本発明の第９の態様は、第７または８の態様に係るデータ通信方法において、前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する。
【００３６】
本発明の第１０の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数である。
【００３７】
本発明の第１１の態様に係る通信装置は、センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通であるである。
【００３８】
本発明の第１２の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である。
【００３９】
本発明の第１３の態様に係る通信装置は、リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通である。
【００４０】
本発明の第１４の態様に係る通信方法は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である。
【００４１】
本発明の第１５の態様に係る通信方法は、センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の一側面によれば、通信セッションに使用する単一の共通通信標準を選択するために、多数（複数）の通信方法（例えばＤＳＬ標準）を実現するモデム間におけるネゴシエーションを行う方法および装置が用意されている。通信制御部は、通信交換機において使用されるｘＤＳＬのタイプ識別情報などの高速データ通信に関する情報を取得するためのネゴシエーションチャネルにおいてハンドシェイク手順（プロトコル）を実行する。通信標準とは、事実上の標準、専有標準、あるいは業界または政府機関が発行する標準などあらゆる種類の標準を意味する。
【００４３】
本発明の別の側面によれば、セントラル通信システムおよびリモート通信システム間の通信チャネルの特性は、試験信号を用いて確認される。試験信号は、セントラルシステムとリモートシステムの間で識別、検出される周波数ロールオフおよびノイズなど（を含むがこれには限定されないものとする）の障害を検出する。通信チャネルの質に関する情報により本発明は通信標準の選択（ＡＤＳＬの代わりにＣＤＳＬを用いるか、あるいはＶＤＳＬの代わりにＣＤＳＬを用いるかなど）に関して情報に基づく判定を行うことができる。
【００４４】
本発明の様々な側面のすべてを組み合わせることによって、最適な通信方法を選択するために通信チャネルおよびインストール済みの機器の効果的かつ効率的検査を実行するための方法と装置が得られる。システム設計者、設置者、およびプロバイダは、最適な通信手段の意味を効果的に定義するネゴシエーションプロセスにおいて本発明の方法および装置が検討する種々のパラメータをあらかじめ決定し設定することができる。
【００４５】
本発明により、可能な高速通信を決定する手順、高速データ通信のための搭載機能の選択、および通信回線特性の試験は同時に実行することが可能になり、所定のデータ通信手順に該当するハンドシェイクプロトコルに直ちに移行することができる。この点で、手順は連続的にも実行することが可能であると理解される。
【００４６】
本発明は最適のネゴシエーションのために通信チャネルの両側に含めることができる。ただし、本発明の利点を生かすという点で、通信チャネルの一方の側のみに取り入れる（含める）ことができる。そのような構成は通信システムに正確に通知され、通信システムが従来の（アナログ）通信方法を提供し従来の通信方法に立ち帰ることが適切な場合は、そうすることも可能である。
【００４７】
本発明は実際の高速通信装置で実施する必要はなく、通信チャネルを終端し、あるいは分割するインテリジェントスイッチにおいて実施することも可能である。これにより通信システムは、セントラルシステムとリモート通信システムの機能と条件の明示的なネゴシエーションを通じて（必要に応じて）正しく割り当てることが可能な独立した装置（またはモデム）において実現される様々な通信標準を使用することができる。
【００４８】
本発明の利点によれば、起動キャリアを選択する環境にやさしい方法が提供される。
【００４９】
本発明の他の利点によれば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９７．１を用いて情報フィールドレジスタを構成することができる。
【００５０】
本発明の他の利点により、ユニークなデータフォーマット、コード化フォーマット、およびメッセージ用のデータ構造が提供される。
【００５１】
本発明の目的によれば、通信リンクを確立する装置は、開始側の複数の通信装置と連携して応答側の通信装置にキャリアを送信するネゴシエーションデータ送信部、開始側の複数の通信装置と連携し、送信キャリアに呼応して応答側の通信装置からキャリアを受信するネゴシエーションデータ受信部、および通信チャネルを確立するために応答側の通信装置に応じて複数の通信装置から適切な通信装置を選択する選択装置を具備する。
【００５２】
本発明の特徴によれば、送信キャリアは利用可能なキャリアの割当てに関連したデータを含む。また、送信キャリアおよび受信キャリアは複数の帯域に分割することができる。システムは音声帯域装置に対する干渉を最小にするため複数の帯域を選択する。
【００５３】
本発明の利点の一つは、ネゴシエーションデータ送信部が隣接する受信システムに応じてキャリアを送信することである。送信キャリアの送信特性は、隣接する受信局に対する干渉を最小にするために送信動作中に再構成が可能である。
【００５４】
本発明の目的によれば、通信リンクを確立するための方法が開示される。この方法は応答側の通信装置に所定のキャリアを送信し、所定の送信キャリアに呼応して応答側の通信装置から所定のキャリアを受信し、受信した所定のキャリアに応じて複数の通信装置から適切な通信装置を選択して通信チャネルを確立する。
【００５５】
本発明のこの目的の特徴は、送信キャリアおよび受信キャリアを複数の帯域に分割することである。
【００５６】
本発明の他の特徴は、所定のキャリアの送信が隣接する受信システムに応じたキャリアの送信であることである。キャリアの送信特性の送信には、隣接する受信局に対する干渉を最小にするために送信動作時にキャリアを再構成することが含まれる。
【００５７】
本発明の他の目的は、通信チャネルを通じて開始側の通信装置と応答側の通信装置の間でデータをやりとりするデータ交換装置、およびやりとりしたデータを分析して通信チャネルの特性を評価する暗黙チャネルプローブとを具備する、通信信号の送信または受信の少なくとも一方を行う通信装置を提供することである。
【００５８】
本発明のデータ交換装置は、交換データの一部として分析した交換データの結果を送信する送信機を具備する。
【００５９】
暗黙チャネルプローブは、交換データのスペクトル分析を実行することによって通信チャネルを監視するアナライザを具備する。データの交換および交換データの分析は、実質的に同時に発生するか、時間的に連続して発生する場合がある。
【００６０】
本発明の特徴によれば、交換データは複数の起動キャリアを具備し、複数の起動キャリアは開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で交換される。
【００６１】
本発明の他の目的によれば、通信チャネルを通じて開始側の通信装置と応答側の通信装置の間でデータを交換し、交換データの暗黙チャネルプローブ分析を行い通信チャネルの特性を評価する、通信信号の送信および受信の少なくともいずれか一方を行う方法を開示する。
【００６２】
本発明の利点は、データ交換に交換データの一部として分析した交換データの結果の送信が含まれることである。
【００６３】
本発明の他の利点は、暗黙チャネルプローブ分析の実行に交換データのスペクトル分析が含まれることである。
【００６４】
本発明の特徴によれば、その方法にはさらにデータ交換と分析を実質的に同時か、交互または時間的に連続して実行することが含まれる。
【００６５】
本発明の利点は、開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で複数の起動キャリアの交換を行うことである。
【００６６】
本発明の他の目的は、複数のキャリアで送信を開始する通信装置、および所定のキャリア低減システムにしたがって前記通信装置が送信する複数のキャリアを所定数のキャリアに低減するキャリア判定装置を具備する通信装置に関する。
【００６７】
本発明の特徴によれば、所定のキャリア低減システムはペア位相反転システム、変調キャリアシステム、あるいはキャリア使用および要求送信システムを具備する。
【００６８】
本発明の他の特徴によれば、キャリア判定装置は起動手順の実行時に送信電力を制限するため複数のキャリアを所定数のキャリアに低減する低減装置を具備する。
【００６９】
また、本発明の他の特徴は、もっとも利用度の高い通信チャネルを判定する判定装置を具備するキャリア判定装置に関する。
【００７０】
本発明によれば、複数キャリアの初期送信には通信チャネルを確立する可能性を高めるシステムが含まれる。キャリア判定装置は、電力送信要件を低減するために複数のキャリアを所定数のキャリアに低減する。
【００７１】
本発明の他の目的によれば、高速通信リンクのネゴシエーションを行うために開始側の通信装置と応答側の通信装置の間で非変調キャリアを交換し、高速通信リンクのネゴシエーションを行うために開始側の通信装置と応答側の通信装置の一方が非変調キャリアを処理できない場合、所定の通信リンクを確立するためのフォールバック手順を実行する通信リンクを確立するための方法が開示される。
【００７２】
フォールバック手順の実行は、従来の高速通信装置との通信リンクを確立する所定のエスケープ手順の実行、あるいはもう一つの方法として従来の高速通信装置との通信リンクを確立するための所定の明示的接続手順の実行からなる。
【００７３】
本発明の特徴によれば、フォールバック手順の実行には音声帯域通信リンクを確立するための音声帯域変調手順の実行が含まれる。
【００７４】
また、本発明の他の目的は、第一の機能リストを第一装置および第二装置のいずれか一方に送信し、第一の機能リストに呼応して第一装置および第二装置の他方が送信する第二機能リストを受信し、通信チャネルを確立するため第二機能リストに従って複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、第一装置および第二装置のいずれか一方が非データ交換状態になり、第一装置および第二装置の間でデータが交換される場合に通信リンクを再確立するための単純化された起動手順を実行する、第一装置および第二装置の間の通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７５】
