KR100564862B1 - 송신 장치 및 방법, 복원 장치 및 방법, 수신 장치, 및 송수신기 - Google Patents

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Abstract

다중 캐리어 변조 시스템에서 다중 비트 할당을 지원하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 그러므로, 송신 또는 수신되는 심볼들은 서로 다른 비트 할당을 사용할 수 있다. 상기 다중 비트 할당을 지원함으로써, 상기 다중 캐리어 변조 시스템은 수퍼프레임 기반상에 비트 할당을 지원할 수 있다. 또한, 시스템 성능을 개선하기 위한 수퍼프레임 포맷의 선택 및 정렬 기술도 개시된다. 서로 다른 전송 방식들을 포함하는 데이터 전송 시스템의 경우에는, 원하지 않는 크로스토크 간섭을 줄이기 위해 서로 다른 비트 할당들이 사용될 수 있다.
수퍼프레임, 비트 할당, 다중 캐리어, 주파수 톤, 크로스토크 간섭

Description

송신 장치 및 방법, 복원 장치 및 방법, 수신 장치, 및 송수신기{TRANSMITTING APPARATUS AND METHOD THEREOF, RECOVERING APPARATUS AND METHOD THEREOF, RECEIVING APPARATUS, AND TRANSCEIVER}
본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 특히 다중 캐리어 변조 방식을 사용하는 데이터 통신에 관한 것이다.
양방향 디지털 데이터 전송 시스템은 현재 고속 데이터 통신용으로 개발되고 있다. 개발되어 있는 꼬임쌍(twisted-pair) 전화선 상에서의 고속 데이터 통신을 위한 하나의 표준으로서 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Lines)이 알려져 있다. 현재 제안되고 있는 꼬임쌍 전화선 상에서의 고속 데이터 통신을 위한 다른 표준으로서 VDSL(Very High Speed Digital Subscriber Lines)이 알려져 있다.
ANSI(American National Standard Institute)에 의해 공인된 그룹인 ATIS(Alliance For Telecommunications Information Solutions)는 ADSL 상에서의 디지털 데이터 전송을 위한 디스크리트 멀티 톤(discrete multi tone)계 방식을 승인하였다. 이 표준은 다양한 응용 분야에도 사용될 수 있으나, 주로 일반 전화선 상에서의 비디오 데이터 전송 및 신속한 인터넷 접속을 위한 것이다. 북미 표준은 ANSIT1.413 ADSL 표준 (이하, "ADSL 표준"이라 함)이라고 일컬어진다. ADSL 표준 하에서의 전송 속도는 꼬임쌍 전화선 상에서의 8 Mbits/s에 이르기까지의 레이트에 서의 정보 전송을 용이하게 하기 위한 것이다. 표준화된 시스템은 순 (다운스트림) 방향에서 각각 4.3125 ㎑ 폭인 256 "톤(tones)" 또는 "서브 채널(sub-channels)"을 사용하는 DMT(Discrete multi tone) 시스템의 사용을 규정한다. 전화 시스템에 있어서, 다운스트림 방향은 중앙국 (통상, 전화 회사에 의해 소유됨)으로부터 엔드 유저 (즉, 거주지 또는 사업지)일 수 있는 원격지로의 전송으로서 정의된다. 다른 시스템에서는, 사용된 톤의 수가 광범위하게 변화될 수 있다. 그러나, 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 사용하여 변조가 효율적으로 수행되는 경우, 상용 서브 채널 (톤)의 수에 대한 통상적인 값은 2의 정수승, 예를 들어 128, 256, 512, 1024 또는 2048 서브 채널이다.
또한, ADSL 표준은 16 내지 800 Kbit/s 범위의 데이터 레이트에서 역 신호(reverse signal)의 사용을 정의한다. 역 신호는 업스트림 방향, 예를 들어 원격지로부터 중앙국으로의 전송에 해당한다. 이에 의해, 용어 ADSL은 업스트림 방향에서보다 다운스트림 방향에서의 데이터 전송 레이트가 실질적으로 더 높다는 사실로부터 도래한다. 이것은 비디오 프로그래밍 또는 비디오 회의 정보를 전화선 상으로 원격지에 전송하고자 하는 시스템에서 특히 유용하다.
다운스트림 신호 및 업스트림 신호 모두 동일한 배선쌍 상에서 진행하기 때문에 (즉, 양 신호들은 듀플렉싱됨), 양 신호들은 소정의 방식으로 서로 분리되어야 한다. ADSL 표준에 사용된 듀플렉싱 방법으로서 주파수 분할 듀플렉싱 (FDD) 또는 에코 소거(echo cancellation)를 들 수 있다. 주파수 분할 듀플렉싱 시스템에서, 업스트림 신호 및 다운스트림 신호는 서로 다른 주파수 대역을 차지하며, 필 터에 의해 송신기 및 수신기에서 분리된다. 에코 소거 시스템에서, 업스트림 신호 및 다운스트림 신호는 동일한 주파수 대역을 차지하며 신호 처리에 의해 분리된다.
ANSI는 전송 시스템을 기초로 한 가입자 회선용의 다른 표준을 제공하며, 이를 VDSL 표준이라고 한다. VDSL 표준은 다운스트림 방향에서 적어도 약 6 Mbit/s 및 약 52 Mbit/s 또는 그 이상의 전송 레이트를 용이하게 하고자 하는 것이다. 이들 레이트를 달성하기 위하여, 꼬임쌍 전화선 상에서의 전송 거리는 일반적으로 ADSL을 사용하여 허가된 길이보다 짧을 것이다. 동시에, DAVIC(Digital, Audio and Video Council)는 유사한 시스템 상에서 동작하며, 이를 FTTC(Fiber To The Curb)라고 한다. "커브(curb)"로부터 고객까지의 전송 매체는 표준 비차폐 꼬임쌍(UTP) 전화선이다.
VDSL 및 FTTC 표준 (이하, "VDSL/FTTC"라 함)에 사용하기 위한 다수의 변조 방식이 제안되었다. 예를 들면, 가능한 VDSL/FTTC 변조 방식의 일부는 DMT(Discrete Multi-Tone modulation) 또는 DWMT(Discrete Wavelet Multi-Tone modulation)와 같은 다중 캐리어 전송 방식과, QAM(Quadrature Amplitude Modulation), CAP(Carrierless Amplitude and Phase modulation), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 잔류 측파대 변조와 같은 단일 캐리어 전송 방식을 포함한다.
제안된 VDSL/FTTC 변조 방식의 대부분은 업스트림 신호 및 다운스트림 신호의 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한다. 일 예로서 어떤 VDSL/FTTC 변조 방식은 서로 중첩하지 않는 주기 동기화 업스트림 및 다운스트림 통신 주기들을 사용한다. 즉, 바인더(binder)를 공유하는 모든 배선에 대한 업스트림 및 다운스트림 통신 주기들이 동기화된다. 동기화 시분할 듀플렉싱 방법이 DMT와 사용되는 경우, 이를 동기화 DMT (SDMT)라고 한다. 이러한 구성에 의해, 동일한 바인더 내의 모든 고속 전송이 동기화되고 시분할 듀플렉싱되어, 다운스트림 통신은 업스트림 통신의 전송과 중첩될 때에는 전송되지 않는다. 이를 데이터 전송 방식에 기초하여 "핑퐁" 방식이라고도 한다. 양 방향으로 아무런 데이터도 전송되지 않는 정지 주기(quiet periods)가 업스트림 통신 주기와 다운스트림 통신 주기를 분리한다.
상술한 전송 시스템의 공통적인 특징은 중앙국 (예를 들어, 전화 회사)과 사용자 (예를 들어, 거주지 또는 사업지)를 접속하는 전송 매체의 적어도 일부로서 꼬임쌍 전화선이 사용된다는 점이다. 접속하는 전송 매체의 모든 부분들로부터 꼬임쌍 배선을 제외하기는 곤란하다. 중앙국으로부터 사용자의 거주지 근처의 커브까지는 광 섬유를 사용하는 것이 유용하더라도, 커브로부터 사용자의 가정 또는 사업지로 신호를 전송하기 위해서는 꼬임쌍 전화선이 사용된다.
꼬임쌍 전화선은 바인더에서 그룹화된다. 꼬임쌍 전화선이 바인더 내에 있는 동안, 바인더는 외부 전자기 간섭에 대해 적당히 양호한 보호 기능을 제공한다. 그러나, 바인더 내에서, 꼬임쌍 전화선은 서로간에 전자기 간섭을 일으킨다. 이러한 종류의 전자기 간섭은, 일반적으로, 근단 크로스토크(NEXT) 간섭 및 원단 크로스토크(FAR) 간섭을 포함하는 크로스토크 간섭이라고 알려져 있다. 전송 주파수가 증가할수록, 크로스토크 간섭이 많아진다. 그 결과, 고속으로 꼬임쌍 전화선 상에서 전송되는 데이터 신호는 바인더 내의 다른 꼬임쌍 전화선에 의해 야기된 크로스토크 간섭에 의해 현저히 열화될 수 있다. 데이터 전송 속도가 증가할수록 문제가 악화된다.
다중 캐리어 변조는 높은 데이터 전송 레이트를 제공할 수 있기 때문에 많은 관심을 받아 왔다. 도 1a는 다중 캐리어 변조 시스템용 종래의 송신기(100)의 블록도이다. 송신기(100)는 버퍼(102)에 전송될 데이터 신호를 수신한다. 이어서, 데이터 신호는 버퍼(102)로부터 순방향 오류 정정(forward error correction: FEC) 유닛(104)에 공급된다. FEC 유닛(104)은 크로스토크 노이즈, 영향 노이즈, 채널 왜곡 등으로 인한 오류를 보상한다. FEC 유닛(104)에 의해 출력된 신호는 데이터 심볼 인코더(106)에 공급된다. 데이터 심볼 인코더(106)는 다중 캐리어 변조와 관련된 복수의 주파수 톤에 대한 신호를 인코딩하도록 동작한다. 데이터, 또는 데이터 비트를 각각의 주파수 톤으로 할당하는 데 있어서, 데이터 심볼 인코더(106)는 전송 비트 할당 테이블(108) 및 전송 에너지 할당 테이블(110)에 저장된 데이터를 이용한다. 전송 비트 할당 테이블(108)은 다중 캐리어 변조의 각각의 캐리어 (주파수 톤)에 대한 정수값을 포함한다. 정수값은 특정 주파수 톤에 할당되는 비트의 수를 표시한다. 전송 에너지 할당 테이블(110)에 저장된 값은 에너지 레벨을 서로 다르게 할당하여 프랙셔널 수(fractional number)의 비트를 다중 캐리어 변조의 주파수 톤에 효과적으로 제공하도록 사용된다. 어떠한 경우에는, 데이터 심볼 인코더(106)가 데이터를 각각의 주파수 톤 상으로 인코딩한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 유닛(112)이 데이터 심볼 인코더(106)에 의해 공급된 주파수 영역 데이터를 변조하여 전송될 시간 영역 신호를 생성한다. 그 후, 시간 영역 신호는 디지털-아날로그 변환기(DAC: 114)에 공급되며, 여기서 아날로그 신호가 디지털 신호로 변환된다. 그 후, 디지털 신호는 채널 상에서 하나 또는 그 이상의 원격 수신기에 전송된다.
도 1b는 종래의 다중 캐리어 변조 시스템용 원격 수신기(150)의 블록도이다. 원격 수신기(150)는 송신기에 의해 채널 상에서 전송된 아날로그 신호를 수신한다. 수신된 아날로그 신호는 아날로그-디지털 변환기(ADC: 152)에 공급된다. ADC(152)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 디지털 신호는 FFT(Fast Fourier Transform) 유닛(154)에 공급되며, 이 FFT 유닛은 디지털 신호를 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환시키면서 디지털 신호를 복조한다. 그 후, 복조된 디지털 신호는 주파수 영역 이퀄라이저(FEQ) 유닛(156)에 공급된다. FET 유닛(156)은 디지털 신호를 이퀄라이징하여 다양한 주파수 톤에 걸쳐 감쇠 및 위상이 이퀄라이징되게 한다. 이어서, 데이터 심볼 디코더(158)는 이퀄라이징된 디지털 신호를 수신한다. 데이터 심볼 디코더(158)는 이퀄라이징된 디지털 신호를 디코딩하여 각각의 캐리어 (주파수 톤) 상에 전송된 데이터, 또는 데이터 비트를 복원시킨다. 이퀄라이징된 디지털 신호를 디코딩하는 데 있어서, 데이터 심볼 디코더(158)는 데이터 전송에 사용된 비트 할당 정보 및 에너지 할당 정보에 대한 액세스를 필요로 한다. 그러므로, 데이터 심볼 디코더(158)는 데이터 전송에 사용된 비트 할당 정보와 에너지 할당 정보를 각각 저장하는 수신 비트 할당 테이블(162) 및 수신 에너지 할당 테이블(160)에 결합된다.
