JP3692044B2 - Tcm−isdnクロストーク環境下におけるadslトランシーバのための等化器訓練 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話加入者ループを介して通信するディジタル加入者回線トランシーバに関し、特に、TCM−ISDNクロストーク環境下で非対称ディジタル加入者回線トランシーバのための等化器の訓練を実行することに関する。
【0002】
【従来の技術】
国際電気通信連合(時にはITU−Tと示される)の通信標準部は、通信産業の標準化を促進するための勧告を提供している。これらの2つの勧告は、G.992.1及びG.992.2と呼ばれる。勧告G.992.1は、ダウンストリーム(加入者に向けて)の8.192メガビット/秒(mbit/s)までの速度で、そしてアップストリーム(中央局又はネットワーク管理者に向けて)の640キロ秒/秒(kbit/s)までの速度でのネットワーク・アクセスのためのADSL産業基準である非対称ディジタル加入者回線(ADSL)トランシーバに言及している。他方、勧告G.992.2は、G.992.1 ADSLトランシーバのより低いデータ速度バージョンであるADSLトランシーバに言及している。ダウンストリーム方向の1.5mbit/sまで及びアップストリーム方向の512kbit/sまでのビット・レートは、この基準を用いて可能である。顧客の設備の電気的特性、加入者と中央局との距離、及び許容されるエラー・レートのような要素は、全てG.992.1及びG.992.2トランシーバのビット・レートの一因となる。
【0003】
G.992.1及びG.992.2基準は、これら両方が離散的マルチトーン(DMT)変調技術を用いる点で互いに似ている。DMT変調は、アップストリーム及びダウンストリームの両方の通信に対して複数の搬送波を採用する。周波数分割多重が多くの場合用いられ、それではアップストリーム及びダウンストリーム通信は、異なる周波数帯域の複数の搬送波を用い、スペクトルの重なりはエコー・キャンセラーを用いることにより可能である。単一の搬送波とは異なり非常に多くの搬送波を用いて動作することにより、使用可能なチャネル容量が最大化され、それにより送信の性能を最適化する。一旦中央局側と顧客側との間の接続が確立してしまうと、トランシーバは、回線上の変化する信号対雑音比をモニタするのを継続し、そしてシステムの性能を維持するため1つの搬送波から別の搬送波にビットを交換する。両方の標準間の主要な相違の1つは、G.992.1のダウンストリーム通信はインデックス255までの搬送波を用いるのに対し、G.992.2ダウンストリーム通信はインデックス127までのみの搬送波を用いる点である。従って、基準G.992.2は、基準G.992.1より使用可能なダウンストリーム帯域幅が小さい。
【0004】
G.992.1及びG.992.2の両方は、時分割方向制御伝送方式−統合サービス・ディジタル網(TCM−ISDN)の雑音環境下のADSLトランシーバに対する特別勧告を規定する付録Cを有する。これらのそれぞれの付録の各々は本明細書に全部援用される。「付録C」への言及は、G.992.1及びG.992.2のいずれか又は両方に対してあり得る。TCM−ISDNは、ITU−T勧告G.961、付録IIIに規定されている。この勧告も全部本明細書に援用される。勧告G.961付録IIIは、TCM−ISDNタイミング基準(TTR)と呼ばれる400Hzクロックの制御下で2方向においてデータ・ストリームを交互に送信するピンポン・スキームを用いる。G.992.1及びG.992.2付録Cトランシーバもまた、信号をこのTTR信号に基づいて送信する。例えば、ATU−C(中央局トランシーバ)はデータ・ストリームをTTR期間の第1半分で送信し、そしてATU−R(顧客トランシーバ)は基本的にTTR期間の第2半分で送信する。
【0005】
勧告G.992.1及びG.992.2は、中央局側のADSLトランシーバ装置(「ATU−C」と呼ばれる。)、及び遠隔端末又は顧客構内側のADSLトランシーバ装置(「ATU−R」と呼ばれる。)を規定する。各勧告がトランシーバの送信器部分を規定するにも拘わらず、トランシーバの受信器部分は規定されていないままである。従って、トランシーバ設計者は、この受信器部分を設計するのに著しい自由裁量を有する。
【0006】
トランシーバの受信器部分の設計においては、チャネル歪み及びタイミング・エラーを訂正する方法を考慮しなければならない。通常の銅伝送線で一緒に束ねられている種々のワイヤ対間のクロストーク干渉は、チャネル障害に対する主要な一因である。一般的に、クロストーク雑音は、2つのグループ、即ち近端クロストーク(NEXT)及び遠端クロストーク(FEXT)のうちの1つに属する。NEXTは、ケーブルの同じ端部から送信された隣接回線の信号により生じるクロストークであり、一方FEXTは、ケーブルの遠隔端部から送信された隣接回線の信号により生じるクロストークである。NEXTは通常FEXTより非常に強い。付録Cトランシーバは、送信及び受信をTCM−ISDNタイミング基準へ同期化し、それにより受信器は、信号対雑音比がより高いFEXT時間にデータ信号を受信する一方、受信器は、信号対雑音比が低いNEXT時間にデータ信号を受信しないか又はデータ信号をより低いデータ速度で受信する。
【0007】
FEXT雑音下のADSLシンボルはFEXTシンボルと呼ばれ、一方他の全てのシンボルはNEXTシンボルと呼ばれる。そういうものとして、ADSLトランシーバは、周期的に変化するレベルを有するTCM−ISDNクロストーク雑音環境下で機能する。FEXTシンボル中のクロストーク雑音レベルは極めて低く、そのためデータをより高い速度で送信することができる。しかしながら、NEXTシンボル中のクロストーク雑音レベルは高い。従って、NEXTシンボルの下で機能する間には、データ送信は、より低い速度で(例えば、デュアル・ビットマップ・モードで)あり、又は休止され(例えば、FEXTビットマップ・モード(これはまた単一ビットマップ・モードと呼ばれる。)であり)得る。
【0008】
等化器は、チャネル歪みを訂正することができる。典型的には、トランシーバの受信器部分は、とりわけ構成要素のうちの等化器から成る。典型的には、そのような等化器は、(1)時間領域等化器(TEQ)、及び(2)複数の周波数領域等化器(FEQ)から成る。TEQは、信号が高速フーリエ変換(FFT)を介して周波数領域に変換される前に、時間領域におけるチャネル歪みを補償し、符号間干渉を排除する。FFTの後に、DMT変調スキームで採用されている各搬送波(サブチャネル)に対して1つのFEQが存在する。勧告はトランシーバの受信器部分に関して言及していないので、勧告はまた等化器の実現及び訓練(training)に言及していない。そういうわけで、ADSL付録Cトランシーバにおける等化器訓練を実行するための既知の技術はない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従って、必要とされるものは、ADSL付録Cトランシーバの等化器を訓練する技術である。等化器は、最適な通信チャネル性能を達成するように訓練されねばならない。その技術は、送信シークエンスの間のどの期間に等化器が訓練されるべきかを規定しなければならない。更に、技術は、どのシンボルが訓練のため用いられるべきかを規定しなければならない。技術は、実質的に符号間干渉を排除し、そして強いクロストーク雑音(例えば、NEXT)の影響を中和しなければならない。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ADSL付録Cトランシーバの等化器を訓練する技術を提供する。等化器は、最適な通信チャネル性能を達成するように訓練される。該技術は、等化器訓練が行われる送信シークエンスにおける期間を規定する。更に、技術は、送信を構成するどのシンボルが訓練のため用いられるかを規定する。技術は、強いクロストーク雑音の効果を中和し、実質的に符号間干渉を排除する。
【0011】
一旦通信リンクが2つのADSL付録Cトランシーバ間で確立されると、そのリンクと関連したチャネル歪みは、双方のトランシーバの受信器部分における等化器訓練を実行することにより補償される。この等化器訓練は、一部、REVERB信号を1つのトランシーバの送信器から遠隔のトランシーバの受信器へ送信することにより達成される。TEQ訓練フェーズの間、巡回プレフィックスは導入されない。本発明に従って、TEQは、NEXTシンボルに隣接したFEXTシンボルを除くFEXTシンボルについてのみ訓練される。従って、NEXTシンボル及びNEXTシンボルに隣接のFEXTシンボルの間受信された信号は、TEQ訓練のため用いられない。FEQ訓練の早期フェーズにおいて、巡回プレフィックスは導入されない。FEQもまた、NEXTシンボルに隣接したFEXTシンボルを除くFEXTシンボルについてのみ訓練される。
【0012】
巡回プレフィックスが導入された後の後期の訓練フェーズの間、FEQの訓練は、全てのFEXTシンボル上のみに受信された信号を用いることにより継続される。巡回プレフィックス及び時間領域等化器の導入に起因して、符号間干渉が基本的に排除される。従って、NEXTシンボルに隣接したFEXTシンボルは、NEXTシンボルのみに存在するTCM−ISDN雑音により影響されない。その結果、それらのシンボル上の受信された信号を用いて、FEQを訓練することもできる。
【0013】
