KR100584901B1 - Ａｄｓｌ 모뎀 장치 및 그 통신 방법 - Google Patents

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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

트랜시버의 프로세서는 ITU-T 표준 G.992.1 또는 G.992.2에 따른 초기화 시퀀스 동안에, 통신거리 검출용신호의 수신레벨을 검출하여 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 예측한다. 이 통신거리 검출용신호는 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 검출하기 위해 이용되며, 빗살모양의 주파수 특성을 갖는다. 예측된 통신거리에 기초하여, 신호 에너지의 감쇠를 보여주는 테이블(RAM에 저장됨)을 참조함으로써, (송신 신호에 할당되는 신호 에너지 중에서) 고주파수 대역의 신호 에너지가 통신 중에 저주파수 대역에 집중된다.
통신거리, 검출용신호, 모뎀, ADSL, 고주파수, 저주파수, 집중, 감쇠

Description

ＡＤＳＬ 모뎀 장치 및 그 통신 방법{ADSL MODEM APPARATUS AND COMMUNICATION METHOD THEREOF}
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치가 적용되는 리모트측의 통신 시스템의 개략도.
도2는 도1의 트랜시버의 기능 블록도.
도3은 표준 G.992.1의 초기화 시퀀스의 타이밍도.
도4는 통신거리 검출용신호의 주파수 특성을 도시한 도면.
도5는 통신거리 검출용신호의 주파수 특성의 다른 예를 도시한 도면.
도6는 통신거리가 변화되는 경우에 통신거리 검출용신호의 진폭 스펙트럼을 도시한 도면.
도7은 (도6의) 통신거리 검출용신호의 통신거리와 신호 에너지 감쇠 사이의 관계를 보여주는 테이블의 일례를 도시한 도면.
도8은 리모트측의 통신 시스템에서 ADSL 모뎀 장치의 통신동작을 설명하기 위한 흐름도.
도9는 리모트측의 통신 시스템에서 ADSL 모뎀 장치의 통신동작을 설명하기 위한 흐름도
도10은 센터측의 통신 시스템에서 ADSL 모뎀 장치의 통신동작을 설명하기 위한 흐름도.
도11은 센터측의 통신 시스템에서 ADSL 모뎀 장치의 통신동작을 설명하기 위한 흐름도.
도12는 현재 ADSL 통신에 이용되는 PSD의 일례를 도시한 도면.
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치에 있어서, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리에 따라 준비된 PSD에서 이용되는 신호 에너지를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:스플리터 2:ADSL 모뎀 장치
3:이용자 단말 4:전화기
11:트랜시버 12:호스트
13:AFE 14,18:아날로그 필터
15:드라이버 16:하이브리드
17:수신기 20:프로세서
21:리드-솔로몬 인코더 22:인터리브 유닛
23:트렐리스 인코더 24:톤 오더링 유닛
25:콘스텔레이션 인코더 26:IFFT 유닛
27:FFT 유닛 28:콘스텔레이션 디코더/FEQ 유닛
29:톤 디오더링 유닛 30:비터비 디코더
31:디인터리브 유닛 32:리드-솔로몬 디코더
본 발명은 ADSL 모뎀 장치 및 ADSL 모뎀 통신 방법에 관한 것이다.
ADSL 통신은 센터측(전화국) 및 리모트측(가입자) 양측에 설치되는 ADSL 모뎀 장치들 사이에서 고속 데이터 통신을 실현한다. 그러나, 10kHz - 1MkHz 사이의 주파수 대역을 이용하는 ADSL 통신은 고주파수 범위에서 감쇠율이 크기 때문에 신호의 통신에 영향을 주게 되고, 따라서 거리 제한을 받는다.
이러한 제한을 극복하기 위해, (고주파수 범위에서의 감쇠가 크더라도) 신호의 통신거리가 연장될 수 있도록 하는 기술이 발표되었다. 이 연장 방법은 센터측 및 리모트측 양측의 ADSL 모뎀 장치들을 이용하여 초기화 시퀀스에 따라 수신되는 신호의 이득 특성 검출하고, 이득 특성을 상호 통지하고, 상대측으로부터 통지된 이득 특성에 기초하여 장래에 송신 신호의 이득 특성을 보정하는 과정을 포함한다(예, 관련기술 1).
