JP4637177B2 - 奨励を基本としたｄｓｌシステム - Google Patents

Description

この出願は米国特許法１１９（ｅ）に基づき２００４年５月１８日に出願した米国仮出願第６０／５７２，０５１号（代理人整理番号第０１０１−ｐ０７ｐ号）「通信システムの動的管理」への優先権を主張し、その出願内容を参照によりここに組み込む
本発明は広くデジタル通信システムを管理するための方法、システム、装置に関する。さらに詳しくは、本発明はＤＳＬシステム等の通信システムにおいてモデムおよび／または他の要素から動作データを集め、当該通信システムの動作を制御することに関する。さらに詳しくは、本発明の少なくとも一実施例は、１以上の動作条件および／または値を順守することをユーザに「奨励」することで、ＤＳＬシステムの性能を制御する方法および装置である。

デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）技術は、既存の電話加入者ライン（ループおよび／または銅設備とも呼ぶ）に比べ、デジタル通信用に広い帯域幅を提供できる。特に非対称ＤＳＬ（ＡＤＳＬ）および超高ビットレートＤＳＬ（ＶＤＳＬ）は、加入者ラインの特性に合わせるために離散マルチトーン（ＤＭＴ）ラインコードを使用する。これは各トーン（またはサブキャリヤ）にいくつかのビットを割り当てる。このビット数はチャネル状態の決定に応じて調整する（チャネル状態は例えば加入者ラインの各端部においてモデム（一般に送信器および受信器として機能するトランシーバ）のトレーニング中および初期化中に決定する）。

現在、全国的に固定した周波数帯がＤＳＬシステムに割り当てられており、最悪状況に基づいた帯域利用の固定的管理規則が確立しており、通常は発生しない伝送状況を想定している。ＤＳＬ動作に対する不合理な固定的制限と不合理な実情とは、ユーザへのサービス向上努力を阻害し、運営者の利益と普及の追求を阻んできた。現在の固定的帯域管理は、想定、仮定、または作為的状況に基づいて適合性を確保しようとしている。このようなシステムに関連付けられるのは、ある状況の発生に対する暗黙の確率である。例えば漏話は広い帯域の使用すなわち高いデータ速度と共に増加し、ＤＳＬシステムの実効性能を大きく左右する。米国規格協会の２００３年９月３日付け米国標準規格Ｔ１．４１７−２００３「ループ伝送システムの帯域管理」が使用する漏話モデルは、１％最悪事態結合関数に基づいており、必然的に発生確率を意味している。ＤＳＬシステムに対する余裕度は一般に６ｄＢを目標にしており、ラインに発生し得るあるいは発生し得ない状態変化に対する保護を行う。ライン長さ、ブリッジしたタップの存在、インパルスノイズ、無線ノイズ等の障害の確率も存在する。これら要因の全てを結合し、必須の帯域マスクセットまたはそれと等価の計算テストセット（Ｔ１．４１７−２００３の付属書Ａにおいて「方法Ｂ」と呼んでいる）を作成することで、不適合の確率を閾値以下に抑える新しい通信技術が提案された。

より高速でより信頼性の高い通信システム動作は、より多くのサービス、ビデオ、スイッチドビデオ、多ラインテレフォニ、ファイル共有、資源共有、データベース共有を可能にする。これら全てはユーザへのＤＳＬサービスを強化し、運営者がユーザに対し新しいサービスや製品を提供することを可能にする。高速化に伴って合理的な中断確率を維持（または低減）できれば、ユーザも運営者も利益を得られる。

ユーザおよび／または運営者がＤＳＬシステムの通常動作を中断することなく合理的なパラメータおよび操作を用いてＤＳＬシステムを動作させることを奨励するシステム、方法、技術は、この分野に著しい進歩をもたらすであろう。ＤＳＬオプティマイザ等のＤＳＬシステムコントローラがシステム要素を通じて様々な奨励操作や手段を監視、調整、強制できるようにするシステム、方法、技術も、この分野に著しい進歩をもたらすであろう。ＤＳＬ等の通信システムに合理的な制限を実施することを拒否するユーザや運営者が引き起こす問題、あるいは他の利用者の利用や通信システムへのアクセスを阻害するような操作を行うユーザや運営者が引き起こす問題を前記コントローラが解消できるようにするシステム、方法、技術もこの分野に著しい進歩をもたらすであろう。

改良したＤＳＬおよび／またはその他通信システムサービスを提供する方法、装置、およびコンピュータプログラム製品は、ユーザ、サービスプロバイダ、運営者が通信システムの動作を強化するパラメータ値限度および／または範囲等の１以上の動作条件を実施したり順守することを奨励する。強化した動作は、１以上のユーザに動作特典等の代償を与えたり、通信システムの他のユーザの問題を解消する。この通信システムは単一の通信ライン、複数の通信ライン、ラインのバインダ、ラインのケーブル、単一サービスプロバイダの全ライン、および／または所定地域の全通信ラインを含む。

本発明をｘＤＳＬシステムに使用する場合、ＤＳＬラインが１以上の動作条件を実行し順守すれば、そのＤＳＬラインは代償（より高い最大データ速度等の動作特典）を受ける。条件を順守しなければ代償を受け取れない。各動作条件はＤＳＬオプティマイザ等のコントローラが設定および監視する。代償を得るＤＳＬラインには他の要件を設定しても良い。例えば動作データをコントローラに送るよう求めたり、コントローラからの制御信号を受け取るよう求める。コントローラはその動作データおよびライン制御を使用し、システム動作を強化できる。例えば共通バインダ内のライン間漏話を低減できる。

コントローラはコンピュータ実行装置でも良い。この装置は動作データを収集する手段と、収集した動作データを分析し所定通信システムが動作条件を順守しているかを決定する手段とを有する。コンピュータプログラム製品は本発明の方法を実行できる。

本発明のさらに詳しい詳細および利点は以下の説明および添付図面において提供する。

本発明は添付図面を参照しながら以下の詳細説明を読むことで容易に理解できよう。添付図面において同一参照番号は同一構成要素を示す。

以下に記述する本発明の詳細説明は１以上の実施例を参照するが、本発明はかかる実施例に限定するものではない。以下の詳細説明は単に説明を目的としているに過ぎない。当業者には明らかな通り、図に関連した以下の詳細説明は例示が目的であり、本発明の範囲はこれら限定的実施例を越えたものである。

本発明の実施例は動的スペクトル管理（ＤＳＭ）原理を利用し、改良したＤＳＬおよび／またはその他通信システムサービスを提供する。このサービスはユーザおよび運営者が１以上の動作条件を実行し順守することを奨励する。動作条件とは例えばパラメータ値限度および／または範囲であり、通信システムの動作を強化するものである。強化された動作は、１以上のユーザに動作特典等の代償を与えたり、他のユーザの問題を解消する。他のユーザの問題とは同一バインダ内のユーザの問題や、ある挙動が他のユーザの動作特性に影響するような状況である。ｘＤＳＬシステム特にＡＤＳＬおよびＶＤＳＬシステムにおいて本発明を使用する場合、あるＤＳＬラインが１以上の動作条件を実行し順守すれば、そのＤＳＬラインは代償（より高い最大データ速度等の動作特典）を受ける。条件を順守しなければ代償は受けられない。各動作条件はＤＳＬオプティマイザ等のコントローラが設定および監視する。代償を得るＤＳＬラインには他の要件を設定しても良い。例えば、動作データをコントローラに送るよう求めたり、コントローラからの制御信号を受け取るよう求める。コントローラはその動作データおよびライン制御を使用し、システム動作を強化できる。例えば共通バインダ内のライン間漏話を低減できる。

さらに詳しくは、いくつかの実施例における動作特典は、通信ラインで利用可能な最大データ速度に関する。例えば所定最大速度Ｒ_ＮＣがラインの順守と非順守との境界を定める。このような実施例において、あるラインが動作条件を順守している場合、そのラインはＲ_ＮＣ以上で動作できる。その動作条件を順守しないラインはＲ_ＮＣ以上のデータ速度を使用できない。動作条件は１以上の動作パラメータ値でも良い。例えばＤＳＬシステムにおいてデータを送信しているＤＳＬラインについての最大許容限度である。ライン動作が最大許容レベル（例えばＡＤＳＬ１およびＡＤＳＬ２システムにおいてＭＡＸＳＮＲＭパラメータで測定するもの）に対応する動作条件値を越えれば、そのラインはＲ_ＮＣを越えないデータ速度に制限される。前期最大許容レベルに関する動作条件値以下で動作しているユーザは、Ｒ_ＮＣを越えるデータ速度において送信することを許される。当業者には明らかな通り、最大データ速度以外の動作代償および最大許容限度に関するもの以外の動作条件も、本発明に基づき使用可能である。

