SE519906C2 - Metod för snabb initiering av multibärsystem och punkt-till- multipunktöverföring för kontinuerlig överföring av multibärsignal i digital abonnentlinje - Google Patents

Description

lO l5 20 25 30 b) Uí 519 906 2 använda IFFT (Inverse Fast Fourier Transform). NS är i detta fall 2N. Även mottagaren 12 kan omfatta multibärdemodulatorn 22 som demodulerar bit bi i den izte underkanalen genom att använda FFT (Fast Fourier Transformation). Modula- tionsmetoden som beskrivs ovan hänvisas till som DMT-mo- dulation och fig 2 visar frekvensanvändningen för varje underkanal i DMT-systemet.

Såsom visas i fig 2 använder varje underkanal i DMT- systemet upp till frekvensbandet N/T [Hz] som frekvens för 1/T [Hz].

Fig 3 visar en normal arkitektur för driften av mo- dulatorn/demodulatorn i DMT-systemet.{X0, X1, ., XN4} är en inmatad ursprunglig komplex datasymbol, {Xk} är en mo- dulerad datasekvens (innan cykliskt prefix adderas), {hk} är ett diskret tidskanalsvar, Üq} representerar en ytter- ligare brussekvens, {yfl-är en mottagen sekvens (efter cykliskt prefix har tagits bort), {§0, il, ., §N¿} rep- resenterar en avkodad komplex datasymbol. Pi och Pi* rep- resenterar en modulationsvektor respektive en demodula- tionsvektor, vilka väsentligen är ortogonala med avseende på varandra. Det vill säga, PfPf = öü, där -är skalär- produkten av två vektorer, Ön = 1 (i=j) = O (iæj).

Varje vektor kan uttryckas genom att använda IDFT (invers diskret fouriertransform) och DFT (diskret fou- riertransform): Xm = Ãxne 2” :g_y#¿2N DMT-systemet med N underkanaler i frekvensdomänen an- lä! m ä vänder DFT med storleken ZN och samplar i en tidsdomän är reella tal på grund av konjugerad symmetri i frekvensdomä- nen. IDFT och DFT använder IFFT- respektive FFT-algorit- Cyklisk prefix är en teknik för att förhindra data FT men. från att interferera mellan blocken, varvid en startpunkt för ett block påverkas av ändpunkten för ett block i DMT- 10 15 20 25 30 (M (Il 519 906 3 systemet och sänder data framför motsvarande block genom att kopiera de sista v samplerna i tidsdomänen efter IDFT. v bestäms av impulssvarslängden för en kanal.

Fig 4 är ett blockschema som visar den detaljerade driften av sändaren 30 och mottagaren 32 i DMT-systemet.

Seriellt inmatad data omvandlas till parallell data genom att samlas vid blocket och kodas av kodaren 36. Paral- lellt utmatad data från kodaren 36 moduleras av IFFT 38 och konverteras åter till seriell data av parallell-till- serieomvandlaren 40. Dessa modulerade signaler konverte- ras till analoga signaler genom digital-till-analogom- vandlaren 42 efter cykliskt prefix har adderats, och sänds till kommunikationskanalen 34 via lågpassfiltret 44 och den DC-isolerande transformatorn 46. De analoga sig- nalerna som tas emot av mottagaren 32 konverteras till digitala signaler via analog-till-digitalomvandlaren 50 efter passage genom den DC-isolerande transformatorn och lågpassfiltret 48. Dessa signaler demoduleras av FFT:n 56 efter passage genom en TEQ (tidsdomänutjämnare (Time domain Equalizer)) 52 som har en typ av FIR-filter (Finite Impulse Response (ändligt impulssvar)) för att minimera den reella minneslängden för denna kanal, ta bort cykliskt prefix och omvandla till parallella signa- ler medelst serie-till-parallellomvandlaren 54.