각각의 주파수 톤으로부터 얻어진 데이터는 순방향 오류 정정(FEC) 유닛(164)에 보내진다. FET 유닛(164)은 데이터의 오류 정정을 수행하여 정정된 데이터를 생성한다. 이어서, 정정된 데이터는 버퍼(166)에 저장된다. 그 후, 데이터는 버퍼(166)로부터 검색(retrieval)되어 수신기(150)에 의해 처리될 수 있다. 또 다른 방식으로서, 수신된 에너지 할당 테이블(160)이 FEQ부(166)에 공급되어 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 예시한 바와 같은 다중 캐리어 변조 시스템의 송신기 및 수신기의 종래의 디자인에서의 한 가지 문제점은 데이터 심볼의 송신 또는 수신을 위하여 단일 비트 할당만이 제공된다는 점이다. 특히, 송신기(108)는 전송 비트 할당 테이블(108)에 저장된 단일 세트의 비트 할당 정보를 가지며, 수신기(200)는 수신 비트 할당 테이블(212)에 저장된 대응하는 단일 세트의 비트 할당 정보를 가진다. 비트 할당 테이블이 변화가능함에도 불구하고, 비트 할당 내용을 갱신하거나 변화시키기 위한 처리 시간은 비교적 느리며 통상적으로 일종의 트레이닝(training) 처리를 요한다. 다중 캐리어 변조 시스템에 유용한 단일 비트 할당만으로는, 다중 캐리어 변조 시스템은 송수신되는 심볼에 대한 비트 할당을 신속히 전환시킬 수 없다. 즉, 데이터의 송신 또는 수신시, 비트 할당이 고정되며, 이에 의해 송신 및 수신되는 모든 심볼들은 동일한 비트 할당을 사용해야 한다.
따라서, 다중 비트 할당을 지원가능하여 다중 캐리어 변조 시스템으로 하여금 비트 할당을 신속히 전환시킬 수 있게 하는 다중 캐리어 변조 시스템의 개선된 송신기 및 수신기가 필요하다.
본 발명은 다중 캐리어 변조 시스템의 다중 비트 할당을 지원하여 송신 또는 수신되는 모든 심볼들이 서로 다른 비트 할당을 사용할 수 있게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 다중 비트 할당을 지원함으로써, 다중 캐리어 변조 시스템은 수퍼프레임을 기초로 하여 비트 할당을 지원할 수 있다. 또한, 본 발명은 시스템 성능을 향상시키기 위한 수퍼프레임 포맷의 선택 및 할당에 관한 것이다. 본 발명은 전송시 프레임 구조를 사용하는 데이터 전송 시스템에 사용하기에 적합하다. 본 발명은, 또한, 다중 비트 할당이 크로스토크 간섭을 감소시키는 데 도움이 되는 서로 다른 전송 방식을 수반하는 데이터 전송 시스템용으로 적합하다.
본 발명은 장치, 시스템, 방법 또는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 다양한 방식으로 이행될 수 있다. 다음으로, 본 발명의 몇몇 실시예를 설명한다.
다중 캐리어 변조 방식을 사용하는 데이터 전송 시스템용 송신기로서, 본 발명의 일 실시예는 수퍼프레임 비트 할당 테이블, 데이터 심볼 인코더, 다중 캐리어 변조 유닛 및 디지털-아날로그 변환기를 포함한다. 수퍼프레임 비트 할당 테이블은 수퍼프레임의 복수의 프레임에 대한 개개의 비트 할당 정보를 포함하는 수퍼프레임 비트 할당 정보를 저장한다. 데이터 심볼 인코더는 전송되는 디지털 데이터를 수신하여, 상기 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 저장된 프레임과 관련된 수퍼프레임 비트 할당 정보에 기초하여 프레임의 주파수 톤에 상기 디지털 데이터와 관련된 비트를 인코딩한다. 다중 캐리어 변조 유닛은 프레임의 주파수 톤 상의 상기 인코딩된 비트를 변조하여 변조 신호를 발생시킨다. 디지털-아날로그 변환기는 이 변조 신호를 아날로그 신호로 변환시킨다.
송신기에 의해 송신된 데이터를 복원시키기 위한 장치로서, 본 발명의 일 실 시예는 아날로그-디지털 변환기, 복조기, 수퍼프레임 비트 할당 테이블 및 데이터 심볼 디코더를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기는 전송된 아날로그 신호를 수신하여 그로부터 디지털 신호를 발생시키는데, 전송된 아날로그 신호는 전송된 데이터를 나타내는 시간 영역 신호이다. 복조기는 디지털 신호를 수신하고 그 디지털 신호를 복조하여 디지털 주파수 영역 데이터를 발생시킨다. 수퍼프레임 비트 할당 테이블은 수퍼프레임의 복수의 프레임에 대한 개개의 비트 할당 정보를 포함하는 수퍼프레임 비트 할당 정보를 저장한다. 데이터 심볼 디코더는 상기 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 저장된 프레임과 관련된 수퍼프레임 비트 할당 정보에 기초하여 프레임의 주파수 톤으로부터 디지털 주파수 영역 데이터와 관련된 비트를 디코딩하도록 동작한다.
다중 캐리어 변조 방식을 사용하는 데이터 전송 시스템의 데이터의 전송을 위한 수퍼프레임의 심볼에 비트를 할당하는 방법으로서, 본 발명의 실시예는 데이터 전송에 대한 서비스 요구를 수신하는 단계, 그 서비스 요구를 지원하기 위해 필요한 다수의 비트를 결정하는 단계, 수퍼프레임의 복수의 심볼에 대한 성능 표지(performance indicia)를 구하는 단계, 및 그 성능 표지에 기초하여 수퍼프레임의 복수의 심볼에 상기 결정된 수의 비트를 할당하는 단계를 포함한다.
다중 캐리어 변조를 사용하는 데이터 전송 시스템의 데이터를 전송하도록 사용된 수퍼프레임에 대한 정렬을 결정하는 방법으로서, 본 발명의 실시예는 (a) 데이터 전송에 대한 서비스 요구를 수신하는 단계, (b) 서비스 요구에 기초하여 수퍼프레임 포맷을 선택하는 단계, (c) 선택된 수퍼프레임 포맷의 제안된 정렬을 선택 하는 단계, (d) 선택된 수퍼프레임 포맷의 주파수 톤에 비트를 할당하는 단계, (e) 상기 비트의 할당을 갖는 상기 선택된 수퍼프레임 포맷에 대한 성능 측정값을 결정하는 단계, (f) 적어도 하나의 다른 제안된 정렬에 대하여 단계 (c)-(e)를 반복하는 단계, (g) 결정된 성능 측정값에 따라 수퍼프레임 포맷에 대한 제안된 정렬 중의 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
다중 캐리어 변조를 사용하는 데이터 전송 시스템의 데이터의 전송을 위한 수퍼프레임의 심볼에 비트를 할당하는 방법으로서, 본 발명의 실시예는 (a) 데이터 전송에 대한 서비스 요구를 수신하는 단계, (b) 서비스 요구에 기초하여 수퍼프레임 포맷을 선택하는 단계, (c) 선택된 수퍼프레임 포맷의 정렬을 결정하는 단계, (d) 그 정렬을 갖는 선택된 수퍼프레임 포맷의 주파수 톤에 비트를 할당하는 단계, (e) 상기 비트 할당을 갖는 상기 선택된 수퍼프레임 포맷을 위한 성능 측정값을 결정하는 단계, (f) 적어도 하나의 다른 수퍼프레임 포맷에 대하여 단계 (b)-(e)를 반복하는 단계, (g) 결정된 성능 측정값에 따라 수퍼프레임 포맷을 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로한, 본 발명의 원리를 예를 들어 예시한 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1a는 다중 캐리어 변조 시스템을 위한 종래의 송신기의 블록도.
도 1b는 종래의 다중 캐리어 변조 시스템용 원격 수신기의 블록도.
도 2는 본 발명을 이행하기에 적합한 예시적인 전기 통신 네트워크의 블록 도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 처리 및 분배 유닛의 블록도.
도 4a는 본 발명에 다른 수퍼프레임 포맷의 정렬을 예시한 다이어그램.
도 4b는 다중 캐리어 변조 시스템에 의해 제공된 혼합 레벨의 서비스의 다이어그램을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 캐리어 변조 시스템용 송신기의 블록도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 캐리어 변조 시스템용 원격 수신기의 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 송수신기의 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 다이어그램.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 처리의 흐름도.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 처리의 흐름도를 예시한 도면.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 처리의 흐름도를 예시한 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼프레임 할당 처리의 흐름도.
도 12는 최적화된 비트 할당 처리의 흐름도.
도 13a 및 도 13b는 각각 ADSL 및 ISDN용 수퍼프레임 구조의 다이어그램.
도 13c 및 도 13d는 ISDN 전송으로부터의 NEXT 간섭이 감소되게 하는 ADSL 전송용 수퍼프레임 구조에 대한 비트 할당의 다이어그램.
본 발명은 첨부 도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 것이며, 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구조의 요소를 가리킨다.
다음으로, 도 2 내지 도 13d를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 그러나, 당업자들은, 이들 도면에 대한 본 명세서 내의 상세한 기재는 설명을 위한 것이며, 본 발명은 이들 제한된 실시예들로만 국한되지 않음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 데이터를 적당히 수신하는 데 있어서 크로스토크 간섭이 실질적인 장애가 될 수 있는 고속 데이터 전송에 유용하다. 특히, 본 발명은 다중 캐리어 변조 (예를 들어, DMT)를 사용하는 VDSL 및 ADSL 데이터 전송에 유용하며, 여기서 모든 회선에 대한 전송 프레임은 동기화되는 반면 전송 방향의 지속 시간은 서로 다른 수퍼프레임 포맷으로 인해 변화될 수 있다. 본 발명은, 또한, 다중 비트 할당이 크로스토크 간섭 (즉, NEXT)을 감소시키는데 도움이 되는 ADSL 및 ISDN(Integrated Service Digital Network)와 같은 서로 다른 전송 방식을 수반하는 데이터 전송 시스템에 적합하다.
도 2는 본 발명을 이행하기 위해 적합한 예시적인 전기 통신 네트워크(200)의 블록도이다. 전기 통신 네트워크(200)는 중앙국(202)을 포함한다. 중앙국(202)은 복수의 분배 지부를 제공하여 중앙국(202)에 대한 데이터 전송 및 그로부터의 데이터 전송을 다양한 원격 유닛에 제공한다. 이 예시적인 실시예에 서, 각각의 분배 지부는 처리 및 분배 유닛(204) (노드)이다. 처리 및 분배 유닛(204)은 광 섬유 회선의 형태를 취할 수 있는 고속 멀티플렉스 전송 회선(206)에 의해 중앙국(202)에 결합된다. 통상적으로, 전송 회선(206)이 광 섬유 회선일 때, 처리 및 분배 유닛(204)은 광 네트워크 유닛(ONU)이라고 한다. 또한, 중앙국(202)은 대체로 고속 멀티플렉스 전송 회선(208, 210)을 통해 다른 처리 및 분배 유닛 (도시 생략)과 상호 작용 및 결합하며, 이하, 처리 및 분배 유닛(204)의 동작을 설명한다. 일 실시예에서, 처리 및 분배 유닛(204)은 모뎀 (중앙 모뎀)을 포함한다.
처리 및 분배 유닛(204)은 다수의 이산 가입자 회선(212-1 내지 212-n)을 제공한다. 각각의 가입자 회선(212)은 통상적으로 단일 엔드 유저의 역할을 한다. 엔드 유저는 고속 데이터 레이트로 처리 및 분배 유닛(204)과 통신하기에 적합한 원격 유닛을 구비한다. 특히, 제1 엔드 유저(216)의 원격 유닛(214)은 가입자 회선(212-1)에 의해 처리 및 분배 유닛(204)에 결합되며, 제2 엔드 유저(220)의 원격 유닛(218)은 가입자 회선(212-n)에 의해 처리 분배 유닛(204)에 결합된다. 원격 유닛(214, 218)은 처리 및 분배 유닛(204)에 데이터를 송신하고 그로부터 데이터를 수신할 수 있는 데이터 통신 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 데이터 통신 시스템은 모뎀이다. 원격 유닛(214, 218)은, 예를 들어 전화기, 텔레비젼, 모니터, 컴퓨터, 회의 유닛 등을 포함하는 다양한 각종 장치 내에 포함될 수 있다. 도 2는 각각의 가입자 회선에 결합된 단일 원격 유닛만을 예시하고 있으나, 복수의 원격 유닛이 단일 가입자 회선에 결합될 수도 있다. 그리고, 도 2는 중앙화된 처리로서 의 처리 및 분배 유닛(204)을 예시하고 있으나, 이 처리는 중앙화될 필요는 없으며 각각의 가입자 회선(212)에 대해 독립적으로 수행될 수도 있다.
