KR20020049026A

KR20020049026A - 다중 반송파 시스템에서 송신 비트 전송률을 개선하기위한 시간 다이버시티 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020049026A
Application number: KR1020027005831A
Authority: KR
Inventors: 마르코스 씨. 챠니스
Original assignee: 추후제출; 어웨어, 인크.
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2002-06-24
Also published as: WO2001035545A2; EP1228616A2; AU3643201A; CA2387814A1; JP2003514430A; WO2001035545A3

Abstract

단일 심볼 주기 동안 비트-에러 전송률로 입력 비트 스트림의 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio : SNR)을 갖는 반송파 신호의 SNR를 효과적으로 증가시키는 방법이 나타난다. 상기 반송파 신호의 SNR을 증가시키는 것은 연속 심볼 주기동안 입력 비트 스트림의 동일 정보 비트를 변조하는 단계를 포함한다. 연속 심볼 주기 동안 동일 정보 비트의 변조단계는 반송파 신호에 대한 비트-에러 전송률을 달성한다. 반송파 신호는 정보 비트에 관한 부분 정보를 얻기 위해 연속 심볼 주기동안 복조된다. 부분 정보는 완전 정보 비트를 제공하기 위해 조합된다.

Description

다중 반송파 시스템에서 송신 비트 전송률을 개선하기 위한 시간 다이버시티 방법 및 장치{A Time Diversity Method and Apparatus for Improving Transmission Bit Rate in a Multicarrier System}

전형적인 다중 반송파 통신시스템에서, 송수신기(transceiver)는 이산 다중톤 변조(discrete multitone modulation : DMT)와 같은 다중 반송파 변조를 이용하여 통신 채널을 통해 통신한다. DMT모뎀과 같은 DMT송신기(transmitter)는 정보비트를 포함하는 입력 비트 스트림(input bit stream)을 수신하며, 정보비트를 반송파 신호(반송파) 또는 통신채널의 사용 가능한 주파수 대역내에서 이격된 서브-채널(sub-channel)상에서 변조한다. 변조(modulation)는 시스템의 심볼송신률(symbol transmission rate)로 이루어진다. 전형적으로 DMT송신기는 반송파 신호의 선형 조합인 시간 도메인 신호(time domain signal)(또는 송신신호)를 생성시키기 위해, 역고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)을 이용하여 위상 특성(또는 위상) 및 반송파 신호의 진폭을 변조한다. DMT송신기는 통신채널을 통해 송신신호를 DMT수신기로 송신한다. 수신기(receiver)는 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform)을 이용하여 수신된 반송파 신호를 복조한다. 단일 DMT 심볼 동안 각 반송파 신호가 운반하는 정보비트수는 통신채널의 반송파 신호와 관련 비트 에러 전송률(bit-error rate : BER) 요건의 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio : SNR)에 의존한다.

전형적으로, DSL 통신시스템은 1×10^-7의 BER로 동작한다(즉, 천만개중 하나의 비트가 평균 에러률로 수신된다). 다른 반송파들은 상이한 SNR을 가질 수 있으며, 그에 따라 동일한 BER에서 상이한 비트 수를 운반할 수 있다. 그러나, 전형적인 다중 반송파 통신 시스템에서, 반송파 신호가 소정의 BER에 대해 완전 정보비트 (complete information bit)를 변조하기 위해 요구되는 최소 SNR보다 적은 SNR을 갖으면, DMT송신기는 특정 반송파 신호를 사용하지 않는다. 예를 들면 1×10^-7의 BER에서 적어도 하나의 완전 정보비트를 운반하기 위해서, 반송파 신호는 언코딩된(uncoded) 11.34dB의 최소 SNR을 필요로 한다. 11.34dB보다 적은 SNR을 갖는 어떠한 반송파 신호도 사용되지 않으며, 결국 다중 반송파 통신시스템의 잡음으로 인해 많은 반송파 신호가 사용되지 않은 채 남아 있을 수 있다.

그러므로, 특정 BER에서 하나의 정보비트를 송신하기 위해 요구되는 최소 SNR보다 적은 SNR을 갖으며 이전에 사용되지 않은 반송파 신호를 사용할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 필요성은 그대로 남게된다.

본 출원은 "다중 반송파 시스템에서 데이타 전송률을 개선하기 위한 시간 다이버시티 방법"이라는 제목으로 1999년 11월10일에 제출되어 계류중인 가출원번호 제60/164,543호의 출원일의 잇점을 주장하며, 가출원의 전체는 본 명세서에서 참고자료로 포함된다.

본 발명은 다중 반송파 변조를 이용하는 통신시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 다중 반송파 변조 시스템에서 송신비트 전송률을 개선하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히 첨부된 청구항에서 지적된다. 전술된 본 발명의 이점 및 다른 이점은 첨부된 도면과 관련하여 설명된 이하의 서술을 참조하면 충분히 이해될 것이다.