本発明の特定実施例において、コントローラ（例えばＤＳＬオプティマイザおよび／または動的スペクトル管理装置）はＤＳＬライン用の動作条件を設定する。コントローラは動作データを収集し、ラインが動作条件を順守しているかを監視する。ラインが条件を順守していなければ、コントローラはそのラインおよび／またはその近く（例えば同一バインダのワイヤ、同一電話会社の地域または中央局）で動作する一部または全てのラインへの動作および性能の代償や特典の提供を中止する。これは例えば対象ラインの最大データ速度を制限することによって行う。ラインが条件を順守していれば、そのライン（あるいは同一サービスプロバイダが保守する他のラインであって条件を順守しているライン）は代償を受け取る。コントローラは動作データを収集し、そのデータを分析し、ＤＳＬラインに動作命令を発行し、本発明の実施例を実行する。複数の動作条件を適用する場合、ラインが条件の全てまたは一部を順守した場合、そのラインは動作代償（同一サービスプロバイダによる他の順守ラインへの特典も含む）の資格を得る。本発明の前記およびその他変更形態は本開示を参照することで当業者に明らかとなろう。

様々なネットワーク管理要素を使用してＡＤＳＬおよびＶＤＳＬ物理層資源を管理する。ネットワーク管理要素とは、ＡＤＳＬモデムペアまたはＶＤＳＬモデムペアの両方または各々におけるパラメータまたは機能を意味する。ネットワーク管理フレームワークは１以上の管理されたノードからなる。各ノードはエージェントを含む。管理されたノードとはルータ、ブリッジ、スイッチ、モデム等を意味する。少なくとも１つのＮＭＳ（ネットワーク管理システムであって管理装置と呼ぶことが多い）は管理されたノードを監視および制御するものであり、通常、一般的なパーソナルコンピュータ等のコンピュータである。ネットワーク管理プロトコルは管理装置およびエージェントによって管理情報およびデータの交換に使用される。管理情報の単位はオブジェクトである。関連オブジェクトの集合は管理情報ベース（ＭＩＢ）として定義する。

図１はＧ．９９７．１規格（Ｇ．ｐｌｏａｍ）に基づく標準モデルシステムを示す。この規格は様々なＡＤＳＬおよびＶＤＳＬシステムに適用されるものであり、当業者に周知であり、本発明の実施例にも適用可能である。このモデルは各種規格に合ったＡＤＳＬおよびＶＤＳＬシステムに適用でき、スプリッタを含んでも含まなくても良い。各種規格はＡＤＳＬ１（Ｇ．９９２．１）、ＡＤＳＬライト（Ｇ．９９３．１）、Ｇ．９９３．ｘから派生した他のＶＤＳＬ規格、Ｇ．９９１．１およびＧ．９９１．２ＳＨＤＳＬ規格等であり、ボンディングを含んでも含まなくても良い。これら規格、それらの変更、Ｇ．９９７．１規格関連の使用は当業者に周知である。

Ｇ．９９７．１規格はＡＤＳＬおよびＶＤＳＬ送信システム用の物理層管理を規定する。これらシステムはＧ．９９７．１が定義するクリア埋め込み動作チャネル（ＥＯＣ）に基づくものであり、Ｇ．９９２．ｘ規格が定義する指示ビットおよびＥＯＣメッセージを使用する。さらにＧ．９９７．１は、構成、故障、性能管理用ネットワーク管理要素内容を規定する。これら機能の実施にあたり、システムはアクセスノード（ＡＮ）で利用可能および収集可能な各種動作データを利用する。ＤＳＬフォーラムのＴＲ６９報告書はＭＩＢおよびそのアクセス方法を記載する。図１において顧客の端末装置１１０はホームネットワーク１１２に接続する。ホームネットワーク１１２はネットワーク終端装置（ＮＴ）１２０に接続する。ＡＤＳＬシステムの場合、ＮＴ１２０はＡＴＵ−Ｒ１２２（例えばＡＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬ規格の一方が定義するモデムであり、モデムはトランシーバとも呼ぶこともある）等の適切なネットワーク終端モデムあるいはトランシーバ等の通信装置である。ＶＤＳＬシステムにおける遠隔装置はＶＴＵ−Ｒである。当業者には明らかな通りおよびここで説明する通り、各モデムはそれが接続する通信システムと対話し、その通信システムにおける当該モデムの動作結果としての動作データを発生する。

ＮＴ１２０は管理実体（ＭＥ）１２４を含む。ＭＥ１２４は適切なハードウエア装置であればどのような装置でも良く、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ファームウエアまたはハードウエア形態の回路ステートマシンであり、適用規格および／または基準の必要に応じて動作できる。ＭＥ１２４は動作データを収集しＭＩＢに格納する。ＭＩＢは各ＭＥが保持する情報のデータベースであり、ＳＮＭＰ（シンプルネットワーク管理プロトコル）等のネットワーク管理プロトコルを介してアクセスできる。ＳＮＭＰは管理プロトコルであり、ネットワーク装置から情報を集め、管理者コンソール・プログラムへ直接あるいはＴＬ１コマンドを介して提供する。ＴＬ１は以前からあるコマンド言語であり、通信ネットワーク要素間のプログラム応答およびコマンドに使用する。

システム内の各ＡＴＵ−Ｒは、中央局（ＣＯ）または他の上りおよび／または中央位置のＡＴＵ−Ｃに接続する。ＶＤＳＬシステムにおいて、システム内の各ＶＴＵ−ＲはＣＯまたは他の上りおよび／または中央位置のＶＴＵ−Ｏ（例えばＯＮＵ／ＬＴ、ＤＳＬＡＭ、ＲＴ等のライン終端装置）に接続する。図１においてＡＴＵ−Ｃ１４２はＣＯ１４６内のアクセスノード（ＡＮ）１４０に位置する。ＡＮ１４０はＤＳＬシステム要素、例えばＤＳＬＡＭ、ＯＮＵ／ＬＴ、ＲＴ等であり、当業者に周知である。ＭＥ１４４はＡＴＵ−Ｃ１４２に関する動作データのＭＩＢを保持する。ＡＮ１４０はブロードバンドネットワーク１７０等のネットワークに接続できる。これは当業者に周知である。ＡＴＵ−Ｒ１２２とＡＴＵ−Ｃ１４２はループ１３０を介して互いに接続する。ループ１３０はＡＤＳＬ（およびＶＤＳＬ）の場合、代表的に電話ツイストペアであり、他の通信サービスも搬送する。

図１に示すいくつかのインタフェースを使用することで、動作および／または性能データを決定し収集できる。図１に示すインタフェースは他のＡＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬシステムインタフェース構成と異なるが、システムは周知であり差異は当業者に明らかであろう。Ｑインタフェース１５５は、運営者のＮＭＳ１５０とＡＮ１４０のＭＥ１４４との間に存在する。Ｇ．９９７．１記載の全パラメータは、Ｑインタフェース１５５において適用する。ＭＥ１４４が支援する近端パラメータはＡＴＵ−Ｃ１４２から取得し、ＡＴＵ−Ｒ１２２からの遠端パラメータはＵインタフェースの２つのインタフェースのいずれかから取得できる。指示ビットおよびＥＯＣメッセージは埋め込みチャネル１３２を使って送り、ＰＭＤ層において提供し、ＭＥ１４４における必要ＡＴＵ−Ｒ１２２パラメータを発生するために使用できる。あるいはＯＡＭ（動作、運営、管理）チャネルおよび適切なプロトコルを使用し、ＭＥ１４４の要求に応じてＡＴＵ−Ｒ１２２からパラメータを検索できる。ＡＴＵ−Ｃ１４２からの遠端パラメータは、Ｕインタフェースの２つのインタフェースのいずれかから取得できる。指示ビットおよびＥＯＣメッセージはＰＭＤ層において提供し、ＮＴ１２０のＭＥ１２４における必要ＡＴＵ−Ｃ１４２パラメータを発生するために使用できる。あるいはＯＡＭチャネルおよび適切なプロトコルを使用し、ＭＥ１２４の要求に応じてＡＴＵ−Ｃ１４２からパラメータを検索できる。

