KR101051250B1 - 비선형 장치 검출 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 송신 신호에 응답하여 데이터가 수집되고 해석되어 간섭 장치가 존재하는지를 결정한다. 간섭 장치가 존재하면, 예를 들어 마이크로필터의 설치가 적합하다는 메시지가 발생하여 사용자에게 제시된다. 그 후, 시스템은 마이크로 필터가 적절하게 설치되었는지를 결정하고, 예를 들어, 통신을 개시하거나, 마이크로필터(들)가 문제를 해결할 수 없으면, 기술자와의 통신을 개시한다.
Figure R1020097016184
마이크로 필터, 간섭 장치, 비선형 장치

Description

비선형 장치 검출{NONLINEAR DEVICE DETECTION}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 예시적인 실시예는 통신 신호에 직접 또는 간접적으로 비선형적 영향을 부과하는 하나 이상의 장치를 검출하는 것에 관한 것이다.
디지털 가입자 라인 (DSL; digital subscribe line) 통신에서 가장 문제가 되는 형태 중의 하나는 홈(in-home) 환경이다. 홈 환경에서 가장 문제가 되는 형태의 하나는 전화기, 응답기, 및 팩스기 등의 전화선에 연결된 필터링되지 않는 장치가 존재한다는 것이다. 이들 많은 장치들은 송신된 신호에 비선형 거동(nonlinear behavior)을 부과한다. 비선형성에 의해 발생되는 고조파 주파수는 종종 데이터 레이트와 루프 리치(loop reach)를 제한하는 우세한 잡음 소스인 장해를 발생시킨다.
통신 신호에 비선형적 영향을 직접 또는 간접적으로 부과하는 장치를 비선형 장치라 지칭한다. 장치는 많은 방법 중의 하나로 통신 장치에 비선형 거동을 부과할 수 있다. 예를 들면, 비선형 장치는 통신 신호를 수신한 후 통신 신호 또는 그 자신의 신호의 비선형적으로 왜곡된 버전을 원래의 통신 신호와 간섭하는 라인으로 액티브하게 되돌려보낼 수 있다. 이것은 예를 들어 전화기에 의한 성분이 예를 들어 DSL 신호에 의해 그들의 선형 동작 범위 밖으로 밀려날 때 발생한다.
또는, 비선형 장치는 통신 채널 인터페이스에서 임피던스 미스매칭을 일으키는 통신 채널의 출력 임피던스를 변경할 수 있다. 이것에 의해 인터페이스에 에코량을 증가시킬 수 있고 그 자신의 선형 동작 범위의 밖에서 통신 장치의 전단(front-end)을 구동할 수 있다.
본 발명의 예시적인 형태는 장치 검출에 관한 것이다. 특히, 비선형 장치를 검출하는 것에 관한 것이다. 비선형 장치가 검출되면, 다양한 후속 조치를 위한 메시지, 예를 들면 비선형 장치와 통신 채널 사이에 마이크로필터를 삽입하는 것과 같은 보정 액션을 추천하는 메시지 등이 발생될 수 있다.
예를 들어, 홈 환경에서, DSL 통신 채널은 송신된 DSL 신호에 비선형 거동을 부과하는 장치에 의해 발생되는 장해를 빈번히 경험한다. 이 장해는 비선형 장치(들)에 기여하는 고조파 주파수의 검출을 통해 검출될 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 데이터가 수집되고 해석되어 간섭 장치가 존재하 는 지를 결정한다. 간섭 장치가 존재하면, 예를 들어, 마이크로필터가 설치되어야 한다는 메시지가 발생하여 사용자에게 제시된다. 그 후, 시스템은 마이크로필터가 적절하게 설치되었는지를 결정하고, 예를 들어, 통신을 개시하거나, 마이크로필터(들)이 문제를 해결할 수 없으면, 기술자와의 통신을 개시한다.
비선형 장치의 검출시, 비선형 장치와 통신 채널 사이에 마이크로필터를 삽입하는 것과 같은 보정 액션은 데이터 레이트와 루프 리치를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 통신 환경에서 진단 정보를 획득, 적절하다면, 전송, 및 분석하는 것에 관하여 설명할 것이다. 그러나, 일반적으로 본 발명의 시스템 및 방법은 임의의 환경에서 임의의 형태의 통신 시스템에서 동등하게 작동할 수 있음은 자명하다.
본 발명의 예시적인 시스템 및 방법은 DSL 모뎀 및 관련된 통신 하드웨어, 소프트웨어 및 통신 채널에 관하여 설명할 것이다. 그러나, 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 피하기 위하여, 다음의 설명은, 블록도의 형태로 도시될 수 있거나 요약될 수 있는 공지된 구조 및 장치는 생략한다.
설명의 목적으로, 본 발명의 완벽한 이해를 제공하기 위한 다양한 상세가 기재되지만, 본 발명은 여기에 기재된 특정 상세 이외의 다양한 방법으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 시스템 및 방법은 일반적으로 임의의 비선형 장치의 검출 및 임의의 환경 내에서의 임의의 형태의 통신 시스템에 적용될 수 있다.
또한, 여기에 기재된 예시적인 실시예는 나란히 배치된 시스템의 다양한 구성요소를 나타내지만, 시스템의 다양한 구성요소는 텔레커뮤니케이션 네트워크 및/또는 인터넷 등의 분배 네트워크의 원격부 또는 전용 보안, 비보안, 및/또는 암호화 시스템 내에 배치될 수 있다. 따라서, 시스템의 구성요소들은 모뎀 등의 하나 이상의 장치에 결합될 수 있고, 텔레커뮤니케이션 네트워크 등의 분배 네트워크의 특정 노드상에 나란히 배치될 수 있다. 다음의 설명에서 명백한 바와 같이, 계산 효율을 위하여, 시스템의 구성요소들은 시스템의 동작에 영향을 주지 않고 분배 네트워크 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 다양한 구성요소들은 전화국(CO 또는 ATU-C) 모뎀, 고객 댁내 모뎀(CPE 또는 ATU-R), 또는 그 임의의 조합에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 시스템의 기능은 모뎀 및 관련된 컴퓨팅 장치 사이에 분배될 수 있다.