本発明の他の目的は、第一装置および第二装置の間で共通の通信機能を確立し、確立された共通の通信機能にしたがって複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、通信チャネルを確立するため第二機能リストにしたがって複数の通信モードから適切な通信モードを選択し、第一装置および第二装置のいずれか一方が非データ交換状態になり、第一装置および第二装置の間でデータが交換される場合に通信リンクを再確立するための単純化された起動手順を実行する、第一装置および第二装置の間の通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７６】
本発明の他の目的は、第一通信装置および第二通信装置の間で通信リンクを確立するためのネゴシエーションプロトコルを実行し、組み込み動作チャネルとして通信リンクの確立時にネゴシエーションプロトコルのキャリアを維持する、通信リンクを確立するための方法に関する。
【００７７】
本発明の特徴によれば、組み込み動作チャネルは管理データを送信する。
【００７８】
本発明の他の目的において、ハンドシェイク通信手順を実行する手段、および簡易ネットワーク管理プロトコルを用いて端末からハンドシェイク通信パラメータを構成する手段を具備する通信装置が開示される。通信装置には、さらに端末からハンドシェイク通信パラメータを監視する手段も含まれる場合がある。また、本発明は高速通信リンクを確立するためにハンドシェイク手順を構成し監視するアドミニストレーション、オペレーションおよびマネージメント（ＡＯＭ）、および簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）を使用する場合がある。
【００７９】
本発明の開示は、１９９８年４月１日出願の米国特許出願６０／０８０，３１０号、１９９８年６月１９日出願の米国特許出願６０／０８９，８５０号、１９９８年７月２２日出願の米国特許出願６０／０９３，６６９号、および１９９８年７月２９日出願の米国特許出願６０／０９４，４７９号に掲載された内容に関連するものであり、この内容をここに含めておく。
本開示は、以下の勧告も参考にするものであり、その内容をここに含めておく。
勧告Ｖ．８ｂｉｓ（０９／９４）「一般交換電話網上のデータ通信セッションの開始手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｖ．８（０８／９６）「データ回線終端機器（ＤＣＥ）間および一般交換電話網上のデータ端末機器（ＤＴＥ）間の共通動作モードの識別および選択の手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｔ．３５「非標準設備用ＣＣＩＴＴ定義コードの割当て手順」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
勧告Ｖ．３４（１０／９６）「一般交換電話網および専用ポイントツーポイント２線式電話型回線での使用を対象にした最高３３，６００ｂｐｓまでのデータ送信速度で動作するモデム」、国際電気通信連合 電気通信標準化セクタ発行
【００８０】
本発明の第一の実施形態に係わるデータ通信システムは、図１に示すように、セントラルシステム２とリモートシステム４から構成され、両システムは通信チャネル５を介してインタフェースがとられる。
【００８１】
セントラルオフィスシステム２は、セントラルオフィスシステム２と通信チャネル５間のインタフェースをとるように機能するメイン分配フレーム（ＭＤＦ）１を含む。メイン分配フレーム（ＭＤＦ）１は一端に外部からの電話回線（例えば通信チャネル５）を接続し、他端に内部回線（例えば内部セントラルオフィス回線）を接続するように動作する。
【００８２】
リモートシステム４には、リモートシステム４と通信チャネル５とのインタフェースをとるように機能するネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）３が搭載されている。ネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）３は、顧客の機器と通信ネットワーク（例えば通信チャネル５）とのインタフェースをとる。
【００８３】
本発明は、発明の趣旨と範囲から離脱しないかぎり、他の通信装置にも適用できるものと理解される。また、本発明はツイストペアワイヤを用いた電話通信システムを参照して記述されているが、発明の趣旨と範囲から離脱しないかぎり、本発明はケーブル通信システム（例えばケーブルモデム）、光学通信システム、ワイヤレスシステム、赤外線通信システムなどの他の通信環境などにも適用可能であると理解される。
【００８４】
図３は、図１のデータ通信システムの第一の実施形態の詳細なブロック図である。本実施形態は、セントラルオフィスシステム２およびリモートシステム４のいずれも本発明を実現する典型的な設置形態を示す。
【００８５】
図３に示すように、セントラルオフィスシステム２は、低域フィルタ３４、高域フィルタ３８、テストネゴシエーションブロック４６、高速データ受信部６８、高速データ送信部７０、およびコンピュータ８２を具備する。コンピュータ８２は、セントラルオフィスに配置されたネットワーク機器に対する汎用インタフェースと理解される。テストネゴシエーションブロック４６は、実際の高速データ通信の前に発生するネゴシエーションおよび試験手順のすべてを実行する。
【００８６】
低域フィルタ３４および高域フィルタ３８は、通信チャネル５を通じて転送される通信信号をフィルタする機能を持つ。テストネゴシエーションブロック４６は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５をテストしそれらの条件、容量などのネゴシエーションを行う。テストネゴシエーションブロック４６の手順は、高速モデム受信、送信部（例えばモデム）６８および７０の選択の前に完了し、それらの選択を開始する。高速受信部６８はリモートシステム４から送信された高速データを受信し、高速データ送信部７０はリモートシステム４に高速データを送信する。高速部６８および７０はＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＣＤＳＬモデムなどから構成される。高速部６８および７０は、初期ネゴシエーション手順の実行時に共通ブロック４６を「共有する」複数の高速送信装置であってもよい。ネゴシエーションデータ受信部５２および高速データ受信部６８は、コンピュータ８２に信号を送信する。ネゴシエーションデータ送信部５４および高速データ送信部７０は、コンピュータ８２から出される信号を受信する。
【００８７】
開示された実施形態において、テストネゴシエーションブロック４６は、ネゴシエーションデータ受信部５２およびネゴシエーションデータ送信部５４から構成される。ネゴシエーションデータ受信部５２はネゴシエーションデータを受信し、ネゴシエーションデータ送信部５４はネゴシエーションデータを送信する。以下、セントラルオフィスシステム２の種々の部分の動作について詳細に示す。
【００８８】
リモートシステム４は、低域フィルタ３６、高域フィルタ４０、テストネゴシエーションブロック４８、高速データ受信部７２、高速データ送信部６６、およびコンピュータ８４から構成される。コンピュータ８４は、リモートシステムに配置されたネットワーク機器に対する汎用的インタフェースであるものと理解される。テストネゴシエーションブロック４８は、実際の高速データ通信の前に発生するすべてのネゴシエーションおよび試験手順を実行する。
【００８９】
低域フィルタ３６および高域フィルタ４０は、通信チャネル５で転送される通信信号をフィルタするように動作する。テストネゴシエーションブロック４８は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５の条件や容量などの試験およびネゴシエーションを行う。高速受信部７２はセントラルオフィスシステム２から送信される高速データを受信するように機能し、高速データ送信部６６はセントラルオフィスシステム２に高速データを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６および高速データ受信部７２はコンピュータ８４に信号を送信する。ネゴシエーションデータ送信部５０および高速データ送信部６６は、コンピュータ８４から出された信号を受信する。
【００９０】
開示された実施形態において、テストネゴシエーションブロック４８は、ネゴシエーションデータ受信部５６およびネゴシエーションデータ送信部５０から構成される。ネゴシエーションデータ受信部５６はネゴシエーションデータを受信し、ネゴシエーションデータ送信部５０はネゴシエーションデータを送信する。以下、リモートシステム４の種々の部分の動作について、詳細に説明する。
【００９１】
リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０は、セントラルシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２に上りネゴシエーションデータを送信する。セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４は、リモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６に下りネゴシエーションデータを送信する。
【００９２】
セントラルオフィスシステム２は、リモートシステム４の複数のチャネル２２、２６、２８、３０、および３２との通信に使用される複数のチャネル６、１０、１４、１６、１８を含む。この点について、開示された実施形態においてはチャネル６は、低域フィルタ３４および３６でフィルターされた従来の音声帯域（例えば０Ｈｚ〜約４ｋＨｚ）の該当するリモート音声チャネル３２と直接通信するために使用されるセントラル音声チャネルであることが注目される。さらに、リモート音声チャネル３３は、セントラルオフィスシステム２の制御下にないリモートシステム４に設けられている。リモート音声チャネル３３は、通信チャネル５（ただし低域フィルタ３６の前に）に並列に接続されており、したがってリモート音声チャネル３２と同じサービスを提供する。ただし、このチャネルは低域フィルタ３６の前に接続されているのでリモート音声チャネル３３には高速データ信号および音声信号のいずれも含まれる。
【００９３】
フィルタは異なる周波数特性を持つように調整でき、したがって音声チャネル６と３２の間でＩＳＤＮなどの他の低帯域通信方法を用いて通信を行なうことができることが注目される。高域フィルタ３８および４０は、４ｋＨｚ以上の周波数スペクトルを保証するように選択される。
【００９４】