Ｕインタフェース（基本的にループ１３０）において２つの管理インタフェースがある。１つはＡＴＵ−Ｃ１４２（Ｕ−Ｃインタフェース１５７）に存在し、他の１つはＡＴＵ−Ｒ１２２（Ｕ−Ｒインタフェース１５８）に存在する。インタフェース１５７はＡＴＵ−Ｒ１２２用のＡＴＵ−Ｃ近端パラメータを提供し、Ｕインタフェース１３０を介して検索する。同様にインタフェース１５８はＡＴＵ−Ｃ１４２用のＡＴＵ−Ｒ近端パラメータを提供し、Ｕインタフェース１３０を介して検索する。適用するパラメータは使用するトランシーバ規格（例えばＧ．９９２．１またはＧ．９９２．２）に依存する。

Ｇ．９９７．１規格はＵインタフェースを介しての任意ＯＡＭ通信チャネルを規定する。このチャネルを実施する場合、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒのペアはそれを利用して物理層ＯＡＭメッセージを搬送する。このようなシステムのトランシーバ１２２および１４２は各々のＭＩＢが保持する各種動作および性能データを共有する。

ＡＤＳＬ・ＮＭＳに関するさらなる情報は、１９９８年３月付のＡＤＳＬフォーラムによるＤＳＬフォーラムテクニカルレポートＴＲ−５００「ＡＤＳＬネットワーク要素管理」に記載がある。２００４年１月付のＤＳＬフォーラムによるＤＳＬフォーラム作業テキストＷＴ−８７（Ｒｅｖ．６）「ＣＰＥ・ＷＡＮ管理プロトコル」にも記載がある。２００４年１月５日付のＤＳＬフォーラムによるＤＳＬフォーラム作業テキストＷＴ−０８２ｖ７「ＬＡＮ側ＤＳＬ・ＣＰＥ構成仕様」にも記載がある。これら文書はＣＰＥ側管理の異なる状況を検討しており、そこに記載の情報は当業者に周知である。ＶＤＳＬに関する詳しい情報はＩＴＵ規格Ｇ．９９３．１（ＶＤＳＬ１とも呼ぶ）、新しいＩＴＵ規格Ｇ９９３．２（ＶＤＳＬ２とも呼ぶ）、進行中のＤＳＬフォーラム作業テキストに見つかる。これら全ては当業者に周知である。さらに別の情報は例えばＤＳＬフォーラムのテクニカルレポートＴＲ−０５７（以前のＷＴ−０６８ｖ５）「ＶＤＳＬネットワーク要素管理」（２００３年２月）、テクニカルレポートＴＲ−０６５「ＦＳ−ＶＤＳＬのＥＭＳ−ＮＭＳインタフェース機能要件」（２００４年３月）、ＶＤＳＬ１およびＶＤＳＬ２のＭＩＢ要素に関するＩＴＵ規格Ｇ．９９７．１の新しい改版、ＡＴＩＳ北米草案の動的スペクトル管理レポートＮＩＰＰ−ＮＡＩ−２００５−０３１を参照できる。

同一バインダを共有するラインが同一ラインカードまたは送信を調整するカードにおいて終端することはＡＤＳＬではあり得ないが、そのような同一ラインカードバインダ終端はＶＤＳＬでは可能性がある。しかしながらｘＤＳＬの検討をＡＤＳＬに拡張することは可能である。その理由は同一バインダのラインの共通終端ができるからである（特にＡＤＳＬおよびＶＤＳＬの両方を扱う新しいＤＳＬＡＭにおいて）。ＤＳＬシステムの代表的な配置の場合、多数のトランシーバペアが動作しているか利用可能であり、各加入者ループの一部は多ペアバインダ（またはバンドル）内において他のユーザのループと並置する。基台の後ろ、加入者宅内機器（ＣＰＥ）に近接した位置において、ループはドロップワイヤとなってバンドルを抜ける。従って加入者ループは２つの異なる環境を通る。ループの一部はバインダ内に位置する。その位置でのループは外部電磁干渉に対する防護を施すことがあるが、漏話は発生する。基台の後ろにおいてドロップワイヤは、各ペアが他のペアから離れている場合、漏話の影響を受けないことが多い。しかしながら電磁干渉によって送信が著しく損なわれ得る。その理由はドロップワイヤが遮蔽されていないからである。多くのドロップワイヤは２から８のツイストペアを含み、加入者への複数サービスやラインのボンディング（単一サービスの多重化および逆多重化）の場合、ドロップワイヤのライン間において著しい漏話がさらに発生する可能性がある。

図２は一般的なＤＳＬ構成例を示す。合計Ｌ＋Ｍのユーザ２９１、２９２の加入者ループの全ては少なくとも１つの共通バインダを通る。各ユーザは専用線を介して中央局（ＣＯ）２１０、２２０に接続する。しかしながら各加入者ループは異なる環境および媒体を経由することもできる。図２においてＬ人の顧客すなわちユーザ２９１はＣＯ２１０に接続する。この接続は光ファイバ２１３とツイスト銅ペア２１７とを使用する。これはファイバーツーキャビネット（ＦＴＴＣａｂ）またはファイバーツーカーブと一般に呼ぶ。ＣＯ２１０内のトランシーバ２１１からの信号は、ＣＯ２１０および光ネットワーク装置（ＯＮＵ）２１８の光ライン終端２１２と光ネットワーク終端２１５とによって変換する。ＯＮＵ２１８内のモデム２１６はトランシーバとして機能し、ＯＮＵ２１８とユーザ２９１との間の信号を扱う。

ＣＯ２１０、２１８やＯＮＵ２２０（およびその他）等の位置で共通終端するユーザラインは、ベクタリング等の協調方法で動作できる。ベクタード通信システム（ベクタードＡＤＳＬおよび／またはＶＤＳＬシステム等）において信号の協調および処理を実行できる。下りベクタリングは、ＤＳＬＡＭまたはＬＴからの複数ラインの送信信号が共通クロックおよびプロセッサによって共通発生する場合に発生する。そのような共通クロックを有するＶＤＳＬシステムの場合、ユーザ間の漏話は各トーンについて別々に発生する。従って多くのユーザの各下りトーンは、共通ベクトル送信器によって個別に発生できる。また上りベクタリングは、共通クロックおよびプロセッサを使用して複数ユーザの信号を共通受信する場合に発生する。そのような共通クロックを使用するＶＤＳＬシステムの場合、ユーザ間の漏話はトーン毎に発生する。従って多くのユーザの上りトーンの各々は、共通ベクトル受信器によって個別に処理できる。

残りのＭユーザ２９２のループ２２７は銅ツイストペアだけであり、ファイバツーエクスチェンジ（ＦＴＴＥｘ）と呼ぶ。実施可能であって経済的に実現可能である場合、常にＦＴＴＥｘよりもＦＴＴＣａｂの方が好ましい。その理由は加入者ループの銅部分が短くなり、その結果として実行可能速度が増すからである。ＦＴＴＣａｂループの存在はＦＴＴＥｘループに問題を生ずることがある。またＦＴＴＣａｂは将来においてさらに普及する方式であると期待されている。この種の方式は著しい漏話干渉を引き起こす恐れがあり、各ユーザのラインがそれぞれ異なるデータ搬送能力と性能を持つようになる。これは各ユーザラインの動作環境がそれぞれ特有だからである。この方式はファイバによる「キャビネット」ラインと交換局ラインとが同一バインダにおいて混ざり合うことができる。

図２に示す通り、ＣＯ２２０からユーザ２９２へのラインはバインダ２２２を共有する。このバインダは、ＣＯ２１０とユーザ２９１間のラインには使われていない。他のバインダ２４０はＣＯ２１０および２２０およびそれらのユーザ２９１および２９２の全ラインに共通である。図２において遠端漏話（ＦＥＸＴ）２８２と近端漏話（ＮＥＸＴ）２８１は、ＣＯ２２０に並置される少なくとも２本のライン２２７に影響する。

当業者には明らかな通り、前記文書に記載の動作データおよび／またはパラメータの少なくともいくつかは、本発明の実施例に使用可能である。また前記システム説明の少なくとも一部は本発明の実施例に適用可能である。ＡＤＳＬ・ＮＭＳから利用可能な様々な動作データおよび／または情報は、前記文書に記載されており当業者に周知である。

