KR20070010196A

KR20070010196A - 끊김없는 전송률 어댑테이션을 이용하는 고속 초기화

Info

Publication number: KR20070010196A
Application number: KR1020067025783A
Authority: KR
Inventors: 마르코스 씨. 티자네스
Original assignee: 어웨어, 인크.
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2007-01-22
Also published as: US20070242737A1; ATE538551T1; US20030210739A1; ATE289716T1; DE60203038T2; WO2002058310A2; ATE441986T1; US20070009019A1; EP2120381A1; CA2436858C; KR20100083861A; US7508876B2; KR20030070115A; US20060034360A1; US20070127584A1; EP1352490A2; EP2120381B1; JP3897301B2; US20050238091A1; EP1555773A2

Abstract

본 발명은 다중반송파 전송시스템에서 전송기 및 수신기간에 통신링크를 구축하기 위해 모뎀을 초기화하기 위한 방법에 관한 것이다. 바람직한 실시예는 통신링크에 대해 대응하는 실제 파라미터값에 근접하는 선정된 파라미터값을 제공하는 단계와, 데이터의 전송을 허용하기 위해 선정된 파라미터값을 이용하여 제1 송수신기와 제2 송수신기간에 데이터 통신링크를 구축하는 단계와, 실제 파라미터값을 결정하는 단계와, 갱신된 데이터 전송률을 갖는 정상 상태 통신링크를 제공하기 위해 결정된 실제 파라미터값을 이용함으로써 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 증가하는 단계를 포함한다.

끊김없는 데이터 전송률

Description

끊김없는 전송률 어댑테이션을 이용하는 고속 초기화{Fast Initialization Using Seamless Rate Adaptation}

도 1은 표준에 따르는 ADSL DMT전송기를 도시하는 기능적 블럭도이다.

도 2는 표준 초기화 프로시저를 도시하는 기능적 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초기화 프로시저를 도시하는 기능적 블럭도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중반송파 전송시스템에서 모뎀을 초기화하는 방법의 개략적인 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중반송파 전송시스템에서 모뎀을 초기화하는 방법의 개략적인 흐름도이다.

도 6은 ADSL프레임 및 R-S코드워드의 바람직한 실시예를 도시한다.

*도 7은 바람직한 듀얼 레이튼시(dual latency) ADSL DMT 전송기를 도시하는 기능적 블럭도이다.

도 8은 끊김없는 전송률 어댑테이션 전송의 바람직한 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 9는 끊김없는 전송률 어댑테이션 전송의 제2의 바람직한 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 10은 고속의 끊김없는 전송률 어댑테이션 전송의 바람직한 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 11은 제2의 고속의 끊김없는 전송률 적응 전송의 바람직한 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 12는 NTR을 변환하는 바람직한 방법을 개략적으로 나타낸는 흐름도이다.

관련 출원 데이터

본 출원은 "끊김없는 전송률 어댑테이션을 이용하는 고속 초기화(Fast Initiallization Using Seamless Rate Adaptation)"라는 제목으로 2001년 1월 16일자로 출원된 미국 가출원번호 제60/262,240호에 대한 우선권을 주장하며, 본 출원은 "전력 모드를 끊김없이 변경하기 위한 방법 및 ADSL시스템(A Method for Seamlessly Changing Power Modes and ADSL System)"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원된 미국 출원번호 제09/522,870호, "적응 다중 반송파 변조 시스템 및 프로토콜을 적용시킨 끊김없는 전송률(Seamless Rate Adapted Adaptive Multicarrier Modulation System and Protocols)"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원된 제09/522,869호, "끊김없는 전송률 어댑테이션을 동기화하기 위한 방법(A Method for Syncronizing Seamless Rate Adaptation)"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원된 미국출원번호 제09/523,086호, 및 "ADSL시스템에서 네트워크 타이밍 레프런스를 이동하기 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Transporting a New Timing Reference in an ADSL System)"이라는 제목으로 2001년 8월 1일자로 출원된 미국출원번호 제09/918,033호에 관련되며, 이들 모두는 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 디지털 가입자 회선(digital subscriber line ; DSL)시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 본 발명은 DSL시스템에서 모뎀을 초기화하는 방법에 관한 것이다.

다중반송파 변조(multicarrier modulation), 또는 이산 다중톤 변조 (discrete multitone modulation : DMT)는 매체를 통해, 특히, 복잡한 매체를 통해통신에 널리 이용되는 전송 방법이다. 다중반송파 변조는 전송 주파수 밴드(trnasmission frequency band)를 비트 또는 비트 모음(a collection bit)을 개별적으로 변조하는 각각의 반송파를 갖는 다수의 서브채널(즉, 반송파들)로 나눈다. 전송기는 하나이상의 반송파를 갖는 정보 비트를 포함하는 입력 데이터 스트림(input data stream)을 변조하여 변조된 정보를 전송한다. 수신기는 전송된 정보 비트를 복원하기 위해 모든 반송파를 출력 데이터 스트림(output data stream)으로 복조한다.

다중반송파변조는 단일 반송파 변조에 비해 많은 장점을 갖는다. 이 장점은 예를 들면, 충격잡음에 대한 높은 면역성(immunity), 다중 경로에 직면하여 더 낮은 복잡도 이퀄라이제이션 요청(lower complexity equalization), 협대역 방해(narrow band interference)에 대한 더 높은 면역성, 더 높은 데이터 전송률 및 밴드폭 가변성을 포함한다. 다중반송파변조는 이 정점들을 얻기 위해 많은 어플리케이션에 이용될 뿐 아니라 다른 이유로 이용된다. 어플리케이션은 예를 들면, 비대칭 디지털 가입자 회선 시스템(ADSL), 무선 랜 시스템, 전력선 통신시스템, 및 다른 어플리케이션(들)을 포함한다. 그들 전체가 본 명세서에서 참조문헌으로 포함되는 ITU표준 G.992.1, G.992.2 및 ANSI T1.413 표준 각각은 다중반송파 변조를 이용하는 ADSL 송수신기에 대한 표준 수행을 구체적으로 나타낸다.

도 1은 바람직한 표준에 따르는(standard compliant) ADSL DMT전송기(100)를 도시한다. 상세하게, ADSL DMT전송기(100)는 세개의 층을 포함하는데, 이 세개의 층은 변조 층(110), 프레이머/전방 오류 수정층(framer/forward error correction(FEC))(120) 및 비동기 전송모드 전송 컨버전스 층(asymchronous transfer mode transmission convergence : ATM TC)(140)이다.

변조층(110)은 DMT변조와 관련된 상관관계를 제공한다. 구체적으로, DMT변조는 역이산 퓨리에 트랜스폼(inverse discrete fourier transform : IDFT)(112)을 이용하여 실행된다. IDFT(112)는 구상진폭변조 엔코더(quadrature amplitude modulatiom:QAM)(114)로부터 비트를 다중반송파 서브채널로 변조한다. ADSL다중반송파 송수신기는 각각의 서브채널상에서 상기 서브채널의 신호대 잡음비 및 통신링크의 비트 에러 전송률 요청에 따르는 다수의 비트를 변조한다. 예를 들면, 요구 된 BER이 1 X 10^-7(즉, 평균 100만개중에 하나의 비트가 오류로 수신됨)이고, 특정 서브채널의 SNR이 21.5dB이면, 서브채널이 4비트를 변조할 수 있으므로, 21.6dB은 1 X 10^-7BER을 갖는 4QAM비트를 전송하기 위해 요구된 SNR이다. 다른 서브채널(들)은 상이한 SNR's를 갖을 수 있으며, 그러므로, 동일한 BER에서 그들에 할당된 상이한 다수의 비트를 갖을 수 있다. 현재 ITU 및 ANSI ADSL표준은 하나의 반송파상에서 15비트까지 변조될 수 있다.

하나의 DMT심볼에서 변조를 위해 얼마나 많은 비트가 각 서브채널에 할당되는 지를 구체적으로 나타내는 테이블은 비트 할당 테이블(Bit Allocation Table : BAT)이라 불린다. DMT심볼은 BAT에 따라 비트를 갖는 반송파를 변조함으로써 IDFT의 출력으로 생성된 아날로그 샘플의 모음이다. BAT는 변조층(110)에서 이용된 주파라미터이다. BAT는 엔코딩 및 변조를 위해 QAM엔코더(114) 및 IDFT(112)에 의해 이용된다. 이하 테이블은 16개의 서브채널을 갖는 바람직한 DMT시스템에 대한 BAT의 실례를 도시한다.

서브채널 번호	서브채널당 비트	서브채널 번호	서브채널당 비트
1	5	10	3
2	9	11	0
3	3	12	5
4	2	13	6
5	4	14	8
6	0	15	4
7	5	16	3
8	7	DMT심볼당 전체 비트	80
9	8	DMT심볼당 전체 비트	80

테이블 1

ADSL시스템에서, 전형적인 DMT심볼 전송률은 대략 4㎑이다. 이것은 변조 BAT를 이용하면서 새로운 비트세트를 변조하는 새로운 DMT심볼은 250ms(microseconds)마다 전송된다. 하나의 DMT심볼에서 변조된 80비트를 구체적으로 나타내는 테이블 1에서의 바람직한 BAT가 4㎑ DMT심볼 전송률에 이용되면, 시스템의 비트 전송률은 초당 4000 * 80 = 320kbits 일 것이다.

BAT는 시스템의 데이터 전송률을 결정하며, 전송채널 특성, 즉, 다중반송파 시스템에서 각각의 서브채널에 대한 SNR에 따른다. 저잡음, 즉, 각 서브채널상에서 높은 SNR을 갖는 채널은 각각의 DMT반송파상에서 변조된 많은 비트를 갖을 수 있으며, 그러므로 높은 비트 전송률을 갖을 수 있다. 채널 조건이 나쁘면(예를 들면, 고잡음), SNR은 낮을 것이며 각 반송파에서 변조된 비트는 거의 없으며, 결국 낮은 비트 전송률로 귀결된다. 테이블 1에서 도시될 수 있는 바와 같이, 사실상 일부의 서브채널은 0비트를 변조할 수 있다. 실례는 AM 브로드캐스트(AM broadcast)와 같은 협대역 밴드 방해가 서브채널 주파수에 나타나는 경우이며, 상기 서브채널에서 임의의 정보 비트를 운반하기에는 너무 낮은 SNR을 야기한다.

ATM TC층(140)은 셀내의 비트 및 바이트를 프레임으로 변환하는 비동기식 전송 모드 전송 컨버전스(ATM TC) 섹션(142)을 포함한다.

프레이머/FEC층(120)은 비트 스트림을 변조하기 위한 준비와 관련된 상관관계를 제공한다. 프레이머/FEC층(120)은 인터리빙영역(interleaving(INT):122), 전방 오류 수정영역(Forwad Error correction :FEC) (124), 스크램블러영 역(scrambler: SCR)(126), 순환중복검사영역(cyclic redundancy check : CRC)(128) 및 ADSL 프레이머영역(130)을 포함한다. 인터리빙 및 FEC코딩은 임펄스 면역성 및 코딩이득을 제공한다. 표준 ADSL시스템에서 FEC영역(124)은 리드-솔로몬 코드(reed-solomon : R-S)이다. 스크램블러영역(126)은 데이터 비트를 랜덤화하기 위해 이용된다. CRC영역(128)은 수신기에서 오류검출을 제공하기 위해 이용된다. ADSL프레이머영역 (130)은 수신된 비트를 ATM프레이머(142)으로부터 프레임한다. ADSL프레이머영역 (130)은 역시 모뎀용 모듈(132)에서부터 ADSL모뎀에서 EOC 및 AOC채널로 알려져 있는 모뎀 오버헤드 통신채널까지 오버헤드비트를 삽입 및 추출한다.

프레이머/FEC층(120)의 주요한 파라미터는 R-S코드워드의 크기, 다수의 R-S커드워드에서 측정되는 인터리버의 크기(즉, 깊이), 및 ADSL프레임의 크기이다. 예로서, R-S 코드워드에 대한 전형적인 크기는 216 바이트일 수 있으며, 인터리버 깊이에 대한 전형적인 크기는 64코드워드일 수 있으며, ADSL프레임의 전형적인 크기는 200바이트일 수 일 수 있다. 또한, 인터리빙이 없는 것과 등가인 것과 같은 인터리빙 깊이를 갖을 수 있다. 전술한 바와 같이 전송기를 이용하는 전송을 위해 기본적으로 준비되었던 디지털 신호를 복원하기 위해, 동일한 깊이의 파라미터를 갖는 인터리버에 역프로세스를 실행하는 디인터리버(deinterleaver)를 이용함으로써 코드워드를 디인터리빙하기 위해 필요하다. 현재의 ADSL표준에서는, DMT시스템에서 모든 파라미터들 간에 특별한 관계가 있다. 구체적으로, BAT크기 N_BAT, 즉, DMT심볼내의 전체 비트 개수는 식(1)에 나타난 바와 같이, R-S코드워드 크기(N_FEC)의 정수 젯수(integer divisor)로 고정된다.

N_FEC = S * N_BAT (1)

여기서, S는 0보다 큰 양의 정수이다.

또한 이 상수는 다수의 DMT심볼 정수를 포함하는 하나의 R-S코드워드로 나타낼 수 있다. R-S코드워드는 데이터 바이트 및 패리티, 즉, 체크바이트를 포함한다. 체크바이트는 R-S엔코더에 추가되며 비트에러를 검출 및 정정하기 위해 R-S디코더에 의해 이용되는 오버헤드 바이트이다. R-S코드워드내에는 R 체크바이트가 있다. 전형적으로, 체크바이트의 개수는 전체 코드워드 크기에 대해 작은 비율, 예를 들면, 8%이다. 대부분의 채널 코딩방법은 dB단위로 시스템 성능 개선으로 정의되는 그들의 코딩 이득에 의해 특성화되며, 언코딩된 시스템과 비교하는 경우 코드로 제공된다. R-S코드워드의 코딩이득은 체크바이트의 개수 및 R-S코드워드 크기에 따른다. 16개의 체크바이트(즉, 200바이트의 8%)를 수반하는 대형 R-S코드워드(예를 들면, DMT ADSL시스템에서 200바이트보다 더 큰)는 4dB의 최대 코딩이득에 근접하게 제공할 것이다. 코드워드 크기가 더 적고 및/또는 체크바이트 오버헤드의 비율이 높으면(예를 들면, 30%이상), 코딩 이득은 아주 적거나 심지어 마이너스일 것이다. 일반적으로, 가능성이 가장 큰 현재의 최대값인 225바이트를 갖는 R-S코드워드, 및 대략 8%의 중복성으로 작동하는 ADSL시스템을 갖는 것이 최선이다.