SHOWTIMEフェーズにおいては、FEQは、1シンボル当たりのビット数が非ゼロであるチャネルに対するFEXT及びNEXTシンボルについて更新されることができる。それらのチャネルがデータ送信のため用いることができるので、それらのそれぞれのFEQを更新することが必要であり、それによりそれらのFEQは、チャネル変化の追跡を続けることができる。SHOWTIMEフェーズにおいてもまた、それらのチャネルでの信号対雑音比が十分であるので、FEQの適合が実行される。さもなければ、それらのチャネルは、データ送信のため選択されなかったであろう。1通信サブチャネル当たり1つのみのFEQが、FEXTビットマップ(FBM)・モードにおいて又はデュアル・ビットマップ(DBM)・モードにおいて動作するとき用いられる。
【0014】
本発明を用いることにより、TEQ並びに訓練の性能、及びFEQのより後期の適合は、TCM−ISDNに存在する強いNEXT干渉により影響されない。本明細書に記載される特徴及び利点は全てを含んでいるわけではなく、特に、多くの追加の特徴及び利点は、図面、明細書及び特許請求の範囲を考慮すれば当業者に明らかであろう。更に、本明細書に用いられる用語は、読み易さ及び教示的な目的のため主に選択され、発明的首題事項の輪郭を描く又はその境界を定めるため選択されたのではないことに注目すべきである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に従った代表的なADSLトランシーバのブロック図である。トランシーバ10は、送信器90、アナログ・フロントエンド44、ハイブリッド回路91、クロック制御ユニット58及び受信器92から成る。図1に示される1つ又はそれより多い機能は、ディジタル信号プロセッサ(DSP)により実現され得る。例えば、送信器90は、代わりに、送信器の機能を有するプロセッサ90であってよい。同様に、受信器92は、代わりに、受信器の機能を有するプロセッサ92であってよい。更に、図1に示される1つ又はそれより多い機能は、ソフトウエア、ハードウエア、ファームウエア又はそれらのいずれの組合わせで実現され得る。当業者は、トランシーバ10を構成する構成要素が個々のユニットとして示されているが、それらの構成要素のいずれの組合わせもまた単一の個別のユニットで実現され得ることを認めるであろう。例えば、送信器90及び受信器92は、単一のDSPチップで実現されることができる。トランシーバ10は、顧客構内又は中央局のいずれかで用いることができる。中央局の実現が事例に示されている。
【0016】
ハイブリッド回路91は2対4ワイヤ(2−to−4−wire)変換を実行し、それは、電話回線からの双方向2線(two−wire)信号を2対の一方向伝送に変換する。1つの対は受信用であり、他方の対は送信用である。ハイブリッド回路91は、典型的なDSL伝送帯域の外側の望ましくない信号をフィルタリングで除くためスプリッタを含んでよい。例えば、低周波数プレイン・オールド電話サービス(plain old telephone service)(POTS)はスプリッタによりブロックされ、それによりPOTSは、当該分野で周知のように、高周波数ADSL信号に干渉しないであろう。
【0017】
アナログ・フロントエンド44は、アナログ/ディジタル(A/D)コンバータ及びディジタル/アナログ(D/A)コンバータ(図示せず)を含む。ハイブリッド回路91からアナログ・フロントエンド44により受け取られ、分離され、フィルタリングされた信号は、A/Dコンバータによりアナログからディジタルに変換され、そして受信器92に送られる。アナログ・フロントエンド44は更に、受信器92に送られる信号を最適化するための利得調整モジュールを備え得る。他方、送信器90からの出力は、アナログ・フロントエンド44の中のD/Aコンバータによりディジタルからアナログに変換され、そしてフィルタリングされ、ハイブリッド回路91へ送られる。
【0018】
送信器90は、送信バッファ96、スクランブラ100、送信器レート・コンバータ101、ビット対シンボル・エンコーダ102、全てのサブチャネルを組み合わせるためのIFFT変調器103、送信器フィルタ104及びバッファ106から成る。送信準備済みのデータは、顧客のデータ端末装置から、又は電話会社のネットワークから受信され、そして送信バッファ96によりバッファされる。
【0019】
スクランブラ100は、データ・パターンをランダム化するため、入力データ・ビットを処理する。そのようなランダム化は、送信性能を最適化するためである。スクランブリングはまた、繰り返し型データ・パターンの可能性を最小化する。一実施形態において、スクランブラ100は更に、順方向誤り訂正(FEC)エンコーダ・モジュール及びインターリーバ(interleaver)・モジュールと組み合わされる。当業者に周知のように、そのようなモジュールを実現して、強固で且つ効率的な送信を更に保証することができる。
【0020】
送信器レート・コンバータ101を用いて、ダミー・ビットを、スクランブルされたデータ・ストリームの中に挿入して、ユーザ・データ転送速度と物理層データ転送速度との差を等化する。なお、ユーザ・データ転送速度は典型的には32キロビット/秒(kbps)の倍数であり、そして物理層データ転送速度は必ずしも32kibpsの倍数ではない。
【0021】
ビット対シンボル・エンコーダ102は、ビットのシークエンスを送信器レート・コンバータ101から受け取り、そしてそれらを信号集合体(constellation)の中の信号点として符号化する。QAM変調(直交振幅変調)が用いられので、二次元集合体が用いられ、そこにおいて集合体の中の各信号点は、同相成分及び直交成分を有する。各サブチャネルの集合体サイズに応じて、各シンボルは複数のビットを搬送する。例えば、64−QAMは、64点を集合体の中に有し、各シンボルにおいて、サブチャネルは6個の2進ビットを搬送することができる。なお一層大きい集合体を用いて、1シンボル当たりより多いビットを搬送することができる。送信されるビットの合計数は、各サブチャネルにより送信されるビット数の和である。
【0022】
一実施形態において、ビット対シンボル・エンコーダ102は更に、
コーディング利得を得るための畳み込みエンコーダ・モジュールを備える。集合体(例えば、QAM集合体)を使用可能な送信サブチャネル上へ変調し且つ送信のため全てのサブチャネルを一緒に組み合わせるIFFT変調器103が、ビット対シンボル・エンコーダ102に続く。
【0023】
送信器90の送信レートは、1シンボル当たりのビットの合計数及びシンボル・レートの関数である。例えば、96のサブチャネルを用い、各サブチャネルは8ビット/シンボルを、4Kボー・シンボル・レートで搬送すると、4×96×8=3072kbit/秒の送信レートが達成される。TCM−ISDN雑音に起因して、FBMモードが用いられる場合、各送信方向は、データを、時間の126/340=37%のみで送信する。従って、上記の代表的なケースにおける平均送信レートは、1138kbps≒1120kbps(32kbpsの倍数)である。こうして、1120kbpsのユーザ・データ転送速度が達成されることができる一方、物理層データ転送速度は1138kbpsである。送信器レート・コンバータ101により挿入されたダミー・ビットは、2つの転送速度(レート)間の差を補償する。
【0024】
送信フィルタ104は、送信される信号を整形し、そして帯域外の信号成分を低減する。巡回プレフィックスが送信フィルタ104の前に加えられることができ、受信器が符号間干渉を排除するのを助けるためシンボル間の分離を追加する。バッファ106は、送信のためのフィルタリングされたサンプルを格納する。アナログ・フロントエンド44のD/Aコンバータは、そのサンプルをアナログ信号に変換する。それらのアナログ信号は、フィルタリングされ、増幅され、そしてハイブリッド回路91を介して電話回線に結合される。
【0025】
中央局で、クロック制御ユニット58は、バースト・クロック56(TCM−ISDNタイミング基準又はTTRとも呼ばれる)を中央局TCM−ISDNバースト・タイミング制御回路から受け取る。TTRを用いて、ATU−Cローカル・クロック周波数をロックし、該ATU−Cローカル・クロック周波数はATU−CのA/D及びD/Aサンプリング速度、及び送信器及び受信器シンボル・レートを制御する。ATU−C送信器はまた、システムTTRの位相をチェックし、そしてそのハイパーフレーム・ウインドウをTTRにロックする。ATU−Rで、受信器は、ATU−C送信器から受信された信号を追跡し、そしてローカル・クロックをATU−Cのクロック周波数にロックする。ATU−Rはまた、ATU−Cから受信された信号からハイパーフレーム・パターンを検出し、そしてそのシンボル・カウンタをハイパーフレーム・パターンに対して整列する(ハイパーフレーム整列)。シンボル・カウンタは、シンボル・インデックスを追跡するため用いられ、そして各シンボルに対して1だけ増分される。
【0026】
受信器92は、A/Dバッファ107、時間領域等化器(TEQ)108、高速フーリエ変換(FFT)復調器110、周波数領域等化器(FEQ)113、シンボル決定ブロック114、シンボル対ビット・デコーダ116、受信器レート・コンバータ118、デスクランブラ(スクランブル解除器)120及び受信器バッファ122を含む。A/Dバッファ107は、ディジタル信号をアナログ・フロントエンド44のA/Dコンバータから受け取る。TEQ 108は、時間領域におけるチャネル歪みを補償し、それにより通信チャネル及びTEQ 108の組み合わされたインパルス応答は、巡回プレフィックスの長さ内にある。FFT復調器110はTEQ 108に結合されているが、該FFT復調器110は、全てのサブチャネルを分離し且つ復調する。巡回プレフィックスは、TEQ 108の後で取り去られる。
