KR20100121542A - 임펄스 잡음 존재 하에서의 디엠티 심볼 반복 - Google Patents

Abstract

VDSL 및 ADSL 표준에 정의된 현재의 초기화 프로시저에서는, 비록 xDSL 시스템이 심볼들이 훼손되고 있는 임펄스 잡음 환경에서 쇼타임(SHOWTIME)동안 동작할 수는 있지만, 초기화 메시지의 실패로 인하여 초기화가 실패할 수 있으므로 트랜시버는 쇼타임(SHOWTIME)에 도달할 수 없을지도 모른다. 통신 시스템에 대한 개선된 초기화 프로시저를 사용함으로써, 더 높은 레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서의 동작이 가능하다.

Description

임펄스 잡음 존재 하에서의 디엠티 심볼 반복{DMT SYMBOL REPETITION IN THE PRESENCE OF IMPULSE NOISE}

본 출원은 2004년 10월 15일 “xDSL Initialization in the Presence of Impulse Noise”라는 명칭으로 가출원된 미국 특허 제 60/619,618에 대하여 35 U.S.C § 119(e)에 따라 우선권 및 그 이익을 주장하며, 상기 가출원 전체를 본 출원에 원용한다.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 모범적인 실시예는 통신 시스템에 대한 초기화 기술에 관한 것이다. 또 다른 모범적인 실시예는 초기화 중의 오류 검출 및 정정에 관한 것이다.

통신 시스템은 종종 임펄스 잡음이 있는 환경에서 작동한다. 임펄스 잡음은 쇼트-텀 버스트(short-term burst) 잡음으로, 통신 채널에 전형적으로 존재하는 보통의 잡음보다 크다. 예를 들어, DSL 시스템은 전화회선 상에서 작동하고, 전화, AM 라디오, HAM 라디오, 동일 선로 상의 또는 다발 내의 다른 DSL 서비스들, 집안의 다른 장비 등을 포함하는 많은 외부 원인으로부터 임펄스 잡음을 겪는다. 사용자 데이터 전송 즉, 쇼타임(showtime)중에 임펄스 잡음에 의해 야기되는 오류를 정정하기 위한 포워드오류정정(FEC)과 함께 인터리빙을 사용하는 것은 통신 시스템에서 흔히 있는 일이다.

ADSL ITU G.992 표준 및 VDSL ITU G.993 표준에 명기된 바와 같이, xDSL 시스템내의 표준 초기화 프로시저는 “정적인(stationary)” 누화 또는 잡음의 존재 하에서 데이터 율/도달거리(data rate/reach)와 같은 성능을 최적화하도록 설계되었다. 임펄스 잡음 보호는 ADSL 및 VDSL 시스템 내에서 “SHOWTIME”으로 알려진 데이터 전송 모드 중에 인터리빙/FEC에 의해 처리되나,“트레이닝 프로시저”로도 알려진 현재의 xDSL 초기화 프로시저는 고레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서 작동하도록 설계되지 않았다. 일 예로, ADSL 및 VDSL ITU 표준에서 초기화 중에 교환되는 몇몇의 메시지들은 고레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서 잘 작동되도록 설계되지 않았다. 예를 들어, ADSL2 G.992.3 표준에는 임펄스 잡음에 대해 고레벨의 내성(immunity)을 제공하지 않는 변조기술을 사용하는 R-MSG-FMT, C-MSG-FMT, R-MSG-PCB, C-MSG-PCB, R-MSG1, R-MSG2, C-MSG2, R-PARAMS, C-PARAMS 등과 같은 초기화 메시지들이 있다. 마찬가지로 예를 들어, VDSL1 G.993.1 표준에는 임펄스 잡음에 대해 고레벨의 내성을 제공하지 않는 변조기술을 사용하는 O-SIGNTURE, O-UODATE, O-MSG1, O-MSG2, O-CONTRACT, O-B&G, R-B&G, R-MSG1, R-MSG2 등과 같은 초기화 메시지들이 있다. 또한, 대부분의 xDSL 표준용 초기화 프로시저의 일부로써 사용되는 G.994.1(G.hs)는 임펄스 잡음에 대해 고레벨의 내성을 제공하지 않는 변조기술을 사용한다.

하나의 DMT 심볼만이 임펄스 잡음에 의해 훼손되었을때 수신기는 메시지 정보를 정확히 복조/복호할 수 없을 것이다. 이것은 특히 xDSL 시스템이 일반적으로 임펄스 잡음 보호(Impulse Noise Protection, INP)로 불리는 변수를 설정함으로써 임펄스 잡음의 존재 하에서 오류 없이 정상상태(“SHOWTIME”)의 데이터가 통과할 수 있도록 설계되었기 때문에 문제가 된다. INP는 쇼타임 중에 임펄스 잡음에 의해 완전히 훼손되었을때 FEC 및 인터리빙을 사용한 수신기에 의해 완전히 정정될 수 있는 연속하는 DMT 심볼의 수로 ADSL2 및 VDSL2 표준에 정의되어 있다. 예를 들어, 만일 INP=2이고, 2개(또는 보다 적은)의 쇼타임 DMT 심볼이 임펄스 잡음에 의해 훼손되었다면, 인터리빙 및 FEC 코딩은 생성되는 모든 비트 오류들을 정정할 수 있게 구성될 것이다. 이것은 VDSL 및 ADSL 표준에 정의된 현재의 초기화 프로시저에서는, xDSL 시스템이 비록 두 개의 DMT 심볼이 훼손되고 있는 임펄스 잡음 환경에서 쇼타임에서 작동할 수는 있지만, 트랜시버는 초기화 메시지의 실패로 인하여 초기화가 실패할 수 있으므로 쇼타임에 도달할 수 없을 것임을 의미한다.