또한, ADSL프레임에서 바이트의 개수(N_FRAME)와 방정식(2)로 표현되는 R-S코드 워드 크기(N_FEC) 간에 특별한 관계가 있다.

N_FEC = S ×N_FRAME + R (2)

여기서, R은 코드워드에서의 R-S체크바이트의 개수이고, S는 방정식(1)에서 마찬가지로, 동일한 양의 정수이다.

방정식(1) 및 (2)의 우측을 등식화함으로 방정식(3)에서 표현되는 관계가 명백하게 도출한다.

N_BAT = N_FRAME + R/S (3)

현재의 ADSL표준은 비율(R/S)가 정수, 즉, DMT-심볼(N_BAT)마다 다수의 정수 R-S체크바이트가 있다는 것을 요구한다. 전술한 바와 같이, ADSL프레임은 페이로드(payload)의 부분은 없으며, 모뎀 통신에 대해 모뎀을 위해 이용되는 오버헤드 바이트를 포함한다. 오버헤드채널을 위해 이용되는 ADSL프레임에서의 바이트는 실제 사용자 데이터 통신을 위해 이용될 수 없으므로, 사용자 데이터 전송률은 그에 따라 감소된다. 이들 채널(들)의 정보 컨텐트 및 포맷은 ITU 및 ANSI 표준에서 설명된다. ADSL표준에서 정의된 몇몇 프레이밍 모드가 있다. 프레이밍모드에 따르면, 하나의 ADSL프레임에서 오버헤드의 개수는 변화한다. 예를 들면, 표준 프레이밍 모드 3은 ADSL프레임당 1개의 오버헤드 바이트를 갖는다.

방정식(1), (2) 및 (3)은 파라미터 제한조건은 이하 조건에서 표준 결과에 의해 부과된다는 것을 증명한다.

모드 DMT심볼은 ADSL프레이머에서 추가된 다수의 고정된 오버헤드 프레이밍 바이트를 갖는다. 예를 들면, 프레이밍 모드 #3에는 DMT심볼당 1개의 오버헤드 프레이밍 바이트가 있다.

DMT심볼당 하나의 최소 R-S체크 바이트가 있다.

ITU표준 G.992.2(8) 및 ITU표준 G.992.2 및 Tl.413(16)에 따른 체크바이트의 최대개수는 초대 코드워드 크기를 G.992.2를 위해 8*N_BAT, G.992.1 및 Tl.413를 위해 16*N_BAT 로 제한한다.

ADSL모뎀은 R-S코드워드(N_FEC) 및 ADSL 프레임(N_FRAME)내의 바이트의 개수에 대한 적절한 변경없이 DMT심볼(N_BAT)에서 비트 개수를 변경할 수 없다.

상기 네개의 제한 요건은 현재의 ADSL시스템에서 성능제한을 일으킨다. 구체적으로, 조건 1때문에, 모든 DMT심볼은 다수의 고정된 오버헤드 프레이밍 바이트를 갖는다. 이는 데이터 전송률이 느리고 오버헤드 프레이밍 바이트가 가능한 처리량에 대해 큰비율을 소비하는 경우에 문제인데, 이것은 결국 더 낮은 페이로드로 귀결된다. 예를 들면, 회선에 의해 제공된 데이터 전송률이 6.144Mbps이면, 이는 심볼당 대략 192kbps를 갖는 DMT심볼(192*8*4000 =6144kbps)로 될 수 있다. 이 경우에, 하나의 오버헤드 프레이밍 바이트는 이용할 수 있는 처리량의 1/192 또는 대략 0.5%를 소비할 수 있다. 그러나, 데이터 전송률이 128kbps 또는 심볼당 4바이트이면, 오버헤드 프레이밍 바이트는 이용할 수 있는 처리량의 1/4 또는 25%를 소비할 수 있다. 분명하게 이는 바람직하지 않다.

조건 2는 조건 1과 같은 동일한 문제를 야기할 수 있다. 이 경우, 오버헤드 프레이밍 바이트는 R-S체크바이트로 교체된다.

조건 3은 데이터 전송률이 낮은 경우에 대형 코드워드의 구조를 허용할 수 없을 것이다. ADSL에서 R-S코드워드는 최대값 255바이트를 갖을 수 있다. 최대 코딩 이득은 코드워드 크기가 255바이트에 가까운 경우에 달성된다. 데이터 전송률이 낮은 경우(예를 들면, 128kbps 또는 심볼당 4바이트), 최대 코드워드 크기는 G.992.2시스템을 위해 8*4 = 32바이트 및 G.992.2 및 Tl.413시스템을 위해 16*4바이트 일 수 있다. 이경우 코딩이득은 255바이트에 접근하는 대형 코드워드보다 실질적으로 더 적을 것이다.

일반적으로, 데이터 전송률이 낮으면(예를 들면, 128kbps 또는 심볼당 4바이트), 상술한 조건들은 결국 오버헤드 프레이밍을 위해 이용되어지는 1바이트 및 R-S체크바이트에 의해 소비되어지는 1바이트로 귀결될 수 있다. 그러므로 이용할 수 있는 처리량의 50%는 페이로드를 위해 이용될 수 없으며 R-S코드워드 크기는 대부분 64바이트일 것이며, 결국 무시할만한 코딩 이득으로 된다.

조건 4는 동적 방법으로 온라인상에 자체 전송 파리미터를 적용하기 위해 모뎀의 성능에 영향을 미친다.

G.992.1 및 Tl.413은 동적 전송률 어댑테이션(dynamic rate adaptation :DRA)이라 불려진 온라인 전송률 어댑테이션을 행하기 위해 메커니즘을 구체적으로 설명하지만, 데이터 전송률에서의 변경이 끊김없는 것은 아님을 이 표준에서 명확하게 기재하고 있다. 일반적으로, 현재의 ADSL DMT모뎀은 채널 변경에 대한 온-라인 어댑테이션을 위한 방법과 같이 비트 스와핑(bit swapping) 및 동적 전송률 어 댑테이션을 이용한다. 비트 스와핑은 특정 반송파에 할당된 다수의 비트를 변경하기 위한 방법과 마찬가지로 ITU 및 ANSI 표준에 구체적으로 설명된다. 비트 스와핑은 끊김없으며, 즉, 데이터 전송 및 수신에서의 방해를 생성하지 않지만, 비트스와핑은 데이터 전송률의 변경을 허용하지 않는다. 비트 스와핑은 동일한 데이터 전송률을 유지하는 반면 반송파에 할당된 비트 개수의 변경만을 허용한다. 이는 BAT에서의 전체 비트개수(N_BAT)를 증가 또는 감소시키지 않고 BAT테이블에서 엔트리(들)를 변경하는 것에 상당한다.

DRA는 데이터 전송률로 변경을 가능하게 하지만, 끊김없이 이루어지는 것은 아니다. 또한 DRA는 데이터 전송률 구성상에서 최종결정을 생성하기 위해 중앙 사무국(CO)에 배치된 모뎀을 필요로 하기 때문에 아주 느리다. CO가 마스터인 이 모델은 전화화사에 의해 제안된 서비스를 제공하기 위해 구축된 ADSL모뎀들 및 컨트롤러들 간에 보편적이다.

비트 스와핑 및 DRA 둘다는 변경을 잘처리하기(negotiate) 위해 ANSI Tl.413, G.992.1 및 G.992.2표준에 구체적으로 설명된 특별한 프로토콜을 이용한다. 이 프로토콜은 매립된 채널(embedded channel)인 AOC채널을 통해 전송되는 메시지를 이용하는 파라미터를 잘처리한다. 이 프로토콜은 임펄스 잡음 및 고잡음 레벨에 민감하다. 메시지가 믿을 수 없게 되면(corrupt), 전송기 및 수신기는 그들이 상이한 전송 파라미터(예를 들면, BAT, 데이터 전송률, R-S코드워드 길이, 인터리버 깊이 등)를 이용하는 상태로 들어갈 수 있다. 두 개의 통신 모뎀이 미스매 칭된 전송파라미터의 상태로 들어가는 경우에는, 데이터는 오류로 수신될 것이며 모뎀은 오류 없는 전송을 재저장하기 위해 궁극적으로 완전 재-초기화(full re-initialization)와 같은 철저한 대책을 마련할 것이 요구될 수 있다. 완전 재초기화와 같은 철저한 대책은 거의 10초동안 서비스가 멈춰지는 것을 야기할 수 있으며, 이시간은 완전 초기화를 완성하기 위해 현재의 표준에 따른 ADSL모뎀을 위해 요구되는 시간이다.

송수신기는 전송기 및 수신기를 둘다 갖는다. 수신기는 도 1에 도시된 바와 같은 전송기에 대한 수신기 등가 블럭(receiver equivalent block)을 포함한다. 수신기는 디코더(decorder), 디인터리버(deinterleaver) 및 디모듈레이터 (demodulator)를 포함하는 모듈을 갖는다. 동작단계에서, 수신기는 전송기에 의해 전송되는 아날로그 형태의 신호를 받아들이고, 증폭기에서 신호를 증폭하고, 잡음 컴포넌트를 제거하고 다른 주파수로부터 신호를 분리하기 위해 신호를 필터링하며, 디지털 컨버터에 대한 아날로그의 이용을 통해 아날로그 신호를 디지털신호로 전환하며, 디모듈레이터를 이용하여 반송파 서브채널로부터 수신된 비트 스트림을 생성하기 위해 신호를 복조하며, 디인터리버를 이용하여 비트 스트림을 디인터리빙하며, FEC디코더를 이용하여 비트 스트림내의 오류를 정정하기 위해 FEC엔코딩을 실행하고, 디스크램블러를 이용하여 비트스트림을 디스크램블하며, CRC의 이용으로 비트 스트림내의 비트 오류를 검출한다. 다양한 반도체 칩 제조자들은 전송기, 수신기, 또는 둘다의 기능을 실행할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어를 제공한다.

게다가, 최대 개시(very onset)에서 송수신기간에 통신을 구축하기 위해, 송 수신기의 모뎀의 완전 초기화가 완성되야만 한다. 전형적인 ADSL모뎀은 공지된 트레이닝 신호가 송수신기간에 설정되는 동안 초기화 프로시저를 항상 실행할 수 있다. 종래의 ADSL모뎀은 본 명세서에서 참고문헌으로 통합된 992.1 및 994. 1 표준에서 구체적으로 설명된 것과 같은 초기화 프로시저를 이용할 뿐 아니라, 공개되었지만 여전히 채택되지 않은 G.dmt.bis 표준에서도 이용할 수 있다.

초기화 프로시저의 주요한 목적은 ADSL전송시스템을 최적함으로써 데이터 전송률을 최대화하기 위해 회선조건을 측정하고 송수신기의 모든 수신기 기능을 트레이닝하는 것이다.

초기화 프로시저 동안 다양한 전송 파라미터값이 결정된다. 파라미터 값은, 예를 들면, 비트 에러 전송률, 비트 할당 값, 이득값, 또는 비트 할당 테이블 및 이그 테이블과 같이 그룹화되어진 이런 파라미터값(들)뿐만 아니라, EOC 및 AOC채널의 오버헤드 비트, R-S코드워드의 크기, R-S코드워드에서의 패리티 비트의 개수, 인터리버의 깊이, ADSL프레임의 크기 및 오버헤드 프레이밍 바이트와 같은 다른 파라미터들을 포함한다. 또한 최대 가능 데이터 전송률이 달성될 수 있도록 파라미터값은 정확하게 측정된 채널의 신호대 잡음비, 시간 도메인 이퀄라이저 필터 탭, 주파수 도메인 이퀄라이저 필터 탭, 에코 캔슬러 필터 탭일 수 있다.

전형적으로, 완전 초기화 프로시저는 송수신기간에 통신링크의 특성을 정의하는 전술된 하나이상의 파라미터값이 다음의 초기화 단계를 처리하기전에 하나의 초기화 단계를 결정짓는 일련의 초기화 단계로 달성된다. 이 표준 초기화 프로시저는 도 1의 기능적인 블럭도로 도시된다. ADSL 전송시스템에서 송수신기의 모뎀 을 초기화하기 시작함에 따라(S20), 일련의 초기화 단계는 초기화 단계(S22), 초기화 단계(S24) 및 다음 초기화 단계(S26)가 순서대로 처리된다. 이들 초기화 단계의 각각은 사전에 언급된 송수신기간에 통신링크의 특성을 정의하는 하나이상의 파라미터값을 요구한다. 이점을 고려하여, (21)로 표시된 실제 파라미터 값 A는 초기화 단계(S22)를 달성하기 위해 필요하며, (23)으로 표시된 실제 파라미터 값 B는 초기화 단계(S24)를 달성하기 위해 필요하며, (25)로 표시된 실제 파라미터 값 C는 초기화 단계(S26)을 달성하기 위해 필요한다. 이 실제 파라미터 값의 각각은 표준 초기화 프로시저에서 모뎀의 형태, 이용된 표준, 및 통신채널의 조건에 따라 결정되어야만한다.

물론, 이 초기화 단계(들)은 일반적으로 도시되므로 그들은 후속된 특정의 초기화 표준에 따른다. 예를 들면, 초기화 단계(S22)에서는, 송수신기간에 핸드쉐이크 프로시저(handshake procedure)는 그들 간에 요구되는 통신링크를 나타내기 위해 실행될 수 있다. 초기화 단계(S24)에서는, 통신링크를 구축하는데 이용할 수 있는 송수신기간에 채널이 발견될 수 있다. 초기화 단계(S26)은 송수신기가 발견된 채널의 특성을 표시하기 위해 추가 파라미터값에 따라 트레이닝된다. 예를 들면, 다중반송파 통신 시스템에서의 단계(S26)는 모든 서브채널의 SNR을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 측정된 SNR파라미터에 따라 송수신기는 비트 할당 및 이득 테이블을 결정할 수 있다. 이점을 고려하여, 초기화 단계의 각각은 정상상태 통신링크를 구축하는 것을 돕기위해 파라미터 값에 따르는 하나 또는 두개의 모뎀에 의해 하나이상의 다양한 파라미터 값의 결정 및/또는 이용을 수반할 수 있다,

일단 다양한 파라미터 값이 결정되고 수신기 신호 프로세서가 초기화 단계에서 트레이닝되면, 모뎀의 초기화는 단계(S27)에 의해 표시된 것과 같이 완성되며, 그러므로 단계(S28)에 도시된 바와 같이 모뎀은 정상상태 통신링크를 구축할 수 있다. 이러한 정상 상태 통신링크가 단계(S28)에 의해 지시된 바와 같이 구축되는 경우, 전송시스템은 기능적이며 데이터 전송모드에 있으므로 사용자는 데이터를 전송 및 수신하기 위해 통신시스템을 동작할 수 있다.