처리 및 분배 유닛(204)에 의해 제공된 가입자 회선(212)은 처리 및 분배 유닛(204)으로부터 멀어짐에 따라 차폐 바인더(222)에 묶여진다. 차폐 바인더(222)에 의해 제공된 차폐는 일반적으로 전자기 간섭의 방출 (도출) 및 수용 (도입)에 대해 우수한 절연체로서 기능한다. 그러나, 통상적으로 "드롭(drop)"이라고 하는 이들 가입자 회선의 최후 세그먼트는 차폐 바인더(222)로부터 분기되어 엔드 유저의 원격 유닛에 직접 또는 간접적으로 결합된다. 각각의 원격 유닛과 차폐 바인더(222)간의 가입자 회선의 "드롭" 부분은, 통상, 비차폐 꼬임 쌍선이다. 대부분의 경우, 드롭의 길이는 약 30 미터 이하이다.
근단 크로스토크(NEXT) 및 원단 크로스토크(FEXT)을 포함하는 크로스토크 간섭은, 가입자 회선(212)이 타이트하게 묶여져 있는 차폐 바인더(222)에서 주로 발생한다. 그러므로, 다중 레벨의 서비스가 제공되고 있을 때 흔히 나타나는 바와 같이 다른 가입자 회선이 데이터를 수신하고 있는 동안 가입자 회선(212)의 일부에 데이터가 전송되면, 야기된 크로스토크 간섭에 의해 데이터의 적당한 수신이 실질적인 방해를 받게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해, 전송되는 데이터의 비트가 할당되게 되는 수퍼프레임 구조를 사용하여 데이터를 전송한다. 전기 통신 네트워크(200)는, 예를 들어 서로 다른 레벨의 서비스를 제공하는 SDMT 전송 시스템에 특히 적합하다. SDMT 전송 시스템의 일 예는 SDMT VDSL 시스템이다.
따라서, 도 2에 도시한 SDMT 전송 시스템을 참조하면, 처리 및 분배 유닛(204)과 관련된 차폐 바인더(222)의 모든 회선(212) 상에서의 데이터 전송은 마스터 클록과 동기화된다. 처리 및 분배 유닛(204)으로부터 퍼져 있는 모든 유효 회선은 NEXT 간섭을 실질적으로 제거하도록 동일한 방향 (즉, 다운스트림 또는 업스트림)으로 전송할 수 있다. 그러나, 차폐 바인더(222) 내의 모든 회선은 SDMT를 자주 사용하지 않으며, 심지어 SDMT를 사용할 때 조차 서로 다른 레벨의 서비스를 포함한다. 서로 다른 레벨의 서비스가 특정 처리 및 분배 유닛(204) (노드)에서 사용될 때, 일부의 유효 회선 상의 전송 주기는 다른 유효 회선 상의 수신 주기와 중첩될 것이다. 결국, SDMT를 사용함에도 불구하고, 서로 다른 레벨의 서비스가 특정 처리 및 분배 유닛(204)에서 사용될 때 NEXT 간섭이 바람직하지 못하게 나타난다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 처리 및 분배 유닛(300)의 블록도이다. 데이터 처리 및 분배 유닛(300)은 도 2에 예시한 처리 및 분배 유닛(204)을 상세히 예시한 것이다.
데이터 처리 및 분배 유닛(300)은 데이터 링크(304) 상의 데이터를 송수신하는 처리 유닛(302)을 포함한다. 데이터 링크(304)는, 예를 들어 전화 네트워크 또는 케이블 네트워크의 광 섬유 케이블에 결합된다. 처리 유닛(302)은, 또한, 처리 유닛(302)의 다양한 처리 전송 및 수신에 대한 동기화를 제공하기 위한 마스터 클록(306)을 수신한다. 그리고, 데이터 처리 및 분배 유닛(300)은 버스 배열(308)과 복수의 아날로그 카드(310)를 포함한다. 처리 유닛(302)의 출력은 버스 배열(308)에 결합된다. 처리 유닛(302)과 함께 버스 배열(308)은 처리 유닛(302)으로부터의 출력 데이터를 적당한 아날로그 카드(310)에 보낼뿐만 아니라 아날로그 카드(310)로부터의 입력을 처리 유닛(302)에 보낸다. 아날로그 카드(310)는 처리 유닛(302)에 의한 디지털 처리를 사용하는 것보다 아날로그 성분으로 더 효율적으로 수행하는 처리 및 분배 유닛(300)에 의해 이용된 아날로그 회로를 제공한다. 예를 들어, 아날로그 회로는 필터, 트랜스포머, 아날로그-디지털 변환기 또는 디지털-아날로그 변환기를 포함할 수 있다. 각각의 아날로그 카드(310)는 서로 다른 회선에 결합된다. 통상, 주어진 데이터 전송 시스템(300)을 위한 모든 회선은 약 50 회선 (LINE-1 내지 LINE-50)을 포함하는 바인더 내에 묶여진다. 그러므로, 이러한 실시예에서는, 50개의 회선에 각각 결합된 50개의 아날로그 카드(310)가 있다. 일 실시예에서, 이 회선들은 꼬임 쌍선들이다. 처리 유닛(302)은 디지털 신호 처리기(DSP)와 같은 일반적인 목적의 컴퓨팅 장치 또는 특수 목적 전용 장치일 수 있다. 버스 배열(308)은 여러 배열 및 형태를 취할 수 있다. 아날로그 카드(310)는 개개의 회선마다 설계될 필요는 없으며, 그 대신, 다중 회선을 지원하는 단일 카드 또는 회로일 수 있다.
처리가 중앙화되지 않은 경우, 도 3의 처리 유닛(302)은 각각의 회선에 대한 모뎀으로 대체될 수 있다. 각각의 회선에 대한 처리는 각각의 회선에 대해 독립적으로 수행될 수 있다. 이 경우, 모뎀은 아날로그 회로와 함게 단일 카드 상에 배치될 수 있다.
NEXT 간섭 문제는 처리 및 분배 유닛(300)의 출력에 가까운 회선 상에서 발생한다. 도 3에 예시한 블록도를 참조하면, NEXT 간섭은 아날로그 카드(310)의 출력 근처에서 가장 강하게 나타나는데, 그 이유는 회선들이 서로 가장 가까이 있고 송신된 신호 및 수신된 신호간의 전력 차분이 가장 크기 때문이다. 즉, 처리 및 분배 유닛(300)의 출력으로부터 회선들은 원격 유닛 쪽으로 진행한다. 통상, 대부분의 거리는, 예를 들어 50 꼬임 쌍선을 보유하는 차폐 바인더 내에 있으며, 나머지 거리는 비차폐 꼬임 쌍선에 걸쳐 있다. 이들 모든 회선 (예를 들어 꼬임 쌍선)은 바인더에 가까이 인접하여 유지되며 바인더의 나머지 회선들로부터의 전자기 결합에 대한 차폐를 개별적으로 거의 제공하지 않으므로, 바인더 내의 회선들간의 크로스토크 간섭 (즉 NEXT 간섭 및 FEXT 간섭)이 문제시된다. 본 발명은 바람직하지 못한 크로스토크 간섭의 효과를 저감시키는 유용한 기술을 제공한다.
제공되는 서비스의 레벨에 의존하여, SDMT로 이행되는 데이터 전송은 업스트림 및 다운스트림 전송에 대해 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 대칭 전송에 의하면, DMT 심볼은 동일한 기간동안 양 방향으로 전송된다. 즉, DMT 심볼이 다운스트림 전송되는 기간은 DMT 심볼이 업스트림 전송되는 기간과 동일하다. 비대칭 전송에 의하면, DMT 심볼은 업스트림 보다 긴 기간동안 다운스트림 전송된다.
VDSL에서는, 프레임의 개수가 예를 들어 20개로 고정된 프레임 수퍼프레임 구조가 제안되었으며, 각각의 프레임은 DMT 심볼과 관련된다. 이러한 프레임 수퍼프레임에 의하면, 다운스트림 전송에 사용되는 프레임의 개수와 업스트림 전송에 사용되는 프레임의 개수를 변화시킬 수 있다. 그 결과, 발생가능한 몇몇의 서로 다른 수퍼프레임 포맷이 있다. 업스트림 및 다운스트림 프레임간에 정지 프레임이 삽입되어, 전송 방향이 변화되기 전에 채널이 세틀링(settling)되게 한다.
도 4a는 본 발명에 따른 수퍼프레임 포맷의 배열(400)을 예시한 다이어그램이다. 배열(400)은 9 개의 서로 다른 수퍼프레임 포맷을 예시하며, 이들 각각은 20 개의 프레임 포맷을 사용한다. 각각의 수퍼프레임 포맷은 하나 또는 그 이상의 다운스트림 프레임 ("D" 또는 "Down"), 하나 또는 그 이상의 업스트림 프레임 ("U" 또는 "Up"), 및 전송 방향의 천이간의 정지 프레임("Q")을 가진다. 도 4a에서, 각각의 수퍼프레임 포맷은 숫자들의 세트로 표현된다. 예를 들어, 배열(400)의 제1 수퍼프레임 포맷은 "17-1-1-1"로 표시되며, 17 다운스트림 프레임, 1 정지 프레임, 1 업스트림 프레임 및 1 정지 프레임이 있음을 나타낸다. 다른 예로서, 배열(400)의 최후 수퍼프레임 포맷은 "9-1-9-1"로 표시되며, 9 다운스트림 프레임, 1 정지 프레임, 9 업스트림 프레임 및 1 정지 프레임이 있음을 나타내며, 동일한 양의 프레임이 업스트림 전송과 다운스트림 전송에 할당되므로 대칭 포맷이라고 한다.
동기화 DMT (SDMT)에서, 광 네트워크 유닛(ONU)에서의 바인더 내의 모든 회선이 동일한 수퍼프레임 포맷을 사용해야 한다면, ONU에서의 바인더 내의 모든 회선은 동일한 시간에 전송되고 또한 동일한 시간에 수신되기 때문에, 근단 크로스토크 (NEXT 간섭이라고도 함)은 효과적으로 감소된다. 이러한 전송 방식의 문제점은, 각 회선에 제공된 서비스의 혼합이 모두 동일하다는 점이다. 그러므로, 일부의 원격지 사용자들은 너무 많은 업스트림 대역폭 및 너무 적은 다운스트림 대역폭을 수신할 것이며, 그 외의 원격지 사용자들은 너무 많은 다운스트림 대역폭 및 너무 적은 업스트림 대역폭을 수신할 것이다. 또한, ONU의 바인더에서의 회선들이 동일한 수퍼프레임 포맷으로 모두 동기화되지 않는 경우, NEXT 간섭이 관여할 것이다.
NEXT 간섭을 보상하기 위한 한 가지 기술은 미국 특허 출원 제08/707,322호, 1996년 9월 3일자 출원, John M. Cioffi, 발명의 명칭 "Method and Apparatus for Crosstalk Cancellation"에 개시된 바와 같은 크로스토크 소거기를 제공하는 것이며, 본 명세서에서 참조로 포함된다. 이러한 방식의 크로스토크 소거기를 사용하면 NEXT 간섭을 보상할 수는 있으나, 수퍼프레임 포맷 선택, 정렬 또는 비트 할당에 적합하지 않다. 이 크로스토크 소거기는, 또한, 대단히 복잡하며, 약간의 크로스토크가 있을 때에만 적합하다.
NEXT 간섭을 보상하기 위한 다른 기술이 본 발명에 의해 제공된다. 본 발명에 따르면, 바인더 내의 회선들로 하여금 원하는 서비스 레벨 및 존재하는 노이즈 또는 간섭에 따라 가장 적합한 수퍼프레임 포맷을 선택하도록 함으로써 혼합 레벨의 서비스가 제공될 수 있다. 또, 본 발명에 따르면, 하나의 수퍼프레임 포맷을 하나 또는 그 이상의 다른 수퍼프레임 포맷과 정렬할 때 및/또는 비트를 심볼에 할당할 때, 동일한 바인더 내의 회선들에 대한 NEXT 간섭의 영향 (혼합 레벨의 서비스가 제공됨으로 인한)이 고려된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, NEXT 간섭의 영향이 크게 감소된다.