以下に詳述する通り、本発明の１以上の実施例を実行するコントローラ例えばＤＳＬオプティマイザは、１以上のＤＳＬラインに関する任意データを収集し、そのデータを分析し、各ラインに命令および／または制御信号を提供し、漏話効果を低減し、性能を向上し、ＤＳＬ環境の影響を受ける他のＤＳＬラインへのＤＳＬサービス途絶を低減または除去する。本発明の１以上の実施例は、コントローラ（例えばＤＳＬオプティマイザ、動的スペクトル管理装置、またはＤＳＭセンタ）の一部でも良く、その中で実施しても良く、それによって実現しても良い。このコントローラはコンピュータ、コンピュータで実現する装置、または適切な動作データを収集し分析する装置の組み合わせでもよく、それを含んでも良い。このコントローラはどこに位置しても構わない。いくつかの実施例においてコントローラはＤＳＬＣＯ（ＣＯ）に配置する。他の実施例において送信器（例えばＡＴＵ−Ｃ、ＤＳＬＡＭ等の要素）はＣＯ外部に位置する第三者が操作する。本発明の実施例に関連して使用可能なコントローラの構造、プログラミング、その他特性は、本発明の開示を読むことにより当業者に明らかとなろう。

以下に示す本発明の実施例は代表的にＡＤＳＬシステム（例えばＡＳＤＬ１およびＡＤＳＬ２システム）を通信システムの一例として使用する。これらＡＤＳＬシステム内においていくつかの協定、規則、プロトコル等を使用し、ＡＤＳＬシステムの動作と、システムのユーザおよび／または機器から利用可能な情報および／またはデータとを説明する。しかしながら当業者には明らかな通り、本発明の実施例は様々な通信システムに応用可能であり、本発明は特定のシステムに限定されない。本発明は、１以上の動作条件を順守することを奨励することによってユーザの問題解消を行う全てのデータ送信システムに使用可能である。

図３Ａに示す本発明の一実施例において、順守制御装置３００はＤＳＬシステムに接続した独立実体の一部とできる。独立実体とは例えばコントローラ３１０（例えばＤＳＬオプティマイザ）であり、ユーザおよび／または１以上のシステム運営者またはシステム内のプロバイダを支援してシステム利用を最適化する。（コントローラまたはＤＳＬオプティマイザはＤＳＭサーバ、動的スペクトル管理装置、動的スペクトル管理センタ、ＤＳＭセンタ、スペクトル保守センタ、またはＳＭＣとも呼ぶ）。いくつかの実施例において、コントローラ３１０は独立実体でも良く、他の実施例においてはコントローラ３１０はＣＯまたは他の場所からの多数のＤＳＬラインを操作するＩＬＥＣまたはＣＬＥＣでも良い。図３Ａにおいて点線３４６で示すように、コントローラ３１０はＣＯ１４６内にあっても良く、ＣＯ１４６の外部やシステム内の会社の外部に独立で存在しても良い。またコントローラ３１０は、複数のＣＯ内のＤＳＬおよび／または他の通信ラインに接続したりそれらを制御しても良い。

順守制御装置３００は収集手段３２０（例えば図６に概略を示すコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等）と分析手段３４０（やはり図６に概略を示すコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等）とを含む。図３Ａに示すように、収集手段３２０はＮＭＳ１５０、ＡＮ１４０のＭＥ１４４、および／またはＭＥ１４４が保守するＭＩＢ１４８に接続できる。ブロードバンドネットワーク１７０（例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコル等のプロトコルを使用、あるいはＤＳＬシステム内の通常内部データ通信の外部にある手段を使用）を介してもデータを収集できる。１以上のこれら接続により順守制御装置はＤＳＬシステム等の通信システムから動作データを収集できる。データは一度あるいはある期間にわたって収集できる。場合によって収集手段３２０は定期的にデータを収集する。また要求に応じて収集することもできる。あるいは他の非定期的方法で収集しても良い（例えばＤＳＬＡＭ等の要素が順守制御装置にデータを送るたびに）。これにより順守制御装置３００は必要に応じて情報、動作条件、規則、副規則等を更新する。手段３２０が収集するデータは分析手段３４０に提供し、分析および順守に関する決定に使用する。

図３Ａに例示のシステムにおいて、分析手段３４０はコントローラ３１０内の動作信号発生手段３５０（図６に概略を示すコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等）に接続する。この信号発生器３５０は、通信システムのモデムおよび／または他の要素（例えばＤＳＬトランシーバおよび／またはシステム内の他の装置や要素）に命令信号を発生し送信するように構成する。これら命令は動作条件値、最大データ速度限度、上り送信周波数帯限度、順守命令、送信出力レベル、符号化要件、待ち時間要件等を含むことができる。これら命令は、通信システムの設定動作条件を所定ラインが順守しているか否かをコントローラ３１０が決定する前あるいは決定した後に発生しても良い。

本発明の実施例は、収集したデータ、関連パラメータについて行った決定、動作条件順守に関する過去の決定等に関するデータベース、ライブラリ、データの集まりを利用できる。このような参照データの集まりは、例えば図３Ａのコントローラ３１０内のライブラリ３４８に格納し、分析手段３４０および／または収集手段３２０によって使用できる。

本発明のいくつかの実施例において順守制御装置３００は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等のコンピュータにおいて実現しても良い。収集手段３２０および分析手段３４０はソフトウエアモジュール、ハードウエアモジュール、それら両方の組み合わせ等、当業者には明らかなもので良い。多数のモデムで作業する場合、データベースを導入し、収集した大量データを管理しても良い。

本発明の他の実施例を図３Ｂに示す。ＤＳＬオプティマイザ３６５はＤＳＬＡＭ３８５または他のＤＳＬシステム要素の上でまたはそれに関連して動作する。それらのいずれかまたは両方が電話会社構内３９５にある。ＤＳＬオプティマイザ３６５はデータモジュール３８０を含む。モジュール３８０はＤＳＬオプティマイザ３６５のために動作データを収集し、組み立て、調整し、操作し、供給する。モジュール３８０はパーソナルコンピュータ等のコンピュータまたはコンピュータの一部であり、ソフトウエア、ハードウエア、またはそれら両方で実現できる。モジュール３８０からのデータはＤＳＭサーバ３７０（例えばデータ分析モジュール）に供給し、そこで分析する（例えば１以上の動作条件の順守および調整用に）。モジュール３７０はモジュール３８０に使用するものと同一のコンピュータの一部でも別のコンピュータでも良い。情報は電話会社データベース３７５からも利用可能である。

プロファイル／パラメータセレクタ３９０は命令発生器として使用し、プロファイル（例えば各通信ラインで利用可能な最大データ速度を制限または定義するプロファイル）を実行する。セレクタ３９０は他の動作モード命令を発生し、それを本発明の実施例に関する通信システム要素およびユーザに与えることができる。動作条件および動作代償に関する順守および調整の決定は、分析モジュール３７０の制御下または他の適切な方法で選択できる。これは当業者に明らかであろう。セレクタ３９０からのプロファイル制御および／または他の動作制御はＤＳＬＡＭ３８５および／または他の適切なＤＳＬシステム要素装置で実現する。このような装置は顧客宅内装置３９９等のＤＳＬ装置に接続する。データはユーザ３９９用の通信ライン３９１、３９２で送信する。近端漏話３９４および／または遠端漏話３９３は、当業者に周知の方法でライン３９１、３９２間に発生する。図３Ｂのシステムは図３Ａのシステムと同様の方法で動作する。これは当業者に明らかであろう。しかしながら本発明の実施例を使用することで差異を実現することも可能である。

本発明の一実施例を図４のフローチャートに示す。方法４００は４１０にて開始する。ここにおいて通信システム内の１以上のラインについて最大許容データ速度Ｒ_ｍａｘを非順守レベルＲ_ＮＣとして設定する。４１５において、条件・代償奨励プログラムに参加している全てのシステムラインに適用動作条件の順守決定に使用する値および／または限度を通知する。「通信システム」はどのようなタイプのシステムでも良く（例えばＤＳＬシステム）、信号ライン、複数ライン、バインダ、ケーブル、運営者の全ラインセット、単一サービスプロバイダの全ライン、中央局（ＣＯ）または地域の全ライン等を含むことができる。４２０において、Ｒ_ｍａｘを使用してラインを動作し、通常動作に続いてデータを送信する。４３０において、例えば収集した動作データを用いてラインの動作を測定する。４４０にて順守を評価する。ラインが非順守であれば、４５０においてＲ_ｍａｘを維持するかＲ_ＮＣに再設定する。ラインが順守であれば、４６０においてＲ_ｍａｘを維持するかＲ_{ＣＯＭＰＬＹ}に上げる。あるいは順守を検出した場合、Ｒ_ｍａｘを単にＲ_ＮＣから解放するだけでも良い。４５０または４６０において速度調整を行ったら４２０に戻り再評価を行う。方法４００および本発明の他の方法は、コンピュータプログラム製品上で実行できる。これは機械読み取り可能媒体およびその機械読み取り可能媒体に格納したプログラム命令を含む。このプログラム命令は１以上のここに開示した方法を指示する。

