JP2005136860A - Ａｄｓｌモデム装置および接続モード選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回線状況に即した最適な接続モードを的確に選択して最高速度の伝送速度を実現する。
【解決手段】G.hs部４は、ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行っている。変復調部５は、制御部６により指示された接続モードによりトレーニングシーケンスを実施し、その接続モードにより得られた伝送速度の情報を当該接続モードと対応付けて制御部６を経由してメモリ８に記憶させる。制御部６は、G.hs部４により選択された接続モードだけでなくその接続モード以外の接続モードについてもトレーニングシーケンスを実施するよう変復調部５に対して指示を行う。そして、制御部６は、トレーニングシーケンスの終了後にメモリ８に格納されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）装置との間で電話回線を介して通信を行うためのＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line：非対称デジタル加入者専用線）モデム装置に関し、特に、このＡＤＳＬモデム装置とＤＳＬＡＭ装置との間を接続する接続モードを選択するための接続モード選択方法に関する。

近年インターネットへ高速に接続するためのサービスとしてＡＤＳＬ通信システムが広く利用されるようになっている。このＡＤＳＬ通信システムでは、電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ装置と、各加入者の自宅に設けられたＡＤＳＬモデム装置との間を電話回線を利用して接続している。このＡＤＳＬモデム装置とＤＳＬＡＭ装置との間を接続するための接続モードとしては様々な方式が用いられている。例えば、接続することができる伝送距離はそれほど長くないが最大転送レートが大きな方式や、最大転送レートはあまり大きくないが接続することができる伝送距離が長い方式等が存在する。そして、昨今のITU-T勧告及び技術開示に伴うみなし方式等多数の変復調方式の実装によりＡＤＳＬサービスは各回線距離や環境に応じて接続モードの選択の自由度が増し伝送速度向上が飛躍的に図られてきた。

例えば、日本においては、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の干渉を受けにくいＡｎｎｅｘ−Ｃという規格が定められており、このＡｎｎｅｘ−Ｃには、さらにＧ．ｄｍｔ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９２２．１）モードと、Ｇ．Ｌｉｔｅ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９２２．２）モードという２つの接続モードが存在する。そして、この２つの接続モードについても、それぞれ、ＤＢＭ（Dual Bit Map）モードおよびＦＢＭ（Fext Bit Map）モードという２つのモードが存在するため、Ａｎｎｅｘ−Ｃ規格についてだけでも、４つの接続モードが存在することになる。また、Ａｎｎｅｘ−Ｃ規格以外にもＡｎｎｅｘ−Ｉという規格も存在する。

選択することができる接続モードとしては、ＤＳＬＡＭ装置とＡＤＳＬモデム装置の両方の装置が対応している接続モードの中から選択する必要がある。そのため、ＤＳＬＡＭ装置とＡＤＳＬモデム装置が、両方の装置が対応している接続モードの中から電話回線の回線状況に応じて最も適当と判定される接続モードを選択するという様々な技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

またその方式判定（モード選択）としてITU-T勧告G.994.1にて勧告されているＧ．ｈｓトーン信号（G.hs -Tone）、特にＡｎｎｅｘ−Ｉ、Ａｎｎｅｘ−Ｃ方式の場合は、搬送周波数が３８４ｋＨｚ、４４８ｋＨｚ、２０４８ｋＨｚのＧ．ｈｓトーン信号を用いてＡＤＳＬモデム装置が回線距離及びその他の回線状況を判断して最適な接続モードの選択をし、選択した接続モードをＤＳＬＡＭ装置側に要求する。この要求手法としてはG.994.1に勧告化されているメッセージを使用して実現化されている。

しかし、低周波帯域かつ狭帯域であるG.hsトーン信号は回線の影響、特にＢＴ（Bridge Tap）や回線ノイズ等の影響を受けた際に検出力が低下し、モード選択の精度偏差が大きくなる可能性がある。そのため、上述した従来の方法である３種類の搬送周波数のG.hsトーン信号を用いた判断基準では低域周波数帯に判断を集中する関係で、インピーダンス不均衡や信号反射等の回線の状況による誤診断が発生する可能性が高くなり、必ずしも最適な方式を選択できず最適伝送速度を獲得でない場合が存在した。
特開２００２−２５２６７０号公報 特開２００３−８７３４８号公報

上述した従来技術では、G.hsトーン信号を用いてモード選択を行っているため、回線状況によっては誤診断が発生し、選択可能な接続モードの中から必ずしも最適な接続モードを選択することができない場合があるという問題点があった。