（セントラルオフィスシステム２における）ビットストリーム１０、１４、１６、１８および（リモートシステム４における）ビットストリーム２２、２６、２８、３０は、それぞれセントラルコンピュータ８２およびリモートコンピュータ８４間の通信に使用されるデジタルビットストリームである。ビットストリーム１０、１４、１６、１８を（図に示すように）別個の信号として実現するか、インタフェース、またはケーブルに纏めるか、あるいは一つのストリームに多重化することは本発明の範囲および（または）機能を変更することなく、本発明の範囲内であると理解される。例えば、ビットストリーム１０、１４、１６、１８は、ＲＳ−２３２、パラレル、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（ＩＥＥＥ−１３９４）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ワイヤレス、または赤外線（ＩｒＤＡ）標準に適合するインタフェースとして構成することができる（がこれらには限定されない）。同様に、ビットストリーム２２、２６、２８、３０を、（図に示すように）別個の信号として実現するか、インタフェース、またはケーブルに纏めるか、あるいは一つのストリームに多重化することは本発明の範囲内であると理解される。
【００９５】
通信回線（例えば周波数特性、ノイズ特性、スプリッタの有無など）の条件に該当するネゴシエーションデータ（例えば制御情報）は、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２およびネゴシエーションデータ送信部５４とリモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６およびネゴシエーションデータ送信部５０の間で交換される。
【００９６】
発明のハードウェア部分の主要な特徴は、セントラルオフィスシステム２、リモートシステム４、および通信チャネル５の条件や機能などの試験とネゴシエーションを行うテストネゴシエーションブロック４６、４８に含まれる機能である。実際、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の構成は大きく変動する可能性がある。例えば、外部音声チャネル３３の構成は、セントラルオフィスシステム２を制御するのとは異なる主体の制御下にある。同様に、通信チャネル５の機能と構成も大きく変動する可能性がある。開示された本実施形態では、テストネゴシエーションブロック４６、４８はモデム４２、４４に組み込まれる。ただし、もう一つの方法としてテストネゴシエーションブロック４６、４８の機能はモデム４２，４４から独立して実現することもできる。テストネゴシエーションブロック４６、４８間で送受信される信号は、環境そのものをテストし、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の間でテスト結果を通信するために使用される。
【００９７】
図３の各信号経路の目的について説明した後、信号を生成するために使用する装置について説明する。以下、周波数を変えた場合の具体的な値の例を詳細に説明する。
【００９８】
開示された実施形態においては、セントラルオフィスシステム２とリモートシステム４の間で情報を交換するために種々の通信経路に周波数分割多重（ＦＤＭ）を利用する。ただし、本発明の趣旨と範囲から離脱しない限り（ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡなど）他の技術も利用できることと理解される。
【００９９】
０Ｈｚから４ｋＨｚまでの周波数範囲は、一般にＰＳＴＮ音声帯域と呼ばれる。新たな通信方法はデータ通信に超４ｋＨｚの周波数スペクトルを使用することを試みる。一般に送信電力が許可されている第一周波数は約２５ｋＨｚで発生する。ただし、４ｋＨｚを越えるどの周波数も使用することができる。この点において、３４．５ｋＨｚの周波数での音声バーストはＴ１Ｅ１ Ｔ１．４１３ ＡＤＳＬモデムを起動するために使用されることが注目される。その結果、先駆のネゴシエーション方法で用いたスペクトルでの周波数の使用はできるだけ回避すべきである。
【０１００】
通信経路は、リモートシステム４からセントラルオフィスシステム２への上り通信用の経路と、セントラルオフィスシステム２からリモートシステム４への下り通信用の別の経路のペアで定義される。ネゴシエーション上りビットは、リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０で送信し、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２で受信する。ネゴシエーション下りビットは、セントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４で送信し、リモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６で受信する。ネゴシエーションおよび高速トレーニングの終了後、セントラルオフィスシステム２およびリモートシステム４は高速データ送信部６６、７０、および高速データ受信部７２，６８を用いて二重通信を実行する。
【０１０１】
本発明におけるすべてのメッセージは、差動（バイナリ）位相偏移（ＤＰＳＫ）変調などを用いて１つまたは複数のキャリアで送信される。送信ポイントは、送信ビットが１の場合、以前のポイントから１８０度回転し、送信ビットが０の場合、以前のポイントから０度回転する。各メッセージには任意のキャリア位相におけるポイントが先行する。以下、キャリアの周波数およびキャリアの変調とメッセージを開始する手順について説明する。
【０１０２】
リモートシステム４が有効なユーザ下りデータの受信を開始後、種々の通信チャネルのすべてが確立され、以下に示すネゴシエーション手順の準備が完了する。
スペクトル情報を受信後、リモートシステム４は機器の機能やアプリケーションの要求、チャネルの限界を分析し使用する通信方法について最終決定を行う。
【０１０３】
セントラルオフィスシステム２が最終決定を受信すると、ネゴシエーション下りデータの送信は停止する。リモートシステム４がセントラルオフィスシステム２からエネルギー（キャリア）の損失を検出すると、リモートシステム４はネゴシエーション上りデータの送信を中止する。短い遅延後、ネゴシエーション済み通信方法はその起動手順を開始する。
【０１０４】
図２の典型的システムにおいて、音声チャネル６は多くの場合ＰＳＴＮスイッチ３００に接続され、ｘＴＵ−Ｃ３０２の機能は、モデム４２で具体化される。セントラルオフィススプリッタ３０４は低域フィルタ３４と高域フィルタ３８を具備する。リモートシステム４において、複数の電話３０６は音声チャネル３２または３３に接続され、ｘＴＵ−Ｒ３０８はモデム４４で実現される。
【０１０５】
本発明は、ハンドシェイク手順の実行前およびハンドシェイク手順の実行中、スペクトルに関するマナーを守り、あるいは極力干渉をなくすためあらゆる手段を講じている。
【０１０６】
この点において、本発明はＰＳＤにおいて具体化されているように送信および受信キャリア（周波数帯域）を選択するためのユニークな方法（基準）を使用する。ここで、本発明の優先的実施形態のためのスペクトルおよびキャリアの割当てについて説明する。ＰＯＴＳまたはＩＳＤＮサービスと混合したいくつかの異なるｘＤＳＬサービスの上りおよび下りＰＳＤ要件の検討から説明を始める。本発明のＰＳＤへのｘＤＳＬ ＰＳＤの係わりについても議論する。
【０１０７】
下りキャリアはセントラルオフィスシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４によって送信され、上りキャリアはリモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０によって送信される。
【０１０８】
本発明は多くの種類の既存および将来のｘＤＳＬサービスを開始または起動するために使用する。本発明の設計には種々のｘＤＳＬサービスの要件を考慮した。この説明ではスペクトルと起動方法という２つの相互関連した留意事項を扱う。本発明においては、ネゴシエーションデータチャネルの送信のため適切な帯域を選択した。帯域は、ｘＤＳＬサービスの既存の全ＰＳＤおよび既存のｘＤＳＬサービスの起動信号の考慮を含めていくつかの基準に基づいて選択した。
【０１０９】
本発明によるネゴシエーションの対象となりうる代表的ｘＤＳＬの種々のスペクトルのおよび既存サービスの例を表１に示す。明瞭性を期すために、種々のｘＤＳＬサービスからの各部名称を用いて「上り」および「下り」方向を表２に示す。表３はいくつかのｘＤＳＬの開始起動シーケンスを示す。これらの表はともに本発明が動作可能でなければならない代表的な環境の概要を示すものである。
【０１１０】
【表１】
【表２】
【表３】
ＡＤＳＬモデムが使用する帯域に関して、本発明は次の詳細な基準を用いて上りネゴシエーションチャネルおよび下りネゴシエーションチャネルに適切なキャリアを選択する。
１．今日知られているすべてのサービス／ファミリー（例えばＧ．９９２．１／Ｇ．９９２．２Ａｎｎｅｘ ａ、Ａｎｎｅｘ Ｂ、Ａｎｎｅｘ Ｃ、ＨＤＳＬ２）を考慮する。
２．上りおよび下りネゴシエーションに同じ周波数（すなわち優先的実施形態は反響消去を使用しない）を使用しない）。
３．ＦＤＭフィルタ実施（いくつかの重要でない追加を含め）は例えば上り／下りインタリーブを回避する。
４．既存のＴ１．４１３起動トーン（例えばトーン番号８、４４、４８，５２，６０）を回避する。
５．Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ａ、Ｇ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａは、同じ上りおよび下りキャリアを使用する。Ａｎｎｅｘ ＣおよびＧ．９９２．２Ａｎｎｅｘ Ｃは同じ上りおよび下りキャリアを使用する。
６．Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ａと関連した少なくとも１つのキャリアはＧ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ Ｃで使用するキャリアと同じである。Ｇ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ ａの少なくとも１つのキャリアはＧ．９９２．２Ａｎｎｅｘ Ｃで使用するキャリアと（上り、下りいずれに対しても）同じである。
７．ＡＤＳＬ Ａｎｎｅｘ ａ下り帯域は、Ｇ．９９２．２に基づいてトーン３７〜６８に低減する。
８．異なる変調の製品に対して十分な強度を持つこと。
