JP2010213331A - ソフトウェアベースのａｄｓｌモデム内のデータのサンプルを一時的に記憶するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＤＳＬモデムによるモデム通信において、ＡＤＳＬモデムのソフトウェアルーチンを実行するホストコンピュータの処理が遅れた場合に、安定的にデータ転送を可能とする装置および方法を提供する。
【解決手段】ソフトウェアベースのＡＤＳＬモデム内でデータのサンプルを一時的に記憶するための方法および装置である。方法は、バッファのサンプルを受信するステップと、受信したデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断するステップとを含む。記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプルが消去または圧縮される。消去された、選択されたデータサンプルは、次に再構成または復元される。
【選択図】図５

Description

この発明は一般に、モデム通信に関し、より具体的には、ソフトウェアベースの非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）モデム内のデータのサンプルを一時的に記憶するための方法および装置に関する。

通信システム、特に電話通信(telephony)では、通例、２線式双方向通信チャネルを介して加入者ステーションと中央スイッチング局(central switching office)との間で信号を送信する。主に音声通信のために設計された普通の従来の電話システム（Plain Old Telephone System）（ＰＯＴＳ）は、現代の多くのアプリケーションにとって不適切なデータ送信速度を提供している。高速通信に対する需要を満たすために、既存のネットワークインフラストラクチャを利用する革新的でかつ費用対効果の大きい解決策が、設計者によって求められてきた。既存の電話線ネットワークを利用するいくつかの技術的発展が、電気通信業界で提案されてきた。これらの技術の１つがデジタル加入者線（ＤＳＬ）技術である。ＤＳＬ技術は、ブロードバンド通信のために既存の電話線ネットワークを用いる。ＤＳＬインターフェイスを装備した通常のツイストペアが、ビデオデータ、テレビデータ、および高速データを送信できる。

ＤＳＬ技術は、ＰＯＴＳサービスを妨害しない。伝統的なアナログ音声帯域インターフェイスは、電話サービスと同じ周波数帯域、０−４キロヘルツ（ｋＨｚ）を用い、並行の音声とデータとの使用を妨げている。一方で、ＤＳＬインターフェイスは、１００ｋＨｚから１．１メガヘルツ（ＭＨｚ）の音声チャネルよりも高い周波数で動作する。したがって、単一のＤＳＬ線が、音声とデータとのための同時のチャネルを提供することができる。

ＤＳＬシステムは、デジタル信号処理（ＤＳＰ）を用いて通常の銅電話線を通しての信号の質およびスループットを上げる。ある特定のＤＳＬシステムは、約１．５メガビット／秒(Megabits per second)（ＭＢＰＳ）速度での、ＤＳＬアクセスポイント(Point-of-Presence)（ＰＯＰ）から加入者の位置までの下りデータ転送速度を提供する。転送速度１．５ＭＢＰＳは、たとえば、従来の２８．８キロビット／秒(kilobits per second)（ＫＢＰＳ）転送速度よりも５０倍速い。

ＤＳＬ技術の中で普及している、あるバージョンは、非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）技術である。ＡＤＳＬ規格は、ＡＮＳＩ Ｔ１．４１３ 第２号(ANSI T1.413 Issue 2)に記載されており、これは、「ネットワークと顧客設備との間のインターフェイス−非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）メタリックインターフェイス」（“Interface Between Networks and Customer Installation-Asymmetric Digital Subscriber Line（ADSL）Metallic Interface”）（Ｒｅｖ．Ｒ４、６／１２／９８日付）と題され、全体がここで引用により援用される。

「ネットワークと顧客設備との間のインターフェイス−非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）メタリックインターフェイス」（"Interface Between Networks and Customer Installation-Asymmetric Digital Subscriber Line（ADSL）Metallic Interface"），ＡＮＳＩ Ｔ１．４１３ 第２号，Ｒｅｖ．Ｒ４、６／１２／９８