또한, 소자들을 연결하는 통신 채널(15)을 포함하는 다양한 링크들은 유선 또는 무선 링크, 그 임의의 조합, 또는 데이터를 접속된 소자들에 공급 및/또는 통신할 수 있는 임의의 다른 공지된 또는 후에 개발되는 소자(들)일 수 있다. 여기에서 사용되는 "모듈"이라는 용어는, 소자와 관련된 기능을 수행할 수 있는 임의의 공지된 또는 후에 개발되는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 지칭할 수 있다.
도 1은 장치 검출 시스템(100)의 예시적인 실시예를 나타낸다. 특히, 장치 검출 시스템(100)은 ATU-R 모뎀(200), 비선형 장치(300) 및 비선형 장치(320) 등의 하나 이상의 비선형 장치, 비선형 장치와 통신 채널(15) 사이에 삽입된 하나 이상의 마이크로필터(310), ATU-C(400), 및 네트워크(10) 및 링크(5)를 통해 ATU-C(400)에 접속된 해석 모듈(500)을 포함한다. ATU-R(200)은 송신기(210), 수신기(220), 원 데이터(raw data) 수집 모듈(230), 잡음 측정 모듈(240), 데이터 저장장치(250), 사용자 인터페이스 모듈(260), 해석 모듈(270), 신호 세팅 모듈(280), 및 신호 분석 모듈(290)을 포함하며, 이들은 모두 링크(5)를 통해 서로 접속되어 있다.
마이크로필터를 필요로 할 수 있는 비선형 장치의 예는 제한되지는 않지만 전화기, 응답기, 팩스기, 홈 보안 시스템, 케이블 TV 셋탑 박스, 위성 TV 셋탑 박스, 다른 모뎀, 또는 마이크로필터를 필요로 할 수 있는 통신 채널을 이용하는 임의의 장치를 포함한다. 이와 반대로, 기술자에 의한 처리를 필요로 할 수 있는 장치의 예는 네트워크 인터페이스 장치(NID) 내의 회로일 수 있다. NID 회로는 전화 회사의 고장 수리뿐만 아니라 과도한 서지(surge) 방지를 포함하는 다양한 목적에 사용된다.
일반적으로, 장치가 마이크로필터 또는 기술자의 처리를 필요로 하는지를 평가하기 위한 예시적인 척도는 일반적으로 장치가 데이터 레이트 또는 루프 리치 중의 하나 이상에 나쁜 충격을 가하느냐에 달려 있다. 도 1에서, 루프는 ATU-R(200)과 ATU-C(400) 사이에 연장하는 링크이다.
DSL 신호에 강한 비선형 거동을 부과하는 장치는 데이터 레이트 및/또는 루프 리치 중의 하나 이상에 나쁜 충격을 가할 가능성이 높다. 비선형성이 발생하는 것과 관계없이, 상태를 보정하거나 간섭을 감소시킬 수 있도록 비선형성은 검출하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 예시적인 장치 검출 시스템(100)은 원 데이터 수집 프로세스와 해석 프로세스를 수행한다. 예시적인 실시예에서, 원 데이터는 원 데이터 수집 모듈(230) 등의 ATU-R 내 또는 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 등의 ATU-R에 접속된 모듈 내에서 수집되고 해석된다. 다른 예시적인 실시예에서, 원 데이터는 해석을 위한 다른 원격 위치로 전송된다. 이 원 데이터 정보 전송은 참고로 여기에 기재되는 발명의 명칭이 "진단 송신 모드를 확립하고 그 모드를 통해 통신하는 시스템 및 방법"인 미국 특허 제6,658,052호에 기재된 바와 같이 진단 송신 모드 동안 교환될 수 있다.
예시적인 방법은 2개의 다른 스테이지, 즉, 원 데이터 수집 스테이지 및 해석 스테이지를 포함하므로, 수집된 데이터 포맷을 표준화하는 것이 바람직할 수 있다. 그 이유는 표준화가 예를 들어 많은 다른 소스로부터의 원 데이터가 단일 엔티티에 의해 해석되도록 할 수 있고 하나의 소스로부터의 원 데이터가 많은 다른 엔티티에 의해 해석되도록 할 수 있기 때문이다. 원 데이터 수집 및 원 데이터 표시를 표준화하는 예시적인 방법은 여기에 참고로 기재되는 2003년 8월 21일자 Cunningham 및 Tzannes에 의한 "G.992.3을 위한 표준 R-LINEPROBE 상태를 위한 제안"에 기재되어 있다. 예를 들어, 적어도 원 데이터 정보를 포함하는 메시지가 발생될 수 있다. 그 후, 이 메시지는 원격 엔티티로 전송될 수 있다. 특히, DSM 모뎀은 예를 들어 장치 검출 신호 및/또는 수신 신호 중의 하나 이상을 나타내는 정 보를 포함하는 메시지를 다른 모뎀 및/또는 해석 장치로 전송할 수 있다. 정보는 장치 검출 신호에 응답하여 수신된 신호에 대응하는 원 데이터일 수 있으며 예를 들어 송신된 주파수의 배수인 주파수의 사인 곡선 및 신호(들)을 포함할 수 있다. 메시지 내의 정보는 그 후 해석되고 다른 메시지가 모뎀으로 복귀된다. 복귀된 메시지는 마이크로필터가 필요하다는 것으로 표시하거나 마이크로필터가 필요하다는 것을 표시하는 메시지의 생성을 트리거할 수 있다.