９．間引き用グリッド（おもにＡｎｎｅｘ ａおよびＡｎｎｅｘ Ｂに適用）。これにより、スペクトル中のフォールドオーバした信号は互いに重なるため、ナイキストレートより低いサンプルクロックがなお必要な情報を引き出すことができる。Ａｎｎｅｘ Ｃ用のトーンは特別の条件があるためＡｎｎｅｘ ａやＡｎｎｅｘ Ｂトーンと同じグリッドには揃わない場合が多くある。
１０．より高い周波数のトーン同士は引き離すことによりフィルタのリークを少なくする必要がある。
１１．一般に、Ａｎｎｅｘごとに３つのトーンが存在する（ただし、ＡｎｎｅｘＣは各方向に２つの主要トーンと３つ目のボーダライントーンがある。）
１２．１４と６４の間のトーンは、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ環境では送信してはならない。
１３．（可能な場合は）ＲＡＤＳＬ起動周波数を回避する。したがって、上りキャリアでは６８ｋＨｚ（〜＃１６）および８５ｋＨｚ（〜＃２０）を回避する。下りキャリアでは２８２ｋＨｚ（〜＃６５）および３０６ｋＨｚ（〜＃７１）を回避する。
【０１１４】
上記に基づき、優先的実施形態＃１は表４に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４６に示す。
【０１１５】
優先的実施形態＃２は表５に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４７に示す。
【０１１６】
優先的実施形態＃３は表６に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４８に示す。
【０１１７】
優先的実施形態＃４は表７に示すキャリアを使用する。このとき使用されるトーンインデックスを後述する表４９に示す。
【０１１８】
【表４】
１．上り、下りキャリアは完全に分離する。
２．既存のＴ１．４１３起動トーンの上り、下り帯域は維持する。
３．Ａｎｎｅｘ Ｂではオプションとして番号３３以下のトーンを使用でき、ＡＴＵ−ｘは本来Ａｎｎｅｘ ａに指定されたキャリアの全部でなく一部を用いることができる。
４．Ａｎｎｅｘ Ｂ上り帯域およびＡｎｎｅｘ ａ下り帯域は本来重複するので、２つの要件の間で共通帯域を分割した。
５．Ａｎｎｅｘ ａとＢに関連したトーンは共通グリッドに沿って設定する。
６．＊トーン２６はオプションで下り送信に使用するので、高周波回線の減衰が存在する状況ではこれよりずっと低い周波数を使用できる場合がある。ただし、トーン２６は上り帯域の真中にあるので、フィルタ実装によってはその使用を除外する場合がある。
７．トーン７４はＴＣＭ−ＩＳＤＮスペクトルのヌルの範囲に入るので、正のＳＮＲが存在しＡｎｎｅｘ Ｂとは共通である。
８．トーン７４はＡｎｎｅｘ ＢのＣ−ＡＣＴ２ｍ用の周波数として選択した。
９．Ａｎｎｅｘ Ｂ上りトーンに割り当てる帯域は非常に狭い。３つのキャリアを使用すると２つの外部キャリアは帯域端のかなり近傍に配置される。２つのキャリアで十分であれば、それらの配置はかなり改善される。その場合、適切な上りグリッドは４Ｎ−１であり、すべての変更した上りキャリアの値を表５に示す。
【表５】
【０１１９】
キャリアの周波数は、基本ファミリー周波数（例えば４．３１２５ｋＨｚまたは４．０００ｋＨｚ）にキャリアインデックスを乗算することにより求められる。強靭性を実現するために、各データビットには複数のキャリアシンボルを使用する。ファミリーＢとして指定した４．０ｋＨｚファミリーは４０００シンボル／秒の速度を５で割ることにより８００ｂｐｓのビット速度を実現する。ファミリーａとして指定した４．３１２５ｋＨｚファミリーは４３１２．５シンボル／秒の速度を８で割ることにより５３９．０６２５ｂｐｓのビット速度を実現する。
【０１２０】
ＡＤＳＬ帯域用の上記のキャリア選択の実施形態において、いくつかのｘＤＳＬ要件を同時に試験した。ＶＤＳＬモデムが使用するスペクトルに注意することも賢明である。ただし、本発明の時点で、ＶＤＳＬ送信技術は完成していない。したがって、ＶＤＳＬ装置（モデム）に使用するキャリアを選択する場合次の基準と留意点を考慮に入れることが賢明である。
１．ＶＤＳＬスプリッタの設計には約６００ｋＨｚでＨＰＦロールオフを開始するものがある。その結果、キャリアの中には６００ｋＨｚを越える（例えばＡＤＳＬトーン＃１４０）ものがなければならない。他のスプリッタ設計は約３００ｋＨｚ（例えばＡＤＳＬトーン＃７０）でロールオフする。このようにその周波数を越えるキャリアが必要になる。
２．キャリアのパワーを１．１ＭＨｚ以下まで著しく低減することによってＡＤＳＬ回線に干渉をまったく発生させないようにするＶＤＳＬのＡＤＳＬ互換モードについての議論が存在するが、ＶＤＳＬ装置はＡＤＳＬ ＰＳＤに適合するキャリアを送信することができる。このように、既存のサービス、特にＡＤＳＬサービスに対して性能上の劣化を生じないように注意が必要である。
３．この点において、現在のＶＤＳＬ提案ではキャリアの間隔を２１．６２５ｋＨｚおよび４３．１２５ｋＨｚにする必要がある。ただし、装置は４３．１２５ｋＨｚモードで起動する可能性が高く、したがって４３．１２５ｋＨｚのグリッドを持つキャリアが望まれる。
４．キャリアはＶＤＳＬ機能を持つもっとも長い回線で検出できるよう３ＭＨｚ（ＡＤＳＬトーン＃６９５相当）以下でなければならない。
５．キャリアは、例えば北米での１．８〜２．０ＭＨｚ（ＡＤＳＬトーン＃４１７〜＃４６４相当）またはヨーロッパにおける１．８１〜２．０ＭＨｚなどの既知のＨＡＭ無線帯域を回避しなければならない。
６．キャリアはＡＭ無線局からの干渉を回避するように選択されなければならない。
７．ＶＤＳＬは時分割多重（ＴＤＤ）技術を使用する場合がある。したがって、上り、下りの分離はそれほど厳格である必要はない。
８．ＶＤＳＬ帯域の１．１ＭＨｚを越える信号は、バインダの他のＴＤＤ ＶＤＳＬ回線とのニアエンドクロストーク（ＮＥＸＴ）を回避するため、ＯＮＵの選択したスーパーフレーム構造と同期して送信されなければならない。
９．キャリアのうち少なくとも１セットはＶＤＳＬスペクトルプランの範囲内でなければならない。
【０１２１】
上記に基づき、本発明によればＶＤＳＬ用の優先的キャリアは以下のとおりである。
下りグリッド＝（ＡＤＳＬ下りグリッド）×（ＶＤＳＬグリッド）＝（８Ｎ＋２）×（１０）
６ １００、１８０、２６０、３４０など
上りグリッド＝（ＡＤＳＬ上りグリッド）×（ＶＤＳＬグリッド）＝（４Ｎ−１）×（１０）
６ ３５０、３９０、４７０、５１０、５５０など
本発明の暗黙チャネルプロービング機能は、通信チャネルを通じて情報を送信すると同時に通信チャネルの特性を評価するために使用できる。
【０１２２】
チャネルプロービングは、起動シーケンス時に送られるすべての起動キャリアを観察し、またどのキャリアを送信したかを検証するために表２３および表２４に示す該当ビットを読み出すことによって実行する。非変調キャリアの受信時、ｘＴＵ−Ｃはネゴシエーションデータ受信部５２、ｘＴＵ−Ｒはネゴシエーションデータ受信部５６を用いて通信チャネル（回線）を監視しスペクトル情報を割り出すために信号のスペクトル分析を実行する。暗黙チャネルプロービングの精度は高精度である必要はない。チャネルのＳＮＲの大まかな推定値を得られればよい。ｘＴＵ−ＸはＣＬ／ＣＬＲメッセージ交換の内容に基づいてその変調およびパラメータ選択、および暗黙チャネルプローブからのＳＮＲを変更する。
【０１２３】
本発明が取扱うもう一つの課題は、起動手順時のキャリア数の過剰、つまり過剰な送信電力の使用に関する。スペクトルに関するマナーを守るためにネゴシエーション情報の送信に使用するキャリア数を縮小することが必要である。その場合、受信機が実際に受信しているトーンがどれであるかを判断することは困難である。
【０１２４】
「ペア位相反転」の例と呼ばれるキャリア数を縮小するための本発明の第一の例によれば、上り、下りトーンはペアとして扱われる。ｘＴＵ−ｘが特定のペアからトーンを受信すると、ｘＴＵ−ｘは変調キャリアを開始する前に該当する相手（ペア）上で位相反転を送信する。
【０１２５】
ただし、この例には次のような制限がある。
１．ペアの一方のトーンは、ブリッジタップまたは干渉のため、使用不可の場
合があり、したがってペアのもう一方はアイドル状態となる。
２．キャリアは必ずしもユニークな組み合わせになるとは限らない。
第２の例は「メッセージ前の変調キャリア」の例と呼ばれる。変調しなかったキャリアの送信後および変調キャリアの送信前、メッセージはフラグで始まり、ｘＴＵ−Ｘはそのキャリアのすべてを変調し、どのキャリアを受信しているかを示す。異なるキャリアを意味する異なる長さの１と０の連結した５０％デューティサイクルパターンを送信することによってコードを生成することができる。固定したデューティサイクルにより、オクテット同期なしの受信が可能である。
【０１２６】
ただし、この例には次のような制限がある。
１．この方式はビットまたは時間効率が低い。
２．まずオクテット同期を行い、次にデジタルメッセージで情報を送ることが
望ましい。
３．この方式は起動シーケンスに必要な時間を増大し、
４．コーディング方式はエラー訂正を含んでいない。
【０１２７】
第３の例は「使用キャリアおよび要求送信」方式と呼ばれる。この方式の制限に基づけば（以下で説明）、例３は優先的方式である。後続のセッションで使用するキャリアはメッセージトランザクションのオクテットによりネゴシエーションを行う。
【０１２８】
初期状態では、すべての該当するキャリアはＣＬ／ＣＬＲメッセージを送信する。送信キャリアのリストを表２３と表２４に示す。後続メッセージにどのキャリアを使用するかを判定（ネゴシエーション）するために使用するＣＬ／ＣＬＲメッセージ中のパラメータを表３４と表３５に示す。送信キャリア数は、同じトランザクション中のＭＲ，ＭＳ、ＡＣＫ、ＮＡＫメッセージなど同じトランザクションでは縮小することができる。送信キャリア数は後続のセッションおよびＭＳまたはＭＲメッセージで始まるトランザクションで縮小することもできる。ＭＳメッセージの内容と状態のＭＳの場合と同様、ｘＴＵ−Ｘは利用可能なキャリア情報を保存するためのメモリを使用する。
【０１２９】
干渉体またはブリッジタップなどのチャネル障害が後で発生した場合、起動ｘＴＵ−Ｘからの起動タイムアウトによって、可能なすべてのトーンは起動ｘＴＵ−Ｘから使用することができる。
【０１３０】
ｘＴＵ−ＲおよびｘＴＵ−Ｃは初期状態において、共通のキャリアが存在するかどうかを判断するためにできるだけ多くのキャリアを送信することが望まれる。ｘＴＵ−ＲとｘＴＵ−Ｃのペアは上記のあらかじめ決められた手順でネゴシエーションを行い後続のメッセージおよび後続の起動のための縮小したキャリア数の送信を指定する。
【０１３１】
ｘＴＵ−Ｘがトランザクションの途中でキャリア数を縮小するよう指示された場合、ｘＴＵ−Ｘはフラグの送信時のみキャリア数を縮小する。フラグの送信が完了するとｘＴＵ−Ｘは２オクテット期間冗長キャリアで非変調キャリアを送信した後、冗長キャリアによる送信を停止する。
【０１３２】