ＡＤＳＬモデムは、２つの対抗する変調方式、離散マルチトーン（ＤＭＴ）と単一搬送波(carrierless)振幅／位相変調（ＣＡＰ）とを用いる。ＤＭＴは、米国規格協会（American National Standards Institute）が採用する規格である。その規格は２５６の離散トーンを規定し、各トーンは、データを送信するためにデジタル信号と共に変調され得る搬送波信号を表わす。所与のトーンのための具体的な周波数は、トーン数の４．３１２５ｋＨｚ倍である。トーン１−７は、音声帯域および保護帯域のために確保される（つまり、トーン１は音声帯域であり、トーン２−７は保護帯域である）。単一の線上での同時の音声およびデータ送信を可能にするために、データは音声帯域付近では送信されない。保護帯域は、ＡＤＳＬデータ帯域から音声帯域を分離する助けとなる。典型的には、スプリッタを用いてデータトーンからあらゆる音声帯域信号が分離され得る。トーン８−３２を用いてデータが上り方向に（つまり、ユーザから）送信され、トーン３３−２５６を用いてデータが下り方向に（つまり、ユーザへと）送信される。代替的には、すべてのデータトーン８−２５６が下りデータのために用いられてもよく、トーン８−３２上に存在する上りデータは、エコーキャンセルを用いて検出され得る。上り通信よりも下り通信のためにより多くのトーンが用いられるため、その転送は非対称と呼ばれる。

調整処理手順を通して、接続の両側上のモデムは、どのトーンが電話線内の損傷によってより少なく影響を受けているのかを検知し、分析する。受入れられるトーンの各々を用いて情報が運ばれる。したがって、最大能力は、電話接続の質によって設定される。ＡＤＳＬ仕様が規定する最大データ速度は、すべてのトーンが用いられることを仮定すると、下りで約８ＭＢＰＳであり、上りで約６４０ＫＢＰＳである。典型的なＡＤＳＬシステムでは、中央局(central office)（ＣＯ）モデムが顧客構内(customer premise)（ＣＰ）モデムと対話する。ＣＰモデムは典型的には、家庭内またはオフィス内に設置される。

ＡＤＳＬモデムは一般に、リアルタイムでデータを送信し、受信する。しかし、これらのＡＤＳＬモデムのいくつかのリアルタイム機能は、ソフトウェアルーチンとして実現されており、これは、とりわけ、製造コストを減じ、柔軟性を向上させるためである。これらのソフトウェアルーチンは典型的には、たとえばマイクロソフトウィンドウズ（Ｒ）等のマルチタスキングオペレーティングシステム下で実行中のホストコンピュータ上で実行される。

非リアルタイム機能を実行するとき、ＡＤＳＬモデムは、以下の点で比較的不安定であると考えられる。すなわち、オペレーティングシステムが、必要なサポートをモデムにリアルタイムベースで提供するのに遅れると、ある特定のいかなる時にも、接続が切断される場合があるか、またはデータを適切に転送できない場合がある点で不安定であると考えられる。たとえば、オペレーティングシステムがリアルタイムベースでモデムルーチン処理またはバス転送を提供するのに遅れると、モデムはその接続を切断する場合がある。この状況は以下のような場合に起こる場合がある。すなわち、オペレーティングシステムが他のルーチンの処理のために大きく負荷がかけられている場合に、または周辺デバイスまたはデバイスドライバが比較的長い間システムリソースを占有する(seize)場合に、起こる場合がある。これらの切断された接続の結果として、接続を再び確立し、データ転送を再び開始しなければならないことにより、コンピュータのユーザは不便さを感じることになる。

この発明は、上述の１つ以上の問題の効果を克服、または少なくとも減じることに関する。

この発明の１つの局面では、方法が提供される。方法は、バッファ内でデータのサンプルを受信するステップと、受信されたデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断するステップとを含む。記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプルが消去され、また消去された、選択されたデータサンプルが再構成される。

この発明の別の局面では、装置が提供される。装置は、データのサンプルを受信するように適合された受信機と、受信されるデータのサンプルを記憶するように適合されたバッファとを含む。制御装置も提供され、それは、受信されたデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断するようにされており、記憶容量を超えることに応答して、バッファから選択されたデータのサンプルを消去し、さらには消去された、選択されたデータのサンプルを再構成するようにされている。