도 1은 원격 송수신기와 통신하는 이산 다중톤 변조(DMT) 송수신기를 포함하는 디지털 가입자 회선(DSL) 통신 시스템의 실시예 블럭도이다.

도 2는 통신시스템의 송신비트 전송률을 증가시키기 위한 프로세서 실시예의 흐름도이다.

본 발명의 하나의 목적은 단일 DMT 심볼 주기동안 특정 BER에서 하나의 정보비트를 송신하는 것을 방해하는 신호대 잡음비(SNR)을 갖는 반송파 신호를 사용함으로써 다중 반송파 변조 송수신기의 송신비트 전송률을 개선하는 것이다. 본 발명의 하나의 측면에 따르면, 본 발명은 입력 비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송 신호를 사용하여 상호 통신하는 두개의 송수신기를 포함하는 다중 반송파 변조시스템의 방법을 특징으로 한다. 반송파 신호중 하나는 단일 심볼 주기동안 상기 하나의 반송파 신호상에 입력비트 스트림의 완전 정보비트를 비트-에러 전송률로 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는다. 입력 비트 스트림의 동일 정보 비트는 반송파 신호의 SNR을 효과적으로 증가시키고 특정 비트-에러 전송률을 달성시키기 위해, 이 반송파 신호상에서 다중 심볼 주기동안 변조된다. 다중 심볼 주기는 연속적인 순서로 될 수 있다. 비트-에러 전송률에서 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 반송파 신호에 대해 적어도 하나의 비트가 할당된다. 일 실시례에서, 송신 비트 전송률이 결정되고, 송신 비트 전송률이 최소 송신 비트 전송률보다 적을 때 동일 정보 비트의 변조가 발생한다. 다른 실시례에서, 동일정보 비트의 변조는 적어도 미리 정의된 임계비율만큼 송신 비트 전송률을 개선할 수 있으면 발생한다.

다른 측면에서, 본 발명은 통신 채널을 통해 통신하기 위한 방법을 특징으로 한다. 하나의 심볼 주기 동안, 입력 비트 스트림의 하나 또는 그 이상의 정보 비트는 제1 비트-에러 전송률로 하나 또는 그 이상의 반송파 신호상에 송신된다. 연속 심볼 주기동안, 제2 비트-에러 전송률로 반송파 신호 중 하나의 신호상에서 입력비트 스트림의 동일 정보 비트를 송신한다. 연속 심볼 주기는 입력 비트 스트림의 하나 또는 그 이상의 정보 비트가 제1 비트-에러 전송률로 하나 또는 그 이상의 반송파상에서 송신되는 동안의 심볼 주기를 포함할 수 있다. 이에 의해 심볼 주기당 송신된 비트수와 제1비트-에러 전송률에서의 송신 비트 전송률이 증기된다.

다른 측면에서, 본 발명은 반송파 신호가 단일 심볼 주기가 복조되는 동안 비트-에러 전송률에서 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 방법을 특징으로 한다. 반송파는 각 연속 심볼 주기동안 정보비트에 관해 부분 정보를 얻기 위해 연속 심볼 주기동안 복조된다. 부분 정보는 완정 정보비트를 제공하기 위해 결합된다.

다른 측면에서, 본 발명은 동일 정보비트가 제2 비트 에러 전송률로 사전에 이용할 수 없는 반송파 신호상에 연속 심볼 주기동안 수신되는 방법을 특징으로 한다. 사전에 사용할 수 없는 반송파 신호는 반송파 신호가 제1의 비트-에러 전송률로 비트를 운반할 수 없기 때문에 이용할 수 없다. 제2 비트 에러 전송률은 제1 비트-에러 전송률보다 높음으로써, 제1 비트 전송률에서 송신비트 전송률이 증가한다.

도 1은 다수의 반송파 신호를 갖는 송신 신호(38)를 사용하여 통신채널(18)을 통해 원격송수신기(remote tranceiver:14)와 통신하는 이산 다중 톤 변조 (discrete multitone modulaion : DMT) 송수신기(10)를 포함하는 디지탈 가입자 회선(digital subsciber line : DSL) 통신시스템(2)을 도시한다. DMT송수신기(10)는 DMT송신기(22) 및 DMT수신기(26)를 포함하고, 원격송수신기(14)는 송신기(30)와 수신기(34)를 포함한다. 이산 다중톤 변조에 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 원리는 예를 들면, 직교 멀티플렉스드 직각 진폭 변조(orhogonally multiplexed quadrature amplitude modulation : OQAM), 이산 웨이블렛트 다중톤(discrete wavelet multitone : DWMT) 변조 및 직교주파수 분할 멀티플레싱(orthogonal frequency division multiplexing : OFDM) 등의 변조에 제한되지 않고, 다중 반송파 변조의 다른 형태에도 또한 적용된다.

