JP3480469B2 - ディジタル加入者線伝送方法 - Google Patents
ディジタル加入者線伝送方法Info
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Description
高速データ通信回線として利用するディジタル加入者線
伝送システムに関し、特に上記伝送システムに供される
伝送装置の変復調方式の改良に関する。
型サービスが一般家庭を含めて社会全体へと広く普及し
てきており、このようなサービスを利用するための経済
的で信頼性の高いディジタル加入者線伝送システムの早
期提供が強く求められている。
入者線伝送システムを提供する技術としては、xDSL
(Digital Subscriber Line)が知られている。xDSL
は電話回線を利用した伝送方式で、かつ、変復調技術の
一つである。このxDSLは、大きく分けて加入者宅
(以下、加入者側と呼ぶ。)から収容局(以下、局側と
呼ぶ)への上り伝送速度と、局側から加入者側への下り
伝送速度が対称のものと、非対称のものに分けられる。
tric DSL) があり、下り伝送速度が6Mビット/秒程度
のG.DMTと1.5Mビット/秒程度のG.lite
があるが、どちらも変調方式としてDMT(Discrete M
ultiple Tone) 変調方式を採用している。 [2]DMT変調方式の説明 DMT変調方式をG.liteを例にとり、図12を用
いて説明する。また、本説明および説明図は局から加入
者への下り方向の変復調についてのみ記す。
to Parallel Buffer 10に1シンボル時間(1/4k
Hz)分ストアされる。ストアされたデータは送信ビッ
トマップ60(後述)で前もって決められたキャリア当
たりの伝送ビット数毎に分割して、Encoder 20に出力
する。Encoder 20では入力されたビット列をそれぞれ
直交振幅変調するための信号点に変換してIFFT30に出
力する。IFFT30は逆高速フーリエ変換を行うことでそ
れぞれの信号点について直交振幅変調を行い、Parallel
to Serial Buffer 40に出力する。ここで、IFFT出力
の240〜255ポイントの16ポイントをCyclic Pre
fix としてDMTシンボルの先頭に加える。Parallel t
o Serial Buffer 40からD/A Converter 50へ1.1
04MHzのサンプリング周波数でアナログ信号に変換
され、メタリック回線100を経由して加入者側に伝送
される。
り、1.104MHzのディジタル信号に変換され、Se
rial to Parallel Buffer 120に1DMTシンボル分
ストアされる。同BufferでCyclic Prefix が除去され、
FFT 130に出力される。FFT 130では高速フーリエ
変換を行い、信号点を発生(復調)する。復調した信号
点はDecoder 140により送信ビットマップ60と同じ
値を保持している受信ビットマップ160に従ってデコ
ードする。デコードしたデータはParallel toSerial Bu
ffer 150にストアされ、ビット列として受信データ
となる。 [3]ビットマップの詳細説明 DMT変調方式で記したビットマップについて、図13
を用いて、より詳細に説明する。
うためのトレーニング時に回線の変調信号とノイズの比
(以下、S/Nと呼ぶ。)を測定し、各変調キャリアで
伝送するビット数を決定する。図12に示すように、S
/Nが大きいキャリアでは伝送ビット数を多く割り当
て、S/Nが小さいところでは伝送ビット数を少なく割
り当てる。
ら、キャリア番号に対応した伝送ビット数を示すビット
マップが作成される。
グ中に送信側に通知することで、定常のデータ通信時に
送受信側とも同じビットマップを用いて変復調を行うこ
とが可能となる。 [4]ISDNピンポン伝送からの漏話対策 ISDNピンポン伝送からの漏話(以下、TCM Cross-ta
lkと呼ぶ。)がある場合に、ADSLでは前述のビット
マップを2個使用することで伝送特性を向上しようとし
ていた。このビットマップを2個使用する方法を図13
を用いて説明する。 ISDNピンポン伝送では、図1
4に示す400Hzに同期して、局側が400Hzの前
半のサイクルで下りデータを送信し、加入者側は下りデ
ータ受信後、上りデータを送信する。このため、局側の
ADSLでは400Hzの前半のサイクルでISDNか
らの近端漏話(以下、NEXTと呼ぶ。)の影響を受
け、後半のサイクルで加入者側ISDNの上りデータか