この発明は、同じ参照番号が同様の要素を識別する添付の図とともに以下の説明を参照することによって、理解され得る。

この発明には種々の変形および代替の形態が可能であるが、その具体的な実施例は、図の例によって示され、ここで詳細に説明される。しかし、具体的な実施例のここでの説明は、この発明を開示されたある特定の形に限定することを意図せず、逆に、添付の請求項によって規定されるようなこの発明の思想および範囲内に入るすべての変形、均等物、および代替物を包含することが意図されることが理解されるべきである。

この発明のある実施例に従ったＡＤＳＬ ＤＭＴ通信システムのブロック図である。 図１の通信システムの一部を形成するプロセッサシステムのブロック図である。 図１の通信システムの一部を形成するモデム通信ユニットのブロック図である。 図３のモデム通信ユニットの送信バッファユニットのブロック図である。 図３のモデム通信ユニットの受信バッファユニットのブロック図である。

この発明の例示的な実施例が以下で説明される。わかりやすくするために、この明細書では実際の実現例のすべての特徴が説明されるわけではない。すべてのこのような実際の実施例の開発では、開発者のある特定の目的を達成するために実現例ごとに異なるシステム関連の、およびビジネス関連の制約に従う実現に特有の多くの決定を行なわなければならないことが当然のことながら理解されるだろう。さらに、このような開発に関する努力は複雑であり、時間のかかるものであるかもしれないが、それはこの開示の利益を享受する当業者にとってはごく普通の仕事であることが理解されるだろう。

図、特に図１を参照して、この発明に従った通信システム１００のブロック図が提供される。通信システム１００は、プロセッサシステム１１０と、接続リンク１２５を介してプロセッサシステム１１０に結合されるモデム通信ユニット１２０とを含む。例示される実施例では、モデム通信ユニット１２０はＤＭＴ ＡＤＳＬモデムである。通信システム１００は、ある実施例では同様にＤＭＴ ＡＤＳＬモデムであるリモート通信デバイス１４０と通信リンク１３０上でリアルタイムおよび非リアルタイムベースで対話する。例示される実施例では、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０とを結合する通信リンク１３０は、公衆交換電話回線網(Public Switched Telephone Network)（ＰＳＴＮ）（図示せず）を介しての通信のための通常のツイストペア接続を含む。しかし、ツイストペア接続の代わりに、所望ならばファイバおよび無線等の他の公知の種類の通信リンクが用いられ得ることが理解されるだろう。

例示される実施例に従うと、通信システム１００は、オフィスおよび家庭等の顧客構内（ＣＰ）１５０にある。一方で、リモート通信ユニット１４０は中央局１６０の一部である。リモート通信ユニット１４０は、たとえば、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク、もしくはインターネット等のより大きな通信ネットワーク（図示せず）へのゲートウェイとして働く。しかし、リモート通信ユニット１４０は、この発明の思想および範囲から逸脱することなしに、中央局１６０の代わりに第２の顧客構内（図示せず）に設置され得ることが理解されるだろう。

典型的には、モデム通信ユニット１２０は、リモート通信ユニット１４０を通して通信ネットワーク（図示せず）への接続を確立する。接続を確立するプロセスの間、モデム通信ユニット１２０およびリモート通信ユニット１４０は、調整プロセスに従事し、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０との間の通信のために利用可能なスループットが判断される。これは、たとえば、トーン上のデータを変調するために、どのトーンに損傷がないかを確認することを含み得る。