통신채널(18)은 DMT송신기(22)로부터 수신기(34)까지의 다운 스트림 송신 경로와, 송신기(30)로부터 DMT수신기(26)까지의 업스트림 송신 경로를 제공한다. 일실시예에 따르면, 통신채널(18)은 전화통신 가입자 회선인 한 쌍의 꼬인선(twisted wires)이다. 다른 실시예에 따르면, 통신채널(18)은 광섬유선(fiber optic wire), 두 쌍의 꼬인선으로 이루어진 쿼드 케이블(quad cable), 또는 스타 쿼드 케이블(star quad cable)이나 다이젤호스트-마틴(diselhorst-martin) 쿼드 케이블 중 하나이다. 무선통신시스템에서 송수신기(10,14)는 무선모뎀이며, 통신채널(18)은 송신신호(38)를 송수신기(10,14) 사이에서 유동시키는 공중(air)이 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, DMT송신기(22)는 QAM엔코더(42), 비트 할당 테이블(bit allocation table: BAT)(44) 및 변조기(46)를 포함한다. 원격송수신기(14)의 송신기(30)는 DMT송신기(22)와 동등한 구성요소로 이루어진다. 본 실시예에서는 DMT송신기(22)를 구체적으로 상세하게 설명하고 있으며, 본 발명의 개념이 DMT송신기(22)와 동일한 구성요소를 갖지만 반대 순서(reverse order)로 역기능(inverse function)을 실행하는 수신기(34, 36)에도 역시 적용된다.

QAM엔코더(42)는 정보비트로 구성되어 입력되는 직렬 데이터 비트 스트림(input serial data bit stream)을 N개의 병렬 QAM 심볼(N parallel QAM symbol)로 매핑하며, 여기서, N은 변조기(46)에 의해 생성되는 반송파신호의 개수를 나타낸다. 변조기(46)는 QAM 심볼(58)을 DMT심볼(70)의 순서로 구성된 송신 신호(38)로 변환하기 위해 역고속 퓨리에 변환을 사용한다. 송신 신호(38)의 각 반송파 신호는 상이한 QAM심볼(58)로 변조된다. 일실시예에서, 파일롯 톤(pilottone)은 송신 신호(38)가 수신되는 동안 수신기(34)에서 반송파 신호의 일관된 복조(coherent demodulation)를 위한 레프런스 신호(reference signal)를 제공하기 위해 송신 신호(38)에 포함된다.

일반적으로, 변조기(46)는 반송파 신호상에서의 정보 비트를 DMT심볼 방식(DMT symbol basis)에 의해 DMT심볼에서 변조한다. 각 DMT심볼 주기는 대략 250ms인데, 이는 4kHz DMT심볼 전송률과 일치한다. DMT심볼 주기동안 특정 반송파 신호로 변조된 비트수는 특정 BER에서의 반송파 신호의 SNR에 따른다.

변조기(46)는 통신채널이 저잡음(예, 각 반송파 신호상에 높은 SNR)을 갖을 때 각 반송파 신호상에서 다수의 정보 비트를 변조할 수 있으므로 높은 시스템 송신 비트 전송률이 달성된다. 통신채널 상태가 나쁘면(예, 잡음), SNR이 낮아질 것이고 각 반송파 신호상에서 변조되는 정보비트수가 거의 없을 수 있을 것이며, 낮은 시스템 송신 비트 전송률을 일으킬 것이다. 예를 들면, 이하 테이블 1은 QAM을 사용하는 하나의 DMT심볼 주기동안 반송파 신호상에서 1부터 8까지의 정보비트를 변조하기 위해 1×10^-7에서 요구된 언코딩된 SNR을 도시한다.

테이블 1 : BER = 1×10^-7에 대한 하나의 심볼 주기 동안 반송파상에서 요구되는 언코딩형 SNR

반송파당 비트(Bits per carrier)	BER = 1 ×10^-7에 대해 필요한 SNR
1	11.34dB
2	14.32dB
3	19.11dB
4	21.31dB
5	24.46dB
6	27.54dB
7	30.59dB
8	33.61dB

전형적으로, 다양한 반송파 신호를 갖는 DMT시스템에서, 하나 또는 그 이상의 반송파 신호의 SNR은 특정 비트-에러 전송률로 완전 정보 비트(complete information bit)를 운반하기에 너무 낮다. 예를 들면, 반송파 신호의 SNR이 11.34dB보다 낮을 때, 이러한 SNR은 1×10^-7의 BER로 반송파 신호상에서 완전 정보 비트의 송신을 방해한다. 본 발명의 원리에 따르면, 송수신기(10,14)는 통신채널(18)을 통해 정보를 전달하는데 사용되지 않고 그대로 남아있을 수도 있었던 반송파 신호를 사용한다. 이후, 이러한 반송파 신호는 복원 반송파 신호(recovered carrier signal)라고 칭한다. 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 송신기(22)는 특정 BER보다 더 높은 BER에서 연속 DMT심볼 주기 동안 복원 반송파 신호상에 하나 또는 그 이상의 정보를 송신한다. 반송파 신호가 특정 BER에서 완전 정보 비트를 송신할 수 없을 지라도, 높은 BER로 연속 DMT심볼 주기동안 복원 반송파 신호상에 정보비트를 송신하는 효과는 복원 반송파 신호의 SNR을 효과적으로 증가시키고 특정 BER을 달성할 것이다.