ｘＴＵ−ＲとｘＴＵ−Ｃが上記の手順で縮小した起動キャリアを用いるためネゴシエーションを行った場合、その縮小キャリアセットはその後の起動に使用されるものとする。時間Ｔ１内に予期した応答が得られない場合、キャリア数を縮小するため他のｘＴＵ−Ｘからの以前の指示は無視され、起動方式が再開する。
【０１３３】
セントラルオフィス（ｘＴＵ−Ｃ）システム２またはリモート（ｘＴＵ−Ｒ）システム４は変調チャネルを開始することができる。リモートシステム４のネゴシエーションデータ送信部５０はセントラルシステム２のネゴシエーションデータ受信部５２に上りネゴシエーションデータを送信する。セントラルシステム２のネゴシエーションデータ送信部５４はリモートシステム４のネゴシエーションデータ受信部５６に下りネゴシエーションデータを送信する。ネゴシエーション変調チャネルの確立後、リモート局はトランザクションメッセージに関して常に「開始モデム」と見なされる。同様、セントラルオフィス端末はこれ以降「応答局」と呼ばれる。
【０１３４】
次にｘＴＵ−Ｒによる起動について説明し、続いてｘＴＵ−Ｃによる起動について論じる。
【０１３５】
開始側のｘＴＵ−Ｒは、ネゴシエーションデータ送信部５０を通じて上りグループのファミリーのいずれかまたはその両方から選択した非変調キャリアを送信する。ネゴシエーションデータ受信部５２が、あらかじめ設定された期間（優先的実施形態では少なくとも２００ｍｓ）、ｘＴＵ−Ｒからキャリアを受信すると、応答側のｘＴＵ−Ｃは下りグループの一つのファミリーのみから選択した非変調キャリアをネゴシエーションデータ送信部５４を経て送信する。ネゴシエーションデータ受信部５６によりあらかじめ設定された期間（少なくとも２００ｍｓ）、ｘＴＵ−Ｃからキャリアを受信後、ｘＴＵ−Ｒ ＤＰＳＫはネゴシエーションデータ送信部５０を用いてキャリアのファミリーの一つのみ変調し、あらかじめ定められたフラグ（例えば７Ｅ１６）をデータとして送信する。両方のファミリーから選択したキャリアでｘＴＵ−Ｒが起動した場合、ｘＴＵ−Ｒは選択したファミリーからのキャリアの変調を開始する前に他のファミリーからのキャリアの送信を停止する。ｘＴＵ−Ｒからネゴシエーションデータ受信部５２を通じてフラグを受信後、ｘＴＵ−Ｃ ＤＰＳＫは（ネゴシエーションデータ送信部５４を用いて）キャリアのファミリーの１つのみ変調しフラグ（例えば７Ｅ１６）をデータとして送信する。
【０１３６】
キャリア（存在する場合）の共通セットの発見を容易にするために、送信できないファミリーのキャリアをｘＴＵ−Ｃが受信する場合、ｘＴＵ−Ｃはそれにもかかわらず送信可能なファミリーからのキャリアを送信することによって応答する。これにより、ｘＴＵ−ＲはｘＴＵ−Ｃの存在を検出し、可能であれば異なるキャリアファミリーで起動手順を実行しようとする。
【０１３７】
開示した実施形態において、ｘＴＵ−ＣとｘＴＵ−Ｒはキャリアの送信の前に既存のサービスがないか回線をモニターし、それぞれネゴシエーションデータ受信部５２および５６を用いて既存のサービスに対する干渉を回避する。
【０１３８】
ｘＴＵ−Ｃは下りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一データを同一のタイミングで送信する。
【０１３９】
起動側ｘＴＵ−Ｃは、ネゴシエーションデータ送信部５４を用いて下りグループのファミリーのいずれかまたは両方から選択した非変調モジュールを送信する。ｘＴＵ−Ｃから（優先的実施形態において）少なくとも２００ｍｓの間、ネゴシエーションデータ受信部５６を用いてキャリアを受信した後、応答側ｘＴＵ−Ｒは上りグループの一つのファミリーからのみ選択した非変調キャリアをネゴシエーションデータ送信部５０を用いて送信する。ｘＴＵ−Ｒのネゴシエーションデータ受信部５２により少なくとも２００ｍｓの間キャリアを受信した後、ｘＴＵ−Ｃはネゴシエーションデータ送信部５４を用いてキャリアのファミリーの１つのみに対してＤＰＳＫ変調を開始し、“１”（例えばＦＦ１６）をデータとして送信する。ｘＴＵ−Ｃが両方のファミリーから選択したキャリアで起動した場合、ｘＴＵ−Ｃは、選択したファミリーからのキャリアの変調を開始する前に他のファミリーからのキャリアの送信を停止する。ｘＴＵ−Ｃから“１”を受信後、ｘＴＵ−Ｒ ＤＰＳＫはキャリアの１つのファミリーのみ変調し、フラグ（７Ｅ１６）をデータとして送信する。ｘＴＵ−Ｒからフラグを受信後、ｘＴＵ−Ｃ ＤＰＳＫはキャリアの１つのファミリーのみ変調し、フラグ（７Ｅ１６）をデータとして送信する。
【０１４０】
キャリア（存在する場合）の共通セットの発見を容易にするために、送信できないファミリーのキャリアをｘＴＵ−Ｒが受信する場合、ｘＴＵ−Ｒはそれにもかかわらず送信可能なファミリーからのキャリアを送信することによって応答する。これにより、ｘＴＵ−ＣはｘＴＵ−Ｒの存在を検出し、可能であれば異なるキャリアファミリーで起動手順を実行しようとする。
【０１４１】
本発明によれば、ｘＴＵ−ＣとｘＴＵ−Ｒは（それぞれネゴシエーションデータ受信部５２および５６を用いて）既存のサービスに対する干渉を回避するためにキャリアの送信の前に既存のサービスがないか通信回線をモニターする。
【０１４２】
ｘＴＵ−Ｃは下りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一のタイミングで同一データを送信する。ｘＴＵ−Ｒは上りキャリアのいずれか、あるいはすべてのキャリアで同一のタイミングで同一データを送信する。
【０１４３】
本発明において、エラー回復メカニズムは、例えば１秒の期間を超えない“１”（ＦＦ１６）またはフラグ（７Ｅ１６）の非変調キャリアの送信を含む（が、これには限定されない）。ｘＴＵ−ｘは起動手順を再開するか、あるいはオプションにより代替の起動手順を開始することができる。
【０１４４】
通信リンクの一つの通信装置しか本発明の優先的起動方法を実施しない場合は、高速通信は可能でない場合がある。以下に、従来のＤＳＬシステムまたは音声帯域通信システムなどを含む（が、これには限定されないものとする）従来通信システムで代替する（あるいは退避する）メカニズムについて説明する。まず、ｘＤＳＬシステムによる代替方法について説明し、続いて音声帯域代替手順について説明する。
【０１４５】
１．従来ｘＤＳＬ変調による代替方法
従来のｘＤＳＬシステム（その例については表３に示す）の中には、本発明を満たさないものもある。本発明は従来のｘＤＳＬ起動方法に退避する手順を含む。本発明は未知のトランシーバＰＳＤを具備する未知の機器が存在する状況で複数のｘＤＳＬ変調を起動するための強力なメカニズムとなるよう意図している。地域標準（すなわち従来の装置）の起動は、２つの異なる方法、暗黙的方法（例えばエスケープによる起動）または明示的方法（例えば非標準の設備または標準情報による起動）により処理することができる。いずれの方法も複数の起動方法をカバーするために使用する。
【０１４６】
エスケープ方法による起動によって、本発明のネゴシエーション変調の開始に先立つ装置の起動が容易になる。これによって、例えば所定の通信標準（ＰＳＤと異なる）のＡｎｎｅｘＡ、ＢまたはＣ、および、Ｔ１．４１３のような（が、これには限定されないものとする）従来ｘＤＳＬシステムを満たす装置の起動が可能になる。本発明はｘＴＵ−Ｃのデータ受信部５２、またはｘＴＵ−Ｒのデータ受信部５６を用いていくつかの異なる周波数をモニターする。このように、地域標準（例えばＴ１．４１３）もサポートする装置は、同時に（あるいはほとんど同時に）地域標準の起動信号をモニターし、同時に本発明の起動信号をモニターする。ＡＮＳＩ Ｔ１．４１３プロトコルとの相互作用の手順を表８に示す。
【０１４７】
【表８】
標準非標準設備または標準情報を用いた起動により、従来通信システムをメッセージ中に示すことによってハンドシェイク変調の起動後における装置の相互作用が可能になる。メッセージは非標準情報（ＮＳ）フィールドまたは標準情報（Ｓ）フィールドのいずれかを使用することができる。
【０１４９】
本発明は異なる変調を示す非標準のメッセージの送受信を可能にする。地域標準は非標準の設備によって明示的にネゴシエーションを行うことができる。
【０１５０】
本発明は異なる変調を示す標準情報メッセージの送受信も可能にする。地域標準は標準情報フィールドにおけるコードポイントによって明示的にネゴシエーションを行うことができる。
【０１５１】
ＲＡＤＳＬのような（が、これには限定されないものとする）他のＤＳＬ通信システムは、本発明の趣旨と範囲から離脱することなくＴ１．４１３について上述した明示的、暗黙的方法を用いてネゴシエーションを行うことができると解される。
【０１５２】
２．音声帯域変調への退避方法
音声帯域変調による退避方法は、ｘＤＳＬ変調について上述した退避方法に類似している。すなわち、明示的、暗黙的いずれの方法も存在する。
【０１５３】
音声帯域変調の初期信号はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｖ．８、およびＩＴＵ−Ｔ勧告Ｖ．８ｂｉｓで規定されている。明示的方法において、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓコードポイントがＭＳメッセージで選択され、ＡＣＫ（１）メッセージで通知され、本発明が実行（完了）してから、Ｖ．８またはＶ．８ｂｉｓ手順が開始する。ｘＴＵ−ＲはＶ．８発呼側のロールを引き受け、ｘＴＵ−ＣはＶ．８着呼側のロールを引き受ける。
【０１５４】
暗黙的方法においては、ｘＴＵ−Ｘがネゴシエーショントーンを送信することによってハンドシェイクセッションを開始し、しかも通信チャネル５の他端のｘＴＵ−Ｘからの応答を受け取らない場合、開始側のｘＴＵ−Ｘは他端のｘＴＵ−Ｘが高速通信をサポートしていないと見なし、Ｖ．８やＶ．８ｂｉｓなどの音声帯域手順を用いた通信の開始に切換え得る。
【０１５５】
また、本発明は、通信リンクの一方の通信装置がデータ送信を必要とするとき、長時間の、または複雑な起動トランザクションを実行するという先行技術の問題にも対処する。
【０１５６】
一般に、ｘＴＵ−Ｃは通常、常にＯＮであるか、ｘＴＵ−ＲがＯＮになる前にＯＮに切換えられている。ｘＴＵ−Ｒは常にＯＮのままにできるが、ｘＴＵ−ＲがＯＦＦになるか、Ａ ｓｌｅｅｐ モード（電力消費を最小にするためにｘＴＵ−Ｒをスタンバイモードにするモード）する期間があることが好ましい。ｘＴＵ−Ｒがスリープモードのとき、セントラル側はデータ送信が発生する前にｘＴＵ−Ｒを「ウェイクアップ」する必要がある。これを実現するための４つの基本トランザクションを表９に示す。
【０１５７】
【表９】
ｘＴＵ−Ｒは、常にトランザクションの最初のメッセージを送り、またｘＴＵ−Ｒが変調を初期化するとき最初のメッセージはできるだけ意味を持たなければならないので、本発明は表１０に示す優先的初期化プロトコルを使用する。代わりに、表１１に示す初期化プロトコル方式を使用することができる。ただし、これらのトランザクションに対する変更は、本発明の趣旨と範囲から離脱しない範囲で可能であると解される。
