JP2008517535A - インパルス雑音の存在におけるｄｍｔ記号繰り返し - Google Patents

Abstract

VDSLおよび ADSL規格の中で定義されている現行の初期化手順において、xDSLシステムは記号が破壊されるインパルス雑音環境のShowtimeにおいて動作はし得るが、初期化メッセージエラーによる初期化失敗により、トランシーバーがShowtimeに到達できないことがある。通信システムのための改良された初期化手順を用いることにより、インパルス雑音レベルの高い環境においても動作が可能になる。

Description

関連出願データ

本出願は、2004年10月15日出願の、米国特許出願第60/619,618号発明の名称「インパルス雑音の存在におけるxDSL初期化」の利益と米国法典第35巻第119条(e)下の優先権を主張し、本明細書中に引用して、その全てを組み込む。

背景

本発明は、一般に通信システムに関連する。より詳細には、本発明の例示的な実施の形態は、通信システムのための初期化技術に関連する。別の例示的な実施の形態は、初期化中のエラー検出と訂正に関連する。

関連技術の説明

通信システムはしばしばインパルス雑音の環境で動作する。インパルス雑音は通信チャンネルにおいて一般的に存在する定常雑音よりも高い短時間突発性雑音である。例えば、DSLシステムは電話線上で動作していて、電話、AMラジオ、アマチュア無線、同一電話線上または同一束線内の他のDSLサービス、その他の家庭内機器等を含む多くの外部ソースからのインパルス雑音を経験する。前進型誤メッセージ訂正(FEC)と組み合わせて、例えばSHOWTIME等のインターリーブ技術を使用してユーザデータ送信中にインパルス雑音に起因するエラーを訂正することは通信システムにおける常套手段である。

概要

ADSL ITU G.992規格とVDSL ITU G.993規格に規定されているようなxDSLシステムにおける標準的な初期化手順は、「定常的な」漏れメッセージや雑音の環境下において、データレートやデータリーチ等の性能を最適化するように成されている。インパルス雑音保護はデータ送信モード中に、ADSLおよびVDSLシステムにおいて「SHOWTIME」として知られるインターリーブ/FECによって対処されているが、「訓練方法」としても知られる現行のxDSL初期化手順は、高レベルのインパルス雑音等の環境で動作するようには設計されていない。一例として、ADSLおよびVDSL ITU規格における初期化中にやりとりされる幾つかのメッセージがあるが、高レベルのインパルス雑音の環境下では十分に機能するように設計されていない。例えば、ADSL2 G.992.3規格においては、R-MSG-FMT、C-MSG-FMT、R-MSG-PCB、C-MSG-PCB、R-MSG1、C-MSG1、R-MSG2、C-MSG2、R-PARAMS、C-PARAMS等の初期化メッセージがあり、インパルス雑音に対する高い耐性レベルを供与しない変調技術を使用している。同様に、VDSL1 G.993.1規格においては、O-SIGNATURE、O-UODATE、O-MSG1、O-MSG2、O-CONTRACT、O-B&G、R-B&G、R-MSG1、R-MSG2等の初期化メッセージがあり、インパルス雑音に対する高い耐性レベルを供与しない変調技術を使用している。更に、大多数のxDSL規格の初期化手順の一部に用いられているG.994.1(G.hs)もインパルス雑音に対する高い耐性レベルを供与しない変調技術を使用している。特に、受信機はインパルス雑音によってたった1つのDMT記号が破壊されるとメッセージ情報を正しく復調/復号できなくなるであろう。xDSLシステムは一般的に、インパルス・ノイズ・プロテクション（INP）と称されるパラメータを設定することにより、インパルス雑音の存在下でエラーのない静的な「SHOWTIME」データを通過させるように設計されているため、このことは特に問題である。INPはADSL2およびVDSL2両規格において、インパルス雑音によって完全に破壊されるとFECとインターリーブを用いる受信機によりSHOWTIMEの間に完全に訂正される連続するDMT記号の数として定義される。例えば、INP=2の場合、2つの（またはそれ以下）のSHOWTIME DMT記号がインパルス雑音によって破壊される場合、生じた全てのビットエラーを訂正できるようにインターリーブ／FEC記号化が設定される。このことは、ADSLおよびVDSL規格において規定されている現行の初期化手順において、2つのDMT記号が破壊されるインパルス雑音の環境においてxDSLシステムはSHOWTIMEの間は動作はし得るものの、初期化メッセージ誤りにより初期化が失敗するため送受信機がSHOWTIMEに到達できないことがある。

従って、本発明の例示的な側面は、より高レベルのインパルス雑音の環境で動作する通信システムのための改良した初期化手順に関連する。

より詳細には、本発明の例示的な側面は、初期化中にやり取りされるメッセージがより高レベルのインパルス雑音の環境で動作するように設計される、初期化シーケンスに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、初期化メッセージ内におけるDMT記号を繰り返すことに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、初期化メッセージ内におけるDMT記号を複製および繰り返すことに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、初期化メッセージ内におけるDMT記号を複写および繰り返すことに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、初期化メッセージ情報ビットを変調してインパルス雑音の環境で正しくメッセージを受信するよう使用されるDMT記号の送信を繰り返すことに関連する。