예컨대, 복원 반송파 신호의 SNR이 실질적으로 8.34dB와 같고, 하나의 DMT심볼 주기동안 하나의 정보비트를 변조하기 위해 요구되는 SNR이 1×10^-7BER을 이루기위해 거의 11.34dB이라면, 변조기(46)는 두 개의 연속 DMT 심볼을 통해 하나의 정보비트를 변조한다. 테이블 2는 1×10^-7을 갖는 DMT 통신 시스템(2)에서 정보비트를 변조하기 위하여 요구되는 SNR의 실례를 나타낸다. 칼럼 2에 나타나 있는 바와 같이, 연속 DMT심볼 주기를 통해 일비트의 송신을 나타내는 다른 방법은 단일 DMT심볼 주기내의 반송파상에서 송신되어지는 비트의 일부와 같다.

테이블 2. BER= 1×10^-7에 대해 단일 심볼 주기동안 반송파상에 요구되는 SNR

1비트 송신을 위한DMT심볼 개수	하나의 DMT 심볼 주기 당반송파신호당 비트	BER= 1×10^-7에 대해요구되는 SNR
2	1/2	8.34dB
4	1/4	5.34dB
8	1/8	2.34dB

다른 실시예에서, 송신기(22)는 특정 BER보다 높은 BER로 비연속(non-successive) DMT심볼 주기동안 복원 반송파 신호상에서 하나이상의 정보 비트를 송신한다. 예를 들면, 송신기(22)는 모든 다른 DMT심볼 주기동안(예, 첫번째 및 세번째 DMT심볼 주기 동안) 복원 반송파 신호상에 동일한 정보비트를 송신할 수 있다. 다른 실시예들은 세번째, 네번째, 다섯번째 DMT 심볼주기 각각을 통해 동일한 정보비트를 송신하는 것을 포함한다. 그러므로, 수신기(34)가 송신기(22)가 DMT심볼 주기동안 정보비트를 송신하기 위해 이용된다는 것을 인지하는 한, 송신기(22)는 비연속 DMT심볼 주기를 사용하는 복원 반송파 신호상에 완전 정보비트를 송신할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 송신기(22)는 단일 DMT심볼 주기 동안 복원 반송파 신호상에 하나의 비트보다 더 많은 비트를 송신할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 다수의 비트가 송신되는 BER은 단지 하나의 정보비트가 복원 반송파 신호상에 전송될 때보다 더 높다. 더욱, 송신기(22)는 하나의 정보비트를 송신하기 위해 요구될 때보다 더 많은 수의 연속 DMT 심볼에 대한 복원 반송파 신호상에 동일한 정보비트를 송신한다. 예를 들면, SNR이 8.34dB이면 복원 반송파 신호는 1×10^-7의 BER을 달성하기 위해 네개의 연속 DMT심볼(70)을 통해 두개의 비트를 운반할 수 있다.

BAT(44)는 각 반송파 신호에 의해 운반되는 비트수를 구체화하기 위해 변조기(46)와 통신한다. 복원 반송파 신호에 의하여, 일실시예에서 BAT(44)는 하나의 비트를 할당하거나 완전 정보비트를 전달하기 위해 요구되는 DMT심볼 주기수를 나타내는 추가 정보를 구체화한다. 그러므로, BAT(44, 44′)는 반송파신호가 하나이상의 DMT심볼 주기 및 반송파신호상에 정보 비트를 송신하기 위해 요구되는 DMT심볼주기를 통해 정보비트를 전달하기 위해 사용된다는 것을 확인한다. 다른 실시예에서, BAT는 완전 정보비트를 전달하기 위해 요구된 DMT심볼주기수를 나타내기 위해 비트의 일부를 구체화한다.

도 2는 DMT송수신기(10) 및 통신채널(18)을 통해 통신하기 위한 원격송수신기(14)에 의해 이용되는 프로세서의 실례를 도시한다. 송수신기(10,14)를 초기화하는 동안 원격수신기(34)는 각 반송파 신호에 의해 운반되어질 비트수를 결정한다(단계 204). 각 반송파 신호에 의해, 원격수신기(34)는 특정 비트 에러전송률에 대한 SNR을 측정한다. 측정된 SNR이 비트수를 제한하여 반송파 신호는 특정 비트 에러 전송률을 운반하여 달성할 수 있다. 예를 들면, 테이블 1은 1×10^-7의 비트 에러 전송률에서 1부터 8까지의 비트를 전달하기 위해 반송파 신호에 대해 요구된 SNR을 나타낸다.

