JP2007503172A - 非線形装置の検出 - Google Patents

Abstract

妨害する装置が存在するかどうかを判断するための１以上の送信信号に応じてデータが収集され、解釈される。妨害装置が存在する場合、メッセージが生成され、ユーザーに対してマイクロフィルターの取り付けが必要である旨の表示等がなされる。次に、本システムは、マイクロフィルターが正しく取り付けられたかを判断し、例えば、通信を開始したり、あるいは、マイクロフィルターでは問題が解決しない場合、そのことを知らせたり、技術者に連絡することが可能である。
【選択図】 図１

Description

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本出願は、その全体が参照のため本願に取り込まれる２００３年８月２１日出願の発明の名称”宅内装置の検出（ＩＤＤ）”と題する米国特許出願番号 ６０／４９７、１４２、ならびに、２００３年８月２１日出願の発明の名称”宅内装置の検出（ＩＤＤ）”と題する米国特許出願番号 ６０／４９７、０３６の両出願に対する米国特許法第１１９条(e)規定の優先権の利益を主張する。

本発明は、通信システムに関するものである。具体的には、本発明の例示的実施形態は、通信信号に対し直接又は間接的に非線形効果(nonlinear effects)を生じさせる１以上の装置の検出に関するものである。

デジタル加入者線による通信のもっとも大きな問題の一つは、宅内の環境である。宅内環境のうちで最もやっかいなものの一つは、電話、留守番電話、ファクシミリ等の、電話線に接続されたフィルタされていない装置が存在することである。これらの装置の多くが、送信信号に対して非線形動作(nonlieart behavior)を生じさせる。かかる非線形動作から生じる高調波周波数(harmonic frequencies)は、データレートおよびループリーチを制限する主要なノイズ源(dominant noise source)となる異常を生じさせる。

なし

なし

発明の概要

通信信号に対して直接又は間接的に非線形効果を生じさせる装置を非線形装置と呼ぶ。装置は、多くの方法の１つとして通信信号に対して非線形動作を起こさせることも可能である。例えば、非線形装置は、通信信号を受信し、その後、干渉を受ける線に対し、元の通信信号が、非線形性で歪んだ前記通信信号又は自身の信号を動的に返信することもできる。このことは、例えば、ＤＳＬ信号により、電話を有するコンポーネントが、その線形動作レンジ外にされた場合に生じる。

非線形装置は、通信チャネルのインターフェースにおいてインピーダンスのミスマッチを生じさせる通信チャネルの出力インピーダンスを変更することもできる。このことは、結果的に、インターフェースにおけるエコーの量を増加させ、通信装置のフロントエンドを、その線形動作範囲外で駆動させることになる。

本発明の典型的な特徴は、装置の検出に関するものである。具体的には、非線形装置を検出することができ、それを検出すると、非線形装置と通信チャネル間にマイクロフィルターを挿入するような是正措置を採るよう勧めるメッセージを生成する。

例えば、一般家庭の環境においては、ＤＳＬ通信チャネルは、送信されたＤＳＬ信号上に非線形動作を生じさせる装置によって生じる障害を頻繁に経験する。これらの障害は、非線形装置に起因する高調波周波数を検出することによって検出することができる。非線形装置を検出すると、データレートならびにループリーチを大きくするため、非線形装置と通信チャネルとの間にマイクロフィルターを挿入する等の是正措置を採ることができる。

例示的な実施形態によると、妨害する装置が存するかどうかの判断を行うため、データが集められ、解釈される。妨害装置が存する場合、例えば、マイクロフィルターを取り付けることが好ましい旨のメッセージが生成され、ユーザーに示される。次に、かかるシステムは、通信を開始する等によってマイクロフィルターが正しく取り付けられているかどうかを判断し、マイクロフィルターが問題を解決しない場合、技術者との通信を開始し、あるいは、コンタクトをとる。

本発明についての、これらおよび他の特徴、ならびに効果については、以下の実施形態の説明において説明がなされ、あるいは、そこから明確である。

発明を実施するための形態

本発明の実施形態については、以下の図面を参照しつつその詳細を説明する。

通信環境における、データ収集、転送、必要であれば、診断情報の分析に関する本発明の例示的な実施形態を説明する。しかし、一般に、本発明のシステムおよび方法は、いずれのタイプの通信システムのどのような環境下でも同様に機能することを理解すべきである。

本発明の例示的なシステムおよび方法を、ＤＳＬモデム、関係するハードウエア、ソフトウエアならびに通信チャネルとの関係で説明する。しかし、本発明を明確にするため、以下の説明では、ブロック図に示された周知の構成および装置についての説明を省略し、又は、簡単な説明するにとどまる。

ここでは、説明のため、本発明を完全に理解してもらうためのいくつかの詳細について説明が行うが、本発明は、ここで説明される詳細以外の様々な方法により実施することが可能であることを理解すべきである。例えば、本発明のシステムおよび方法は、一般に、いずれのタイプの通信システムのどのような環境下でも、非線形装置を検出するために適用可能である。