本発明の更に例示的な側面は、前進型誤メッセージ訂正を使用して初期化中に初期化メッセージをエンコードおよびデコードすることに関連する。

本発明の側面は更に、前進型誤メッセージ訂正とインターリーブ技術を使用して初期化中に初期化メッセージをエンコードおよびデコードすることに関連する。

本発明の更に例示的な側面は、初期化中に初期化メッセージの一部において巡回冗長検査(CRC)等のエラー検出技術を使用することに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、初期化メッセージ内のビットの一部においてCRC等のエラー検出技術を使用してどのDMT記号が破壊されたかを正しく判定することに関連する。

本発明の側面はまた、初期化メッセージ内のビットの一部においてCRC等のエラー検出技術を活用して長い信号の中でどのビットにエラーが有るか判定することにも関連する。

本発明の側面はまた、初期化メッセージを分析して初期化メッセージエラー検出と用いるべき訂正の形式を動的に判定することにも関連する。

本発明の更なる側面は、ために初期化メッセージ内のビットの一部とメッセージの再送信においてCRC等のエラー検出技術を使用して初期化中に信号を正しく受信することに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、任意のメッセージ内のビットの一部においてCRC等のエラー検出技術を活用して初期化中にインパルス雑音によってどのDMT記号が破壊されたかを正しく判定することに関連する。

本発明の更なる例示的な側面は、各DMT記号上に少なくともひとつのCRCビットを伴った、繰り返しDMT記号列を送信および／または受信することに関連する。

本発明のこれらとその他の特長や利点は、以下の示す例示的な実施の形態の詳細な説明によって説明され、明らかとなる。

詳細な説明

本発明の実施の形態を、以下の図面を参照して詳細に説明する：
本発明の実施の形態は、DSL通信システム等の有線および／または無線通信環境における初期化に関して説明される。しかし当然ながら、一般的に、本発明のシステムと方法は何れの環境において何れのタイプの通信システムやプロトコルに対しても同様に上手く動作する。

本発明の例示的なシステムと方法は、DSLモデムやVDSLモデム等のマルチキャリアモデムとそれに関連する通信ハードウェア、ソフトウェア、通信チャンネルにも関して説明される。しかしながら、本発明を不必要に曖昧にすることを避けるために、ブロック図の形で示されたり、別途要約されるであろう既知の構造や装置については説明を省略する。

説明のため、本発明の十分な理解を提供するために多くの詳細が述べられている。しかし当然ながら、本発明はここ本明細書中で述べられる範囲を超えて多様に実施される可能性がある。

更に、本明細書中に示す実施の形態は、一緒に配置されるシステムの種々の部品を説明している一方で、当然ながら、システムの種々の部品は、電話通信ネットワークおよび／またはインターネット等の分散ネットワークの遠隔地や、専用の保護、非保護および／または暗号化システム内に配置できる。従って、当然ながら、システムの部品は１つ以上のモデム等の装置に組み込まれたり、電話通信ネットワーク等の分散ネットワークの特定のノードに配置できる。以下の説明で分かるように、また、計算効率の理由により、システムの部品は、システムの動作に影響することなく、分散ネットワーク内で任意の場所に配置できる。例えば、種々の部品は、電話局用モデム(CO, ATU-C, VTU-O)、加入者用モデム(CPE, ATU-R, VTU-R)、DSL管理装置、またはそれらの組合せに配置できる。同様に、システムの1つ以上の機能的部分を、モデムと関連するコンピュータデバイスの間に分散させてもよい。

更に、当然ながら、通信チャンネル5を含み、各素子を接続する種々のリンクは、有線または無線リンク、またはそれらの組合せ、または接続された素子との間でデータの供給および／または通信できる既知の、または今後開発される任意の他の素子である。本明細書中で使用するモジュールという言葉は、既知の、または今後開発される任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、およびその要素に関連する機能を実行できるそれらの組合せを指す。本明細書中で使用される判定（determine）、計算（calculate、compute）およびそれらのバリエーションの言葉は、互換的に使用され、任意の方法論、プロセス、数学的動作または技術を含む。送信モデムと送信トランシーバーおよび受信モデムと受信トランシーバーは共に、本明細書中においては互換的に使用される。

図1は、例示的な通信システムを示す。通信システム10は、第1トランシーバー100と第2トランシーバー200を備える。トランシーバー100と200それぞれは、DMT記号受信／判定モジュール110、多数決モジュール120、DMT記号検査および選択モジュール130、DMT記号繰り返しモジュール140、FEC／インターリーブモジュール150、INP判定タイプモジュール160、CRCモジュール170、変調／復調モジュール180、および送信／受信モジュール190を備える。当然ながら、明確化のためにトランシーバーの多数の部品は省略されている。しかしながら、トランシーバー100と200は、典型的な通信装置の標準部品を含むことができる。

一般的に、本発明のシステムと方法はDSL通信環境におけるトランシーバーに関して説明される。しかしながら、当然ながら本明細書中で示される技術は任意の有線または無線通信システムに実践される。