다음 수신기(34)는 복원 반송파 신호의 측정된 SNR로부터 특정 BER에서 완전하게 정보비트를 전달하기 위해 얼마나 많은 DMT심볼 주기가 요구되는 지를 결정한다(단계 206). 예를 들면, 측정된 SNR이 8.34dB일 때, 수신기(34)는 두개의 DMT심볼주기가 1×10^-7의 특정 비트 에러 전송률에서 완전 정보 비트를 운반하기 위해 요구되는 지를 판단한다. 거의 비트 정보의 반은 각각 두개의 심볼 주기 동안 전달될 수 있으며, 효과적으로, 각 심볼 주기동안 반송파 신호는 부분 정보 또는 정보비트의 일부를 전달한다. 예를 들어, 측정된 SNR이 5.34dB을 벗어나면, 수신기는 네개의 DMT심볼 주기가 완전 정보 비트를 전달하기 위해 요구되는 지를 결정한다.

다음 원격수신기(34)는 송신기(22)에 대해 각 반송파 신호에 할당되는 비트수와 통신한다(단계 208). 단일 심볼 주기동안 완전 비트를 전달하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 반송파 신호에 대하여, 원격수신기(34)는 각 DMT 심볼 주기동안 전달되는 완전 정보 비트 또는 정보 비트의 일부를 전달하기 위해 요구되는 DMT심볼 주기수를 구체화할 수 있다.

원격수신기(34)에 의해 결정되는 정보 및 송신기(22)와 통신되는 정보에 따라, 송신기(22) 및 원격수신기(34)는 각각 반송파 신호에 할당되는 비트수를 구체화한 비트 할당 테이블(44, 44')의 사본을 생성한다(단계 212). 복원 반송파 신호에 의하여, 일실시예에서의 BAT(44)는 하나의 비트를 할당하고 완전 정보비트를 전달하기 위해 요구되는 DMT심볼 주기수를 나타내는 추가 정보를 상세화한다. 다른 실시예에 따르면, BAT는 복원 반송파 신호에 대한 각 DMT 심볼 주기동안 전달된 정보 비트의 일부를 구체화한다.

일실시예에서, 팬텀(phantom)에 도시된 송신기(22)는 하나의 팩터(factor) 또는 팩터의 조합에 기반을 두고 정보비트를 전송하기 위해 복원 반송파 신호를 사용할 것인지를 결정한다(단계216). 이 팩터들은 ①통신시스템의 송신 비트 전송률, ②정보비트를 운반하기 위해 복원 반송파 신호를 사용함으로써 얻어진 송신 비트 전송률에서의 개선 양을 포함한다.

첫번째 팩터와 관련하여, 송수신기(10)는 DSL통신 시스템(2)의 송신 비트 전송률을 최소 송신 비트 전송률(예, 256kb/s)과 비교한다. DSL통신 시스템(2)의 송신비트 전송률이 최소 송신비트 전송률과 같거나 그 이상이면, 송신기(22)는 정보비트를 전송하기 위해 복원 반송파 신호를 사용하지 않는다(단계 218). 대신, 송신비트 전송률이 최소 비트 전송률보다 적으면, 송신기(22)는 복원 전송 반송파 신호상에서 정보 비트를 변조할 수 있다. 두번째 팩터와 관련하여, 그러한 복원 반송파 신호를 사용하는 것이 미리 설정된 양으로 DSL 통신 시스템(2)의 송신 비트 전송률을 증가시킬 수 있다면, 송신기(22)는 복원 반송파 신호상에서 정보비트를 변조할 수 있다. 예를 들면, 송신 비트 전송률내에서의 증가가 미리 정의된 임계비율 (threshold percentage)(예, 10%)과 같거나 초과한다면, 송신기(22)는 정보비트를 송신하기 위해 복원 반송파 신호를 사용한다.

정보를 전달하기 위해 복원 반송파 신호를 사용할 때, 송신기(22)는 두개 또는 그 이상의 연속 DMT 심볼에 대해 복원 반송파 신호상에서 동일한 정보비트를 변조한다(단계 226). 동일한 정보비트가 송신되는 것에 대한 연속 DMT심볼수는 복원 반송파 신호의 SNR과 변조된 비트가 송신될 때의 BER에 의존한다. 그러므로, 일부 반송파 신호는 제1 BER로 단일 DMT심볼 주기에서 완전하게 송신되는 정보비트를 운반하며, 하나 또는 그 이상의 복원 반송파 신호는 제1 BER보다 큰 제2 BER(단일 DMT주기 당)로 둘 또는 그 이상의 연속 DMT심볼(70)에 대해 정보비트를 운반한다. 복원 반송파 신호상에서의 정보비트와 다른 반송파 신호 상에서의 정보비트를 단일 DMT심볼 주기내에서 결합시킴으로써, 송신기(22)는 제1 BER로 송신비트 전송률 내에서의 증가를 달성시킨다.

