JP2005516532A - Dmtラインコーディング方式基盤のvdslシステム、及びこのシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されているように、一般的なDMTラインコーディングを適用したDMT VDSLシステムは、送信器100及び受信器200を備える。
このように、送信器100にサイクリックプレフィックスが挿入されて出力される伝送信号は、チャンネル300を介して受信器200に入力される。
図2の(a)は、サイクリックプレフィックスサンプルを適用しない伝送信号の形態を示す図であり、このような伝送信号が直接チャンネル300を介して伝送される場合、チャンネル300によるシンボル間干渉信号により、深刻な性能低下が発生し得る。
図2の(b)は、サイクリックプレフィックスサンプルを生成する過程を示す図である。サイクリックプレフィックスサンプル(CP)は、伝送信号(シンボル)の一部サンプル、特に最後の部分を複写して先行伝送するもので、伝送信号が周期性を有するようにする。
図2の(d)は、受信器で受信したサンプル信号からサイクリックプレフィックスサンプルを除去し、元伝送信号を抽出する過程を示す図である。このような過程により、チャンネル300によるシンボル間干渉信号がほとんど除去されたクリーン元伝送信号が抽出される。
つまり、図2から分かるように、サイクリックプレフィックスサンプル長さを最大に固定し、元伝送信号を繰り返して送る場合、伝送効率が非常に減少するという問題点がある。
a)前記の制御部が、前記の送信部を介して前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最大長さを伝送する段階と、
b)前記のサイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部が、前記の受信部を介して前記の伝送された最大長さのサイクリックプレフィックスが含まれるデータを受信する段階と、
c)前記のサイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部が、前記の受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルと残りのデータとの相関程度に基づき、前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さを推定し、前記の制御部に伝達する段階と、
d)前記の制御部が、前記の送信部を介して前記の推定されたサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さを伝送する段階とを備える。
前記の段階c)は、
i)前記の受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルのうち、特定の個数の第1のサンプルを選択し格納する段階と、
ii)前記の段階i)で格納された第1のサンプルと、前記のサイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータから、前記の特定の個数の第1のサンプルに対応する第2のサンプルの相関程度を算出する段階と、
iii)前記の第1のサンプルを特定の移動量だけずつ移動させて格納した後、前記の段階ii)を繰り返して実行することによって、前記の特定の移動量だけずつ移動した前記の第2のサンプルに対する相関程度を算出する段階と、
iv)前記の段階ii)及びiii)で各々算出された相関程度が、特定の臨界値と同じか否かを判断する段階と、
v)前記の段階iv)で特定の相関程度が、前記の特定の臨界値と同じものと判断される場合、前記の特定の相関程度に該当する移動量と特定の個数との和を、前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さとして推定する段階とを備える。
前記の段階c)は、
i)前記の受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルを全部格納する段階と、
ii)前記の格納されたサイクリックプレフィックスサンプルのうち特定の個数の第1のサンプルと、前記のサイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータから、前記の第1のサンプルに対応する第2のサンプルの相関程度を算出する動作を、前記の第1のサンプル及び第2のサンプルを特定の移動量だけずつ移動させながら各々繰り返し、各繰り返し段階で前記の第1のサンプルと第2のサンプルに対して、前記の移動量だけ移動した第1のサンプルと第2のサンプルが重なる部分に対してパイプライン式動作により同時に相関程度を算出する段階と、
iii)前記の段階ii)で各々算出された相関程度が特定の臨界値と同じか否かを判断する段階と、
iv)前記の段階iii)で特定の相関程度が前記の特定の臨界値と同じものと判断される場合、前記の特定の相関程度に該当する移動量と特定の個数との和を、前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さとして推定する段階とを備える。
図3は、本発明の一実施例によるDMT VDSLシステムが適用された例を示す図である。
図3Aに示されているように、通信会社400とユーザ500がチャンネル600を介して連結され、通信会社400及びユーザ500は、各々送信器410、510及び受信器420、520を備えている。
図3Bは、通信会社400が行う初期化過程を示す流れ図である。
初期化は、通信会社400とユーザ500が通信を行うために、基本条件を一致させる過程であり、後述する訓練過程以外は、T1E1.4 VDSL標準part3に明示された初期化手続に従うもので、DMT VDSLコントローラ430により制御される。
このハンドシェイク過程S1は、最も簡単なDPSK(Differentially encoded binary Phase Shift Keying)方式を使用して、供給者識別、FFTサイズ、サイクリックプレフィックスサンプルの初期長さ(この時の長さが最大長さである)などを通信会社400とユーザ500が交換するものである。