장치 검출 시스템(100)의 예시적인 실시예는 홈 환경에서 존재하는 비선형성을 측정한다. 예시적인 실시예는, 신호를 송신하고 복귀된 신호를 수신하는 ATU-R(200)을 포함하며, 복귀된 신호는 분석되고 배경 잡음 등의 다양한 다른 정보에 비교된다.
장치 검출은, 본래 링크의 다른 단으로부터 신호가 송신되는 것으로 요구하지 않고 통신 링크의 일단에 적용가능한 싱글-엔디드(single-ended) 방법론이다. 일반적으로, 링크의 다른 측 상의 장치, 즉, ATU-C(400)는 장치 검출 절차 동안 송신을 하지 않아야 한다. 이것은 ATU-R(200)에 대한 국부적 영향이 ATU-C(400)으로부터의 간섭 신호(들)없이 ATU-R(200)에 의해 측정되도록 한다.
비선형성을 정량화하는 효율적이고 간단한 방법은 비선형 장치가 장치를 시뮬레이트하는데 사용되었던 것과 다른 주파수를 발생시키는가에 대한 정도를 측정하는 것이다. 이것은 단순한 단일 사인 곡선이 송신될 경우에 가장 명백히 관찰된다. 기억되지 않은 비선형성의 경우에, 수신된 신호는 기본 주파수의 성분 뿐만 아니라 기본 주파수의 고조파의 성분을 포함한다. 고조파는 기본 주파수의 정수배 에서 발생할 수 있다.
또한 하나 이상의 사인 곡선을 동시에 송신할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 수신된 신호는 기본 주파수의 성분뿐만 아니라 합-및-차(sum-and-differenc) 주파수로 지칭되는 상호변조파(intermodulation products) 및 기본 주파수의 고조파의 성분을 포함한다. 상호변조파는 기본 주파수의 정수배의 합-및-차로서 발생한다.
"고조파 주파수"라는 용어는 단일톤 고조파의 주파수와 다수 톤의 상호변조파의 주파수를 모두 지칭하는데 사용될 것이다. 장치 검출 신호를 전송하는 동안 이들 주파수의 파워는 고조파 파워로서 지칭될 것이다. "기본 주파수"라는 용어는 장치 검출 신호(들)가 송신되는 주파수를 지칭하는데 사용될 것이다.
송신된 장치 검출 신호(들)의 파워는 데이터 반송 DSL 신호에 노출될 때 비선형 거동을 부과하는 외부 장치로부터 비선형 거동을 유도할 수 있도록 신호 세팅 모듈(280)에 의해 충분히 높게 설정되어야 하지만, 파워는 외부 장치-유도 비선형성의 영향이 마스킹된 범위로 ATU-R의 전단의 비선형 거동을 유도할 만큼 높게 설정되지 않아야 한다. ATU-R 수신기 이득은 동일한 문제를 고려하여 설정되어야 한다.
장치 검출 시스템(100)은 외부 장치가 업스트림 및 다운스트림 DSL 신호에 영향을 주는 것을 특징화할 수 있다. 라인 상에 존재하는 다른 추가적인 잡음으로부터 이들의 영향을 분리하기 위하여, 송신된 장치 검출 신호(들)에 대한 수신 응답은 신호 분석 모듈(290)과 협력하여 특정 시간 간격을 통해 평균화될 수 있다.
송신된 프로빙(probing) 신호(들)에 대한 응답에 더하여, 동일 주파수에서의 평균 배경 잡음이 측정되어 무선 주파수 간섭(RFI) 등의 외부 소스로부터의 수신 응답에 대비하여 프로빙 신호 자체에 의해 얼마나 많은 수신 응답이 발생했는지를 결정한다.
데이터 수집 프로세스의 전부 또는 일부가 완료된 후에, 결과를 해석하는 프로세스를 개시한다. 특히, 해석은 원 데이터를 "마이크로필터가 필요하다", "마이크로필터가 필요하지 않다", 및/또는 "기술자가 필요하다" 등의 의미있는 결과로 변환하는 프로세스이다.
해석은 송신된 장치 검출 신호(들), 송신된 장치 검출 신호(들)에 대한 수신 응답, 동일한 주파수에서의 조용한 배경 잡음에 대한 수신 응답, 및 미리 저장된 임계값(들)의 입력 지식을 이용한다.
데이터는, 일반적으로 데이터 수집 프로세스 동안 ATU-R 상수의 전단에서 모든 프로그램가능한 구성요소를 유지하면서 데이터 수집 루틴을 실행하면서 ATU-R(200)에 의해 수집된다. 이것은 데이터 수집 및 해석 프로세스를 간략화시킨다. 이들의 고정된 전단 세팅은 데이터 레이트를 저하시키는 해로운 장치가 접속될 때 비선형의 영향을 최대화하면서 데이터 레이트를 저하시키는 외부 장치가 접속되지 않을 때 비선형의 영향을 최소화하도록 선택되어야 한다.
동작에 있어서, 장치 검출 프로세스 동안 DSL 통신 시스템의 ATU-C(400) 측이 송신하지 않도록 하나 이상의 메카니즘이 채택되어야 한다. 이것에 의해 ATU-R(200)이 송신을 정지한 ATU-C와 액티브하게 통신하거나 ATU-C(400)이 조용해지기 를 기다린다.