【0027】
FFT復調器110の後ろで、FEQ 113は更に、各搬送波に対する振幅及び位相の歪みの補償を行う(搬送波はまたビン(bin)又はサブチャネルと呼ばれる)。従って、通信の各サブチャネルに対して1つのFEQ 113が存在する。一実施形態において、TEQ 108及びFEQ 113は、ディジタル信号プロセッサで実行されるソフトウエア命令により実現される。代替として、TEQ 108及びFEQ 113は、ファームウエア、ハードウエア、又はソフトウエア、ファームウエア及びハードウエアのいずれの組合わせで実現してもよい。等化器係数は、関連のチャネルの歪みを特徴付け、そして補償するため、又はむしろその歪みを等化するため用いられることができる。
【0028】
シンボル決定ブロック114は、信号集合体からのどの信号点が各サブチャネルで受信された信号を表すかを決定する。シンボル決定ブロック114の実際の構造は、遠隔送信器により用いられる符号化スキームに応じて変わり得る。コード化しないシステムに対しては、シンボル決定ブロック114は、正にスライサー(slicer)であり得る。トレリス・コード(Trellis−code)変調システムに対して、ヴィテルビ・エンコーダ(Viterbi encoder)が多くの場合判断の信頼性を向上させるため、シンボル決定ブロック114用に用いられる。FEQ出力と決定との差は、FEQ係数を調整するため用いられる誤り信号である。
【0029】
各シンボルにおいて、各サブチャネルは一連のビットを符号化することができるので、シンボル対ビット・デコーダ116は、シンボルを2進ビットに変換する。一実施形態においては、シンボル対ビット・デコーダ116を用いて、送信された集合体からビット・ストリームを回復する。受信器レート・コンバータ118は、遠隔送信器レート・コンバータ101により挿入されたダミー・ビットを取り去り、そしてユーザ・データ・ビットのみをデスクランブラ120に通す。デスクランブラ120は、ビットを、そのビットが送信するトランシーバのスクランブラ100によりスクランブルされる前の元の値に復元する。スクランブル解除されたビット・ストリームは、中央局で高速データ・ネットワークへ、又は顧客のデータ端末装置へ送られる前に、受信器バッファ122によりバッファされる。一実施形態においては、デスクランブラ120は更に、順方向誤り訂正(FEC)デコーダ・モジュール及びデインターリーバ(インターリーブ解除器)・モジュールと組合わされて、強固で効率的な伝送を保証する。
【0030】
当業者は、図1に示されているトランシーバ10がトランシーバの1つの有り得る実施形態のほんの一例であることを認めるであろう。他のトランシーバは、図面に特に表されていない構成要素(例えば、トーン順序付け(tone ordering)モジュール、CRCユニット)から構成してもよい。また、他のトランシーバは、図1に示される構成要素を含まなくてもよい。トランシーバの構成は、特定の用途に依存する。従って、本発明は、トランシーバの種々の構成の全部をカバーすることを意図し、図示の実施形態により制限されることを意図するものではない。
【0031】
図2は、本発明に従ったTCM−ISDN回線のための代表的なタイミング図を示す。時間期間又はウインドウ22の間に、データは、中央局のTCM−ISDNトランシーバから顧客構内の遠隔ISDNトランシーバに出力される。このデータは、遠隔トランシーバに受信ウインドウ24の間に到達する。データが送信されないとき、休止が生じる。この休止は、時にはターンアラウンド期間と呼ばれる。期間26の間において、アップストリームデータが遠隔トランシーバから中央局トランシーバへウインドウ28の間に送信される。いずれの特定の時間には、TCM−ISDN回線の一方の端のみが送信しつつあり、一方他方の端は受信しつつある。送信された信号のエコー(反響)を取り去る必要がないので、反響消去器は必要でない。そのようなTCM−ISDNシステムは、TCM−ISDNシステム自体においてクロストークを低減するため有効であるが、ISDN回線からのクロストークの故に同じケーブル束に一層新しいADSLシステムを加えることは難しい。
【0032】
図3は、同期して送信している幾つかのISDN回線からの中央局での干渉の代表的な図を示す。一般的に、中央局のトランシーバは、TTR期間の第1半分にISDNからのNEXT雑音を、そしてTTR期間の第2半分にISDNからのFEXT雑音をそれぞれ受け取る。他方、顧客構内の遠隔トランシーバは、TTR期間の第1半分にISDNからのFEXT雑音を、そしてTTR期間の第2半分にISDNからのNEXT雑音をそれぞれ受け取る。図2及び図3に示されるように、データのバーストは、中央局から遠隔サイトへ送信ウインドウ22の間に送られる。中央局のISDN装置が全て送信しつつあるので、NEXTは、特に中央局側で送信ウインドウ22の間強い。受信時間ウインドウ28の間、中央局のこれらのISDN装置は送信していない状態にある。干渉は主にFEXTであり、FEXTが電話回線の長さにより減衰するので、該FEXTはNEXTより弱い。
【0033】
付録Cは、デュアル・ビット・レートを有するデータ・ストリームを与えるためTTRに対して同期化されているハイパーフレーム・パターンと同期して切り替えられるデュアル・ビットマップを提供するためのデュアル・ビットマップ(DBM)符号化方法を規定する。この方法は、短いローカル・ループ(例えば、約2キロメートルより短い)に対して、チャネル信号対雑音比(SNR)がNEXT干渉の間十分に高く、データを低ビット・レートで送信することができるという観察に基づいている。従って、ある一定の条件下で、DBMは、NEXT及びFEXT干渉のそれぞれの下で異なるビット・レートを採用することによりTCM−DSLトランシーバの全二重動作を可能にする。
【0034】
より長いローカル・ループに対して、NEXT時間の間のSNRは、典型的には、トランシーバがいずれのデータを送るには余りに低過ぎる。そのケースにおいては、データ送信は、FEXT時間においてのみ生じる。これは、FEXTビットマップ(FBM)符号化と呼ばれ(また単一ビットマップ(SBM)符号化とも呼ばれ)、それはDBM符号化の特別なケースである。FBMを用いて、中央局及び遠隔のトランシーバは、データをFEXT時間にのみ送信しつつあり、そしてデータを同時に送信しない(即ち、半二重モード)。
【0035】
DBM符号化において、ビット・レートは、送信されるべきシンボルを符号化するため用いられるビットマップを変えることにより変えることができる。当業者に理解されるように、「ビットマップ」は、1つのシンボルにおいて各サブチャネルの中に符号化されることができるビット数を決定する。1つの「シンボル」は、トランシーバにより送信される情報の基本単位である。1シンボルにおいて各サブチャネルの中に符号化されるビット数は、通信チャネルの品質により制限される。通信チャネルの品質は、そのSNRにより表される。従って、DBMを採用するシステムは、NEXT時間及びFEXT時間のそれぞれに対して異なるデータ転送速度を与えるための2つのビットマップを含む。他方、FBMを採用するシステムは、データ信号がNEXT時間に送信されないので、1つのビットマップのみを必要とする。
【0036】
図4及び図5は、本発明に従ったATU−C送信シークエンス(図面の左側)及びATU−R送信シークエンス(図面の右側)の代表的なタイミング図を示す。ATU−C送信シークエンスは、中央局から遠隔顧客構内への送信を規定する。このシークエンスを最初に説明する。勧告G.994.1は、予備情報がATU−CとATU−Rとの間で交換されるG.hsハンドシェーキング・スキームを規定する。初期訓練フェーズの間、ATU−Rは、訓練シンボルが巡回プレフィックスなしである訓練信号期間のC−PILOT1からC−SEGUE1を受け取る。
【0037】
送信信号期間C−PILOT1の間、ATU−Rは、ATU−Cから送信された信号からハイパーフレーム・パターンを、専用トーン(インデックス48)の中の位相情報に基づいて検出する。これは、TTR整列(alignment)、又はハイパーフレーム整列と呼ばれる。この整列は、ATU−Rがその訓練信号をTTRと整列して送信することを保証する。C−REVERB1の間、ATU−Rの受信器は、シンボル境界を予備的に整列する。しかしながら、シンボル境界は、TEQ 108が訓練されるまで正確でないことがある。従って、一旦TEQ 108が訓練されると、シンボル境界を再整列させることができる。パイロット追跡は、同様にC−PILOT1で開始する。ATU−Rは、その自動利得制御(AGC)を適切なレベルに送信信号期間C−REVERB1の間に調整し、そして送信信号期間C−ECTを通じてそうするのを継続してもよい。
【0038】
送信信号期間C−REVERB2の間、TEQ 108は選択的に訓練される。送信シークエンスのこの点で、符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されてないので、排除されない。そういうことで、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの雑音も多い。従って、TEQ 108は、送信信号期間C−REVERB2にNEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ訓練される。しかしながら、TEQ 108は、送信信号期間C−REVERB3まで用いられないであろう。一旦TEQ 108が訓練されると、シンボル境界は再整列される。