따라서, 본 발명의 모범적인 양상은 고레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서 작동하는 통신 시스템에 대한 개선된 초기화 프로시저에 관한 것이다.

특히, 본 발명의 모범적인 양상은 초기화 중에 교환되는 메시지가 고레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서 작동하도록 설계된 초기화 시퀀스에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 초기화 메시지 내에서 DMT 심볼을 반복하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 초기화 메시지(들) 내에서 DMT 심볼을 복제하고 반복하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 초기화 메시지(들) 내에서 DMT 심볼을 복사하고 반복하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 임펄스 잡음이 있는 환경에서 메시지를 정확히 수신하기 위한 초기화 메시지 정보 비트를 변조하기 위해 사용되는 DMT 심볼의 송신을 반복하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 더욱 모범적인 양상은 초기화 중에 초기화 메시지를 암호화 및 복호화하기 위한 포워드오류정정(forward error correction)을 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 양상은 초기화 중에 초기화 메시지를 암호화 및 복호화하기 위한 포워드오류정정 및 인터리빙을 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양상은 초기화 중에 초기화 메시지의 일부분에 순환잉여체크섬(CRC)과 같은 오류검출기술을 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 훼손된 DMT 심볼을 정확히 결정하기 위해 초기화 메시지 비트의 일부분에서 CRC와 같은 오류검출기술을 사용하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 양상은 긴 메시지에서 오류가 발생된 비트를 결정하기 위하여 초기화 메시지의 비트 부분에 CRC와 같은 오류검출기술을 활용하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 양상은 사용되는 초기화 메시지 오류 검출 및 정정의 종류를 동적으로 결정하기 위해 초기화 메시지 길이를 분석하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 양상은 초기화 중에 메시지를 정확히 수신하기 위해 초기화 메시지 및 재전송 메시지 내의 비트들의 일부분에 CRC와 같은 오류검출기술을 사용하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 초기화 중에 임펄스 잡음에 의해 훼손되는 DMT 심볼을 결정하기 위하여 어떤 메시지 또는 신호 내의 비트들의 일부분에 CRC와 같은 오류검출기술을 활용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 부가적으로 모범적인 양상은 각 DMT 심볼 상에 적어도 하나의 CRC 비트를 갖는 반복되는 DMT 심볼을 송신 및/또는 수신하는 것에 관한 것이다.

전술한 것과 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들은 아래의 모범적인 실시예의 상세 설명에서 명확히 설명된다.

고레벨의 임펄스 잡음이 있는 환경에서 작동하는 통신 시스템이 제공된다. 임펄스 잡음이 있는 환경에서 초기화 메시지 정보 비트를 변조하기 위해 사용되는 DMT 심볼의 송신을 반복하므로 메시지를 정확히 수신할 수 있다.

본 발명의 모범적인 실시예는 아래의 도면을 참조하여 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 모범적인 실시예를 나타내는 함수 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따라 통신 시스템을 초기화하는 것에 대한 바람직한 실시예를 보여주는 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라 통신 시스템을 초기화하는 것에 대한 제2실시예를 보여주는 개략적인 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따라 통신 시스템을 초기화하는 것에 대한 제3실시예를 보여주는 개략적인 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따라 통신 시스템을 초기화하는 것에 대한 제4실시예를 보여주는 개략적인 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따라 통신 시스템을 초기화하는 것에 대한 제5실시예를 보여주는 개략적인 순서도이다.

본 발명의 모범적인 실시예들이 DSL 통신 시스템과 같은 유선 및/또는 무선 통신 환경에서의 초기화에 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 시스템 및 방법들은 어떠한 환경에서도 어떤 타입의 통신 시스템 또는 프로토콜에 대해서도 똑같이 잘 작동할 것임을 인식해야할 것이다.

본 발명의 모범적인 시스템 및 방법은 또한 DSL 모뎀 및 VDSL 모뎀과 같은 멀티캐리어 모뎀 및 관련된 통신 하드웨어, 소프트웨어 및 통신 채널들에 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 불필요하게 애매하게 만드는 것을 피하기 위하여, 아래 설명은 잘 알려진 구조 및 장치를 생략하고 블록 다이어그램 형태 또는 다른 방법으로 요약되어 나타낼 것이다.

본 발명의 완전한 이해를 위한 설명을 위하여 다수의 상세한 내용을 나열한다. 그러나, 본 발명은 앞으로 나열하는 특정 상세내용 외의 방법으로 실행될 수 있음을 인식해야할 것이다.

또한, 여기에 설명된 모범적인 실시 예는 시스템의 다양한 구성요소가 함께 배열된 것을 보여주고 있지만, 상기 시스템의 다양한 구성요소는 텔레커뮤니케이션 네트워크 및/또는 인터넷과 같은 분산형 네트워크의 원격부에, 또는 전용의 보안, 비보안, 및/또는 암호화 시스템 내에 위치될 수 있음을 인식해야할 것이다. 따라서, 상기 시스템의 구성요소들이 모뎀과 같은 하나 또는 그 이상의 장치들에 결합될 수 있거나 또는 텔레커뮤니케이션 네트워크와 같은 분산형 네트워크의 특정 노드에 배열될 수 있음을 인식해야 한다. 다음의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 그리고 계산 효율 때문에, 시스템의 구성요소는 시스템의 동작에 영향을 주지 않으면서 분산형 네트워크내의 어떤 위치에도 배열될 수 있다. 예를 들어, 이들 다양한 구성요소는 센트럴 오피스 모뎀(CO, ATU-C, VTU-O), 고객 댁내 모뎀(CPE, ATU-R, VTU-R), DSL 관리 장치, 또는 그들의 몇몇 조합에 위치될 수 있다. 마찬가지로, 시스템의 하나 또는 그 이상의 기능부는 모뎀 및 관련된 연산장치 사이에 분산될 수 있을 것이다.