らの遠端漏話(以下、FEXTと呼ぶ。)の影響を受け
る。
0Hzの前半でFEXTの影響を受け、後半のサイクル
でNEXTの影響を受ける。
くなると、受信信号とNEXTとのS/Nが小さくな
り、場合によっては受信信号よりもNEXTのほうが大
きくなる。
ことから、従来はNEXT区間受信用のビットマップ
(DMTシンボルA)と、FEXT区間受信用のビット
マップ(DMTシンボルB)を2個用意して、NEXT
区間では伝送ビット数を小さくして、S/N耐力を向上
し、FEXT区間で伝送ビット数を大きくして、伝送容
量を大きくする手法を採っていた。
talkの周期に合わせるため、本来なら16ポイントのCy
clic Prefix で1DMTシンボル当たり246μSであ
るのに対し、Cyclic Prefix を20ポイントとして、1
DMTシンボル当たり250μSとし、TCM Cross-talk
の1周期とDMTシンボル10個分の時間を合わせてTC
M Cross-talkに同期していた。
ビットマップを使う方法では標準方式である1個のビッ
トマップを使う方法と大きく異なる。ビットマップを2
個使うことにより、トレーニングで受信側がS/Nから
求めたビットマップを送信側に通知するシーケンスを変
更しなければならず、加えて、通知時間も2倍となりト
レーニング時間の増大を招く。
ためのメモリ容量が大きくなり、コスト上問題である。
標準方式と大きく異なり、標準方式を採用する装置のハ
ードウェアで上述のTCM Cross-talk対策を行うことは不
可能である。
なることなく、標準方式を採用するハードウェアに対し
て、ソフトウェアを一部変更することでTCM Cross-talk
対策を行うことが可能となる加入者線伝送システムを提
供することを目的とする。
lkがあるなしに依らず最適な伝送速度で通信可能な加入
者線伝送システムを提供することを目的とする。
伝送からの漏話の影響を受ける電話回線を高速データ通
信回線として利用して、DMTシンボル69個を1つの
Super Frameとし、このSuper Fra
me5個を1つの単位とし、400Hz(2.5ms)
の整数倍と合わせて、246μsの1DMTシンボルで
伝送するディジタル加入者線伝送方法において、1シン
ボル目のDMTシンボルが400Hzの先頭に同期して
いる場合、400Hz1周期のサンプル数である276
0サンプルにおけるN個目のシンボルの先頭を示すサン
プルの値が、加入者側FEXT区間を示すサンプル値
(a)内にシンボル全てが入るシンボルの先頭を示すサ
ンプルの値より小さい、又はFEXT区間を示すサンプ
ルの値(a)と加入者側NEXT区間を示すサンプル値
の(b)を加算したサンプル値を超えた場合、そのN番
目のシンボルがFEXTの区間に該当し、該2760サ
ンプル中のN個目のシンボルの先頭を示すサンプル値
が、加入者側FEXT区間を示すサンプル値(a)内に
サンプルのシンボル全てが入るシンボルの先頭を示すサ
ンプル値以上でFEXT区間を示すサンプル値(a)と
加入者側NEXT区間を示すサンプル値(b)を加算し
たサンプル値以下なら、そのN番目のシンボルがNEX
Tの区間に該当することを識別することを特徴とする。
の漏話の影響を受ける電話回線を高速データ通信回線と
して利用して、DMTシンボル69個を1つのSupe
r Frameとし、このSuper Frame5個
を1つの単位とし、400Hz(2.5ms)の整数倍
と合わせて、246μsの1DMTシンボルで伝送する
ディジタル加入者線伝送方法において、1シンボル目の
DMTシンボルが400Hzの先頭に同期している場
合、N番目のシンボルが加入者側で何れの区間となるか
は次式 S = (256 * (n-1)) mod 2760 としたとき if { ( S < (a-256)) or (S > (a+b))} then FEXT区
間 if { (a-256)≦ S≦ (a+b)} then NEXT 区間 但し、aは加入者側FEXT区間を示すサンプル値、b
は加入者側NEXT区間を示すサンプル値、によって与
えられることを特徴とする。
の実施例を説明する。
400Hzに同期したNEXT区間とFEXT区間を通
知するシンボルを示している。この400Hzの通知
は、局側から加入者側に対して行い、TCM Cross-talkが
少ない周波数のキャリアを選択して、4値QAMの信号
点のうち、位相を90°ずらした2つの信号点を変調し
て伝送する。
ンボル境界が分からないため、復調するためのFFT区
間を正しくDMTシンボル区間に合わせることができな