図２を参照して、通信システム１００のプロセッサシステム１１０のブロック図が示される。プロセッサシステム１１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１０とメインメモリ２２０とを含む。ある実施例に従うと、プロセッサシステム１１０は、たとえば、コンパックコンピュータ社（Compaq Computer Corp.）等の種々の製造メーカから入手可能なパーソナルコンピュータの形であり得る。例示される実施例では、ＣＰＵ２１０は、メインメモリ２２０内にあるマルチタスキングオペレーティングシステムソフトウェア２３０、モデム機能ソフトウェア２４０、および他のアプリケーションソフトウェア２５０を実行する。例示される実施例に従うと、マルチタスキングオペレーティングシステムソフトウェア２３０は、リアルタイムでない場合もある。したがって、マルチタスキングオペレーティングシステムソフトウェア２３０は、モデム機能ソフトウェア２４０および他のアプリケーションソフトウェア２５０の連続的な動作を維持するためにＣＰＵ２１０からの適切なリソースを常に提供しているわけではないおそれがある。これによって結果として、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０との間に接続が切断された通信リンク１３０が生じるか、またはそれらの間でのデータの損失が生じるおそれがある。

図３を参照して、この発明のある実施例に従った、モデム通信ユニット１２０の簡素化されたブロック図が示される。説明を明確にし、わかりやすくするために、すべての機能ブロックが詳細に例示されているわけではない。なぜならば、それらは当業者には公知であり、さらには上述のＡＮＳＩ Ｔ１．４１３ 第２号規格等の文献で定義されているためである。モデム通信ユニット１２０は、送信機３０５と受信機３１０とを含む。送信機３０５および受信機３１０は、リモート通信ユニット１４０と対話するために、電話線等の通信リンク１３０とインターフェイスをとる。制御ユニット３１５が送信機３０５および受信機３１０とインターフェイスをとってそれらの動作を制御する。制御ユニット３１５は命令セットでプログラムされてモデム通信ユニット１２０が、たとえば、接続の確立および接続の調整等の種々の機能を行なうことを可能にする。送信機３０５および受信機３１０との制御ユニット３１５の相互作用はさらに、説明の進行とともに詳細に説明される。

送信機３０５は符号化ユニット３２０を含み、この符号化ユニット３２０は、データ出力線３２５上の出力デジタルデータを受信する。出力デジタルデータは、接続リンク１２５を通してモデム通信ユニット１２０に結合されているプロセッサシステム１１０から受信され、ここではデータ出力線３２５はリンク１２５の一部を形成している。符号化ユニット３２０は、当業者にとって周知である方法に従って、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、スクランブリング(scrambling)、順方向誤り修正、およびインタリービング等の機能を行なう。これらの方法は、上述のＡＮＳＩ Ｔ１．４１３ 第２号規格でさらに開示されている。

送信機３０５はさらに変調器３３０を含み、これは、送信されるデータを有するトーン搬送波を変調する。変調器３３０は、トーンの順序付け(tone ordering)、コンスタレーション(constellation)符号化、ゲインの基準化（gain scaling)、および離散的逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）機能を実行してタイムドメイン波形サンプルを提供する。タイムドメイン波形サンプルは、フレームにグループ分けされ、例示される実施例では６８の数になる複数のこれらのフレームがスーパーフレームを形成する。データのフレームに対応するタイムドメイン波形サンプルのセットがＤＭＴデータシンボルを形成し、これは通信リンク１３０を通してリモート通信ユニット１４０へと送信される。ＤＭＴ同期シンボル（synch symbol）が各スーパーフレームの後に生成される。したがって、例示される実施例では６８のデータシンボルが存在し、その後に同期シンボルが続く。当然のことながら、同期シンボルが後に続くデータシンボルの数は変わってもよく、したがって、上述のように６８に必ずしも限定される必要はない。

送信機３０５はさらに、巡回(cyclic)プレフィックスユニット３３５を含み、これは、巡回プレフィックスを変調器３３０の出力信号上に挿入する。つまり、変調器３３０からの出力サンプルの一部が、複製され、既存の出力サンプルに追加されてオーバーラップが提供され、よりよいシンボルアライメント(symbol alignment)が可能になる。