【０１５９】
【表１０】
ここで、表１０に示す用語は、以下の内容を示す。
ＣＬ：機能リストを送信、このメッセージは送信局のとりうる動作モードのリストを伝達する。
ＣＬＲ：機能リストを送信し、他の装置にも機能リストを送信するよう要求する。このメッセージは送信局のとりうる動作モードのリストを伝達しリモート局による機能リストの送信も要求する。
ＭＳ：Ｍｏｄｅ ｓｅｌｅｃｔ − 目的のモードを指定する。このメッセージは、リモート局の特定の動作モードの開始を要求する。
ＡＣＫ：選択したモードを受け付ける。
・ＡＣＫ（１）：このメッセージはＭＳメッセージの受信を受け付け、トランザクションを終了する。また、ＣＬ−ＭＳメッセージの組み合わせの一部の受信を受け付け、メッセージの組み合わせの残りの送信を要求するために使用することもできる。
・ＡＣＫ（２）：このメッセージはＣＬ、ＣＬＲまたはＭＳメッセージの受信を受け付け、リモート局が追加情報が利用できることを示した場合に限り、リモート局による追加情報の送信を要求する。
ＮＡＫ：選択したモードを受け付けない。このメッセージは、受信側が受信メッセージの解釈をできないか、送信側が要求したモードを呼び出すことができないことを示す。４つのＮＡＫメッセージが定義されている。
・ ＮＡＫ（１）（別名：ＮＡＫ−ＥＦ）は、受信メッセージがエラーフレームであるため受信メッセージを解釈できないことを示す。
・ ＮＡＫ（２）（別名：ＮＡＫ−ＮＲ）は、送信側が要求したモードを受信側が一時的に呼び出すことができないことを示す。
・ ＮＡＫ（３）（別名：ＮＡＫ−ＮＳ）は、送信側が要求したモードを受信側がサポートしていないか、無効にしたことを示す。
・ ＮＡＫ（４）（別名：ＮＡＫ−ＮＵ）は、受信側が受信メッセージを解釈できないことを示す。
ＲＣ：（別名：ＲＥＱ）トランザクションのコントロールをｘＴＵ−Ｃに戻す。このメッセージはｘＴＵ−Ｃにコントロールを行うよう指示する。
ＭＲ：このメッセージはリモート局によるモードセレクトメッセージの送信を要求する。
【０１６１】
トランザクションに関連した名称やシナリオがあるが、、名称は本質的に情報を伝達する目的を持つにすぎないと単に考えるべきである。
【０１６２】
トランザクションではすべてのメッセージが要求される。
【０１６３】
ＲＣメッセージは１ビットの情報しか含まない。ビットを“１”にセットすることは、ｘＴＵ−Ｃはプッシュ要求により「ビックリ」させられたか、混乱状態であることを意味している。この状況において、ｘＴＵ−ＣはトランザクションＷの代わりにトランザクションＸを使用することが推奨される（が必須ではない）。
【０１６４】
ＭＳは常に所望のモードを含む。
【０１６５】
ｘＴＵ−Ｒ がトランザクションＸでＮＡＫを出し、しかも試みを続けたい場合、ＮＡＫ（＿）を送信した後トランザクションＺを送信するものとする。
【０１６６】
一方、ｘＴＵ−ＣがＮＡＫを出す場合、ｘＴＵ−ＲはＲＣを送りトランザクションＸかＷを開始しなければならない。
【０１６７】
ｘＴＵ−Ｃが変調を開始した状況において次のことが注目される。
１．ｘＴＵ−Ｃに優勢になることに対してｘＴＵ−Ｒを準備した場合、トランザクションＸまたはＷを使用すべきである。ＡＴＵ−Ｃが変調を開始するとき、これは典型的なケースである。
２．ただし、ｘＴＵ−Ｒが等しいコントロールを行える場合、トランザクションＺを使用すべきである。
３．トランザクションＹは使用できるが、ｘＴＵ−Ｒの一部にとっては非常に無遠慮である。
４．ｘＴＵ−Ｃによる変調の開始は、電力管理システムと共同して使用することもできる。
【０１６８】
【表１１】
可能なすべてのトランザクションを以下に示す。
【０１７０】
メッセージＣＬおよびＣＬＲの使用を伴うトランザクションは、２つの局の間の能力の転送または交換を可能にする。メッセージＭＳの使用を伴うトランザクションにより、いずれか一方の局は特定のモードを要求することができ、他方の局は要求モードへの遷移を受け付けるか拒否することができる。トランザクションａまたはＢは、共通能力をまず確立することなしに、動作モードを選択するために使用される。トランザクションＣは各局の能力についての情報を交換するために使用される。トランザクションＢは、応答側がトランザクションの結果をコントロールできるようにすることを目的としている。
【０１７１】
図４および図５は、第２トランザクションの実施形態の場合の状態遷移図である。この状態遷移図は状態情報（例えば状態の名称と現在の送信メッセージ）と遷移情報（例えば状態変化の原因となった受信メッセージ）を示す。図４および図５において、アスタリスク（＊）のついたメッセージ名称は完全なメッセージの受信時、あるいはメッセージの１つまたは複数のセグメントの受信時、状態遷移が起こることを示す。
【０１７２】
識別フィールドでバイナリ“１”にセットされた「追加情報利用可能パラメータ（Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ）」と共にメッセージが受信される場合、受信側はＡＣＫ（２）メッセージを送り、情報をさらに送信するよう要求しても良い。送信側は、ＡＣＫ（２）メッセージを受信すると情報をさらに送信する。選択したモードと関連した信号の送信はＡＣＫ（１）の送信の直後に開始する。
【０１７３】
ある局が呼び出すことができないモードを要求するＭＳメッセージを受信した場合、ＮＡＫを送ることによってこれに応答する。いずれの状態でも無効なフレームを受信すると、受信側はＮＡＫ（１）を送信し、直ちに初期状態に戻る。一方のｘＴＵ−Ｘがメッセージを送信したが他方のｘＴＵ−Ｘからフラグまたは有効なメッセージデータを受信していない場合、（上記の）エラー回復手順が適用される。ｘＴＵ−Ｘがメッセージを送信し、かつフラグの受信を行っている場合、同じメッセージを再送信する前にあらかじめ設定された期間、例えば１秒間待つ。他のｘＴＵ−ｘから有効なメッセージを受信せずにｘＴＵ−Ｘが同じメッセージを特定の回数（例えば３回）送信した場合、送信側ｘＴＵ−Ｘはハングアップメッセージを送りキャリアの送信を停止する。望むならばｘＴＵ−ｘは、再起動を行うか別の起動手順を開始しても良い。
【０１７４】
いずれの情報フィールドも最大オクテット数は６４である。情報がこの制限を越える場合、情報の残りの部分はその後のメッセージに含み得る。情報がさらに存在することを示すため、追加情報利用可能パラメータは送信メッセージの識別フィールドでバイナリ“１”にセットされる。ただし、メッセージの受信時にリモート局が追加情報を要求するＡＣＫ（２）メッセージを送る場合に限りこの情報は送信される。
【０１７５】
情報フィールドに非標準の情報が存在する場合、標準情報および非標準の情報はそれぞれ別のメッセージで伝達される。ＣＬメッセージで伝達される情報が一つのメッセージで伝達することが不可能で、かつ追加情報利用可能パラメータがバイナリ“１”にセットされる場合、追加情報の送信如何に関わらず、送信側が上記のＣＬ−ＭＳを組み合わせたメッセージの送信を完了するために受信側から応答求められる。この場合、さらに情報の要求がない場合、ＡＣＫ（１）が送られるものとする。
【０１７６】
また、本発明は、ネゴシエーション手順の実行時に機器の能力（例えばチャネル情報、サービスパラメータ、規制情報など）の他に、いかなる情報の送信が望ましいかという問題も扱っている。この点において、本発明はＶ．８ｂｉｓおよびＶ．８と比較して、いくつかの異なる、追加のタイプの情報が含まれている。このタイプの情報は「アプリケーショングループ」の代わりのサービス要件（ ｓｅｒｖｉｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ）に重点を置いている。このタイプの情報は単にパラメータ交換の種類と方法の例にすぎず、したがって本発明の精神と範囲から離脱することなく修正（変形）できることが注目される。
【０１７７】
本発明の好ましい実施形態は、表１２に示すような一般的組織構造を有する。変調非依存情報（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ）は「識別」フィールドに示され、変調依存情報（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ）は「標準情報」フィールドに示される。一般に、サービスパラメータおよびチャネル能力情報は種々のｘＤＳＬ変調から独立している。第一の例のメッセージの全体的構成を表１３に示し、一方、第二の例を表１４示す。
【０１７８】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
以下に、カテゴリごとの構成詳細を示す。
【０１８２】
所定のｘＤＳＬ変調に固有のパラメータは、必ず該当する変調カテゴリに入っていなければならない。それらの変調パラメータの中には他よりも一般的なパラメータが存在し、ＮＰａｒｓ／ＳＰａｒｓツリーでは高い位置にある場合がある。
【０１８３】
Ｔ１．４１３でネゴシエーションを行ったパラメータは、本発明でもネゴシエーションを行っている（ただし、Ｔ．３５コードを使用するベンダＩＤを除く）。ただし、関連パラメータが本発明によるネゴシエーションを必要とするケースがいくつか存在する。
・ Ｇ．９９２．１のパラメータのオプションがＴ１．４１３と異なる場合
・ パラメータを単に表示するだけでなく、ネゴシエーションを必要とする場合、あるいは
・ パラメータのクラスに関する一般的優先事項を表示する必要がある場合
【０１８４】
パラメータが非常に一般的である場合、識別フィールドのサービスパラメータオクテットでネゴシエーションを行う必要がある。パラメータが変調にかなり密接に関連している場合、変調標準情報オクテットの第２レベルでネゴシエーションを行う必要がある。これらの変調パラメータが種々の変調の間でかなり類似していても、変調ごとに別々にコーディングされる。また、例えば、ＶＤＳＬなどのｘＤＳＬ変調も非常に異なるパラメータを持っており、すべてのｘＤＳＬ要件と機能を満足することを試みる一つの大きなパラメータリストを持つことを非常に困難になる。その結果、Ｖ．８ｂｉｓに冗長性が存在しているのとまったく同様に変調パラメータにも冗長性が存在する。さらに、種々のアプリケーションにおける多くのパラメータは同一である。
【０１８５】
製造、供給、ネゴシエーションオプションの３つのタイプのパラメータ／オプションが存在する。
１．製造オプション
製造オプションはメーカが製品設計において含めるか選択する仕様のオプション部分として定義される。製造オプションの一例は、ＦＤＭ ＶＳ．ＥＣを使用することである。種々の装置間に共通点がなければ通信は不可能であるので、製造オプションは起動時に開示および認識されなければならない。