또한, 그 소자들을 연결하는 통신 채널 (5)를 포함하는 다양한 경로들은 유선 또는 무선 경로, 또는 그것들의 조합, 또는 연결된 소자들 사이에 데이터 제공 및/또는 통신이 가능한 어떠한 다른 알려진 또는 이후 개발된 소자일 수 있음을 인식해야할 것이다. 여기에서 사용된 모듈이란 용어는 그 소자와 관련된 기능을 실행할 수 있는 어떤 알려진 또는 이후 개발된 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합을 지칭할 수 있다. 여기에서 사용된 결정하다(determine), 산정하다(calculate), 계산하다(compute)라는 용어 및 그 변형된 용어는 서로 호환가능하게 사용되었으며, 어떤 종류의 방법론, 프로세스, 수학적 연산이나 기술도 포함한다. 송신 모뎀 및 송신 트랜시버뿐 아니라 수신 모뎀 및 수신 트랜시버는 여기에서 호환가능하게 사용되었다.

도 1은 모범적인 통신 시스템을 나타낸다. 통신 시스템(10)은 제1트랜시버(100)와 제2트랜시버(200)를 구비한다. 트랜시버(100 및 200)는 각각 DMT 심볼 수신/결정 모듈(140), 다수결 결정(majority voting) 모듈(120), DMT 심볼 검사 및 선택 모듈(130), DMT 심볼 반복 모듈(140), FEC/인터리빙 모듈(150), INP 결정 타입 모듈(160), CRC 모듈(170), 변조/복조 모듈(180), 송신/수신 모듈(190)을 구비한다. 트랜시버의 수많은 구성요소들이 명확화를 위해 생략되었음을 인식해야할 것이다. 그러나, 상기 트랜시버(100 및 200)는 전형적인 통신장치(들)의 표준 구성요소들을 포함할 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 시스템 및 방법은 DSL 통신 환경내의 트랜시버에 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 여기에 나타낸 상기 기술은 어떠한 유선 또는 무선 통신 시스템에서도 구현될 수 있음을 인식해야할 것이다.

모범적인 제1실시예에 따르면, 초기화 메시지를 변조하기 위해 사용되는 DMT 심볼은 여러 번 송신된다. 이 반복되는 송신으로 인하여, 하나 또는 그 이상의 DMT 심볼이 임펄스 잡음에 의해 훼손되더라도, DMT 심볼을 수신하는 트랜시버는 이들로부터 정보를 복원할 수 있다. 특히, DMT 반복 모듈(140), 다수결 결정(majority voting) 모듈(120), 변조/복조 모듈(180)과 협력하여 DMT 심볼은 메시지 정보 비트를 복원하기 위해 여러 가지의 검출/복조 방식을 사용하는 수신 트랜시버로 변경 없이 반복된다. 예를 들어, 수신 트랜시버는 각 DMT 심볼이 독립적으로 복조되고나서, 메시지 정보 비트가 같은 비트 패턴을 전송하는 DMT 심볼이 얼마나 많은지를 검사함으로써 복원되는 “다수결 결정(majority voting)”방법을 사용할 수 있다.

또는, 예를 들어, DMT 심볼은 주파수 또는 시간 영역에서의 복조 이전에 이들 신호에 기초해서 DMT 심볼 검사 및 선택 모듈(130)에 의해 검사될 수 있고, DMT 심볼을 수신한 트랜시버는 DMT 심볼 검사 선택 모듈(130)과 협력하여, 가장 근접한 DMT 심볼을 정확한 것으로 선택한다. 예를 들어, 만일 DMT 심볼이 네 번 반복되었고 하나의 DMT 심볼이 임펄스 잡음에 의해 훼손되었다면, 수신 트랜시버는 주파수 영역에서 네 개의 DMT 심볼을 검사하여, 네 심볼중의 하나가 다른 세 개의 DMT 심볼보다 매우 다른 위상 및 진폭 특성을 갖는다는 것을 명확히 검출할 수 있다.

이러한 차이점에 기초해서, 수신 트랜시버는 훼손된 하나의 DMT 심볼을 버릴 수 있고, 정보의 복조 및 복원을 위해 남아있는 세 개의 DMT 심볼을 사용할 수 있다. 또한, 송신 트랜시버로부터 송신된 신호를 임의화(randomize)하기 위해, 반복된 DMT 심볼은 위상 또는 비트 스크램블링을 사용할 수 있다. 위상 스크램블링을 사용하면, 반복되는 DMT 심볼들은 신호를 임의화하기 위해 부반송파(subcarrier)들상에서 서로 다른 위상 천이(phase shift)를 사용할 수 있다. 비트 스크램블링을 사용하면, 반복된 DMT 심볼 상의 비트들을 변조하기 전에 정보 비트들을 스크램블링할 수 있다.

또 다른 모범적인 실시예에 따르면, 반복되는 심볼의 수는 SHOWTIME 임펄스 잡음 보호(INP) 요구사항들에 기초해서 결정될 수 있다. 예를 들어, SHOWTIME INP=2이면, 초기화 메시지를 전송하는 DMT 심볼은 초기화 동안에 적어도 INP*2+1=5번 반복될 것이다. 이런 경우, 비록 두 개의 DMT 심볼이 임펄스 잡음에 의해 훼손되었다고 하더라도, 수신 트랜시버에 수신된 훼손되지 않은 DMT 심볼이 세 개가 남아있을 것이다. 그리고 예를 들어, 다수결 결정(majority voting) 모듈(120)의 협조로 다수결 결정(majority voting) 방법은 오류 없이 DMT 심볼(들)을 정확히 복조 및 복원하는데 적용될 수 있다. 다른 알고리즘들 또한, INP 값으로부터 반복되는 DMT 심볼의 수를 얻기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 반복되는 DMT 심볼의 수는 A*INP+B(A와 B는 정수)로 설정될 수 있다.