ラインが動作特典を得る資格があるか否かの評価および／または動作データの他の評価は、動作条件に関する最新の利用可能動作データに基づくか、現在データと履歴データとに基づくことができる。履歴データを使う場合、適切な方法で重み付けしても良い。例えば各ラインおよび／または動作条件にデータ重み付けベクトル（Ｗ）を与え、現在データおよび履歴データの重み付けをそのデータの新しさの関数として適用しても良い。例えば重み付けベクトルをＷ１＝［１１１］とすれば、最新３つの更新期間（例えば日数）からのデータは順守評価において同一重みを受ける。重み付けベクトルがＷ２＝［１０００００００．５］であれば、最新報告の動作条件データは重み付け１で使用し、７更新期間前（例えば１週間前）のデータは重み付け０．５で使用する。他の更新期間からのデータは無視する。最新２ヶ月のみからのデータを同一重み付けで使用するには、重み付けベクトルはサイズ６０であって全てが１であり（すなわちＷ３＝［１１１．．．１１１］）更新期間は１日である。異なる重み付けベクトルを異なる動作条件に使うこともできる。例えば単一読み取りを動作特典の決定の基準として使うか、あるいは本発明の他の実施例に基づくラインまたはシステムの他の変化を基準とするか等に応じて重み付けベクトルを異ならせても良い。

検討したデータの適時性に加え、ラインやシステムが動作特典の資格があるかの評価や動作データのその他評価は、十分な利用可能データに基づく必要がある。例えばデータ収集システムが誤動作したり起動していない可能性がある。その場合、極めて少ないデータしか利用できないか、利用できるデータが全くない。このようにデータが不十分で信頼できる評価を行えない時は、システムおよび／またはライン動作を変更しない方が良く、適用する限度やパラメータをそのままにする方がよい。不適切な変更を行わないよう、変更の実施は前回の評価以降あるいは特定期間内に十分な特別データが収集された場合に限定しても良い。動作データは濃度技術およびデータ確率分散を用いて検討できる。複雑な分散予測を使用し、過去の値の影響を低減し、より新しい収集データを優先する。この技術は当業者に周知である。データが不十分であったり適時性規則が満足されない場合、ラインは単純に現在のままとし、そのような規則を満足する新しいデータが収集されたら再検討する。

本発明の他の実施例を図５に示す。この実施例は少し異なる動作代償と調整を使用する。方法５００においてＡＤＳＬラインはその上りデータ送信周波数帯域をｆ_ｌｏｗ≦ｆ_{ｔｒａｎｓｍｉｔ}≦ｆ_ｈｉｇｈに設定する。上カットオフ周波数ｆ_ｈｉｇｈは上り送信に使用し、適切な開始レベルに選択し、漏話を最小にするか他の好ましい目標を達成するようにする。５２０において適切な周波数帯域を用いてラインを動作させる。５３０において所定規約基準（例えば所定閾値を超えない漏話）に対する順守を測定する。これは収集した動作データに基づく。５４０において１以上の動作条件を順守しているかを決定する。適用する動作条件をラインが順守していなければ、５２０において現在の周波数帯域を用いてライン動作を続ける。ラインが動作条件を順守していれば、５５０において干渉レベルを評価する（干渉および適用動作条件が明らかな場合）。ラインの干渉レベル自体が動作条件であるなら、５４０と５５０は１ステップにまとめても良い。ラインが動作条件を順守しており干渉レベルが許容範囲であれば、５６０において周波数帯域の上限ｆ_ｈｉｇｈを増加できる。ｆ_ｈｉｇｈの増加は周波数レベルを上げることによって、または帯域内の最高カットオフ周波数を上げることによって行える。次に５２０においてラインは新しい設定周波数帯域を使用して動作する。周波数範囲の上限が高すぎる場合、５７０においてｆ_ｈｉｇｈを下げることができる。

本発明の他の実施例において、制限の低いＰＳＤＭＡＳＫを順守ラインに利用可能とし、制限の強いＰＳＤＭＡＳＫを非順守ラインに与えることもできる。さらにＣＡＲＭＡＳＫおよび／またはＢＣＡＰ［ｎ］を同様の方法で使用しても良い。一実施例において、複数の周波数帯域とその帯域のいずれかにおけるパワースペクトル密度レベルとを使用して順守を決定することもできる。当業者には他の動作パラメータおよび／または特性も明らかであろう。本発明に基づき複数の順守レベルに対応する複数の代償レベルを使用しても良い。

本発明の実施例は以下に示す例を実行する方法、装置、コンピュータプログラム製品を含む。

例１
同一ケーブル内の同一プロバイダの全ＤＳＬサービスに関する測定最大マージンが全トーンにおいて１１ｄＢを超えない場合のみ、順守システムは順守用最大データ速度までの下りデータ速度で送信できる。順守モデムも適切な領域パワースペクトル密度マスクを守る必要があり、最大マージンの測定はそのマスク内の全トーンに適用すべきである。サービスプロバイダが、共通地域内の全ＤＳＬに最大マージンを平等に保証できない場合、最大データ速度はその地域に提供するサービスにおける非順守用最大データ速度を超えてはならず、適用可能パワースペクトル密度マスクも守られるべきである。各ＡＤＳＬサービスの下り送信出力は２０．５ｄＢｍ以下に制限することができる。全てのＡＤＳＬ２において、プログラムしたＰＳＤＭＡＳＫは同時に順守すべき最大パワースペクトル密度を表す。指定間隔（例えば１５分間）で測定した規約違反数が利用可能最大インパルス保護下で２５０（または適切に選択した閾値）を超えたら、サービスプロバイダのＤＳＭ順守はあらゆる最大マージン設定において否定される。

例２
順守システムはループ上において最大データ速度までのデータ速度で最小減衰値（例えば４０ｄＢまたは約１３，０００ｆｔループ）に見合う測定上り減衰で送信でき、２０．５ｄＢｍまでの出力を使用できる。ただし同一ケーブル内の全ての同一プロバイダＤＳＬラインが所定限度（例えば１１ｄＢ以下）の測定最大マージンを超えないことが条件である。順守モデムはサービスプロバイダ指定のキャリアマスク以下の１３８ｋＨｚと５００ｋＨｚ間の全てのＰＳＤ値を使用できる。ただしマスクは１３８ｋＨｚ以下のいかなる周波数においても−２８ｄＢｍ／Ｈｚを超えず、１３８ｋＨｚ以上のいかなる周波数においても−３２ｄＢｍ／Ｈｚを超えない。このタイプの広範囲順守条件を利用する場合、全てのＰＯＴＳ保護要件を満足する必要がある。

例３
所定最大ライン長（例えば９，０００フィートまたは３０ｄＢ以下の測定上り減衰）よりも短いライン上の順守上り通信システムは、トーン６３までのトーンを使用して２．５Ｍｂｐｓまでのデータ速度で送信を行うことができる。ただし測定上りＭＡＸＳＮＲＭが同一バインダ内の全ての同一プロバイダラインの全トーンにおいて１１ｄＢを超えないことが条件である。このような場合、ＰＳＤが所定低レベルを超えることはないであろう。１１ｄＢのＭＡＸＳＮＲＭを守れない順守上りシステムは、３８４ｋｂｐｓを超えない上りデータ速度で送信を行える。

例４
順守ＶＤＳＬは、サービスプロバイダがプログラムした制限付きＰＳＤＭＡＳＫを正しく実行する。ただし全トーン（すなわち初期設定帯域）のＭＡＸＳＮＲＭが１１ｄＢ以下であり、ＭＡＸＡＴＰ≦１０ｄＢｍが条件である。ＰＳＤＭＡＳＫ上の制限は、所定周波数範囲（例えば１．１と４．４ＭＨｚの間）における適用ＰＳＤ条件に従うことである。