２．供給オプション
供給オプションは、ある意味において事前に決められるオプション能力として定義される。供給オプションの一例としては、ＣＯまたはＣＰのいずれかによって習得されることが必要なＣＯにおけるループタイミングがある。ＣＯ能力は通常、ネゴシエーションの前に事前の決定によって決められる。このオプションは製造オプションまたはネゴシエーションオプションに含めることができることが注目される。その結果、わずかなオプションのみがこのカテゴリに入る。
３．ネゴシエーションオプション
ネゴシエーションオプションは、（必携の）オプションのリストからアイテムを選択しなければならないオプションとして定義される。ネゴシエーションオプションの一例としてデータ送信速度がある。ネゴシエーションオプションにおいて、送信速度はピアツーピアで行われる。
【０１８６】
本発明の情報コーディングフォーマットを表１５−４５を参照して説明する。表１５−１８に関する記述は背景情報として提供するものである。表２０−４５は本発明の特徴を説明するものである。
【０１８７】
メッセージに使用する基本的フォーマット規則を図６に示す。ビットはオクテットにグループ化される。各オクテットのビットを横列に示し、１から８までの番号を付ける。オクテットは縦列に示し、１からＮまでの番号を付ける。オクテットは昇順で送信される。オクテットのうち、ビット１は最初に送信されるビットである。
【０１８８】
一つのオクテット内部にあるフィールドにおいて、フィールドの最下位番号のビットは最下位ビット（２０）を表わす。フィールドが複数のオクテットにわたる場合、フィールドを含む最上位番号のオクテットのフィールドの最下位番号のビットは最下位ビット（２０）を表わす。各オクテット内のビット値の次数はビット番号が増加するに従って増加する。オクテットからオクテットへのビット値の次数は、オクテット番号が減少するほど増加する。図７に２つのオクテットにまたがるフィールドを示す。
【０１８９】
この規約の例外は２つのオクテットにまたがるフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドである。この場合、オクテット内部のビット値の次数は反転する。すなわち、第一オクテットのビット１がＭＳＢとなり、第２オクテットのビット８がＬＳＢとなる（図８を参照）。
【０１９０】
本発明のメッセージは図９に示すフレーム構造を使用する。ＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９に定義されているように、メッセージは標準ＨＤＬＣフラグオクテット（０１１１１１１０２）で始まり終わる。フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドはＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９で定義されている。オクテットスタッフィング方法を使用したトランスパレンシはＩＳＯ／ＩＥＣ３３０９で定義されている。
【０１９１】
メッセージ情報フィールドは３つの構成要素、識別フィールド（Ｉ）、それに続く標準情報フィールド（Ｓ）、およびオプションの非標準情報フィールド（ＮＳ）から構成される。メッセージ情報フィールドの一般的構造を図１０に示す。
【０１９２】
識別情報（Ｉ）および標準情報（Ｓ）フィールドのいずれにおいても、伝達される情報のほとんどは、２つの局に関連した特定のモード、特徴、または機能に関するパラメータからなる。一貫した法則に従ってこれらのパラメータをコード化し、本発明の現在および将来の実施により情報フィールドを正しく解析できるような方法でパラメータリストの将来の拡張を可能にする目的で、パラメータは拡張可能なツリー構造でリンクされている。ツリー内のパラメータを送信する順序、およびツリーを受信側で再構築できるようにする区切りビットの使用について以下に示す法則に従って説明する。
【０１９３】
パラメータ（Ｐａｒｓ）は、（１）関連するサブパラメータをまったく持たないパラメータを意味するＮＰａｒｓ Ｂ、（２）関連するサブパラメータを持つパラメータを意味するＳＰａｒｓ Ｂに分類される。このツリーの一般的構造を図１１に示す。ツリーの最高レベルであるレベル１において、各ＳＰａｒはそれに関連したツリーのレベル２に一続きのＰａｒｓ（ＮＰａｒｓおよびことによるとＳＰａｒｓ）を有する。同様に、このツリーのレベル２において、各ＳＰａｒはそれに関連したツリーのレベル３に一続きのＮＰａｒｓを有する。
【０１９４】
パラメータは二進コード化され、連続的に送信される。同じタイプのパラメータ（すなわち、レベル、分類、連関）は整数のオクテットから構成されるデータブロックとして連続的に送信される。ＮＰａｒｓとＳＰａｒｓの送信順序を図１２に指定する。｛Ｐａｒ（２）ｎ｝は、ｎ番目のレベル１ＳＰａｒに関連したレベル２パラメータセットを示し、ＮＰａｒ（２）ｎパラメータおよびＳＰａｒ（２）ｎパラメータから構成される。｛ＮＰａｒ（３）ｎ，ｍ｝は、ｍ番目のレベル２ＳＰａｒに関連したレベル３ＮＰａｒｓセットを示し、ｍ番目のレベル２ＳＰａｒはｎ番目のレベル１ＳＰａｒと関連している。パラメータの送信はＮＰａｒ（１）の第一オクテットで開始しＰａｒ（２）Ｎの最後のオクテットで終了する。
【０１９５】
区切りビットの使用について図１２に示す。情報ブロックの各オクテット内部で少なくとも１ビットを区切りビットとして定義する。これはブロックの最後のオクテットを定義するために使用する。このビット位置のバイナリ“０”は、ブロックに少なくとも一つの追加オクテットがあることを示す。このビット位置のバイナリ“１”はブロックの最後のオクテットを示す。
【０１９６】
ビット８は｛ＮＰａｒ（１）｝ブロック、｛ＳＰａｒ（１）｝ブロック、およびＰａｒ（２）ブロックの各ブロックを区切るために使用する。有効な（例えばバイナリ“１”にセットした）｛ＳＰａｒ（１）｝ブロックの機能の各機能について１個ずつ、“Ｎ”Ｐａｒ（２）ブロックが存在する。
【０１９７】
ビット７は各｛ＮＰａｒ（２）｝ブロック、各｛ＳＰａｒ（２）｝ブロック、および関連する｛ＮＰａｒ（３）｝ブロックの各ブロックを区切るために使用する。図１２は、有効な（例えばバイナリ“１”にセットした）｛ＳＰａｒ（２）ｎ｝ブロックの機能の各機能について１個ずつ、“Ｍ”ＮＰａｒ（３）ブロックが存在することを示している。“Ｍ”はＰａｒ（２）ブロックのブロックごとに異なり得る。
【０１９８】
Ｐａｒ（２）ブロックはＮＰａｒ（２）とＳＰａｒ（２）オクテットの両方かＮＰａｒ（２）オクテットのみかのいずれかを含み得る。Ｐａｒ（２）ブロックがＮＰａｒ（２）オクテットのみを含むことを示すために、ビット７とビット８はいずれも最後のＮＰａｒ（２）オクテットではバイナリ“１”にセットされる。ツリーのレベル１におけるビット１〜ビット７、およびツリーのレベル２におけるビット１〜ビット６はパラメータをコード化するために使用することができる。将来の改訂（開発）との互換性を持たせるために、受信側はすべての情報ブロックを解析し、解釈不能な情報は無視するものとする。
【０１９９】
第一の実施の形態において、識別フィールドは、４ビットのメッセージタイプフィールド（表１５を参照）、それに続く４ビットの改訂番号フィールド（表１７を参照）、およびビットコード化パラメータフィールドの３つの構成要素からなる。
【０２００】
第二の実施の形態において、識別フィールドは、８ビットのメッセージタイプフィールド（表１６を参照）とそれに続く８ビットの改訂番号フィールド（表１８）、およびビットコード化パラメータフィールドの３つの構成部分で構成されている。この一般的構造を図１３に示す。
【０２０１】
メッセージタイプフィールドは、フレームのメッセージタイプを識別する。改訂番号フィールドは、機器が準拠している本発明の改訂番号を識別する。識別フィールドは、（１）非変調固有情報、（２）チャネル機能情報、（３）データ速度情報、（４）データフロー特性、および（５）スプリッタ情報などの情報を含むが、これには限定されないものとする。識別フィールドはＮＰａｒ（１）、ＳＰａｒ（１）、ＮＰａｒ（２）のいくつかのオクテットから構成される。ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットは常に送信される。ＮＰａｒ（２）オクテットはＳＰａｒ（１）の該当ビットが“１”の場合のみ送信される。オクテットは表１９に示す順序で送信される。
【０２０２】
例えば国別コード、プロバイダ長、およびプロバイダコードフィールドのベンダ情報はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３５のフォーマットに従い、図１５に示す非標準フィールドで使用するのと同じである。
【０２０３】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
【表１８】
【表１９】
識別（Ｉ）パラメータフィールドはＮＰａｒ（１）、ＳＰａｒ（１）、ＮＰａｒ（２）のいくつかのオクテットから構成される。これらのオクテットにおいて、各パラメータにはユニークなビット位置（またはフィールド）が割当てられる。割当てられたビット位置のバイナリ“１”は、パラメータが有効であることを示す。複数パラメータの有効性は、有効なパラメータに該当する各ビット位置のバイナリ“１”を送信することによって伝達される。フィールドはその表に記載しているようにコード化される。
【０２０９】
ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットは常に送信される。ＮＰａｒ（２）オクテットはＳＰａｒ（１）の該当ビットが“１”の場合に限り送信される。オクテットは表１９に示す順序で送信される。レベル１ＮＰａｒを表２０に示す。レベル１ＳＰａｒを表２１と表２２に示す。レベル２ＮＰａｒは表２３から表３５までに別々に示す。
【０２１０】
【表２０】
【表２１】
【表２２】
【表２３】
【表２４】
【表２５】
【表２６】
【表２７】
【表２８】
【表２９】
【表３０】
【表３１】
【表３２】
【表３３】
ｘＴＵ−Ｘは他のｘＴＵ−Ｘがある数のキャリアのみで送信を行うよう要求しても良い。これにより、上記のように、トランザクションの残りの部分または次の初期化のためのキャリア数を低減することができる。ｘＴＵ−Ｘは他のｘＴＵ−Ｘが実現できるとわかっている要求のみを送るべきであることに留意すべきである。
【０２２５】
【表３４】
【表３５】
標準情報フィールドはＮＰａｒ（１）＝ｓ、ＳＰａｒ（１）＝ｓ、並びにことによるとＮＰａｒ（２）、ＳＰａｒ（２）、およびＳＰａｒ（３）のいくつかのオクテットから構成される。ＮＰａｒ（１）およびＳＰａｒ（１）オクテットはここで指定され、常に送信される。ＮＰａｒ（１）オクテットのコード化を表３６に示し、ＳＰａｒ（１）オクテットのコード化を表３７と表３８に示す。