【0039】
送信信号期間C−REVERB3の間、ATU−Rにより受信された信号は、TEQ 108及びFFT復調器110の中を伝えられる。FFT復調器110の出力である周波数領域信号を用いて、FEQ 113を訓練する。このFEQ113の訓練は、選択的FEQ基準訓練と呼ばれる。TEQが用いられるにも拘わらず、符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されていないので、まだ排除されない。従って、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの雑音も符号間干渉のため多い。従って、FEQ 113の基準訓練は、送信信号期間C−REVERB2にNEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ実行される。従って、FEQ 113の基準訓練は選択的である。巡回プレフィックスなしのハイパーフレーム内のダウンストリーム訓練シンボル・パターンが図6に示されている。受信された信号は、もっと後に、訓練されたTEQ 108に通される(従って、TEQが用いられる。)。当業者は、TEQ 108及びFEQ 113が有限インパルス応答(FIR)フィルタとして実現されることができることを認めるであろう。
【0040】
送信信号期間C−RATE1の間に、巡回プレフィックスが導入される。次いで、シンボル境界が再整列され、そしてFEQ 113は、シークエンスC−RATE1からSHOWTIMEまでのFEXTシンボルについて訓練される。このFEQ 113の訓練は、より後期の選択的FEQ訓練と呼ばれる。SHOWTIME送信信号期間は、2つのトランシーバ間の接続が維持される限り継続する。これが、図5に示される送信シークエンスのためのSHOWTIME期間を表す箱が開いたままの理由である。巡回プレフィックスを有するハイパーフレーム内のダウンストリーム訓練シンボル・パターンが図7に示されている。
【0041】
SHOWTIME送信信号期間が継続するにつれ、通信チャネルの変化が生じ得る。そういうことで、FEQ 113は、SHOWTIME送信信号期間全体を通して選択的に更新される。このプロセス(FEQ適合とも呼ばれる。)は、1組のFEQ係数を、変化するチャネル状態に対して適合させ続ける。送信信号期間SHOWTIMEの間に実行されるFEQ 113のこの選択的更新は、そこで実行されるFEQ訓練とは異なる。上記で説明したように、FEQ 113は、シークエンスC−RATE1からSHOWTIMEまでの全てのFEXTシンボルについて訓練される。他方、FEQ 113は、送信信号期間SHOWTIMEの間NEXT及びFEXTの両方のシンボルについて更新され得る。
【0042】
しかしながら、FEQ 113のこの選択的更新は、NEXTシンボルとFEXTシンボルとの間で異なる。1つのトランシーバから他方のトランシーバへの送信を構成する2つのビットマップが存在する。1つのビットマップはNEXTシンボルのためであり、そしてもう1つのビットマップはFEXTシンボルのためである。各ビットマップにおいて、ビン(サブチャネルとも呼ばれる)の数を用いて、データを送る。それらの用いられたビンに対するFEQ 113が更新されるであろう。各ビンに対して1つのFEQ 113が存在する。ビンがFEXT時間ではなくNEXT時間に用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、NEXTシンボルにおいてのみ更新される。このビンがNEXT時間ではなくFEXT時間に用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、FEXTシンボルにおいてのみ更新される。このビンがNEXT時間及びFEXT時間において用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、全てのシンボルで更新される。このビンがNEXT時間とFEXT時間のいずれでも用いられない場合、このビンに対するFEQ 113は、更新されない。FBMモードにおいて、NEXTシンボルは、SHOWTIMEにおけるデータ送信のため用いられない。従って、FEQ 113はNEXT時間に更新されない。
【0043】
適合は、それらのチャネルに対する信号対雑音比が十分であるので1シンボル当たりのビット数が非ゼロであるFEXT及びNEXTシンボルの間に選択的に実行されることができる。さもなければ、それらのチャネルは、データ送信のため選択されなかったであろう。
【0044】
(図4及び図5の右側の)ATU−R送信シークエンスは、遠隔の顧客構内から中央局への送信を規定する。このシークエンスをここで説明する。送信信号期間G.994.1,R−QUIET2からR−SEGUE1までは、ハンドシェーキング及び初期訓練信号である。上記で説明したように、勧告G.994.1は、予備情報がATU−CとATU−Rとの間で交換されるG.hsハンドシェーキング・スキームを規定する。ATU−R送信シークエンスの初期訓練フェーズの間、ATU−Cは、訓練シンボルが巡回プレフィックスなしである初期信号期間のR−REVERB1からR−SEGUE1までを受け取る。
【0045】
送信信号期間R−REVERB1の間、TEQ 108は選択的に訓練される。送信シークエンスにおけるこの点で、符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されていないので、排除されない。そういうことで、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの雑音も多い。従って、TEQ 108は、送信信号期間R−REVERB1にNEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ訓練される。従って、TEQ 108の訓練は選択的である。しかしながら、TEQ 108は、送信信号期間R−REVERB2まで用いられないであろう。一旦TEQ 108が訓練されると、シンボル境界は整列される。
【0046】
送信信号期間R−QUIET3からR−ECTまでの間には、等化器訓練はない。送信信号期間R−REVERB2の間、ATU−Cにより受信された信号は、TEQ 108及びFFT復調器110の中を伝えられる。FFT復調器の出力である周波数領域信号が、FEQ 113を訓練するため用いられる。このFEQ 113の訓練は、選択的FEQ基準訓練と呼ばれる。TEQ 108が用いられるにも拘わらず、符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されていないので、まだ排除されない。従って、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEQシンボルの雑音も符号間干渉のため多い。従って、FEQ 113の基準訓練は、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ実行され、従って選択的である。巡回プレフィックスなしのハイパーフレーム内のアップストリーム訓練シンボルが図8に示されている。
【0047】
送信信号期間R−REVERB3の間に、巡回プレフィックスが導入され、そしてシンボル境界が再整列される。FEQ 113は、送信信号期間のR−REVERB3からSHOWTIMEまでの全てのFEXTシンボルについて訓練する。このFEQ 113の訓練は、より後期の選択的FEQ訓練と呼ばれる。SHOWTIME送信信号期間は、2つのトランシーバ間の接続が維持される限り継続する。巡回プレフィックスを有するハイパーフレームのアップストリーム訓練シンボル・パターンが図9に示されている。
【0048】
SHOWTIME送信信号期間が継続するにつれ、通信チャネルの変化が生じ得る。そういうことで、FEQ 113は、SHOWTIME送信信号期間全体を通して更新される。この選択的更新プロセスは、ダウンストリーム通信を参照して上記で説明したように、1組のFEQ係数を、変化するチャネル状態に対して適合させ続ける。理解し易いように、この選択的更新プロセスを、ここでアップストリーム通信を参照して説明する。
【0049】