도 4a에 예시한 배열(400)에서는, 간섭, 즉 NEXT 간섭의 부정적인 영향을 최소화하거나 혹은 적어도 감소시키도록 다중 수퍼프레임 포맷이 서로 정렬된다. 특히, 배열(400)은 수퍼프레임을 정렬하도록 하나의 양호한 소정의 방법을 제공한다. 그러나, 만일 9개 미만의 수퍼프레임 포맷이 가입자에게 제공되거나, 포맷들이 거의 사용되지 않으면, 다른 정렬들의 보다 많은 선택이 가능해짐과 함께 NEXT 간섭 의 영향의 최소화에 대해 마찬가지의 이점이 얻어진다. 일반적으로, 본 발명의 목적은 다운스트림 진행용 동기화 프레임이 다양한 수퍼프레임 포맷에 서로 중첩되게 하고, 다른 나머지 수퍼프레임 포맷의 다운스트림 진행용 프레임과 중첩되는 주어진 수퍼프레임 포맷의 업스트림 진행용 프레임의 개수를 가능한 한 최소화시키는 것이다.
도 4b는 다중 캐리어 변조 시스템에 의해 제공된 혼합 레벨의 서비스(45)의 다이어그램을 예시한 도면이다. 이 예에서는, ONU [예를 들어, 처리 및 분배 유닛(204)]에서 서비스에 두 개의 회선이 있다고 가정한다. 또, 서비스의 제1 회선은 제1 수퍼프레임 포맷(452)를 사용하고, 서비스의 제2 회선은 제2 수퍼프레임 포맷(454)을 사용한다고 가정한다. 제1 수퍼프레임 포맷(452)은 도 4a의 "16-1-2-1" 수퍼프레임 포맷에 대응하며, 제2 수퍼프레임 포맷(454)은 도 4a의 "9-1-9-1" 수퍼프레임 포맷에 대응한다.
도 4b에서, 제1 및 제2 수퍼프레임 포맷(452, 454)은 서로 다른 레벨의 서비스를 제공하는 두 회선들간의 NEXT 간섭을 최소화하도록 특정한 방식으로 정렬되는 것으로 예시된다. 두 회선들간에 동일한 방향으로 진행하는 전송에 대하여, 원단 크로스토크 (FET 간섭)이 존재한다. 두 회선들간에 반대 방향으로 진행하는 전송에 대하여, NEXT 간섭이 존재한다. 대체로, NEXT 간섭은 실질적으로 FEXT 간섭보다 더 심각하며, 따라서 FEXT 간섭이 추가로 발생하더라도 NEXT 간섭을 최소화하는 것이 유리하다. 또한, 수신기들이 물리적으로 서로 다른 위치에 있는 원격 수신기측보다 ONU측에서 NEXT 간섭이 더 악화됨을 주목한다.
예를 들어, 도 4b의 제1 및 제2 수퍼프레임 포맷(452, 454)의 정렬에서, 업스트림 전송을 행하는 제2 수퍼프레임 포맷(454)의 프레임 A, B, C, H 및 J는 ONU에 의한 제1 수퍼프레임 포맷(452)에 따른 다운스트림 전송으로부터의 NEXT 간섭에 의해 부정적으로 충돌된다. 그러므로, 도 4b에 예시한 제1 및 제2 수퍼프레임 포맷(452, 454)의 정렬에 의해, 업스트림 방향으로 전송하는 총 9 프레임 중의 5 프레임은 NEXT 간섭을 받게 된다. 한편, 제1 및 제2 수퍼프레임 포맷(452, 454)의 보다 나쁜 경우는, 제2 수퍼프레임 포맷(454)의 9 개의 업스트림 프레임 모두가 제1 수퍼프레임 포맷(452)의 다운스트림 전송으로부터의 NEXT 간섭의 영향을 받기 쉬운 경우이다. 또한, 만일 채널 응답이 적당히 짧으면, 업스트림 프레임 D 및 G는 NEXT 간섭 및 FEXT 간섭의 영향을 받지 않을 것이다. 제2 수퍼프레임 포맷(454)의 업스트림 프레임 E 및 F는 제1 수퍼프레임 포맷(452)으로부터의 FEXT 간섭의 영향을 받을 것이다.
언제나 혼합 레벨의 서비스가 제공된다고 가정하면, 회선에 할당된 수퍼프레임 포맷 내의 서로 다른 프레임들은 ONU측에서 바인더의 다른 회선들의 대응 프레임으로부터의 실질적으로 서로 다른 간섭을 받게 될 것이다. 따라서, 각각의 회선에 대하여, 수퍼프레임 포맷 상의 간섭은 서로 다른 프레임들에서 현저히 다를 수 있다. 특히, 프레임들의 서로 다른 주파수 톤들은 수퍼프레임 포맷 상의 서로 다른 레벨의 간섭을 받을 수 있다. 그 결과, 주어진 방향의 전송에 대하여 단일 비트 할당 테이블만을 갖는 도 1a 및 도 1b에 예시한 종래의 방법은 다중 캐리어 변조 시스템의 성능 및 수퍼프레임을 지원하는 그 능력에 크게 제한이 있다. 예를 들면, 도 4b에 예시한 제2 수퍼프레임 포맷(454)을 이용하는 회선 상의 업스트림 전송에 대하여, 업스트림 전송 성능을 최적화하는 데 있어서 몇몇의 서로 다른 비트 할당 (수퍼프레임에 대한)이 유용할 수 있다. 예를 들면, 다량의 NEXT 간섭의 영향을 받는 업스트림 전송 (즉, 프레임 A, B, C, H 및 J)을 행하는 9 프레임 상의 정보 (예를 들어 데이터의 비트)를 보다 적게 이송하고, NEXT 간섭을 거의 혹은 전혀 받지 않는 프레임들 상의 정보를 보다 많이 이송할 수 있다는 이점이 있다. 또한, NEXT 또는 FEXT 간섭을 거의 혹은 전혀 받지 않는 프레임들 상의 데이터를 보다 많이 이송하고, FEXT 간섭의 영향을 받는 반면 NEXT 간섭의 영향은 거의 혹은 전혀 받지 않는 프레임 상의 데이터를 보다 적게 이송할 수 있다는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 캐리어 변조 시스템용 송신기(500)의 블록도이다. 송신기(500)는 서로 다른 수퍼프레임 포맷뿐만 아니라 하나의 수퍼프레임 내의 서로 다른 다중 비트 할당을 지원할 수 있다.
송신기(500)는 전송되는 데이터 신호를 버퍼(102)에서 수신한다. 이어서, 데이터 신호는 FEC 유닛(104)에 공급된다. FEC 유닛(104)은 데이터 신호 상에 오류 정정을 수행한 후, 그 데이터 신호를 데이터 심볼 인코더(502)에 공급한다. 데이터 심볼 인코더(502)는 데이터 신호를 심볼 (프레임)과 관련된 복수의 주파수 톤 상으로 인코딩한다. 심볼의 특정 주파수 톤으로 비트를 할당하는 데 있어서, 데이터 심볼 인코더(502)는 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504) 및 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(506)로부터 비트 및 에너지 할당 정보를 각각 구한다.
송신기(500)는 다수의 수퍼프레임 포맷을 지원할 수 있으며, 데이터 심볼 인 코더(502)는 수퍼프레임의 다양한 프레임에 대한 서로 다른 다양한 비트 할당을 검색할 수 있어야 한다. 즉, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은, 사실상, 수퍼프레임 포맷의 각각의 다운스트림 전송 프레임에 대한 비트 할당 테이블을 포함한다. 예를 들면, 도 4a에 예시한 예에 대하여, 다운스트림 방향의 프레임의 최대 개수는 17이며, 따라서, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은 17 개의 서로 다른 개별 비트 할당 테이블을 포함하게 된다. 도 5에 예시한 바와 같이, 다운스트림 방향으로 전송하는 각각의 프레임에 대한 이들 비트 할당 테이블은 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)에서 FR-1, FR-2, FR-3, …, FR-n으로서 식별된다. 마찬가지로, 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(506)은 도 5에서 FR-1, FR-2, FR-3, …, FR-n으로서 식별되는 다운스트림 전송 방향으로 전송하는 각각의 프레임에 대한 개별 에너지 할당 테이블을 포함할 수 있다. 그 결과, 수퍼프레임의 다운스트림 전송에 대한 각각의 프레임은 수퍼프레임 상의 비트 할당을 최적화할 수 있다.
심볼이 작성된 후, 이들은 시간 영역으로의 변조 및 변환을 위해 IFFT 유닛(112)에 공급된다. 통상, 도시 생략되었으나, 순환 접두 부호(cyclic prefix)가 시간 영역 신호에 부가된다. 최종적인 시간 영역 신호는 DAC 유닛(114)에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 또한, 송신기(500)는, 다른 것들 가운데, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)로부터 효과적으로 개별화된 할당 테이블의 적당한 선택 및 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(506)로부터 효과적으로 개별화된 에너지 할당 테이블의 적당한 선택을 제어하도록 동작하는 제어기(508)를 포함한다. 이러한 방식으로, 데이터 심볼 인코더(502)는 수퍼프레임 포맷의 특정 프레임에 대한 보다 나은 비트 할당을 이용한다. 또, 제어기(508)는 송신기(500)를 제어하여 수퍼프레임 포맷에 따라 데이터를 전송할 수 있다.
비록 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은 수퍼프레임의 각각의 프레임에 대한 개별 비트 할당 테이블을 제공하도록 배열될 수 있으나, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은 수퍼프레임의 서로 다른 프레임에 대한 비트 할당 정보를 포함하는 서로 다른 부분들을 갖는 하나의 큰 테이블일 수도 있다. 또한, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은 수퍼프레임의 각각의 프레임에 대한 개개의 비트 할당 정보 또는 비트 할당 테이블을 가질 필요는 없으며, 그 대신, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)은 일 군의 프레임에 대한 비트 할당 정보 또는 비트 할당 테이블을 포함할 수 있다. 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(506)은 송신기(500)에 선택적으로 제공되어, 프랙셔널 비트가 데이터 심볼 인코더(502)에 의해 심볼 상에 인코딩되게 하며, 만일 제공되는 경우, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(504)의 배열과 유사한 배열을 가진다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 캐리어 변조 시스템에 대한 원격 수신기(600)의 블록도이다. 송신기(500)와 마찬가지로, 원격 수신기(600)는 (ⅰ) 수퍼프레임 내의 서로 다른 다중 비트 할당을 지원할 수 있으며 (ⅱ) 서로 다른 수퍼프레임 포맷을 지원할 수 있다.
원격 수신기(600)는 채널로부터 아날로그 신호를 수신하여 이들을 ADC 유닛(152)에 공급한다. 통상, 도시 생략하였으나, 순환 접두 부호 (만일 전송되면)가 제거되며 ADC 유닛(152)으로부터 디지털 신호의 시간 영역 이퀄라이징이 수 행될 것이다. 이어서, 최종적인 디지털 신호가 FFT 유닛(154)에 공급된다. FFT 유닛(154)은 입력 데이터 신호를 복조하고, 이 신호를 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환시킴으로써 주파수 영역 데이터를 생성한다. 주파수 영역 데이터는 FEQ 유닛(156)에 의해 이퀄라이징된다. 이퀄라이징된 주파수 영역 데이터는 데이터 심볼 디코더(602)에 공급된다. 데이터 심볼 디코더(602)는 이퀄라이징된 주파수 영역 데이터를 수신하고, 수신되는 프레임과 관련된 주파수 톤 각각으로부터 데이터를 디코딩하도록 동작한다. 심볼을 디코딩하는데 있어서, 데이터 심볼 디코더(602)는 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(604)로부터의 에너지 할당 정보 및 수퍼프레임 비트 할당 테이블(606)로부터의 비트 할당 정보를 이용한다. 수퍼프레임 테이블(604 및 606)에 저장된 에너지 및 비트 할당 정보로 인해 효과적으로 상이한 다양한 비트 및 에너지 할당 테이블이 수퍼프레임내의 프레임을 디코딩하도록 이용될 수 있다. 그러나, 디코딩은 송신기에서의 수퍼프레임내의 각각의 프레임을 인코딩하도록 사용되는 특정 할당에 의존한다. 또 다른 방법으로서, 수퍼프레임 에너지 할당 테이블(604)은 FEQ 유닛(156)으로 공급되고 이용될 수 있다. 어떠한 경우라도, 디코딩된 데이터는 순 방향 오류 정정을 제공하는 FEC 유닛(164)에 공급될 수 있다. 다음으로 디코딩된 데이터는 후속하는 이용을 위해 수신기(600)에 의해 버퍼(166)내에 저장된다. 수신기(600)는 또한 수퍼프레임 포맷내의 특정 프레임에 대해 사용하기 위해 적절한 비트 할당 정보 및 적절한 에너지 할당 정보의 선택을 제어하도록 동작하는 제어기(608)를 포함한다. 제어기(608)는 관련 송신기에 의해 사용된 특정 수퍼프레임 포맷에 따른 입력 아날로그 신호를 수신하도록 수신 기(600)를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 송수신기(700)의 블록도이다. 송수신기(700)는 송신기측 및 수신기측을 모두 가지며 양방향 데이터 전송에 적합하다. 송신기측은 데이터를 버퍼(102)에 공급함으로써 데이터를 전송한다. 이어서, 데이터는 버퍼(102)로부터 얻어져 FEC 유닛(104)에 공급된다. 그 후, 데이터 심볼 인코더(702)는 수퍼프레임 전송 비트 할당 테이블(704)로부터 얻어진 비트 할당 정보에 기초하여 심볼의 주파수 톤 상으로 데이터를 인코딩하도록 동작한다. 이어서, 인코딩된 데이터는 데이터를 변조하고 그 변조된 데이터를 시간 영역 데이터로 변환시키는 IFFT 유닛(112)에 공급된다. 그 다음, 시간 영역 데이터는 DAC(114)에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 아날로그 신호는, 그 후, 하이브리드 회로(706)에 공급되어 채널 상에서 전송된다.