ATU-C와 송신기(210)이 조용해지면, 잡음 측정 모듈(240)은 배경 잡음을 측정한다. 그 후, 잡음 측정 모듈(240)은 장치 검출 신호(들)의 고조파 주파수와 동일한 주파수에서 배경 잡음의 실수 및 허수 성분을 평균한다. 그러나, 이들 배경 잡음은 장치 검출 신호(들)이 송신되고 있는 동안보다 오히려 모뎀이 조용할 때 수신된다. 제로 평균 비상관(uncorrelated) 배경 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 평균 시간이 선택될 수 있다. 배경 잡음이 제로 평균을 가질 때 평균이 제로를 향하도록 파워가 아닌 신호 진폭이 평균화된다. 이것은 각각의 주파수에서 실수 및 허수부를 별도로 평균함으로써 시간 영역 또는 주파수 영역에서 달성될 수 있다.
다음, 배경 잡음 수신 동안 동일한 주파수에서 수신기(220)를 통해 수신하면서 송신기(210)는 장치 검출 신호(들)를 송신한다. 신호 분석 모듈(290)에서는 그들의 파워보다 수신된 신호 진폭을 평균하는 것이 바람직하다. 장치 검출 신호는 단일 주파수에서의 사인 곡선 또는 다중 주파수의 다중 사인 곡선으로 구성될 수 있다. 임의의 실행 파형은 적당한 진폭 및 위상을 갖는 사인 곡선의 결합으로 분해되어, 특정 장치 검출 신호(들)의 선택이 예를 들어 특정 애플리케이션의 제한으로 맞추어질 수 있다.
배경 잡음 수신과 측정은 고조파 수신 전후에 발생될 수 있다.
예시적인 방법론은 2개의 다른 스테이지, 즉, 원 데이터 수집과 해석 스테이지를 포함하므로, 데이터 수집 프로세스의 표준화와 원 데이터 포맷팅은 바람직하다. 그 이유는 예를 들어 많은 다른 소스로부터의 원 데이터가 단일 엔티티에 의 해 해석되고 하나의 소스로부터의 원 데이터가 많은 다른 엔티티, 예를 들어, 하나 이상의 해석 모듈(500)에 의해 해석되도록 할 수 있기 때문이다. 예시적인 제1 실시예에서, 원 데이터가 송신기(210) 및 수신기(22) 뿐만 아니라 원 데이터 수집 모듈(230), 잡음 측정 모듈(240), 신호 분석 모듈(290)의 협력에 의해 수집된다. 원 데이터는 그 후 해석 모듈(270)과의 협력에 의해 해석되고 데이터 저장장치(250)에 저장된다.
예시적인 제2 실시예에서, 원 데이터는 송신기(210)의 협력에 의해 링크(5)를 통한 예를 들면 통신 채널, ATU-C(400), 및 하나 이상의 네트워크(10)를 통해 해석 모듈(500)과 같은 다른 위치로 전송될 수 있다.
해석 모듈(270)은 송신기(210)에 의해 송신된 신호(들)에 기초하여 환경의 비선형성의 범위를 결정한다. 특히, 해석 모듈(270)은 고조파 주파수에서 고조파 파워와 배경 잡음 파워를 비교한다. 배경 잡음 파워가 주어진 주파수보다 충분히 높으면, 그 주파수에서의 측정은 버려지거나 가중된다. 그러나, 일반적으로, 더 높은 배경 잡음은 장치 검출 프로세스의 확실성을 감소시킨다.
해석 모듈(270)은 주어진 형태의 ATU-R을 위한 결정된 임계치(들)와 고조파 파워를 비교한다. 비교는 수신된 모든 주파수에 걸쳐서 모든 고조파 파워를 적분하여 한번에 수행되거나 예를 들어 임의의 종류의 선출(voting) 또는 가중(weighting) 전략으로 주파수별로 달성될 수 있다. 고조파 파워가 임계치(들)보다 높으면, 장치 검출 시스템(100)은 사용자 인터페이스 모듈(260)의 협력에 의해 기술자의 처리가 요구되거나 마이크로필터가 필요한 비선형성이 존재한다는 표시를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 모듈(260)은 디스플레이 장치(도시하지 않음) 및 예를 들어 퍼스널 컴퓨터(도시하지 않음)의 협력에 의해 마이크로필터가 필요하다는 것을 나타내는 메시지를 발생하고 디스플레이하여 사용자에게 알린다. 그러나, 일반적으로, 사용자 인터페이스 모듈(260)은 상태광, 그래픽 사용자 인터페이스, 하나 이상의 가청 톤 등과 같은 마이크로필터에 대한 필요성을 사용자에게 통신하는 임의의 수단을 사용할 수 있다. 대안으로, 사용자 인터페이스 모듈(260)은 사용자 및/또는 기술자에게 기술 보조자가 필요하다는 것을 알릴 수 있다.
예시적인 장치 검출 시스템(100)은 테스트되거나 검증되어 왔다. 예시적인 실시예의 일 구현예에서, 프로빙 신호는 3개의 개별 주파수에서 동시에 송신되는 3개의 사인 곡선을 포함한다. 다른 구현예에서, 하나의 사인 곡선만이 송신된다. 이들 양쪽의 구현예에서, 배경 잡음과 송신된 신호에 대한 수신 응답이 측정되고 저장되고 분석된다. 다음의 설명은 단일 사인 곡선 구현예에 적용되지만 다중 사인 곡선 구현예에도 적용될 수 있다.
특히, 장치 검출 신호를 송신하는 동안, ATU-C는 송신하지 않고, 수신 신호는 충분한 배경 잡음 감소를 고려한 존속기간 동안 평균된다. 일 예는 대략 30 dB의 잡음 감소 인자를 평균한 1024 ADSL 프레임(대략 1초의 1/4)이다.