本発明の目的は、回線状況に即した最適な接続モードを的確に選択して最高速度の伝送速度を実現することができるＡＤＳＬモデム装置および接続モード選択方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ装置との間で電話回線を介して通信を行うためのＡＤＳＬモデム装置であって、
測定された各接続モード毎の伝送速度を記録するためのメモリと、
指示された接続モードによりトレーニングシーケンスを実施し、当該接続モードにより得られた伝送速度の情報を当該接続モードと対応付けて前記メモリに記憶させる変復調部と、
ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている接続モードのうち、一定条件を満たした接続モードまたは全ての接続モードについて順次トレーニングシーケンスを実施するよう前記変復調部に対して指示を行い、トレーニングシーケンスの終了後に前記メモリに格納されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択する制御部とを備えている。

本発明によれば、ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている各接続モードによるトレーニングを実際に行って伝送速度を測定した後に最適な接続モードを選択するようにしているので、G.hsトーン信号を用いる方法のみで接続モードを選択する場合と比較して、回線状況の影響を受けることなく回線状況に即した最適な接続モードを的確に選択して最高速度の伝送速度を実現することができる。

また、本発明の他のＡＤＳＬモデム装置は、ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行うG.hs部をさらに備え、
前記制御部は、前記G.hs部により選択された接続モードを初期値として前記変復調部に対してトレーニングシーケンスを実施するように指示を行うようにしてもよい。

また、前記制御部は、ＤＳＬＡＭ装置へのモード変更要求として、ITU-T勧告G.994.1にて勧告化されているメッセージであるＣＬＲ（Capabilities List Requirement）、ＭＳ(Mode RequestMassage)を用いる。

さらに、本発明の他のＡＤＳＬモデム装置では、前記制御部は、各接続モードによるトレーニング時に、トレーニングシーケンスの失敗回数が一定回数以上となると次の接続モードの試行に強制的に移行するよう前記変復調部に指示を行うようにしてもよい。

本発明では、トレーニングシーケンスの失敗回数の上限を設定して、一定回数以上トレー人することがシーケンスが失敗した場合には強制的に次の接続モードの試行に移行するようにしているので、ＤＳＬＡＭ装置の上位の装置による設定とＡＤＳＬモデム装置による設定とが衝突した場合でも、ＤＳＬＡＭ装置の上位装置による設定を優先することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、実際に各接続モードによるトレーニングを行った後に最適な接続モードを選択するようにしているので、回線状況の影響を受けることなく回線状況に即した最適な接続モードを的確に選択して最高速度の伝送速度を実現できるという効果を得ることができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

ＤＳＬＡＭ装置とＡＤＳＬモデム装置との間の接続では、先ずそれぞれの装置においてサポートされている接続モード情報を互いにネゴシエーションすることによって最適と思われる接続モードが選択される。そして、次に、この選択された接続モードにより実際に接続を行うトレーニングが行われる。そして、このトレーニングが成功すると、ＡＤＳＬ通信の接続が完了する。このトレーニングが行われることにより、実際の伝送速度が測定される。

本実施形態のＡＤＳＬモデム装置は、ここで選択された接続モードを最終的な接続モードとするのでは無く、最初に選択された接続モードの伝送速度を保持しておき、さらに他の接続モードを試行的に実施して各接続モード毎の伝送速度を測定し、得られた伝送速度のうちの最大速度が得られた接続モードをＤＳＬＡＭ装置に対して要求する。

図１は本発明の一実施形態のＡＤＳＬモデム装置の構成を示すブロック図である。図１において、局舎ＤＳＬＡＭ装置１（または単にＤＳＬＡＭ装置１）とＡＤＳＬモデム装置２は電話回線３を用いてデータの送受信を行う構成になっている。

本実施形態のＡＤＳＬモデム装置２は、図１に示されるように、Ｇ．ｈｓ部４と、変復調部５と、制御部６と、表示部７と、メモリ８と、タイマ９とから構成されている。

メモリ８は、測定された各接続モード毎の伝送速度を記録するためのメモリである。G.hs部４は、ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行っている。具体的には、G.hs部４は、下り方向（ＤＳＬＡＭ装置１からＡＤＳＬモデム装置２）へのG.hsトーン信号の周波数成分を変復調部５と連携して判別し、最適と思われる接続モードの選択を行う。

変復調部５は、制御部６により指示された接続モードによりトレーニングシーケンスを実施し、その接続モードにより得られた伝送速度の情報を当該接続モードと対応付けて制御部６を経由してメモリ８に記憶させる。