예를 들면, BAT(44)의 일실시례는 반송파 신호 #1에 대해 하나의 비트를, 반송파 신호 #2와 #3에 대해 하나의 비트를, 및 반송파 신호 #4 및 #5에 대해 세개의 비트를 할당할 수 있다. 더욱, BAT(44)는 반송파 신호 #1이 두 개의 연속 DMT심볼(70)에 대해 동일한 정보비트를 운반하는 복원 반송파 신호임을 확인할 수 있다. 그러므로, 반송파 신호 #2, #3, #4, #5는 제1 BER로 두 개의 연속 DMT심볼(70) 각각 동안 새로운 정보 비트를 운반하는 반면, 복원 반송파 신호 #1은 제2 BER로 두 개의 연속 DMT심볼(70) 모두에 대해 동일한 정보 비트를 운반한다.

다른 실시례에서, 제2의 두개의 연속 DMT심볼 주기는 복원 반송파 신호상에서 정보비트만을 운반하기 위해 사용될 수 있다(예. 반송파 신호 #2, #3, #4 및 #5는 사용되지 않음). 또 다른 실시례에서, 송신기(22)는 하나의 DMT심볼(70) 동안 제1 BER로 정보비트를 송신하고, 그 다음 두 개의 연속 DMT심볼 주기동안 제2 BER로 복원 반송파 신호상에서 정보비트를 송신한다. 이러한 각각의 실시례들이 송신 비트 전송률 개선을 아주 약간 제공하거나 전혀 제공하지 않을 지라도 이러한 실시례들은 송신기(22) 또는 수신기(34)의 설계를 단순화할 것이다.

다음 DMT송신기(22)는 송신신호(38)를 수신기(34)로 송신한다(단계 228). 수신기(34)는 각각의 연속 DMT심볼 주기동안 정보비트에 대한 부분 정보를 얻기 위해 연속 DMT심볼 주기동안 송신신호(38)를 복조한다(단계 230). 수신기(34)는 정보비트의 부분정보를 완전 정보비트로 생성시키기 위해 선형적으로 조합한다(단계 232).

일실시례에서, 수신기(34)는 동일 정보 비트가 연속 DMT심볼 주기에 대해 변조될 것인지를 결정하기 위해 일련의 연속 DMT심볼 주기에서 제1 DMT심볼 주기를 사용한다. 예를 들면, 수신기(34)가 반송파 신호의 위상이 거의 90도라는 것을 판단하면, 수신기(34)는 하나의 비트와 동등한 값을 갖는 정보비트를 예측한다. 수신기(34)가 추가 부분 정보 비트를 얻기 위해 다음에 오는 DMT 심볼을 기다릴 필요가 없게 됨으로써, 수신기(34)는 완전 정보비트를 생성할 수 있다.

그러므로, 다중 DMT심볼에 대해 정보비트를 수신하는 이 실시예에서는 정보비트를 복조하는데 지연시간을 증가시키지 않는다. 그러나, 반송파 신호의 위상이 90도보다 적으면(예컨대, 45도), 수신기(34)는 정보비트의 값을 결정하기 위해 연속 DMT심볼에 의해 제공되는 추가 정보를 필요로 할 것이다. 예컨대, 45도 위상은하나의 비트에 일치하거나 잡음의 결과일 것이다. 이 경우에서, 수신기(34)는 여전이 1값을 갖는 정보비트를 이러한 위상으로 결정할 수 있으며, 그 결정이 틀린것이라면 나중에 결정하기 위해 에러 체킹(error checking)를 사용한다.

통신시스템(2)의 동작동안, 통신 변경 조건은 하나 또는 그 이상의 반송파 신호의 SNR에 영향을 받아 변경될 것이다. 일 실시예에 따르면, 송신기(34) 및 수신기(22)는 새로운 통신 채널(18) 조건에 대응하는 비트 할당 정보를 동적으로 교환한다. 특정 BER에 대해 최소 SNR 이하로 떨어지는 SNR을 갖는 반송파 신호와, 최소 SNR 이하를 유지하지만 변경되는 SNR을 갖는 복원 반송파 신호에 있어서는, 전술한 바와 같이, 이러한 교환 정보가 완전 정보비트를 송신하기 위해 요구되는 DMT 심볼 주기수를 포함할 것이다. 정보의 교환은 완전 정보 비트의 경계에서(예, 두개의 DMT심볼에서 완전하게 송신된 정보비트를 전달하는 제2의 DMT심볼(7) 다음에) 생성될 수 있다.