送信バッファユニット３４０が、出力サンプルを受信し、一時的に記憶し、これらのサンプルを送信アナログフロントエンド（ＴＸ ＡＦＥ）３４５に送る。送信アナログフロントエンド３４５は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（図示せず）とフィルタ（図示せず）とを含み、通信リンク１３０上での送信に好適なアナログ波形へと、送信バッファユニット３４０からのデジタル出力サンプルを変換する。上で詳述されたように、通信リンク１３０は典型的には、通常のツイストペアからなり、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０との間のアナログ電話接続を形成する。送信アナログフロントエンド３４５はさらに通常の電話ハイブリッド回路（図示せず）を含み、モデム通信ユニット１２０に、標準ＰＯＴＳ（普通の従来の電話システム）信号技術（たとえば、２線式から４線式変換、オンフックおよびオフフックインピーダンス、リング検出(ring detection)、ＦＣＣ調整エレクトロニクス(FCC regulated electronics)等）を用いるツイストペア接続部とインターフェイスをとらせる。

典型的には、プロセッサシステム１１０が非リアルタイム機能を実行する場合、モデム通信ユニット１２０は以下の点で不安定になる。すなわち、オペレーティングシステムがモデム通信ユニット１２０にリアルタイムベースで必要なサポートを提供することに遅れると（つまり、遅延問題が生じると）、リモート通信ユニット１４０との接続が、切断される場合があるか、またはデータを適切に転送できない場合がある点で、不安定になる。この発明に従うと、巡回プレフィックスユニット３３５から出力されるＤＭＴシンボルの不在が生じると、送信バッファ３４０は、送信アナログフロントエンド３４５への送信のために適切なＤＭＴシンボルを生成してリモート通信ユニット１４０に対する連続的なデータ送信を維持する。

図４を参照して、送信バッファ３４０の簡素化されたブロック図が提供される。送信バッファ３４０はサンプルバッファ４０５を含み、これは巡回プレフィックスユニット３３５から出力されるＤＭＴシンボルを受取り、サンプルを送信アナログフロントエンド３４５に送る前に、これらのサンプルをそこに一時的に記憶する。サンプルバッファ４０５は、１つのＤＭＴシンボルに対応するデジタルサンプルをある単位と見なすが、サンプルバッファ４０５は、巡回プレフィックスユニット３３５から送信される多数のＤＭＴシンボルを含む。送信バッファ３４０は、またアイドルシンボルバッファ４１０を含み、これは、サンプルバッファ４０５への転送のためにＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを生成し得る。アイドルシンボルバッファ４１０は、マルチプレクサ４２５を介してサンプルバッファ４０５に結合される。巡回プレフィックスユニット３３５から転送されるＤＭＴシンボルはまた、サンプルバッファ４０５に転送される前に、マルチプレクサ４２５に送られる。内部カウンタ４２０を含むバッファロジック４１５が設けられ、シンボルがサンプルバッファ４０５から送信アナログフロントエンド３４５へと転送されるたびに、ＤＭＴ同期シンボルを含むタイムスロットが追跡される。ある実施例に従うと、内部カウンタ４２０はモジュロカウンタである。しかし、内部カウンタ４２０は、この発明の思想および範囲から逸脱することなしに、他の種類のカウンタを含んでもよいことが理解され得る。同期シンボルを追跡するために、制御ユニット３１５にＤＭＴ同期シンボルの位置を信号で通知させることによって、送信バッファ３４０がまず初期設定され、これは、調整処理手順の後のモデム通信ユニットのデータモードの開始時に完了され得る。送信バッファ３４０の初期設定は、他のときに起こってもよく、所望ならば連続的に起こってもよいことが理解されるだろう。バッファロジック４１５はさらに、巡回プレフィックスユニット３３５の出力がいつアイドル状態であるかを判断するように構成され、さらにはどちらが必要とされているかに応じてアイドルシンボルバッファ４１０にＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを生成させるように構成される。

通常の動作モードでは（つまり、ＤＭＴシンボルが転送されていて、待ち時間が生じていない場合）、送信バッファ３４０は、巡回プレフィックスユニット３３５からサンプルバッファ４０５が受信するような送信ＤＭＴデータおよび同期シンボルを送信アナログフロントエンド３４５へと移す。代替的な実施例では、ＤＭＴ同期シンボルは、送信バッファ３４０の入力部に転送されないが、バッファロジック４１５それ自体によって適切なときに生成されてもよく、内部カウンタ４２０が示すように同期シンボルが必要とされているときに適切に挿入され得る。上述のように、内部カウンタ４２０は、データシンボルに関連した同期シンボルの位置を追跡する。