모범적인 실시예에 따르면, DMT 심볼 반복/결정 모듈(110)의 협조로, 수신 모뎀은 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정하고 송신 모뎀들에게 알린다. 예를 들면, 수신 모뎀은 하나 또는 그 이상의 제2트랜시버 또는 관리 시스템으로부터 INP 값을 수신할 수 있다. 이 수신된 INP 값에 기초해서, DMT 심볼 반복 모듈(140)과 협력하여, 초기화 메시지들에 대한 반복되는 DMT 심볼의 수(M)를 결정한다. 이 결정은 수신 트랜시버에 의해 만들어진 임펄스 잡음 측정들 또는 수신된 INP 값 또는 두 가지 모두에 기초해서 이루어질 수 있다. 예를 들어, INP 값이 사용되었다면, M은 INP*2+1과 같을 것이다. 그리고 결정된 반복 DMT 심볼의 수 M을 나타내는 메시지는 제2트랜시버로 송신된다. 따라서, 초기화동안, 그 메시지 비트들은 M번 반복된 DMT 심볼 상에서 변조된다.

예를 들어, 다른 실시예에서, 송신 모뎀은 DMT 심볼 반복/변조 모듈(110)의 협조로 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정할 수 있고, 그 값을 나타내는 메시지를 수신 모뎀으로 보낼 수 있다. 이 결정은 임펄스 잡음 측정들과 수신된 INP 값, 또는 두 가지 모두에 기초해서 이루어질 수 있다. 또한, 관리 시스템(205)은 하나 또는 그 이상의 INP 값과 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정할 수 있고 그것들의 사용을 위한 트랜시버를 구성할 수 있다. 이 결정은 임펄스 잡음 측정들과 수신된 INP 값, 또는 두 가지 모두에 기초해서 이루어질 수 있다.

DSL 시스템들은 종종 SHOWTIME 동안 임펄스 잡음 오류를 정정하기 위해 FEC와 인터리빙을 사용한다. 본 발명의 모범적인 실시예에 따르면, FEC/인터리빙 모듈(150)의 협조로, FEC는 초기화 프로세스 중에 메시지를 훼손시킬 수 있는 임펄스 잡음을 정정하기 위해 인터리빙을 사용하여, 또는 인터리빙 없이 활용될 수 있다. 예를 들어, 초기화 메시지의 정보 비트들을 변조하기 전에, 그 메시지 정보 비트들은 리드 솔로몬 코드들, 해밍 코드들, 콘볼루션 코드들, 격자(trellis) 코드들, 터보 코드들, LDPC 코드들 등과 같은 어떤 FEC 기술을 이용해서도 암호화될 수 있다. 수신 모뎀에서 FEC 코딩은 임펄스 잡음 오류를 정정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 초기화 메시지들은 메시지 정보 바이트 K 및 FEC 체크바이트 R을 포함하는 N=K+R bytes의 코드워드 크기를 사용한 리드 솔로몬 코드를 이용하여 암호화될 수 있다. 이 코드는 R/2 bytes를 정정할 수 있다. 예를 들면, 각 DMT 심볼이 1 byte를 변조하기 위해 사용되었고, N=6이고 R=4인 R-S 코드가 사용되었다면, 수신 모뎀에서 디코더는 각 코드워드에서 R/2=2 bytes를 정정할 수 있을 것이다. 각 DMT 심볼이 하나의 바이트를 전송한다고 가정하면, 이것은 두 개의 DMT 심볼을 정정하는 것에 해당한다. 이것은 임펄스 잡음이 두 개의 DMT 심볼을 훼손시킬지라도 수신 모뎀은 메시지 정보 비트를 정확히 복원할 수 있는 능력을 갖게 된다. 또한, 인터리빙은 임펄스 잡음에 대한 더 나은 내성(immunity)을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 다수의 코드워드들의 인터리빙은 임펄스 잡음에 의해 생기는 오류를 다수의 코드워즈들로 분산하기 위해 사용될 수 있으며, 이에 따라 더 많은 DMT 심볼을 훼손하는 임펄스 잡음이 발생된 경우에도 수신 트랜시버가 이를 정정하는 것이 가능해진다.

예를 들어, N=6 및 R=4를 갖는 두 개의 DMT 심볼은 FEC/인터리빙 모듈(150)과 협력하여, 제1코드워드로부터 하나의 바이트를 송신하고 제2코드워드로부터 하나의 바이트를 송신하고 이런 방식으로 계속하여 번갈아 송신함으로써 인터리브된다. 이런 경우에, 각 DMT 심볼이 하나의 바이트를 전송한다고 가정하면, 4개의 연속적인 DMT 심볼을 훼손시킨 임펄스 잡음은, 4개의 연속적인 DMT 심볼이 항상 2 바이트 또는 2개의 DMT 심볼을 정정할 수 있는 성능을 각각 갖는 두 개의 코드워들 사이에 분할되므로, 수신기에 의해 정정 가능할 것이다.