また、ここで図示された例示的実施形態は、システムの様々な配置済みのコンポーネントを示しているが、かかるシステムのコンポーネントを、電気通信網および／またはインターネット等の分散型ネットワークの離れた部分に位置することができ、あるいは、専用のセキュア、非セキュアおよび／または暗号化システム内に配置可能であることを理解すべきである。このように、前記システムのコンポーネントを、モデム等の１以上の装置に組み込み、あるいは、電気通信網等の分散型ネットワークの特定のノード上に配置することが可能であることを理解すべきである。以下の説明から明らかであるとともに、計算効率のため、システムの動作に影響を及ぼすことなく前記システムのコンポーネントを、分散型ネットワーク内のどの場所にでも配置することが可能である。例えば、様々なコンポーネントを電話局（ＣＯ又はＡＴＵ−Ｃ）のモデム、加入者宅内モデム（ＣＰＥ又はＡＴＵ−Ｒ）あるいは、これら組み合わせて配置するようにしてもよい。同様に、前記システムの機能を、モデムおよびそれに関連する演算装置の間に分散させることもできる。

また、エレメント同士を接続する通信チャネル１５を含むさまざまなリンクは、有線又は無線リンクでもよく、又は、これらのいずれの組み合わせでも、あるいは、接続されたエレメントに対し、そこからデータを供給および／又は通信することが可能な、他の既知又は将来開発されるいずれのエレメントであってもよいことを理解すべきである。ここで用いられるモデムという文言は、既知のいずれの又は将来開発されるハードウエア、ソフトウエア、あるいは、エレメントに関連した機能を実行することが可能なハードウエアおよびソフトウエアの組み合わせを意味している。

図１は、装置検出システム１００の一実施形態を示している。具体的には、かかる装置検出システム１００は、ＡＴＵ−Ｒモデム２００、非線形装置３００および非線形装置３２０等の１以上の非線形装置、非戦役装置と通信チャネル１５間に挿入された１以上のマイクロフィルター３１０、ＡＴＵーＣ４００、ならびに、ネットワーク１０およびリンク５を介してＡＴＵーＣ４００接続された、解釈モジュール５００を備えている。ＡＴＵ−Ｒモデム２００は、その全てがリンクを介して接続されている、送信機２１０、受信機２２０、未処理データ収集モジュール２３０、ノイズ測定モジュール２４０、データ記憶２５０、ユーザーインターフェースモジュール２６０、解釈モジュール２７０、信号設定モジュール２８０および信号解析モジュール２９０を備えている。

マイクロフィルターを必要とする非線形装置の例は、電話、留守番電話、ファクシミリ、家庭用セキュリテイーシステム、ケーブルＴＶのセットトップボックス、衛星ＴＶのセットトップボックス、他のモデム、又は、通信チャネルを用いるいずれかの装置であって、マイクロフィルターを必要とするもの、を含んでいるが、これらに限定されるものではない。これに対して、技術者の注意が必要な装置の例としては、ネットワーク・インターフェース・デバイス（ＮＩＤ）内の装置がある。ＮＩＤ回路は、電話会社のトラブルシューティング支援するとともに、過渡および雷サージからの防護(transient and surge protection)を含む様々な目的で用いられる。

一般に、装置がマイクロフィルターを必要としているか、あるいは、技術者の注意を必要としているか、の例示的な基準は、データレートあるいはループリーチの１つに装置が悪影響を及ぼすか否かで決まる。図１の例において、ループは、ＡＴＵーＲ２００とＡＴＵ−Ｃ４００間に伸びるリンクである。

ＤＳＬ信号に強い非線形動作を生じさせる装置は、データレートおよび／又はループリーチの１つに悪影響を及ぼす可能性が高い。非線形性がどこに生じるかに拘わらず、非線形動作を検出することは有益であり、これにより、状態を補正し又は干渉を減少させることができる。

一般に、装置検出システム１００は、未処理データの収集ならびに解釈プロセスを実行する。例示的な実施形態において、未処理データは、未処理データ収集モジュール２３０、あるいは、ＡＴＵ−Ｒに接続されたパーソナルコンピュータ等のモジュールのようなＡＴＵ−Ｒ内で収集され解釈される。他の例示的な実施形態において、未処理データは、解釈のため別の離れた場所に移転される。この未処理データ情報の移転は、参照のためその全体が本願に取り込まれる”診断結果の送信モードを確立するためのシステムおよび方法、ならびにそれを介する通信”と題する米国特許番号６、６５８、０５２に説明されている診断結果送信モード(diagonosis transmission mode)内のものと置き換えることが可能である。

例示的な方法は、収集されたデータフォーマットを標準化することにより有益なものとする２の独立したステージ、すなわち、未処理データ収集ステージおよび解釈ステージを含むので、本方法は、収集されたデータフォーマットを標準化することにより、１のソースからの未処理データを多数の異なるエンティテイーによって解釈することも、多くの異なるソースからの未処理データを単一のエンティテイーによって解釈することもできる。未処理データの収集および未処理データの解釈の標準的なアプローチは、参照のためその全体が本願に取り込まれる、２００３年８月２１日付けのカニングハムおよびツアナーによる”Ｇ９９２．３用の標準的なＲ−ラインプローブ状態(Standard R-LINEPROBE state)のための提案”で述べられている。例えば、少なくとも未処理データ情報を含むメッセージを生成することができる。このメッセージは、その後、遠く離れたエンテイテイーに転送可能である。より具体的には、ＤＳＬモデムは、たとえば、他のモデムおよび／又は解釈装置に対して、１以上の装置検出信号および／又は受信信号を表す情報を含むメッセージを送信することが可能である。かかる情報は、装置検出信号に応じて受信した信号に対応する未処理データであって、例えば、送信周波数の倍数の周波数における正弦波および信号を含むこともできる。次に、かかるメッセージ内の情報が解釈され、モデムに他のメッセージが返送される。返送されたメッセージは、マイクロフィルターが必要であることを示し、あるいは、マイクロフィルターが必要であることを示すメッセージ生成するためのきっかけとすることができる。