送信信号期間SHOWTIMEの間に実行されるFEQ 113(ATU−CFEQ 113とも呼ばれる)の選択的更新は、そこで実行されるFEQ訓練とは異なる。上記で説明したように、FEQ 113は、送信信号期間のR−REVERB3からSHOWTIMEまでの全てのFEXTシンボルについて訓練する。他方、FEQ 113は、送信信号期間SHOWTIMEの間NEXT及びFEXTの両方のシンボルについて更新され得る。しかしながら、FEQ 113のこの選択的更新は、NEXTシンボルとFEXTシンボルとの間で異なる。1つのトランシーバから他方のトランシーバへの送信を構成する2つのビットマップが存在する。1つのビットマップはNEXTシンボルのためであり、そしてもう1つのビットマップはFEXTシンボルのためである。各ビットマップにおいて、複数のビン(サブチャネルとも呼ばれる。)が、データを送るため用いられる。それらの用いられたビンに対するFEQ 113は更新されるであろう。各ビンに対して1つのFEQ 113が存在する。ビンがFEXT時間ではなくNEXT時間に用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、NEXTシンボルについてのみ更新される。このビンがNEXT時間ではなくFEXT時間に用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、FEXTシンボルにおいてのみ更新される。このビンがNEXT時間及びFEXT時間において用いられる場合、このビンに対するFEQ 113は、全てのシンボルにおいて更新される。このビンがNEXT時間とFEXT時間のいずれでも用いられない場合、このビンに対するFEQ 113は、更新されない。FBMモードにおいて、NEXTシンボルは、SHOWTIMEにおけるデータ送信のため用いられない。従って、FEQ 113は、NEXT時間に更新されない。
【0050】
適合は、それらのサブチャネルに対する信号対雑音比が十分であるので1シンボル当たりのビット数が非ゼロであるFEXT及びNEXTシンボルの間に実行されることができる。さもなければ、それらのチャネルは、データ送信のため選択されなかったであろう。
【0051】
図6は、本発明に従って挿入された巡回プレフィックスなしのハイパーフレーム内の代表的なダウンストリームシンボル・パターンである。前述したように、NEXTシンボルの間のTCM−ISDNからの符号間干渉は非常に強いことがある。従って、前述したように、NEXTシンボル、及びNEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの間のTEQ 108及びFEQ 113の訓練は、TEQ及びFEQ等化器の安定性におおいに影響を及ぼす場合があり、そして著しい性能劣化を生じることがある。従って、以下の組の中のシンボルのみが、TEQ 108及びFEQ 113を、挿入される巡回プレフィックスなしで訓練するとき、用いられる。その組とは、{1、2、12、13、23、24、34、35、44、45、55、56、66、67、77、78、88、89、98、99、109、110、120、121、131、132、141、142、143、152、153、163、164、174、175、185、186、195、196、206、207、217、218、228、229、238、239、240、249、250、260、261、271、272、282、283、292、293、303、304、314、315、325、326、336、337}である。
【0052】
誤り信号が、1組のFEQ係数を更新するため用いられる。シンボル決定ブロック114は、右信号点を集合体から選択する。シンボル決定ブロック114の出力とFEQ 113の出力との差は、FEQ 113の適合のため用いられる誤り信号である。これらの誤り信号は、NEXTシンボル、及びNEXTシンボルに隣接しているFEXTシンボルの全てについてゼロにセットされる。誤り信号が強制的にゼロにされるとき、FEQ更新は実際に使用不能にされる。ゼロ誤り信号は、上記でリストされた組にない全てのシンボル、即ち{0、3−11、14−22、25、26−33……327−335、338−344}である。
【0053】
図7は、本発明に従って挿入された巡回プレフィックスを有するハイパーフレーム内の代表的なダウンストリームシンボル・パターンである。上記で説明したように、巡回プレフィックスは送信信号期間C−RATE1の間に導入され、そしてシンボル境界が再整列される。次いで、FEQ 113は、送信信号期間のC−RATE1からSHOWTIMEまでの全てのFEXTシンボルについて訓練される。特に、そして図7を参照して、FEQ 113は、以下のFEXTシンボル、即ち{0−3、10−13、21−23、31−34、41−44、51−54、61−64、71−74、81−84、92−94、102−105、112−115、122−125、132−135、142−145、153−155、163−165、173−176、183−186、193−196、203−206、213−216、224−226、234−236、244−247、254−257、264−267、274−277、284−287、295−297、305−307、315−318、325−328、335−338}について訓練される。
【0054】
符号間干渉は、基本的にTEQ 108及び巡回プレフィックスにより排除される。従って、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルは、TCM−ISDNクロストーク雑音により影響を及ぼされ、そのTCM−ISDNクロストーク雑音はNEXTシンボルのみに存在する。FEQ更新のための誤りは、全てのNEXTシンボルについてゼロにセットされ、その全てのNEXTシンボルは、上記にリストされてないシンボルである。特に、これらのゼロ誤りNEXTシンボルは、図7の陰を付けないシンボルである。
【0055】
ただ1組のFEQ係数が、FEXT期間及びNEXT期間の両方に対して用いられる。送信信号期間SHOWTIMEの間に、この組のFEQ係数は、チャネルの変化を追跡し続けるため選択的に更新される。サブセットのチャネルは、FEXT期間におけるデータ送信のため用いられ、一方別のサブセット(同じであってもなくてもよい。)は、NEXT期間におけるデータ送信のため用いられることができる。送信信号期間SHOWTIMEの間のダウンストリームFEQ 113の選択的更新は、図4及び図5の左側を参照して上記で説明されている。
【0056】
図8は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスなしのハイパーフレーム内の代表的なアップストリームシンボル・パターンである。上記で説明したように、NEXTシンボルの送信の間のTCM−ISDNからの干渉は、非常に強いことがある。NEXTシンボル、及びNEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの間のTEQ 108及びFEQ 113の訓練は、等化器の正確さに著しく影響を及ぼし、そして著しい性能劣化を生じさせることがある。従って、以下の組の中のシンボルのみが、加えられる巡回プレフィックスなしのTEQ 108及びFEQ 113の訓練に用いられる。その組とは、{7、8、17、18、28、29、39、40、50、51、61、62、71、72、82、83、93、94、104、105、114、115、116、125、126、136、137、147、148、158、159、168、169、179、180、190、191、201、202、211、212、213、222、223、233、234、244、245、255、256、265、266、276、277、278、288、298、299、309、310、319、320、330、331、341、342}である。
【0057】
図9は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスを有するハイパーフレーム内の代表的なアップストリームシンボル・パターンである。上記で説明したように、巡回プレフィックスは、送信信号期間R−REVERB3の間に導入され、そしてシンボル境界は再整列される。次いで、FEQ 113は、送信信号期間のR−REVERB3からSHOWTIMEまで全てのFEXTシンボルについて訓練される。特に、そして図9を参照して、FEQ 113は、以下のFEXTシンボル、即ち{5−8、15−18、26−28、36−39、46−49、56−59、66−69、76−79、87−89、97−99、107−110、117−120、127−130、137−140、147−150、158−160、168−170、178−181、188−191、198−201、208−211、218−221、229−231、239−241、249−252、259−262、269−272、279−282、289−292、300−302、310−313、320−323、330−333、340−343}について訓練される。
【0058】
符号間干渉は、基本的にTEQ 108及び巡回プレフィックスにより排除される。従って、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルは、TCM−ISDN雑音により影響を及ぼされず、そのTCM−ISDN雑音はNEXTシンボルのみに存在する。FEQ更新のため用いられる誤り信号(シンボル決定ブロック114の出力とFEQ 113の出力との差)は、全てのNEXTシンボルについてゼロにセットされ、その全てのNEXTシンボルは、図9に関して上記でリストされなかったシンボルである。特に、これらのゼロ誤りNEXTシンボルは、図9の陰を付けないシンボルである。ただ1組のFEQ係数が、FEXT期間及びNEXT期間の両方に対して用いられる。送信信号期間SHOWTIMEの間に、この組のFEQ係数は、チャネルの変化を追跡し続けるため選択的に更新される。サブセットのチャネルは、NEXT期間におけるデータ送信のため用いられてよく、一方別のサブセット(同じであってもなくてもよい。)は、NEXT期間におけるデータ送信のため用いられることができる。送信信号期間SHOWTIMEの間のアップストリームFEQ 113の選択的更新は、図4及び図5の右側を参照して上記に説明されている。