第1の実施の形態に従って、初期化メッセージを変調するために使用されるDMT記号は複数回数送信される。この繰り返し送信により、1つ以上のDMT記号がインパルス雑音によって破壊された場合においても、DMT記号を受信するトランシーバーはDMT記号からの情報を復元できる。より詳細には、DMT記号は、DMT記号繰り返しモジュール140、多数決モジュール120、変調／復調モジュール180と協働して、DMT記号は受信トランシーバーによって、メッセージ情報ビットを復元するための様々の検出／復調スキームを使用して変形することなく繰り返される。例えば、受信トランシーバーは、各DMT記号が独立して変調されると、その後に何つのDMT記号が同じビットパターンを搬送するかを検査することにより復元されるメッセージ情報ビットと「多数決」スキームを使用する。代替として、例えば、DMT記号は、周波数または時間領域で復調される前に、DMT記号検査および選択モジュール130により検査され、これらの信号に基づいてDMT記号を受信するトランシーバーが、DMT記号検査および選択モジュール130と協働して、最も正しいと思われるDMT符合を選択する。例えば、もしDMT記号が4回繰り返され、1つのDMT記号がインパルス雑音によって破壊された場合、受信トランシーバーは4つのDMT記号を周波数領域で検査し、4つの記号のうちの1つが他の3つのDMT記号と著しく異なる位相および／または振幅特性を有することを明確に検出する。この差異に基づいて、受信トランシーバーは破壊している1つのDMT記号を放棄し、残りの3つのDMT記号を使用して情報を復調し復元する。その上、送信トランシーバーから送信される信号をランダム化するために、繰り返しDMT記号には、位相またはビットスクランブルが使用される。位相スクランブルを用いて、繰り返しDMT記号は、信号をランダム化するために副搬送波の異なる位相シフトを用いることができる。ビットスクランブルを用いて、情報ビットは、繰り返しDMT記号上のビットを変調する前にスクランブルされる。

別の実施の形態に従って、繰り返される記号の数は、SHOWTIMEインパルス雑音プロテクション（INP）要求に基づいて決定できる。例えば、SHOWTIME INP=2の場合、初期化メッセージを搬送するDMT記号は、初期化期間の間に少なくともINP*2+1=5回繰り返される。このように、たとえインパルス雑音によって2つのDMT記号が破壊されても、残りの3つのDMT記号が破壊されずに受信トランシーバーによって受信される。その後、例えば、多数決モジュール120の協働によって、多数決スキームがエラー無しにDMT記号を正しく復調および復元するよう適用される。他のアルゴリズムも使用されて、INP値からDMT記号の繰り返し回数を得てもよい。例えば、DMT記号の繰り返し回数は、A*INP+Bと設定されてもよく、ここでAとBは整数である。

一実施の形態に従って、DMT記号繰り返し／判定モジュール110の協働により、受信モデムは、DMT記号の繰り返し回数を判定し、送信モデムに報告する。例えば、受信モデムは1つ以上の第2トランシーバーまたは管理システムからINP値を受け取ってもよい。受信されたこのINP値に基づき、DMT記号繰り返しモジュール140と協働して、初期化メッセージのためのDMT記号の繰り返し回数Mは判定される。この判定は、受信トランシーバーによって成されるインパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくか、またはその双方に基づくこともできる。例えば、INP値が使用される場合、MはINP*2+1と等しくてもよい。判定された繰り返しDMT記号（M）の数を示すメッセージは、次いで第2トランシーバーに送信される。従って、初期化期間において、メッセージビットはM回繰り返されるDMT記号上に変調される。

例えば、代替の実施の形態において、送信モデムは、DMT記号繰り返し／判定モジュール110と協働して、DMT記号の繰り返し回数を判別し、値を示しながらメッセージを受信モデムに送信することもできる。この判別はインパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくか、またはその双方に基づくことができる。更に、管理システム205は1つ以上のINP値とDMT記号の繰り返し回数を判定し、それらの使用に対してトランシーバーの設定を行う。この判定は、インパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくか、またはその双方に基づくこともできる。

DSLシステムは、多くの場合インパルス雑音によるエラーを訂正するために、SHOWTIME期間中にFECとインターリーブを用いる。本発明の一実施の形態に従って、およびFEC／インターリーブモジュール150との協働により、FECは、インターリーブの使用に関わらず、初期化プロセスにおいてメッセージを破壊する可能性のあるインパルス雑音を訂正するよう使用される。例えば、初期化メッセージの情報ビットを変調する前に、メッセージ情報ビットは、リードソロモンコード、ハミングコード、コンボリューションコード、トレリスコード、ターボコード、LPDCコード等の任意のFEC技術を使用してエンコードできるであろう。受信モデムにおいては、FECコーディングは、インパルス雑音によるエラーを訂正するよう使用できる。例えば、初期化メッセージは、コードワード長 N=K+R バイトでKメッセージ情報バイトとR FECチェックバイトを含むリードソロモンコードによってエンコードできるであろう。このコードはR/2バイトを訂正できる。例えば、各DMT記号が1バイトを変調するよう使用され、N=6およびR=4のR-Sコードが使用される場合、受信モデムにおけるデコーダーは各コードワードのR/2=2バイトを訂正することができるであろう。このことは、各DMT記号が1バイトを搬送することを仮定して、2つのDMT記号を訂正することに対応する。このことは、インパルス雑音が2つのDMT記号を破壊した場合でも、受信モデムがメッセージ情報を正しく再現できる能力を導くであろう。その上、インターリーブは、インパルス雑音に対してより良好な耐性提供するよう用いることができる。例えば、複数のコードワードのインターリーブは、インパルス雑音から複数のコードワードにわたってエラーを広めるのに使用され、それによって受信トランシーバーがより多くのDMT記号でさえも破壊するインパルス雑音を訂正できるようにする。