装置検出システム１００の例示的実施形態は、宅内環境内に存する非線形を測定する。例示的な実施形態は、信号を送信し、分析され、背景ノイズ等の他の多くの情報と比較される返送信号を受信するＡＴＵ−Ｒ２００を含んでいる。

装置の検出は、本質的に、リンクの他方からの送信信号を要求することなしに、通信リンクの片側において適用可能なシングルエンド方法である。一般に、リンクの他方にある装置、すなわち、ＡＴＵ−Ｃ４００は、装置検出処理中に送信を行ってはならない。これにより、ＡＴＵ−Ｃ４００からの干渉信号を受けずに、ＡＴＵ−Ｒ２００によりＡＴＵ−Ｃ２００の付近を測定するという効果を得ることができる。

非線形性を数値化する効率的で簡単な方法の一つは、非線形装置が装置を動作させるために用いられた周波数以外の周波数を生成する度合いを測定する方法である。単一できれいな正弦波が送信される場合、この方法が恐らく最も明確に観察できる方法である。メモリなしの非線形の場合、受信信号は、基本周波数の要素だけでなく、基本周波数の高調波の要素も含んでいる。高調波は、基本周波数の整数倍で発生する。

１以上の正弦波を同時に送信することも可能である。この例示的実施形態において、受信信号は、基本周波数の要素だけでなく、基本要素および高調波、とともに、和と差の周波数(sum-and-difference frequencies) と呼ばれる、相互変調要素(intermodulation products)も含んでいる。

高調波という文言は、シングルトーン高調波の周波数およびマルチプルトーン相互変調要素の周波数の両方を指すために用いられている。装置検出信号を発信中のこれらの周波数における電力は、高調波電力と呼ばれる。基本周波数という文言は、装置検出信号が送信された周波数を表すために用いられる。

送信された装置検出信号の電力は、データ搬送中のＤＳＬ信号にさらされた場合に、非線形動作を生じさせる外部装置から非線形動作を引き出すよう信号設定モジュール２８０により十分に高く設定しなければならないが、かかる電力は、外部装置が誘導する効果が覆われる程度までＡＴＵ−Ｒ自体のフロントエンドにおいて非線形動作を生じさせるまで高く設定してはいけない。ＡＴＵ−Ｒ受信機の利得は、同じことに配慮して設定しなければならない。

この装置検出システム１００は、外部装置が、上りおよび下りストリームのＤＳＬ信号を持つという効果により特徴づけることができる。線上に存在する別のノイズからこれらの効果を分けるため、信号解析モジュール２９０の協力の下、送信された装置検出信号対する受信済みの応答信号を特定の時間にわたって平均してもよい。

送信されたプローブ信号への応答に加え、無線周波妨害（ＲＦＩ）のような外部ソースからの受信済みの応答に対し、プローブ信号自体によってどれくらいの受信応答が生じたのかを判断するため、同じ周波数における平均された背景ノイズを測定すべきである。

全部又は一部のデータ収集プロセスが完了した後、結果を解釈するプロセスが開始される。具体的に言うと、解釈は、未処理データを、”マイクロフィルターが必要である”あるいは、”マイクロフィルターは不要である”および／または”技術者が必要である”等の意味のある結果に変換するプロセスである。

解釈プロセスは、それ自体、送信信号検出信号の入力についての知識、送信された装置検出信号に対する受信済みの応答、同じ周波数における静かな背景ノイズ(quiet background nise)に関する受信済みの応答、および、前もって記憶されたしきい値を用いる。

データは、通常、データ収集ルーチンを実行中にＡＴＵ−Ｒ２００によって収集される。かかる動作は、データ収集プロセス中、一定のＡＴＵ−Ｒコンスタントのフロント・エンド中に全てのプログラム可能なコンポーネントを保持しながら行われる。これにより、データ収集ならびに解釈プロセスを簡素化することができる。これらの固定されたフロントエンドの設定は、データレートを低下させる外部装置が接続されていない場合に非線形効果を最小化するとともに、データレートを低下させる有害な(deleterious)装置が接続されている場合に、非線形効果を最大化するよう選択しなければならない。

動作中、ＤＳＬ通信システムのＡＴＵ−Ｃ４００側が、装置検出プロセスの間に送信していないことを保証するため、1つ以上のメカニズムを採用すべきである。このことは、ＡＴＵ−Ｒ２００が、ＡＴＵ−Ｃに対して積極的に通信を行う、すなわち、送信を中止する、あるいは、ＡＴＵ−Ｃ４００が静かになるのを待つ、ことを含んでもよい。