도 2에 도시된 전술한 표준 초기화 프로시저에서, 정상 상태 통신링크는 모든 초기화 단계의 완성후에만 구축된다. 다양한 초기화 단계에서 요구된 실제 파라미터 값을 결정하기 위해 시간이 필요하다. 이러한 점을 고려하여, 전술한 바와 같이, 현재의 표준에 따르는 송수신기의 모뎀의 초기화는 거의 10초가 걸리는데, 이는 사용자가 시스템을 이용하는데 방해되는 시간이다. 그러므로, 사용자는 사용자가 데이터를 전송 및 수신하기 위해 이용할 수 있는 통신링크를 구축하기 전에 모뎀 초기화의 완성동안 대기해야만 한다. 대략 10초의 지연은 ADSL서비스의 마이너스적 측면으로 대부분의 사용자, 장비 제공자 및 서비스제공자에 의해 관측되므로, 그것은 ADSL링크때마다 동기화의 손실후에 구축되거나 재연결된다는 것을 의미하며, 사용자가 시스템을 이용하기전에 완전한 초기화를 마치기 위해 대략 10초를 대기해야만 한다.

더욱이, 또한 전술한 바와 같이, 이 초기화 주기는 시스템의 초기 전력공급동안 야기될 뿐아니라, 두개의 통신 모뎀이, 예를 들면, 오류로 수신되는 데이터를 생성하는 미스매치된(mismatch) 전송 파라미터의 상태로 인가하는 경우에도 야기한 다. 에러 없는 전송(error free transmission)을 복구하기 위해 완전 초기화가 필요하기 때문에, 데이터 서비스가 재초기화 기간 동안 멈춰지므로 사용자는 다시 시스템 이용을 방해받는다. 이는 두개의 통신 모뎀이 회선의 질, 방해 등의 변경으로 인해 미스매치된 전송상태를 인가하는 경향이 있으면 수치적으로 10초 지연을 일으킨다.

전술한 문제점을 고려하여, 본 발명의 바람직한 실시예의 일측면은 사용자가 통신링크로서 시스템 이용을 방해받는 기간을 감소시키는 모뎀 초기화 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예의 다른 측면은 데이터 통신상태로의 고속 전이를 허용하는 모뎀을 초기화하는 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예의 또 다른 측면은 모뎀 간에 데이터가 통신되는 동안 그들 간에 통신링크를 최적화하는 모뎀을 초기화하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따라, 전술한 이점은 전송기 및 수신기 간에 통신링크를 구축하기 위해 다중반송파 전송 시스템내의 송수신기를 초기화하기 위한 방법으로 의해 달성된다. 방법은 전송기와 수신기 간에 통신링크의 대응하는 실제 파라미터값에 근접하는 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 제공하는 단계와, 통신링크의 실제 파라미터 값의 근사치로서 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 이용하여 전송기 및 수신기간에 데이터 통신링크를 구축하는 단계 - 구축된 데이터 통신 링크는 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 실제 파라미터값이 이용되는 경우 달성된 데이터 전송률과 상이할 수 있는 관련 데이터 전송률을 갖는 적어도 하 나의 선정된 파라미터값을 이용함- 와, 그러므로 다중 반송파 전송시스템이 전송기 및 수신기 간에 데이터를 전송하게 하는 단계와, 선정된 파라미터값을 이용하여 데이터 통신링크를 구축한 다음에 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 실제 파라미터 값을 결정하는 단계, 및 상이한 데이터 전송률을 갖는 정상 상태 통신링크를 제공하기 위해 결정된 실제 파라미터값을 이용함으로써 구축된 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 적용시키는 단계를 포함한다.

전술을 고려하여, 적어도 하나의 선정된 파라미터값은 다수의 선정된 파라미터값을 이용하여 구축되는 통신링크에서 다수의 실제파라미터값에 근접하는 다수의 선정된 파라미터 값일 수 있다. 다수의 선정된 파라미터 값을 이용하여 구축된 통신링크의 데이터 전송률은 다수의 실제 파라미터값이 이용되는 경우에 달성된 데이터 전송률과 상이할 수 있다. 다수의 파라미터 값의 각각이 결정되며 통신링크의 데이터 전송률은 결정된 다수의 실제 파라미터값을 이용하여 끊김없이 적용된다. 이점을 고려하여, 다수의 실제 파라미터 값의 각각을 결정하는 바람직한 단계는 적어도 하나의 파라미터값이 각각의 반복으로 결정되는 방법으로 반복적으로 달성된다. 바람직하게, 다른 바람직한 방법은 적어도 하나의 실제 파라미터값이 각각의 반복으로 결정되는 것과 같이 각각의 반복후에 통신링크의 데이터 전송률을 반복적으로 끊김없이 적용하는 단계를 포함한다.

디른 바람직한 실시예에 따라, 다수의 선정된 파라미터값과 대응하는 실제 파라미터값은 신호대 잡음비, 비트 에러 전송률, 비트 할당 값, 비트 할당 테이블, 이득값 및 이득 테이블 중 적어도 하나의 표시일 수 있다. 대안적으로, 또는 덧붙 여서, 다수의 선정된 파라미터 값 및 대응하는 실제 파라미터 값은 EOC 및 AOC의 오버헤드 비트, 코드워드 크기, 코드워드내의 패리티 비트의 개수, 인터리버의 깊이, ADSL프레임 크기 및 오버헤드 프레이밍 바이트 중 적어도 하나의 표시일 수 있다. 대안적으로, 또한, 다수의 선정된 그리고 대응하는 실제 파라미터 값은 채널 SNR, 시간 도메인 이퀄라이저 필터 탭, 주파수 도메인 이퀄라이저 필터 및 에코 캔슬러 필터 탭의 표시일 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 측면에 따라, 모뎀 초기화 프로시저는 데이터 통신 상태를 전이하기 전에 초기화 순서에서의 많은 시간을 최소화하는 다중반송파 전송시스템에서 모뎀을 초기화하기 위해 제공된다. 모뎀 초기화 프로시저는 통신링크가 송수신기간에 요구되는것을 표시하는 메시지를 교환하는 단계와, 통신링크를 구축하는데 이용할 수 있는 다수의 송수신기간에 채널을 결정하는 단계와, 전송기 및 수신기간에 통신링크의 실제 파라미터값에 근접하는 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 액세스하는 단계와, 결정된 채널의 특성을 표시하기 위해 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 이용하여 송수신기를 트레이닝하는 단계와, 다수의 송수신기간에 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용자가 다중반송파 전송시스템을 이용할 수 있도록 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 이용하는 결정된 채널을 통해서 데이터 통신링크를 구축하는 단계 -구축된 데이터 통신링크는 필수적이지는 않지만 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 실제 파라미터값을 이용하여 달성될 수 있는 데이터 전송률보다 일반적으로 적은 데이터 전송률을 갖음-와, 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 이용하여 데이터 통신링크를 구축한 다음 실제 파라미터값을 결정 하기 위해 채널을 분석하는 단계, 및 갱신된 데이터 전송률을 갖는 정상 상태 통신링크를 제공하기 위해 선정된 실제 파라미터값을 이용하여 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 증가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, ADSL DMT시스템 및 방법은 초기화 동안 데이터 통신링크를 구축 및 초기화동안 끊김없는방법으로 데이터 전송 비트 전송률 파라미터를 변경이 제공된다. ADSL DMT시스템 및 방법은 초기화동안 전송 비트 전송률의 끊김없는 변경을 허용하는 프로토콜에 따라 동작하며 이 전송비트 전송률의 끊김없는 변경은 전송기 또는 수신기(예를 들면, CO 또는 CPE모뎀)에 의해 초기화될 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 특징과 이점은 이하 설명된 실시예에서 개시되며 실시예로부터 명백하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초기화 프로시저를 도시하는 기능적 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 완전 초기화 프로시저는 송수신기간의 통신링크의 특성을 정의하는 사전에 언급된 하나이상의 파라미터값이 결정되며 통신링크를 구축하기 위해 이용되는 일련의 초기화 단계에서 달성된다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 표준 초기화 프로시저와 반대로, 사용자가 데이터를 전송 및 수신하기 위해 전송시스템을 빨리 이용할 수 있으므로 데이터 통신링크의 고속 구축이 가능하다.

특히, 도 3에 나타난 바와 같이, 단계(S30)에서는 전송시스템에서의 송수신기의 초기화가 시작된다. 그러나, 실제 파라미터값이 선정되고 초기화 단계가 이 실제 파라미터값을 이용하는 순서대로 실행되는 표준 초기화 프로시저와는 달리, 31로 표시된 선정된 값 A, B, C와 같은 적어도 하나의 선정된 파라미터값은 본 발명의 바람직한 실시예의 초기화 프로시저에 따라 제공된다. 선정된 값은 하나이상의 송수신기 또는 다른 저장디바이스에서 저장될 수 있다. 이 선정된 파라미터값 A, B, C는 다양한 초기화 단계(S32, S33, S34)에 개별적으로 이용되며, 단계(S35)에서 데이터 통신링크의 고속 구축을 허용한다. 물론, 다른 실시예에서는, 단계가 더 적거나 추가될 수 있으며, 세개의 단계는 본 명세서에서 단지 실시예일 뿐이다. 단계(S35)에 의해 지시된 바와 같이 이러한 데이터 통신 링크가 구축되는 경우, 통신 시스템은 기능적이며, 사용자는 전송시스템을 데이터를 전송 및 수신하기 위해 이용할 수 있다.

게다가, 이 초기화 단계가 일반적으로 도시되므로 그들은 후속된 특별한 초기화 표준에 따른다는 것이 다시 언급될 수 있다. 예를 들면, 초기화 단계(S32)에서는, 송수신기간의 정보 교환 프로시저는 통신링크가 송수신기간에 요구된다는 것을 지시하기 위해 실행될 수 있다. 초기화 단계(S33)에서는 통신링크를 구축하는데 이용할 수 있는 송수신기간에 채널이 결정될 수 있다. 초기화 단계(S34)는 송수신기가 트레이닝되는 단계일 수 있다. 물론, 다른 실시예에서 이러한 초기화 단계는 상이한, 추가적 또는 아주 적은 특정 단계를 수반할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단계(S35)에서 구축된 데이터 통신링크가 실제 파라미터값 대신 선정된 파라미터값(31)을 이용하기 때문에, 데이터 전송률 또는 통신링크의 용량은 반드시 최적화되지는 않을 수 있다. 그러므로, 선정된 파라미터값을 이용하여 구축된 통신링크의 데이터 전송률은 실제 파라미터값이 이용되는 경우에 달성되는 데이터 전송률 보다 더 빠르거나 느릴 수 있다. 데이터 전송률이 실제 파라키터값이 이용되는 경우에 달성되는 데이터 전송률보다 더 빠른 경우에는, 연결은 예측했던 것보다 더 빠른 비트 에러 전송률로 구축될 수 있다. 예를 들면, BER이 1E-7로 예측되면, 가장 종래의 ADSL시스템에서와 같이, 더 빠른 데이터 전송률에서의 연결은 1E-5의 BER을 생성할 수 있다. 이는 평균 10000비트마다 1비트를 벗어나는 오류를 갖을 수 있다는 것을 의미하는 반면, 그것은 10,000,000비트마다 1비트가 벗어나는 오류를 갖는 것이 요구된다. 요구된 BER을 달성하지 않고 데이터 전송률에서 분면하게 동작하는 것이 동작의 서브-최적 모드(sub-optimum mode)이다. 반면, 데이터 전송률이 너무 높거나 너무 낮은 경우에, 비록 서브-최적 데이터 전송률에서 가능할 수 있지만, 사용자는 데이터를 전송 및 수신하기 위해 전송시스템을 이용하도록 허용된다.

통신링크의 데이터 전송률을 최적화하기 위해, 단계(S35)에서의 데이터 통신링크의 구축에 이어, 선정된 값(31)에 대응하는 실제 파라미터값(36)이 결정되며 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률은 선정된 실제 파라미터값(36)을 이용하여 끊김없이 갱신된다. 데이터 전송률의 끊김없는 갱신은, 예를 들면, 이하 본 명세서에 더 상세하게 설명된 바와 같이 끊김없는 전송률 어댑테이션 기술을 이용하여 달성된다. 이점을 고려하여, 본 발명의 바람직한 실시예는, 예를 들면 데이터 전송률의 이러한 끊김없는 어댑테이션이 사용자가 통신 시스템을 통해 데이터를 전송 및 수신하는 동안에도 달성되도록 한다. 일단 모든 실제 파라미터값(36)이 결정되면, 단계 (S35)에서 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률은 결정된 실제 파라미터값(36)을 이용하여 끊김없이 적용되며, 모뎀간의 초기화 프로시저가 완성되며(S37), 모뎀은 정상 상태 통신에 들어간다.

또한, 바람직하게 선정된 파라미터값(31)과 대응하는 실제 파라미터값(36)은 전송시스템의 송수신기간에 통신링크의 특성을 정의하는 파라미터값을 포함하며, 데이터 통신 링크의 구축을 위해 적절하게 요구된다. 이러한 점을 고려하여, 선정된 파라미터값(31)은 비트 에러 전송률, 이득 값 또는 비트 할당 테이블 및/또는 이득테이블과 같이 함께 그룹화되어진 파라미터값들은 물론이고, 신호대 잡음비를 포함하는 다른 파라미터일 수 있다. 게다가, 선정된 파라미터값(31) 역시 EOC 및 AOC채널의 오버헤드 비트, 코드워드 크기, 코드워드에서의 패리티 비트의 개수, 인터리버 깊이, ADSL프레임 크기, 및 오버헤드 프레이밍 바이트일 수 있다. 대안적으로, 또는 게다가, 선정된 파라미터값(31)은 채널 SNR, 시간 도메인 이퀄라이저 필터 탭, 주파수 도메인 이퀄라이저 필터 탭 및 에코 캔슬러 필터 탭일 수 있다.