Eftersom amplitudkomponenten för varje frekvens skiljer sig från förseningskarakteristiken i det använda frekvensbandet uppstår en skillnad mellan den sända sig- nalen och den mottagna signalen. Det finns alltså en skillnad mellan den parallella insignalen till avkodaren och den parallella utsignalen från kodaren. För att lösa problemet använder DMT-systemet en enkel typ av en FEQ (Frequency domain equalizer) 58, som använder N komplexa utjämnare, vilka var och en har en ingång, för att juste- ra dämpning och försening för varje underkanal. Signaler- na som passerar genom FEQ:n omvandlas till seriella sig- naler via avkodaren 58. Allmänt är den utmatade data- strömmen från den seriella avkodaren 58 identisk med den 10 15 20 25 30 U) (fl 519 906 4 inmatade dataströmmen från den seriella kodaren 36 i det ideala systemet.

I DSL linjer)) som använder en telefonlinje med extrem kanal- (Digital Subscriber Lines (digitala abonnent- dämpning och ofta förekommande ISI (Inter Symbol Inter- ference (interferens mellan symboler)) som kommunika- tionskanal, måste utjämnaren användas för att minimera ISI. Den behövs även för att optimera transmissionsband- bredden linje-för-linje för att åstadkomma bästa pres- tanda på grund av mycket olika transmissionsmiljöer för abonnenterna.

I det konventionella QAM-systemet (Quadrature Ampli- tude Modulation) med en bärare bestäms transmissionsband- bredden av symbolhastighet och bärfrekvens. Systemet med en bärare kan emellertid inte känsligt styra variationen av symbolhastigheten. Det vill säga symbolhastigheten för den fixa datahastigheten kan inte undgå att styras av hastigheten för bswmd/(bSWmM+l). Här betecknar bswmm antalet sända bitar per datasymbol. Vid fallet med QAM med en enda bärare och symbolhastigheten 10 Mhz bestäms till exempel transmissionsbandbredden 40 Mbps (4 bi- 50 Mbps bitar per symbol. Transmissionsbandbredden kan alltså tar/symbol), (5 bitar/symbol) av antalet sända bara justeras med enheten 10 MHz. I DMT-systemet som har en symbolhastighet av 10 MHz och 256 underkanaler är varje underkanal tilldelad ett lämpligt antal bitar be- roende på SNR för varje kanal. DMT-systemet kan noggran- nare reglera transmissionsbandet än systemet med en enda bärare, eftersom det som ökar/minskar en bit för en av underkanalerna känsligt (10 Mhz / 256 bps) påverkar hela transmissionsbandbredden. Vi kallar detta bitfördelning och detta utförs vid initieringen av DMT-systemet. Efter- som underkanalen med god SNR-karakteristik tilldelas ett stort antal bitar och underkanalen med dålig SNR tillde- las ett litet antal bitar, kan DMT-systemet alltså uppnå maximal prestanda. 10 15 20 25 30 (Ja) (Il 519 906 5 Multibärsystemet kan också minska sannolikheten för fel som kan uppkomma under transmission genom att flytta en eller tvà bitar från en underkanal till en annan underkanal beroende av den förändring av kanaltillstånd som kan upp- komma under datatransmission. Detta hänvisas till som bit- växling och visas i fig 7. En viktig egenskap för bitväx- ling är att den kan utföras såväl i en mottagare som i en sändare. P g a denna egenskap är det möjligt att ändra an- talet bitar eller transmissionsenergi som tilldelas varje underkanal utan att upphöra med datatransmissionen. Vid bitväxling undersöks först medelkvadratavvikelsen (Mean- -Squared Error (MSE)) för steady-state för varje underkanal i den pågående mottagningsbehandlingen i multibärsystemet och om MSE för en underkanal är större än det kritiska vär- det (3dB avvikelse från en annan underkanal), så växlas en bit från underkanalen med stort MSE till underkanalen med litet MSE. Mottagaren kan sedan sända bitväxlingsinforma- tion genom att använda en styrkanal enligt enkla handskak- ningssteg.

Bitväxlingsalgoritmen kommer att förklaras i detalj enligt följande. 1. Övervaka steady-state MSE för alla använda kanaler |Ei,j|2 = Ršßrjz? + I{E1,j2h ei,j2 =(x)-ei,j_1+(1->t)-|Ei,j|2 där, Eilj är en skillnad mellan insignalen och utsignalen i den hårda beslutsfattaren vid tiden j för varje under- kanal i. si,j beräknas genom att bilda medelvärdet av succes- siva kvadratfelbelopp. Ä är ett positivt bråk som är något mindre än l. 2. Beräkna det största värdet (aj, max), det minsta värdet (ej, min) för de medelvärdesbildade successiva kvad- ratfelen för alla använda kanaler.