ＡＴＵ−Ｃおよび送信機２１０が静かになると、ノイズ測定モジュール２４０は、背景ノイズを測定する。次に、ノイズ測定モジュール２４０は、同じ周波数における背景ノイズの現実および仮想コンポーネントを装置検出信号の高調波周波数として平均するが、これらは、装置検出信号が送信されている場合ではなく、モデムが静かな場合に受信される。こでは、信号の振幅が平均されるのであって電力が平均されるではないことを理解すべきであり、平均値は、背景のノイズがゼロ・ミーン(zero mean)を有する場合、０に向かう。このことは、タイムドメインにおいて達成され、あるいは、各周波数ごとに現実又は仮想部分を別々に平均化することにより、周波数ドメインで行われる。

次に、送信機２１０は、受信機２２０を介する受信中に、背景ノイズ受信と同じ周波数で装置検出信号を送信する。ここでは、電力そのものでなく、受信信号の振幅を平均することは、信号解析モジュール２９０にとって有益である。装置検出信号は、単周波数の単正弦波あるいは複数周波数の複数正弦波から構成することができる。実際のいずれの波形も、適切な振幅および位相を持った正弦波の組み合わせに分解可能であるので、特定用途等による制約に適合するよう特定の装置検出信号を選択することが可能であることを理解すべきである。

背景ノイズの受信および測定は、高調波の受信前または後に行われることを理解すべきである。

例示的方法は、２つの独立したステージ、すなわち、未処理データ収集ならびに、データ収集プロセスの平均化および未処理データをフォーマットする解釈ステージを含んでいるので有益である。なぜなら、前記方法は、異なる多数のソースからの未処理データを１つのエンティティによって解釈可能にするとともに、１つのソースからの未処理データを、１以上の解釈モジュール５００等の異なる多数のエンティティによって解釈可能にするからである。第１の例示的な実施形態において、未処理データは、送信機２１０および受信機２２０とともに、未処理データ収集モジュール２３０、ノイズ測定モジュール２４０、信号解析モジュール２９０の協力によって収集される。次に、かかる未処理データは、解釈モジュール２７０の動作によって解釈され、データ記憶２５０内に記憶される。

第二の例示的な実施形態においては、送信機２１０の動作により、未処理データを、通信チャネル、ＡＴＵーＣ４００、および、リンク５を通じて１以上のネットワーク１０を介して、解釈モジュール５００等の他の場所に転送することができる。

解釈モジュール２７０は、送信機２１０によって送信された信号に基づく環境での非線形の範囲を判断する。具体的には、解釈モジュール２７０は、高調波周波数における高調波の電力と背景ノイズの電力を比較する。背景ノイズの電力が、与えられた周波数において十分に大きい場合、かかる周波数での測定結果を廃棄し、あるいは、適宜補正することができる。しかし、一般的に、背景ノイズが大きいと、装置検出プロセスの精度は低下する。

また、解釈モジュール２７０は、高調波の電力と与えられたタイプのＡＴＵ−Ｒ用の既定のしきい値とを比較する。かかる比較は、全ての高調波電力を全周波数にわたって積分することにより一斉に行わっても、あるいは、周波数ごとに、一種の多数又は重み付け戦略(voting or weighting strategy)を行ってもよい。高調波電力がしきい値より大きい場合、装置検出システム１００は、ユーザーインターフェースモジュール２６０の協力により非線形が存在するので、マイクロフィルターが必要、あるいは、技術者の注意が必要、である旨の表示を出力することができる。例えば、ユーザーインターフェースモジュール２６０は、表示装置（図示せず）の協力により、マイクロフイルターが必要である旨のユーザーに対するメッセージを生成し表示することが可能である。しかし、一般に、ユーザーインターフェースモジュール２６０は、ユーザーに対してマイクロフィルターの必要性について知らせる、表示ランプ(status lights)、グラフィカル・ユーザー・インターフェース、１以上の可聴音等のいずれの手段を用いることが可能である。なおユーザーインターフェースモジュール２６０は、これに代え、ユーザーおよび／又は技術者に対し、技術的なアシスタンスが必要であることを報知すること可能である。

本装置検出システム１００は、テストされ評価されてきた。かかる例示システムのある実施形態において、プロービング信号は、同時に送信された３つの周波数を有する３つの正弦波を含んでいる。他の実施形態においては、たった１つの正弦波が送信される。両方の実施形態において、背景ノイズおよび送信された信号に対する受信応答の両方が測定され、記憶され、分析される。以下の説明は、単一正弦波の実施形態に適用されるが、複数の正弦波の実施形態にも同様に適用可能である。

具体的には、装置検出信号の送信中、ＡＴＵ−Ｃは送信を行わず、受信信号は、背景ノイズを十分に低下させることが可能な期間だけ平均される。この例は、約３０ｄＢのノイズ低減ファクターのため平均を行う１０２４のＡＤＳＬフレーム（第２の約四分の一）である。

異なる期間においては、ＡＴＵ−ＲおよびＡＴＵ−Ｃの両方が静かであり、受信信号は、背景ノイズを十分に低下させることが可能な期間だけ平均される。その例は、約３０ｄＢのノイズ低減ファクターのため平均を行う１０２４のＡＤＳＬフレーム（第２の約四分の一）である。

装置検出のための送信信号の応答信号ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)は、送信された装置検出信号に応じて高調波周波数で受信された平均信号である。装置検出静音応答信号ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＱＵＩＥＴ(f)は、ＡＴＵ−ＲおよびＡＴＵ−Ｃの両方が静かな場合に、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)と同じ周波数で受信された平均信号である。