[관련기술 1]
일본 공개특허공보 제2003-87352호(도4 및 도5)
그러나, 전술한 종래기술에 있어서도, 감쇠 및 잡음으로 인해, 장거리 통신 에서 최대 전송 레이트(rate)가 감소된다. 통상적인 세팅에서, 통신거리는 센터측(전화국)으로부터 수 km(1.5Mbits/sec 전송에서 5.5km, 6M bits/sec 전송에서 1.8km) 보다 더 길어질 수 없다.
최근 몇 년간 보다 빠른 ADSL 통신에 대한 필요성에 더하여, 종래의 이용가능한 거리 보다 더 긴 거리에서 ADSL 통신을 이용하고자 하는 요구가 높아졌다. 그러나, 종래의 이용가능한 거리 보다 긴 거리에서 ADSL 통신을 이용하는 경우, 검출된 통신거리에 따른 고주파수 감쇠를 방지하기 위해 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 정확하게 검출할 필요가 있다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결한다. 본 발명의 목적은 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 정확하게 검출하고 종래의 이용가능한 거리 보다 더 긴 거리에서 ADSL 통신을 가능하게 하는 ADSL 모뎀 장치 및 그 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서, ITU-T 표준 G.992.1 또는 G.992.2에 따른 초기화 시퀀스 동안에 통신거리 검출용신호가 교환된다. 이 통신거리 검출용신호는 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 검출하기 위해 이용되며, 빗살모양(comb-shaped)의 주파수 특성을 갖는다. 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 기초하여, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리가 예측된다. 그 다음에, 예측된 통신거리에 따라, 고주파수 대역의 신호 에너지를 저주파수 대역으로 집중시켜 통신이 수행된다.
본 발명의 실시예(제한한고자 의도된 것은 아님)를 통해 다수의 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관해 상세하게 설명된다. 일부 도면에 걸쳐 유사한 참조번호는 유사한 구성요소를 나타낸다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치가 적용되는 리모트측(ATU-R)의 통신 시스템의 개략도이다. 도1에 도시된 바와 같은 통신 시스템에서, 공중회선망 또는 그와 유사한 회선망(이후, '회선'으로 언급됨)은 스플리터(splitter)(1)를 통해 ADSL 모뎀 장치(2)에 접속된다. 그리고, 이용자 단말(3)이 ADSL 모뎀 장치(2)에 접속된다. 이용자 단말(3)과 전화기(4)가 단일 회선을 공유하는 경우, 스플리터(1)가 필요로 된다. 그러나, 전화기(4)가 사용되지 않을 때에는, 스플리터(1)가 필요치 않다. 또한, 이용자 단말(3)이 ADSL 모뎀 장치(2)를 내장하는 구성도 가능하다.
ADSL 모뎀 장치(2)는 핸드세이크(handshake) 시퀀스 및 초기화(initialization) 시퀀스를 실행하는 트랜시버(transceiver)(11) 및 트랜시버(11)의 동작을 포함한 전체 동작을 제어하는 호스트(host)(12)를 포함한다. 트랜시버(11)의 회선측에서, 유닛들은 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End)(이후, AFE로 언급됨)를 통해 아날로그 회로로 구성된다. 드라이버(15)는 아날로그 필터(14)를 통해 AFE(13)의 DA 변환기(converter)에 접속되며, 따라서 드라이버(15)에 의해 증폭된 아날로그 신호가 하이브리드(hybrid)(16)를 통해 회선으로 송출된다. 회선으로부터 전송된 아날로그 신호는 하이브리드(16)를 통해 수신 기(receiver)(17)에 의해 수신되고, 그 다음에 아날로그 필터(18)를 통해 AFE(13)의 AD 변환기로 입력된다. 샘플링 데이터가 AD 변환기로부터 출력되면, AFE(13)는 트랜시버(11)로 데이터를 출력한다.
도2는 트랜시버(11)를 예시한 기능 블록도이다. 프로세서(20)는 데이터 통신(SHOWTIME)을 개시하기 이전에 핸드세이크 시퀀스를 실행하는 기능을 갖고 있다.
트랜시버(11)의 송신 프로세스측은 에러 검사를 위해 중복(redundancy) 비트를 부가하는 리드-솔로몬 인코터(Reed-Solomon encoder)(21), 리드-솔로몬 디코딩 동안에 버스트 에러 정정을 가능하게 하기 위해 데이터를 분류하는 인터리브 유닛(interleave unit)(22), 트렐리스 인코딩(trellis encding)으로부터 데이터 콘벌루션(convolution)을 수행하는 트렐리스 인코터(23), 각각의 캐리어(carrier)에 대해 비트수를 할당하는 톤 오더링 유닛(tone ordering unit)(24), 콘스텔레이션 좌표(constellation coordinates) 상에 송신 데이터의 위상(topology)을 할당하는 콘스텔레이션 인코더(25), 및 콘스텔레이션 인코딩 프로세스 이후의 데이터에 대해 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)을 수행하는 IFFT 유닛(26)을 포함한다.