以上に示したような方法、技術、装置を使用するシステムにおいて、条件付きマージン限度、特性、および／またはパラメータを順守するＤＳＬラインは、ＤＳＬシステムにおいて漏話、過剰出力等が他のユーザの信号に引き起こす悪影響を低減できる。より速いデータ速度および／または他の動作代償を利用可能にすることで、ユーザに合理的マージン限度等を使用することを奨励する。当業者には明らかな通り、本発明に基づく様々な通信システムにおいて、他の動作条件および代償を使用することも可能である。

以上に開示した技術、方法、装置を使用すれば、ＤＳＭ作業は単なる保守パラメータセットではなくなる。ＤＳＭは、ケーブル内のＤＳＬスペクトルの互換性を判断するスペクトル管理規格の機能を包含し得る。汎用高速ＤＳＬを展開するには、前記互換性仕様を実現する必要がある。本発明の実施例を使用すれば、より高速なＤＳＬの展開を奨励できる。

ＡＤＳＬ下り送信信号は代表的に−４０ｄＢｍ／Ｈｚのパワースペクトル密度（ＰＳＤ）限度を有する。実際のＰＳＤは２．５ｄＢ高くなり得るが、平均は前記レベルにする必要がある。また−４０はほとんどの帯域に関係するが、正確なＰＳＤテンプレートは各種規格の付記およびＴ１．４１７スペクトル管理規格に様々な地域に関するものが見つかる。例えば北米（他の国々はＴ１．４１７スペクトル管理規格と同様の規格を有する）に関するＰＳＤテンプレートがある。ＡＤＳＬ下り送信器は２０．５ｄＢｍの送信出力を使用しても良い。残念ながら２０．５ｄＢｍに−４０ｄＢｍ／Ｈｚの制限が許可されるのは、全下り帯域が活性化している場合のみであり、そのようなことは短ループにおいてたまに発生するだけである。一般に短ループは２０．５ｄＢｍの送信出力を必要としない。その理由は最大取得可能データ速度は、このような短ループにおいて要求速度をはるかに超えるからである。一方長ループは、２０．５ｄＢｍの送信出力を全て使用せねばならぬことが多いにもかかわらず、−４０ｄＢｍ／ＨｚというＰＳＤ限度のため、１２から１３ｄＢｍという低い数字に制限される。当業者には明らかな通り、長ループはより多くの出力を必要とし、その送信出力限度が不適切であれば、ＤＳＬの普及を著しく制限する。本発明の実施例は、問題を起こすことなく効率的にループ長および出力要求の多様性に対処し、バインダを共有する様々なユーザにより良い通信システムを実現するための制御を行える。

送信出力の６ｄＢの余裕（２０．５ｄＢｍ以下を維持しての）は、ほぼ全ての長ループにおいて約１，０００フィートの追加に相当する。数１００ｋｂｐｓの低速度において、その１，０００フィートの追加分はＤＳＬ経済を劇的に変化させ得る。従来のスペクトル管理は、短ループでのより広い帯域幅、より高い出力のＡＤＳＬ下り送信を許可し推奨することにより、より長いループへの漏話を最大にしている。このような長いループは、すでに出力が弱く漏話が少ないにもかかわらず、低出力で送信しなければならない。短ループが遠隔ファイバー供給端末に存在し、その端末が古くて長い中央局ベースのＡＤＳＬ信号とバインダを共有する場合、ＡＤＳＬ状況はさらに悪化する。ＡＤＳＬは北米の９０％以上に展開しているため、これら実情が作り出す問題は拡大しつつある。

本発明の実施例は、奨励を基本としたスペクトル管理システム、方法、装置、技術を提供し、通信システム資源の賢明な使用を奨励し、不利なユーザにサービス中断やサービス劣化を引き起こすような動作を阻止する。いくつかの実施例において、コントローラはＭＡＸＳＮＲＭパラメータの正しい利用を普及すべく奨励する。このパラメータは、北米ＤＳＬの多くに無視されるか間違って使われている。他のマージンに関するおよび／または性能に影響するパラメータも、本発明技術の対象である。本発明の好ましい奨励方法として、継続的および／または広くそして正しく１１ｄＢ以下のレベルで最大マージンを使用しているラインには特典を与え、正しく使用していないラインには特典を与えないことである。例えば最大マージンを順守するラインにはＡＤＳＬ１において７Ｍｂｐｓまでの速度での送信を許可し、１７ｄＢ以上の過剰なマージンを示すＤＳＬシステムには１．５Ｍｂｐｓという低速度しか許可しない。これによりサービスプロバイダおよび販売者は「パラメータベースの礼儀」を正しく広範に使用することで全体的漏話を解消および／または低減することに励む。当業者には明らかな通り、この手法におけるサービス低下阻止の確率を予測できる。本発明の他の実施例において、コントローラはＰＳＤ制限無しにＡＤＳＬループにおいて２０．５ｄＢｍ送信を許可できる。その条件は７６８ｋｂｐｓまでの速度についてマージン＜ＭＡＸＳＮＲＭ＝１１ｄＢであり、ループ長が１２ｋｆｔ（例えば報告される上り減衰からの予測）より長い場合である。

本発明の実施例は、ＡＤＳＬと同一のバインダを共有するＨＤＳＬ（または将来のＳＨＤＳＬ）等の対称ＤＳＬサービスと互換性があっても良い。ＡＤＳＬの−４０ｄＢｍ／ＨｚＰＳＤマスクに関する懸念の一つは、上りＨＤＳＬ受信器への下りＡＤＳＬ近端漏話（ＮＥＸＴ）がＨＤＳＬ（またはＳＨＤＳＬ）に障害を及ぼすことである。

最大長のＨＤＳＬが２０．５ｄＢｍの出力（および−４０ｄＢｍ／Ｈｚ以上のＰＳＤ）を必要とする非常に長いＡＤＳＬとバインダを共有しているか否かを知るには、確率が役立つ。ＨＤＳＬがＤＳＬラインの２％のみであり、バインダ（またはケーブル）においてＨＤＳＬに隣接して長いＡＤＳＬが存在する条件が１０％のみ（長ラインは少ないため）なら、確率は０．０２％である。この２ライン間の漏話は、ＨＤＳＬの深刻なサービス中断を引き起こすようなものに関して、１％最悪事態レベルである。しかも、このように長いＡＤＳＬの数本が全て最大出力で送信した時、はじめて問題が発生する（ＭＡＸＳＮＲＭを順守すればＡＤＳＬ回路の大多数の出力を低減できることは前記した通りである）。このため予測確率は０．０００００２以下すなわち１００万に２よりも少なくなる（現在のＴ１．４１７の許容値に基づき、全ＡＤＳＬが全周波数において最大限度−４０ｄＢｍ／Ｈｚで送信する確率よりはるかに低い）。

このように、従来の非柔軟な規約下での不適合の確率は非常に大きい。１００万の長ループＡＤＳＬ顧客の速度を低減して一握りのＨＤＳＬの中断を救うか、それとも一握りのＨＤＳＬをファイバ回路に交換するか、この速度低減／交換必要性の確率は、前記固定／静的スペクトル管理の方が大きく、本発明に基づく奨励を基本とした管理の方が小さい。ここで説明したいくつかの例において、ループ長や減衰等の報告ループ情報および／または推測ループ情報は、２０．５ｄＢｍを使用しての決定に際して入力として用いる場合、ＤＳＬサービスを著しく向上できる。当業者に明らかな通り、追加情報を使用すればサービス中断確率をさらに低減できる。

サービスプロバイダはバインダ内の他のループを知らない、との誤解が時々ある。実際にはサービスプロバイダは「ループ構成報告」をいずれかのラインで実行し、同一バインダまたは同一ケーブル内の他のサービスを見つけることができる。このような記録は規約に違反することなく使用できる。ただしそれら記録が公開されておりどの競合サービスプロバイダでも利用可能であって、これら記録を使って現在のサービスプロバイダのＤＳＬサービスに関するペアが選択されないことが条件である。これら記録は測定および報告されたＡＤＳＬシステム内のノイズまたは漏話と相関することもできる。それにより、悪影響を受ける少数のＨＤＳＬの存在場所を知り、それらをファイバ（または機能を果たせるより良いＤＳＬ）と交換できる。

より高速の上りデータ速度は一般に、特定のアプリケーションにとって魅力的である。ＡＤＳＬ２規格は付記ＪおよびＭを有し、それらはより広い上り帯域幅を可能にする上、少なくとも理論的には上りおよび下りの重複を許す。ＡＤＳＬ２のより広い上り帯域の懸念は、下りＡＤＳＬ受信器への近端漏話が増加することである。Ｇ．９９２．３／５付記が提案するカットオフ周波数および帯域幅は、ループ長に対してある程度のノイズ発生を前提としている。これを適用できる状況は極めて少ない。前記実施例を使用すれば、これら規格の元で利用可能な特別帯域幅を所定の状況下で利用できる。