초기화 도중에, 다양한 길이의 메시지가 두 개의 트랜시버(100 및 200)간에 송신된다. 이들 메시지 중 몇몇은 다른 것보다 더 길고, 긴 메시지들은 그들의 길이 때문에 임펄스 잡음 훼손에 더욱 민감해진다. 또 다른 모범적인 실시예에 따르면, INP 결정 타입 모듈(160)과 협력하여, 예를 들면 송신되고 있는 메시지의 길이에 기초해서 임펄스 잡음 보호 타입이 결정될 수 있다. 예를 들어, ADSL에서의 C/R-PARAMS, VDSL에서의 C/R-B&G 및 G.994.1 메시지들과 같은 긴 초기화 메시지는 임펄스 잡음의 존재 하에서 송신될 때 특히 문제가 된다. 이는, 메시지가 길면 임펄스 잡음에 의해 메시지의 일부분이 훼손되어 수신 모뎀에 의해 정확히 복원되지 않을 가능성이 높기 때문이다. 전형적인 DSL 시스템이 CRC와 같은 표준적인 오류검출방법을 사용하지만, CRC는 전체 메시지를 커버하며 임펄스 잡음에 의해 어느 비트 또는 어느 DMT 심볼이 훼손되었는지에 관한 아무 정보도 제공하지 않는다. 따라서, 전형적인 DSL 시스템에서 메시지에 CRC 오류가 검출되었을 때에는 송신 모뎀을 사용하여 전체 메시지를 다시 보내버린다. 그러나 높은 임펄스 잡음이 있는 환경에서 재송신된 메시지는 또 잘못 수신될 수 있으며 재송신 프로세스는 성공 없이 반복될 수 있다. CRC 모듈(170)의 협조로, 보다 긴 메시지에서 비트 오류의 위치를 찾아내는 것을 가능하게 하기 위해 부가적인 오류검출성능이 메시지들에 추가될 수 있다. 예를 들어, CRC 모듈(170)과 협력하여, 메시지의 각 바이트마다 1바이트의 CRC가 결정될 수 있다. 이 CRC 바이트 및 정보는 변조/복조 모듈(180) 및 송신기/수신기 모듈(190)의 협조로 하나의 DMT 심볼 상에서 변조되고 송신될 수 있다. 이 예에서, 하나의 DMT 심볼은 두 개의 바이트를 지닌다.

수신 모뎀에서 두 개의 바이트는 복조되고, 관련된 DMT 심볼을 훼손한 임펄스 잡음이 있었는지를 검출하기 위해 CRC 바이트가 사용된다. 만일 CRC가 오류가 없음을 나타낸다면, 수신 모뎀은 그 메시지 바이트를 정확히 수신할 것이다. 만일 CRC가 오류가 있음을 나타낸다면, 수신 모뎀은 정보를 정확히 복원하기 위해서 DMT 심볼 수신 모듈(140)의 협조로 DMT 심볼을 다시 수신할 필요가 있다. 이 예에서, 하나의 CRC 바이트는 각 DMT 심볼 상에서 하나의 정보 바이트와 함께 송신되고, 수신기는 이런 방식으로 전체 메시지를 복조할 수 있다.

만일 더 긴 메시지에서 임펄스 잡음이 몇몇의 DMT 심볼을 훼손시켰다면, 그 메시지는 재송신될 수 있고, 수신 모뎀은 이전에 훼손되었던 DMT 심볼 상에서 CRC 체크를 실행하여 그것들이 이번에는 오류 없이 수신되었는지를 결정한다. 임펄스 잡음은 일반적으로 송신된 메시지 신호와 서로 관련이 없으므로 신호가 재송신되었을 때 다른 DMT 심볼이 훼손될 가능성이 높으며, 이는 메시지가 두 번째로 전송되었을 때는 수신 모뎀이 이전에 훼손되었던 DMT 심볼을 오류없이 수신할 가능성이 높다는 것을 의미한다. 확률은 낮지만 만일 같은 DMT 심볼이 여전히 잘못됐을 경우에는, 모든 DMT 심볼이 오류 없이 수신될 때까지 메시지를 반복해서 재송신할 수 있다. 재송신시에는 임펄스 잡음이 이전 송신과는 다른 DMT 심볼에서 오류들을 야기할 수 있다. 그러므로, 수신 모뎀은 이전에 수신된 메시지로부터 DMT 심볼에 대한 정확히 복원된 메시지 비트를 저장할 수 있다. 수신기는 또한 이전에 오류 없이 수신되었던 모든 수신된 메시지 비트를 저장할 수 있고, 재송신된 메시지는 단지 이전에 잘못된 메시지 비트 및 DMT 심볼을 정확히 결정하기 위해 활용한다.

예를 들어, 수신 모뎀은 이전에 오류 있게 수신된 메시지의 일부분만을 재송신하도록 송신 모뎀에 요구하는 메시지를 송신 모뎀으로 보낼 수 있다.

상기 예들이 메시지내의 각 바이트마다 CRC를 연산하고 CRC 바이트를 추가하는 것을 설명하고 있지만, 다수의 CRC 비트들을 메시지내의 어떠한 갯수의 비트에 대해서도 연산될 수 있고 수신 모뎀으로 전송될 수 있다. 또한, 비록 상기 예들이 각 DMT 심볼에서 두 개의 바이트를 변조하는 것을 설명하고 있지만 어떠한 수의 비트도 각 DMT 심볼 상에서 변조될 수 있다. 비록 상기 예들이 각 DMT 심볼에서 하나의 CRC 바이트를 송신하는 것을 설명하고 있지만, 어떠한 수의 CRC 비트도 각 DMT 심볼 상에 변조될 수 있으며, DMT 심볼의 서브셋 상에서만 반송되도록 할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇의 DMT 심볼은 아무 CRC 비트도 갖지 않을 것이다. 일 예로써, 하나의 CRC 바이트가 네 개의 메시지 바이트마다 계산되고 각 DMT 심볼이 하나의 바이트를 반송할 수 있다. 이 경우에, 첫 번째 네 개의 DMT 심볼은 메시지 바이트를 변조하는데 사용되고, 다섯번째 DMT 심볼은 CRC 바이트를 반송할 수 있다. 수신 모뎀에서 CRC는 다섯 개의 DMT 심볼 중 임펄스 잡음에 의해 훼손된 것이 있는지를 검출하기 위해 사용될 것이다. 오류를 나타내는 CRC가 발생되면, 전술한 재송신 기술이 사용될 수 있다.