트랜시버(11)의 수신 프로세스측은 수신된 신호의 샘플링 데이터에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform:FFT)을 수행하는 FFT 유닛(27), FFT 출력신호의 콘스텔레이션 데이터를 디코드하고 콘스텔레이션 좌표 상에서의 위상을 보정하는 콘스텔레이션 디코더/FEQ 유닛(28), 송신측에서의 톤 오더링 프로세스 이후 각각의 캐리어에 할당된 데이터를 복원하는 톤 디오더링 유닛(tone deordering unit)(29), 수신된 데이터에 대해 비터비 디코딩(Viterbi decoding)을 수행하는 비터비 디코더(30), 송신측에 의해 분류된 데이터를 복원하는 디-인터리브 유닛(de-interleave unit)(31), 및 송신측에 의해 부가된 중복 비트를 삭제하는 리드-솔로몬 디코더(Reed-Solomon decoder)(32)를 포함한다. RAM(33)은 핸드세이크 시퀀스 및 초기화 시퀀스를 실행하기 위해 사용될 프로세서(20)의 작업영역(work area)이다. 또한, RAM(33)은 캐리어 테이블(후술함)을 포함한다. 트랜시버(11)는 호스트 인터페이스(I/F)(34)를 통해 호스트(12)에 접속된다.
센터측(ATU-C)의 ADSL 모뎀 장치는 금속 케이블을 통해 ADSL 모뎀 장치(2)에 접속된다. 센터측 ADSL 모뎀 장치는 ADSL 모뎀 장치(2)와 동일한 구성을 갖는다. 이후, 동일한 참조번호(2)가 센터측 ADSL 모뎀 장치에도 적용된다. 센터측이 통신업자에 의해 설치된 교환기인 경우에, 전화기(4)는 포함되지 않는다.
전술한 구성을 가진 리모트측 및 센터측의 ADSL 모뎀 장치(2)의 프로세서(20)는 ITU-T 표준 G.992.1 또는 G.992.2에 따른 초기화 시퀀스 동안에 통신거리를 검출하기 위해 이용되는 독자적인 신호(이후, 통신거리 검출용신호로 언급됨)에 기초하여 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 예측한다. 이 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 기초하여 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리가 검출되면, xDSL 통신을 수행하기 위해 PSD(Power Spectral Density)가 변경된다. 특히, 초기화 시퀀스 동안에 전송된 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 기초하여 거리가 계산되며, 이와 같이 양측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 예측된 통신거리에 따라, xDSL 통신을 수행하기 위해 통신신호의 스펙트럼이 저주파수 대역에 집중된다.
이후, 통신거리를 예측하기 위해 본 발명에 따른 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 이용되는 통신거리 검출용신호에 대해 설명한다. ADSL 모뎀 장치(2)에서, 통신거리 검출용신호는 표준 G.992.1(G.DMT) 또는 G.992(G.lite)에 따라 초기화 시퀀스 동안에 교환되는 REVERB 신호 이전에 교환된다.
도3은 G.992.1의 초기화 시퀀스를 도시한 타이밍도이다. 도3에서, 좌측은 센터측(ATU-C) ADSL 모뎀 장치(2)를 도시하고, 우측은 리모트측(ATU-R) ADSL 모뎀 장치(2)를 도시한다. 도3에 도시된 바와 같이, REVERB 신호는 통신 시스템 내의 센터측과 리모트측의 ADSL 모뎀 장치(2)들(이후, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)와 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로 언급됨) 사이에서, 초기화 시퀀스 동안에 3번(C/R-REVERB 1-3) 교환된다.
도3에 도시된 바와 같이, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터의 통신거리 검출용신호는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 송출되는 파일럿톤(PilotTone)(C-PILOT1)에 응답하여 출력된다. 한편, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터의 통신거리 검출용신호는 리모트측으로부터의 통신거리 검출용신호에 응답하여 출력된다. 통신거리 검출용신호가 교환되면, 통상적인 초기화 시퀀스를 수행하기 위해 REVERB 신호가 교환된다. 전술한 바와 같이, REVERB 신호를 송신하기 이전에, 통신거리 검출용신호가 교한되며, 이 통신거리 검출용신호에 기초하여 상대측 장치와의 통신거리가 예측된다. 그러므로, 통신거리 검출용신호 이후에 송신되는 REVERB 신호의 송신에, 예측된 통신거리가 반영된다.