例えば、N=6およびR=4の2つのDMT記号は、FEC／インターリーブモジュール150と協働して、第1のコードワードから1バイトを送信し、次いで第2のコードワードから1バイトを送信し、この方法で送信を続けていくことにより、インターリーブされる。この場合、各DMT記号が1バイトを搬送すると仮定すると、4つの連続したDMT記号は常に2つのコードワードに分割され、各コードワードは2バイトまたは2つのDMT記号を訂正する能力があるため、4つの連続したDMT記号を破壊するインパルス雑音は、レシーバーによって訂正可能となるであろう。

初期化中、様々の長さのメッセージが2つのトランシーバー100と200の間で交信される。これらのメッセージの内の幾つかは、より長いメッセージを持ち、他よりも長く、その長さ故にインパルス雑音による破壊の影響を受けやすい。別の実施の形態に従って、INP判定タイプモジュール160の協働により、例えば、送信されるメッセージの長さに基いて、インパルス雑音保護のタイプが判定できる。例えば、ADSLにおけるC/R-PARAMSやVDSLにおけるC/R-B&GやG.994.1メッセージ等の長い初期化メッセージは、インパルス雑音の存在において送信される場合、特に問題になる。これは、メッセージが長い場合、メッセージのある部分が、インパルス雑音によって破壊され、受信モデムによって正しく復元されないことが非常に起こりやすいからである。従来のDSLシステムはCRC等の標準的なエラー検出方式を使用しているが、CRCはメッセージ全体をカバーし、インパルス雑音によってどのビットまたはDMT記号が破壊されたかに関する情報を供与しない。このように、従来のDSLシステムにおいてメッセージ中に1つのCRCエラーが検出されると、メッセージ全体が送信モデムによって単純に再送される。しかしながら、高いインパルス雑音環境において、再送信されたメッセージは同様に誤って受信され、再送信が成功すること無しに繰り返される。CRCモジュール170の協働により、追加のエラー検出能力がメッセージに付加されてより長いメッセージ中のビットエラーの位置特定が可能となる。例えば、CRCモジュール170との協働により、1バイトのCRCが各メッセージバイトに対して判定される。変調／復調モジュール180と送信／受信モジュール190との協働により、CRCバイトと情報は変調され、1つのDMT記号上に送信される。この実施例では、1つのDMT記号は2バイトを搬送している。

受信モデムにおいて、2バイトが復調され、CRCバイトが関連するDMT記号を破壊するインパルス雑音が存在したかを検出するよう使用される。CRCがエラーが無いことを示す場合、受信モデムは情報バイトを正しく受信したことになる。CRCがエラーが有ることを示す場合、受信モデムは、情報を正しく復元するためにDMT記号受信モジュール140と協働して、DMT記号を再受信する必要がある。この実施例では、1つのCRCバイトが各DMT記号上の情報バイトと共に送信され、レシーバーはこのようにしてメッセージ全体を復調することができる。

長いメッセージ中のDMT記号のいくつかをインパルス雑音が破壊した場合、メッセージを再送信でき、受信モデムは、その前に破壊されたDMT記号に対してCRCチェックを行って、それらが現在エラー無しに受信されているかを判定する。インパルス雑音は普通、送信されたメッセージ信号とは関連性がないので、信号が再送信される場合、異なるDMT記号が破壊される可能性が非常に高く、このことは、受信モデム2度目にメッセージが送信されてきた時に、恐らく以前に破壊されたDMT記号をエラー無しに受信するであろうことを意味する。同じDMT記号が相変わらずエラーであることは起きにくいことであり、メッセージはDMT記号がエラー無しに受信されるまで何回も再送信される。再送信において、インパルス雑音は、以前の送信とは別のDMT記号にエラーを生ずる可能性がある。従って、受信モデムは以前に受信したメッセージから正しく復元されたDMT記号に対するメッセージビットを格納することができる。レシーバーはまた、以前にエラー無しに受信した全てのメッセージビットを格納することができ、再送信されたメッセージを単に活用して、以前はエラーの有ったDMT記号とメッセージビットを正しく判定できる。

例えば、受信モデムは、以前に誤って受信されたメッセージの一部のみを再送信するよう送信モデムに要求するメッセージを、送信モデムに送信できる。

上述の実施例は、CRCを計算し、メッセージの各バイトにCRCバイトを付加することを説明しているが、複数のCRCビットがメッセージの任意のビット数に対して計算され、受信モデムに送信されてもよい。更に、上述の実施例は、各DMT記号において2バイトを変調することを説明しているが、各DMT記号に対して任意のビット数を変調できる。上述の実施例は、各DMT記号毎に1つのCRCバイトを送信することを説明しているが、DMT記号のサブセットのみを搬送されるCRCビット数を含めるが、それに限定されない任意のCRCビット数を各DMT記号上で変調できる。この場合に対して、いくつかのDMT記号は何のCRCビットも持たないかもしれない。一例として、1つのCRCバイトは各4つのメッセージバイトに対して計算され、各DMT記号は1バイトを搬送できるであろう。この場合、最初の4つの DMT記号はメッセージバイトを変調するよう使用され、5番目のDMT記号はCRCバイトを搬送する。受信モデムにおいて、CRCは5つのDMT記号のいずれかがインパルス雑音によって破壊されたかを検出するのに用いられる。CRCが、エラーが発生したことを示すと、上述の再送信技術が用いられる。

