JP3469558B2 - Tcm−isdn漏話のもとでadsl受信機におけるタイミング回復のための方法および装置 - Google Patents
Tcm−isdn漏話のもとでadsl受信機におけるタイミング回復のための方法および装置Info
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Description
ループを使用して通信するデジタル加入者ラインに関
し、特にTCM−ISDN漏話下で非対称デジタル加入
者回線受信機のためにクロック周波数同期(タイミング
回復)のために技術に関する。
加入者回線(DSL)通信を使用する単一の送信機10
2(中央オフィス)と単一の受信機104(顧客構内装
置(CPE))との間の関係をブロック図に描いてい
る。DSL伝送のために必要とされるより広い帯域は、
同じケーブル・バインダにおいて結合された銅線対の間
に漏話干渉を生じる。漏話のレベルは、異なるケーブル
構成および材料のために変化する。日本および韓国のよ
うな幾つかの国は、米国において使用されるプラスチッ
ク絶縁ケーブル(PIC)よりもむしろ紙をベースとし
た「パルプ」絶縁体を使用している。これらのパルプ・
ケーブルは、同じケーブル・バインダにおいて結合され
た銅線を経た異なるサービスの間で高いレベルの漏話を
持つ。ISDNサービスは、銅線を通して広く配備され
てきた。ISDNサービスにより生じた漏話は、ISD
Nサービス用の伝送帯域の部分がDSLサービス用の伝
送帯域の部分と重複するから、他の新しく配備されたD
SLサービスの対する主要な干渉の一つである。
ている日本のような国において、特別のTCM−ISD
Nシステムが配備されている。このシステムは、国際電
気通信連合電気通信標準化部門(ITU−T)仕様書
G.961、添付書類IIIに記載されている。G.9
61添付書類IIIシステムは、時分割方向制御伝送方
式を使用する中央オフィスでスイッチ同期化ISDNカ
ードにより漏話干渉を減少する。TCMは、異なる時間
の間ISDN信号伝送を与え、ISDNサービスの間の
近端漏話を減少する。
G.992.2付録C(以下、「ADSL付録C」)は
TCM−ISDN干渉のもとでDSLモデムの動作を記
述している。DSLモデムからの信号伝送は、中央オフ
ィスで発生された400HzTCM 時間基準(TT
R)に対して切換え同期化される。TTR信号は、中央
オフィスのモデム(「CO102モデム」)および顧客
構内装置(CPU104モデム)がISDNおよびDS
L信号をいつ送信かつ受信すべきかを決定するためのマ
スタ・クロック信号である。
間変動ノイズ環境を生じる。TTR信号の第1の半期間
の間に、COモデムは近端漏話(NEXT)干渉および
荒い会話により支配され、第2の半期間の間にCOモデ
ムは遠端漏話(FEXT)干渉により支配される。CP
E104モデムに対し、その逆は真である。図2は、T
TR、ISDNおよびG.992.2タイミング間の関
係を例示する図である。
長に依存して異なり得る。長い加入者ループでは、受信
信号は激しく減衰されるので、NEXT干渉は受信信号
と大きく比較される。NEXT期間におけるチャンネル
容量は大きく減少され、時々ゼロであり得る。一方、F
EXT期間において、FEXT干渉はNEXTよりも非
常に弱いので、チャンネルは典型的には、受信信号に関
して小さい、良い信号対雑音比(SNR)を持つ。
FEXT干渉、およびADSL 付録C 伝送フレーム
間の関係を例示する。G.992.1およびG.99
2.2付録Cに特定された「スライディング・ウインド
ウ」動作はTTR信号に同期化されたISDN干渉のも
とでシンボルを伝送する手続きを規定している。FEX
TRシンボルは、完全にFEXTR期間内のシンボルであ
る。NEXTRシンボルはNEXTR期間の何れか部分の
内側のシンボルである。このため、図3に示すように、
NEXTRシンボルはFEXTRシンボルより多い。スラ
イディング・ウインドウに従って特定シンボルはFEX
TRシンボルかNEXTRシンボルかをCOモデム102
は決定し、FEXTRシンボルおよびNEXTRシンボル
に対応するビット・マップに従ってシンボルを伝送す
る。同様に、特定シンボルはFEXTCシンボルかNE