다음에는, 통신거리 검출용신호의 주파수 특성에 관해 설명한다. 도4는 통신거리 검출용신호의 주파수 특성의 일례를 도시하고 있다. 도4에서, 가로축은 캐리어 인덱스(carrier index)를 나타내고, 세로축은 에너지량(G/dB)을 나타낸다. 도4는 통신거리 검출용신호가 스펙트럼 분석기와 같은 검지장치(detector)에 의해 검지되는 경우의 주파수 특성을 도시한 것이다. 도4(a)는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 출력되는 통신거리 검출용신호를 도시한 것이다. 도4(b)는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 출력되는 통신거리 검출용신호를 도시한 것이다.
통신거리 검출용신호는 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 검출하기 위해 이용된다. 그러므로, 캐리어 인덱스 #1-#255를 이용하여 전역에 걸쳐 신호를 출력하는 것이 바람직하다. 비록 캐리어 인덱스 #1-#255를 이용하여 전역에 걸쳐 출력되는 REVERB 신호가 이용될 수도 있지만, 신호 에너지가 모든 캐리어에 부여되기 때문에, 백색잡음(white noise)으로부터 REVERB 신호를 판별하는 것이 곤란하다. 그러므로, 본 실시예의 통신거리 검출용신호는 백색잡음으로부터 용이하게 판별될 수 있도록 신호 에너지를 캐리어 인덱스 #1-#255 전역에 걸쳐 부여함으로써 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 구성된다.
특히, 도4에 도시된 바와 같이, 통신거리 검출용신호는 주파수 특성이 빗살모양을 갖도록 신호 에너지를 부여함으로써 구성된다. 그러므로, 인접하지 않은 캐리어들에게만 신호 에너지를 부여함으로써 통신거리 검출용신호가 구성된다. 다시 말하면, 센터측으로부터의 통신거리 검출용신호는 짝수 번호의 캐리어에만 부여된 신호 에너지를 갖고, 반면에 리모트측으로부터의 통신거리 검출용신호는 홀수 번호 의 캐리에만 부여된 신호 에너지를 갖는다. 또한, 통신거리 검출용신호는 데이터를 포함하지 않고, 신호 에너지에 의해서만 구성된다.
도5는 통신거리 검출용신호의 주파수 특성의 다른 예를 도시한 것이다. 전술한 바와 같이, 통신거리 검출용신호는 백색잡음으로부터 신호를 판별하기 위해 이용되기 때문에, 통신거리 검출용신호의 구성은 그 주파수 특성이 빗살모양을 갖고 있으면 되며, 도4의 예에 한정되지 않는다. 특히, 도5에 도시된 바와 같이, 센터측으로부터의 통신거리 검출용신호는 캐리어 인덱스 #1,#5,#9,...,#253에 신호 에너지를 부여함으로써 구성될 수 있다. 한편, 리모트측으로부터의 통신거리 검출용신호는 캐리어 인덱스 #2,#6,#10,..., #254에 신호 에너지를 부여함으로써 구성될 수 있다.
도6은 통신거리가 변화된 경우에 REVERB 신호의 진폭 스펙트럼을 도시한 것이다. 도6에서, 가로축은 캐리어 인덱스(carrier indexes)를 나타내고, 세로축은 신호 에너지의 감쇠를 나타낸다. 특히, 도6은 통신거리 0km, 1km, 5km 및 9km에서 (통신거리 검출용신호)의 캐리어 인덱스 #32-#255의 진폭 스펙트럼을 도시하고 있다.
도6에 도시된 바와 같이, 캐리어 인덱스가 증가함에 따라, 신호 에너지의 감쇠가 더 커진다. 또한, 통신거리가 증가함에 따라, 신호 에너지의 감쇠도 더 커진다. 구체적으로, 1km의 통신거리에서, 캐리어 인덱스 #32에 대해서는 12dB의 신호 에너지 감쇠를 보였고, 캐리어 인덱스 #255에 대해서는 34dB의 신호 에너지 감쇠를 보였다. 이와 유사하게, 5km의 통신거리에서, 캐리어 인덱스 #32에 대해서는 60dB 의 신호 에너지 감쇠를 보였고, 캐리어 인덱스 #255에 대해서는 170dB의 신호 에너지 감쇠를 보였다. 그리고, 9km의 통신거리에서, 캐리어 인덱스 #32에 대해서는 110dB의 신호 에너지 감쇠를 보였고, 캐리어 인덱스 #255에 대해서는 309dB의 신호 에너지 감쇠를 보였다. 통신거리가 0km인 경우에는, 신호 에너지 감쇠가 없다.