制御部６は、G.hs部４により選択された接続モードだけでなくその接続モード以外の接続モードについてもトレーニングシーケンスを実施するよう変復調部５に対して指示を行う。具体的には、制御部６は、ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている接続モードのうち、一定条件を満たした接続モードまたは全ての接続モードについて順次トレーニングシーケンスを実施するよう変復調部５に対して指示を行う。そして、制御部６は、トレーニングシーケンスの終了後にメモリ８に格納されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択する。

また、制御部６は、表示部７を経由して利用者へ最適モードを通知するようにしてもよいし、また測定した全ての接続モードおよび伝送速度を利用者に通知して使用する接続モードの選択を利用者の判断に委ねるようにしてもよい。

さらに、制御部６は、各接続モードによるトレーニング時に、トレーニングシーケンスの失敗回数が一定回数以上となると次の接続モードの試行に強制的に移行するよう変復調部５に指示を行うようにしてもよい。

また、ＤＳＬＡＭ装置１とＡＤＳＬモデム装置２とを接続している電話回線３の回線状況は、並行して設けられている他の電話回線等のノイズ等の影響により一時的に悪化する場合がある。そのため、本実施形態では、複数の接続モード試行後に決定された最終的な接続モードに対して、時間にて変更する実回線によるノイズ環境の悪化によるリンク切断を補完するためタイマ９を設けて数分程度の監視時間を設けるようにしている。制御部５がタイマ９により設定された任意の時間内にリンク断の状態を変復調部５から受けた場合、制御部５は再度別モードの試行を行う。

ＤＳＬＡＭ装置１には、上位の装置により使用する接続モードが設定される場合がある。このような場合には、ＡＤＳＬモデム装置２による設定よりも、上位の装置による設定を優先して接続モードを設定する必要がある。そして、局舎ＤＳＬＡＭ装置１の上位の装置による設定と、ＡＤＳＬモデム装置２による設定とが衝突した場合には、G.hsシーケンスの誤り回数が増加する。そのため、システム上、局舎ＤＳＬＡＭ装置１の上位の装置による設定と、ＡＤＳＬモデム装置２による固定モード設定等の設定重複回避策として、G.hsシーケンスの誤り回数をG.hs部４経由で制御部６が監視し任意回数に達した段階で局舎ＤＳＬＡＭ装置１との調停失敗と判断し次のモード試行に移るようにする。

次に、図２を参照して最適モード判定及び実行までのフローチャートについて説明する。

先ず、G.hsトーン信号によって、モード最適化の手順を一時的に踏み一旦モードの決定を行う（ステップ２０１）。ここでは、モードＡが最適な接続モードとして決定されたものとする。次に、決定されたモードＡによりトレーニングシーケンスを行うことにより実際の伝送速度を測定し、この伝送速度をメモリ８に記憶する（ステップ２０２）。次に用意されたモードＢでトレーニングを試行するため、一旦回線の切断を実行し次のモードＢを実行し（ステップ２０２）、上記と同様にモードＢにおける伝送速度をメモリ８に記憶する（ステップ２０３）。そして、同様にしてすべての用意された接続モードにより伝送速度の測定を行い（ステップ２０５、２０６）、各接続モードにて獲得した伝送速度を比較して最高速度となった接続モードを最終的に最適化モードとして表示部７に表示した後に（ステップ２０８）、その最適モードにおいてトレーニングを実行する（ステップ２０９）。その際、利用者へのモード結果と以降の固定化の選択を促すインタフェースをとる。

図２に示したフローチャートでは、説明を簡単にするために各接続モードによるトレーニングシーケンスにおいて異常が発生しないものとして説明していた。しかし、実際のトレーニングシーケンスでは、選択する接続モードによっては異常が発生してＤＳＬＡＭ装置１との接続ができない場合がある。このように、図２にて割愛している異常処理のフローチャートを図３に示す。

先ず、初期モードとしてモードＡの実施中（ステップ２０１）にG.hsトーン信号によるモード最適化手順が正常に行われず失敗した場合、その失敗回数を監視し（ステップ２０１１）、失敗回数が任意の回数に達した段階（ステップ２０１２）でＤＳＬＡＭ装置１の上位装置との間でモード重複または何等かの異常が発生したと判定してし次のモードＢに移る。