い。このため、復調後の信号点が正しい位相(象限)に
現れないが、90°異なる信号を用いることにより、復
調した信号点の位相は誤りがあっても、復調した2種類
の信号点が90°の位相差を持つことによりNEXT区
間FEXT区間を識別することが可能となる。
際の、NEXT区間とFEXT区間を定義している。
出した後、サンプル単位でカウントするDMTシンボル
カウンターとNEXT/FEXT区間を識別するカウン
ターを動作させることにより、DMTシンボルを400
Hzに合わせることなくDMTシンボルがNEXT/F
EXTのどちらの区間に該当するかを識別できる。
定義で、NEXT/FEXT区間を識別するカウンター
の値を定義しており、この値はISDN ピンポン伝送
の伝達遅延により発生するラウンドトリップディレイも
考慮する値とする。
頭に同期している場合,n個目のシンボルが加入者側で何
れの区間となるかは次式で与えられる。
間 if { (a-256)≦ S≦ (a+b)} then NEXT 区間 図3は、トレーニングシーケンスの切り換えを示す信号
を送信するタイミングを示している。
切り換えるタイミングを相手側へ通知するためにシーケ
ンス切り換えシンボルを送信することにより行ってい
る。このとき、シーケンス切り換えシンボルの先頭を受
信側が認識できないと、トレーニングを正常に行うこと
が不可能となる。このため、シーケンスの切り換えを相
手側へ確実に通知するために、受信側がFEXT区間に
シーケンス切り換えシンボルの先頭を受信できるような
タイミングで送信する。
を示している。
信信号から各変調キャリア毎のS/Nを測定して各変調
キャリア毎に伝送するビット数を決定する。TCM Cross-
talk環境下では、このS/Nの測定もNEXT、FEX
Tの影響を考慮して、NEXT区間、FEXT区間毎に
S/Nを測定しなければならない。
間、FEXT区間を定義している。NEXT区間で測定
したS/Nから算出した伝送ビット数は、NEXT区間
で、前もって決められたビットエラーレート(以下、B
ERと呼ぶ。)を保証できる値でなくてはならない。こ
のため、図4に示すように、NEXT区間でS/Nを測
定するDMTシンボルは、そのシンボル全てがNEXT
区間に入っているもののみを用いる。FEXT区間での
S/Nの測定も同様にそのシンボル全てがFEXT区間
に入っているもののみを用いる。また、NEXT区間も
しくは、FEXT区間に完全に入らないDMTシンボル
は、伝送ビット数を決定するための情報としては意味を
持たないため、S/N計算の対象外とする。
の先頭に同期している場合,n個目のシンボルを何れの区
間としてS/N 計算を行うかは次式で与えられる。
XT 区間(B区間用S/N 測定) if { (a+d) < S < (a+d+e-272)} then NEXT区間 (A
区間用S/N 測定) 何れの条件も満たさない受信シンボル→ S/N測定対象外 なお, d+e+f は図2,図10のb に等しい。
る形態を示す。
タとして各キャリア毎の信号点を出力する。また、リフ
ァレンス220からは本来受信すべきキャリア毎の信号
点が出力される。このリファレンスからの信号点と復調
した信号点の差をERRORとし各キャリア毎のERR
ORをセレクタ260に入力する。
0で400Hzに分周して、位相判定器250に入力す
る。ここで、400Hzは復調器から局側で伝送された
400Hzの情報により、位相が前もって局側の400
Hzと合わされている。位相判定器250では入力され
た400Hzにより、受信したDMTシンボルがFEX
T区間かNEXT区間かそれ以外かを判定し、セレクタ
260に入力する。セレクタ260では、前述の入力さ
れたERRORを判定器から入力された情報によりNE
XT区間S/N測定器270もしくはFEXT区間S/
N測定器280へ出力する。各S/N測定器はERRO
Rを積分してS/Nを算出して、それぞれ、各キャリア
毎に伝送bit数換算器290に出力する。伝送bit
数換算器290では、入力された各キャリア毎のS/N
から各キャリア毎に伝送するビット数(ビットマップ)
を算出し、NEXT区間用のビットマップb−NEXT
とFEXT区間用のビットマップのb−FEXTを出力
する。
NEXTとb−FEXTから算出する。つまり、b−F
EXT区間の値はFEXT区間のみ受信可能な伝送ビッ
ト数であること、b−NEXTは全ての区間で受信可能
な伝送ビット数であることから、 伝送速度1 = (b−FEXTのトータルビット数)
×α×変調速度 伝送速度2 = (b−NEXTのトータルビット数)