° Om »in (Ejlmax) > (Éj, + (Etröskel) steg 4, gå annars till steg 1. 10 15 20 25 30 U) (fl 519 906 6 4. Sänd bitväxlingsinformation till sändningsbehand- lingen och synkronisera ändringen med enkel handskakning. 5. Låt b(min) = b(min) - l.

B(max) = b(max) - l. 6. Låt âjlmin = 2 'âjlmin och sjlmax = 0,5 'sj,max. 7. Ändra delningsinställning mellan två underkanaler.

Tl,4l3 i ANSI som används i ADSL definierar handskak- ningsprotokoll för bitväxlingsinformation mellan sändar- /mottagarblock. Enligt protokollet sänds maximalt två par med bitväxlingsinformation varje gång en superram sänds (1 superram = 69 DMT-symboler, 1 DMT symbol = 544 data- samplar).

I DMT-systemet krävs vissa typer av ytterligare opera- tioner som skiljer sig från det konventionella systemet med en bärare. Föreliggande uppfinning avser att minimera ini- tieringsförsening i DMT-systemet genom användning av bit- växling. Initieringen etablerar en kommunikationslänk mel- lan en fysiskt förbunden sändare/mottagare i DMT-systemet.

Initieringen åstadkommer även nivàjustering av AGC (Automa- tic Gain Controller (automatisk förstärkningsstyrning)), synkronisering och utjämningsstyrning med avgivande och mottagning av givna signaler, vilka var och en syftar till att optimera genomströmning och pålitlighet. Initieringen bestämmer även transmissionshastigheten, antalet bitar som skall sändas i varje underkanal och effekt genom att detek- tera egenskaper hos varje underkanal (SNR).

Initieringen är viktig för att DMT-systemet ska drivas normalt. Tl,4l3 i ANSI definierar initieringen för DMT-sys- temet som fyra steg enligt följande. l. Aktivering och bekräftelse Kontrollera att en länk har etablerats mellan ATU-C (ADSL Terminal Unit-Central Office) och ATU-R (ADSL Ter- minal Unit-Remote). 2. Sändtagarträning Utför AGC-justering, effektnivåbestämning för uppström och nedström, tidsåterhämtning och utjämningsstyrning. 10 15 20 25 30 (A) (fl 519 906 3. Kanalanalys Utför transmission med 4 möjliga datahastigheter och dataformat, sänd effektnivàbeslut, mät SNR för varje under- kanal. 4. Utbyte Hämta prestandamarginal för det största antalet bitar som kan sändas per symbol, medelvärdesbilda slingdämpning och varje alternativ och välj ett alternativ (datahastig- het) med tillräcklig marginal och övergå därefter till nor- maldriftstillstånd efter hämtning av antal bitar och för- stärkning för underkanalerna.

Användare kan först betjänas efter utförande av ini- tieringen. Det konventionella DMT-systemet har följande två nackdelar.

Den första, vilken beskrevs ovan, är att DMT-systemet måste initieras innan riktiga datatjänster kan utföras.

Om steg 3 och 4 läggs till bland de fyra stegen finns åtminstone 20 000 DMT-symboler (1 DMT-symbol är 544 data- samplar och tar 250 usek i ADSL:en). Följaktligen måste an- vändarna vänta mer än 20 OOO DMT-symbolperioder (ungefär 5 sek) p g a den tid som går åt för att vänta på inbördes svar fastän stegen l och 2 har utförts (man vet ej exakt mellan sändaren och mottagaren). uttråkade.

Detta gör abonnenter Det andra problemet är att det är omöjligt att sända punkt-till-multipunkt i ADSL.

Vad beträffar VDSL (Very-high-speed digital Subscriber Lines) vid standardisering i TlEl,4 i ANSI, så åstadkommer denna standard användardata med maximalt 52 Mbps. I detta fall kan användarna erbjudas många typer av multi-media genom flera STU:er (Set Top Unit) samtidigt i hemmet eller på kontoret och nätarkitekturen för användarna kan betrak- tas som punkt-till-punkt respektive punkt-till-multipunkt- transmission. I fig 6 innebär punkt-till-punkt-transmission 610 att data tas enot genom ett system, i vilket ett VDSL- -modem finns i ett hem eller kontor och sänds till varje STU via LAN eller något annat nät i huset. Punkt-till-mul- 10 15 20 25 30 (JJ (Il 519 906 8 tipunkttransmission 620 är ett sätt att sända data från en kommunikationskanal till varje STU genom en delare i ett hem eller kontor.