물론, 이는 단지 파라미터값의 예이며 포괄하지는 않는다. 이런 점을 고려하여, 다른 바람직한 실시예에서는, 선정된 파라미터값은 단지 이용될 선정된 특정한 파라미터값 또는 파라미터값의 세트를 가리키는 포인터일 수 있으며, 선정된 파라미터값은 통신시스템의 하나 이상의 모드에 의해 액세서블 할 수 있는 저장 디바이스에 저장된다. 게다가, 또 다른 바람직한 실시예에서는 선정된 파라미터값은 여러가지 공지되거나 결정할 수 있는 실제 파라미터값에 따라 실제 파라미터값의 추정 및 근사(치)를 제공하는 함수 또는 방정식일 수도 있다. 선정된 파라미터값(31)에서 제공되는 파라미터값이 전송시스템 및 이용된 표준의 설계에 따르기 때문에, 이러한 설계 및 표준은 데이터 및 정상 상태 통신링크를 구축하기 위해 요구되는 파라미터값을 결정한다.

그러므로, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초기화 프로시저를 이용하는 ADSL 전송시스템에서의 송수신기에 의해, 데이터 통신링크는 임의의 통신링크를 구축하기 전에 완전 초기화를 완성하기 위해 실제 파라미터값의 결정을 요구하는 표준 초기화 프로시저를 이용하는 종래의 모뎀보다 더 빠르게 구축된다. 선정된 파라미터값(31)을 제공하여, 초기화 단계를 위해 이 값들을 이용하며, 단계(S35)에서 빠르게 데이터 통신링크를 구축함으로써, 실제 파라미터값 결정에서 일어나는 지연을 피할 수 있다.

더욱이, 끊김없는 전송률 어댑테이션 기술은 전송시스템의 모뎀간에 통신링크의 데이터 전송률을 통신링크에서의 혼선 또는 완전 초기화를 요구하지 않고 끊김없이 적용되어지도록 한다. 이 방법으로, 사용자가 시스템 이용을 방해받는 동안의 초기화 주기는, 예를 들면, 10초에서부터 대략 1초 또는 더 적을때까지 더 줄여진다. 송수신기가 서브-최적화 데이터 전송률로 데이터를 전송 및 수신할 지라도, 이 장점은 데이터 전송 및 수신이 진행한 다음에 데이터 전송률을 끊김없이 수정함으로써 빨리 극복할 수 있다.

도 4 그들 간에 통신링크를 구축하기 위해 이용될 수 있는 본 발명의 바람직 한 실시예에 따른 다중 반송파 전송시스템에서 모뎀을 초기화는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도를 도시한다.

단계(S40)에서 초기화를 시작함에 따라, 방법은 송수신기간의 통신링크의 대응하는 실제 파라미터값에 근접하는 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 제공하는 단계(S41)를 포함한다. 선정된 파라미터 값은 다수의 방법으로 생성될 수 있다. 예를 들면, 사전에 완료된 표준 초기화로부터의 실제 파라미터값이 선정된 파라미터 값으로 이용될 수 있다. 대안적으로, 예를 들면, 선정된 파라미터 값은, 예를 들면, 서브채널상에서 1비트 격자를 이용하여, 파라미터를 위해 가능한 가장 낮은 실제 값을 이용함으로써 결정될 수 있다.

대안적으로, 선정된 파라미터값은 사실상 부분 트레이닝 또는 초기화의 부정확한 측정에 따라 추정된 파라미터 값일 수 있다. 예를 들면, 선정된 파라미터값은 부분적으로 부정확한 SNR측정에 따라 생성된 비트 할당 테이블일 수 있다. 예를 들면, SNR이 짧은 시간 주기(예를 들면, ADSL시스템에서 1초보다 적은)에 걸쳐 측정되면 부분 SNR측정이 달성된다. 이러한 경우에, 부정확한 SNR측정에 기초한 비트 할당 테이블은 서브-최적일 수 있으므로, 최적 데이터 전송률을 달성하기 위해 비트 할당 테이블을 끊김없이 적용함으로써 적용될 필요가 있다.

대안적으로, 여전히, 예를 들면, 송수신기는 하나이상의 회선의 특성 및/또는 전송 및 수신된 데이터를 모니터링하여, 이 데이터를 저장하고, 통신링크를 유지하기 위해 본 발명의 원리에 따른 초기화를 통해 데이터 전송률을 증가 또는 감소할 수 있다. 더욱이, 예를 들면, 다양한 파라미터값 세트의 프로파일은 야기할 수 있는 회선 조건을 변화하는 것과 같이 임의 조건의 예측으로 저장될 수 있으며, 송수신기는 우선적으로 초기화하고 저장된 파라미터 세트에 따라 갱신할 수 있다.

제공된 적어도 하나의 선정된 파라미터 값은 송수신기의 모뎀간에 데이터 통신링크를 구축하기 위해 이용된다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 산정된 파라미터값이 실제 파라미터값의 추정치로 이용된다. 선정된 파라미터값을 이용하여 단계(S42)에서 구축된 데이터 통신링크는 사용자가 송수신기 간에 데이터를 전송 및 수신하도록 한다. 물론 적어도 하나의 선정된 파라미터값을 이용하여 구축된 데이터 통신링크는 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 실제 파라미터값이 이용되는 경우에 얻어진 데이터 전송률과 상이하다. 예를 들면, 더 크거나 적은 데이터 전송률을 갖는다. 단계(S43)에서는 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 실제 파라미터값이 결정된다. 그 다음, 단계(S43)에서 결정된 실제 파라미터값을 이용함에 따라, 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률은 상이한 데이터 전송률을 갖는 갱신된 통신링크 예를 들면, 정상 상태 통신 링크(예를 들면, 쇼우타임(showtime))를 제공하기 위해 단계(S44)에서 끊김없이 적용된다. 도시된 실시예에서는, 그 다음 단계(S45)에서는 모뎀간에 초기화가 완성된다.

물론 다른 바람직한 실시예에서는, 적어도 하나의 선정된 파라미터값은 사실상 다수의 실제 파라미터값에 근접하는 다수의 선정된 파라미터값일 수 있으며, 이 실제 값은 결정되어 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 적용하는데 이용된다. 이러한 점을 고려하여, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중반송파 전송시스 템에서 모뎀을 초기화하는 바람직한 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도를 도시한다. 또한, 초기화가 시작하여(S50), 다수의 선정된 파라미터값이 제공되는데(S51), 이는 단계(S52)에서 데이터 통신링크를 구축하기 위해 이용된다. 일단 단계(S52)에서 데이터 통신링크가 구축되면, 적어도 하나의 선정된 파라미터값에 대응하는 적어도 하나의 실제 파라미터값이 결정된다(S53). 그 다음 단계(S53)에서 결정된 실제 파라미터값을 이용함에 따라, 구축된 데이터 통신링크의 데이터 전송률은 갱신된, 예를 들면, 최적화된 데이터 전송률을 갖는 장상 상태 통신링크를 제공하기 위해 단계(S54)에서 끊김없이 적용된다.

도시되어진 바와 같이, 다음에는 통신링크의 최적화가 완전한 지를 결정한다(S55). 이점을 고려하여, 본 명세서에서 이용된 것과 같은 최적화는 결정된 실제 파라미터값을 이용하여 구축된 통신링크에 의해 달성될 수 있는 데이터 전송률에 대한 통신링크의 데이터 전송률 변경을 나타낸다. 도시된 실시예에서, 이 단계는 다수의 선정된 파라미터값이 제공되고 다수의 실제 파라미터값이 결정될 수 있기 때문에 존재한다. 이는 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 적용하는 단계가 하나이상의 실제 파라미터값이 결정됨에 따라 반복적인 방법으로 여러번 실행되게 한다. 예를 들면, 실제 파라미터값이 결정됨에 따라 통신링크의 데이터 전송률을 반복적으로 적용하도록 요구할 수 있다. 그러므로, 최적화된 데이터 전송률에 대한 데이터 전송률을 변경하기 전에 결정될 모든 실제 파라미터값을 기다리기보다는, 하나이상의 실제 파라미터 값이 결정되는 경우에, 통신링크의 데이터 전송률은 결정된 실제 파라미터값만 이용하여 갱신될 수 있다.

물론, 부분적으로 선정된 파라미터값의 일부를 이용하고 부분적으로 결정된 파라미터값을 이용하는 통신링크 적용된 데이터 전송률은 모든 실제 파라미터값을 이용하여 구축된 통신링크에서 달성할 수 있는 데이터 전송률보다 더 적을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이는 선정된 파라미터값만 이용하여 구축된 초기 통신링크에서 달성되는 것보다 더 좋은 데이터 전송률을 전송시스템의 사용자에게 제공한다. 더욱이, 이 어댑테이션에 후속하여, 데이터 전송률 또는 다른 실제 파라미터값이 결정될 수 있으며 또한 통신링크의 데이터 전송률은 새로이 결정된 실제 파라미터값에 따라 끊김없이 적용된다.

그러므로, 다수의 실제 파라미터값의 각각을 결정하는 단계 및 다수의 실제 파라미터값을 이용하여 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 적용하는 단계는 다수의 실제 파라미터 값의 각각에 대해 반복적으로 달성될 수 있다. 통신링크의 최적화가 완전한지에 대한 반복적인 결정은 모뎀간에 초기화 종결을 일으키는 완전한 최적화가 결정될 때까지 생성된다.

이 방식으로, 데이터 통신링크가 모뎀 간에 빨리 구축될 수 있으므로 모뎀의 고속 초기화가 달성될 수 있다. 더욱이, 구축된 통신링크의 데이터 전송률은 실제 파라미터값이 결정됨에 따라 끊김없이 적용되므로 다중반송파의 전송시스템의 성능을 개선한다.

예를 들면, 비트 할당 테이블은 선정된 파라미터 세트일 수 있다. 실례로서, 이 선정된 BAT는 사전 완전 초기화동안 생성되는 BAT에 따를 수 있다. 표준 초기화에서, BAT는 긴 트레이닝 순서를 이용하는 채널의 SNR을 측정한 다음에 생성 된다. 이 트레이닝 순서는, 예를 들면, 4초 이상 걸릴 수 있다. 고속 초기화에서, SNR은 전형적으로 고속 초기화 순서가 4초보다 적게 지속할 수 있으므로 이런 긴 트레이닝 순서를 이용하여 측정될 수 없다. 그러므로, 사전 완전 초기화의 BAT는 고속 초기화에 대한 선정된 파라미터 세트로 이용되며 데이터 연결은 이 선정된 BAT를 이용하여 구축된다. 채널이 마지막 완전 초기화때문에 변경되므로, 선정된 BAT는 현재의 연결에 대해 최적화될 수 없다. 이는 이 BAT의 이용으로부터 생성하는 데이터 전송률은 채널 조건(SNR)이 개선되기 때문에 너무 낮게 되거나, 채널조건이 나빠지기 때문에 너무 높아질 수 있다. 이러한 경우에서, 채널의 SNR은 전형적으로 예를 들면 4초 이상인 요구된 측정주기에 걸쳐 데이터 통신 링크 연결을 통해 측정된다. SNR이 더 정확하게 측정된 후에 실제 BAT가 생성될 수 있으며 시스템은 실제 BAT를 이용하기 위해 변경될 수 있다. 이는 데이터 전송률을 끊김없이 적용하고 정상 상태 연결을 구축하기 위해 통신을 위한 새로운 BAT를 이용함으로써 달성된다.

또한 본 발명의 시스템 및 방법은 부분 트레이닝이 실행되는 경우에 더 동일하게 동작할 수 있다. 부분적인 트레이닝에 의해, 실제 파라미터값 및 선정된 파라미터값의 조합은 이용된다. 또한, 선정된 파라미터값은 저장위치로부터 탐색될 수 있으며 임의의 하나이상의 사전에 이용된 파라미터값, 추정된 파라미터값, 동적으로 결정된 파라미터값 등에 따를 수 있다.

예를 들면, 시스템은 예를 들면, SNR과 같이, 임의의 실제 파라미터를 결정하기가 어렵고 시간이 소비되는 작업임을 알 수 있다, 그러므로, 시스템은 SNR에 대해서는 선정된 파라미터 값을 이용하고, 나머지 파라미터들에 대해서는 데이터 통신을 허용하고, 실제 파라미터값을 결정하고, 이에 따라 초기화를 완료한다. 이 접근법은 종래의 완전 초기화에 비해 적어도 초기화 시간을 절약해줄 수 있다.

본 발명의 주요한 원리는 도 1에 관련하여 전술한 바와 같이 전송기 및 수신기를 포함하는 송수신기를 이용하여 구현될 수 있다. 일반적으로 ADSL시스템은 특정 방향에서의 통신을 위해 전송기 및 수신기 둘다를 포함한다. 본 설명에서 ADSL DMT 전송기는 예를 들면, 꼬인 와이어 쌍일 수 있는 전송선을 통해 데이터를 받아들이고 데이터를 전송하는 것을 행한다. 또한 전송은 다른 종류의 와이어, 광섬유 케이블, 무선 링크 등을 포함하는 매체를 통해서 야기할 수 있다. 전송된 신호를 이용하기 위해, 전송선의 원격단부에서의 제2 송수신기는 컴퓨터, 디지털 텔레비전, 디지털 라디오, 통신장비 등과 같은 디바이스에 의해 이용하기 위해 수신된 아날로그 신호를 디지털 데이터 스트림으로 변환하는 수신기를 포함한다. 한쌍의 송수신기를 이용하는 양방향 통신을 위해서, 각 송수신기는 정보를 쌍의 다른 멤버의 수신기로 전송하는 전송기와, 쌍의 다른 멤버의 전송기에 의해 전송된 정보를 받아들이는 수신기를 포함한다.

본 명세서에서 설명된 바와 같이, 바람직한 DMT시스템은 끊김없는 방식에서 초기화 동안 온라인상에서 시스템 비트 전송률을 적용하는 능력을 갖는다. 또한 DMT시스템은 로보스트(robust) 및 이 끊김없는 전송률 어댑테이션을 완성하기 위한 고속 프로토콜을 제공한다. 또한 DMT시스템은 종래의 DMT시스템과 비교하여 감소된 오버헤드를 갖는 프레이밍 및 엔코딩 방법을 제공한다. 이 프레이밍 및 엔코딩 방법은 예를 들면, 끊김없는 전송률 어댑테이션 특성을 갖는 시스템을 가능하게 한다.