周波数S_IDDで単一正弦波の装置検出信号を送信する間、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)を得るため、ＡＴＵ−Ｒの受信機は受信した信号を、周波数S_IDD の整数倍の周波数N_IDDで平均する。N_IDDは、受信された高調波の数である。実際には、少なくとも第２の高調波（基本周波数の倍）および第３の高調波（基本周波数の３倍）で受信信号を受信し、記憶することは有益である。

各送信周波数の現実および仮想コンポーネントは、別々に平均される。現実および仮想コンポーネントを別々に平均することにより、ゼロ・ミーン、それぞれの受信周波数における非同期ノイズを減少させ、これにより、装置検知に対する非線形の応答に貢献可能な受信信号へ良好な視界(better visibility)を提供する。ＡＴＵ−Ｒの送信機が静かである間、ＡＴＵ−Ｒの受信機は、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＱＵＩＥＴ(f)を得るためN_IDDと同じ周波数で背景ノイズを平均する。各周波数の現実および仮想コンポーネントは、別々に平均される。

符号間およびキャリア間の干渉の影響を緩和するため、受信機は、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)およびＩＤＤ＿ＲＸ＿ＱＵＩＥＴ(f)の計算に用いられている受信したシンボルから大きな過渡現象(significanttransients)を全て除去するよう、サンプルを組み立てる。
ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)が、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＱＵＩＥＴ(f)として測定された場合、ＡＴＵ−Ｒの受信機のフロントエンドを同じ構成に設定する。受信機に課せられた負荷に関係なく、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)およびＩＤＤ＿ＲＸ＿ＱＵＩＥＴ(f)が測定されるたびに、ＡＴＵ−Ｒの受信機のフロントエンドは常に同じ構成に設定される。この固定受信機の構成を決定する場合、ラインへ付けられた外部装置によって引き起こされるであろう非線形を解決するために十分なダイナミック・レンジを提供している間、ＡＴＵ−Ｒ受信機内の非線形効果を最小化するため、好ましい動作条件下で最善の努力が払われる。また、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)に線形および非線形エコーが含まれるよう、エコーキャンセラーがオフにされる。さらに、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)用にダイナミックレンジを用いるため最善の努力が払われる。

ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)およびＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)は、それぞれ、受信周波数N_IDDの現実および仮想部分の平均を含む(2*N_IDD）値を表している。

受信信号をデジタル値に符号化する方法の例として、ＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)およびＩＤＤ＿ＲＸ＿ＴＯＮＥ(f)における各受信周波数の現実および仮想部分は、１６ビットの2の補足符号付き整数(complement signed integers)として表わすことができる。

解釈の出力は、マイクロフィルター又は技術者が”必要”、”不要”、または、その中間であるか、ラインの状態が好ましくない場合には、判らないという表示となる。例えば、解釈モジュール２７０は、ユーザーインターフェースモジュールの協力により、マイクロフィルター又は技術者が”必要”、”多分必要”、”不要”あるいは”不明”を報告することができる。また、その他の表示を行うことも可能である。

まず、平均された背景ノイズデータ、送信信号に対する平均受信応答に関して、受信周波数での各受信周波数の電力を演算する。

次に、全受信トーンにわたって背景ノイズ電力を積分する。これにより、”数フレーム平均後の高調波トーンにおける背景ノイズの累積電力(aggregate power)”を表す１つのスカラーが生じる。このスカラーをβとする。

高調波トーン電力は、全受信トーンにわたって積分される。これにより、”数フレーム平均後における高調波トーン中に非線形性によって生じた累積電力”を表す１つのスカラーが生じる。このスカラーをΝとする。前記結果は、トーンごとの多数戦略(tone-by-tone basis with some sort of voting strategy)等の別の方法によって評価することができるが、これは、非線形性によって生じた電力を数値化する方法の一例にすぎない。

βの値がかなり大きい場合、背景ノイズは、データレートを低下させるかもしれない外部装置が接続されているか判断する能力を覆ってしまう。この場合、解釈結果は、”不明”又は”不確実”という答えとなってしまう場合がある。例えば、フィルターなしで既知の非線形装置が接続されていた場合に、累積受信電力が値Ｔ_０ として知られているとする；ここで、βの値がＴ_０よりも著しく大きい場合であって、そこでは装置が存在するかフィルターが必要かどうか判らない場合、この非線形装置の効果を測定するのは非現実的である。Ｔ_０等のしきい値を測定し、検出されるタイプの装置用に前もって記憶させることが可能である。

値Νが、βの値とほぼ等しい場合、フィルターなしで非線形装置が接続されていることはまずない。この場合、解釈の答えは”装置は接続されていない”である。値Νが、βの値よりもかなり大きい場合、おそらく外部装置が接続されており、これによってデータレートが低下しているであろう。この場合の解釈の答えは、”有害な(harmful)装置が接続されている”となるであろう。前述の結果では３つの出力しか含まれなかったが、βとΝの相対値によっては、さらなる検出の度合いおよび／又は見通しを報告してもよいことを理解すべきである。検出される装置に対し、これらの異なる成果を区別するためのしきい値を測定し、前もって記憶させることができる。