송수신기(700)의 수신기측은 하이브리드 회로(706)를 거쳐 채널 상에서 전송된 아날로그 신호를 수신한다. 그 후, 수신된 아날로그 신호는 ADC(202)에 공급되며, 이 ADC(202)는 수신된 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 이어서, 이 디지털 신호는 주파수 영역 신호를 발생시키는 FFT 유닛(204)에 공급된다. 주파수 영역 신호는, 그 후, FEQ 유닛(206)에 의해 이퀄라이징된다. 이 다음, 이퀄라이징된 신호는 데이터 심볼 디코더(708)에 공급된다. 데이터 심볼 디코더(708)는 이퀄라이징된 신호를 디코딩하여, 수신되는 심볼의 각각의 주파수 톤 상에 전송된 데이터를 복원시키도록 동작한다. 데이터 심볼 디코더(708)에 의한 디코딩은 수퍼프레임 수신 비트 할당 테이블(710)에 저장된 비트 할당 정보에 기초하여 행해진다. 이어 서, 디코딩된 데이터는 FEC 유닛(214)에 공급되어 버퍼(216)에 저장된다.
수퍼프레임 전송 비트 할당 테이블(704)에 저장된 비트 할당 정보와 수퍼프레임 수신 비트 할당 테이블(710)에 저장된 비트 할당 정보는, 서로 다른 노이즈 손상으로 인해, 동일하지 않게 된다. 수퍼프레임 전송 비트 할당 테이블(704)은, 예를 들어, 수퍼프레임 포맷의 다양한 다운스트림 프레임에 전송되는 데이터를 코딩하는 데에 이용될 비트 할당 정보를 포함할 수 있다. 한편, 수퍼프레임 수신 비트 할당 테이블(710)에 저장된 수신 비트 할당 정보는, 예를 들면, 업스트림 방향으로 전송하는 원격 수신기로부터 수신되는 수퍼프레임 포맷의 프레임을 디코딩하는 데에 이용될 비트 할당 정보를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 테이블(800)의 다이어그램이다. 본 실시예의 수퍼프레임 비트 할당 테이블(800)은 주어진 방향에 대한 각각의 프레임의 각 주파수 톤에 대한 비트 할당 정보를 포함하는 단일 테이블이다. 예를 들어, 만일 수퍼프레임 비트 할당 테이블(800)이 송신기용이면, 비트 할당은 다운스트림 방향으로 전송가능한 프레임용으로 제공될 것이다. 도 4a에 도시한 수퍼프레임 포맷을 제공하는 데이터 전송 시스템의 경우, 수퍼프레임 비트 할당 테이블(800)은 17 프레임까지의 비트 할당 정보를 포함할 수 있다. 그러나, 동일한 비트 할당 정보를 공유 혹은 이용하는 유사 채널 상태의 다양한 프레임을 요구함으로써 수퍼프레임 비트 할당 테이블의 크기를 보다 작게 만들 수도 있음은 자명하다.
본 발명의 상술한 예시적인 장치는 다중 캐리어 변조 시스템과 같은 데이터 전송 시스템의 동작을 향상시킬 수 있는 다수의 신규한 처리 동작을 가능케한다. 이들 신규한 처리 동작은 본 발명의 다른 특징을 형성하며, 다음으로 이를 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 처리(900)의 흐름도이다. 먼저, 주어진 방향에서의 요구된 레벨의 서비스를 지원하기 위해 필요한 비트의 수가 결정된다 (902). 이어서, 수퍼프레임의 심볼에 대한 성능 정보가 구해진다 (904). 일 예로서, 성능 정보는 신호 대 노이즈 비(SNR) 정보일 수 있다. 다음에, 요구된 레벨의 서비스를 지원하기 위해 필요한 결정된 수의 비트가 성능 정보에 기초하여 수퍼프레임의 심볼에 할당된다 (906). 그 후, 최종적인 할당 내용이 저장된다 (908). 블록(908) 이후, 수퍼프레임 비트 할당 처리(900)가 완료되어 종료된다.
일반적으로, 수퍼프레임 비트 할당 처리(900)는 전송되는 데이터의 비트를 수퍼프레임 상에 할당한다. 수퍼프레임 상에 할당함으로써, 수퍼프레임 비트 할당 처리(900)는 수퍼프레임 내의 회선 상에 존재하는 서로 다른 양의 간섭 (예를 들어, NEXT 간섭)을 고려할 수 있다. 즉, 프레임에서 프레임까지의 회선 상의 간섭은 수퍼프레임 내에서 변동될 것이며, 할당 처리(900)는 이러한 변동을 비트 할당시 고려한다. 결국, 상당한 양의 NEXT 간섭을 받는 주어진 수퍼프레임의 서브 채널들은 전송 비트를 보다 적게 수신할 것이며, 적은 량의 NEXT 간섭을 받는 다른 서브 채널들은 전송 비트를 보다 많이 수신할 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면 데이터의 송신 및 수신이 더욱 최적화된다. 도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따 른 수퍼프레임 비트 할당 처리(1000)의 흐름도를 예시한다. 본 실시예에서, 서비스 요구는 최대 허용가능 데이터 레이트를 달성하는 것과 관련하여 제공된다.
먼저, 수퍼프레임 비트 할당 처리(1000)는 요구된 서비스에 대한 허용가능 성능 마진을 식별한다 (1002). 데이터 전송에 대한 성능 마진은 통상적으로 리퀘스터에 의해 요구된다. 허용가능 성능 마진의 예는 비트 오류 레이트 10-7, 노이즈 마진 6 dB이다. 요구된 서비스를 지원하기 위해 필요한 요구된 비트 수가 식별된다 (1004). 통상, 하나 이상의 허용가능 요구 서비스가 있다. 예를 들어, 네트워크는 26 Mbit/s의 서비스를 요구할 수 있으나, 불가능한 경우에는 13 Mbit/s의 서비스를 허용할 것이다. 또, 신호 대 노이즈 비(SNR) 정보가 수퍼프레임의 심볼에 대해 구해진다 (1006). 채널 응답을 추정하고 회선 상의 노이즈 변동을 측정함으로써 SNR 정보가 구해질 수 있다.
다음으로, 허용가능 성능 마진 및 SNR 정보에 기초하여 수퍼프레임의 각 심볼의 각각의 톤이 지원할 수 있는 다수의 비트가 결정된다 (1008). 이어서, 각각의 심볼이 지원할 수 있는 총 비트 수가 결정된다 (1010). 심볼 내의 각각의 톤이 지원할 수 있는 비트 수를 가산함으로써 각각의 심볼이 지원할 수 있는 총 비트수가 결정될 수 있다.
그 후, 블록(1008)에서 구해진 심볼에 대한 총 수가 가산되어 집합적인 총 비트 수를 구한다 (1012). 필요한 정도까지, 집합적인 총 비트 수는 유효 네트워크 데이터 레이트, 즉 요구된 서비스들 중 하나의 데이터 레이트로 절단된다. 예를 들어, 만일 집합적인 총 비트 수가 최대 데이터 레이트 20Mbit/s를 가리키면, 요구된 서비스가 26 Mbit/s 및 13 Mbit/s인 경우, 할당되는 비트 수는 13 Mbit/s까지 절단된다.
이어서, 결정된 (절단된) 비트 수가 수퍼프레임의 심볼에 할당된다 (1014). 수퍼프레임의 다양한 프레임 및 톤에 대한 비트의 할당은, 단일 프레임에 비트를 할당하도록 사용된 공지 기술을 포함하여, 다양한 기술을 사용할 수 있다. 결국, 비트는 심볼의 개개의 주파수 톤에 할당된다. 그 후, 각각의 심볼에 대한 할당 내용이 저장된다 (1018). 일 예로서, 수퍼프레임에 대한 비트 할당은 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 저장될 수 있다. 블록(1016) 이후에, 수퍼프레임 비트 할당 처리(1000)가 완료되어 종료된다.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수퍼프레임 비트 할당 처리(1050)의 흐름도이다. 본 실시예에서, 서비스 요구는 적어도 소정의 성능 마진과 관련하여 제공된다.
먼저, 수퍼프레임 비트 할당 처리(1050)는 도 10a의 비트 할당 처리(1000)의 블록(1002∼1012)과 동일한 동작을 수행한다. 블록(1012) 이후에, 결정 블록(1052)은 집합적인 총 비트 수가 요구된 비트 수와 일치하는지의 여부를 판정한다. 집합적인 총 비트 수가 요구된 비트 수와 일치하지 않는 경우, 성능 마진이 조절된다 (1054). 이 때의 조절량은 집합적인 총 비트 수와 요구된 비트 수의 차이에 의존하여 조절된다. 다음에, 결정 블록(1056)은 성능 마진이 여전히 허용가능한지의 여부를 판정한다. 이 때, 조절 블록(1054) 이후에 존재하는 성능 마진이 이전에 식별된 허용가능 성능 마진과 비교된다 (1002). 성능 마진이 조절 단계(1054) 이후에 허용가능하지 않다고 판정되면, 요구된 서비스는 다음의 허용가능 데이터 레이트로 폴링백(falling back)된다 (1058). 결정 블록(1056) 이후뿐만 아니라 블록(1058) 이후에, 성능 마진이 조절 단계(1054) 이후에 허용가능하다고 판정되면, 비트 할당 처리(1050)는 블록(1008) 및 후속 블록들을 반복하도록 복귀한다.
집합적인 총 비트 수가 요구된 비트 수와 (결국) 일치하면, 요구된 수의 비트가 심볼에 할당된다 (1060). 다시, 수퍼프레임의 다양한 프레임 및 톤에 대한 비트의 할당은, 비트를 단일 프레임에 할당하도록 사용된 공지 기술을 포함하여, 다양한 기술을 사용할 수 있다. 그 후, 각 심볼에 대한 할당 내용이 저장된다 (1062). 일 예로서, 수퍼프레임에 대한 비트 할당은 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 저장될 수 있다. 블록(1062) 이후에, 수퍼프레임 비트 할당 처리(1050)가 완료되어 종료된다. 또한, 만일 결정 블록(1052)이 소정 횟수의 반복 동작 이후에도 일치함을 발견할 수 없으면, 수퍼프레임 비트 할당 처리(1050)는 종료될 수 있다.
블록(1062)에 의해 달성된 심볼에 대한 비트의 할당은 많은 방식으로 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 저장될 수 있다. 풀 사이즈 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 의해, 각 심볼은 각각의 주파수 톤 상에 배치된 비트의 수를 지정하는 각자의 비트 할당 테이블을 효과적으로 구비할 수 있다. 그러나, 풀 사이즈 미만의 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 의하면, 심볼 그룹은 효과적인 비트 할당 테이블을 공유한다. 심볼은 다수의 방식으로 그룹화될 수 있다. 심볼을 그룹화하는 한 가지 방법은 유사한 SNR 정보를 갖는 심볼들을 고려하는 것이다. 심볼을 그룹화하는 다른 방법은 거의 동일한 수의 비트를 지원할 수 있다고 판정되는 심볼들을 고려하는 것이다.
수퍼프레임 비트 할당 처리(1000) 또는 (1050)를 도 4b에 예시한 배열(450)의 제2 수퍼프레임 포맷(454)에 적용함으로써, 심볼 혹은 프레임이 그룹화될 때 이하와 같은 비트 할당을 수행하도록 작용할 수 있다. 우선, 심볼들 A, B, C, H 및 J는 함께 그룹화되어 그룹 X 심볼로 명명될 수 있고, 심볼 D 및 G는 그룹화되어 그룹 Y 심볼로 명명될 수 있으며, E 및 F는 그룹화되어 그룹 Z 심볼로 명명될 수 있다. 그리고나서, 말하자면 6 ㏈의 성능 마진으로 시작해서, 비트 할당이 심볼 그룹 X, Y 및 Z에 대해서 분리해서 또는 합쳐져서 결정되며, 심볼 X, Y 및 Z에 의해 지원되는 집합적인 총 비트들은 각각 BX,BY 및 BZ이다. 그래서 본 시스템이 주어진 성능 마진으로 지원하는 총 비트 수는 5BX + 2BY + 2BZ = B1과 동일하다. 다음으로, B를 주어진 부하(payload) 혹은 요구된 서비스를 지원하는데 필요한 총 비트 수라고 가정한다. B1/B의 비율 및 5BX 대 2BY 대 2BZ의 비율을 비트들이 얼마만큼 할당될 필요가 있는가를 결정하기 위해 이용한다. 그리고나서, 이 비율은 성능 마진(1054)을 조절 (도 10a)하거나 비트들을 절단하고(1014) 또는 할당하는데(1016) 이용 (도 10b)될 수 있다. 정확하고 최적에 가까운 결과를 얻기 위해서는 수차례의 반복이 필요하다.