도 4에서의 단계(S44) 및 도 5에서의 단계(S54)에서 설명된 바와 같이 구축된 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 적용하기 위한 방법의 구체적인 상세설명은 이하에 설명될 것이다. 이러한 점을 고려하여, 모뎀의 초기화 동안 데이터 전송률을 끊김없이 적용하기 위한 다양한 방법이 일반적으로 설명되며 다양한 실례 역시 "전력모드를 끊김없이 변경하기 위한 방법 및 ADSL시스템"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원된 미국 출원번호 제09/522,870호, "끊김없는 전송이 적용된 적응 다중 반송파 변조 시스템 및 프로토콜"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원된 미국 출원번호 제09/522,869호. "끊김없는 전송률 어댑테이션을 동기화하기 위한 방법"이라는 제목으로 2000년 3월 10일자로 출원제 제09/523,806호, 및 "ADSL시스템에서 네트워크 타이밍 레프런스를 전송하기 위한 시스템 및 방법"이라는 제목으로 2001년 8월 1일자로 출원된 미국 출원번호 제09/918,033호에서 개시되며, 그 전체는 본 명세서에서 참고문헌으로 통합된다.

모뎀간에 데이터 전송률의 이 어댑테이션은 "끊김없는"방식, 즉, 서비스에서 데이터 비트 오류 또는 방해없이 발생하는 것이 매우 적합하다. 그러나, 모뎀 DMT ADSL모뎀 지정 표준은 끊김없는 데이터 전송률 어댑테이션을 수행하지 못한다. 그러므로, 후속하는 설명은 어떻게 통신링크의 데이터 전송률이 갱신된 데이터 전송률을 갖는 데이터 통신 링크를 제공하기 위해 개시된 다양한 SRA방법을 이용하여 끊김없이 증가될 수 있는 지의 세부사항을 제공한다.

상술한 조건 4는 R-S코딩, 인터리빙 및 프레이밍 파라미터를 수정하지 않고 BAT의 크기를 변경하게 허용하지 않는다. BAT 및 N_BAT가 동작하는 동안 수정될 수 있으면, 즉, 더 많은 또는 더 적은 비트가 DMT심볼에서 반송파에 할당되면, 데이터 전송률이 변경될 수 있다. 조건 4는 BAT변경에서 비트 N_BAT의 개수가 변경하는 경우, R-S코드워드 크기, 및 인터리빙 파라미터 역시 수정될 것을 필요로 한다. 인터리빙을 수정하고 온라인상에서 파라미터를 코딩하는 것은 인터리버의 재-초기화를 요구한다. 인터리버의 재-초기화는 항상 인터리버 메모리의 "플러싱(flushing)"을 일으킨다. 메모리 플러싱은 데이터 오류를 일으키고 전이가 끊김없이 이루어지지 않는다.

DMT ADSL전송시스템이 데이터 전송률을 끊김없이 변경하도록 하기 위해, 이러한 모뎀의 초기화 동안, 데이터 비트 전송률이 증가하는 DMT심볼당 오버헤드 데이터 비트가 적으므로 데이터의 프레이밍 및 엔코딩이 충분해야 한다. 추가적으로, ADSL시스템은 끊김없는 방식으로 데이터 전송률에 동적으로 적용될 수 있어야만 한다. 더욱이, 데이터 전송률 변경은 고잡음레벨이 존재해도 성공적으로 야기할 수 있으므로 이러한 끊김없는 전송률 어댑테이션을 완성하기 위해서는 로버스트 및 고속 프로토콜이 존재해야 한다.

이하에 설명되는 바와 같이, 계류중인 관련된 어플리케이션에서는, 바람직한 프레이밍 방법이 오버헤드, 즉, DMT ADSL시스템에서 넌-페이로드(non-payload) 데이터를 감소시킨다는 것이 개시된다.

도 6은 적어도 하나의 프레이밍 오버헤드 바이트(210), 하나이상의 페이로드 바이트(220), 및 하나이상의 체크바이트(230)을 포함하는 ADSL프레임 및 R-S코드워드(200)을 도시한다. 이 프레이밍 방법은 끊김없는 전송률 어댑테이션을 가능하게 한다. 전술한 바와 같이, 현재의 ADSL시스템은 ADSL프레임, R-S코드워드 및 DMT심볼상에서 제한요건 및 필요요건을 둔다. 도 6에 도시된 이 구성은 DMT심볼로부터의 ADSL프레임의 디-커플링 및 R-S코드워드를 허용한다. 디-커플링은, 예를 들면, DMT심볼당 낮은 오버헤드 데이터를 갖는 시스템을 생성하고 또한 끊김없는 방식으로 데이터 전송률 어댑테이션을 완성할 수 있다. 그러므로, ADSL프레임 및 R-S코드워드는 동일한 길이를 갖으며 얼라이닝되도록(aligned) 구성된다. R-S코드워드는 코딩 이득을 최대화 하기 위해 충분히 크게 만들어진다. 그러므로 R-S코드워드의 크기 및 ADSL프레임은 예를 들면, 초기화의 시작으로 처리되거나 사전 선정될 수 있다. 고정된 다수의 R-S체크바이트 및 오버헤드 프레이밍 바이트는 ADSL프레임내에 포함된다. 이 파라미터들 역시 초기화의 시작에서 처리되거나 사전 선정될 수 있다.

종래의 DMT심볼과 달리, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 생성된 DMT심볼은 ADSL프레임 및 R-S코드워드와 얼라이닝되지 않는다. 추가적으로, DMT심볼에서의 비트의 개수는 단지 데이터 전송률 요구 및 구성에 의존하며, R-S코드워드 크기, 인터리버 깊이, 및 ADSL프레임 크기로부터 디-커플링된다.

DMT심볼에서의 비트 개수는 다른 프레이밍, 코딩 또는 인터리빙 제한조건과 무관하게 모뎀의 데이터 전송률을 지시한다. 오버헤드 바이트는 ADSL프레임층에 추가되므로, DMT심볼은 고정된 다수의 오버헤드 바이트를 반드시 포함하는 것은 아니다. 데이터 전송률이 더 낮아짐에 따라(예를 들면, 126kbps), 오버헤드 데이터는 낮게 유지된다. 특히, 이 프레이밍 방법은 고정된 수의 오버헤드 바이트보다 데이터 스트림에 대해 고정된 비율의 오버헤드 데이터를 할당한다. 이 비율은 현재의 ADSL모뎀의 경우와 마찬가지로, 모뎀의 데이터 전송률이 변경하는 경우에 변경되지 않는다. 이하에서는 종래의 표준에 따르는 프레이밍 방법을 고려한다.

종래의 실시례 #1 - 회선 성능은 DMT심볼당 192바이트이다(6.144Mbps). 코드워드 크기는 192바이트로 ANSI T1. 413 프레이밍 모드 번호 3으로 나타내며, 16개의 체크 바이트 및 하나의 오버헤드 프레이밍 바이트를 포함한다. DMT심볼당 전체 프레이밍 오버헤드, 즉, 체크바이트 + 오버헤드 프레이밍 바이트는 16 + 1 = 17바이트이다. 그러므로 프레이밍 오버헤드는 이용할 수 있는 처리량의 17/192 = 8.8%이다. 이 경우, 프레이밍 오버헤드는 적절하다.

종래의 실시례 #2 - 회선 성능은 4바이트(128바이트)이다. 코드워드는 16DMT심볼로부터 구성되며 16 ×4 = 64 바이트이다. 16개의 R-S체크바이트, DMT심볼당 하나의 체크바이트가 있으며, 하나의 오버헤드 프로이밍 바이트가 있으며 ANSI T1. 413 프레이밍 모드 번호 3으로 나타낸다. DMT심볼당 전체 프레이밍 오버헤드(즉, 체크바이트 + 전체 프레이밍 바이트)는 1+1 = 2바이트이다. 그러므로, 프레이밍 오버헤드는 이용할 수 있는 처리량의 2/4 = 50%이다. 이것은 아주 쓸모 없다.

본 발명을 구현하기 위해 이용될 수 있는 프레이밍 방법의 실시례는 이하의 결과들을 제공하며, 상수 비율 오버헤드(constant percentage overhead) 방법으로 불린다.

예 #1 - 이는 표준에 따르는 트레이닝 예, 즉, 종래의 실시례 #1과 정확하게 동일하다. 코드워드 크기, DMT심볼 크기 및 오버헤드는 동일하다. 그러므로, 프레이밍 오버헤드는 이용할 수 있는 처리량의 17/192 = 8.8%이다.

예 #2 - 라인 성능은 4바이트(128kbps)이다. 코드워드는 DMT심볼에 대해 독립적으로 구성되므로, 예를 들면 192바이트로 설정될 수 있다. 또한 이는 ADSL프레임의 크기이다. 코드워드 또는 ADSL프레임당 16개의 R-S바이트와 한개의 오버헤드 프레이밍 바이트가 이용된다. 하나의 코드워드내에는 192/4 = 48DMT심볼이 있다. 48개의 DMT심볼당 전체 오버헤드, 즉, 체크바이트 + 오버헤드 프레이밍 바이트는 1 + 16 =17개의 바이트 또는 하나의 DMT심볼당 17/48 = 0.35바이트이다. 그러므로 프레이밍 오버헤드는 이용할 수 있는 처리량의 0.35/4 = 8.8%이다.

따라서, 전술한 예 1 및 2로부터, 데이터 전송률 또는 회선 특성에도 불구하고, 이용할 수 있는 처리량의 상수 비율인 프레이밍 오버헤드를 달성하기 위한 방법이 이용될 수 있다. 이러한 바람직한 시나리오에서, 프레이밍 오버헤드는 6Mbps 및 128kbps 둘다에 대해 8.8%이다.

본 명세서에서 개시된 프레이밍 방법의 다른 바람직한 이점은 초기화 동안 끊김없는 데이터 전송률 어댑테이션을 가능하게 할 수 있다는 것이다. 끊김없는 전송률 어댑테이션(seamless rate sdaptation : SRA)은 DMT 심볼 BAT, 즉, 다중반송파 시스템에서 각 서브채널에 할당된 비트의 개수를 변경함으로써 달성된다. 전 술한 바와 같이, BAT를 수정하는 것은 DMT심볼당 비트의 개수를 변경하며 시스템의 데이터 비트 전송률에서 변경을 초래한다. 바람직한 실시예에서, DMT심볼 크기는 임의의 R-S코딩, 인터리빙 및/또는 프레이밍 파라미터를 수정하지 않고 변경된다. 이것은 전술된 상수 비율 오버헤드 프레이밍 방법이 DMT심볼과 R-S코드워드 또는 ADSL프레임 간에 관련한 종래 기술에 의해 부과된 제한 요건을 제거하기 때문에 가능하다. R-S코딩 및 인터리빙 파라미터는 변경하지 않으므로, 인터리버 플러싱 및 이들 함수와 연관된 파라미터를 변경하는데 관련된 다른 문제점들은 일어나지 않는다. 그러므로, 송수신기는 BAT의 갱신을 통해 오류 또는 서비스 방해없이 데이터 전송률을 적용할 수 있다.

BAT는 정확하게 동일한 시간, 즉, 정확하게 동일한 DMT심볼상에서 전송기 및 수신기에서 갱신될 수 있다. 수신기가 동작하기 전에 전송기가 전송을 위해 새로운 BAT를 이용하기 시작하면, 데이터가 정확하게 복조되지 않으며 비트 오류가 일어날 수 있다. 또한 전송기가 동작하기 전에 수신기가 새로운 BAT로 변경하면, 동일한 오류가 일어날 수 있다. 이러한 이유 때문에, 전송 및 수신을 위해 갱신된 BAT의 이용에 대한 전이는 전송기 및 수신기에서 동기화되어야 한다. 바람직한 실시예에서, 갱신된 BAT의 이용에 대해 동기화된 전이를 가능하게 할 수 있는 프로토콜이 제공된다.

또한, 예를 들면, 이 프로토콜은 채널 잡음의 존재에서 로버스트된다는 것이 중요하다. 예를 들면, 프로토콜이 실패하고 수신기가 전송기처럼 동일한 시간에 갱신된 BAT로 스위칭하지 않으면, 비트 오류가 일어나고 전이는 끊김없는하지 않 다. 더욱이, 전송기 및 수신기가 상이한 BATs를 이용하면, 연결의 재초기화를 실행하지 않으며 오류 없는 링크를 재-구축하는 것은 어려우며, 예를 들면, 이미 언급한 바와 같이 10초이상까지 서비스의 방해를 초래한다.

또한, BATS들 간에 전이가 아주 빨리 일어난다는 것이 중요하므로, 초기화 동안 새로운 데이터 전송률에서의 동작에 대한 요구는 거의 즉각적이다.

따라서, SRA프로토콜은 갱신된 BAT에 대해 송수신기를 동기화하기 위한 방법인 새로운 데이터 전송률에 대한 로버스트 및 새로운 데이터 전송률에 대한 고속 전이를 제공할 수 있다.

초기화동안 끊김없는 전송률 어댑테이션을 위해 이 조건을 만족하는 두개의 바람직한 프로토로콜이 제공되며, 구체적으로 도 4의 단계(S44) 및 도 5의 단계(S54)에서 나타내는 것과 같이 구축된 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 증가시킨다. 제1 프로토콜은 평균 SRA(normal SRA :NSRA)이며 제2 프로토콜은 고속 SRA(FSRA)이다.

평균SRA프로토콜에서, 송수신기의 전송기나 수신기는 도 8-9에서 도시된 것과 같은 방법으로 초기화할 수 있다. 구체적으로, 초기화 동안에 수신기가 SRA를 초기화했다면, 제어가 시작하여(S100) 단계(S120)으로 진행하는데, 수신기는 데이터 전송률이 수정되는지, 즉, 증가되는지 감소되는지를 결정한다. 데이터 전송률이 수정되면, 제어는 단계(S130)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S190)으로 넘어가는데, 여기서 제어순서는 끝난다.

단계(S130)에서는, 전송기의 성능은 수정 결정된 데이터 전송률에 따라 체크 된다. 데이터 전송률은, 예를 들면, 원하는 비트 에러 전송률상에서 채널조건이 변경되어지기 때문에 수정될 수 있다. 다음 단계(S140)에서는, 갱신된 데이터 전송률이 전송기의 전송 능력내에 있는지가 결정된다. 갱신된 데이터 전송률이 전송기의 전송 능력내에 있다면, 제어는 단계(S150)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S120)으로 건너뛴다.