또 다른 모범적인 실시예에서, DMT 심볼 반복 및 오류 검출 능력은 통신선 상의 임펄스 잡음에 대응하기 위해 결합된다. 예를 들어, 만일 DMT 심볼이 M번 반복되었고 CRC 바이트가 모든 DMT 심볼마다 송신되었다면, 수신 모뎀은 각 DMT 심볼이 정확히 복조될 수 있는지 결정하기 위해 CRC 바이트를 사용할 수 있다. 이런 경우에, 전술한 것과 같은 다수결 결정(majority voting) 방법, 또는 다른 주파수/시간 영역 임펄스 잡음 검출 방법이 반드시 요구되지는 않을 것이다. 이 방법의 하나의 이점은 보다 적은 수의 DMT 심볼을 반복하는 것을 요구할 수 있는 것이다. 예를 들어, 만일 임펄스 잡음이 하나의 DMT 심볼을 훼손시켰다면, 다수결 결정(majority voting) 방법은 다수결 결정(majority voting) 모듈(120)과 함께 결정을 위해 적어도 세 개의 DMT 심볼을 요구할 것이다. 그러나, 만일 CRC 바이트가 각 DMT 심볼마다 보내진다면, 오직 두 개의 반복된 DMT 심볼만이 필요하게 될 것이다. 왜냐하면, CRC는, CRC 모듈(170)의 협조로 훼손되지 않은 DMT 심볼을 정확히 확인할 것이고 훼손된 DMT 심볼은 버릴 것이기 때문이다. 만일 INP 값이 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정하는데 사용되고 있다면, 이 방법은 보다 적은 수의 DMT 심볼이 반복될 것을 요구할 수 있다. 예를 들어, CRC가 사용되지 않는 경우의 2*INP+1과는 대조적으로 오직 INP+1번 DMT 심볼을 반복하는 것이 필요할 것이다. 예로, 만일 INP=2이면, 오직 INP+1=3번 반복되는 DMT 심볼이 필요할 것이다. 왜냐하면 CRC 바이트는 하나의 정확한 DMT 심볼을 검출하고 두 개의 훼손된 DMT 심볼을 버리는데 사용될 수 있기 때문이다.

모범적인 실시예에 따르면, 수신 모뎀은 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정하고, 송신 모뎀으로 그 정보를 준다. 이 모범적인 실시예에서, INP 값은 제2트랜시버 또는 관리시스템(205)으로부터 수신된다. 반복되는 DMT 심볼의 수(M)는 DMT 심볼 반복 모듈(140)과 협력하여 초기화 메시지에 대해 결정된다. 이 결정은 예를 들어, 수신 트랜시버에 의한 임펄스 잡음 측정들에 기초해서 이루어지거나, 수신된 INP 값 또는 둘 다에 기초해서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 만일 INP 값이 사용된다면, M은 INP+1과 같을 것이다. 그리고 결정된 반복되는 DMT 심볼의 수(M)를 나타내는 메시지가 송신 모뎀으로 송신기/수신기 모듈(190)의 협조로 송신된다. 따라서, 초기화 중에, 모뎀은 메시지 비트들이 오류 검출을 위해 각 DMT 심볼마다 적어도 하나의 CRC 비트를 포함하는 M번 반복되는 DMT 심볼 상에서 변조된 메시지를 수신할 것이다.

송신 모뎀에 대해서는, 송신 모뎀은 결정된 반복되는 DMT 심볼의 수를 나타내는 메시지를 수신하고, 초기화 중에 DMT 심볼 상에서 적어도 하나의 메시지 비트를 변조하여 각 DMT 심볼은 오류 검출을 위하여 적어도 하나의 CRC 비트를 포함하는 DMT 심볼을 (M)번 송신한다.

또는, 송신 모뎀은 반복되는 DMT 심볼의 수를 결정할 수 있고, 수신 모뎀으로 메시지를 보낼 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 결정은 임펄스 잡음 측정들에 기초해서 이루어질 수 있거나 수신된 INP 값 또는 둘 다에 기초해서 이루어질 수 있다.

또는, 관리 시스템은 DMT 심볼의 수를 결정하고, 그것에 따라 트랜시버를 구성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 결정은 임펄스 잡음 측정들에 기초해서 되거나 수신된 INP 값 또는 둘 다에 기초해서 될 수 있다. 전술한 모범적인 실시예는 서로 독립적으로 나타내었지만, 다양한 기술이 전체적 또는 부분적으로 결합될 수 있음을 인식해야할 것이다.

도 2는 모범적인 초기화 방법론 및 제1트랜시버와 제2트랜시버간의 통신을 도시한다. 특히, 제1트랜시버에 대해서, 제어는 단계 S100에서 시작하고, 단계 S110으로 이어진다. 단계 S110에서는, INP 값이 결정되거나 또는 예를 들어, 관리시스템 또는 다른 트랜시버로부터 수신된다.

다음으로 단계 S120에서는, INP 값이 제2트랜시버로 송신된다. 그리고 단계 S130에서는 M 값이 제1트랜시버에서 수신된다. 여기서 M은 초기화 메시지에 대해 반복되는 DMT 심볼의 수이다. 제어는 단계 S140으로 이어진다.