他の例において、収集した動作データが次のことを示しているとする。すなわち、所定ラインの上り送信が１１ｄＢのＭＡＸＳＮＲＭを順守しており、その特典としてＰＳＤ制限無しに１３．５ｄＢｍの合計上り送信出力でトーン６４までより広い上り送信帯域を使用できる。その場合、ほとんどの上り送信は上り帯域幅について−３８ｄＢｍ／Ｈｚ（または適切な付記に基づく他の値）より低いＰＳＤを持つことになる。上り速度の長さ限度に近いループで送信を試みたループだけがフルパワーを使用する。これら長さ限界ループの１本が下りＡＤＳＬに隣接する確率は、性能特性または動作パラメータの利用可能性に影響しない。上りカットオフ周波数は動的コントローラ（ＤＳＬオプティマイザ等）により、報告ＡＤＳＬラインの関数として、それらラインが要求性能レベルを実現するまで、プログラム可能および調整可能である。明らかにこの上りカットオフ周波数は状況に依存し、極めて簡単な手順に基づいて動的に設定できる。基本的に上り速度は次の場合にのみ増加される。

１．他の下りシステムが問題を報告していない、および／または
２．将来のシステムがサービス中断または問題を起こす確率が低い。

これは固定ではなく動的な反応の他の例であり、より速いＤＳＬ速度を著しく奨励するものである。現在許可されているよりも大きな速度で動作することを希望するサービスプロバイダは、本発明に基づく前記順守手順に従う必要があろう。

一般に本発明の実施例は、１以上のコンピュータシステムにおいてデータを格納、転送し、様々な処理を行う。本発明の実施例は、これら処理を行うためのハードウエア装置等にも関係する。このような装置は要求目的のために特別に構成できる。あるいは汎用コンピュータであってそこに格納したコンピュータプログラムやデータ構造によって選択的に起動するか再構築したコンピュータでも良い。ここに開示する各処理は、特定のコンピュータ等の装置に限定されない。開示に基づき記述したプログラムは汎用機械に使用できる。必要な方法ステップを実行するための特別装置を製造すればより好適である。様々な機械用の特別構成は本開示を参照することにより当業者に明らかとなろう。

以上に説明した本発明の各実施例は、コンピュータシステムに格納したデータを使う様々な処理ステップを含む。これらステップは物理量を物理的に操作することを必要とする。一般にこれら量は電気信号または磁気信号の形を取り、記憶、転送、結合、比較、操作が可能である。基本的にこれら信号は共通利用の観点から、ビット、ビットストリーム、データ信号、制御信号、値、要素、変数、文字、データ構造として参照することが便利である。ただしこのような用語は適切な物理量に関連付けた便利なラベルに過ぎないことに注意すべきである。

実行する操作は、特定する、合わせる、比較する等の用語で参照することが多い。ここに開示する動作のいずれも本発明の一部を形成し、機械動作である。本発明の実施例の動作を実行するために有用な機械は、汎用デジタルコンピュータ等の装置を含む。いずれの場合も、コンピュータを動作させる方法と計算自体を行う方法とは区別すべきである。本発明の実施例は、電気信号等の物理信号を処理して要求物理信号を発生すべくコンピュータを動作させる方法ステップに関する。

本発明の実施例はこれら動作を行うための装置にも関する。この装置は要求目的について特別に構成したものでも良く、あるいはコンピュータに格納したコンピュータプログラムによって選択的に起動または再構成する汎用コンピュータでも良い。ここに開示の各処理は特定のコンピュータ等の装置に限定するものではない。様々な汎用機械で本開示に基づくプログラムを動かしても良い。あるいはより特化した装置を構成し、必要な方法ステップを実行すれば、さらに有利である。これら機械に必要な構成は前記説明から明らかとなろう。

本発明の実施例は、様々なコンピュータ動作を行うためのプログラム命令を含んだコンピュータ読み取り可能媒体にも関する。このような媒体およびプログラム命令は本発明の目的のために特別に設計および構成したものである。あるいはコンピュータソフトウエア関係者に良く知られ利用可能なものでも良い。コンピュータ読み取り可能媒体の例は、これらに限定するものではないが、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスク等の光学媒体、フロプティカルディスク等の光磁気媒体、リードオンリメモリ装置（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のプログラム命令を格納し実行するために特別構成したハードウエア装置等である。プログラム命令の例は、コンパイラで生成したマシンコードや、インタプリタを用いてコンピュータが実行する高級コードを含むファイル等である。

図６は本発明の１以上の実施例に基づきユーザおよび／またはコントローラが使用可能な代表的コンピュータシステムを示す。コンピュータシステム６００は多くのプロセッサ６０２（中央演算装置またはＣＰＵとも呼ぶ）を含む。プロセッサ６０２は記憶装置に接続する。記憶装置は主記憶６０６（一般にランダムアクセスメモリ、ＲＡＭ）と主記憶６０４（一般にリードオンリメモリ、ＲＯＭ）とを含む。当業者には周知の通り、主記憶６０４はＣＰＵへ一方通行でデータおよび命令を転送するように動作し、主記憶６０６は一般に双方向でデータおよび命令を転送するために使用する。これら主記憶装置はいずれも適切な前記したコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができる。大容量記憶装置６０８を双方向でＣＰＵ６０２に接続し、さらなるデータ記憶容量を提供することもできる。ここに前記コンピュータ読み取り可能媒体を含めても良い。大容量記憶装置６０８はプログラムやデータ等を記憶するために使用でき、一般にハードディスク等の主記憶より遅い副記憶媒体である。大容量記憶装置６０８に保持する情報は、適切な場合において、仮想メモリとして主記憶６０６の一部に標準的方法で格納できる。ＣＤ−ＲＯＭ６１４等の特定の大容量記憶装置も一方向でデータをＣＰＵに送ることができる。

ＣＰＵ６０２はインタフェース６１０に接続する。このインタフェースは１以上の入出力装置を含む。入出力装置は例えば映像モニタ、トラックボール、マウス、キーボード、マイクロフォン、タッチ感応ディスプレイ、トランスデューサカードリーダ、磁気テープリーダ、紙テープリーダ、タブレット、スタイラス、音声認識装置、手書き認識装置、および別のコンピュータ等他の周知の入力装置である。ＣＰＵ６０２は６１２に示す通りネットワーク接続を使用してコンピュータあるいは遠距離通信ネットワークに接続しても良い。このようなネットワーク接続によりＣＰＵは、前記方法ステップを実行中、ネットワークから情報を受け取ると共にネットワークへ情報を出力できる。前記装置および部材は、コンピュータハードウエアおよびソフトウエアの当業者に周知である。前記ハードウエア要素は、本発明の動作を遂行するための複数のソフトウエアモジュールを具体化できる。例えばコードワード合成コントローラを動かすための命令は、大容量記憶装置６０８または６１４に格納し、主記憶６０６と連係してＣＰＵ６０２で実行できる。好適実施例において、かかるコントローラはソフトウエアサブモジュールに分割する。

本発明の多くの特徴および利点は、ここに記載した説明から明らかである。添付請求の範囲は本発明の全ての特徴および利点をカバーすることを意図している。多くの修正や変更が当業者には明らかであるため、本発明はここに図示し説明した構成および動作に厳密に限定するものではない。従って記載した実施例は例示と理解すべきであり、限定として解釈すべきではない。本発明は記載の詳細に制限されることなく、請求の範囲によって定義すべきであると共に、現在および将来において予測可能あるいは予測不能な請求範囲の等価物によって定義すべきである。

図１はＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ等の通信システムに適用可能なＧ．９９７．１規格に基づくモデルシステムであって本発明の実施例を使用可能なシステムの概略図である。 図２は汎用ＤＳＬ構成の一例を示す概略図である。 図３Ａは本発明の一実施例に基づく順守制御装置を含むコントローラを示す。 図３Ｂは本発明の一実施例に基づくＤＳＬオプティマイザを示す。 図４は本発明の一実施例に基づく方法を示すフローチャートである。 図５は本発明の一実施例に基づく他の方法を示すフローチャートである。 図６は本発明の１以上の方法を実行可能なコンピュータプログラム製品を含む本発明の実施例に適した代表的なコンピュータシステムまたは集積回路システムのブロック図である。