*단계 (S150)에서는, 이 경우에서는 실제 파라미터값이 결정된 데이터 전송률 및 갱신된 BAT가, 예를 들면, AOC 또는 EOC채널을 이용하여 전송기로 포워딩된다. 이는 수신기에 의한 "NSRA 요청"에 대응한다. 다음 단계(S160)에서, 전송기는 "NSRA 요청"을 수신하며, 플래그로서 반전된 동기화(synchronization : SYNC) 심볼을 이용하여, 갱신된 BAT가 이용될 것임은 수신기에 알린다. 갱신된 BAT는 제1 프레임상, 또는 반전 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안 전송에 이용된다. 반전된 SYNC 심볼은 전송기에 의해 전송된 전송률 어댑테이션 "SRA GO"메시지로 동작한다. 그 다음 단계(S170)에서, 수신기는 반전된 SYNC심볼인 "SRA GO"를 검출하고 갱신된 BAT가 제1 프레임상에서, 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안, 수신에 이용된다. 그 다음 제어는 단계(S190)으로 진행하고, 여기서 제어 순서는 끝난다.

도 9는 초기화동안 전송기-개시형 NSRA를 실행하는 방법을 도시한다. 구체적으로, 제어가 시작하여(S200) 단계(S220)으로 진행하는데, 여기서 전송기는 데이터 전송률이 변경되는지, 즉, 증가 또는 감소하는 지를 결정한다. 데이터 전송률 이 수정되면 제어는 단계(S230)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S250)으로 넘어가는데 여기서 제어순서가 끝난다.

단계(S230)에서는, 결정된 수정 데이터 전송률을 갖으며, 수신기의 성능은 원하는 데이터 전송률이 수신기의 전송률 성능내에 있는지를 결정하기 위해 체크된다. 다음 단계(S240)에서는, 데이터 전송률이 허용가능한 지를 결정한다. 데이터 전송률이 허용가능하면, 제어는 단계(S290)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S200)으로 되돌아간다.

단계(S250)에서, 전송기는 EOC 또는 AOC채널을 이용하여 갱신된 데이터 전송률을 수신기에 포워딩한다. 이는 "NSRA 요청"메시지에 대응한다. 다음 단계(S260)에서는, NSRA요청에 따라 채널이 새로운 데이터 전송률을 지원할 수 있는 지를 결정한다. 채널이 새로운 데이터 전송률을 지원할 수 있으면, 제어는 단계 (S270)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S265)로 넘어가는데, 여기서 "SRA 부인(deny)"메시지는, 예를 들면, EOC 또는 AOC채널을 이용하여 전송기로 되전송된다.

단계(S270)에서는 수신기는, 예를 들면, 갱신된 데이터 전송률에 따라 AOC 또는 EOC채널을 이용하여 전송기에, 본 실시예에서 결정된 실제 파라미터값인 갱신된 BAT를 포워딩한다. 이는 수신기에 의한 "NSRA GRANT"요청에 대응한다. 다음 단계(S280)에서는 전송기는 "NARA GRANT"를 수신하며, 플래그로서 반전된 SYNC 심볼을 이용하여, 새로운 BAT가 이용될 것임을 수신기에 알린다. 이 새로운 BAT는 제1 프레임상에서 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안, 전 송에 이용된다. 반전된 SYNC심볼은 전송기에 의해 전송된 전송률 어댑테이션 "SRA GO"메시지로 동작한다. 그 다음 단계(S290)에서, 수신기는 반전된 SYNC심볼 "SRA GO"를 검출하고, 갱신된 BAT가 제1 프레임 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임 동안, 수신에 이용된다.

전송률 어댑테이션은 R-S코드워드 크기, 인터리버 깊이, 또는 ADSL프레임 크기는 변경하지 않고, BAT를 변경함으로써 DMT심볼에서 다수의 비트를 변경하는 것을 포함한다. 이는 데이터 흐름에서의 임의 방해 또는 데이터 오류의 개입 없이 행할 수 있다.

이 프로토콜은 로버스트인데, 새로운 데이터 전송률로의 전이를 동기화하기 위한 "SRA GO"메시지를 전송하기 위해 EOC 또는 AOC를 이용하지 않는다는 점에서 로버스트한데, 이러한 채널은 그 내부에 전송되는 메시지를 쉽게 손상시키기 때문이다.

전술한 방법에 따라, "SRA GO"메시지는 반전된 SYNC 심볼을 통해 통신된다. 그 SYNC심볼은 69개의 심볼 마다 전송되는 DMT심볼을 운반하는 고정된 비-데이터(non-data)로서 ANSI 및 IT표준에서 정의된다. SYNC심볼은 기본 QPSK(2비트 QAM변조)를 이용하는 선정된 PN순서를 갖는 모든 DMT반송파를 변조함으로써 구성된다. 모뎀 초기화 프로세스 전체에 이용될 수 있는 이 신호는 고잡음 환경에서도 YNC심볼과 반전된 SYNC심볼의 검출을 가능하게 하는 특별한 자동-상관관계 특성을 갖는다. 반전된 SYNC심볼은 QAM신호에서 위상 정보가 180도로 이동된 SYNC심볼이다. 그러나, SYNC 심볼의 180도와 다른 위상 이동은 "SRA GO "메시지에 대해 아주 동일 하게 이용될 수 있다. "SRA GO"메시지에 대해 SYNC심볼을 이용하는 것은 잡음 환경에서도 매우 로버스트한 전송률 어댑테이션 프로토콜을 생성한다. 그러나, 일반적으로 잡음의 존재상에서 검출될 수 있는 임의의 심볼은 SYNC심볼 대신에 이용될 수 있다.

고속 SRA(FSRA)프로토콜은 NSRA프로토콜보다 더 빨리 회선상에서 데이터 전송률을 끊김없이 변경한다. FRSA프로토콜에서, 선정된 파라미터 값은 SRA의 속도를 높이고 데이터 전송률에서의 빠른 변경을 가능하게 하기 위해 이용될 수 있는 저장된 BAT이다. G.992.2에서 이용된 프로파일과는 달리, 이 파라미터들이 데이터 전송률 변경이 일정한 비율 오버헤드 프레이밍을 이용하여 발생하는 경우에는 영향을 받지 않기 때문에, 저장된 BATs는 R-S코딩 및 인터리빙 파라미터를 포함하지 않는다.

BATs는 전섹션에서 개시된 NSRA방법을 이용하여 교환된다. 한번의 NSRA가 완료되고, 특정 채널 조건 또는 어플리케이션 조건에 따른 BAT는 양측 송수신기에 의해 저장된 후에, FSRA프로토콜은 고속 온라인 전송률 어댑테이션을 완성하기 위해 저장된 BAT를 이용할 수 있다. 저장된 BAT가 확인되므로 전송기 및 수신기 둘다는 실제로 중복하여 정보를 전송할 필요없이 다른 송수신기에 어떠한 테이블이 이용되고 있는지를 간단하게 통지하거나 가리키면 된다. 예를 들면, 저장된 BATs는 번호화될 것이다. 전송기 또는 수신기는 후속하는 전송을 위해 이용될 BAT테이블 번호를 다른 송수신기에 알려야한다. NSRA방법과 마찬가지로, 수신기 또는 전송기는 FRSA프로토콜을 초기화할 수 있다.

구체적으로, 도 10을 참조하면, 수신기-개시형 FRSA프로토콜이 시작하여(S300) 단계(S320)으로 진행하는데, 여기서 데이터 전송률이 수정되는 지가 결정된다. 데이터 전송률이 수정된다면, 제어는 단계(S330)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S390)으로 넘어가는데, 여기서 제어순서는 끝난다.

단계(S330)에서, 수신기는 채널 및/또는 어플리케이션 조건에 부합하는(match) 저장된 BAT를 찾고자 한다. 다음 단계(S340)에서, 조건에 부합하는 저장된 BAT가 발견되었는지가 판단된다. 조건에 부합하는 저장된 BAT가 없으면, 제어는 단계(S345)로 진행하는데, 여기서 NSRA가 실행된다. 그 다음 제어는 단계(S390)으로 진행한다.

단계(S350)에서, 조건에 부합하는 BAT가 찾아지면, 수신기는 새로운 채널 및/또는 어플리케이션 조건에 근거하여 전송에 이용될 저장 BAT를 지정하는 메시지를 전송기에 전송한다. 이것은 수신기에 의한 "FRSA 요청"에 대응한다. 다음 단계(S360)에서, 전송기는 FSRA요청을 수신하며, 플래그로서 반전된 SYNC심볼을 이용하여, 요청 저장된 BAT가 이용될 것임을 수신기에 알린다. 저장된 BAT는 제1 프레임상에서, 또는 반전 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안, 전송에 이용된다. 반전된 SYNC심볼은 전송기에 의해 전송된 전송률 어댑테이션 "SRA GO"메시지에 대응한다. 다음 단계(S370)에서, 수신기는 반전된 SYNC심볼을 검출한다. 그 다음 단계(S380)에서, 갱신된 BAT는 제1 프레임상, 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안, 수신에 이용된다. 그 다음 제어는 단계(S390)으로 진행하고, 여기서 제어순서가 끝난다.

도 11은 전송기를 초기화하는 고속 끊김없는 전송 어댑테이션 전송비트 전송률 변경을 실행하기 위한 방법을 도시한다. 우선, 제어가 시작하여(S400), 단계 (S420)으로 진행하는데, 여기서, 데이터 전송률이 수정되는지를 결정한다. 예를 들어, 채널조건에 부합하는 데이터 전송률이 수정되면, 제어는 단계(S440)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S490)으로 넘어가는데 여기서 제어순서는 끝난다.

단계(S430)에서, 전송기는 채널조건에 부합하는 저장된 BAT를 찾고자 한다. 다음 단계(S440)에서는, 저장된 BAT가 이용할 수 있는지를 결정한다. 저장된 BAT를 이용할 수 없으면, 제어는 단계(S445)로 진행하는데 여기서 NSRA순서가 개시된다. 그 다음 제어는 단계(S490)으로 진행한다.

그러나, 단계(S450)에서, 저장된 BAT가 채널조건에 부합하면, 전송기는 저장된 BAT가 채널 및/또는 어플리케이션 조건에 기초하여 어떠한 저장 BAT가 사용될지를 지정하는 메시지를 수신기에 전송한다. 이것은 전송기에 의한 FSRA요청에 대응한다. 다음 단계(S460)에서, 수신기는 FSRA요청을 수신하며 FSRA요청을 승인하기 위해 FSRA 승인 메시지를 전송기에 리턴한다. 그 다음 단계(S470)에서, 전송기는 요청 저장된 BAT가 전송에 이용될 수 있음을 수신기에 알리기 위해 플래그로서 반전된 SYNC심볼을 이용한다. 그 다음 제어는 단계(S480)으로 진행한다.

단계(S480)에서는 구체화되어 저장된 BAT는 제1 프레임상에서, 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 갯수의 프레임동안, 전송에 이용된다. 반전된 SYNC심볼은 전송기에 의해 전송된 전송률 어댑테이션 "SRA GO"메시지에 대응한다.

단계(S480)에서, 수신기는 반전된 SYNC심볼 "SRA GO"을 검출하고 저장된 BAT가 제1 프레임상에서, 또는 반전된 SYNC심볼에 후속하는 유한한 개수의 프레임동안, 수신에 이용된다.

FSRA프로토콜은 아주 빠르게 완료될 수 있다. 두개의 메시지, 즉, FSRA승인 및 FSRA요청과 반전된 SYNC심볼의 교환만을 요구한다. 예를 들면, BAT가 저장되어 재-전송이 필요하지 않기 때문에 FSRA는 NSRA보다 더 빠르다. NSRA프로토콜에서와 같이, FSRA프로토콜 역시 "SRA GO"메시지에 대해 반전 SYNC심볼을 이용하므로, 잡음 환경에 아주 로버스트(robust)하다.

전술한 SRA프로토콜은 송수신기의 모뎀을 초기화하는동안 전력을 처리하기 위해 이용될 수 있다. 완전 전력 모드는 송수신기의 정상동작동안 이용된다. 저전력 전송모드는 데이터가 회선을 통해 전송되어질 필요가 없는 경우에 전력을 절약하기 위하여 송수신기에 주로 이용된다. 대부분의 모뎀은 전송요건이 감소하는 경우 현저하게 낮은 전력 레벨에서 송수신기를 동작할 수 있는 저전력모드 또는 "취침 모드"를 갖는다. 또한 대부분의 모뎀은 사용자가 저전력 상태에서 모뎀의 전이에 의해 음성적으로 영향을 받지 않으므로, 아주 급속하게 이 저전력모드를 인가 및 퇴출할 수 있는 프로토콜을 갖는다. 본 발명에 제공된 SRA프로토콜은 아주 고속이고 끊김없는 방식으로 저전력 모드로부터의 인가 및 퇴출에 이용된다. 예를 들면, 송수신기의 모뎀은 저출력모드에서 통신링크를 구축하기 위하여 우선 동작될 수 있으며, 그 다음 통신링크의 데이터 전송률은 갱신된 전력레벨로의 끊김없는 변경에 의해 증가된다.

저전력모드(LPM)에는 두가지 기본 타입이 있다. 첫째는 매우 낮은 데이터 전송률(예를 들면, 32kbps)을 갖는 저출력모드인 낮은 데이터 전송률 LPM이다. 몇몇의 서브채널만 활성화한다. 데이터 연결이 유지된다. 또한 파일롯 톤은 루프 타이밍을 유지하기 위해 전송될 수 있다.

다른 것은 사실상 0kbps데이터 전송률을 갖는 저출력모드인, 즉, 서브채널이 데이터를 변조하지 않는 제로 데이터 전송률 LPM이다. 데이터 연결은 유지되지 않는다. 또한 파일롯 톤은 루프 타이밍을 유지하기 위한 경우에 전송될 수 있다.