この訓練過程S2では、通信会社の受信器420がユーザの送信器510から、サイクリックプレフィックスサンプルの初期長さで伝送されるシンボルデータを受信し、チャンネル600環境に合う最適なサイクリックプレフィックス長さを決定するようになる。
また、この他にも通信会社400とユーザ500は、各々定められた順序に応じて同期を取り、等化器を収斂させ、伝送信号を正しく解読するための基礎を形成する動作を行うことができる。
図3Cは、図3Bに示された初期化過程の詳細な流れ図である。
図3Cに示されているように、ハンドシェイク過程S1では、最大値に設定された初期サイクリックプレフィックスサンプル長さ(maxCP)を、通信会社の送信器410からユーザの受信器520に伝送して知らせる。
すなわち、通信会社の送信器410は、最大長さのサイクリックプレフィックスサンプルを適用して、ユーザの受信器520に伝送し(S21)、ユーザの送信器510は、最大長さのサイクリックプレフィックスサンプルを適用して、通信会社の受信器420に伝送する(S22)。
その後、チャンネル分析及び交換過程S3やデータ伝送過程では、いずれも前記の決定された新しいサイクリックプレフィックスサンプル長さで信号伝送が行われる。
選択信号発生部4415は、カウンタ4410のカウント値によってマルチプレクサ4420で使われる選択信号を生成する。
図5の(b)を参照すれば、受信サンプルのうちサイクリックプレフィックスに属するサンプルのMSBは、マルチプレクサ4420の出力ポートBを介して出力され、シンボルに属するサンプルのMSBは、マルチプレクサ4420の出力ポートDを介して出力される。
1ビット比較器4440は、バッファ4430から出力されるMSBと、マルチプレクサ4420の出力ポートDから出力されるMSBデータを比較した後、比較結果をマルチプレクサ4450の選択信号として出力する。
合算器4480は、図5の(b)に示されたM個のサンプルに対してこのような相関値合算が完了すれば、この相関値と臨界値格納部4490に予め格納されている臨界値とを比較し、その結果信号を出力する。
つまり、最終相関値と臨界値とが同一になる場合のサンプルの移動値Dと、サンプルの個数Mとの和D+Mが、推定されたサイクリックプレフィックス長さとして決定することができる。
まず、DMT VDSL制御部430によりハンドシェイク過程S1が行われ、初期のサイクリックプレフィックスサンプル長さ、すなわち最大長さ(maxCP)がユーザ500に知られた状態で、ユーザの送信器510が図5の(a)に示された最大長さのサイクリックプレフィックスが添付されたシンボルサンプルを送信し、このようなサンプルがサイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部440で受信される場合、カウンタ4410が0からカウントを開始する(S10)。
この時の動作状態は、図5の(b)の段階1に示されているように、Mサンプルの移動量Dがない状態となる。
この際、Mサンプルの移動量Dがない状態で、カウント値による選択信号は、次のように決定される。
1)カウント値が0〜M−1である場合(すなわちカウント値がサイクリックプレフィックスのMサンプル内に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートB選択信号
2)カウント値がM〜N−1である場合(すなわちカウント値がサイクリックプレフィックスのMサンプルを通り、シンボルのMサンプル前に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートC選択信号
3)カウント値がN〜M+N−1である場合(すなわちカウント値がシンボルのMサンプル内に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートD選択信号
1)カウント値が0〜D−1である場合(すなわちカウント値がサイクリックプレフィックスのMサンプル前に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートA選択信号
2)カウント値がD〜D+M−1である場合(すなわちカウント値がサイクリックプレフィックスのMサンプル内に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートB選択信号
3)カウント値がD+M〜D+N−1である場合(すなわちカウント値がサイクリックプレフィックスのMサンプルを通り、シンボルのMサンプル前に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートC選択信号
4)カウント値がD+N〜D+M+N−1である場合(すなわちカウント値がシンボルのMサンプル内に位置する場合)、マルチプレクサ4420の出力ポートD選択信号
しかし、移動量Dが0である場合には、カウント値が必ず移動量Dと同じかそれより大きいため、この段階は満足して通過する。
カウント値がD〜D+M−1間に位置するため、選択信号発生部4415は、マルチプレクサ4420の出力ポートBを選択する選択信号を出力し、マルチプレクサ4420は、この出力信号によって該当カウント値に該当する受信サンプルのMSBデータを出力ポートBを介してバッファ4430に出力する。
その後、カウント値が1増加した後(S30)、さらに前記の段階S10、S20、S40、S50、S30が繰り返され、このような動作は、カウント値がD+Mと同じか大きくなるまで繰り返される。
つまり、サイクリックプレフィックスサンプル内に位置するMサンプル各々のMSBデータが、バッファ4430に格納されるまで繰り返される。
カウント値がD+N〜D+N+M−1間に位置するため、選択信号発生部4415は、マルチプレクサ4420の出力ポートDを選択する選択信号を出力し、マルチプレクサ4420は、この出力信号によって、該当カウント値に該当する受信サンプルのMSBデータを、出力ポートDを介して1ビット比較器4440に出力する。
マルチプレクサ4450から出力される+1又は−1は、合算器4460により相関値格納部4470に合算され格納される。
つまり、シンボル内に位置するMサンプル各々のMSBデータと、バッファ4430に対応するように格納されたMSBデータとが比較され、その相関値が合算され算出されるまで繰り返される。つまり、カウント値がD+N+Mになった時、相関値格納部4470に格納された相関値が、該当段階で受信したシンボルの歪曲程度が表示される相関程度となる。