본 발명에서는 특정의 바람직한 실시예에 관하여 도시 및 설명되고 있지만, 형태 및 세부구조의 다양한 변경은 이하 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범주 및 정신으로부터 벗어남 없이 본 명세서내에서 이루어진다는 것을 당업자들은 알수 있능 것이다. 예를 들면, 더우기, 비록 구성이 본 발명을 설명하기 위해 DSL을 이용하더라도, DSL의 어떤 형태는, 예를 들어, ADSL, VDSL, SDSL, HDSL, HDSL2, 또는 SHDSL가 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

또한 본 발명의 원칙이 DSL시스템(예, 텔레컴뮤팅, 화상 회의, 고속 인터넷접근, 주문형 비디오)에 대해 전송된 어떤 어플리케이션의 조합에 적용된다는 것을 알 수 있다.

Claims

입력비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송신호를 사용하여 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 구비하되, 상기 반송파 신호 중 하나는 단일 심볼 주기동안 하나의 상기 반송파 신호상에 입력 비트 스트림의 완전 정보 비트를 비트-에러 전송률(bit-error rate : BER)로 송신하는 것을 방해하는 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio : SNR)를 갖는 다중 반송파 변조 시스템에서, 상기 반송파 신호의 상기 SNR을 효과적으로 증가시키는 방법에 있어서,

효과적으로 상기 반송파 신호의 SNR을 증가시키고 비트-에러 전송률을 달성하기 위해, 상기 비트-에러 전송률에서 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 상기 SNR을 갖는 상기 반송파 신호상에 상기 입력 비트 스트림의 동일 정보 비트를 다중 심볼 주기동안 변조하는 단계

를 포함하는 SNR을 증가시키는 방법.
제1항에 있어서,

상기 다중 심볼 주기는 연속적인 순서인 방법.
제1항에 있어서,

상기 동일한 정보 비트를 운반하기 위해 심볼 주기 수를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 비트-에러 전송률에서 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 상기 SNR을 갖는 상기 반송파 신호에 대해 적어도 하나의 비트를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

송신비트 전송률을 결정하는 단계를 더 포함하며,

상기 송신비트 전송률이 최소 송신비트 전송률보다 적을 때 상기 동일 정보 비트의 변조단계가 발생하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 동일 정보 비트의 변조 단계는 적어도 미리 정의된 임계비율(threshold percentage)만큼 송신 비트 전송률을 높일 수 있으면 발생하는 방법.
입력비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송 신호를 사용하는 통신 채널을 통해 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 포함하는 다중 반송파 변조 시스템에서, 통신 채널을 통해 통신하기 위한 방법에 있어서,

하나의 심볼 주기 동안, 제1 비트-에러 전송률로 상기 반송파 신호 중 하나의 신호상에서 상기 입력 비트 스트림의 하나 또는 그 이상의 정보 비트를 송신하는 단계와,

연속 심볼 주기 동안, 제2 비트-에러 전송률로 상기 반송파 신호 중 하나의 신호상에서 상기 입력 비트 스트림의 동일 정보 비트를 송신하는 단계

를 포함하는 통신방법.
제7항에 있어서,

상기 제2 비트-에러 전송률은 상기 제1 비트-에러 전송률보다 더 높은 통신 방법.
제7항에 있어서,

상기 연속 심볼 주기는 심볼 주기당 전송된 비트수와 그에 따라 상기 제1 비트-에러 전송률에서의 상기 송신 비트 전송률을 증가시키기 위하여, 상기 입력 비트 스트림의 하나 또는 그 이상의 정보 비트가 상기 제1 비트 에러 전송률로 하나 또는 그 이상의 반송파 신호상에 송신되는 동안의 상기 심볼 주기를 포함하는 통신방법.
제7항에 있어서,

상기 제2 비트 에러 전송률로 입력 비트 스트림의 정보 비트를 전송하기 위한 하나이상의 반송파 신호를 확인하는 단계를 더 포함하는 통신방법.
입력비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 송신 신호를 사용하여 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 포함하는 다중 반송파 변조 시스템에서, 제1 비트-에러 전송률에서 송신 비트 전송률을 증가시키기 위해 상기 제1 비트-에러 전송률에서 비트를 운반하는데 이용할 수 없는 반송파 신호를 사용하기 위한 방법에 있어서,

심볼 주기당 송신된 정보 비트수와 그에 따른 상기 제1 비트-에러 전송률에서의 상기 송신 비트 전송률을 증가시키기 위해, 연속 심볼 주기 동안 상기 제1 비트 -에러 전송률보다 높은 제2 비트-에러 전송률로 이용할 수 없는 반송파 신호상에서 동일한 정보 비트를 송신하는 단계

를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 동일한 정보 비트를 운반하기 위한 심볼수를 판단하는 단계를 더 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