혼합 레벨의 서비스가 ONU측에 의해 제공될 때, 새로운 서비스가 일부 회선들에서 시작되고 현존하는 서비스는 다른 회선들에서 정지하기 때문에 동시에 제공되는 서비스의 레벨들은 자주 변할 것이다. 그 결과, 동시에 유효한 특정 수퍼프레임들은 일정하지 않다. 또한, 서로 다른 수퍼프레임 포맷에 의해 제공되는 이들 혼합된 레벨의 서비스들간의 간섭은 마찬가지로 일정하지 않다. 그러므로, 서비스의 레벨을 요구하는 회선의 적절한 수퍼프레임 포맷을 선택하고 그 선택된 수퍼프레임 포맷을 이미 서비스중인 현재의 수퍼프레임 포맷과 정렬하는 기술을 제공하는 것이 유리하다. 이로써, 이 기술은 서비스 중인 여러 회선간의 간섭의 영향을 최소화함으로써 데이터 전송의 효율을 개선하도록 동작한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼프레임 정렬 처리(1100)의 흐름도이다. 먼저, 수퍼프레임 정렬 처리(1100)는 서비스 요구를 수신한다 (1102). 그리고나서 수퍼프레임의 모든 슬롯에 대해 SNR 정보가 얻어진다 (1104). 슬롯을 수퍼프레임내의 주파수 톤으로 부른다. 그리고나서, 서비스 요구에 대한 수퍼프레임 포맷이 선택된다 (1106). 통상, 서비스 요구는 서비스의 다운스트림 및 업스트림 레벨에 대해 일부 요구된 서비스 질을 가진 전송 레이트를 가리킨다. 일 예로서, 특정 방향에 대한 서비스 요구는 6 ㏈ 노이즈 마진을 가진 10-7 미만의 비트 오류 레이트일 수 있다. 적절한 수퍼프레임 포맷은 서비스 요구로부터의 정보를 이용해서 선택될 수 있다. 예를 들면, 요구된 다운스트림 데이터 레이트가 요구된 업스트림 데이터 레이트의 2배이면, 수퍼프레임 포맷은 업스트림 프레임보다 2배의 다운스트림 프레임을 필요로 한다. 이러한 예로서는 도 3에 예시한 수퍼프레임 포맷이 적절하다.
다음으로, 선택된 수퍼프레임에 대한 정렬이 선택된다 (1108). 이 때에는, 정렬이 반드시 최종 정렬일 필요는 없으나 선택된 수퍼프레임에 대해 가능한 하나의 정렬이다. 그리고나서, 선택된 정렬을 가진 다운스트림 전송에 대해 선택된 수 퍼프레임의 슬롯에 비트들을 할당한다 (1110). 일반적으로, 비트 할당은 성능 측정 또는 데이터 레이트에 기초하여 수행될 수 있다. 성능 측정 방법에 의하면, 최대 총 데이터 레이트가 계산되며, 그 후 요구된 서비스에 대한 적합한 데이터 레이트가 결정된다. 데이터 레이트 방식에 의하면, 수퍼프레임에 대한 성능 마진이 결정되며, 그 후 요구된 서비스의 성능 마진과 비교된다.
이어서, 주어진 할당을 갖는 선택된 수퍼프레임에 대한 성능 측정값이 결정된다 (1112). 다음에, 결정 블록(1114)은 성능 측정값이 소정의 임계값 보다 큰지의 여부를 결정한다. 만일 성능 측정값이 소정의 임계값을 초과하지 않으면, 선택된 수퍼프레임의 정렬은 가장 바람직한 정렬이 아니라고 간주된다. 이 경우, 결정 블록(1116)은 선택된 수퍼프레임에 대해 고려될 추가적인 정렬이 있는지의 여부를 판정한다. 만일 고려될 추가적인 정렬이 있다면, 수퍼프레임 정렬 처리(1110)는 선택된 수퍼프레임의 서로 다른 정렬에 대해 블록(1108) 및 후속 블록들을 반복하도록 복귀한다.
한편, 고려될 추가적인 정렬이 없으면, 각각의 성능 측정값에 따라 가장 유용한 정렬이 선택된다 (1118). 즉, 선택된 수퍼프레임에 대해 고려되는 모든 정렬들 가운데, 최량의 성능 측정값을 제공하는 정렬이 선택된다. 블록(1118) 이후에, 수퍼프레임 정렬 처리(1100)가 완료된다. 또한, 주어진 정렬의 성능 측정값이 소정의 임계값을 초과함을 결정 블록(1114)이 판정하면, 수퍼프레임 정렬 처리(1100)는 다른 정렬을 고려하지 않고 조기에 종료하도록 동작할 수 있다. 소정의 임계값은, 예를 들어 성능 마진 임계값 또는 데이터 레이트 임계값일 수 있다. 결정 블 록(1114)은 선택 가능하며, 잠재적 할증 처리 시간(potentially extra processing time)을 허용하고 수퍼프레임에 대한 정렬을 선택하기 전에 모든 가능한 정렬을 고려하는 것이 바람직할 것이다.
수퍼프레임 정렬 처리(1100)는, 하나의 수퍼프레임의 프레임 경계들이 다른 수퍼프레임의 프레임들의 프레임 경계로부터 오프셋되는 프랙셔널 정렬을 고려할 수도 있다. 이 경우, 블록(1104)은 블록(1108)과 블록(1110)간에 위치되어, SNR 정보가 프랙셔널 정렬에 대해 다시 구해질 수 있게 해야 한다.
도 12는 최적의 비트 할당 처리(1200)의 흐름도이다. 먼저, 최적의 비트 할당 처리(1200)는 서비스 요구를 수신한다 (1202). 이어서, 적합한 수퍼프레임 포맷이 서비스 요구에 기초하여 추정된다 (1204). 다음에, 추정된 수퍼프레임 포맷에 대한 최량의 정렬이 결정된다 (1206). 일 예로서, 도 11에 예시한 수퍼프레임 할당 처리(1100)를 사용하여 최량의 정렬이 결정될 수 있다 (1206). 최량의 정렬이 결정된 후, 추정된 수퍼프레임 포맷의 슬롯에 비트가 할당된다 (1208). 이어서, 추정된 수퍼프레임에 대한 성능 측정값이 결정된다 (1210). 추정된 수퍼프레임에 대한 성능 측정값은 추정된 수퍼프레임의 최량의 정렬에 대한 성능 표지를 제공한다.
다음에, 결정 블록(1212)은 고려할만한 추가의 수퍼프레임 포맷이 있는지의 여부를 판정한다. 만일 고려할만한 추가의 포맷이 있다면, 다른 적합한 수퍼프레임 포맷이 선택되며 (1214), 그 후 처리는 블록(1206) 및 후속 블록들을 반복하도록 복귀한다.
한편, 결정 블록(1212)이 고려할만한 추가의 수퍼프레임 포맷이 더 이상 없음을 판정하면, 최량의 성능을 제공하는 수퍼프레임 포맷이 선택된다 (1216). 즉, 각각의 추정된 수퍼프레임에 대한 성능 측정값을 사용하여, 최량의 성능을 제공하는 특정 수퍼프레임 포맷이 선택된다. 이어서, 앞서 결정된 최량의 정렬을 갖는 선택된 수퍼프레임 포맷의 슬롯에 비트가 할당된다 (1218). 다음으로, 수퍼프레임 비트 할당 테이블에 할당 내용이 저장된다 (1220). 만일 수퍼프레임 비트 할당 테이블의 저장 용량이 제한되면, 최적화 비트 할당 처리(1200)는 유사한 성능 또는 간섭 특성을 갖는 소정 심볼들을 그룹화하고나서, 심볼에 비트를 할당하고 또한 심볼들의 주파수 톤에 비트를 할당하도록 동작할 것이다. 블록(1220) 이후에, 최적화 비트 할당 처리(1200)가 완료되어 종료된다.
본 발명에 따른 수퍼프레임에 대한 할당에 다양한 할당 기술들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 다음의 문헌들에 개시된 할당 기술들이 당업자에 의해 채용될 수 있다: (1) 미국 특허 제5,400,322호, (2) Peter S. Chow 등의 "스펙트럼 형상의 채널을 통해 데이터를 전송하기 위한 실용적인 다중 톤 송수신기 로딩 알고리즘", IEEE 통신학 논문 23권 제2/3/4호, 1995년 2월, 3월/4월, 및 (3) Robert F.H. Fischer 등의 "이산 다중 톤 전송을 위한 새로운 로딩 알고리즘", IEEE 1996년. 이상의 세 문헌들 각각은 본 명세서에서 참조된다.
또한, 초기에 일단 설정된 비트 할당들은 많은 기술들을 사용하여 갱신될 수 있다. 한 가지 적절한 기술에서는 수퍼프레임내의 비트 교환(swapping)을 사용한다. 프레임내에서의 비트 교환은 미국 특허 제5,400,322호에 기재되어 있다. 수 퍼프레임 구조에 의해, 비트 교환은 수퍼프레임내의 임의의 위치의 비트들로도 교환될 수 있다. 이러한 갱신은 수퍼프레임에 대한 비트 할당을 일정하게 유지하게 하는 반면, 수퍼프레임마다 다른 노이즈 변화를 보상하기에 충분한 유연성을 유지하도록 하는 기능도 제공한다.
본 명세서의 많은 부분이 VDSL 전송을 위한 수퍼프레임 비트 할당에 관련되어 있지만, 본 발명은 ADSL과 같은 그 밖의 수퍼프레임 전송 방식에도 역시 적용될 수 있다. VDSL에서의 시간 영역 분할(TDD) 전송과는 달리, ADSL은 업스트림 전송과 다운스트림 전송을 분리하기 위하여 주파수 영역 분할(FDD)이나 에코 소거를 사용한다. 종래, ADSL에서는, 수퍼프레임이 하나의 수퍼프레임을 형성하는 복수의 프레임들을 갖는다. 각 프레임을 심볼이라 한다. 주어진 전송 방향에 대해서, 수퍼프레임내의 각 심볼들에 대한 비트 할당은 종래에는 주어진 전송 방향에 대한 수퍼프레임에 걸쳐서 동일하다. 그러나, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 주어진 전송 방향에 대한 다중 비트 할당이 제공되므로 원하지 않는 크로스토크 간섭의 영향이 줄어들 수 있다.
전송 방식들이 혼합된 경우에는, 이들 전송 방식들 간에 크로스토크 간섭 (즉, NEXT)이 있을 수 있다. 그러한 크로스토크 간섭은 전송 방식들이 공통 바인더로 혼합된 경우에 특히 심각할 수 있다. 일 실시예에서는, ADSL 및 ISDN 전송 방식이 혼합된다. 여기에서, ISDN은 시간 영역 분할 (TDD)이고, ADSL은 주파수 영역 분할(FDD)이나 에코 소거이다. 환언하면, ADSL전송은 업스트림 및 다운스트림 방향 모두에서 동시에 발생하고, 반면 동시에 ISDN은 다운스트림과 업스트림 전송간에서 주기적으로 교번한다.
먼저, ADSL 및 ISDN의 혼합 전송 방식에 있어서, ADSL 전송은 그 수퍼프레임에 따라 ISDN의 수퍼프레임과 동기되어 있다. 도 13a 및 13b는 각각 ISDN과 ADSL을 위한 수퍼프레임 구조(1300, 1302)의 다이어그램이다. 예시된 바와 같이, ADSL 수퍼프레임(1302)은 ISDN 수퍼프레임(1300)과 동기되어 있다.
수퍼프레임들의 동기로 인해, ADSL 전송이 ISDN 전송의 방향과 반대 방향으로 송신될 경우에는 ISDN 전송에 의해 ADSL 전송상에 유도되는 크로스토크 간섭이 특히 문제가 된다. 예를 들어, ADSL 수퍼프레임(1302)은 제1 다운스트림부(1304), 제1 업스트림부(1306), 제2 다운스트림부(1308), 및 제2 업스트림부(1310)의 4 부분을 포함한다. 상기 ADSL 수퍼프레임(1302)의 제1 업스트림부(1306)는 이와 동시에 발생하는 다운스트림 ISDN 전송으로 인해 상당한 양의 크로스토크 간섭 (즉, NEXT 간섭)을 겪게 된다. 상기 혼합 전송 방식이 동일한 바인더로 결합되는 경우에는, 이러한 크로스토크 간섭은 더욱 심각해질 수 있다.