×1.0×変調速度 の2つの値を求めて、大きいほうの伝送速度で通信する
ことを決める。
て全区間でデータ伝送する方式を標準方式と呼び、ビッ
トマップb−FEXTを用いてFEXT区間のみ伝送す
る方法をスライディング・ウィンドウ・ビットマップ
(以下、SWBと呼ぶ。)方式と呼ぶ。
を図6のグラフに示す。
は、標準方式は、回線が長くなるとNEXTの影響が大
きくなり、伝送容量が極端に減っていくが、SWB方式
では、回線の距離が短い場合は伝送速度が大きくないも
のの、距離が長くなっても伝送容量が落ちないことを示
している。
マップを示す。
ップA、b−FEXTをビットマップBとして送信ビッ
トマップを示している。SWB方式では図に示すよう
に、送信側はNEXT区間のみ、つまり受信側がFEX
T区間であるときに、伝送ビットを各キャリアに割りつ
けるようにウィンドウをスライドさせ、受信側ではFE
XT区間に受信データを復調するようにウインドウをス
ライドする。
ィンドウの外側のDMTシンボルの送信波形はタイミン
グ同期用のパイロット・トーンを送信することとし、そ
れ以外のキャリアは任意とする。
す。
つのSuper Frameとして、69番目にはSu
per Frame境界を示す、ユーザーデータを含ま
ないSync Symbolを伝送している。
me5個を1つの単位とし、400Hz(2.5mS)
の整数倍に合わせて、局側と加入者側のスライディング
・ウィンドウを同期させる。また、このSuper F
rame5個の境界を加入者側に送信するために、5個
あるSync Symbolのうち、4番目のSync
SymbolをInverse Sync Symb
olとして、SyncSymbolの180°信号点を
回転したものを送信する。4番目に送信することで、加
入者側はFEXT区間にこのSymbolを受信でき、
確実に加入者側が局のSWBに同期することが可能とな
る。
ターンを示す。
パターンと対をなしており、局側がFEXT区間に受信
できるようにスライデイング・ウィンドウを合わせる。
また、局側と同様にSuper Frame5個を1つ
の単位とするが、境界を局側へ通知するために、5個あ
るSync Symbolのうち、1番目のSyncS
ymbolをInverse Sync Symbol
として、SyncSymbolの180°信号点を回転
したものを送信する。1番目に送信することで、局側は
FEXT区間にこのSymbolを受信でき、局側は加
入者側が正しくSWBを同期していることを検出するこ
とが可能となる。
の雑音区間を定義している。
ic Prefixを除いた部分が全てFEXT区間に
入る場合をFEXT区間のDMTシンボルと定義し、そ
れ以外をNEXT区間のDMTシンボルとして定義して
いる。
トリップディレイを考慮し、かつシステムマージンを考
慮した値とする。
頭に同期している場合,n個目のシンボルが加入者側で何
れの区間となるかはcyclic prefix を除いたDMT シンボ
ルがNEXT区間に入るかどうかで決定されるため, 次式で
表現される。
XT 区間 (B 区間) if { ((a-272) ≦ S) and (S+16 ≦ (a+b)) } then
NEXT区間 (A 区間) 図11にスライディング・ウィンドウ外も伝送ビットを
マッピングする方法を示す。スライデイング・ウインド
ウの外側も伝送ビットを割りつける場合、図11に示す
ようにビットマップを2個使い、NEXT区間受信用ビ
ットマップとFEXT区間受信用ビットマップを使用し
て、データ伝送を行う。
く、標準方式を採用するハードウェアに対して、ソフト
ウェアを一部変更することでTCM Cross-talk対策を行う
ことが可能となる効果がある。
しに依らず最適な伝送速度で通信可能な加入者線伝送シ
ステムを提供できるという効果がある。
ンボルパターン定義を示す図である。
を示す図である。
義を示す図である。
図である。
プを示す図である。
る。
定義を示す図である。
を示す図である。
能ブロックを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】ISDNピンポン伝送からの漏話の影響を受け
る電話回線を高速データ通信回線として利用して、DM
Tシンボル69個を1つのSuper Frameと
し、このSuper Frame5個を1つの単位と
し、400Hz(2.5ms)の整数倍と合わせて、2
46μsの1DMTシンボルで伝送するディジタル加入
者線伝送方法において、1シンボル目のDMTシンボルが400Hzの先頭に同