도7은 전술한 통신거리와 신호 에너지 감쇠 사이의 관계를 나타내는 테이블을 도시하고 있다. 도7에 도시된 바와 같이, 특정 캐리어 인덱스에서의 신호 에너지 감쇠량이 등록된다. 특히, 캐리어 인덱스 #9, #17, #25, #32, #64, #128, #255에서의 신호 에너지 감쇠량이 등록된다. 본 실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치(20)에서, RAM(33)은 이러한 테이블을 저장한다. 이러한 신호 에너지 감쇠의 특성은 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 예측하기 위해 이용된다.
다음은 전술한 구성을 가진 ADSL 모뎀 장치(2)의 통신 동작에 관해 설명한다. 도8 및 도9는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)의 통신 동작을 예시하는 흐름도이다. 도10 및 도11은 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)의 통신 동작을 예시하는 흐름도이다.
도8에 도시된 바와 같이, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신을 시작할 때, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 송출된 파일럿톤(PilotTone)을 수신한다(ST 801). PilotTone은 양측의 ADSL 모뎀 장치들(2) 사이의 주파수를 미세조정하기 위해, 276kHz의 주파수를 이용하여 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 송출된다.
PilotTone을 수신하면, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 전술한 특성을 가진 통신거리 검출용신호를 송신한다(ST 802). 특히, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 홀 수 번호의 캐리어에 신호 에너지를 부여하여 통신거리 검출용신호를 송신한다.
이에 응답하여, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)도 통신거리 검출용신호를 송신하고, 이 신호는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 수신된다(ST 803). 전술한 바와 같이, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 짝수 번호의 캐리어에 신호 에너지를 부여하여 통신거리 검출용신호를 송신한다.
센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 송신된 통신거리 검출용신호를 수신하면, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 검출용신호의 진폭 특성을 검지하여, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 예측한다. 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 (다수의 캐리어 중에서) 2개의 특정 캐리어의 수신레벨을 비교하여, 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 예측한다.
본 실시예에서, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 캐리어 인덱스 #32 및 #128을 특정 캐리어로서 이용하며, 이에 대해서는 후술한다. 그러나, 본 발명은 전술한 캐리어 인덱스에 한정되지 않으며, 다른 캐리어 인덱스들의 수신레벨을 비교할 수도 있다.
도9는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)가 통신거리를 예측하는 방법을 예시한 흐름도이다. 도9에 도시된 바와 같이, 통신거리 검출용신호를 수신하면(ST 901), 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 캐리어 인덱스 #32와 #128의 수신레벨들을 비교함으로써 통신거리를 예측한다. 구체적으로, 캐리어 인덱스 #32의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #128의 신호 에너지가 얼마나 더 많이 감쇠되었는지를 판단함으로써 통신거리가 예측된다. 이때, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 RAM(33)에 저장된 테이 블을 검사한다.
먼저, 캐리어 인덱스 #32의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #128의 신호 에너지가 53dB 이상으로 감쇠되었는지 여부를 판단한다(ST 902). 감쇠량의 차가 53dB 이하인 경우에, 통신거리는 5km 이하가 되는 것으로 예측되며, 이러한 판단은 RAM(33)의 테이블에 등록된 데이터를 이용하여 이루어진다(ST 903). 감쇠량의 차가 53dB 이상인 경우에, 통신거리는 5km 이상이 되는 것으로 예측된다(ST 904).
다음으로, 캐리어 인덱스 #32의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #128의 신호 에너지가 96dB 이상으로 감쇠되었는지 여부를 판단한다(ST 905). 감쇠량의 차가 96dB 이하인 경우에, 통신거리는 5km 이상, 9km 이하가 되는 것으로 예측된다(ST 906). 감쇠량의 차가 96dB 이상인 경우에, 통신거리는 9km 이상이 되는 것으로 예측된다(ST 907).
전술한 프로세스에 의해 통신거리가 예측된 이후에, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 예측된 통신거리(이후, 통신거리 예측값으로 언급됨)에 따라 변경된 PSD를 이용하여 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)로 R-REVERB1을 송신한다(ST 804). 이에 응답하여, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 C-REVERB1을 송신하고, 이 신호는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 수신된다(ST 805).