XTCシンボルかをCPEモデム104は決定し、FE
XTCシンボルおよびNEXTCシンボルに対応するビッ
ト・マップに従ってシンボルを伝送する。NEXTシン
ボルのビットマップはすべてゼロであり得る。この場
合、唯一のビットマップは、FEXTシンボルのみに対
する各方向において使用される。正確なシンボル時間は
TTR信号に関係してスライドするけれども、パターン
はADSL付録Cにより固定され、以下に「ハイパーフ
レーム」として言及されている、周期的に期間345シ
ンボル長を持っている。
成する345のトレーニング・シンボル、およびNEX
TR/FEXTRシンボルのマッピングを含むTTR信号
に対するその関係が示されている。FEXTRとFEX
TRシンボルの間の唯一の相違は加算TCM−ISDN
干渉である。NEXT干渉により部分的に影響される何
らかのシンボルはNEXTシンボルとして取り扱われ
る。FEXTシンボルはFEXT期間の間に完全に送信
されるものとして扱われる信号を表示する。残りのトレ
ーニング・シンボルはNEXT期間中に伝送されるよう
に扱われる。図4から、TTR信号とCOモデム・シン
ボルは整列されないことが観測される。しかし、345
シンボルの期間を超えて、TTR信号は、COモデムに
より選択される巡回プレフィックスに依存して、32ま
たは34期間にまたがる。この最小公倍期間はハイパー
フレームを規定するためにADSL付録Cにより使用さ
れる。
れぞれが異なるデータにより変調されている、異なる搬
送周波数を有する複数のトーンを含む離散マルチトーン
(DMT)システムを特定する。トーン64は、CO及
びCPEモデムのクロックの同期化を可能にする「パイ
ロット・トーン」を伝送するために使用される。パイロ
ット・トーンはCOモデム102(マスタ)により送信
されおよびCPEモデム104(スレーブ)のクロック
により同期化される。通常のパイロット・トラッキング
技術を使用し、CPEモデムは、CPEモデム・クロッ
クを制御するために受信パイロット信号を継続して検査
する。しかし、TCM−ISDN干渉のもとで、両NE
XTおよびFEXT期間中に伝送されたパイロット・ト
ーンの使用は、NEXT期間がTCM−ISDN NE
XTにより悪く破損されるので、COおよびCPE10
4モデムのクロックの同期化を不正確にすることができ
る。
話のもとでCOおよびCPEのクロックの同期化を改善
する方法および装置である。
イミング回復を実行する、即ち遠隔送信機の基準クロッ
クと受信機クロックの周波数を同期化するために使用さ
れる装置を含む。例えば、この実施形態において、基準
クロックの周波数またはその表現は受信機へ伝送され
る。この実施形態がADSLのような環境において使用
されるときに、近端漏話は基準信号の保全性を周期的に
崩壊する。この実施形態において、コンピュータ実現方
法は次の動作を含んで備えられている。第1に送信機か
ら第1のパイロット・トーンを受信する動作。第2に、
後に送信機から第2のパイロット・トーン・シンボルを
受信する動作。第3に、第1と第2のパイロット・トー
ン・シンボルの間のフェーズエラーを決定する動作。第
4に、第2のパイロット・トーン・シンボルの漏話環境
に基づいてフェーズエラーをゼロに選択的にセットする
動作。TCM−ISDN漏話環境は予想可能且つ周期的
である。第5に、フェーズエラーに基づく受信クロック
の周波数を調整する動作。この実施形態において、もし
漏話が近端型であるならば、ゼロにフェーズエラーをセ
ットする動作が生じる。ゼロにフェーズエラーをセット
することにより、クロック調整がスキップされる。代わ
りに、この実施形態において、もし漏話が遠端型である
ならば、フェーズエラーをゼロにセットする動作は生
じ、受信機は早期にトレーニング・モードにありそして
パイロット・トーン・シンボルはNEXTシンボルに隣
接した境界シンボルである。
波数を送信機クロック周波数と同期化するために使用す
るためフェーズエラーを決定する装置を含む。この装置
は、少なくともひとつのパイロット・トーンおよびトレ
ーニング・モード識別子を受信機へ送信する送信機;サ
ンプル・クロック信号を発生するサンプル・クロック;
サンプル・クロック信号を受信しそして最も最近のシン
ボルと関連するシンボル索引を指示するシンボル識別