遅延問題が生じ、送信バッファ３４０が送信アナログフロントエンド３４５への出力のための新しいＤＭＴシンボルを受信しない場合、アイドルシンボルバッファ４１０は、バッファロジックの内部カウンタ４２０が得る結果に基づいて、ＤＭＴデータまたは同期シンボルのいずれかを作成する。先に詳述されたように、これは、ある特定のパターン（つまり、同期シンボル周期性(periodicity)）で送信されているＤＭＴシンボルから判断され得る。バッファロジック４１５が、同期シンボルが必要とされていると判断すると、アイドルシンボルバッファ４１０は適切な同期シンボルを生成する。アイドルシンボルバッファ４１０から生成される同期シンボルは、以前にプロセッサソフトウェアから転送された、記憶されている同期シンボルからのものであってもよく、バッファロジック４１５の内部カウンタ４２０が送信されたシンボルは同期シンボルであると示した場合にバッファ４０５によって記憶された以前に送信されたシンボルからのものであってもよく、またはいくつかの他の内部で計算される(internally computed)ソース（図示せず）からのものであってもよい。しかし、バッファロジック４１５が、データシンボルが必要とされていると判断すると、アイドルシンボルバッファ４１０は適切なデータシンボルを生成し、これは種々のソースから生じ得る。たとえば、生成されるデータシンボルは、既に一時的に記憶された、以前のシンボルのコピーであってもよく、以前に一時的に記憶されたシンボルをわずかに修正したものであってもよく、単純なパイロットトーンであってもよく、またはいくつかの他の内部で計算されるソース（図示せず）から生成されてもよい。

したがって、ソフトウェアがプロセッサシステム１１０によって非リアルタイムベースで実行されるとき、送信バッファ３４０によるアイドルデータおよび同期シンボルの生成と、送信バッファ３４０によるアイドルデータおよび同期シンボルの送信アナログフロントエンド３４５への転送とによって、モデム通信ユニット１２０とリモート通信ユニット１４０との間の接続および／またはデータ損失のリスクが大きく減じられる。

ある実施例に従うと、プロセッサシステム１１０上で実行されるソフトウェアには、同期またはデータシンボルがいつストリームに挿入されたのかが通知される。これは制御ユニット３１５によって達成され得るが、それは、アンダーフロービットカウンタ（図示せず）によって挿入イベントが起こったときに情報をソフトウェアに返して、ソフトウェアが非リアルタイムで動作していた間にいくつのシンボルが自動的に挿入されたのかを示す。代替的には、システム１００は、ソフトウェアがカウンタ４２０を直接読出し、あらゆる非シーケンシャルな(non-sequential)イベントを直接判断可能であり得るように、構成されてもよい。

図３に戻って、受信機３１０は受信アナログフロントエンド（ＲＸ ＡＦＥ）３５０を含み、これはアナログ電話通信リンク１３０上のアナログ波形を受信する。受信アナログフロントエンド３５０は通常のハイブリッド回路を含み、これは、モデム通信ユニット１２０に、上で詳述されたように、リモート通信ユニット１４０を備える通信リンク１３０のアナログ電話接続部とインターフェイスをとらせる。受信アナログフロントエンド３５０はさらに、アナログ波形をタイムドメインデジタルサンプルに変換するために、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（図示せず）およびフィルタ（図示せず）を含む。

受信アナログフロントエンド３５０は、サンプルを受信バッファ３５５に転送する。図５を参照して、受信バッファ３５５の基本的なブロック図が提供される。受信バッファ３５５はサンプルバッファ５０５を含み、これは、受信アナログフロントエンド３５０から転送されるサンプルをサンプルごとに受信する。受信バッファ３５５はさらにバッファ制御５１０を含み、これはサンプルバッファ５０５に結合される。バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５内にサンプルのオーバーランがいずれかでも存在したか否かを判断し、いずれかのサンプルが損失されたならばそのような表示を提供する。