仮りに前記の段階S90で算出された相関値と臨界値が異なる場合、さらに移動量Dを異に調整し(S110)、すなわち大きくして前記の段階S10〜S90を繰り返す。
次に、段階3では、D値を2倍にし、前記の段階2を繰り返す。D値を継続して2倍ずつ増加させながらM個サンプル間の符号相関程度を測定し格納し、D+M値がmaxCP長さと同一になると、中止する。
仮りに臨界値と同じ場合が2以上なら、各々のD+M値のうち中間値又は平均値をサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さとして選択できる。
たとえ本発明が最も実際的で且つ好ましい実施例を参照して説明されたが、本発明は、前記開示された実施例に限らず、請求の範囲内に属する多様な変形及び等価物をも含む。
また、多様なチャンネル状況による最適なサイクリックプレフィックスサンプル長さを把握できるので、伝送速度を最適化できる。
410 送信器
420 受信器
430 DMT VDSLコントローラ
440 サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部
500 ユーザ
510 送信器
520 受信器
600 チャンネル
Claims (14)
- サイクリックプレフィックスサンプルが含まれるデータをチャンネルを介して伝送する送信部と、チャンネルを介して送信されるサイクリックプレフィックスサンプルが含まれるデータを受信する受信部とを備えた、多重搬送波ラインコーディング方式を基盤とするVDSL(Very high bit-rate Digital Subscriber Line)システムにおいて、
前記の送信部及び受信部を制御して、ハンドシェイク動作、訓練動作、チャンネル分析及び交換動作などの初期化動作と、前記の初期化動作後のデータ伝送動作を制御する制御部と、前記のチャンネルを介して受信するデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルと残りのデータとの相関程度に基づいて前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最適な長さを推定する、サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部とを含む多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステム。 - 前記サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部は、前記のチャンネルを介してデータを受信する場合、カウントを開始するカウンタと、前記のチャンネルを介して受信するデータの各MSB(Most Significant Bit)データを、前記のカウンタのカウント値によって選択出力する第1マルチプレクサと、前記の第1マルチプレクサから出力されるデータを、前記のカウンタのカウント値に対応する位置に格納するバッファ部と、前記の第1マルチプレクサから出力されるデータと、前記のバッファ部に格納されたデータとの相関程度を比較し、結果値を出力するビット比較部と、前記のビット比較部から出力される相関程度の結果値を合算して格納する相関値格納部と、前記の相関値格納部に格納された相関値と特定の臨界値とを比較し、結果値を出力する比較部とを含むことを特徴とする、請求項1記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステム。
- 前記カウンタのカウント値によって、前記第1マルチプレクサの出力の選択制御を行う選択信号を生成する選択信号発生部をさらに含むことを特徴とする、請求項2記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステム。
- 前記相関値格納部は、前記第1マルチプレクサから出力されるデータと、前記バッファ部に格納されたデータの各MSBデータが同じ場合は+1を加算し、前記各MSBデータが異なる場合は−1を加算することによって、前記相関値を算出することを特徴とする、請求項2記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステム。
- サイクリックプレフィックスサンプルが含まれるデータをチャンネルを介して伝送する送信部と、チャンネルを介して送信されるサイクリックプレフィックスサンプルが含まれるデータを受信する受信部と、前記送信部及び受信部を制御して、初期化過程及びデータ伝送過程を制御する制御部と、前記チャンネルを介して受信するデータの相関程度に基づいて、前記サイクリックプレフィックスサンプルの最適長さを推定する、サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部とを含む多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムであって、
a)前記制御部が、前記送信部を介して前記のサイクリックプレフィックスサンプルの最大長さを伝送する段階と、
b)前記サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部が、前記受信部を介して前記伝送された最大長さのサイクリックプレフィックスが含まれるデータを受信する段階と、
c)前記サイクリックプレフィックスサンプル長さ推定部が、前記受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルと残りのデータとの相関程度に基づき、前記サイクリックプレフィックスサンプルの最適長さを推定し、前記制御部に伝達する段階と、
d)前記制御部が、前記送信部を介して前記推定されたサイクリックプレフィックスサンプルの最適長さを伝送する段階とを含むことを特徴とする、多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。 - 前記段階c)は、
i)前記受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルのうち、特定個数の第1サンプルを選択して格納する段階と、