図２は、本発明の一実施形態に基づいて未処理データを収集する例示的な方法の概要を表す。具体的には、制御は、ステップＳ１００で始まり、ステップＳ１１０へと続く。ステップＳ１１０では、ＡＴＵ−Ｃが静かであるかどうかの判断がなされる。ＡＴＵ−Ｃが静かでない場合、ステップＳ１１０に戻る。静かであると判断された場合は、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０においては、背景ノイズが受信され測定される。次に、ステップＳ１３０では、１以上の装置検出信号が発せられる。装置検出信号が発せされている間、ステップＳ１４０では、返送されてきた装置検出信号が同じ周波数で受信される。しかし、ステップＳ１２０での背景ノイズの検出は、装置検出信号送信後に行ってもよいことを理解すべきである。

ステップＳ１５０では、未処理データが記憶され、そこで制御が終了となるステップＳ１６０に進む。

図３は、本発明の一実施形態に基づいて行われる例示的な未処理データの解釈方法である。具体的には、制御は、ステップＳ２００で開始され、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、未処理データが収集される。次に、ステップＳ２２０では、未処理データを近くで解釈すべきかどうかの判断が行われる。未処理データが近くで解釈された場合はステップＳ２４０に進む。そうでない場合には、解釈のために未処理データを遠くの場所に送るステップＳ２３０に進む。次に、制御はステップＳ２４０に進む。

ステップＳ２４０では、未処理データの解釈が行われる。次に、ステップＳ２５０において、前記解釈に基づいて妨害する装置が存在するかどうかの判断が行われる。妨害する装置が存在しない場合、そこで制御が終了するステップＳ２６０へと続く。妨害装置が存在する場合、ステップＳ２７０にジャンプする。

ステップＳ２７０においては、妨害装置が存在すると表示されるメッセージが生成され、ユーザーに送られる。かかるメッセージは、マイクロフィルターの取り付け方法についての指示、および、疑わしい装置のリストをユーザーに提供することを含んでもよい。次に、ステップＳ２８０へと続く。

ステップＳ２８０においては、マイクロフィルターが正しく取り付けられたかどうかの判断が行われる。マイクロフィルターが正しく取り付けられると判断されると、ステップＳ３００に進む。そうでない場合、ユーザーに対して再取り付け、あるいは、現在取り付けられているマイクロフィルターのチェックを要求する補足メッセージが生成されるステップＳ２９０へと進む。次に、ステップＳ２１０に戻る。

ステップＳ３００では、技術者に通知を行うかどうかの判断がなされる。技術者に通知すべきと判断されると、技術者に通知を行うステップＳ３２０に進み、ステップＳ２１０に戻る。技術者に通知を行わないと判断された場合は、終了となる。

図４は、本発明に基づいた、例示的な解釈方法を示している。具体的には、制御はステップＳ４００で始まり、ステップＳ４１０へと続く。ステップＳ４１０においては、背景ノイズの電力が高調波電力に対して大きいかどうかの判断が行われる。背景ノイズの電力が大きい場合、ユーザーに対し、測定結果が不確実であるおそれがあると通知するステップＳ４５０にジャンプする。その後、終了となるステップＳ４６０に進む。

背景ノイズの電力が大きくない場合は、高調波電力が１以上のしきい値に対して大きいかどうかの判断がなされるステップＳ４２０に進む。かかる比較の結果がＹＥＳの場合、ユーザーに対し、妨害する装置が検出されたと通知するステップＳ４４０に進み、その後、終了となるステップＳ４６０に進む。

比較の結果がＮＯの場合、ユーザーに対し、妨害装置が検出されなかったと通知するステップＳ４３０に進む。次に、終了となるステップＳ４６０に進む。

上述のシステムは、モデム、マルチキャリアモデム、ＤＳＬモデム、ＡＤＳＬモデム、ＸＤＳＬモデム、ＶＤＳＬモデム、マルチキャリアトランシーバー、有線および／又は無線の広域／ローカルエリアネットワークシステム、衛星通信システム等、の有線および／又は無線の電気通信装置、あるいは、通信装置を有する独立したプログラム済の汎用コンピュータにより実現可能である。また、本発明のシステム、方法およびプロトコルは、専用コンピュータ、プログラム済のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラおよび周辺集積回路エレメント、ＡＳＩＣ又は他の集積回路、デジタル信号プロセッサ、固定シーケンス(hard-wired)電子部品、あるいは、個別素子回路、ＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ、ＰＡＬ、モデム、送信／受信機等のプログラマブル論理回路等の論理回路により実現可能である。一般に、ここで述べた方法を順次実行できる状態機械を実現可能ないずれの装置も、本発明に基づく様々な通信方法、プロトコルおよび技術を実現するために用いることが可能である。

さらに、開示された方法は、様々なコンピュータあるいはワークステーションプラットホームに用いることができるポータブル・ソースコードを提供する、オブジェクト又はオブジェクト指向ソフトウエア開発環境を用い、ソフトウエアによって直ちに実現することができる。なお、開示されたシステムは、標準的な論理回路又はＶＬＳＩ設計を用いることにより、その一部又は全部をハードウエアによって実現可能である。本発明に基づくシステムを実現するために、ソフトウエア又はハードウエアのいずれを用いるかについては、システムの速度および／又は効率に関する要求、特定の機能、および、用いられる特定のソフトウエア又はハードウエアシステムあるいはマイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータシステムに依る。しかし、上述の通信システム、方法およびプロトコルは、ここで述べられた機能についての説明ならびにコンピュータおよび電気通信技術についての一般的な知識から、ハードウエアおよび／又はソフトウエアによって直ちに実現することができる。かかるハードウエアおよび／又はソフトウエアは、適用可能な技術分野の当業者にとって周知又は後に開発されるいずれのシステムあるいは構成、装置および／又はソフトウエアを用いるものとする。