別の実施例において、DMT記号の繰り返しとエラー検出能力が通信線上のインパルス雑音に対抗するために組み合わされる。例えば、1つのDMT記号がM回繰り返され、各DMT記号に1つのCRCバイトが送信される場合、受信モデムは、CRCバイトを使用して各DMT記号が正しく復調されているかを判定する。この場合、上記において検討されたような多数決スキームや他の周波数／時間領域インパルス雑音検出手法は、必ずしも必要としない。この手法の一つの長所は、より少ない数のDMT記号の繰り返しを必要とすることである。例えば、インパルス雑音が1つのDMT記号を破壊した場合、多数決スキームは、多数決モジュール120との協働によって、判定を行うために少なくとも3つのDMT記号を要求する。しかしながら、各DMT記号と共に1つのCRCバイトが送信された場合は、CRCモジュール170の補助により、CRCは破壊されていないDMT記号を正しく識別し、破壊されたDMT記号を放棄するので、2つの繰り返しDMT記号のみが必要となる。INP値が使用されてDMT記号の繰り返し数を判定するために場合、この手法はより少ない数のDMT記号の繰り返しを要求する。例えば、CRCが使用されない場合の2*INP+1回に対して、INP+1回のDMT記号の繰り返しのみが必要とされる。実例として、INP=2の場合、CRCバイトは1つの正しいDMT記号を検出し、2つの破壊されたDMT記号を放棄するよう用いることができるため、INP+1=3回のDMT記号の繰り返しを送信することのみ必要になる。

一つの実施の形態に従って、受信モデムはDMT記号の繰り返し数を判定し、送信モデムにそれを報告する。この実施の形態において、INP値は第2トランシーバーまたは管理システムから受信される。DMT記号の繰り返し数は、DMT記号繰り返しモジュール140の協働によって初期化メッセージに対して判定される。この判定は、例えば受信トランシーバーによって成されるインパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくかのいずれか、または両方による。例えば、INP値が使用される場合、MはINP+1と等しくてもよい。次いで、送信／受信モジュール190の協働により、メッセージは送信モデムに送信されて、判定されたDMT記号の繰り返し数（M）を示す。従って、初期化中に、モデムはM回繰り返すDMT記号上にメッセージビットが変調されるメッセージを受信し、各DMT記号がエラー検出のための少なくとも１つのCRCビットを含む。

送信モデムに関しては、送信モデムは判定されたDMT記号の繰り返し数を示すメッセージを受信し、初期化中に、1つのDMT記号において少なくともひとつのメッセージビットを変調し、DMT記号をM回送信し、各DMT記号はエラー検出のために少なくともひとつのCRCビットを含む。

代替として、送信モデムは、DMT記号の繰り返し数を判定し、受信モデムにメッセージを送信する。上述のように、この判定は、インパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくか、または両方による。

更に代替として、管理システムは、DMT記号の繰り返し数を判定し、それに従ってトランシーバーを設定できる。上述のように、この判定は、受信トランシーバーによって成されるインパルス雑音測定に基づくか、受信されたINP値に基づくか、または両方による。上記に説明された実施の形態は互いに独立して説明されているが、当然ながら、種々の技術が全体としてまたは部分的に組み合わされてもよい。

図2は例示的な初期化手順と第1と第2トランシーバー間の通信を説明している。詳細には、第1トランシーバーに関しては、制御はステップS100から始まり、ステップS110に続く。ステップS110においては、INP値が判定されるか、または、例えば管理システムか別のトランシーバーから受信される。

続いてステップS120においては、INP値は第2トランシーバーに送信される。次いでステップS130においては、初期化メッセージのためにDMT記号が繰り返される回数Mが第1トランシーバーによって受信される。次いで、制御はステップS140に続く。

ステップS140においては、初期化中に、第1トランシーバーはM回繰り返されるDMT記号上で少なくともひとつの信号ビットの変調を行う。次にステップS150においては、DMT記号のM数が第2トランシーバーに送信される。次いで制御は制御シーケンスが終了するステップS160に続く。

第2トランシーバーに関しては、制御はステップS105から始まり、ステップS115に続く。ステップS115においては、INP値が受信される。次いでステップS125においては、初期化に使用されるため、DMT記号の繰り返し数Mが判定され、値Mは第1トランシーバーに送信される。次いでステップS135においては、第2トランシーバーはDMT記号が繰り返される回数Mを受信する。次いで、制御は制御シーケンスが終了するステップS145に続く。

既に検討した実施例に関して、フローチャートには特に説明されていないが、追加のエラー検出能力も初期化メッセージに対して与えられて、ビットエラーの位置特定を可能にする。例えば、各DMT記号は少なくとも1つのCRCビットを含み、DMT記号が正しくまたは誤って受信されたかを検出するのに使用できる。しかしながら、この実施の形態はそれに限らず、任意のエラー検出が任意の形態で本発明において動作する。