ii)前記段階i)で格納された第1サンプルと、前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータから、前記特定個数の第1サンプルに対応する第2サンプルの相関程度を算出する段階と、
iii)前記第1サンプルを特定移動量分ずつ移動して格納した後、前記段階ii)を繰り返して実行することによって、前記特定移動量分ずつ移動した前記第2サンプルに対する相関程度を算出する段階と、
iv)前記段階ii)及びiii)において、各々算出された相関程度が、特定臨界値と同じであるかどうかを判断する段階と、
v)前記段階iv)において、特定相関程度が前記特定臨界値と同一であると判断される場合、前記特定相関程度に該当する移動量と特定個数との和を、前記サイクリックプレフィックスサンプルの最適長さとして推定する段階とを含むことを特徴とする、請求項5記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。 - 前記段階ii)で、前記第1サンプル各々のMSBデータと、前記第2サンプル各々のMSBデータとをそれぞれ比較して相関程度を算出することを特徴とする、請求項6記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- 前記の比較される各MSBデータが同じ場合は、前記の相関程度に+1が加算され、前記の比較される各MSBデータが異なる場合は、前記の相関程度に−1が加算されることを特徴とする、請求項7に記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- 前記段階iii)で、前記移動量は1以上であり、繰り返して実行すると、2倍数ずつ増加することを特徴とする、請求項6記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- 前記段階c)は、
i)前記受信したデータに含まれるサイクリックプレフィックスサンプルを全部格納する段階と、
ii)前記格納されたサイクリックプレフィックスサンプルのうち、特定個数の第1サンプルと、前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータから、前記第1サンプルに対応する第2サンプルの相関程度を算出する動作を、前記第1サンプル及び第2サンプルを特定移動量分ずつ移動させながら各々繰り返し、各繰り返し段階において、前記第1サンプルと第2サンプルに対して、前記移動量分移動した第1サンプルと第2サンプルが重なる部分に対して、パイプライン式動作により同時に相関程度を算出する段階と、
iii)前記段階ii)で各々算出された相関程度が、特定臨界値と同じであるかどうかを判断する段階と、
iv)前記段階iii)で特定相関程度が、前記特定臨界値と同一であると判断される場合、前記特定相関程度に該当する移動量と特定個数との和を、前記サイクリックプレフィックスサンプルの最適長さとして推定する段階とを含むことを特徴とする、請求項5記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。 - 前記段階ii)において、前記第1サンプル各々のMSBデータと前記第2サンプル各々のMSBデータとをそれぞれ比較し、相関程度を算出することを特徴とする請求項10記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- 前記比較される各MSBデータが同一である場合、前記相関程度に+1が加算され、前記比較される各MSBデータが異なる場合、前記相関程度に−1が加算されることを特徴とする請求項11記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- 前記段階ii)で、前記移動量は1以上であり、繰り返して実行する際、2倍数ずつ増加することを特徴とする請求項10記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
- データが受信される場合、カウントを開始するカウンタを備え、前記段階c)は、
i)前記カウンタを動作させて、カウントを開始する段階と、
ii)前記カウンタのカウント値が、特定移動量以上であり、且つ前記特定移動量と特定サンプル個数との和より小さいか否かを判断する段階と、
iii)前記段階ii)において、前記カウント値が前記特定移動量以上であり、且つ前記特定移動量と特定サンプル個数との和より小さい場合、前記カウント値に該当する受信データのMSBデータを格納する段階と、
iv)前記カウンタのカウント値が、前記特定移動量と、前記受信データにおける前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータの長さとの和以上であり、且つ前記特定移動量、前記受信データにおける前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータの長さ、及び前記特定サンプル個数の和より小さいか否かを判断する段階と、
v)前記段階iv)において、前記カウント値が、前記特定移動量と、前記受信データにおける前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータの長さとの和以上であり、且つ前記特定移動量、前記受信データにおける前記サイクリックプレフィックスサンプルを除いた残りのデータの長さ、及び前記特定サンプル個数の和より小さい場合、前記カウント値に該当する受信データのMSBデータと、前記段階iii)に格納されたMSBデータとをそれぞれ比較し、相関程度を算出する段階と、
vi)前記算出された相関程度と特定臨界値が同一であるかどうかを判断する段階と、
vii)前記段階vi)において、前記算出された相関程度と前記特定臨界値が異なる場合、前記特定移動量を調整して、前記段階i)乃至vi)を繰り返し実行する段階と、
viii)前記段階vi)において、前記算出された相関程度と前記特定臨界値が同じである場合、前記特定移動量と前記特定個数との和を、前記サイクリックプレフィックスの最適長さとして推定する段階とを含む請求項5記載の多重搬送波ラインコーディング方式基盤のVDSLシステムにおけるサイクリックプレフィックスサンプル長さの決定方法。
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