【0059】
図10は、本発明に従ってTCM−ISDN環境で動作するATU−Rの等化器を訓練する方法の一実施形態を示す。方法全体は、全体的にプロセス600と呼ぶ。プロセス600は、ATU−C送信シークエンスを開始する(601)ことにより始まる。この送信シークエンスは、図4及び図5の左側に示され、そして中央局トランシーバから遠隔の顧客トランシーバへの送信シークエンスを規定する。プロセス600は、ハンドシェーキング・シークエンスをATU−CとATU−Rとの間に実現する(603)ことにより継続する。このハンドシェーキング・シークエンスは、勧告G.994.1により規定され、そして中央局のトランシーバと顧客構内のトランシーバとの間の有効な接続を確立する。
【0060】
一旦この有効な接続が確立されると、プロセス600は、送信信号期間のC−PILOT1からC−SEGUE1まで訓練シークエンスを開始すること(605)により継続する。巡回プレフィックスは、訓練シンボルの中にこれらの期間の間に挿入されない。訓練シークエンスは、遠隔ATU−Rがその受信器をタイミング回復及び等化器訓練を含む訓練を行うため送信される。タイミング回復(パイロット追跡)は、ATU−R受信器がそのクロック周波数を遠隔のATU−Cのクロック周波数に対してロックするためである。等化器は、チャネル歪みを補償するため用いられる。送信信号期間C−PILOT1の間に、プロセス600は、シンボル境界及びハイパーフレーム境界の初期整列を実行する(607)ことを含む。しかしながら、このシンボル境界は、ATU−RのTEQが訓練されていないので、正確でないことがある。一旦TEQが訓練されると、シンボル境界は、以下で説明されるように再整列されることができる。パイロット追跡はまた、期間C−PILOT1の間に始まる。
【0061】
送信信号期間のC−REVERB1からC−ECTまでの間に、プロセス600は、ATU−Rがその自動利得制御(AGC)を適切なレベルにC−REVERB1の間に調整する(609)ことを含む。この調整は、ATU−Rの受信器の性能を最適化することである。送信信号期間C−REVERB2の間に、プロセス600は、ATU−RのTEQを選択的に訓練する(611)ことを含む。TEQは、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ訓練される。しかしながら、訓練されたTEQは、実際には、期間C−REVERB3まで用いられない。一旦TEQが期間C−REVERB2の間に訓練されると、プロセス600は、シンボル境界を期間C−REVERB2の間に再整列する(613)ことを含む。
【0062】
送信信号期間C−REVERB3の間に、ATU−Rにより受信された信号は、そのATU−Rの受信器のTEQ及びFFT復調器に通すよう伝えられる。FFT復調器は、上記で説明したように、周波数領域信号を出力する。プロセス600は、FFTから結果として生じるそれらの周波数領域信号に基づいて選択的なFEQ基準訓練を実行する(615)ことにより継続する。FEQは、ATU−Rの受信器の構成要素である。訓練されたTEQが、この期間の間に用いられるが、しかし符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されていないので、まだ排除されない。従って、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの雑音もまた符号間干渉に起因して多い。従って、プロセス600は、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ選択的なFEQ基準訓練を実行する(615)ことを含む。
【0063】
送信信号期間C−RATE1の間に、プロセス600は、巡回プレフィックスを挿入する(617)ことを含む。一旦巡回プレフィックスが挿入されると、プロセス600は、シンボル境界を期間C−RATE1の始めに再整列する(619)ことにより継続する。プロセス600は、シークエンスC−RATE1からSHOWTIMEまで全てのFEXTシンボルについてより後期の選択的FEQ訓練を実行する(621)ことにより継続する。SHOWTIME送信信号期間は、2つのトランシーバ間の接続が維持される限り継続する。SHOWTIME期間が継続する間、プロセス600は、1組のFEQ係数を選択的に更新する(623)により継続する。そのような更新は、上記で説明したようにSHOWTIME期間全体を通して最適な通信チャネル性能を維持する。プロセス600の1つの結果は、符号間干渉がTEQ及び巡回プレフィックスにより排除されることである。従って、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルは、もはやTCM−ISDNクロストーク雑音により影響を及ぼされない。そのような雑音は、今やNEXTシンボルの中にのみ存在する。
【0064】
図11は、本発明に従ってTCM−ISDN環境で動作するATU−Cの等化器を訓練する方法の一実施形態を示す。方法全体は、全体的にプロセス650と呼ばれる。プロセス650は、ATU−R送信シークエンスを開始する(651)ことにより始まる。この送信シークエンスは、図4及び図5の右側に示され、そして遠隔の顧客トランシーバから中央局トランシーバへの送信シークエンスを規定する。プロセス650は、ハンドシェーキング・シークエンスをATU−RとATU−Cとの間に実現する(653)により継続する。このハンドシェーキング・シークエンスは、勧告G.994.1により規定され、そして顧客構内のトランシーバと中央局のトランシーバとの間の有効な接続を確立する。
【0065】
一旦この有効な接続が確立すると、プロセス650は、送信信号期間のR−QUIET2からR−SEGUE1まで訓練シークエンスを開始する(655)ことにより継続する。この初期訓練フェーズの間に、ATU−Cは、挿入される巡回プレフィックスなしで訓練シンボルを受信する。上記で説明したように、そのような訓練は、通信リンクの信頼性を改善する。送信信号期間R−REVREB1の間に、プロセス650は、ATU−CのTEQを選択的に訓練する(657)ことを含む。TEQは、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ訓練される。一旦TEQが期間R−REVREB1の間に訓練されると、プロセス650は、シンボル境界を期間R−REVREB1の間に整列する(659)ことを含む。送信信号期間のR−QUIET3からR−ECTまでの間には、等化器の訓練はない。
【0066】
送信信号期間R−REVREB2の間に、ATU−Cの受信器により受信された信号は、その受信器のTEQ及びFFT復調器に通すよう伝えられる。FFT復調器は、周波数領域信号を出力する。プロセス650は、FFTの出力でのそれらの周波数領域信号に基づいて選択的なFEQ基準訓練を実行する(661)ことにより継続する。FEQは、ATU−Cの受信器の構成要素である。訓練されたTEQがこの期間の間に用いられるが、しかし符号間干渉は、巡回プレフィックスがまだ導入されていないので、まだ排除されない。従って、NEXTシンボルの雑音が多いばかりでなく、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルの雑音もまた符号間干渉に起因して多い。従って、プロセス650は、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルについてのみ選択的なFEQ基準訓練を実行する(661)ことを含む。
【0067】
送信信号期間R−REVREB3の間に、プロセス650は、巡回プレフィックスを挿入する(663)ことを含む。一旦巡回プレフィックスが挿入されると、プロセス650は、シンボル境界を期間R−REVREB3の間に再整列する(665)により継続する。プロセス650は、シークエンスR−REVREB3からSHOWTIMEまで全てのFEXTシンボルについてより後期の選択的なFEQ訓練を実行する(667)ことにより継続する。SHOWTIME送信信号期間は、2つのトランシーバ間の接続が維持される限り継続する。SHOWTIME期間が継続する間、プロセス650は、1組のFEQ係数を選択的に更新する(669)することにより継続する。そのような更新は、上記で説明したようにSHOWTIME期間全体を通して最適な通信チャネル性能を維持する。プロセス650の1つの結果は、符号間干渉がTEQにより排除されることである。従って、NEXTシンボルに隣接するFEXTシンボルは、もはやTCM−ISDNクロストーク雑音により影響を及ぼされない。そのような雑音は、今やNEXTシンボルの中にのみ存在する。
【0068】
本発明の実施形態の前述の記載は、例示及び説明の目的のために提供されている。それは、網羅的であることを意図せず、また本発明を開示された正確な形式に限定することを意図するものではない。多くの変更及び変形が、上記の教示に照らして可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明により限定されるのではなく特許請求の範囲により限定されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に従った代表的なADSLトランシーバのブロック図である。
【図2】図2は、本発明に従ったTCM−ISDN回線のための代表的なタイミング図を図示する。