図3は第2の初期化手順と第1と第2トランシーバー間の通信を説明している。詳細には、第1トランシーバーに関しては、制御はステップS200から始まり、ステップS210に続く。ステップS210においては、INP値が判定されるか、または、例えば管理システムか別のトランシーバーから受信される。次いでステップS220においては、初期化メッセージのためにDMT記号が繰り返される回数Mが判定され、第2トランシーバーに送信される。次いで、ステップS230においては、初期化中に、M回繰り返されるDMT記号上で少なくともひとつの信号ビットの変調が行われる。次いで制御はステップS240に続く。

ステップS240においては、M記号が第2トランシーバーに送信される。次いで制御は制御シーケンスが終了するステップS250に続く。

第2トランシーバーに関しては、制御はステップS205から始まり、ステップS215に続く。ステップS215においては、Mに対する値が受信される。次いで、ステップS225においては、DMT記号のM数が受信される。次いで制御は制御シーケンスが終了するステップS235に続く。
既に検討した実施例に関して、フローチャートには特に説明されていないが、追加のエラー検出能力も初期化メッセージに対して与えられて、ビットエラーの位置特定を可能にする。例えば、各DMT記号は少なくとも1つのCRCビットを含み、DMT記号が正しくまたは誤って受信されたかを検出するのに使用できる。しかしながら、この実施の形態はそれに限らず、任意のエラー検出が任意の形態で本発明において動作する。

図4は別の初期化手順とトランシーバー間の通信を説明している。より詳細には、第1トランシーバーに関しては、制御はステップS202から始まり、ステップS204に続く。ステップS204においては、INP値が判定されるか、または例えば管理システムか別のトランシーバーから受信される。次にステップS206においては、初期化メッセージのためにDMT記号が繰り返される回数Mが判定され、第2トランシーバーに送信される。次いで、ステップS208においては、DMT記号のM数が受信される。次いで、制御は制御シーケンスが終了するステップS209に続く。
第2トランシーバーに関しては、制御はステップS201から始まり、ステップS203に続く。ステップS203においては、Mが受信される。次いでステップS205においては、初期化中に、M回繰り返されるDMT記号上で少なくともひとつの信号ビットの変調が行われる。次いで、ステップS207においては、DMT記号のM数が送信される。次に制御は制御シーケンスが終了するステップS211に続く。

既に検討した実施の形態に関して、フローチャートには特に説明されていないが、追加のエラー検出能力も初期化メッセージに対して与えられて、ビットエラーの位置特定を可能にする。例えば、各DMT記号は少なくとも1つのCRCビットを含み、DMT記号が正しくまたは誤って受信されたかを検出するのに使用できる。しかしながら、この実施例はそれに限らず、任意のエラー検出が任意の形態で本発明において動作する。

図5は本発明に従う別の初期化手順を説明している。特に、制御はステップS300から始まり、ステップS310に続く。ステップS310においては、バイトレシオに対するCRCが判定される。次にステップS320においては、1つ以上のCRCビットがバイト数またはビット数に対して判定される。次いで、ステップS330においては、DMT記号上の追加情報に加えて1つ以上のCRCビットが変調される。次いで制御はステップS340に続く。

ステップS340においては、DMT記号は復調され、1つ以上のCRCビットがエラー検出のために使用される。次いでステップS350においては、CRCビットがエラーを明らかにしたかどうかの判定がなされる。エラーが存在する場合、制御はステップS360に続く。そうでない場合、制御は制御シーケンスが終了するステップS380にジャンプする。

ステップS360においては、1つ以上のDMT記号またはその一部の再送信が要求される。次いでステップS370においては、エラーのあるDMT記号が放棄される。次いで、制御はステップS350に戻る。

図6は本発明に従って、通信の初期化に関する別の実施の形態を説明している。特に、制御はステップS400から始まり、ステップS410に続く。ステップS410においては、INP値が判定されるか、または、例えば管理システムか別のトランシーバーから受信される。次にステップS420においては、初期化メッセージのためにDMT記号が繰り返される回数Mが判定される。次いで、ステップS430においては、DMT記号が繰り返される回数が、必要に応じ第2トランシーバーに送信または受信される。制御は次いでステップS440に続く。

ステップS440においては、1つ以上の初期化メッセージが送信または受信され、必要に応じ、少なくともひとつのメッセージビットがDMT記号上に変調され、DMT記号は各DMT記号が少なくともひとつのCRCビットを含んだ状態でM回繰り返される。次にステップS450においては、CRCビットと繰り返しのDMT記号の組合せが初期化メッセージの確実性を保証するために活用される。次いで制御は制御シーケンスが終了するステップS460に続く。

上記で説明されたフローチャートは、具体的な事象の順序に関して検討されているが、当然ながら、本発明の動作に実質的な影響を与えることなく、この順序への変更は起こり得る。更に、事象の順序が実施の形態に述べた通りに起きる必要はなく、むしろ、両方のトランシーバーが初期化に使用されている技術に適応する限りにおいて、通信システム内で1台または別のトランシーバーによって各ステップが実行される。更に、本明細書中で説明されている具体的な技術が詳細に説明されている実施例に限定されないで、他の実施の形態と共に使用できる。