다른 간격에서, ATU-R 및 ATU-C는 모두 조용하며, 수신 신호는 충분한 배경 잡음 감소를 고려한 존속기간 동안 평균되고, 일 예는 대략 30 dB의 잡음 감소 인자를 평균한 1024 ADSL 프레임(대략 1초의 1/4)이다.
송신된 장치 검출 신호 응답 IDD_RX_TONE(f)는 송신된 장치 검출 신호에 응답하여 고조파 주파수에서 수신된 평균 신호이다. 조용한 장치 검출 응답 IDD_RX_QUIET(f)는 ATU-R 및 ATU-C가 모두 조용할 때 IDD_RX_TONE(f)와 동일한 주파수에서 수신된 평균 신호이다.
주파수(SIDD)에서 단일 사인 곡선 장치 검출 신호를 송신하는 동안, ATU-R 수신기는 SIDD의 배수인 NIDD 주파수의 각각에서 수신된 신호를 평균하여 IDD_RX_TONE(f)를 구한다. SIDD는 장치 검출 동안 송신된 톤의 주파수 인덱스이다. NIDD는 수신된 고조파의 수이다. 실제적으로, 적어도 제2 고조파(기본 주파수의 2배) 및 제3 고조파(기본 주파수의 3배)에서 수신된 신호를 수신하고 저장하는 것이 바람직하다.
수신된 각각의 주파수의 실수 및 허수 성분은 개별적으로 평균된다. 실수 및 허수부를 개별적으로 평균하는 것은 수신된 각각의 주파수에서 제로 평균 비간섭 잡음을 감소시키고, 이것은 장치 검출에 대한 비선형 응답에 기여할 수 있는 수신된 신호에 더 나은 가시성을 제공한다. ATU-R 송신기가 조용하게 있는 동안, ATU-R 수신기는 동일한 NIDD 주파수의 각각에서 배경 잡음을 평균하여 IDD_RX_QUIET(f)을 구한다. 각각의 주파수의 실수 및 허수 성분은 개별적으로 평균된다.
심볼간 및 캐리어간 간섭의 영향을 줄이기 위하여, 수신기는 샘플을 만들어 모든 상당한 과도 현상이 IDD_RX_TONE(f) 및 IDD_RX_QUIET(f)의 계산에 사용되는 수신된 각각의 심볼로부터 배제될 수 있도록 한다.
ATU-R 수신기 전단은 IDD_RX_QUIET(f)가 측정될 때와 IDD_RX_TONE(f)가 측정될 때 동일한 구성으로 설정된다. ATU-R 수신기 전단은 수신기에 부착되는 부하에 관계없이 항상 IDD_RX_TONE(f)와 IDD_RX_QUIET(f)가 측정될 때마다 동일한 구성으로 설정된다. 이 고정된 수신기 구성을 결정하면, 라인에 부착된 외부 장치에 의해 발생될 수 있는 비선형성을 해결하기 위하여 충분한 동적 범위를 제공함과 동시에 바람직한 동작 조건하에서 ATU-R 수신기 내의 비선형 영향을 최소화하는 최상의 노력이 수행되었다. 에코 소거기가 턴오프되어 선형 및 비선형 에코가 IDD_RX_TONE(f)에 포함되도록 한다. IDD_RX_TONE(f)에 대한 동적 범위를 이용하기 위한 최상의 노력이 수행되었다.
IDD_RX_TONE(f)와 IDD_RX_TONE(f)는 각각 (2*NIDD)값으로서 표현되며, 이것은 NIDD 수신 주파수의 평균 실수 및 허수부를 포함한다.
수신된 신호를 디지털 값으로 인코딩하는 방법의 일예로서, IDD_RX_TONE(f)와 IDD_RX_TONE(f)의 각각의 수신된 주파수의 평균 실수 및 허수부가 16비트 2의 보수 부호 정수로서 표현될 수 있다.
해석의 출력은 마이크로필터 또는 기술자의 "필요" 또는 "불필요"의 표시이거나, 바람직하지 않은 라인 조건 때문에 중간 또는 비공지일 수 있다. 예를 들어, 해석 모듈(270)은 사용자 인터페이스 모듈과 협력하여 마이크로필터 또는 기술 자의 "필요", "필요할 수 있음", "불필요", 또는 "비공지" 를 알릴 수 있다. 또한, 다른 표시기가 가능하다.
먼저, 파워는 송신된 신호에 대한 평균 수신 응답에 대하여 평균 배경 잡음 데이터에 대한 수신된 각각의 주파수에서 계산된다.
다음으로, 배경 잡음 파워는 수신된 모든 톤에 걸쳐 적분된다. 이것은 "몇 개의 프레임에 대한 평균 후 고조파 톤 내의 배경 잡음의 총 파워"를 나타내는 단일 스칼라를 산출한다. 이 스칼라를 B라 한다.
톤 고조파 파워는 수신된 모든 톤에 걸쳐 적분된다. 이것은 "몇 개의 프레임에 대한 평균 후 고조파 톤 내의 비선형성에 의해 발생되는 총 파워"를 나타내는 단일 스칼라를 산출한다. 이 스칼라를 N이라 한다. 임의의 종류의 선출 전략을 갖는 톤에 기초한 다른 방법으로 결과를 평가할 수 있지만, 이것은 비선형성에 의해 발생된 파워를 정량화하는 방법의 일 예이다.