제2 비트-에러 전송률에서 이용할 수 없는 반송파 신호에 대해 적어도 하나의 비트를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

송신 비트 전송률을 결정하는 단계를 더 포함하며,

상기 송신 비트 전송률이 최소 송신 비트 전송률 보다 적을 때 상기 동일 정보 비트의 상기 변조 단계가 발생하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 동일한 정보 비트의 변조단계는 적어도 미리 정의된 임계비율만큼 송신 비트 전송률을 높일 수 있으면 발생하는 방법.
입력 비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송 신호를 사용하여 통신 채널을 통해 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 포함하는 다중 반송파 변조 시스템에서, 통신 채널을 통해 통신하기 위한 방법에 있어서,

하나의 심볼 주기 동안, 제1비트 에러 전송률로 하나 또는 그 이상의 반송파 신호상에 상기 입력 비트 스트림의 하나 또는 그 이상의 정보 비트를 수신하는 단계와,

연속 심볼 주기동안, 제2비트 에러 전송률로 상기 반송파 신호중 하나 상에 상기 입력 비트 스트림의 동일 정보 비트를 수신하는 단계

를 포함하는 방법.
제16항에 있어서,

연속 심볼 주기 동안 수신되는 상기 동일 정보 비트가 수신되는 상기 하나의반송파 신호에 적어도 하나의 비트를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
제16항에 있어서,

상기 반송파 신호에 대한 상기 신호대 잡음 비(SNR)를 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제18항에 있어서,

상기 제2 비트-에러 전송률로 완전하게 상기 정보 비트를 전달하는데 필요한 연속 심볼 주기 갯수를 결정하기 위해 상기 SNR을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
입력 비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송신호를 사용하여 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 구비하되, 상기 반송판 신호중 하나는 단일 심볼 주기동안 상기 반송파 신호상에 상기 입력 비트 스트림의 완전 정보 비트를 비트-에러 전송률로 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 다중 반송파 변조시스템에서, 상기 반송파 신호의 상기 SNR을 효과적으로 증가시키는 방법에 있어서,

다수의 연속 심볼 주기동안, 상기 각각의 연속 심볼 주기동안 정보 비트에 관한 부분 정보를 얻기 위하여, 단일 심볼 주기동안 반송파 신호상에 완전 정보 비트를 비트-에러 전송률로 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 반송파 신호를 복조하는 단계와,

상기 연속 심볼 주기 동안 얻어진 상기 부분 정보를 완전 정보 비트로 제공하기 위해 조합하는 단계

를 포함하는 방법.
제20항에 있어서,

상기 동일 정보 비트를 수신하기 위해 심볼 수를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제20항에 있어서,

상기 비트 에러 전송률로 완전 정보 비트를 송신하는 것을 방해하는 SNR을 갖는 상기 반송파 신호에 대해 적어도 하나의 비트를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
제20항에 있어서,

수신 비트 전송률을 결정하는 단계를 더 포함하며,

상기 수신 비트 전송률이 최소 수신 비트 전송률보다 적을 때 상기 동일 정보비트의 복조단계가 발생하는 방법.
제20항에 있어서,

상기 복조단계는 적어도 미리 결정된 임계비율만큼 수신 비트 전송률을 향상시킬 수 있으면 발생하는 방법.
입력 비트 스트림을 변조하기 위해 다수의 반송파 신호를 갖는 전송 신호를 사용하여 상호 통신하는 두 개의 송수신기를 포함하는 다중 반송판 변조 시스템에서, 제1 비트 에러 전송률로 송신 비트 전송률을 증가시키기 위해 제1 비트 에러 전송률로 비트를 운반하기 위해 이용할 수 없는 반송파 신호를 사용하기 위한 방법에 있어서,

상기 사전에 이용할 수 없는 반송파 신호를 사용함으로써 심볼 주기당 수신된 정보 비트 수를 증가시키고 그에 따라 상기 제1 비트-에러 전송률에서 상기 전송 비트 전송률을 증가시키기 위해, 상기 제1 비트-에러 전송률보다 더 높은 제2 비트-에러 전송률로 상기 이용할 수 없는 반송파 신호상에 동일 정보 비트를 연속 심볼 주기동안 수신하는 단계

를 포함하는 방법.
제25항에 있어서,

상기 동일한 정보 비트를 수신하기 위해 심볼 수를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제25항에 있어서,

제2 비트-에러 전송률에서 상기 이용할 수 없는 반송파 신호에 대해 적어도하나의 비트를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
제25항에 있어서,

수신 비트 전송률을 결정하는 단계를 더 포함하고,

상기 수신 비트 전송률이 최소 수신 비트 전송률보다 적을 때 상기 동일 정보 비트의 복조단계가 발생하는 방법.
제25항에 있어서,

상기 복조단계는 적어도 미리 설정된 임계비율 만큼 수신 비트 전송률을 높일 수 있으면 발생하는 방법.