C-REVERB1을 수신한 이후에, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 송출된 C-Pilot2 신호를 수신한다(ST 806). 이에 응답하여, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 R-QUIET3를 송신한다(ST 807). R-QUIET3를 송신한 이후에, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 예측값에 따라 변경된 PSD를 이용하 여 R-ECT를 송신한다(ST 808). R-ECT 다음에, 통신거리 예측값에 따라 변경된 PSD를 이용하여 R-REVERB2가 송신된다(ST 809).
다음에, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 예측값에 기초하여 변경된 PSD를 이용하여 xDSL 통신을 수행한다(ST 810). 통신대상이 되는 데이터가 송신된 이후에, 통신이 종료된다. PSD의 변경에 대해서는 후술한다.
센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)의 동작에 대응하여 동작한다. 특히, 도10에 도시된 바와 같이, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 PilotTone을 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로 송신한다(ST 1001). 이에 응답하여, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 검출용신호를 송신하고, 이 신호는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 수신된다(ST 1002). 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 송신된 통신거리 검출용신호는 전술한 바와 같이 홀수 번호의 캐리어에 부여된 신호 에너지를 갖는다.
리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로부터 통신거리 검출용신호를 수신한 이후에, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 검출용신호의 진폭 특성을 검지하여, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 예측한다. 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)와 유사하게, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)도 (다수의 캐리어 중에서) 2개의 특정 캐리어의 수신레벨을 비교하여, 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리를 예측한다.
본 실시예에서, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 후술하는 바와 같이, 캐리어 인덱스 #9 및 #25를 특정 캐리어 인덱스로서 이용한다. 그러나, 본 발명은 전술한 캐리어 인덱스에 한정되지 않으며, 다른 캐리어 인덱스들의 수신레벨을 비교할 수도 있다.
도11은 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)가 통신거리를 예측하는 방법을 예시한 흐름도이다. 도11에 도시된 바와 같이, 통신거리 검출용신호를 수신하면(ST 1101), 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 캐리어 인덱스 #9와 #25의 수신레벨들을 비교함으로써 통신거리를 예측한다. 구체적으로, 캐리어 인덱스 #9의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #25의 신호 에너지가 얼마나 더 많이 감쇠되었는지를 판단함으로써 통신거리가 예측된다. 이때, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 RAM(33)에 저장된 테이블을 검사한다.
먼저, 캐리어 인덱스 #9의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #25의 신호 에너지가 12dB 이상으로 감쇠되었는지 여부를 판단한다(ST 1102). 감쇠량의 차가 12dB 이하인 경우에, 통신거리는 5km 이하가 되는 것으로 예측되며, 이러한 판단은 RAM(33)의 테이블에 등록된 데이터를 이용하여 이루어진다(ST 1103). 감쇠량의 차가 12dB 이상인 경우에, 통신거리는 5km 이상이 되는 것으로 예측된다(ST 1104).
다음으로, 캐리어 인덱스 #9의 신호 에너지에 비해, 캐리어 인덱스 #25의 신호 에너지가 22dB 이상으로 감쇠되었는지 여부를 판단한다(ST 1105). 감쇠량의 차가 22dB 이하인 경우에, 통신거리는 5km 이상, 9km 이하가 되는 것으로 예측된다(ST 1106). 감쇠량의 차가 22dB 이상인 경우에, 통신거리는 9km 이상이 되는 것으로 예측된다(ST 1107).
전술한 프로세스에 의해 통신거리가 예측된 이후에, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 검출용신호를 송신한다(ST 1003). 특히, 센터측 ADSL 모뎀 장 치(2)는 짝수 번호의 캐리어에 신호 에너지를 부여하여 통신거리 검출용신호를 송신한다. 이에 응답하여, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 R-REVERB1을 송신하고, 이 신호는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 수신된다(ST 1004).
R-REVERB1을 수신하면, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 단계(ST 1002)에서 계산된 통신거리 예측값에 따라 변경된 PSD를 이용하여 C-REVERB1를 송신한다(ST 1005). 계속해서, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 C-Pilot2 신호를 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)로 송신한다(ST 1006). 이에 응답하여, 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)는 R-QUIET3를 송신하고, 이 신호는 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 수신된다(ST 1007).
R-QUIET3을 수신하면, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 예측값에 따라 변경된 PSD를 이용하여 C-ECT를 송신한다(ST 1008). C-ECT 다음에, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 예측값에 따라 변경된 PSD를 이용하여 C-REVERB2를 송신한다(ST 1009).