B의 값이 충분히 높으면, 배경 잡음은 데이터 레이트를 저하시킬 수 있는 외부 장치가 연결되었는지를 결정하는 능력을 마스킹한다. 이 경우, 해석의 결과는 응답이 "비공지"이거나 "확실성이 낮다"일 수 있다. 예를 들어, 값(T0)이 공지된 비선형 장치가 필터없이 접속될 때 수신된 총 파워이면, B가 T0보다 상당히 크면 이 비선형 장치의 영향을 실제적으로 측정하지 않는다. 이 경우, 장치는 장치가 존재하는지 필터링되어야 하는지가 공지되지 않는다. T0와 같은 임계치는 검출될 장치 의 유형에 대하여 측정되고 미리 저장될 수 있다.
N의 값이 대략 B의 값과 동일하면, 비선형 장치는 필터없이 접속되지 않는다. 이 경우, 해석의 결과는 "어떤 장치도 검출되지 않는다"가 될 것이다. N의 값이 B의 값보다 상당히 크면, 외부 장치는 접속되어 있고 데이터 레이트는 그 외부 장치에 의해 저하된다. 이 경우, 해석의 결과는 "해로운 장치가 검출된다"가 될 것이다. 상술한 결과들은 3개의 다른 결론을 포함하지만, B와 N의 상대 값에 따라 검출 및/또는 확실성의 추가 정도가 보고될 수 있다. 이들 다른 결론을 구별하는 임계치는 검출될 장치의 유형에 대하여 측정되고 미리 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 원 데이터를 수집하는 예시적인 방법을 개략적으로 나타낸다. 특히, 제어는 단계(S100)에서 시작하여 단계(S110)로 진행한다. 단계(S110)에서, ATU-C가 조용한지를 검출한다. ATU-C가 조용하지 않으면, 제어는 단계(S110)로 되돌아간다. 그렇지 않으면, 단계(S120)로 진행한다.
단계(S120)에서, 배경 잡음이 수신되고 측정된다. 다음으로, 단계(S130)에서, 하나 이상의 장치 검출 신호가 수신된다. 장치 검출 신호가 송신되는 동안, 단계(S140)에서, 복귀 장치 검출 신호가 동일한 주파수로 수신된다. 그러나, 단계(S120)에서의 배경 잡음 검출은 장치 검출 신호(들)의 송신 후에 수행될 수 있음은 자명하다.
단계(S150)에서, 원 데이터가 저장되고 제어는 제어 시퀀스가 종료되는 단계(S160)로 진행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원 데이터 해석을 수행하는 예시적인 방법을 나타낸다. 특히, 제어는 단계(S200)에서 시작하여 단계(S210)로 진행한다. 단계(S210)에서, 원 데이터가 수집된다. 다음으로, 단계(S220)에서, 원 데이터가 국부적으로 해석되어야 하는지가 결정된다. 원 데이터가 국부적으로 해석되어야 하면, 제어는 단계(S240)로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S230)로 진행하여, 원 데이터가 해석을 위한 하나 이상의 원격 위치로 전송된다. 그 후, 제어는 단계(S240)로 진행한다.
단계(S240)에서, 원 데이터의 해석이 수행된다. 다음으로, 단계(S250)에서, 간섭 장치(들)가 해석에 기초하여 존재하는지를 결정한다. 간섭 장치가 존재하지 않으면, 제어는 단계(S260)로 진행하여 제어 시퀀스가 종료된다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S270)로 진행한다.
단계(S270)에서, 간섭 장치가 존재한다는 것을 나타내는 메시지가 발생되고 사용자에게 전송된다. 메시지는 마이크로필터를 설치하는 방법에 대한 명령을 포함할 수 있고, 예를 들어, 가능한 리스트를 장치의 사용자에게 제공한다. 그 후, 제어는 단계(S280)로 진행한다.
단계(S280)에서, 마이크로 필터(들)가 적절하게 설치되었는지를 결정한다. 마이크로필터가 적절하게 설치되었으면, 제어는 단계(S300)로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S290)로 진행하여, 기존에 설치된 마이크로필터의 체크 및/또는 추가의 설치를 요구하는 추가의 메시지를 발생시켜 사용자에게 제공할 수 있다. 그 후, 제어는 단계(S210)로 되돌아간다.
단계(S300)에서, 기술자에게 알려야 하는지를 결정한다. 기술자에게 알려야 하면, 제어는 단계(S320)로 진행하여 기술자에게 알리고 단계(S210)로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어 시퀀스는 종료된다.
도 4는 본 발명에 따른 예시적인 해석 방법을 나타낸다. 특히, 제어는 단계(S400)에서 시작하여 단계(S410)로 진행한다. 단계(S410)에서, 배경 잡음 파워가 고조파 파워보다 높은지를 결정한다. 배경 잡음 파워가 높으면, 제어는 단계(S450)로 진행하여 측정이 불확실할 수 있다는 것을 사용자에게 알린다. 그 후, 제어는 단계(S460)로 진행하여, 제어 시퀀스가 종료된다.
그렇지 않으면, 제어는 단계(S420)로 진행하여 고조파 파워가 하나 이상의 임계치보다 높은지를 결정한다. 비교가 예이면, 제어는 단계(S440)로 진행하여 간섭 장치가 검출되었다는 것을 사용자에게 알린다. 그 후, 제어는 단계(S460)로 진행하여 제어 시퀀스가 종료된다.
그렇지 않으면, 제어는 단계(S430)로 진행하여 간섭 장치가 검출되지 않았음을 사용자에게 알린다. 그 후, 제어는 단계(S460)로 진행하여 제어 시퀀스가 종료된다.