また、開示された方法は、プログラムされた汎用コンピュータ、専用コンピュータ等の上で実行されるソフトウエアによって直ちに実行することができる。これらの例において、本発明の方法ならびに方法は、ＪＡＶＡ （商標）又はＣＧＩスクリプトとしてパーソナルコンピュータに組み込まれ、リソースとしてサーバー又はコンピュータワークステーションに存し、専用の通信システム又はシステムコンポーネントにルーチンとして組み込まれる、プログラムとして実現可能である。かかるシステムは、システムおよび／又は方法を、通信トランシーバーのソフトウエアシステムおよび動作サポートシステム等のソフトウエアおよび／又はハードウエアシステム内に物理的に組み込むことによっても実現可能である。

したがって、本発明によると、通信パラメーターを交換するシステムおよび方法を提供することは明らかである。本発明は、いくつかの実施形態とともに説明されているが、多くの代替、変更、修正ならびにバリエーションがあることは、適用される技術の当業者にとっては明らかである。したがって、かかる代替、変更、修正、均等物ならびにバリエーションが、本発明の精神および範囲内に包含されることを意図している。

図１は、本発明に基づいた、例示的な装置検出システムを表す機能ブロック図である。 図２は、本発明に基づいた、例示的なデータ収集方法の概要を表すフローチャートである。 図３は、本発明に基づいた、例示的な、妨害装置の存在を判断する方法の概要を表すフローチャートである。 図４は、本発明に基づいた、例示的な、収集データ解釈方法の概要を表すフローチャートである。

Claims (44)