受信バッファ３５５内で一時的に記憶されたサンプルはアライメントおよび等化ユニット３６０に転送され（図３参照）、これは、当該技術分野で確立されているように、シンボルアライメントおよびタイムドメイン等化を行なう。タイムドメイン等化では、トーンは異なった周波数にあり、さらには、ある特定の周波数は他のものよりも速く伝わるため、トーンは同じ時に到着しないおそれがある。アライメントおよび等化ユニット３６０のタイムドメイン等化機能は、より速いトーンを遅延させて伝搬速度の差を補償する。フレームアライメントとタイムドメイン等化機能との間にはパフォーマンストレードオフが存在する。なぜならば、より高い度合いのフレームアライメント精度によって、タイムドメイン等化の精度の度合いがより低くなるためである。モデム通信ユニット１２０が行なう巡回プレフィックス挿入によって、シンボルアライメント精度が改善される。アライメントおよび等化ユニット３６０はまた、利得(gain)制御を行なって受取られる信号の振幅を増大させる。

復調器３６５が、アライメントおよび等化ユニット３６０からタイムドメインサンプルを受取り、タイムドメインデータを周波数ドメインデータに変換してトーンを回復する。復調器３６５は、コンスタレーション符号化データからコンスタレーションポイントを判断するためのスライシング機能、識別されるコンスタレーションポイントをビットにマッピングし返すためのデマッピング（demapping）機能、および復号化機能（たとえば、トレリスコンスタレーションコーディングが採用されるならば、ヴィテルビ復号法）を行なう。復調器３６５はまた、トーンの再順序付けを行なって、利用可能なトーン内で分割された直列バイトを再び集める。

復号化ユニット３７０は、当業者には周知である方法を用いて、復調器３６５から受信したデータ上で順方向誤り修正、ＣＲＣ検査、および復号(descrambling)機能を実行する。復号化ユニット３７０が提供する復元されたデータは、リモート通信ユニット１４０が送信したシーケンシャルバイナリデータを表わす。復元されたデータはデータ入力線３７５に提供され、デジタルデータが、モデム通信ユニット１２０に結合されたプロセッサシステム１１０に送信される。上で詳述されたデータ出力線３２５とともに、データ入力線３７５は、プロセッサシステム１１０とモデム通信ユニット１２０との間の接続リンク１２５を形成する。

サンプルバッファ５０５のオーバーランが全く存在しない受信機３１０での通常の動作モードでは、サンプルバッファ５０５は、サンプルの損失がないために、アライメントおよび等化ユニット３６０にサンプルを直接転送する。しかし、遅延問題が受信機３１０内で起こり、さらにはサンプルバッファ５０５がすべてのサンプルを保持できない場合、バッファ制御５１０はサンプルのいくつかを消去する。ある実施例に従うと、バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５内に一時的に記憶されたデータのヘッド、エンド、または中間部において連続したブロックにあるサンプルを消去し得る。バッファ制御５１０は、すべての消去されたサンプルの正確な開始位置および終了位置を記憶し、この位置の情報をサンプルバッファ５０５からの残りのサンプルとともに、制御ユニット３１５上で実行されている受信ソフトウェアへと転送し、このようにして、消去されたデータが再構成され得る。代替的には、バッファ制御５１０は、ｎ番目ごとのサンプルに対応するサンプルバッファ５０５のサンプルを消去してもよい。バッファ制御５１０はまた、正確な開始、ストップ、および用いられるステップを記録し、この情報を残りのサンプルとともに、制御ユニット３１５上で実行されている受信ソフトウェアに転送するだろう。

別の実施例では、サンプルバッファ５０５内のデータが圧縮され得る。これを達成するために、バッファ制御５１０は、丸め方法(rounding)または切り捨て方法を採用してサンプルの解像度を引き下げることもでき、したがって、サンプルがサンプルバッファ５０５のより少ないバッファ記憶場所（図示せず）内に記憶されることが可能となり得る。バッファ制御５１０は、丸めまたは切り捨てが起こった正確な位置を記録し、この情報を受信機ソフトウェアに転送し、圧縮されたサンプルは、展開され、元に戻され(restore)得る。