상술한 시스템은 모뎀, 멀티캐리어 모뎀, DSL 모뎀, ADSL 모뎀, XDSL 모뎀, VDSL 모뎀, 멀티캐리어 트랜시버, 유선 및/또는 무선 원/근거리 통신 시스템, 위성 통신 시스템 등의 유선 및/또는 무선 텔레커뮤니케이션 장치 상 또는 통신 장치를 갖는 개별 프로그램 범용 컴퓨터 상에서 실행될 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템, 방법, 및 프로토콜은 특수목적 컴퓨터, 프로그램 마이크로프로세서 또는 마이 크로컨트롤러 및 주변 집적 회로 소자(들), ASIC 또는 다른 집적 회로, 디지털 신호 프로세서, 하드-와이어드 전자장치 또는 분리 소자 회로 등의 논리 회로, PLD, PLA, FPGA, PAL 등의 프로그래머블 로직 회로, 모뎀, 송신기/수신기 등 상에서 구현될 수 있다. 일반적으로, 여기에 기재된 방법론을 구현할 수 있는 상태 머신을 구현할 수 있는 임의의 장치는 본 발명에 따른 다양한 통신 방법, 프로토콜, 및 기술을 구현하는데 사용될 수 있다.
또한, 개시된 방법은 다양한 컴퓨터 또는 워크스테이션 플랫폼 상에서 사용될 수 있는 휴대용 소스 코드를 제공하는 객체 또는 객체 지향 소프트웨어 개발 환경을 이용한 소프트웨어에서 용이하게 구현될 수 있다. 대안으로, 개시된 시스템은 표준 로직 회로 또는 VLSI 설계를 사용하여 부분적으로 또는 전부 하드웨어에서 구현될 수 있다. 소프트웨어 또는 하드웨어가 본 발명에 따른 시스템을 구현하는데 사용되는지에 대하여서는 시스템의 속도 및/또는 효율 요구사항, 특정 기능, 및 사용될 특정 소프트웨어 또는 하드웨어 시스템 또는 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터 시스템에 의존한다. 그러나, 여기에 기재된 통신 시스템, 방법, 및 프로토콜은 여기에 제공된 기능적 설명으로부터 본 기술에 숙련된 자에 의해 컴퓨터 및 텔레커뮤니케이션 기술의 일반적인 기본 지식을 가지고 임의의 공지된 또는 후에 개발될 시스템 또는 구조물, 장치 및/또는 소프트웨어를 사용하여 하드웨어 및/또는 소프트웨어에서 용이하게 구현될 수 있다.
또한, 개시된 방법은 프로그램 범용 컴퓨터, 특수목적 컴퓨터, 마이크로프로세서 등 상에서 실행되는 소프트웨어에서 용이하게 구현될 수 있다. 이들 예에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 JAVA
Figure 112009047196752-pat00001
또는 CGI 스크립트 등의 퍼스널 컴퓨터에 포함된 프로그램, 서버 또는 컴퓨터 워크스테이션 상에 상주하는 리소스, 전용 통신 시스템 또는 시스템 컴포넌트에 포함된 루틴으로서 구현될 수 있다. 시스템은 또한 시스템 및/또는 방법을 통신 트랜시버 및 동작 지원 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어 시스템 등의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 시스템으로 물리적으로 통합함으로써 구현될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 통신 파라미터를 교환하는 시스템 및 방법이 제공될 수 있음이 명백하다. 본 발명은 다수의 실시예와 결합하여 설명되었지만, 많은 대안, 변경, 변형 등이 가능하다는 것은 본 기술엔 숙련된 자에게 자명한 것이다. 따라서, 이러한 모든 대안, 변경, 동등물, 및 변형은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.
본 발명은 다음의 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 장치 검출 시스템을 나타내는 기능적 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 데이터를 수집하는 예시적인 방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트.
도 3은 본 발명에 따른 간섭 장치의 존재를 결정하는 예시적인 방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트.
도 4는 본 발명에 따른 수집된 데이터를 해석하는 예시적인 방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트.

Claims (44)

  1. 통신 신호와 간섭하는 장치를 검출하는 방법으로서,
    기본 주파수(S)에서 장치 검출 신호를 송신하는 단계;
    장치 검출 신호의 적어도 제2 및 제3 고조파 주파수에서 수신 신호를 측정하는 단계; 및
    통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치의 존재를 검출하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치가 검출되었다는 것을 사용자에게 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 마이크로필터를 설치할 것을 사용자에게 지시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 추가의 신호들을 동시에 송신하고 상기 송신된 주파수의 배수인 주파수 및 상기 송신된 주파수의 배수의 합과 차인 주파수 중 하나 이상에서 수신 신호를 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 장치 검출 신호를 전송하기 전에 송신 모뎀이 조용해지기를 기다리는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 통신 채널 상에서 배경 잡음을 측정하는 단계; 및
    상기 수신 신호를 하나 이상의 소정 임계치와 비교하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장치 검출 신호는 사인 곡선인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 전화기, 응답기, 팩스기, 홈 보안 시스템, 케이블 TV 셋탑 박스, 위성 TV 셋탑 박스, 및 다른 모뎀인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 측정된 수신 신호에 대응하는 원 데이터를 해석기로 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 배경 잡음이 고조파보다 큰지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 고조파 파워가 하나 이상의 소정 임계치보다 큰지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 보정 액션 명령을 갖는 메시지를 사용자에게 발생시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 방법은 멀티캐리어 모뎀에 의해 수행되는 방법.