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、ラインカード、試験機器、マルチキャリアトランシーバー、無線および／または有線のワイド／ローカルエリアネットワーク、衛星通信システム、診断機能付きモデム、等の有線および／または無線の電気通信デバイスにおいて、または、通信デバイスを持つ一般用途の独立してプログラムされたコンピュータにおいて、または、任意の以下の通信プロトコルに併せて実践される：CDSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL1、VDSL2、HDSL、DSL Lite、IDSL、RADSL、SDSL、UDSL等。

更に、本発明のシステム、方式とプロトコルは、特殊用途のコンピュータ、プログラム済みマイクロプロセッサーやマイクロコントローラー、および周辺IC素子、ASICやその他IC、デジタルシグナルプロセッサー、ディスクリート素子IC等の配線電子回路／論理回路、PLD、PLA、FPGA、PAL等のプログラマブル論理デバイス、モデム、送受信機、同等手段等において実践される。一般的に、本明細書中に説明される手順を順序よく実施する能力のある状態機械を実装できる任意のデバイスは、本発明に従う種々の通信方式、プロトコル、技術を実施するのに使用される。

更に、開示された方法は、種々のコンピュータやワークステーションプラットホームにおいて使用できる移植可能なソースコードを供給するオブジェクトまたはオブジェクト指向型ソフトウェア開発環境を使用するソフトウェア上において容易に実装される。代替として、開示されたシステムは、標準論理回路やVLSIを使用するハードウェアにおいて一部分または完全に実装される。ソフトウェアかハードウェアのどちらを使用して本発明に従うシステムを実装するかは、使用されるシステム、特定機能、特定ソフトエアまたはハードウェアシステム、マイクロプロセッサーまたはマイクロコンピュータに要求されるスピード若しくは効率に依存する。本明細書で説明する通信システム、手法とプロトコルは、コンピュータおよび電子通信技術に関する一般的基礎知識と共に本明細書で示されている機能的な説明により応用可能な当該技術に精通するものによって、既存のまたは後に開発されるシステムや機構やデバイスおよび／またはソフトウェアなどにおいて容易に実装される。

加えて、開示された方法は、記憶媒体に記憶されるソフトウェア上で容易に実装され、コントローラとメモリの協働によりプログラムされた汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、マイクロプロセッサー等において実行される。このようの場合には、本発明のシステムと手法は、アプレット、JAVARまたはCGIスクリプトや、サーバーやコンピュータワークステーションに常駐するリソースや、専門通信システムまたはシステムコンポーネントにおいて組み込まれるルーチン等のパーソナルコンピュータに組み込まれたプログラムとして実装される。システムはまた、通信トランシーバーのハードウェアとソフトウェアシステム等のソフトウェアおよび／またはハードウェアシステムに本システムおよび／または本手法を物理的に組み込むことによって実装される。

従って、本発明に従ってトランシーバーの初期化のためのシステムと手法が提供されたことが明確である。本発明を幾つかの実施例と共に説明してきたが、当該技術に精通するものにとって、多くの代替、改造、変更が明白である。従って、これらの全ての代替、改造、類似、変更は本発明の精神と適用範囲に包含することを意図する。

図１は本発明の実施の形態を示す機能ブロック図である。 図２は本発明に従う通信システムを初期化する実施の形態を略述するフローチャートである。そして、 図３は本発明に従う通信システムを初期化する第２の実施の形態を略述するフローチャートである。 図４は本発明に従う通信システムを初期化する第３の実施の形態を略述するフローチャートである。 図５は本発明に従う通信システムを初期化する第４の実施の形態を略述するフローチャートである。そして、 図６は本発明に従う通信システムを初期化する第５の実施の形態を略述するフローチャートである。

Claims (43)