로우 데이터 전송률 LPM 및 제로 데이터 전송률 LPM 둘다에서, 69개의 심볼마다 정상 전출력모드(full power mode)로 전송되는 싱크 심볼은 온 또는 오프일 수 있다. 싱크 심볼이 여전히 저출력모드 동안 전송되면, 수신기는 채널 변경 및 회선 상에서의 다른 변동을 모니터링하기 위해 싱크 심볼을 이용할 수 있다. 그러나, 69개의 심볼마다 싱크 심볼을 전송하는 것은 변화하는(non-stationary) 크로스토크를 야기할 수 있으며, 동일한 전화선 또는 동일한 와이어 번들상에서 다른 신호에 손해가 될 수 있다. 싱크 심볼이 저전력모드 동안 전송되지 않으면, 전화선 또는 와이어 번들상에서 변화하는 크로스토크는 없다. 그러나, 이 경우에 수신기는 싱크 심볼을 이용하여 채널을 모니터링할 수 없다.

FSRA는 송수신기에서 모뎀의 초기화 동안 저전력모드로 들어가기 위해 이용될 수 있다. 일실시예에서, 수신기는 수신기-개시형 FSRA프로토콜을 이용하여 저전력모드로 전이를 개시한다. 저전력모드에 대한 전이를 개시하는 수신기는 저전력모드에 대응하는 선정된 저장된 BAT를 이용한다. 저전력모드에 대해 저장된 BAT 테이블은 낮은 데이터 전송률 LPM(Low Data Rate LPM) 또는 제로 데이터 전송률 LPM(Zero Data Rate LPM)를 가능하게 할 수 있다. 저전력모드 BAT는 시스템에 의해 선정될 수 있으며 NSRA 프로세스를 이용하여 교환 및 저장될 수 있다. 이 경우에서 수신기 는 저출력모드 BAT를 설계하고 전송을 위해 상기 BAT를 이용하는 것으로 동기적으로 스위칭하기 위해 수신기-개시형 FSRA프로토콜을 이용한다.

또한, 전송기는 저전력모드로 전이를 개시할 수 있다. 전송기가 저전력모드로 들어가기 위해 전송기-개시형 FSRA프로토콜을 이용할 수 있는 바람직한 실시예가 두개있다. 일 실시예에서, 전송기는 모든 전송기-개시형 FSRA프로세스를 이용할 수 있으며 전이를 요청할 수 있다. 저전력모드로 수신기에 의해 개시되는 전이와 마찬가지로, 저전력모드에 대한 전이를 개시하는 전송기는 저전력모드에 대해 선정되어 저장된 BAT를 이용한다. 저전력모드에 대해 저장된 BAT테이블은 낮은 데이터 전송률 LPM 또는 제로 데이터 전송률 LPM을 가능하게 할 수 있다. 저전력모드 BAT는 시스템에 의해 선정될 수 있거나, NSRA프로세스를 이용하여 교환 및 저장될 수 있다. 어떠한 경우이든, 전송기는 저전력모드 BAT를 설계하는 전송기-개시형 FSRA 프로토콜을 이용하여 전송을 위해 상기 BAT를 이용하여 저전력모드로 동기 스위칭한다.

제2의 바람직한 실시예에서, 전송기는 전술한 전송기에 의해 개시되는 FSRA프로토콜 동안 저전력 모드로의 전이를 지시하기 위해 반전된 싱크 심볼을 전송하기 위해 직접적으로 전이할 수 있다. 수신기는 반전된 싱크를 검출하여 저전력모드로 변환한다. 이 경우에, FSRA요청이 전송기에 의해 전송되지 않으므로, 수신기 는 전송된 FSRA요청없이 수신된 반전된 싱크심볼은 전송기가 저전력모드로 스위칭하는 것을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 전송기 및 수신기 둘다 BAT를 이용하므로 저출력모드 BAT는 시스템에 의해 선정되거나 사전에 확인 및 저장된다. 대안적인 두번째 실시예에서, 전송기는 전이를 위해 이용될 신호가 되도록 전송기 및 수신기에 의해 선정된 상이한 신호를 "FSRA요청"없이 저전력모드로 전송한다. 예를 들면, 전송기는 반전된 (180도) 싱크 심볼보다 45도 위상회전을 갖는 싱크 심볼을 전송할 수 있다. 45도 위상회전을 갖는 싱크 심볼은 전송기가 제1 프레임상에서, 또는 45회전을 갖는 싱크 심볼에 후속하는 유한한 개수의 프레임동안 저전력모드와 연관된 저장된 BAT를 이용하여 저전력모드로 전이하고 있음을 나타낸다. 제2 실시예에서 정의된 바와 같이 전송기에 의해 개시된 저전력모드로의 진입은 전이하기 위해 역채널을 요구하기 않는다는 이점을 갖는다. 역채널은 반대 방향의 통신채널로 정의되며, 즉, 여기서는 수신기에서 전송기로 FSRA메시지를 전송하기 위해 이용되는 통신채널이다.

이것은 역채널이 이미 데이터 연결이 없는 저전력모드일 수 있기 때문에 이점이 있다. 전송될 데이터가 없다면, 전송기는 저출력모드에 대해 간단하게 전이할 수 있다. 이것은 전송기가 회선을 따라 신호 전송이 요구될 때, 전력의 많은 부분을 소비하므로 중요한 전력 감축 기술이다. 또한 전송기에 의해 개시된 저전력모드로의 전이는 "소프트 모뎀(PC호스트 기반)"구현에 유용하다. 소프트 모뎀 구현에서 호스트 프로세서는 동일한 시간에 모뎀 송수신기 기능 및 많은 다른 PC어플리케이션을 실행한다. 호스트 프로세서가 ADSL전송기의 동작을 허용하지 않는 다른 태스크를 실행해야하면, 프로세서는 반전된 싱크 심볼 또는 45도 회전을 갖는 싱크 심볼을 전송함으로써 전송기를 저전력모드로 빨리 전이할 수 있다. 다음 이 호스트 프로세서 리소스는 다른 태스크에 의해 사용될 수 있다. ADSL전송기는 회선상에 어떠한 신호도 전송하지 않는다(0kbps). 전술한 전송기-개시형 및 수신기-개시형 프로토콜은 통신시스템을 각 방향(업스트림 및 다운스트림)에서 개별적으로 또는 양방향 함께 저출력모드로 들어갈 수 있도록 해준다. 전술한 각각의 경우는 일방향에 중점을 두고 있다. 프로토콜은 동일한 시간에 양방향에서 전이를 달성하기 위해 조합될 수 있다. 일례로서, 고객 구내 송수신기(customer premise transceiver :CPT)는 유사 한 상태를 또는 들어가는 PC에 응답하여 저전력모드로 들어가기 위해 설계된다고 가정한다. 우선 CPT는 다운스트림(CO에서 CPT방향)을 저전력모드로 놓기 위해 수신기-개시형 저전력모드 전이를 이용한다. 그후에 CPT는 업스트림(CPE에서 CO방향으로)을 저전력모드로 놓기 위해 전송기-개시형 저전력모드 전이를 이용한다.

SRA프로토콜에 따라, 수신기가 송수신기의 모뎀의 초기화동안 저출력모드를 나가기(exit) 위해 이용할 수 있는 두 개의 실시예가 있다. 제1실시예에서, 저전력모드가 여전히 역방향에서(로우 데이터 전송률 LPM) 적어도 하나의 느린 데이터 연결을 갖고 있는 경우에, 저전력모드로부터의 수신기-개시형 탈출(exit)은 수신기 개시형 NSRA 또는 FSRA프로토콜을 이용하여 달성될 수 있다. 이것은 수신기가 이용될 BAT와 함께 전송기에 SRA요청을 되전송할 수 있어야만하기 때문에 필수적이다. 전송기가 저전력모드에서 싱크 심볼을 턴오프하지 않았다면, NSRA 또는 FSRA 프로토콜은 전술과 같이 이용될 것이다. 전송기 싱크 심볼이 저전력 모드동안 턴오프되면, 싱크 심볼을 다시 턴온시킴으로써 전송기에 의해 "SRA GO"가 전송된다. 수신기는 데이터 전송률에서의 변경을 동기화하는 플래그로서(반전되거나 반전되지 않은) 싱크심볼의 존재를 검출한다.

제2 실시예에서는, 역방향(제로 데이터 전송률 LPM)에서의 데이터 연결은 없다. 수신기는 역방향에서 저전력모드로부터 (후술할) 전송기-개시형 탈출을 우선 완료함으로써 탈출을 개시한다. 이것은 역방향에서의 데이터 연결을 가능하게 한다. 수신기는 자체 방향에서 저전력모드로부터 나가기 위해 수신기 개시형 NSRA 또는 FSRA 프로토콜을 이용한다. 전술한 바와 같이, 전송기 싱크 심볼이 저전력모드동안에 턴오프되면, 싱크 심볼을 다시 턴온시킴으로써 전송기에 의해 "SRA Go"가 전송된다. 수신기는 데이터 전송률에서의 변경을 동기화하기 위한 플래그로서 (반전되거나 반전되지 않은) 싱크심볼의 존재를 검출한다.

SRA프로토콜에 따라, 전송기가 송수신기의 모뎀을 초기화하는 동안 저전력모드로부터 나가기 위해 이용할 수 있는 두개의 실시예가 있다. 제1 실시예에서, 전송기는 전체 전송기 개시형 FSRA 또는 NSRA 프로세스를 이용하고 및 전이를 요청한다. 이는 프로토콜 메시지가 교환될 수 있는 양방향(로우 데이터 전송률 LPM)의 데이터 연결이 존재할 것을 필요로 한다. 저전력모드로부터 수신기-개시형 탈출과 마찬가지로, 전송기가 저전력모드에서 싱크심볼을 턴오프시키지 않은 경우에, NSRA 또는 FSRA 프로토콜은 전술과 같이 이용될 수 있다. 전송기가 저전력모드동안에 싱크 심볼을 턴오프한 경우에, 싱크 심볼을 다시 턴온시킴으로써 "SRA GO"가 전송 기에 의해 전송된다. 수신기는 데이터 전송률에서의 변경을 동기화하기 위한 플래그로서 (반전되거나 반전되지 않은) 싱크심볼의 존재를 검출한다.

제2실시예에서, 전송기는 저전력모드로부터의 전이를 표시하기 위해 반전된 싱크 심볼을 전송함으로써 저출력모드에서 나올 수 있다(exit). 이는 저출력모드동안에 싱크 심볼이 전송될 것을 요구한다. 이 프로토콜은 로우 데이터 전송률 LPM을 필요로 하지 않는다. 수신기는 반전된 싱크를 검출하여 저출력모드에서 나온다. 수신기는 FSRA요청없이 수신된 반전된 싱크 심볼이 전송기가 저출력모드로부터 나오는 것을 표시한다는 것을 알수 있도록 설계된다. 전출력모드 BAT는 전송기 및 수신기 둘다 BAT를 갖도록 사전에 확인 및 저장된다. 예를 들면, 저전력모드가 나옴에따라 이용될 BAT는 최근의 전출력 연결의 BAT를 디폴트값으로 하도록 시스템으로 정의된다. 대안적으로, 전송기는 전송기 및 수신기에 의해 선정된 상이한 신호를 "FSRA 요청"없이 저전력모드로부터의 전이에 이용될 신호로 전송할 수 있다. 예를 들면, 전송기는 반전된 싱크 심볼(180도)보다 오히려 45도 상회전을 갖는 싱크 심볼을 전송할 수 있다. 수신기가 45도 상회전을 갖는 싱크심볼을 검출하는 경우, 수신기는 제1 프레임상에서, 또는 45도 회전을 갖는 싱크심볼에 후속하는 유한 개수의 프레임동안, 전출력모드와 연관되어 저장된 BAT를 이용하여 저전력모드로부터 전이하는 중임을 인식한다. 저전력모드동안에 전송기가 싱크심볼을 턴오프하였다면, 싱크 심볼을 다시 턴온시킴으로써 전송기에 의해 "SRA GO"가 전송된다. 수신기는 데이터 전송률의 변경을 동기화시키는 플래그(flag)로서 (상이동(phase shift)이 있거나 없는) 싱크심볼의 존재를 검출한다.

전체 명세서에 걸쳐서 설명에도 불구하고, BAT는 각 서브채널에 할당된 비트의 개수를 지정하는 테이블로 정의되어 있으나, 또한 BAT는 다중반송파 시스템에서 서브채널에 대해 비트 할당과 관련된 다른 파라미터들도 포함할 수 있다. 추가 파라미터의 일례는 ANSI 및 ITU표준에서 정의된 바와 같이 서브채널당 미세이득(fine gain)이다. 이 경우에, BAT는 NSRA프로토콜 동안 교환되거나 BAT가 FSRA프로토콜동안 저장되면 , BAT는 또한 각 서브채널에 대한 미세 이득값을 포함한다.

구축된 통신링크의 데이터 전송률을 끊김없이 증가하기 위해 이용될 수 있는 전술한 끊김없는 전송률 어댑테이션 시스템 및 관련 프로토콜은 듀얼(또는 다중) 레이튼시 경로(dual latency path)를 구현하는 DMT시스템에 적용될 수 있다. 듀얼 레이튼시 시스템은 ITU 및 ANSI표준에서 프레이머/FEC블럭내에 상이한 레이튼시 사양(specification)을 갖는 두개의 데이터 스트림을 지원하는 DMT시스템으로 정의된다.

도 7은 다수의 레이튼시를 갖는 시스템의 일례로서 듀얼 레이튼시를 구현하는 표준 ADSL DMT시스템(300)을 도시한다. 시스템(300)은 세개의 층인 변조층(310), 프레이머/FEc층(320), 및 ATM TC층(340)을 포함하는데, 도 1과 관련하여 전술된 세개의 층과 유사하지만 동일하지는 않다.

변조층(310)은 DMT변조와 연관된 기능을 제공한다. DMT변조는 역이산 퓨리어 트랜스폼(IDFT)(112)를 이용하여 구현된다. IDFT(112)는 이중 입력 직교 증폭 변조(QAM)(314)엔코더에서부터의 비트를 다중반송파 서브채널로 변조한다. 변조층(310)의 동작은 도 1의 변조층(110)의 동작과 유사하며, 변조층(310)은 단지 하 나의 입력이라기 보다는 다중입력을 갖는다는 점이 상이하다.

도 7에 도시된 프레이머/FEC층(320)은 두개의 경로를 갖는다. 이층은 도 1의 프레이머/FEC층(120)에서와 같은 동일한 부분들, 즉, 인터리빙영역(INT)(122), 전방오류영역(FEC)(124), 스크램블러영역(126), 순환 리던던시 체크영역(128) 및 ADSL 프레이머영역(130)을 갖는 제1 경로를 포함한다. 또한 층은 전방 오류 수정영역(124'), 스크램블러영역(126'), 순환 리던던시 체크영역(128') 및 ADSL프레이머영역(130')를 갖는 제2 경로를 포함한다. 프레이머/FEC층(320)은 변조를 위해 비트 스트림 준비와 관련된 기능을 제공한다.