단계 S140에서, 그리고 초기화 도중에, 제1트랜시버가 M번 반복된 DMT 심볼상으로 적어도 하나의 메시지 비트를 변조한다. 다음으로 단계 S150에서는, M개의 DMT 심볼이 제2트랜시버로 송신된다. 제어는 단계 S160으로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

제2트랜시버에 대해, 제어는 단계 S105에서 시작하고 단계 S115로 이어진다. 단계 S115에서는 INP 값이 수신된다. 다음으로, 단계 S125에서는, 반복되는 DMT 심볼 수(M)가 초기화 중에 사용하기 위해 결정되고 M 값은 제1트랜시버로 송신된다. 그리고 단계 S135에서는 제2트랜시버가 M개의 반복되는 DMT 심볼을 수신한다. 제어는 단계 S145로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

앞서 설명한 실시예와 같이, 그리고 순서도에 특별히 표시되지는 않았지만, 부가적인 오류검출성능이 또한 비트 오류들의 위치를 찾아내는 것을 가능하게 하기 위해 초기화 메시지(들)에 추가될 수 있다. 예를 들어, 각 DMT 심볼은 DMT 심볼이 정확히 수신되었는지 또는 오류가 있는지를 검출하기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 CRC 비트도 포함할 수 있다. 그러나, 이 실시예는 그것에 제한되지 않으며, 어떠한 구성의 어떠한 오류검출기술도 본 발명과 잘 동작될 것이다.

도 3은 두 번째 모범적인 방법론 및 초기화동안 트랜시버들간의 통신을 도시한다. 특히, 제1트랜시버에 대해, 제어는 단계 S200에서 시작하고 단계 S210으로 이어진다. 단계 S210에서는, INP 값이 결정되거나 또는 예를 들어, 관리 시스템 또는 다른 트랜시버로부터 수신된다. 다음으로, 단계 S220에서는 초기화 메시지에 대한 반복되는 DMT 심볼의 수(M)가 결정되고, 제2트랜시버로 송신된다. 그리고 단계 S230에서는 초기화동안, 적어도 하나의 메시지 비트가 M번 반복되는 심볼 상으로 변조된다. 제어는 단계 S240으로 이어진다.

단계 S240에서는, M번의 심볼이 제2트랜시버로 송신된다. 제어는 단계 S250으로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

제2트랜시버에 대해, 제어는 단계 S205에서 시작하고 단계 S215로 이어진다. 단계 S215에서는 M 값이 수신된다. 다음으로, 단계 S225에서는 M개의 DMT 심볼이 수신된다. 제어는 단계 S235로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

앞서 설명한 실시예와 같이, 그리고 순서도에 특별히 표시되지는 않았지만, 부가적인 오류검출성능이 또한 비트 오류들의 위치를 찾아내는 것을 가능하게 하기 위해 초기화 메시지(들)에 추가될 수 있다. 예를 들어, 각 DMT 심볼은 DMT 심볼이 정확히 수신되었는지 또는 오류가 있는지를 검출하기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 CRC 비트도 포함할 수 있다. 그러나, 이 실시 예는 그것에 제한되지 않으며, 어떠한 구성의 어떠한 오류검출기술도 본 발명과 잘 동작될 것이다.

도 4는 다른 모범적인 초기화 방법론 및 트랜시버들간의 통신을 도시한다. 특히 제1트랜시버에 대해, 제어는 단계 S202에서 시작하고 단계 S204로 이어진다. 단계 S204에서는, INP 값이 결정되거나 또는 예를 들어, 관리시스템 또는 다른 트랜시버로부터 수신된다. 다음으로 단계 S206에서는 초기화 메시지에 대해 반복되는 DMT 심볼의 수(M)가 결정되고 제2트랜시버로 송신된다. 그리고 단계 S208에서는 , M개의 DMT 심볼이 수신된다. 제어는 단계 S209로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

제2트랜시버에 대해, 제어는 단계 S201에서 시작하고, 단계 S203으로 이어진다. 단계 S203에서는 M이 수신된다. 다음으로, 단계 S205에서는 초기화동안 적어도 하나의 메시지 비트가 M번 반복되는 DMT 심볼 상으로 변조된다. 그리고 단계 S207에서는, M개의 DMT 심볼이 송신된다. 제어는 단계 S211로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

앞서 설명한 실시예와 같이, 그리고 순서도에 특별히 표시되지는 않았지만, 부가적인 오류검출성능이 또한 비트 오류들의 위치를 찾아내는 것을 가능하게 하기 위해 초기화 메시지(들)에 추가될 수 있다. 예를 들어, 각 DMT 심볼은 DMT 심볼이 정확히 수신되었는지 또는 오류가 있는지를 검출하기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 CRC 비트도 포함할 수 있다. 그러나, 이 실시 예는 그것에 제한되지 않으며, 어떠한 구성의 어떠한 오류검출기술도 본 발명과 잘 동작될 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 모범적인 초기화 방법론을 도시한다. 특히, 제어는 단계 S300에서 시작하고 단계 S310으로 이어진다. 단계 S310에서는, CRC 대 바이트 비율(CRC to byte ratio)이 결정된다. 다음으로 단계 S320에서는, 다수의 바이트 또는 비트에 대해서 하나 또는 그 이상의 CRC 비트가 결정된다. 그리고, 단계 S330에서는, 하나의 DMT 심볼 상에 부가적인 정보 외에 하나 또는 그 이상의 CRC 비트들이 변조된다. 제어는 단계 S340으로 이어진다.

단계 340에서는, DMT 심볼이 복조되고, 하나 또는 그 이상의 CRC 비트들이 오류를 검출하기 위해 사용된다. 다음으로 단계 S350에서, CRC 비트들이 오류를 검출했는지 아닌지를 결정한다. 만일 오류가 있다면, 제어는 단계 S360으로 이어지고, 아니면 제어는 단계 S380으로 점프하여 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

단계 S360에서는, 하나 또는 그 이상의 DMT 심볼들 또는 그것들의 일부분의 재송신이 요청된다. 그리고 단계 S370에서는, 오류가 발생한 DMT 심볼들이 폐기된다. 그리고 제어는 단계 S350으로 되돌아와서 이어진다.