1. 通信システム初期化方法であって、
   インパルス雑音保護値に基づいて、初期化中に繰り返されるDMT記号の数を判定することを含む、
   方法。
2. 送信モデムが前記判定ステップを実行する、
   請求項1の方法。
3. 受信モデムが前記判定ステップを実行する、
   請求項1の方法。
4. AとBを整数とし、INPをインパルス雑音保護値とした場合、DMT記号が繰り返される回数がN=A*INP+B として計算される、
   請求項1の方法。
5. INPをインパルス雑音保護値とした場合、DMT記号が繰り返される回数が N=INP+1 として計算される、
   請求項1の方法。
6. 更に、
   少なくともひとつのメッセージビットを前記繰り返しDMT記号上で変調することと、
   DMT記号の繰り返し数を送信すること、を含む、
   請求項1の方法。
7. 更に、
   繰り返される各DMT記号上で少なくともひとつのCRCビットを変調することを含む、
   請求項6の方法。
8. 更に、
   前記DMT記号の繰り返し数を受信することと、
   繰り返されるDMT記号から少なくともひとつのメッセージビットを復調すること、を含む、
   請求項1の方法。
9. 更に、
   繰り返される各DMT記号から少なくともひとつのCRCビットを復調することを含む、
   請求項8の方法。
10. 前記繰り返されるDMT記号は、連続的で、同一のDMT符号列である、
    請求項1の方法。
11. 前記繰り返されるDMT記号は、一連の実質的に同一のDMT記号列である、
    請求項1の方法。
12. 前記繰り返されるDMT記号は、一連の同一のDMT記号列である、
    請求項1の方法。
13. 通信システム初期化方法であって、
    インパルス雑音保護値を利用して繰り返し数を判定し、前記繰り返し数は、初期化中に繰り返されるDMT記号の数を指定する、ことを含む、
    方法。
14. 通信システム初期化方法であって、
    初期化メッセージの送信中にDMT記号を何回か繰り返すことと、
    巡回冗長検査を利用して受信される初期化メッセージの完全性を確保すること、を含む、
    方法。
15. 通信システム初期化方法であって、
    初期化中にDMT記号を何回繰り返すかを、インパルス雑音保護値に基づいて判定すること、を含む、
    方法。
16. 通信システム初期化方法であって、
    少なくともひとつのメッセージビットをいくつかの繰り返しDMT記号上で変調することと、
    DMT記号の繰り返し数を送信すること、を含む、
    方法。
17. 通信システム初期化方法であって、
    少なくとも1ビットをDMT記号上で変調することと、
    1つの初期化メッセージにおいてDMT記号を数回繰り返すこと、を含む、
    方法。
18. 通信システム初期化方法であって、
    巡回冗長検査レシオに対する情報を判定することと、
    初期化中にDMT記号上で少なくとも1つ以上の巡回冗長検査を変調すること、を含む、
    方法。
19. 巡回冗長検査と繰り返しDMT記号を初期化メッセージのために使用する、
    通信システム初期化方法。
20. 初期化中に1つのDMT記号上にエラー検出情報を変調すること、を含む、
    通信システム初期化方法。
21. 1つ以上のDMT記号上にエラー検出情報を変調すること、を含む、
    通信システム初期化方法。
22. 通信システム初期化方法であって、
    複数のDMT記号上にエラー検出情報を変調することと、
    DMT記号を連続した一連の同一のDMT記号列に集合させることと、
    前記連続した一連の同一のDMT記号列を繰り返し送信すること、を含む、
    方法。
23. 請求項1から22の何れかの機能を実現する手段。
24. 請求項1から22の何れかの機能を実行する情報を記憶する情報記憶媒体。
25. 請求項1から22の何れかの方法を実行する通信プロトコル。
26. 通信システムであって、
    インパルス雑音保護値に基づいて、初期化中に繰り返されるDMT記号の数を判定するよう成されたDMT記号繰り返しモジュールを備える、
    通信システム。
27. 前記DMT記号繰り返しモジュールは、送信モデム内にある、
    請求項２６のシステム。
28. 前記DMT記号繰り返しモジュールは、受信モデム内にある、
    求項２６のシステム。
29. AとBを整数とし、INPをインパルス雑音保護値とした場合、DMT記号が繰り返される回数がN=A*INP+B として計算される、
    請求項２６のシステム。
30. INPをインパルス雑音保護値とした場合、DMT記号が繰り返される回数が N=INP+1 として計算される、
    請求項２６のシステム。
31. 更に、
    少なくともひとつのメッセージビットを繰り返しDMT記号上に変調するよう成された変調モジュールと、
    DMT記号の繰り返し数を送信するよう成された送信モジュールと、を備える、
    請求項２６のシステム。
32. 前記変調モジュールはまた、繰り返される各DMT記号上で少なくともひとつのCRCビットを変調するよう成されている、
    請求項３１のシステム。
33. 更に、
    DMT記号の繰り返し数を受信するよう成された受信モジュールと、
    繰り返されるDMT記号から少なくともひとつのメッセージビットを復調するよう成された復調モジュールと、を備える、
    請求項２６のシステム。
34. 復調モジュールはまた、繰り返される各DMT記号から少なくともひとつのCRCビットを復調するよう成されている、
    請求項３３のシステム。
35. 前記繰り返されるDMT記号は、連続した同一のDMT記号列である、
    請求項２６のシステム。
36. 前記繰り返されるDMT記号は、一連の実質的に同一のDMT記号列である、
    請求項２６のシステム。
37. 前記繰り返されるDMT記号は、一連の同一のDMT記号列である、
    請求項２６のシステム。
38. 初期化中にインパルス雑音に対して防御する手段であって、
    初期化メッセージ長を分析することと、
    初期化中にDMT記号を1回以上繰り返し、初期化中にDMT記号上にエラー検出情報を変調すること、を含む、
    手段。
39. インパルス雑音初期化エラー軽減システムであって、
    インパルス雑音軽減技術を判定する手段と、
    前記判定技術を実装する手段と、を備える、
    システム。
40. エラー検出情報と、初期化中に1つ以上送信されるDMT記号とを結合する手段を備える、
    通信システム。
41. エラー検出情報と、初期化中に1つ以上受信されるDMT記号とを結合する手段を備える、
    通信システム。
42. 初期化中に受信されるDMT記号の繰り返し数を分析し、1つ以上の繰り返しDMT記号の何れがエラーを有するかを判定する手段を備える、
    通信システム。
43. 更に、
    エラーの無い繰り返しDMT記号を選択する手段を含む、
    請求項４２のシステム。

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