낮은 경로는 데이터 스트림상에서 인터리빙을 실행하지 않기 때문에, 프레이머/FEC층(320)을 통하는 낮은 경로는 도 1에 대응하는 본래의 상부 경로에 비해 상이한 양의 레이튼시를 갖는다. 듀얼 레이튼시는 ADSL DMT모뎀을 통해 상이한 레이튼시 필요성을 갖는 상이한 비트 스트림을 전송하기 위해 이용된다. ATM TC층(340)은 각 경로에 대해 셀내의 비트 및 바이트를 프레임으로 전환하는 다중 입력 및 다중 출력을 갖는 ATM TC부(342)를 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 끊김없는 전송률 어댑테이션 시스템 및 방법은 듀얼 레이튼시 또는 심지어 다중 레이튼시를 갖는 시스템에 적용한다. 듀얼 레이튼시의 경우에, 두개의 경로에 대한 FEC 및 인터리빙 파라미터는 DMT심볼 사이즈로부터 디커플링된다. BAT는 각 서브채널에 대해 할당된 비트의 개수에 덧붙여서, DMT심볼당 비트의 형태로 각각의 레이튼시 경로에 대한 데이터 전송률을 포함한다. 끊김없는 전송률 어댑테이션이 FSRA 또는 NSRA 프로토콜을 이용하여 수행되는 경 우, BAT는 각 레이튼시 경로에 대한 데이터 전송률을 표시한다. 예를 들면, 듀얼레이튼시 시스템은 인터리빙된 경로, 예를 들면, 하이(high)레이튼시 상부 경로상에서 1.536Mbps 및 넌-인터리빙된 경로, 예를 들면, 로우 레이튼시 하부 경로상에서 256kbps로 동작하면, SRA프로토콜은 서브채널당 비트의 개수와 또한 각 레이튼시 경로에 대한 새로운 데이터 전송률를 포함하는 갱신된 BAT와 같은 갱신된 파라미터값을 구체적으로 나타낸다. 4kHz DMT심볼 전송률에서, 1.536Mbps + 256kbps에서 동작하는 시스템은 1.792Mbps이다. 1792000/400 = 448은 심볼당 전체 비트이다. BAT는 심볼당 1536000/4000 = 384 비트가 인터리빙형 경로에 할당되고 심볼당 1048000/4000 = 262비트가 비-인터리빙 경로로 할당되는 것을 구체적으로 나타낸다. 예에서, SRA가 수행되는 경우, 인터리빙형 경로에 대해 갱신된 데이터 전송률은 1.048Mbps, 즉, 심볼당 1048000/4000= 262비트일 수 있으며, 비-인터리빙형 경로에 대한 새로운 데이터 전송률은 128kbps, 즉, DMT심볼당 128000/32비트일 수 있으며, 1.176kbps의 전체 처리량 전송률 또는 DMT심볼당 전체 295 비트를 생성할 수 있다. 본 명세서에서 구체적으로 개시된 프레이밍방법과 결합된 NSRA 및 FSRA프로토콜은 끊김없는 방식에서 양쪽 레이튼시 경로에서의 데이터 전송률 변경을 완성할 수 있다.

이 기본 개념은 단일 또는 다수의 레이튼시 ADSL DMT 시스템에서의 네트워크 타이밍 레프런스(NTR)의 전달을 달성하기 위하여 확장될 수 있다. 특히, NTR의 전달은 CO모뎀에서 CPE모뎀까지 타이밍 레프런스 신호 전송을 포함한다. 이는 DSL을 통한 음성과 같이, 네트워크 클럭에 대해 동기화하는 신호 또는 어플리케이션을 전 송 및 수신하기 위해 CPE모뎀이 네트워크 클럭을 재구성하는 것을 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 프레이밍 층은 변조층으로부터 디커플링된다. 결과적으로, NTR신호는 ITU 및 ANSI에서 지정된 현재의 ADSL표준에서 동작되는 바와 같은 프레이밍층에서 삽입될 수 없다. 더욱이, SRA는 DMT심볼당 전체 비트의 개수를 갱신함으로서 끊김없는 방식에서 시스템이 데이터 전송률을 변경하는 것을 가능하게 한다. 이는 특정 DMT심볼에서 NTR을 전달하기 위해 서브채널의 서브세트를 이용함으로써 NTR을 전달하기 위해서는 확실하게 필요하며, DMT심볼당 비트의 개수는 하나의 DMT심볼에서부터 다른 하나의 DMT심볼까지 변경한다. 전술한 SRA방법은 이것이 끊김없이 발생하도록 한다. 그러나, SRA는 BAT가 NTR을 전달하는 DMT심볼상에서 변경되는 지와 무관하게 NTR의 전달을 가능하게 하는 것이므로, 규정 정보 데이터에 대한 DMT심볼당 전체 비트수는 DMT심볼마다 달라진다.

그러므로, 예를 들면, ADSL표준에서 구체적으로 설명된 바와 같이, NTR신호는 수퍼 프레임에서 지정된 DMT심볼의 반송파 세트상에서 NTR비트를 전송함으로써 변조층에서 삽입 및 전달된다. 예를 들면, NTR비트는 수퍼프레임의 제1 DMT심볼상에서 전송될 수 있다. 그러므로, 수퍼프레임에서의 다른 DMT심볼에 대해서, NTR을 전달하기 위해 이용된 반송파 세트는 정보데이터와 같은 다른 데이터를 전달하는데 이용될 수 있다.

이는 NTR비트를 갖는 DMT 심볼과 NTR비트를 갖지 않는 DMT심볼에 동일한 BAT가 이용되도록 한다. 그러나, 상이한 BAT가 NTR비트를 전송하지 않는 DMT심볼보다 NTR 비트를 전송하는 DMT심볼에 이용될 수 있다.

첫번째 경우, NTR비트를 갖는 DMT심볼에 대해서, 다수의 서브채널은 NTR비트를 전달하기 위해 이용되는 반면, NTR비트를 갖지 않는 DMT심볼에 대해서 이 서브채널은 정보 데이터와 같은 다른 데이터를 전달하기 위해 이용된다. 두번째 경우, 상이한 BAT의 이용은 예를 들면, 정규 정보 비트보다 더 높은 마진(margin)을 갖는 NTR비트 전송을 이용할 수 있다. 이는 NTR신호가 정규 정보 비트로서 FRC코딩 설계로써 코딩될 수 있거나 코딩되지 않을 수 있기 때문에, 특히 유용할 수 있다.

예로서, NTR비트를 전달하는 DMT심볼동안에는, 테이블 2에서의 BAT가 이용될 수 있다. NTR비트가 없는 DMT심볼동안에는 테이블 3에서의 BAT가이 이용될 수 있다. 예를 들면, NTR비트를 전달하는 DMT심볼동안에는, 현재의 ADSL표준에서 동작되는 것과 마찬가지로, NTR신호는 높은 마진을 갖는 서브채널 1, 3, 및 6에서 4비트 메세지로 전송된다.

테이블 2

서브채널 번호	서브채널에 할당된 비트
1	1( NTR )
2	6
3	1(NTR)
4	5
5	4
6	2( NTR )
7	5
8	5
9	6
10	4
11	5
	NTR에 할당된 심볼당 전체 비트는 4 정규 정보 데이터에 할당된 심볼당 전체 비트는 40

NTR이 전송되지 않는 경우, 테이블 3은 BAT가 변경되는 것과 서브채널 1, 3, 및 6이 정보 데이터를 전달하기 위해 이용되는 것을 도시한다.

테이블 3

서브채널 번호	서브채널에 할당된 비트
1	5
2	6
3	6
4	5
5	4
6	4
7	5
8	5
9	6
10	4
11	5
	NTR에 할당된 심볼당 전체 비트는 0이다 정규 정보 데이터에 할당된 심볼당 전체 비트는 55이다

전술한 예가 서브채널 1, 3, 및 6의 이용을 나타내는 반면, 임의의 서브채널 또는 그들의 조합은 본 발명에 따른 동일한 성공에 이용될 수 있음이 분명하다.

도 12는 본 발명에 따른 CO모뎀으로부터 CPE모뎀까지 NTR을 전달하는 바람직한 방법을 도시한다. 특히, 제어가 단계(S500)에서 시작하여 단계(S510)으로 진행한다. 단계(S510)에서는, 네트워크 클럭을 갱신할지를 결정한다. 수신기가 위상 로크 루프와 같은 시간 복원 방법을 이용하여 네트워크 클럭을 추적하기 위해, 이 갱신이 전형적으로 주기적으로, 예를 들면, 69개의 DMT심볼마다 동작된다. 네트워크 클럭이 갱신되면, 제어는 단계(S520)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S595)로 넘어가며, 여기서 제어순서가 끝난다.

단계(S520)에서는 NTR정보가 어셈블링된다. 다음 단계(S530)에서는, 동일한 BAT가 일반 DMT심볼(즉, NTR비트를 포함하지 않음) 및 NTR비트의 전송에 이용되는 DMT심볼 둘다에 이용되는 지가 결정된다. 동일한 BAT가 이용되면, 제어는 단계(S535)으로 넘어간다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S540)으로 진행한다.

단계(S540)에서는, NTR비트를 전달하는데 이용될 BAT가 선택된다. 그 다음 제어는 단계(S550)으로 진행한다. 단계(S550)에서, NTR은 변조층에 삽입된다. 이것은 예컨대, 수퍼프레임의 제1 DMT심볼상에서 동작된다. 다음 단계(S560)에서는, 부가 정보 비트가 BAT에 추가되는 지가 결정된다. 부가 정보 비트가 추가되면, 제어는 단계(S570)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 단계(S580)으로 넘어간다. 대부분의 경우에서, 부가 정보비트는 BAT에 추가된다. 그러나, 데이터 전송률이 아주 낮으면, NTR비트는 단지 DMT심볼상에서 전송된 비트일 뿐이다.

단계(S570)에서, 정보 비트는 BAT에 추가된다. 그 다음 제어는 단계(S580)으로 진행한다. 단계(S580)에서, NTR은 CPE모뎀에 전달된다. 그 다음 단계(S590)에서, CPE모뎀은 NTR을 수신하여 CPE클럭을 동기화한다. 다음 제어는 단계(S595)로 진행하는데, 여기서 제어순서가 끝난다.

다중반송파시스템 및 관련요소에서 송수신기간의 모뎀을 초기화하기 위한 본 발명은 ADSL모뎀과 같은 DSL모뎀, 또는 통신 디바이스를 구비한 분리형 프로그램 범용 컴퓨터 중 하나로 구현될 수 있다. 그러나 본 발명은 특정 목적 컴퓨터, 프로그램화된 마이크로 프로세서 또는 마이크로컨트롤러 및 주변 집적 회로 요소, ASIC 또는 다른 집적 회로, 디지탈 신호 프로세서, 이산 엘리먼트 회로와 같은 하드 유선 전기, PLD, PLA, FPGA, PAL과 같은 프로그램화된 로직 디바이스, 및 관련된 통신장비상에서 구현될 수 있다.

또한, 개시된 방법은 다양한 컴퓨터, 워크스테이션, 또는 모뎀 하드웨어 및/또는 소프트웨어 플랫포옴상에서 이용될 수 있는 포터블(portable) 소스 코드를 제공하는 객체(object) 또는 객체-지향(object-oriented) 소프트웨어 개발 환경을 이용하여 소프트웨어로 구현될 수 있다. 대안적으로, 방법은 표준 로직 회로 또는 VLSI설계를 이용하여 부분적 또는 전체적 하드웨어로 구현될 수 있다. 다른 소프트웨어 또는 하드웨어는 속도 및/또는 효율적인 조건, 특정 함수, 및 특정 소프트웨어 및/또는 하드웨어 또는 이용되는 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터가 이용됨에 따라 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해 이용된다. 물론, 본 방법은 본 명세서에서 제공된 기능적인 설명으로부터 이용할 수 있는 임의의 공지된 향후 개발될 시스템 및 구조물을 이용하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어, 디바이스 및/또는 소프트웨어로 컴퓨터 및 통신분야의 기본적인 기술을 갖는 당업자에 의해 쉽게 실행될 수 있다.

더욱이, 개시된 방법은 프로그램화된 범용 컴퓨터, 특정 목적 컴퓨터, 마이크로프로세서 및 관련된 통신 장비, DSL모뎀과 같은 모뎀상에서 실행되는 소프트웨어로 쉽게 구현될 것이다. 예를 들면, 본 발명의 방법 및 시스템은 DSL모뎀과 같은 모뎀상에서 구현되는 프로그램으로 수행될 수 있다. 또한 방법은 ADSL모뎀, VDSL모뎀, 네트워크 인터페이스 카드 등과 같은 다중반송파 정보 송수신기의 하드 웨어 및 소프트웨어 시스템과 같은 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 물리적으로 통합시킴으로써 구현될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 전송기와 수신기간에 통신링크를 구축하기 위하여 다중반송파 전송시스템에서의 송수신기의 모뎀을 초기화하기 위해 개선된 방법을 제공하는 것을 전술한 설명으로부터 증명될 수 있다. 대응하는 통신링크의 실제 파라미터값을 추정하는 선정된 파라미터 값을 제공하고 이용함으로써, 데이터 통신링크는 데이터의 전송을 허용하기 위해 아주 고속으로 달성될 수 있다. 그 다음, 실제 파라미터값은 결정될 것이며, 통신링크의 데이터 전송률은 정상상태 통신링크를 제공하기 위해 설명된 SRA방법과 설정된 실제 파라미터 값을 이용하여 끊김없이 갱신될 수 있다.

본 발명은 다수의 실시예에 관하여 설명하고 있는데, 그것은 응용가능한 분야에서 당업자에 의해 다양한 형태, 수정 및 변경이 적용될 수 있다는 증거이다. 따라서, 그것은 본 발명의 정신 및 범주내에서의 모든 변경, 수정 및 등가물과 변형물을 포함한다.

본 발명은 DSL시스템에서 모뎀을 초기화하는 개선된 방법을 제공한다.

Claims

정보를 통신하기 위해 적응된 트랜시버.