期している場合、400Hz1周期のサンプル数である
2760サンプルにおけるN個目のシンボルの先頭を示
すサンプルの値が、加入者側FEXT区間を示すサンプ
ル値(a)内にシンボル全てが入るシンボルの先頭を示
すサンプルの値より小さい、又はFEXT区間を示すサ
ンプルの値(a)と加入者側NEXT区間を示すサンプ
ル値の(b)を加算したサンプル値を超えた場合、 そのN番目のシンボルがFEXTの区間に該当し、 該2760サンプル中のN個目のシンボルの先頭を示す
サンプル値が、加入者側FEXT区間を示すサンプル値
(a)内にサンプルのシンボル全てが入るシンボルの先
頭を示すサンプル値以上でFEXT区間を示すサンプル
値(a)と加入者側NEXT区間を示すサンプル値
(b)を加算したサンプル値以下なら、そのN番目のシ
ンボルがNEXTの区間に該当することを識別すること
を特徴と するディジタル加入者線伝送方法。 - 【請求項2】ISDNピンポン伝送からの漏話の影響を受け
る電話回線を高速データ通信回線として利用して、DM
Tシンボル69個を1つのSuper Frameと
し、このSuper Frame5個を1つの単位と
し、400Hz(2.5ms)の整数倍と合わせて、2
46μsの1DMTシンボルで伝送するディジタル加入
者線伝送方法において、 1シンボル目のDMTシンボルが400Hzの先頭に同
期している場合、N番目のシンボルが加入者側で何れの
区間となるかは次式 S = (256 * (n-1)) mod 2760 としたとき if { ( S < (a-256)) or (S > (a+b))} then FEXT区
間 if { (a-256)≦ S≦ (a+b)} then NEXT 区間 但し、aは加入者側FEXT区間を示すサンプル値、b
は加入者側NEXT区間を示すサンプル値、 によって与えられることを特徴とするディジタル加入者
線伝送方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003035973A JP3480469B2 (ja) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | ディジタル加入者線伝送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003035973A JP3480469B2 (ja) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | ディジタル加入者線伝送方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002269683A Division JP3480467B2 (ja) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | ディジタル加入者線伝送方法及びxDSL装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298550A JP2003298550A (ja) | 2003-10-17 |
| JP3480469B2 true JP3480469B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=29398101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003035973A Expired - Fee Related JP3480469B2 (ja) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | ディジタル加入者線伝送方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3480469B2 (ja) |
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-
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- 2003-02-14 JP JP2003035973A patent/JP3480469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2003298550A (ja) | 2003-10-17 |
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