종래에, ADSL 수퍼프레임내의 각 심볼들의 다양한 톤들에 할당된 비트 할당들은 업스트림 전송과 다운스트림 전송간에서는 다를 수 있지만, 한 수퍼프레임내의 모든 프레임들에 대해서는 동일하다. 이와 같이, 종래의 ADSL 전송 시스템은 각 전송 방향에 대해 단일 비트 할당만을 지원하였다. 또한 종래에는, 그 비트 할당은 신호 대 노이즈 비(SNR)를 시간 평균하고, 이 SNR 값에 따라서 각 톤들에 비트를 할당함으로써 결정된다.
그러나, ISDN 및 ADSL 등의 혼합 전송 구조의 경우에는, 상기 크로스토크이 수퍼프레임에 걸쳐 균일하게 제공되지 않는다. 따라서, 본 발명은 각 전송 방향에 대해 다중 비트 할당을 사용함으로써 개선된 비트 할당을 얻고자 하는 것이다. 이 개선된 비트 할당은 보다 확고하고 효율적인 ADSL 데이터 전송을 제공하기 위해, 주기적 ISDN 전송으로부터의 크로스토크 간섭을 고려하고 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 각 전송 방향에 대한 다중 비트 할당은 상이한 비트 할당 테이블들에 의해 제공된다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 제1 다운스트림부(1304), 제1 업스트림부(1306), 제2 다운스트림부(1308) 및 제2 업스트림부(1310) 각각은 별도의 비트 할당 테이블를 갖는다.
도 13c 및 13d는 그러한 ADSL 수퍼프레임에 대한 비트 할당의 다이어그램이다. 이들 다이어그램(1312 및 1314)은 10개의 심볼들의 수퍼프레임 구조를 가정한 것이다.
도 13c에서, 비트 로딩은 다운스트림 ADSL 전송에 대한 것이고, 상기 비트 로딩은 심볼 6-10과는 달리 심볼 1-5에서 비교적 더 크다. 여기서, 심볼 1-5는 제1 다운스트림 비트 할당 테이블를 사용하고, 심볼 6-10은 제2 다운스트림 비트 할당 테이블를 사용한다. 상기 제1 및 제2 다운스트림 비트 할당은 수퍼프레임 비트 할당 테이블내에 구현될 수 있다. 그러므로, 제2 다운스트림부(1308)동안 ISDN 전송으로부터의 크로스토크 간섭때문에 제2 다운스트림부(1308)동안에는 비트 할당이 눈에 띄게 감소되지만 (즉, 심볼당 더 적은 데이터가 송신됨), 제1 다운스트림부(1304)동안에는 그렇지 않다.
도 13d에서, 비트 로딩은 업스트림 ADSL 전송에 대한 것이고, 상기 비트 로딩은 심볼 6-10과는 달리 심볼 1-5에서 비교적 더 낮다. 여기서, 심볼 1-5는 제1 업스트림 비트 할당 테이블를 사용하고, 심볼 6-10은 제2 업스트림 비트 할당 테이블를 사용한다. 상기 제1 및 제2 업스트림 비트 할당은 수퍼프레임 비트 할당 테이블내에 구현될 수 있다. 그러므로, 제1 업스트림부(1306)동안 ISDN 전송으로부터의 크로스토크 간섭 때문에 제1 업스트림부(1306)동안에는 비트 할당이 눈에 띄게 감소되지만 (즉, 심볼당 더 적은 데이터가 송신됨), 제2 업스트림부(1310)동안에는 그렇지 않다.
혼합 전송 방식 (예를 들어, ISDN 및 ADSL)에 있어서, 각 전송 방향에 대해 이러한 다중 비트 할당을 사용함으로써, 크로스토크 간섭은 줄어들 수 있다. 이와 같이 크로스토크 간섭을 감소시킴으로써, 본 발명은 보다 고속의 신뢰성있는 데이터 전송을 얻을 수 있게 한다.
본 발명의 많은 특징 및 이점들은 상술한 설명들로부터 명백하므로, 따라서, 첨부된 청구 범위는 상기 본 발명의 모든 특징 및 이점들을 포함한다. 또한, 당업자들은 이로부터 많은 변경 및 수정을 용이하게 할 수 있으므로, 상술한 설명에 정확히 대응하는 구성 및 동작에만 본 발명이 한정되는 것은 바람직하지 않다. 그러므로, 모든 적절한 수정 및 균등물이 본 발명의 범주에 속할 수 있다.

Claims (74)

  1. 다중 캐리어 변조 신호들을 송신하는 장치에 있어서,
    제1 및 제2 비트 할당 정보를 각각 저장하는 제1 및 제2 비트 할당 테이블들;
    송신될 디지털 데이터와 관련되는, 비트들을 상기 제1 및 제2 비트 할당 정보 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로 인코딩하는 데이터 심볼 인코더 - 수신기로의 전송들을 위해 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 프레임을 인코딩하는 것은 상기 제1 비트 할당 정보를 사용하고, 해당 수신기에 대한 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 다른 프레임을 인코딩하는 것은 상기 제2 비트 할당 정보를 사용함 -;
    상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하여 변조 신호들을 생성하는 다중 캐리어 변조 유닛; 및
    상기 변조 신호들을 아날로그 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기
    를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비트 할당 테이블들은 개별적인 비트 할당 테이블들인 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비트 할당 테이블들은 보다 큰 비트 할당 테이블의 제1 및 제2 부분들로서 배열되는 송신 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 송신될 디지털 데이터를 수신하는 입력부를 가지며, 상기 데이터 심볼 인코더에 연결된 출력부를 갖는 버퍼; 및
    상기 제1 및 제2 비트 할당 테이블들에 동작가능하게 접속되어, 상기 제1 및 제2 비트 할당들 중 상기 선택된 것의 검색을 제어하는 제어기
    를 더 포함하는 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 인코더는, 상이한 전송 방식에 따라 제1 방향의 간섭 전송들과 연관된 제1 기간 중에 전송될 상기 다중 프레임 전송 구조의 복수의 프레임에 대해 상기 제1 비트 할당을 사용하여 비트들을 인코딩하며;
    상기 데이터 심볼 인코더는, 상이한 전송 방식에 따라 제2 방향의 간섭 전송들과 연관된 제2 기간 중에 전송될 상기 다중 프레임 전송 구조의 복수의 프레임에 대해 상기 제2 비트 할당을 사용하여 비트들을 인코딩하는 송신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 인코더는 상기 다중 프레임 전송 구조의 제1 복수의 프레임에 대해 상기 제1 비트 할당을 사용하고, 상기 다중 프레임 전송 구조의 제2 복수의 프레임에 대해 상기 제2 비트 할당을 사용하는 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변조 유닛은 DMT(Discrete Multi Tone) 변조를 사용하여 심볼의 상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하는 송신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 비트 할당 내의 비트 할당들이 상기 제2 비트 할당 내의 비트 할당들보다 커서 다른 전송 방식들로부터의 크로스토크 간섭의 영향을 줄이는 송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    전송 배선들의 바인더(binder) 내에 포함된 전송 배선들 쌍에 연결된 하이브리드 회로를 더 포함하며,
    상기 다른 전송 방식들 중 하나는 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통해 상기 송신 장치를 향하는 방향 및 상기 송신 장치로부터 멀어지는 방향으로 데이터를 통신하는 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다른 전송 방식은 시간 영역 분할 방식이며, 상기 송신 장치로부터 나오는 데이터의 통신과 관련된 제1 기간 및 상기 송신 장치를 향하는 데이터의 통신과 관련된 제2 기간을 가지며;
    상기 다중 프레임 전송 구조 내의 상기 제1 복수의 프레임은 상기 시간 영역 분할 방식의 상기 제1 기간에 대응하는 송신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다중 프레임 전송 구조 내의 상기 제2 복수의 프레임은 상기 시간 영역 분할 방식의 상기 제2 기간에 대응하는 송신 장치.
  12. 수신된 다중 캐리어 변조 신호들로부터 데이터를 복원하기 위한 장치에 있어서,
    상기 수신된 다중 캐리어 변조 신호들에 대응하는 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 디지털 신호들을 복조하여 디지털 주파수 영역 데이터를 생성하는 복조기;
    제1 및 제2 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 비트 할당 테이블들; 및
    상기 제1 및 제2 비트 할당들 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로부터 상기 디지털 주파수 영역 데이터와 관련된 비트들을 디코딩하는 데이터 심볼 디코더 - 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제1 비트 할당을 사용하고, 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 다른 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제2 비트 할당을 사용함 -
    를 포함하는 복원 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 디코더는 제1 기간에 대응하는 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 프레임들에 대해 상기 제1 비트 할당을 선택하고, 제2 기간에 대응하는 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 프레임들에 대해 상기 제2 비트 할당을 선택하는 복원 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 디코더는 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 제1 복수의 프레임들에 대해 상기 제1 비트 할당을 이용하고, 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 제2 복수의 프레임들에 대해 상기 제2 비트 할당을 이용하는 복원 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 비트 할당이 상기 제1 비트 할당보다 커서 다른 전송 방식들로부터의 크로스토크의 영향을 줄이는 복원 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    전송 배선들의 바인더 내에 포함된 전송 배선들 쌍에 연결된 하이브리드 회로를 더 포함하며,
    상기 다른 전송 방식들 중 하나는 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통해 상기 복원 장치를 향하는 방향 및 상기 복원 장치로부터 멀어지는 방향으로 데이터를 통신하는 복원 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다른 전송 방식은, 상기 복원 장치를 향하는 데이터의 통신과 관련된 제1 기간 및 상기 복원 장치로부터 나오는 데이터의 통신과 관련된 제2 기간을 갖는 시간 영역 분할 방식이며;
    상기 다중 프레임 전송 구조 내의 상기 제1 복수의 프레임은 상기 시간 영역 분할 방식의 상기 제1 기간에 대응하는 복원 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다중 프레임 전송 구조 내의 상기 제2 복수의 프레임은 상기 시간 영역 분할 방식의 상기 제2 기간에 대응하는 복원 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 복조기는 DMT 복조를 사용하여 상기 디지털 신호들을 복조하도록 동작하는 복원 장치.
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  47. 데이터 전송 시스템을 위한 송수신기(transceiver)에 있어서,
    송신기 - 상기 송신기는,
    제1 및 제2 전송 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 전송 비트 할당 테이블들,
    송신될 디지털 데이터와 관련되는, 비트들을 상기 제1 및 제2 전송 비트 할당들 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로 인코딩하는 데이터 심볼 인코더 - 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 프레임을 인코딩하는 것은 상기 제1 전송 비트 할당을 사용하고, 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 다른 프레임을 인코딩하는 것은 상기 제2 전송 비트 할당을 사용함 -,
    상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하여 변조 신호들을 생성하는 다중 캐리어 변조 유닛, 및
    상기 변조 신호들을 아날로그 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기
    를 포함함 -;
    수신기 - 상기 수신기는,
    상기 수신된 다중 캐리어 변조 신호들에 대응하는 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기,
    상기 디지털 신호들을 복조하여 디지털 주파수 영역 데이터를 생성하는 복조기,
    제1 및 제2 수신 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 수신 비트 할당 테이블들, 및
    상기 제1 및 제2 수신 비트 할당들 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로부터 상기 디지털 주파수 영역 데이터와 관련된 비트들을 디코딩하는 데이터 심볼 디코더 - 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제1 수신 비트 할당을 사용하고, 상기 다중 프레임 전송 구조 내의 적어도 하나의 다른 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제2 수신 비트 할당을 사용함 -
    를 포함함 -; 및
    상기 디지털-아날로그 변환기 및 상기 아날로그-디지털 변환기를 전송 배선들에 연결하는 하이브리드 회로
    를 포함하는 송수신기.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 제1 전송 비트 할당 테이블, 상기 제2 전송 비트 할당 테이블, 상기 제1 수신 비트 할당 테이블, 및 상기 제2 수신 비트 할당 테이블은 단일 비트 할당 테이블에 저장되는 송수신기.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 다중 캐리어 변조 신호들은 ADSL 표준에 따르는 송수신기.