子;2つのパイロット・トーン・シンボル間のフェーズ
エラーを測定しそしてフェーズエラーを出力するフェー
ズエラー測定デバイス;およびフェーズエラー測定デバ
イスからフェーズエラーを、シンボル識別子からシンボ
ル索引を、そして送信機からトレーニング・モード・イ
ンディケータを受信するフェーズエラー決定デバイス
(「PEDD」)、このPEDDはシンボル索引および
トレーニングモード・インディケータに基づくフェーズ
エラーを無視すべきか否かを決定する。この実施形態に
おいて、PEDDはシンボル索引を使用することにより
最も最近のシンボルの漏話環境を決定し、もし漏話が近
端型であるならばフェーズエラーを無視する。一実施形
態において、PEDDはシンボル索引を使用することに
より最も最近のシンボルの漏話環境を決定し、最も最近
のシンボルはFEXT境界シンボルであるか否かを決定
しもし漏話が遠端型であるならばフェーズエラーを無視
する、トレーニングモード・インディケータは早期のト
レーニング・モードを信号し、そしてそれは境界シンボ
ル、即ちNEXTシンボルに隣接したFEXTシンボル
である。
ックを送信機クロックと同期化するために許容可能な雑
音環境において送信されるパイロット・シンボルを使用
する;この実施形態は許容可能な雑音環境において送信
された信号の利用を回避する。
PE104は、CPE104のクロック105をCO1
02のクロック103と同期化する使用のために、CO
102からの何れのパイロット・トーン・シンボルであ
るかを決定するために変更される。この実施形態の一つ
の利点は、CO102とCPE104のクロック信号の
周波数のより正確な整合である。しかし、トレードオフ
は、CO102とCPE104のクロック信号がより遅
いレートで整合されることである。
00におけるCPE104の適切な実現のブロック図を
示す。CPE500の各構成要素はソフトウエア、ハー
ドウエア、またはファームウエアにおいて実現される。
CPE500の何らかの部分がソフトウエアにおいて実
現される場合、適切なマイクロプロセッサ、入力/出力
デバイスがソフトウエアを実行するために使用される。
2、従来のA/D変換器504、従来のサンプル・クロ
ック506、従来の直列/並列変換器508、従来の線
形時間領域・イコライザ(TEQ)510、従来の高速
フーリエ変換器(FET)512、本発明の実施形態に
従いそしてイかに以下に詳細に記述されている、クロッ
ク周波数調整器514、および従来の位相ロックドルー
プ(PLL)516、を含む。
を実行し、銅線式回線106(図1)を使用して伝送さ
れた双方向2線式信号501を2対の単方向伝送へと変
換する。ひとつの対は受信用そして他の対は送信用であ
る。加えて、信号抽出器502は、典型的なDSL伝送
帯域に含まれていない、双方向2線式信号501からの
信号をフィルタ出力するスプリッタを含むことができ
る。例えば、低周波数POST信号は、技術上周知なよ
うに、高周波数ADSL信号と干渉しないようにスプリ
ッタによりブロックされる。
02からアナログ信号を受信しそして従来の直列/並列
変換器508へデジタル翻訳を出力する。従来のサンプ
ル・クロック506は、A/D変換器504のサンプル
周波数をセットする。従来の直列/並列変換器508
は、A/D変換器504からの直列ビットストリームを
デジタル・サンプルのストリームへと変換し、そしてサ
ンプルのストリームを時間領域エコライザ(TEQ)5
10へ出力する。
てチャンネル歪(例えば、電話線上の周波数応答および
位相歪)を補償する有限インパルス応答(FIR)フィ
ルタである。時間領域エコライザ510の適切な実現の
記述に対し、その完全性の参考のためここに含まれてい
る、同一名の発明者による「TCM−ISDN漏話環境
下のADSLトランシーバ用のエコライザ・トレーニン
グ(Equalizer Training For ADSL Transceivers Under
TCM-ISDN Crosstalk Environment)」と題されて2000年
2月29日に提出された米国特許出願番号を参照された
い。時間領域エコライザ510はFFT512へデジタ
ル・サンプルを出力する。
ルを時間領域エコライザ510から周波数領域へ変換し