ステップ２０１２において失敗回数が任意回数に達しなかった場合には、通常通りトレーニングが行われる（ステップ２０１３）。このトレーニングシーケンスにおいても失敗回数の監視を行い（ステップ２０１４）、トレーニングシーケンス中に任意の回数まで失敗が繰り返される場合（ステップ２０１５）は適応モードの使用周波数帯域の回線異常と判断し、次のモードＢに移行する。ステップ２０１５において失敗回数が任意の回数に達しなかった場合には、測定された伝送速度がメモリ８に記憶された後（ステップ２０２）、モードＢに移行する。そして、次に実行されるモードＢにおいても同様な処理が行われ、以降同一フローが実施される。

次に、図４及び図５に、局舎ＤＳＬＡＭ装置１とのG.994.1のメッセージを利用したモード要求を示す。図４は、ＡＤＳＬモデム装置２から局舎ＤＳＬＡＭ装置１に対して複数の接続モードを要求する場合のシーケンスを示し、図５は単一の接続モードを要求する場合のシーケンスを示したものである。

ＡＤＳＬモデム装置２から局舎ＤＳＬＡＭ装置１に対して複数の接続モードを要求する場合、図４に示すように、ＡＤＳＬモデム装置２からＤＳＬＡＭ装置１に向けてＣＬＲ(Capabilities List Request)を利用して実装可能な全モードを要求する（ステップ４０１）。すると、ＡＤＳＬモデム装置２では、ＤＳＬＡＭ装置１からのＣＬ(Capabilities List)を受信し（ステップ４０２）、ＭＰ(Mode Proposal)（ステップ４０３）、ＭＳ（Mode Selection Massage）（ステップ４０４）の一連のプロトコル送受信の中で以降のＣＬＲに単一モードを要求するシーケンスを利用する。これはモード試行の前段の処理として実施される。

ＡＤＳＬモデム装置２から局舎ＤＳＬＡＭ装置１に対して単一の接続モードを要求する場合、図５に示すように、ＡＤＳＬモデム装置２からＤＳＬＡＭ装置１に向けてＣＬＲを利用して単一のモードを要求する（ステップ５０１）。以降のステップ５０２〜５０４の処理については、図４のシーケンスチャートにおけるステップ４０２〜４０４と同様であるためその説明は省略する。

最後に、本実施形態のＡＤＳＬモデム装置２およびそのモード選択方法と従来技術との差異について説明する。低周波帯域かつ狭帯域であるG.hsトーン信号は回線の影響、特にＢＴ（Bridge Tap）や回線ノイズ等の影響を受けた際の検出力が低下し、モード選択の精度偏差が大きくなる可能性がある。そのため、本実施形態のＡＤＳＬモデム装置のように、G.hsトーン信号を用いて決定された接続モードだけでなく、他の接続モードを強制的に試行し伝送速度の比較を行うことにより最適な接続モードを洗濯して最高速度の伝送速度を得ることができるようになる。

尚、上記で説明したモード選択のシーケンスにはある程度の時間が必要となるため、回線状況に大きな変更がないのにＡＤＳＬモデム装置２とＤＳＬＡＭ装置１とを接続する毎にモード選択を行っていたのでは無駄な処理を行っていることにもなる。そのため、ＡＤＳＬモデム装置２の設置場所等に変更がなく回線状況に大きな変更がないと思われる場合には、ＡＤＳＬモデム装置２の初回接続時のみモード選択を行うようにして、次回からは選択された接続モードを固定的に使用するように設定することも可能である。

尚、本実施形態では、ＤＳＬ方式の１つであるＡＤＳＬ方式を用いた場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ITU-T勧告G.993.1のＶＤＳＬ方式等の他の方式を用いた場合でも同様に適用することができるものである。

また、図には示されていないが、本実施形態のＡＤＳＬモデム装置２は、上記で説明した接続モード選択方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体を備えている。この記録媒体は磁気ディスク、半導体メモリまたはその他の記録媒体であってもよい。このプログラムは、記録媒体からＡＤＳＬモデム装置に読み込まれ、ＡＤＳＬモデム装置２の動作を制御する。具体的には、ＡＤＳＬモデム装置２内のＣＰＵがこのプログラムの制御によりＡＤＳＬモデム装置２のハードウェア資源に特定の処理を行うように指示することにより上記の処理が実現される。

本発明の一実施形態のＡＤＳＬ装置の構成を示すブロック図である。 図１に示したＡＤＳＬモデム装置における正常時のモード選択処理の動作を示すフローチャートである。 図１に示したＡＤＳＬモデム装置における異常時のモード選択処理の動作を示すフローチャートである。 ＤＳＬＡＭ装置との間のモード遷移の一例を示すシーケンスチャートである。 ＤＳＬＡＭ装置との間のモード遷移の他の例を示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１ 局舎ＤＳＬＡＭ装置
２ ＡＤＳＬモデム装置
３ 電話回線
４ G.hs部
５ 変復調部
６ 制御部
７ 表示部
８ メモリ
９ タイマ
２０１〜２０９ ステップ
４０１〜４０４ ステップ
５０１〜５０４ ステップ
２０１１〜２０１５、２０３１ ステップ