【図3】図3は、同期して送信している幾つかのISDN回線からの中央局における干渉の代表的な図を示す。
【図4】図4は、本発明に従ったATU−C送信シークエンス(図面の左側)及びATU−R送信シークエンス(図面の右側)の代表的なタイミング図を示す。
【図5】図5は、本発明に従ったATU−C送信シークエンス(図面の左側)及びATU−R送信シークエンス(図面の右側)の代表的なタイミング図を示す。
【図6】図6は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスなしのハイパーフレームにおける代表的なダウンストリームシンボル・パターンである。
【図7】図7は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスを有するハイパーフレームにおけるダウンストリームシンボル・パターンである。
【図8】図8は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスなしのハイパーフレームにおける代表的なアップストリームシンボル・パターンである。
【図9】図9は、本発明に従って挿入される巡回プレフィックスを有するハイパーフレームにおける代表的なアップストリームシンボル・パターンである。
【図10】図10は、本発明に従ってTCM−ISDN環境において動作するATU−Rの等化器を訓練する方法の一実施形態を示す。
【図11】図11は、本発明に従ってTCM−ISDN環境において動作するATU−Cの等化器を訓練する方法の一実施形態を示す。
【符号の説明】
10 トランシーバ
44 アナログ・フロントエンド
58 クロック制御ユニット
90 送信器
91 ハイブリッド回路
92 受信器
96 送信バッファ
100 スクランブラ
101 送信器レート・コンバータ
102 ビット対シンボル・エンコーダ
103 IFFT変調器
104 送信フィルタ
106 バッファ
107 A/Dバッファ
108 時間領域等化器(TEQ)
110 高速フーリエ変換(FFT)復調器
113 周波数領域等化器(FEQ)
114 シンボル決定ブロック
116 シンボル対ビット・デコーダ
118 受信器レート・コンバータ
120 デスクランブラ
122 受信器バッファ
Claims (45)
- 時分割方向制御伝送方式−統合サービス・ディジタル網(TCM−ISDN)下で動作するディジタル加入者回線(DSL)トランシーバであって、時間領域等化器及び複数の周波数領域等化器を備えるプロセッサを含む前記トランシーバにより受信される干渉を防止する方法において、
FEXT及びNEXTシンボルを備える第1の複数の訓練シンボルが巡回プレフィックスなしで前記トランシーバに送信される第1の訓練信号シークエンスの少なくとも第1の予め選択された期間の間に前記トランシーバの時間領域等化器を訓練するステップと、
前記トランシーバの少なくとも1つの周波数領域等化器を第1の訓練信号シークエンスの少なくとも第2の予め選択された期間の間に訓練するステップと、
FEXT及びNEXTシンボルを備える第2の複数の訓練シンボルが巡回プレフィックス付きで前記トランシーバに送信される第2の訓練信号シークエンスの少なくとも第3の予め選択された期間の間に前記トランシーバの少なくとも1つの周波数領域等化器を訓練するステップと、
を備える方法。 - 前記第1の訓練信号シークエンスは、送信信号期間C−PILOT1から送信信号期間C−SEGUE1までの範囲にわたる、請求項1に記載の方法。
- 時間領域等化器を訓練する前に、TCM−ISDNのタイミング基準整列を実行するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 第1の訓練信号シークエンスの間に前記トランシーバの自動利得制御を調整するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 前記調整するステップが、送信信号期間C−REVERB1から送信信号期間C−ECTまでの間に実行される、請求項4に記載の方法。
- 前記時間領域等化器を訓練するステップが、送信信号期間C−REVERB2の間に実行される、請求項1に記載の方法。
- 第1の複数の訓練シンボルのシンボル境界を送信信号期間C−REVERB2の間に整列するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 前記時間領域等化器を訓練するステップが、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルの下でのみ実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つ周波数領域等化器を第1の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップが、NEXTシンボルに隣接していないFEXTシンボルの下でのみ実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップが、NEXTシンボルに隣接する複数のFEXTシンボルを含むFEXTシンボルの下で実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の複数の訓練シンボルが更にハイパーフレームを備え、
当該ハイパーフレームは、左から右に且つ上から下に順に番号付けされた345個のシンボルを有し、
その順の番号付けは、ハイパーフレームの上左部分のシンボル0で始まり、ハイパーフレームの下右部分のシンボル344で終わる、
請求項1に記載の方法。 - 第1の訓練信号シークエンスの間に時間領域等化器を訓練し且つ少なくとも1つの周波数領域等化器を訓練する前記ステップは、ハイパーフレームに含まれるFEXTシンボルのサブセットの任意の1つのシンボルの下で実行され、
当該FEXTシンボルのサブセットは、シンボル{1、2、12、13、23、24、34、35、44、45、55、56、66、67、77、78、88、89、98、99、109、110、120、121、131、132、141、142、143、152、153、163、164、174、175、185、186、195、196、206、207、217、218、228、229、238、239、240、249、250、260、261、271、272、282、283、292、293、303、304、314、315、325、326、336、337}を含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記第2の訓練信号シークエンスは、送信信号期間C−RATE1から送信信号期間SHOWTIMEまでの範囲にわたる、請求項1に記載の方法。
- 前記巡回プレフィックスは、送信信号期間C−RATE1の間に導入される、請求項1に記載の方法。
- 第2の複数の訓練シンボルのシンボル境界を送信信号期間C−RATE1の間に整列するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 前記システムは、FEXTビットマップ・モードかデュアル・ビットマップ・モードかのいずれかで動作する、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは、NEXTシンボルに隣接する複数のFEXTシンボルを含むFEXTシンボルの下で、送信信号期間C−RATE1から送信信号期間SHOWTIMEまでの間に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の複数の訓練シンボルは更にハイパーフレームを含み、
当該ハイパーフレームは、左から右に且つ上から下に順に番号付けされた345個のシンボルを有し、
その順の番号付けは、ハイパーフレームの上左部分のシンボル0で始まり、ハイパーフレームの下右部分のシンボル344で終わる、
請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの周波数等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは、ハイパーフレームに含まれるFEXTシンボルの組の任意の1つのシンボルの下で実行され、
当該FEXTの組は、シンボル{0−3、10−13、21−23、31−34、41−44、51−54、61−64、71−74、81−84、92−94、102−105、112−115、122−125、132−135、142−145、153−155、163−165、173−176、183−186、193−196、203−206、213−216、224−226、234−236、244−247、254−257、264−267、274−277、284−287、295−297、305−307、315−318、325−328、335−338}を含む、