そして全てのサブチャンネルを分離する。ひとつのサブ
チャンネルは、G992.1およびG992.2に従う
トーン64上に伝送あれるパイロット・トーンである。
パイロット・トーンはクロック周波数調整器514に対
し与えられる。
調整器514は、サンプル・クロック506の周波数を
制御するフェーズエラーを出力する。クロック周波数調
整器514の適切なプロセスは、プロセス700に関係
して以下に述べられている。
整器514からフェーズエラーを受信しそしてフェーズ
エラーに基づくサンプル・クロック506のクロック周
波数を調整する。
動作の適切な実施形態をブロック図形で示している。ク
ロック周波数調整器514のこの実施形態は、マイクロ
プロセッサにより実行されるソフトウエアにおいて実現
され、またはクロック周波数調整器514はハードウエ
アまたはファームウエアとして実現され得る。
ェーズエラー測定モジュール602、フェーズエラー決
定モジュール604および従来のシンボル識別子モジュ
ール606を含む。フェーズエラー測定モジュール60
2はフェーズエラーをフェーズエラー決定モジュール6
04へ与える。シンボル識別子モジュール606は図5
のサンプルクロック506からサンプル・クロック信号
を受信し、そしてシンボル索引をフェーズエラー決定モ
ジュール604へ与える。フェーズエラー決定モジュー
ル604は図5のPLL516へ信号すべきか否かを決
定し、CO102のクロック103のクロック信号と一
致するためにサンプル・クロック506の周波数を調整
する。
2は、シンボル毎に一回計算される、FET512(図
5)からパイロット・トーンを受信する。フェーズエラ
ー測定モジュール602は現在と前に受信したパイロッ
ト・トーン・シンボル間のフェーズエラーを測定する。
ーンは、複素数(即ち、実数成分と虚数成分)として直
交振幅変調(QAM)を使用して表示される。このた
め、パイロット・トーンは、X−Y平面上にプロットさ
れる時にベクトルを表す。受信機クロックが遠隔送信機
クロックに対して同期化されない時に、このパイロット
・ベクトルはシンボルからシンボルへと回転するであろ
う。フェーズエラー測定モジュール602は、パイロッ
ト・トーン・シンボル(「フェーズエラー」)間におけ
る位相の差(エラー)をフェーズエラー決定モジュール
604に与える。パイロット・トーン・シンボルは互い
にシーケンシャルであっも良くまたはなくても良い。
ボル索引、即ち、最近受信したシンボルと関連し、ハイ
パーフレーム(図4)において伝送される345シンボ
ルと関係して送信されるシンボル番号を決定する。この
実施形態において、シンボル識別子モジュール606
は、もしCPE500が早期のトレーニング・モード
(巡回プレフィックスは追加されていない場合)にある
ならば、G992.2用の256またはG992.1用
の512によってサンプル・クロック信号の周波数を最
初に分割し、さもなければ後のトレーニング・モードの
ためにサンプル・クロック信号周波数をG992.2用
の272またはG992.1用の544により分割する
(分割されたサンプル・クロック信号)。G992.1
とG992.2はC−SEGUE−1信号の後に、巡回
プレフィックスが使用されることを特定する。巡回プレ
フィックスの使用は後のトレーニング・モードに対応す
る。
は、例えば、分割されたサンプル・クロック信号の次の
各期間までにシンボル索引を決定し、1だけシンボル索
引を増加し、またはもしシンボル索引が344より大き
いならば345までシンボル索引を減少する。シンボル
索引は、最初にゼロ(0)にセットされる。シンボル識
別子モジュール606は、シンボル索引をフェーズエラ
ー決定モジュール604へ送る。
技術上周知な方法においてC−SEGUE1の終端の検
出後に、フェーズエラー測定モジュール602からのフ
ェーズエラーを、シンボル識別子モジュール606から
のシンボル索引を、そしてCPE500から早期のトレ
ーニング・モード・インディケータを受信する。フェー
ズエラー決定モジュール604は、図5のCPE500
のPLL516へ与えるためにフェーズエラーを決定す
る。フェーズエラー決定モジュール604により実行さ
れる適切なプロセス700は、図7に関して記載されて
いる。
2により計算されるフェーズエラーは0にリセットされ