  14. 통신 신호와 간섭하는 장치를 검출하도록 구성된 시스템으로서,
    기본 주파수(S)에서 장치 검출 신호를 송신하는 송신기;
    장치 검출 신호의 적어도 제2 및 제3 고조파 주파수에서 수신 신호를 측정하는 신호 분석 모듈; 및
    통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치의 존재를 검출하는 해석 모듈
    을 포함하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치가 검출되었다는 것을 사용자에게 알리는 사용자 인터페이스 모듈을 더 포함하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 하나 이상의 마이크로필터를 설치할 것을 사용자에게 지시하는 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 신호 분석 모듈을 더 구비하며, 상기 송신기는 또한 추가의 신호들을 동시에 송신하고, 수신기는 상기 신호 분석 모듈과 협력하여 상기 송신된 주파수의 배수인 주파수에서 수신 신호를 측정하는 것과 상기 송신된 주파수의 배수의 합과 차인 주파수에서 수신 신호들을 측정하는 것 중의 하나 이상을 수행하는 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 송신기는 또한 송신 모뎀이 조용해지기를 기다리는 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 통신 채널 상에서 배경 잡음을 측정하는 잡음 측정 모듈을 더 포함하는 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 상기 장치 검출 신호는 사인 곡선인 시스템.
  21. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 전화기, 응답기, 팩스기, 홈 보안 시스템, 케이블 TV 셋탑 박스, 위성 TV 셋탑 박스, 및 다른 모뎀인 시스템.
  22. 제14항에 있어서, 상기 측정된 수신 신호에 대응하는 원 데이터를 수집하고 하나 이상의 원격 해석 모듈로 송신하는 원 데이터 수집 모듈을 더 포함하는 시스템.
  23. 제14항에 있어서, 배경 잡음이 고조파보다 큰지를 결정하는 잡음 측정 모듈을 더 포함하는 시스템.
  24. 제14항에 있어서, 상기 신호 분석 모듈은 또한 고조파 파워가 하나 이상의 소정 임계치보다 큰지를 결정하는 시스템.
  25. 제14항에 있어서, 보정 액션 명령을 갖는 메시지를 사용자에게 발생시키는 사용자 인터페이스 모듈을 더 포함하는 시스템.
  26. 제14항에 있어서, 상기 시스템은 멀티캐리어 모뎀과 관련된 시스템.
  27. 하나 이상의 비선형 장치를 검출할 수 있고 그에 응답하여 메시지를 발생시킬 수 있으며, 청구항 14에 따른 시스템을 구비하는 통신 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 통신 장치는 모뎀인 통신 장치.
  29. 제27항에 있어서, 상기 통신 장치는 멀티캐리어 모뎀인 통신 장치.
  30. 통신 신호와 간섭하는 장치를 검출하는 수단으로서,
    기본 주파수(S)에서 장치 검출 신호를 송신하는 수단;
    장치 검출 신호의 적어도 제2 및 제3 고조파 주파수에서 수신 신호를 측정하는 수단; 및
    통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치의 존재를 검출하는 수단
    을 포함하는 수단.
  31. 제30항에 있어서, 통신 신호와 간섭하는 하나 이상의 장치가 검출되었다는 것을 사용자에게 알리는 수단을 더 포함하는 수단.
  32. 제30항에 있어서, 하나 이상의 마이크로필터를 설치할 것을 사용자에게 지시하는 수단을 더 포함하는 수단.
  33. 제30항에 있어서, 추가의 신호들을 동시에 송신하고, 상기 송신된 주파수의 배수인 주파수 및 상기 송신된 주파수의 배수의 합과 차인 주파수 중 하나 이상에서 수신 신호를 측정하는 수단을 더 포함하는 수단.
  34. 제30항에 있어서, 송신 모뎀이 조용해지기를 기다리는 수단을 더 포함하는 수단.
  35. 제30항에 있어서, 통신 채널 상에서 배경 잡음을 측정하는 수단을 더 포함하는 수단.
  36. 제30항에 있어서, 상기 장치 검출 신호는 사인 곡선인 수단.
  37. 제30항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 전화기, 응답기, 팩스기, 홈 보안 시스템, 케이블 TV 셋탑 박스, 위성 TV 셋탑 박스, 및 다른 모뎀인 수단.
  38. 제30항에 있어서, 상기 측정된 수신 신호에 대응하는 원 데이터를 해석기로 송신하는 수단을 더 포함하는 수단.
  39. 제30항에 있어서, 배경 잡음이 고조파보다 큰지를 결정하는 수단을 더 포함하는 수단.
  40. 제30항에 있어서, 고조파 파워가 하나 이상의 소정 임계치보다 큰지를 결정하는 수단을 더 포함하는 수단.
  41. 제30항에 있어서, 보정 액션 명령을 갖는 메시지를 사용자에게 발생시키는 수단을 더 포함하는 수단.
  42. 제30항에 있어서, 상기 수단은 멀티캐리어 모뎀과 관련된 수단.
  43. 멀티캐리어 변조 트랜시버에서, 간섭 장치를 검출하는 방법으로서,
    톤의 기본 주파수에 대한 제1 가입자 인덱스(SIDD)에서 적어도 하나의 톤을 송신하는 단계;
    톤의 적어도 제2 및 제3 고조파 주파수에 대한 제2 가입자 인덱스에서 하나 이상의 수신 톤의 수신 신호를 측정하는 단계; 및
    간섭 장치가 마이크로필터를 필요로 하는지를 검출하는 단계
    를 포함하는 방법.
  44. 간섭 장치가 마이크로필터를 필요로 하는지를 결정하기 위하여 톤의 기본 주파수에 대한 제1 가입자 인덱스(SIDD)에서 적어도 하나의 톤을 송신하고 톤의 적어도 제2 및 제3 고조파 주파수에 대한 제2 가입자 인덱스에서 하나 이상의 수신 톤의 수신 신호를 측정하도록 구성된 멀티캐리어 변조 트랜시버.
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