  50. 제47항에 있어서,
    상기 하이브리드 회로는, 제2 데이터 전송 방식에 따라, 크로스토크 간섭을 일으키는 업스트림 및 다운스트림 데이터 전송들을 운반하는 다른 전송 배선들을 갖는 바인더 내의 전송 배선들에 연결되며,
    상기 제1 전송 비트 할당 테이블, 상기 제2 전송 비트 할당 테이블, 상기 제1 수신 비트 할당 테이블, 및 상기 제2 수신 비트 할당 테이블 내에 저장된 상기 비트 할당들은 상기 제2 데이터 전송 방식으로부터의 상기 크로스토크 간섭의 영향을 줄이도록 결정되는 송수신기.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 제1 전송 비트 할당 테이블에 저장된 상기 비트 할당들은 상기 제2 전송 비트 할당 테이블에 저장된 것들보다 상대적으로 큰 송수신기.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 제1 수신 비트 할당 테이블에 저장된 상기 비트 할당들은 상기 제2 수신 비트 할당 테이블에 저장된 것들보다 상대적으로 작은 송수신기.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 하이브리드 회로는, 제2 데이터 전송 방식에 따라, 크로스토크 간섭을 일으키는 업스트림 및 다운스트림 데이터 전송들을 운반하는 다른 전송 배선들을 갖는 바인더 내의 전송 배선들에 연결되는 송수신기.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 다중 캐리어 변조 신호들은 ADSL 표준에 따르며, 상기 제2 데이터 전송 방식은 ISDN인 송수신기.
  55. 삭제
  56. 이산 다중 톤 변조 신호들을 송신하는 장치에 있어서,
    제1 및 제2 전송 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 전송 비트 할당 테이블들;
    송신될 디지털 데이터와 관련되는, 비트들을 상기 제1 및 제2 전송 비트 할당들 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로 인코딩하는 데이터 심볼 인코더 - 다중 프레임 전송 기간 내의 원단(far-end) 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 프레임을 인코딩하는 것은 상기 디지털 데이터의 비트들을 상기 제1 전송 비트 할당에 따라 상기 주파수 톤들에 할당하는 것이며, 상기 다중 프레임 전송 기간 내의 근단(near-end) 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 다른 프레임을 인코딩하는 것은 상기 디지털 데이터의 비트들을 상기 제2 전송 비트 할당에 따라 상기 주파수 톤들에 할당하는 것임 -;
    상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하여 다중 프레임 전송 구조 내에 배열된 이산 다중 톤 변조 신호들을 생성하는 이산 다중 톤 변조 유닛;
    상기 변조 신호들을 아날로그 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 디지털-아날로그 변환기를, 아날로그 신호들을 수신기를 향하여 전송할 수 있는 바인더 내의 전송 배선들 쌍에 연결하는 하이브리드 회로
    를 포함하는 송신 장치.
  57. 이산 다중 톤 변조 신호들을 수신하는 장치에 있어서,
    제1 및 제2 수신 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 수신 비트 할당 테이블들;
    이산 다중 톤 변조 아날로그 신호들을 송신기로부터 수신할 수 있는 바인더 내의 전송 배선들 쌍에 연결된 하이브리드 회로;
    상기 하이브리드 회로에 연결되며, 수신된 이산 다중 톤 변조 아날로그 신호들을 이산 다중 톤 변조 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 이산 다중 톤 변조 디지털 신호들을 다중 프레임 전송 구조 내의 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들 상의 인코딩된 비트들로 복조하는 이산 다중 톤 복조 유닛; 및
    상기 제1 및 제2 수신 비트 할당들 중의 선택된 것을 사용하여 상기 인코딩된 비트들로부터 디지털 데이터를 디코딩하는 데이터 심볼 디코더 - 다중 프레임 전송 기간 내의 원단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 프레임의 상기 인코딩된 비트들을 디코딩하는 것은 상기 제1 수신 비트 할당에 따라 수행하는 것이며, 상기 다중 프레임 전송 기간 내의 근단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 다른 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제2 수신 비트 할당에 따라 수행하는 것임 -;
    를 포함하는 수신 장치.
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 이산 다중 톤 변조 신호들을 위한 송수신기 장치에 있어서,
    제1 및 제2 전송 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 전송 비트 할당 테이블들;
    송신될 디지털 데이터와 관련되는, 비트들을 상기 제1 및 제2 전송 비트 할당들 중 선택된 것을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로 인코딩하는 데이터 심볼 인코더 - 다중 프레임 전송 기간 내의 원단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 프레임을 인코딩하는 것은 상기 디지털 데이터의 비트들을 상기 제1 전송 비트 할당에 따라 상기 주파수 톤들에 할당하는 것이며, 상기 다중 프레임 전송 기간 내의 근단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 다른 프레임을 인코딩하는 것은 상기 디지털 데이터의 비트들을 상기 제2 전송 비트 할당에 따라 상기 주파수 톤들에 할당하는 것임 -;
    상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하여 다중 프레임 전송 구조 내에 배열된 이산 다중 톤 변조 신호들을 생성하는 이산 다중 톤 변조 유닛;
    상기 이산 다중 톤 변조 신호들을 이산 다중 톤 변조 아날로그 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기;
    제1 및 제2 수신 비트 할당들을 각각 저장하는 제1 및 제2 수신 비트 할당 테이블들;
    수신된 이산 다중 톤 변조 아날로그 신호들을 이산 다중 톤 변조 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 이산 다중 톤 변조 디지털 신호들을, 다중 프레임 전송 구조 내의 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들 상의 인코딩된 비트들로 복조하는 이산 다중 톤 복조 유닛; 및
    상기 제1 및 제2 수신 비트 할당들 중의 선택된 것을 사용하여 상기 인코딩된 비트들로부터 디지털 데이터를 디코딩하는 데이터 심볼 디코더 - 다중 프레임 전송 기간 내의 원단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 프레임의 상기 인코딩된 비트들을 디코딩하는 것은 상기 제1 수신 비트 할당에 따라 수행하는 것이며, 상기 다중 프레임 전송 기간 내의 근단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 다른 프레임을 디코딩하는 것은 상기 제2 수신 비트 할당에 따라 수행되는 것임 -; 및
    상기 디지털-아날로그 변환기와 상기 아날로그-디지털 변환기를, 아날로그 신호들을 다른 송수신기로 송신할 수 있고 다른 송수신기로부터 수신할 수 있는 바인더 내의 전송 배선들 쌍에 연결하는 하이브리드 회로
    를 포함하는 송수신기 장치.
  63. 다중 캐리어 변조 신호들을 송신하는 방법에 있어서,
    제1 전송 비트 할당을 결정하는 단계;
    제2 전송 비트 할당을 결정하는 단계;
    송신될 디지털 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 디지털 데이터의 일부를, 제1 복수의 프레임 각각과 관련된 복수의 주파수 톤으로 인코딩하는 단계 - 상기 수신된 디지털 데이터의 다수의 비트는 상기 제1 전송 비트 할당에 따라 상기 복수의 주파수 톤들에 할당됨 -;
    상기 제1 전송 비트 할당에 따라 할당된 비트들을 갖는 상기 인코딩된 주파수 톤들을, 다중 프레임 전송 구조에 배열된 다중 캐리어 시간 영역 신호의 제1 복수의 프레임으로 변조하는 단계;
    상기 변조된 제1 복수의 프레임을 송신하는 단계;
    상기 수신된 디지털 데이터의 일부를, 제2 복수의 프레임 각각과 관련된 복수의 주파수 톤으로 인코딩하는 단계 - 상기 수신된 디지털 데이터의 다수의 비트는 상기 제2 전송 비트 할당에 따라 상기 복수의 주파수 톤에 할당됨 -;
    상기 제2 전송 비트 할당에 따라 할당된 비트들을 갖는 상기 인코딩된 주파수 톤들을, 상기 다중 프레임 전송 구조에 배열된 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호의 제2 복수의 프레임으로 변조하는 단계;
    상기 변조된 제2 복수의 프레임을 송신하는 단계; 및
    상기 수신 단계, 인코딩 단계, 변조 단계, 및 송신 단계들을 반복하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  64. 제63항에 있어서,
    상기 전송 단계들은 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호를 바인더 내의 전송 배선들 쌍을 통해 전송하며,
    상기 변조된 제1 복수의 프레임을 전송하는 단계는 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호와 동일한 방향으로 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송과 동기화되며,
    상기 변조된 제2 복수의 프레임을 전송하는 단계는 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호와 반대 방향으로 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송과 동기화되는 송신 방법.
  65. 제64항에 있어서,
    상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송은 ISDN 전송들인 송신 방법.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 전송 단계들은 ADSL 전송 방식에 따라 수행되는 송신 방법.
  67. 다중 캐리어 변조 신호들로부터 디지털 데이터를 복원하는 방법에 있어서,
    제1 수신 비트 할당을 결정하는 단계;
    제2 수신 비트 할당을 결정하는 단계;
    다중 프레임 전송 구조의 제1 복수의 프레임 각각과 관련된 복수의 주파수 톤들에서 다중 캐리어 시간 영역 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 복수의 프레임 각각의 상기 복수의 주파수 톤들 각각에서 상기 수신된 신호들을 복조하는 단계;
    상기 제1 수신 비트 할당에 따라, 상기 제1 복수의 프레임의 상기 복수의 주파수 톤들 각각에서 상기 복조된 신호들로부터 디지털 데이터를 디코딩하는 단계;
    상기 다중 프레임 전송 구조의 제2 복수의 프레임 각각과 관련된 복수의 주파수 톤들에서 다중 캐리어 시간 영역 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 복수의 프레임 각각의 상기 복수의 주파수 톤들 각각에서 상기 수신된 신호들을 복조하는 단계;
    상기 제2 수신 비트 할당에 따라, 상기 제2 복수의 프레임의 상기 복수의 주파수 톤들 각각에서 상기 복조된 신호들로부터 디지털 데이터를 디코딩하는 단계; 및
    상기 수신 단계, 복조 단계, 및 디코딩 단계를 반복하는 단계
    를 포함하는 복원 방법.
  68. 제67항에 있어서,
    상기 수신 단계들은 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호를 바인더 내의 전송 배선들 쌍으로부터 수신하며,
    상기 제1 복수의 프레임과 관련된 다중 캐리어 시간 영역 신호를 수신하는 단계는 상기 수신된 다중 캐리어 시간 영역 신호와 동일한 방향으로 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송과 동기화되며,
    상기 제2 복수의 프레임과 관련된 다중 캐리어 시간 영역 신호를 수신하는 단계는 상기 수신된 다중 캐리어 시간 영역 신호와 반대 방향으로 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송과 동기화되는 복원 방법.
  69. 제68항에 있어서,
    상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송은 ISDN 전송들인 복원 방법.
  70. 제69항에 있어서,
    상기 수신된 다중 캐리어 시간 영역 신호는 ADSL 전송 방식에 따르는 복원 방법.
  71. 이산 다중 톤 변조 신호들을 송신하는 장치에 있어서,
    제1 전송 비트 할당을 저장하는 제1 전송 비트 할당 테이블;
    송신될 디지털 데이터와 관련되는, 비트들을 상기 제1 전송 비트 할당을 사용하여 복수의 프레임 각각의 주파수 톤들로 인코딩하는 데이터 심볼 인코더 - 다중 프레임 전송 기간 내의 원단 크로스토크 기간과 관련된 적어도 하나의 프레임을 인코딩하는 것은 상기 디지털 데이터의 비트들을 상기 제1 전송 비트 할당에 따라 상기 주파수 톤들에 할당하는 것임 -;
    상기 주파수 톤들 상의 상기 인코딩된 비트들을 변조하여 다중 프레임 전송 구조 내에 배열된 이산 다중 톤 변조 신호들을 생성하는 이산 다중 톤 변조 유닛;
    상기 변조 신호들을 아날로그 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 디지털-아날로그 변환기를, 아날로그 신호들을 수신기를 향하여 전송할 수 있는 바인더 내의 전송 배선들 쌍에 연결하는 하이브리드 회로
    를 포함하는 송신 장치.
  72. 바인더 내의 전송 배선들 쌍을 통해 다중 캐리어 변조 신호들을 송신하는 방법에 있어서,
    제1 전송 비트 할당을 결정하는 단계;
    송신될 디지털 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 디지털 데이터의 일부를 제1 복수의 프레임 각각과 관련된 복수의 주파수 톤들로 인코딩하는 단계 - 상기 수신된 디지털 데이터의 다수의 비트는 상기 제1 전송 비트 할당에 따라 상기 복수의 주파수 톤들에 할당됨 -;
    상기 제1 전송 비트 할당에 따라 할당된 비트들을 갖는 상기 인코딩된 주파수 톤들을, 다중 프레임 전송 구조에 배열된 다중 캐리어 시간 영역 신호의 제1 복수의 프레임으로 변조하는 단계; 및
    상기 변조된 제1 복수의 프레임을, 상기 바인더 내의 상기 전송 배선들 쌍을 통해, 상기 다중 캐리어 시간 영역 신호와 동일한 방향으로 상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송과 동기화되는 방식으로 전송하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 바인더 내의 다른 전송 배선들을 통한 상기 신호들의 전송은 ISDN 전송들인 송신 방법.
  74. 제73항에 있어서,
    상기 전송 단계는 ADSL 전송 방식에 따라 수행되는 송신 방법.
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