도 6은 본 발명에 따른 통신 초기화에 대한 또 다른 모범적인 실시예를 도시한다. 특히, 제어는 단계 S400에서 시작하고, 단계 S410으로 이어진다. 단계 S410에서는, INP 값이 결정되거나 또는 예를 들어, 관리 시스템 또는 다른 트랜시버로부터 수신된다. 다음으로 단계 S420에서는 초기화 메시지에 대해 반복되는 DMT 심볼의 수 M이 결정된다. 그리고 단계 S430에서는, 반복되는 DMT 심볼 수에 대한 값이 제2트랜시버로 적절히 송신되거나 수신된다.

단계 S440에서는, 하나 또는 그 이상의 초기화 메시지들이 적절히 송신되거나 수신되고, 이때 적어도 하나의 메시지 비트가 하나의 DMT 심볼 상에서 변조되고, 적어도 하나의 CRC 비트를 각각 포함하는 DMT 심볼(들)이 M번 반복된다. 다음으로 단계 S450에서는, CRC 비트(들) 및 반복된 DMT 심볼들의 결합이 초기화 메시지(들)의 무결성을 보장하기 위해 활용된다. 제어는 단계 S460으로 이어지고 여기에서 제어시퀀스는 끝난다.

전술한 순서도는 이벤트의 특정 시퀀스에 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 동작에 근본적인 영향을 주지 않고도 이 시퀀스를 변경할 수 있음을 인식해야할 것이다. 또한, 모범적인 실시예에서 설명한 것처럼 이벤트의 정확한 시퀀스가 나타날 필요는 없으며, 두 트랜시버가 이 기술이 초기화에 사용된다는 사실을 알고 있다면 통신 시스템 내의 하나 또는 그 상대방 트랜시버가 이들 단계를 수행할 수도 있다. 또한, 여기에서 나타낸 모범적인 기술은 설명된 특정 실시예에 제한되지 않으며 또한, 다른 모범적인 실시예와 함께 활용될 수 있다.

전술된 시스템은 모뎀, 멀티캐리어모뎀, DSL모뎀, ADSL모뎀, XDSL모뎀, VDSL모뎀, 라인카드, 테스트장치, 멀티캐리어 트랜시버, 유선 및/또는 무선 와이드/로컬 영역 네트워크 시스템, 위성통신시스템, 진단 기능을 갖춘 모뎀 등과 같은 유선 및/또는 무선 텔레커뮤니케이션 장치 또는 통신 장치에 구현되거나, 개별 프로그램된 범용컴퓨터에서 구현되거나, 또는 다음의 통신 프로토콜 중 어떤 것과 관련하여서도 구현가능하다.

: CDSL, ADSL2, ADSL2+, VDSL1, VDSL2, HDSL, DSL Lite, IDSL, RADSL, SDSL, UDSL 등

또한, 본 발명의 시스템, 방법 및 프로토콜은 특수 목적 컴퓨터, 프로그램된 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러 및 주변집적회로소자, ASIC 또는 다른 집적회로, 디지털신호프로세서, 개별소자회로와 같은 하드와이어드(hard-wired) 전자회로나 논리회로, PLD, PLA, FPGA, PAL과 같은 프로그래머블 논리장치, 모뎀, 송/수신기, 이와 동등한 수단 등에서 구현가능하다. 일반적으로, 상태머신(state machine)을 구현할 수 있는 즉, 여기에 기술된 방법론을 구현할 수 있는 어떠한 장치도 여기에서 설명된 본 발명에 따른 다양한 통신 방법들, 프로토콜 및 기술들을 구현하는데 사용될 수 있다.

또한, 제시된 방법은 여러 가지 컴퓨터 또는 워크스테이션 플랫폼에서 사용될 수 있는 포터블 소스 코드를 제공하는 객체 또는 객체 지향적 소프트웨어 개발환경을 사용한 소프트웨어로 즉시 구현될 수 있다. 또는, 제시된 시스템은 표준논리회로 또는 VLSI 설계를 사용한 하드웨어에서 부분적 또는 전체적으로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 시스템을 구현하기 위해 소프트웨어를 사용할 것인가 하드웨어를 사용할 것인가는 시스템의 속도 및/또는 효율 요구사항, 특정 기능, 그리고 활용되고 있는 특정 소프트웨어 또는 하드웨어 또는 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터 시스템에 좌우된다. 여기에 제시한 통신 시스템, 방법 및 프로토콜은 여기에 제공된 기능 설명으로부터 또한 컴퓨터 및 텔레커뮤니케이션 기술의 일반적인 기본지식을 가지고 이 기술 분야의 당업자에 의해 기존의 또는 앞으로 개발될 시스템 또는 구조, 장치 및/또는 소프트웨어를 사용하여 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 즉시 구현될 수 있다.

또한, 제시된 방법은 저장 수단(매체)에 저장되어 제어기 및 메모리의 협력하에 프로그램된 범용컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 마이크로프로세서 등에서 실행될 수 있는 소프트웨어로 즉시 구현될 수 있다. 이러한 경우들에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 에플릿, 자바 또는 CGI 스크립트와 같은 개인용 컴퓨터에 임베딩된 프로그램, 서버 또는 컴퓨터 워크스테이션상에 상주하는 자원, 전용 통신 시스템 또는 시스템 구성요소에 임베딩된 루틴 등으로 구현될 수 있다. 또한, 이 시스템은 이 시스템 및/또는 방법을 통신 트랜시버의 하드웨어와 소프트웨어 시스템과 같은 소프트웨어 및/또는 하드웨어 시스템으로 물리적으로 통합함으로써 구현될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 공유자원에 대한 시스템 및 방법이 지금까지 명백하게 설명되었다. 본 발명이 몇몇의 실시 예에 관련하여 설명되었지만, 다양한 대체, 변경, 변화가 응용기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 이러한 대체, 변경, 등가물 및 변화를포함한다.

Claims (1)

1. 초기화시에 DMT 심볼을 반복해서 전송하는 통신 시스템 초기화 방법.

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