【０２２８】
ＮＰａｒ（２）、ＳＰａｒ（２）、およびＳＰａｒ（３）オクテットの内容はＳＰａｒ（１）の該当するビットが“１”の場合のみ送信される。一般に、内容はそれぞれのＩＴＵ−Ｔ勧告に固有の変調およびプロトコルの詳細に関連している。変調コード化の仕様のいくつかの実例を表３９−４５に示す。
【０２２９】
【表３６】
【表３７】
【表３８】
【表３９】
【表４０】
【表４１】
【表４２】
【表４３】
【表４４】
【表４５】
ＭＳ、ＣＬ、ＣＬＲメッセージは、オプションによりここで定義する情報を超えた情報を伝達するために非標準情報フィールドを含み得る。非標準情報を送信する場合、非標準フィールドパラメータ（ＮＯＮ−ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｉｅｌｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ）が送信メッセージの識別フィールドでバイナリ“１”にセットされる。非標準情報フィールドはオプションにより一つまたは複数の非標準情報ブロックから構成し得る（図１４を参照）。
【０２４０】
各非標準情報ブロック（図１５を参照）は、（１）ブロックの残りの部分の長さを指定する長さインジケータ（１オクテット）；（２）勧告Ｔ．３５で定義される国別コード（Ｋオクテット）；（３）プロバイダコードの長さを指定する長さインジケータ（１オクテット）（例えばＬオクテットが続くことを示すオクテット値）；（４）勧告Ｔ．３５で識別される国で指定したプロバイダコード；および（５）非標準情報（Ｍオクテット）から構成される。
【０２４１】
本発明により、ネゴシエーション手順の終了後に本発明で使用する変調を引き続き送信することができる。本発明の特徴によれば、変調は例えばクリアチャネルＥＯＣとして使用することができる。例えば、標準情報ＮＰａｒ（１）ビットはＣＬ／ＣＬＲメッセージの可用性（アベイラビリティ）を示し、同じビットはＭＳメッセージにおける選択を示すために使用される。ＡＣＫメッセージによる本発明のネゴシエーションプロトコルの終了後、クリアＥＯＣチャネルを提供するためにキャリアはＯＮのままにすることができる。
【０２４２】
過去において、端末によるＡＴＵ−Ｒハンドシェイクの構成はＡＴコマンドまたは他の専有手段を用いて実行された。本発明によれば、端末とＡＴＵ−Ｒの間でＡＯＭ管理プロトコルを使用し、またＡＴＵ−Ｃとネットワーク管理システムの間で類似した通信経路を使用する。上記好ましい実施の形態において、端末はＳＮＭＰプロトコル（ＩＥＴＦ ＲＦＣ １１５７，１９９０年５月発行）を使用してＡＴＵ−Ｒにおいて本発明のハンドシェイク手順を構成しモニターする。本発明のハンドシェイク手順のデータ速度は１００バイト／秒以下であるため、端末がハンドシェイクセッションに積極的に加わるためには十分な時間を設ける必要がある。
【０２４３】
一般に、ＣＬおよびＣＬＲメッセージパラメータはハンドシェイク手順の開始前にセットすることができる。本発明によって端末はパラメータのうちいくつかの状態を（ＡＴＵ−Ｒについて）照会することができる。
【０２４４】
ＳＮＭＰトラップは、ＭＳまたはＡＣＫ／ＮＡＫメッセージなどのアイテムに影響を及ぼすことを望む場合、端末の影響を受ける必要のある受信メッセージの重要な部分を示すために使用することができる。
【０２４５】
本発明はその好ましい実施の形態を参照して詳細に提示され、記載されているが、次の請求項によって定義されるように本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、形態およびまたは詳細において種々の変更を行うことができることは当業者によって理解される。本発明は特定の手段、材料、実施の形態を参照して記述されているが、本発明はここに開示された事項に限定されるものではなく、請求項の範囲内のすべての均等物に拡張されるものと理解される。
【０２４６】
【表４６】
【表４７】
【表４８】
【表４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、既存の回線条件に適した特定の（ｘＤＳＬ）通信標準を規定するために通信チャネル、関連機器、および規制環境の種々の構成、能力および限界を検出する通信装置、およびデータ通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一般的使用環境の概略ブロック図
【図２】ｘＤＳＬサービス用にセントラルオフィス機器を設け、リモート機器はスプリッタを使用しない典型的な状況における本発明の概略ブロック図
【図３】通信チャネル上で互いに信号を送信するよう適合化した２つの典型的な高速（ｘＤＳＬ）モデムと接続して使用する本発明の優先的実施形態の概略ブロック図
【図４】ｘＴＵ−Ｒ装置のトランザクションメッセージシーケンス用の状態遷移図
【図５】ｘＴＵ−Ｃ装置のトランザクションメッセージシーケンス用の状態遷移図
【図６】メッセージにおけるオクテット用の表示および順序フォーマット規約を示す図
【図７】単一オクテットに常駐しないデータ用のフィールドマッピング規約を示す図
【図８】フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）の２つのオクテット用のビット順序を示す図
【図９】フレーム中のオクテットの構造を示す図
【図１０】３種類の情報フィールドを示す図
【図１１】識別（Ｉ）フィールドおよび標準情報（Ｓ）フィールドにおける種々のパラメータ（ＮＰａｒｓおよびＳＰａｒｓ）をリンクするツリー構造を示す図
【図１２】メッセージにおけるＮＰａｒｓおよびＳＰａｒｓの送信順序を示す図
【図１３】識別（Ｉ）フィールドにおけるオクテットの構造を示す図
【図１４】標準非標準情報（ＮＳ）フィールドにおける標準非標準情報ブロックの構造を示す図
【図１５】各標準非標準情報ブロックにおけるデータのオクテット構造を示す図
【符号の説明】
１ メイン分配フレーム（ＭＤＦ）
２ セントラルオフィスシステム
３ ネットワークインタフェース装置（ＮＩＤ）
４ リモートシステム
５ 通信チャネル
４２、４４ モデム
４６、４８ テストネゴシエーションブロック
５０、５４ ネゴシエーションデータ送信部
５２、５６ ネゴシエーションデータ受信部
６６、７０ 高速データ送信部
６８、７２ 高速データ受信部
Claims (15)
- センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、センター側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する通信装置。
- 前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する請求項１記載の通信装置。
- 前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する請求項１または２記載の通信装置。
- リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段を具備し、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、リモート側の通信装置及び自局に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、
前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有する通信装置。 - 前記識別フィールドは、少なくとも機器が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する請求項４記載の通信装置。
- 前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する請求項４または５記載の通信装置。
- センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、前記ネゴシエーションデータのメッセージ情報フィールドは、識別フィールド、それに続く標準情報フィールド、および非標準フィールドから構成され、前記識別フィールド及び前記標準情報フィールドにおいて伝達される情報のほとんどは、両装置に関連したパラメータからなり、このパラメータは、関連したサブパラメータを持たないパラメータと、関連したサブパラメータを持つパラメータとに分類され、前記識別フィールドは、少なくともフレームのメッセージタイプを識別するメッセージタイプフィールドを有するデータ通信方法。
- 前記識別フィールドは、少なくとも装置が準拠している規格の改訂番号フィールドを有する請求項７記載のデータ通信方法。
- 前記識別フィールドは、少なくとも国別コードを有する請求項７または８記載のデータ通信方法。
- センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である通信装置。
- センター側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、センターからのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通であるである通信装置。
- リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通である通信装置。
- リモート側の通信装置へネゴシエーションデータを送信するネゴシエーションデータ送信手段と、通信装置からのネゴシエーションデータを受信するネゴシエーションデータ受信手段とを具備し、前記ネゴシエーションデータ送信手段に用いられる周波数と前記ネゴシエーションデータ受信手段に用いられる周波数とは互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通である通信装置。
- センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＡとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ａとで共通であるデータ通信方法。
- センター側の通信装置とこのセンター側の通信装置に接続されたリモート側の通信装置との間でネゴシエーションデータを交換するデータ通信方法において、一方から他方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数と他方から一方へネゴシエーションデータを送信する際に用いられる周波数とが互いに異なる帯域の複数の周波数であって、前記周波数は、Ｇ．９９２．１ Ａｎｎｅｘ ＣとＧ．９９２．２ Ａｎｎｅｘ Ｃとで共通であるデータ通信方法。
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