다음에, 센터측 ADSL 모뎀 장치(2)는 통신거리 예측값에 기초하여 변경된 PSD를 이용하여 xDSL 통신을 수행한다(ST 1010). 통신대상이 되는 데이터가 송신된 이후에, 통신이 종료된다.
다음은 센터측 및 리모트측 ADSL 모뎀 장치(2)들이 xDSL 통신을 수행할 때 PSD가 변경되는 프로세스에 대해 설명한다. PSD는 통신 신호에 할당되는 신호 에너지의 밀도이다. 도12는 현재의 ADSL 통신의 다운스트림 회선에서 통상적으로 이용되는 PSD의 일례를 도시한 것이다. 도12에서, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축 은 송신측 ADSL 모뎀 장치(2)에서 할당한 신호 에너지를 나타낸다.
도12에 도시된 바와 같이, 현재의 ADSL 통신의 다운스트림 회선은 데이터 통신을 위해 138kHz-1104kHz에 신호 에너지의 피크(peak)를 설정한다. 이후에, 데이터 통신에 이용되는 주파수 대역을 데이터 통신 대역으로 언급한다. 그러나, 통신거리가 증가되면, (데이터 통신 대역 내의) 고주파수 대역의 신호 에너지가 크게 감쇠된다. 그러므로, 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치(2)는 데이터 통신 대역의 신호 에너지의 총량을 변화시키지 않고, (고주파수 대역에 할당된) 신호 에너지를 저주파수 대역에 집중시킨다. 그러므로, 저주파수 대역에서 신호 에너지의 피크가 상승된 상태로 통신이 수행된다.
특히 본 실시예에서는, 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리에 따라, 데이터 통신 대역의 신호 에너지를 저주파수 대역에 집중시키는 3가지 종류의 PSD가 있다. 본 실시예는 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)까지 1km, 5km 및 9km의 통신거리에 따라, 데이터 통신 대역의 신호 에너지를 저주파수 대역에 집중시키는 PSD들을 제공한다. 본 실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치(2)는 초기화 시퀀스 동안에 교환되는 통신거리 검출용신호로부터 예측되는 통신거리에 따라 PSD 중 하나를 선택하여 xDSL 통신을 수행하며, 따라서 통신거리로 인한 신호 에너지 감쇠의 영향을 억제하는 통신을 가능하게 한다.
전술한 예에서, 현재의 ADSL 통신의 다운스트림 회선에서 데이터 통신 대역에 대한 PSD의 변경에 관해 설명되었다. 그러나, 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)까지 1km, 5km, 9km의 통신거리에 따라 데이터 통신 대역의 신호 에너지를 저주파수 대 역에 집중시키는 PSD를 준비하는 업스트림 회선에도 동일하게 적용된다. 초기화 시퀀스 동안에 교환되는 통신거리 검출용신호로부터 예측된 통신거리에 따라 PSD 중 하나를 선택하여 xDSL 통신이 수행된다.
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치(2)에서, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리에 따라 준비된 PSD에 이용되는 신호 에너지를 도시한다. 도13에서, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 송신측 ADSL 모뎀 장치(2)에 의해 할당되는 신호 에너지를 나타낸다.
도12에 도시된 신호 에너지 A는 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리가 1km로 예측된 경우에 선택되는 PSD의 신호 에너지를 나타낸다. 이와 유사하게, 신호 에너지 B 및 C는 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리가 각각 5km, 9km로 예측된 경우에 선택되는 PSD의 신호 에너지를 각각 나타낸다.
도12의 신호 에너지 A에 나타난 바와 같이, (데이터 통신 대역 내에서) 고주파수 대역의 신호 에너지가 저주파수 대역에 집중되지 않았는데, 그 이유는 비교적 짧은 통신거리(1km)에서는 신호 에너지 감쇠가 적기 때문이다. 그리고, 신호 에너지 B에 나타난 바와 같이, (데이터 통신 대역 내에서) 고주파수 대역의 신호 에너지가 저주파수 대역에 약간 집중되었는데, 그 이유는 비교적 긴 통신거리(5km)에서는 신호 에너지 감쇠가 크기 때문이다. 그리고, 신호 에너지 C에 나타난 바와 같이, (데이터 통신 대역 내에서) 고주파수 대역의 신호 에너지가 저주파수 대역에 크게 집중되었는데, 그 이유는 극도로 긴 통신거리(9km)에서는 신호 에너지 감쇠가 매우 크기 때문이다.