さらなる別の実施例では、バッファ制御５１０は、区分的線形圧縮方式を採用してサンプルバッファ５０５内のデータを圧縮し得る。圧縮され、後に元に戻されるサンプルは典型的には、上で考察された切り捨て方法または丸め方法によるものよりも、より少ない加えられたノイズを有する。

制御ユニット３１５上で実行される受信ソフトウェアは、それは非リアルタイム環境内で動作するソフトウェアモデムの一部であることを理解するように構成される。ソフトウェアは、それが受信バッファ３５５からデータを転送するときに失われた、または部分的に失われたサンプルがいくらかでも存在するか否かを検査する。失われたサンプルがいくらか存在すると、制御ユニット３１５は、０を挿入するか、データを平均するか、または他の公知の技術を用いるかにより、失われたサンプルを推定し得る。サンプルがバッファ制御５１０によって圧縮されたならば、制御ユニット３１５は、サンプルを適切に復元(decompress)する。

代替的な実施例では、受信バッファ３５５にはスーパーフレームカウンタ（図示せず）が装備されてもよく、スーパーフレームカウンタのアライメントは、バッファ制御５１０によって達成され得る。スーパーフレームカウンタとともに、バッファ制御５１０は、サンプルバッファ５０５内でスペースが必要とされる場合に、いかなるデータ損失もなくスーパーフレーム同期シンボルを消去し得る。加えて、スーパーフレームカウンタを提供することによって、バッファ制御５１０は代替的には、送信されるデータの巡回プレフィックスエリア内のサンプルを消去し得る。なぜならば、巡回プレフィックスは、フレーム内のそれらの冗長的な部分によって近似され得るためである（つまり、巡回プレフィックスは、単に、フレームの一部の繰返しである）。

この発明は、ここでの教示の利益を享受する当業者に明らかであるような、異なってはいるが同等の態様で変形されて実行されてもよいため、上で開示された、ある特定の実施例は例示的なものにすぎない。さらに、前掲の請求項で記載される限定を除き、ここで示される構成または設計の詳細事項のみに限定されているわけではない。したがって、上で開示された、ある特定の実施例は、変更または変形されてもよく、このようなすべての変更がこの発明の範囲および思想内に入るとみなされることが明らかである。したがって、ここで求められる保護が前掲の請求項で示される。

Claims (10)

1. 受信されているデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断するステップと、
   記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを圧縮するステップと、
   圧縮されたデータのサンプルを復元するステップとを含む、方法。
2. データのサンプルを圧縮するステップはさらに、
   記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを丸める(round)
   ステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. データのサンプルを圧縮するステップはさらに、
   記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを切捨てるステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 記憶容量を超えることに応答してバッファからのデータのサンプルを圧縮するステップはさらに、
   圧縮されているデータを規定する開始ポイントおよび終了ポイントの位置を記録するステップを含む、請求項２に記載の方法。
5. 圧縮されたデータのサンプルを復元するステップはさらに、
   記録された位置に部分的に基づいて、圧縮されたデータのサンプルを復元するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
6. データのサンプルを受信するように適合された受信機と、
   受信されるデータのサンプルを記憶するように適合されたバッファと、
   受信されているデータのサンプルがバッファの記憶容量を超えるか否かを判断し、記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを圧縮し、さらには、圧縮されたデータのサンプルを復元するように適合された制御装置とを含む、装置。
7. 制御装置は、
   記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを丸める(round)
   ようにさらに適合された、請求項６に記載の装置。
8. 制御装置は、
   記憶容量を超えることに応答して、バッファからのデータのサンプルを切捨てるようにさらに適合された、請求項６に記載の装置。
9. 制御装置は、
   圧縮されているデータを規定する開始ポイントおよび終了ポイントの位置を記録するようにさらに適合された、請求項７に記載の装置。
10. 制御装置は、
    記録された位置に部分的に基づいて、圧縮されたデータのサンプルを復元するようにさらに適合された、請求項９に記載の装置。

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