請求項18に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第1の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは更に、1組の周波数領域等化器係数を、当該周波数領域等化器により発生された誤り信号及びシンボル決定に基づいて選択的に更新するステップを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは更に、1組の周波数領域等化器係数を、当該周波数領域等化器により発生された誤り信号及びシンボル決定に基づいて選択的に更新するステップを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記トランシーバの少なくとも1つ周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に選択的に更新するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップは更に、1組の周波数領域等化器係数を、当該周波数領域等化器により発生された誤り信号及びシンボル決定に基づいて選択的に更新するステップを備える、請求項22に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップが、FEXT及びNEXTシンボルの下で送信信号期間SHOWTIMEの間に実行される、請求項22に記載の方法。
- 前記FEXTシンボルは、第1のビットマップと関連付けられ、
前記NEXTシンボルは、第2のビットマップと関連付けられ、
第1および第2のビットマップの各々は、データを送信するため用いられる複数のサブチャネルから成り、
前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップは、データを送信するため用いられるサブチャネルと関連付けられる周波数領域等化器を選択的に更新するステップを含む、
請求項22に記載の方法。 - 前記FEXTシンボルが第1のビットマップと関連付けられ、
前記NEXTシンボルが第2のビットマップと関連付けられる、
請求項22に記載の方法。 - 各ビットマップが、データを送信するため用いられる複数のサブチャネルから成る、請求項26に記載の方法。
- データを送信するため用いられるサブチャネルの各々は、前記周波数領域等化器の1つと関連付けられる、請求項27に記載の方法。
- データをFEXT時間にではなくNEXT時間に送信するため用いられるサブチャネルの1つに応答して、前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップは、当該サブチャネルと関連付けられた周波数領域等化器をNEXTシンボルにおいてのみ更新するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- データをNEXT時間にではなくFEXT時間に送信するため用いられるサブチャネルの1つに応答して、前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップは、当該サブチャネルと関連付けられた周波数領域等化器をFEXTシンボルにおいてのみ更新するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- データをNEXT時間及びFEXT時間に送信するため用いられるサブチャネルの1つに応答して、前記少なくとも1つの周波数領域等化器を選択的に更新するステップは、当該サブチャネルと関連付けられた周波数領域等化器をFEXT及びNEXTシンボルにおいて更新するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記第1の訓練信号シークエンスは、送信信号期間R−REVERB1から送信信号期間R−SEGUE1までの範囲にわたる、請求項1に記載の方法。
- 前記時間領域等化器を訓練するステップが、送信信号期間R−REVERB1の間に実行される、請求項1に記載の方法。
- 第1の複数の訓練シンボルのシンボル境界を送信信号期間R−REVERB1の間に整列するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 第1の訓練信号シークエンスの間に時間領域等化器を訓練し且つ少なくとも1つの周波数領域等化器を訓練する前記ステップは、ハイパーフレームに含まれるFEXTシンボルのサブセットの任意の1つのシンボルの下で実行され、
当該FEXTのサブセットは、シンボル{7、8、17、18、28、29、39、40、50、51、61、62、71、72、82、83、93、94、104、105、114、115、116、125、126、136、137、147、148、158、159、168、169、179、180、190、191、201、202、211、212、213、222、223、233、234、244、245、255、256、265、266、276、277、278、288、298、299、309、310、319、320、330、331、341、342}を含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記第2の訓練信号シークエンスは、送信信号期間R−REVERB3から送信信号期間SHOWTIMEまでの範囲にわたる、請求項1に記載の方法。
- 前記巡回プレフィックスは、送信信号期間R−REVERB3の間に導入される、請求項1に記載の方法。
- 第2の複数の訓練シンボルのシンボル境界を送信信号期間R−REVERB3の間に整列するステップを更に備える、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは、全てのFEXTシンボルの下で送信信号期間R−REVERB3から送信信号期間SHOWTIMEまでの間に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの周波数領域等化器を第2の訓練信号シークエンスの間に訓練するステップは、ハイパーフレームに含まれるFEXTシンボルの組の任意の1つのシンボルの下で実行され、
当該FEXTシンボルの組は、シンボル{5−8、15−18、26−28、36−39、46−49、56−59、66−69、76−79、87−89、97−99、107−110、117−120、127−130、137−140、147−150、158−160、168−170、178−181、188−191、198−201、208−211、218−221、229−231、239−241、249−252、259−262、269−272、279−282、289−292、300−302、310−313、320−323、330−333、340−343}を含む、
請求項18に記載の方法。 - 時分割方向制御伝送方式−統合サービス・ディジタル網(TCM−ISDN)の干渉下で動作するディジタル加入者回線(DSL)システムであって、当該システムは第1のトランシーバ及び第2のトランシーバを含み、各トランシーバは時間領域等化器及び周波数領域等化器を有する、前記ディジタル加入者回線(DSL)システムのため等化器訓練を実行する方法において、
ハイパーフレームの中にFEXT及びNEXTシンボルを巡回プレフィックスなしで備える第1のシンボル・パターンを送信するステップと、
前記第2のトランシーバの時間領域等化器を、第1のシンボル・パターンのいずれのNEXTシンボルに隣接していない第1のシンボル・パターンのFEXTシンボルの間に訓練するステップと、
前記第2のトランシーバの周波数領域等化器を、第1のシンボル・パターンのいずれのNEXTシンボルに隣接していない第1のシンボル・パターンのFEXTシンボルの間に訓練するステップと、
を備える方法。 - ハイパーフレームの中にFEXT及びNEXTシンボルを巡回プレフィックス付きで備える第2のシンボル・パターンを送信するステップと、
前記第2のトランシーバの周波数領域等化器を第2のシンボル・パターンの予め選択された期間の間に訓練するステップと、
を更に備える、請求項41に記載の方法。 - TCM−ISDN干渉下で動作するディジタル加入者回線トランシーバであって、
時間領域におけるチャネル歪みを補償するための時間領域等化器と、
周波数領域におけるチャネル歪みを補償するための周波数領域等化器と、
巡回プレフィックスなしの第1のシンボル・パターンのFEXTシンボルの間に前記時間領域等化器を訓練することであって、それらのFEXTシンボルは第1のシンボル・パターンのいずれのNEXTシンボルに隣接していない、前記時間領域等化器を訓練すること、及び
第1のシンボル・パターンのいずれのNEXTシンボルに隣接していない第1のシンボル・パターンのFEXTシンボルの間に前記周波数領域等化器を訓練することを備えるプロセスを実行するディジタル信号プロセッサと、
を備えるディジタル加入者回線トランシーバ。 - ディジタル信号プロセッサは、巡回プレフィックス付きの第2のシンボル・パターンの間にFEXTシンボルの下で前記周波数領域等化器を訓練するプロセスを更に備え、それらのFEXTシンボルはNEXTシンボルに隣接する複数のFEXTシンボルを含む、請求項43に記載のディジタル加入者回線トランシーバ。
- コンピュータ読取り可能な媒体に記憶された命令であって、TCM−ISDN干渉の下で動作するDSLトランシーバに結合されたプロセッサにより実行されるとき、前記プロセッサに、
巡回プレフィックスなしで送信されたFEXT及びNEXTシンボルを含む第1の訓練シークエンスの少なくとも第1の予め選択された期間でもって前記DSLトランシーバを訓練するステップと、
巡回プレフィックスを有して送信されたFEXT及びNEXTシンボルを含む第2の訓練シークエンスの少なくとも第2の予め選択された期間でもって前記DSLトランシーバを訓練するステップと
を実行させる命令を有するそのコンピュータ読取り可能な媒体。
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