Claims (12)

1. 電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ装置との間で電話回線を介して通信を行うためのＡＤＳＬモデム装置であって、
   測定された各接続モード毎の伝送速度を記録するためのメモリと、
   指示された接続モードによりトレーニングシーケンスを実施し、当該接続モードにより得られた伝送速度の情報を当該接続モードと対応付けて前記メモリに記憶させる変復調部と、
   ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている接続モードのうち、一定条件を満たした接続モードまたは全ての接続モードについて順次トレーニングシーケンスを実施するよう前記変復調部に対して指示を行い、トレーニングシーケンスの終了後に前記メモリに格納されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択する制御部とを備えているＡＤＳＬモデム装置。
2. ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行うG.hs部をさらに備え、
   前記制御部は、前記G.hs部により選択された接続モードを初期値として前記変復調部に対してトレーニングシーケンスを実施するように指示を行う請求項１記載のＡＤＳＬモデム装置。
3. 前記制御部は、ＤＳＬＡＭ装置へのモード変更要求として、ITU-T勧告G.994.1にて勧告化されているメッセージであるＣＬＲ（Capabilities List Requirement）、ＭＳ(Mode RequestMassage)を用いる請求項１または２記載のＡＤＳＬモデム装置。
4. 前記制御部は、各接続モードによるトレーニング時に、トレーニングシーケンスの失敗回数が一定回数以上となると次の接続モードの試行に強制的に移行するよう前記変復調部に指示を行う請求項１から３のいずれか１項記載のＡＤＳＬモデム装置。
5. 電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ装置とＡＤＳＬモデム装置との間を接続する接続モードを選択するための接続モード選択方法であって、
   ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている接続モードのうち、一定条件を満たした接続モードまたは全ての接続モードについて順次トレーニングシーケンスを実施し、各接続モード毎の伝送速度を記録するステップと、
   トレーニングシーケンスの終了後に、記録されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択するステップとを備えている接続モード選択方法。
6. ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行うステップをさらに備え、
   前記順次トレーニングシーケンスを実施するステップでは、前記G.hsトーン信号を用いることにより選択された接続モードを初期値としてトレーニングシーケンスを実施する請求項５記載の接続モード選択方法。
7. ＤＳＬＡＭ装置へのモード変更要求をする際に、ITU-T勧告G.994.1にて勧告化されているメッセージであるＣＬＲ（Capabilities List Requirement）、ＭＳ(Mode RequestMassage)を用いる請求項５または６記載の接続モード選択方法。
8. 各接続モードによるトレーニング時に、トレーニングシーケンスの失敗回数が一定回数以上となると次の接続モードの試行に強制的に移行するステップをさらに備えた請求項５から７のいずれか１項記載の接続モード選択方法。
9. 電話局舎内に設けられたＤＳＬＡＭ装置とＡＤＳＬモデム装置との間を接続する接続モードを選択するための接続モード選択方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   ＤＳＬＡＭ装置およびＡＤＳＬモデム装置によりサポートされている接続モードのうち、一定条件を満たした接続モードまたは全ての接続モードについて順次トレーニングシーケンスを実施し、各接続モード毎の伝送速度を記録する処理と、
   トレーニングシーケンスの終了後に、記録されている伝送速度のうち最高速度が測定された接続モードを最終的な接続モードとして選択する処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. ITU-T勧告G.994.1において定義されているG.hsトーン信号を用いることにより現在の回線状況において最適と思われる接続モードの選択を行う処理をさらにコンピュータに実行させ、
    前記順次トレーニングシーケンスを実施する処理では、前記G.hsトーン信号を用いることにより選択された接続モードを初期値としてトレーニングシーケンスを実施する請求項９記載のプログラム。
11. ＤＳＬＡＭ装置へのモード変更要求をする際に、ITU-T勧告G.994.1にて勧告化されているメッセージであるＣＬＲ（Capabilities List Requirement）、ＭＳ(Mode RequestMassage)を用いる請求項９または１０記載のプログラム。
12. 各接続モードによるトレーニング時に、トレーニングシーケンスの失敗回数が一定回数以上となると次の接続モードの試行に強制的に移行する処理をさらにコンピュータに実行させる請求項９から１１のいずれか１項記載のプログラム。

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