1. 通信信号を妨害する装置を検出する方法であって、
   周波数Ｓにおいて装置検出信号を送信するステップ、
   送信周波数Ｓの倍数の周波数の受信信号を測定するステップ、および
   前記通信信号を妨害する１以上の装置の存在を検出するステップ、を備えたこと、
   を特徴とする方法。
2. 請求項１の方法であって、さらに、ユーザーに対し、通信を妨害する１以上の装置が検出されたことを通知するステップ、を備えたこと、
   を特徴とする方法。
3. 請求項１の方法であって、さらに、ユーザーに対し、１以上のマイクロフィルターの取り付けを指示するステップ、を備えたこと、
   を特徴とする方法。
4. 請求項１の方法であって、さらに、追加の信号ならびに前記１以上の測定受信信号を、前記送信信号の倍数の周波数および前記送信信号の和と差(sum-and-difference)の倍数の周波数で同時に送信するステップ、を備えたこと、
   を特徴とする方法。
5. 請求項１の方法であって、さらに、送信モデムが静かになるのを待つステップ、
   を備えたこと、
   を特徴とする方法。
6. 請求項１の方法であって、さらに、通信チャネル上の背景ノイズを測定するステップ、および、
   前記受信信号を１以上のしきい値と比較するステップ、 を備えたこと、
   を特徴とする方法。
7. 請求項１の方法において、前記装置検出信号は、正弦波であること、
   を特徴とする方法。
8. 請求項１の方法において、前記１以上の装置は、電話、留守番電話(answering machines)、ファクシミリ装置、家庭用セキュリテイーシステム、ケーブルＴＶのセットトップボックス、衛星ＴＶのセットトップボックス、他のモデムであること、
   を特徴とする方法。
9. 請求項１の方法であって、さらに、解釈装置に対し、前記測定された受信信号に対応する未処理データを送信するステップ、を備えたこと、
   を特徴とする方法。
10. 請求項１の方法であって、さらに、背景ノイズが高調波より大きいかを判断するステップ、を備えたこと、
    を特徴とする方法。
11. 請求項１の方法であって、さらに、高調波が１以上の所定のしきい値より大きいかを判断するステップ、を備えたこと、
    を特徴とする方法。
12. 請求項１の方法であって、さらに、ユーザーに対し、是正措置を取るよう指示するメッセージを生成するステップ、を備えたこと、
    を特徴とする方法。
13. 請求項１の方法において、本方法は、マルチキャリアモデムによって実行されること、
    を特徴とする方法。
14. 通信信号を妨害する装置を検出するよう構成されたシステムであって、
    周波数Ｓにおいて装置検出信号を送信するのに用いられる送信機、
    送信周波数Ｓの倍数の周波数の受信信号を測定するのに用いられる信号解析モジュール、および
    前記通信信号を妨害する１以上の装置の存在を検出するのに用いられる解釈モジュール、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
15. 請求項１４のシステムであって、さらに、ユーザーに対し、通信を妨害する１以上の装置が検出されたことを通知するのに用いられるユーザーインターフェースモジュール、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
16. 請求項１５のシステムにおいて、前記ユーザーインターフェースモジュールは、ユーザーに対し、１以上のマイクロフィルターの取り付けを指示すること、
    を特徴とするシステム。
17. 請求項１４のシステムにおいて、前記送信機は、さらに、追加の信号を同時に送信し、前記信号解析モジュールと協力する受信機は、前記送信信号の倍数の周波数および前記送信信号の和と差の倍数の周波数で１以上の測定受信信号をを受信するのに用いられること、
    を特徴とするシステム。
18. 請求項１４のシステムにおいて、前記送信機は、さらに、送信モデムが静かになるのを待つのに用いられること、
    を特徴とするシステム。
19. 請求項１４のシステムであって、さらに、通信チャネル上の背景ノイズを測定するノイズ測定モジュール、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
20. 請求項１４のシステムにおいて、前記装置検出信号は、正弦波であること、 を特徴とするシステム。
21. 請求項１４のシステムにおいて、前記１以上の装置は、電話、留守番電話(answering machines)、ファクシミリ装置、家庭用セキュリテイーシステム、ケーブルＴＶのセットトップボックス、衛星ＴＶのセットトップボックス、他のモデムであること、
    を特徴とするシステム。
22. 請求項１４のシステムであって、さらに、測定された受信信号に対応する未処理データを収集し、１以上の離れた解釈モジュールに送信するのに用いられる未処理データ収集モジュール、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
23. 請求項１４のシステムであって、さらに、背景ノイズが高調波より大きいかを判断するのに用いられるノイズ測定モジュール、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
24. 請求項１４のシステムにおいて、前記信号解析モジュールは、さらに、高調波電力が１以上のしきい値より大きいかを判断するのに用いられること、
    を特徴とするシステム。
25. 請求項１４のシステムであって、さらに、ユーザーに対し、是正措置を取るよう指示するメッセージを生成するのに用いられるユーザーインターフェースモジュールを備えたこと、
    を特徴とするシステム。
26. 請求項１４のシステムにおいて、前記システムは、マルチキャリアモデムと関連すること、
    を特徴とするシステム。
27. 通信装置であって、少なくとも１の非線形装置を検出するとともに、それに応じてメッセージを生成することが可能であること、
    を特徴とする通信装置。
28. 請求項２７の装置において、前記通信装置は、モデムであること、
    を特徴とする通信装置。
29. 請求項２７の装置において、前記通信装置は、マルチキャリアモデムであること、
    を特徴とする通信装置。
30. 通信信号を妨害する装置を検出する手段であって、
    周波数Ｓにおいて装置検出信号を送信する手段、
    前記送信周波数Ｓの倍数の周波数の測定受信信号を測定する手段、および
    前記通信信号を妨害する１以上の装置の存在を検出する手段、を備えたこと、
    を特徴とする検出手段。
31. 請求項３０のシステムであって、さらに、ユーザーに対し、通信を妨害する１以上の装置が検出されたことを通知する手段を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
32. 請求項３０のシステム方法であって、さらに、ユーザーに対し、１以上のマイクロフィルターの取り付けを指示する手段を備えたこと、
    を特徴とするシステム方法。
33. 請求項３０のシステムであって、さらに、追加の信号および１以上の測定受信信号を、前記送信信号の倍数の周波数および前記送信信号の和と差の倍数の周波数で同時に送信する手段、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
34. 請求項３０のシステムであって、さらに、送信モデムが静かになるのを待つ手段、を備えたこと
    を特徴とするシステム。
35. 請求項３０のシステムであって、さらに、通信チャネル上の背景ノイズを測定する手段、を備えたこと
    を特徴とするシステム。
36. 請求項３０のシステムにおいて、前記装置検出信号は、正弦波であること、 を特徴とするシステム。
37. 請求項３０のシステムにおいて、前記１以上の装置は、電話、留守番電話(answering machines)、ファクシミリ装置、家庭用セキュリテイーシステム、ケーブルＴＶのセットトップボックス、衛星ＴＶのセットトップボックス、他のモデムであること、
    を特徴とするシステム。
38. 請求項３０のシステムであって、さらに、解釈装置に対し、前記測定された受信信号に対応する未処理データを送信する手段、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
39. 請求項３０のシステムであって、さらに、背景ノイズが高調波より大きいかを判断するのに用いられる手段、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
40. 請求項３０のシステムであって、さらに、高調波電力が１以上のしきい値より大きいかを判断する手段、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
41. 請求項３０のシステムであって、さらに、ユーザーに対し、是正措置を取るよう指示するメッセージを生成する手段、を備えたこと、
    を特徴とするシステム。
42. 請求項３０のシステムにおいて、前記方法は、マルチキャリアモデムによって実行されること、
    を特徴とするシステム。
43. マルチキャリア変調トランシーバーにおける、装置検出方法であって、
    少なくとも１のトーンを、第１サブキャリアインデックスS_IDDで送信するステップ、
    第１サブキャリアインデックスS_IDDの倍数の第２サブキャリアインデックスにおいて、少なくとも１の受信トーンの受信信号を測定するステップ、および
    妨害する装置のためにマイクロフィルターが必要かどうかを判断するステップ、を備えたこと、
    を特徴とする装置検出方法。
44. マルチキャリア変調トランシーバーであって、少なくとも１のトーンを第１サブキャリアインデックスS_IDDで送信するとともに、妨害する装置のためマイクロフィルターが必要かどうかを判断するため、第１サブキャリアインデックスS_IDDの倍数の第２サブキャリアインデックスにおいて、少なくとも１の受信トーンの受信信号を測定するよう構成されたこと、
    を特徴とするマルチキャリア変調トランシーバー。

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