Claims (29)

1. コントローラによって実行される方法であって、
   ＤＳＬ（デジタル加入者回線）システムの動作に関する条件を設定し、前記条件が複数のＤＳＬユーザのそれぞれに当てはまり、各ＤＳＬユーザが加入者ループを有し、
   収集した動作データを保持するメモリ装置に接続されるハードウェア装置を使用して、前記条件の順守を判断するために、前記ＤＳＬシステムの前記収集した動作データを分析し、
   前記条件を順守しないＤＳＬユーザへの代償を保留し、かつ
   前記条件を順守するＤＳＬユーザに前記代償を提供することを含み、
   前記条件を順守するＤＳＬユーザへの前記代償の提供は、前記条件を順守する前記ＤＳＬユーザの加入者ループを前記代償に従って動作させることを含む
   ＤＳＬシステムを動作させる方法。
2. 前記代償は動作特典である、請求項１の方法。
3. 前記動作特典は、最大データ速度と、周波数範囲と、多周波数範囲と、ダイナミックスペクトル管理（ＤＳＭ）システムにおけるトーンの範囲と、利用可能送信出力とから選択される、請求項２の方法。
4. 前記条件はＤＳＬシステムにおいてデータ送信の最大限界レベルを示す最大許容雑音限界であり、前記代償を保留することは前記最大許容雑音限界を超えて動作するユーザのデータ速度を最大データ速度Ｒに制限することを備え、前記代償を提供することは前記最大許容雑音限界未満で動作するユーザにＲを超えるデータ速度で送信することを許可することを備える請求項１の方法。
5. 前記最大許容雑音限界は、許容上限と許容下限とを有する限界レベルウィンドウである、請求項４の方法。
6. 前記許容上限は１７ｄＢであり前記許容下限は１１ｄＢである、請求項５の方法。
7. 前記ユーザが使用する全トーンについて前記最大許容雑音を測定する、請求項４の方法。
8. 前記ユーザは、同一サービスプロバイダからＤＳＬサービスの供給を受ける全ユーザである、請求項７の方法。
9. ユーザは、パワースペクトル密度を順守している場合に限り、Ｒを超えるデータ速度での送信を許可される、請求項４の方法。
10. ユーザは、最大インパルス保護の使用中、ＣＶ（規約違反）限度数を超えるＣＶ数を持った場合、Ｒを超えるデータ速度での送信を許可される、請求項４の方法。
11. 前記代償を保留することは前記条件を順守しないユーザのデータ速度を最大データ速度Ｒに制限することを備え、
    前記代償を提供することは前記条件を順守するユーザにはＲを超えるデータ速度での送信を許可することを備える、
    請求項１の方法。
12. 前記条件は、ユーザは動作データを前記コントローラへ提供しなければならないと共に当該コントローラからの制御信号を受け入れねばならないことである、請求項１１の方法。
13. 前記コントローラはダイナミックスペクトル管理（ＤＳＭ）センタである、請求項１２の方法。
14. 前記ＤＳＬシステムの動作に関する前記条件は上り減衰である、請求項１１の方法。
15. ＤＳＬラインを制御することをさらに備え、前記条件は前記ＤＳＬラインの動作に関連して使用する動作パラメータの動作条件値を備え、前記代償を保留することは、前記ＤＳＬラインの動作が前記動作条件値を順守していない場合、当該ＤＳＬラインの動作を非順守モードに制限することを備え、前記代償を提供することは、前記ＤＳＬラインの動作が前記動作条件値を順守している場合、当該ＤＳＬラインが順守モードで動作することを許可することを備える、請求項１の方法。
16. 前記動作条件値は前記ＤＳＬラインでのデータ送信に使用する最大許容雑音限界である、請求項１５の方法。
17. 前記ＤＳＬラインは最大データ速度を使用して前記ＤＳＬラインのデータ送信速度を制限し、さらに前記非順守モードは前記ＤＳＬライン最大データ速度を非順守最大データ速度値に制限することを備える、請求項１５の方法。
18. 前記ＤＳＬラインは最大データ速度を使用して前記ＤＳＬラインのデータ送信速度を制限し、さらに前記順守モードは前記ＤＳＬライン最大データ速度が非順守最大データ速度値を超えることを許可することを備える、請求項１５の方法。
19. 前記ＤＳＬラインは、前記ＤＳＬラインの上りデータ送信に上カットオフ周波数を有する上り周波数帯域幅を使用し、さらに前記非順守モードは前記ＤＳＬライン上カットオフ周波数を非順守周波数カットオフ値に制限することを備える、請求項１５の方法。
20. 前記ＤＳＬラインは、前記ＤＳＬラインの上りデータ送信に上カットオフ周波数を有する上り周波数帯域幅を使用し、さらに前記順守モードは前記ＤＳＬライン上カットオフ周波数が非順守周波数カットオフ値より高くなることを許可することを備える、請求項１５の方法。
21. ＤＳＬ（デジタル加入者回線）システムの動作に関する条件を設定する手段であって、前記条件が複数のＤＳＬユーザのそれぞれに当てはまり、各ＤＳＬユーザが加入者ループを有する手段と、
    動作データを収集する手段と、
    記憶装置を有して、前記収集した動作データを記憶する手段と、
    前記記憶装置に接続されるハードウェア装置を有して、前記ＤＳＬシステム内のＤＳＬユーザが前記条件を順守しているかどうかを決定するために、前記収集した動作データを分析する手段と
    を備えるコントローラであって、
    前記ＤＳＬユーザが前記条件を順守しない場合には前記ＤＳＬユーザへの代償を保留し、前記ＤＳＬユーザが前記条件を順守している場合には前記条件を順守する前記ＤＳＬユーザの加入者ループを前記代償に従って動作させることにより前記ＤＳＬユーザに前記代償を提供する、ＤＳＬシステム用コントローラ。
22. 前記コントローラはＤＳＬオプティマイザである、請求項２１のコントローラ。
23. 前記動作条件は、通信ラインのデータ送信に使用する最大許容雑音限界と、ＤＳＬラインのＣＶ（規約違反）数と、ＤＳＬライン減衰と、通信ラインのデータ送信に使用するパワースペクトル密度とのうちの少なくとも１つである、請求項２１のコントローラ。
24. 前記動作特典は、最大データ速度と、合計送信出力と、パワースペクトル密度と、通信ラインのデータ送信に使用する単一周波数範囲と、通信ラインのデータ送信に使用する複数の周波数範囲とのうち少なくとも１つである、請求項２１のコントローラ。
25. 前記ＤＳＬシステムは、ＤＳＬラインと、複数のＤＳＬラインと、複数のＤＳＬラインを備えたバインダと、サービスプロバイダのＤＳＬラインと、一地域で動作する全ＤＳＬラインと、電話局（ＣＯ）内で動作する全ＤＳＬラインと、ケーブル内で動作する全ＤＳＬラインとのうちの１つを備える請求項２１のコントローラ。
26. コンピュータによって実行されると、
    ＤＳＬ（デジタル加入者回線）システムの動作に関する条件を設定し、前記条件が複数のＤＳＬユーザのそれぞれに当てはまり、各ＤＳＬユーザが加入者ループを有し、
    前記条件の順守を判断するために、前記ＤＳＬシステムの収集された動作データを分析し、
    前記条件を順守しないＤＳＬユーザへの代償を保留し、
    前記条件を順守するＤＳＬユーザに前記代償を提供すること
    を備えた動作を前記コンピュータに実行させる命令が記憶されるコンピュータ読み取り可能媒体であって、
    前記条件を順守するＤＳＬユーザへの前記代償の提供が、前記条件を順守するＤＳＬユーザの前記加入者ループを前記代償に従って動作させることを含む、コンピュータ読み取り可能媒体。
27. 前記代償は動作特典である、請求項２６のコンピュータ読み取り可能媒体。
28. 動作に関する前記条件は、通信ラインのデータ送信に使用する最大許容雑音限界と、ＤＳＬラインのＣＶ（規約違反）数と、ＤＳＬライン減衰と、通信ラインのデータ送信に使用するパワースペクトル密度とのうち少なくとも１つである、請求項２６のコンピュータ読み取り可能媒体。
29. 前記動作特典は、最大データ速度と、合計送信出力と、パワースペクトル密度と、通信ラインのデータ送信に使用する単一周波数範囲と、通信ラインのデータ送信に使用する複数の周波数範囲とのうち少なくとも１つである、請求項２６のコンピュータ読み取り可能媒体。

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