본 발명의 일실시예의 ADSL 모뎀 장치(2)에 따르면, ITU-T 표준 G.992.1 또는 G.992에 따른 초기화 시퀀스 동안에 통신거리를 검출하기 위해 빗살모양의 주파수 특성을 가진 통신거리 검출용신호가 교환된다. 이 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 기초하여 상대측 ADSL 모뎀 장치(2)와의 통신거리가 예측된다. 통신거리 검출용신호는 빗살모양의 주파수 특성을 갖고 있기 때문에, 적절한 검출을 위해 백색잡음의 간섭을 방지할 수 있으며, 따라서 통신거리를 정확하게 예측할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 ADSL 모뎀 장치(2)에 따르면, 통신거리 검출용신호에 의해 검출되는 예측된 통신거리에 기초하여 변경된 PSD를 이용하여 xDSL 통신이 수행된다. 그러므로, 통신거리에 관계없이 감쇠가 보다 적은 저주파수 대역을 이용하여 xDSL 통신이 수행되며, 그러므로 종래의 통신거리의 제한을 초월하여 ADSL 통신이 수행될 수 있도록 한다.
전술한 예들은 단지 설명 목적으로 제공된 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 비록 본 발명이 실시예를 참조하여 설명되었지만, 여기에 사용된 용어들은 제한하고자 의도된 것이 아니라 설명 및 예시를 위한 것이다. 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고, 본 발명의 범위 내에서 변형이 이루어질 수도 있다. 비록 본 발명이 특정 구조, 재료 및 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 여기에 개시된 특정 세부사항들로 제한하고자 의도된 것이 아니며, 오히려 본 발명은 첨부된 특허청구범위 내에서 기능적으로 등가의 모든 구조와 방법 및 사용까지 확장된다.
본 발명은 전술한 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 정확하게 검출하고 종래의 이용가능한 거리 보다 더 긴 거리에서 ADSL 통신을 가능하게 하는 ADSL 모뎀 장치 및 그 통신 방법을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. ITU-T 표준 G.992.1 및 G.992.2 중 하나에 따른 초기화 시퀀스 동안에, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 검출하는 통신거리 검출용신호를 송수신하는 교환 유닛; 및
    상기 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 따라 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 예측하는 예측 유닛
    을 포함하는 ADSL 모뎀 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신거리 검출용신호는 ITU-T 표준 G.992.1 및 G.992.2 중 하나에 따라 이루어지는 REVERB 신호의 송신 이전에 송수신되는
    ADSL 모뎀 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예측 유닛은 상기 통신거리 검출용신호를 구성하는 복수의 캐리어로부터 선택된 2개의 캐리어의 수신레벨들을 비교함으로써 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 예측하는
    ADSL 모뎀 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예측 유닛에 의해 예측된 통신거리에 따라 송신 신호에 할당되는 신호 에너지를 저주파수 대역에 집중시켜 통신하는 통신 유닛
    을 더 포함하는 ADSL 모뎀 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신 유닛은, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리가 증가되는 경우에, 고주파수 대역에 할당되는 신호 에너지를 감소시키고, 저주파수 대역에 할당되는 신호 에너지를 증가시키는
    ADSL 모뎀 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 ADSL 모뎀 장치는 리모트측에 위치되고, 리모트측 ADSL 모뎀 장치와 센터측 ADSL 모뎀 장치 사이의 통신거리가 예측되는
    ADSL 모뎀 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 ADSL 모뎀 장치는 센터측에 위치되고, 센터측 ADSL 모뎀 장치와 리모트측 ADSL 모뎀 장치 사이의 통신거리가 예측되는
    ADSL 모뎀 장치.
  8. ADSL 모뎀 장치를 위한 통신 방법에 있어서,
    ITU-T 표준 G.992.1 및 G.992.2 중 하나에 따른 초기화 시퀀스 동안에, 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 검출하는 통신거리 검출용신호를 수신하는 단계 - 여기서, 상기 통신거리 검출용신호는 빗살모양의 주파수 특성을 가짐 - ;
    상기 통신거리 검출용신호의 수신레벨에 따라 상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리를 예측하는 단계; 및
    상기 예측된 통신거리에 따라 송신 신호에 할당되는 신호 에너지를 저주파수 대역에 집중시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상대측 ADSL 모뎀 장치와의 통신거리가 증가되는 경우에, 고주파수 대역에 할당되는 신호 에너지를 감소시키고, 저주파수 대역에 할당되는 신호 에너지를 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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