るか否かを決定する。もしリセットされないなら、フェ
ーズエラー測定モジュール602により計算されるフェ
ーズエラーはPLL516により使用されてクロックを
調整する。プロセス700のアクション710におい
て、フェーズエラー決定モジュール604は漏話型、即
ちNEXTまたはFEXTを決定する。この実施形態に
おいて、フェーズエラー決定モジュール604は、シン
ボル索引およびトレーニング・モード(即ち、早期にま
たは後に)を使用することにより漏話の型を決定する。
G.992.2付録Cは漏話型を決定するために次の公
式を特定する。
録Cにおいて見出され得る。
ー決定モジュール604はCPE500が早期のトレー
ニング・モードにあるか否かを決定する。もしCPE5
00が早期のトレーニング・モードにあるならば、アク
ション730が続き、さもなければ後のトレイニング・
モードに対し、プロセス700が終了する。
ー決定モジュール604は、シンボル索引がG.99
2.1およびG.992.2付録Cにおいて定義されて
いるような「境界シンボル」であるか否かを決定する。
例えば、G.992.2における図C−11は、何れの
シンボルが早期トレーニング・モードにおける境界シン
ボルであるかを特定する。図8は図C−11を複製して
いる。図8に示されるように、境界シンボルがNEXT
シンボルと隣接するFEXTシンボルである場合に、行
当り2つの境界シンボルがある。次はシンボル索引によ
り境界シンボル識別する:0、3、11、14、22、
25、33、36、43、46、54、57、65、6
8、76、79、87、90、97、100、108、
111、119、122、130、133、140、1
43、151、154、162、165、173、17
6、184、187、194、197、205、20
8、216、219、227、230、237、24
0、248、251、259、262、270、27
3、281、284、291、294、302、30
5、313、316、324、327、335および3
38。G.992.1付録Cは、G.992.2付録C
と同様な境界シンボル索引を特定している。
モジュール604は従来のメモリに記憶されたルックア
ップ・テーブルを使用し、何れのシンボルが境界シンボ
ルであるか否かを識別する。もし現シンボルが境界シン
ボルであるならば、その時アクション740(図7)が
続き、さもなければプロセス700は終了する。
ーはゼロ(0)にセットされる。雑音のあるNEXT期
間中に送られたパイロット・トーン・シンボルからフェ
ーズエラーは得られるので、フェーズエラー決定モジュ
ール604は、フェーズエラー測定モジュール602か
らのフェーズエラーを無視し、またはさもなければパイ
ロット・トーン・シンボルは早期トレーニング・モード
において境界シンボルとして送られたのでパイロット・
トーン・シンボルは使用可能ではない。シンボル相互干
渉が早期トレーニングにおいて存在するので、境界シン
ボルは早期トレーニングにおいて使用可能ではない、こ
の結果FEXT境界シンボルは隣接する雑音のあるNE
XTシンボルにより影響される。
に、フェーズエラー決定モジュール604は、フェーズ
エラー測定モジュール602からのフェーズエラーをP
LL516へ与え、またはゼロのフェーズエラーをPL
L516へ与える。都合良く、フェーズエラー決定モジ
ュール604は、低い保全性シンボル、即ちNEXT期
間中に送られたシンボルまたは早期トレーニング・モー
ドにおける境界FEXTシンボルから得られた何らかの
フェーズエラーを無視する。
び記述の目的のために提示された。記述された正確な形
態に尽くされるまたは本発明を限定することを意図して
いない。上記教示に照らして多くの変更および変形が可
能である。発明の範囲はこの詳細な記述によることなく
特許請求の範囲により制限されるものである。
(ADSL)を使用して通信する単一の送信機と単一の
受信機間の関係を示すブロック図である。
ミング信号間の関係を例示する図である。
渉、およびADSL付録C伝送フレーム間の関係を例示
する図である。
グ・シンボル、およびNEXT/FEXTのマッピング
と同様にTTR信号の対する関係を示す。
現のブロック図である。
実施形態を示すブロック図である。
る適切なプロセス700を示す。
ボルが境界シンボルであるかを特定する図ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 送信機からトレーニング・モード・イン
ディケータ信号を受信するステップと、 前記送信機からパイロット・トーン・シンボルを継続し
て受信するステップと、 時間分離されたパイロット・トーン・シンボル間のフェ
ーズエラーを決定するステップと、 現シンボルの漏話環境に基づくゼロにフェーズエラーを
選択的にセットするステップと、 前記フェーズエラーに基づき前記受信機クロックの周波
数を調整するステップと、を含む受信機のクロック周波
数を送信機のクロック周波数と同期化する方法。 - 【請求項2】 前記フェーズエラーをゼロにセットする
ステップは漏話が近端型である場合に発生する、請求項
1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記フェーズエラーをゼロにセットする
ステップは、漏話が遠端型であり、前記受信機は早期の
トレーニング・モードにあり、前記シンボルは境界シン
ボルである場合に発生する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 少なくとも一つのパイロット・トーン・
シンボルおよびトレーニング・モード・インディケータ
を受信機に送信する送信機と、 サンプル・クロック信号を発生するサンプル・クロック
と、 前記サンプル・クロック信号を受信するために結合さ
れ、そして最も最近のシンボルに関連するシンボル索引
を指示する、シンボル識別子と、 2つのパイロット・トーン・シンボル間のフェーズ・エ
ラーを測定し、そしてフェーズエラーを出力する、フェ
ーズエラー測定デバイスと、 前記フェーズエラー測定デバイスからフェーズエラー
を、前記シンボル識別子からシンボル索引を、前記送信
機からトレーニング・モード・インディケータを受信す
るために結合され、前記最も最近のシンボルおよび前記
トレーニング・モード・インディケータと関連したシン
ボル索引に基づいてフェーズエラーを無視するか否かを
決定する、フェーズエラー決定デバイス(「PED
D])と、を含む、受信機のクロック周波数を送信機の
クロック周波数と同期化する使用のためにフェーズエラ
ーを決定する装置。 - 【請求項5】 前記PEDDはシンボル索引を使用する
ことにより、最も最近のシンボルの漏話環境を決定し、
そしてもし漏話が近端型であるならばフェーズエラーを
無視する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】 前記PEDDは最も最近のシンボルの漏
話環境を決定し、前記最も最近のシンボルが前記シンボ
ル索引を使用することにより境界シンボルであるか否か
を決定し、漏話環境が遠端型であり、最も最近のシンボ
ルが境界シンボルせありそして受信機が早期のトレーニ
ング・モードであるならばフェーズエラーを無視する、
請求項1に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/515,415 US6724849B1 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method and apparatus for timing recovery in ADSL transceivers under a TCM-ISDN crosstalk environment |
US09/515415 | 2000-02-29 |
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---|---|
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JP3469558B2 true JP3469558B2 (ja) | 2003-11-25 |
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Family Applications (1)
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