Fig 8 visar ett flödesschema över initiering med kon- ventionell ADSL. Om en användare vill bli betjänad övergår systemet direkt till initiering 60 och optimerar DMT-syste- met och påbörjar datatransmission 70 via aktivering och be- kräftelse 62, sändtagarträning 64, kanalanalys 66 och utby- te 68. Vid initieringen sänder eller mottar varje block olika typer av signaler och om ett fel uppstår vid CRC-ko- den (Cyclic Reduncancy Check (cyklisk redundanskontroll)) mellan sända data eller om en timeout inträffar, så börjar initieringen åter med aktivering och bekräftelser 62. Om initieringen avslutas framgångsrikt påbörjas datatransmis- sion för att betjäna användarna och sedan fortsätter opti- mering av sändaren/mottagaren genom bitväxling för att er- hålla maximal transmissionseffektivitet med hänsyn till kanalegenskaperna som långsamt ändras.

Eftersom initiering måste utföras om en STU-2 försöker drivas annorlunda medan en STU-l drivs, är det omöjligt att överföra punkt-till-multipunkt i DMT-systemet. Det är dess- utom ett problem att en ONU (Optical Network Unit) nätverksenhet)) som är i drift inte kan sända träningssek- (optisk vensen för initiering eftersom STU-l som redan är i drift tillhandahåller datatjänster.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma ett sätt för punkt-till-multipunktöverföring i abonnentlinjerna genom användning av ett sätt vid den nödvändiga initie- ringen i DMT-systemet varvid snabb initiering utförs genom att ladda ned initieringsdata som har lagrats i minnet vid det första initieringstillfället, och att genom att använda dessa möjliggöra punkt-till-multipunktöverföring.

För att uppnå ovanstående syfte innefattar en utfö- t för snabb initiering i DMT-systemet för “ -. .-.:44_ ringsform av sat te digitala abonnentlinjer enligt föreliggande uppfinning ett lO 15 20 25 30 O.) (fl 519 9 0 6 « ”F 9 sätt för snabb initiering i DMT-systemet för digitala abon- nentlinjer innefattande stegen: (a) att utföra aktivering och bekräftelse; (b) sändtagarträning; och (c) att selektivt utföra en bitväxlingsalgoritm som använder växling beroende av systemtillståndet för optime- ring av kanaleffektiviteten i ett DMT-system som har ett undersystem för sändning, vilket omfattar en serie-till- -parallellomvandlare som omvandlar seriellt inmatad data som sänds genom kommunikationskanalen till parallell data, en multibärmodulatordel som kodar parallell data enligt underkanalen och sedan multibärmodulerar och en behand- lingsdel innan sändning för sändning av den modulerade signalen över kanalen; och ett mottagningsundersystem, vilket omfattar en behandlingsdel efter mottagning som ändrar den signal som inmatades genom kanalen till den signal som skall moduleras, en multibärdemodulatordel för demodulation av signalen som har skickats genom behand- lingsdelen efter mottagning och en parallell-till-serie- omvandlare som ändrar den demodulerade signalen till den ursprungliga seriella datatypen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är det föredraget att installationstillståndet för systemet är ett av fallen då användaren för första gången installerar systemet, eller då fel uppträder vid skrivning eller läs- ning av initieringsdata, eller då kanaltillstànden är mycket förändrade jämfört med de ursprungliga installatio- nerna så att transmissionseffektiviteten har minskat och att bitväxling inte kan lösa det, eller då användaren tar emot tjänster från system som redan har installerats.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är det föredraget att steget att utföra bitväxlingsalgoritmen i ett av fallen då användaren installerar systemet för första gången eller då fel uppträder vid skrivning eller läsning av iñitieringsdata eller då kanaltillstànden är mycket förändrade jämfört med de ursprungliga installatio- 10 15 20 25 30 (ß (fl 519 906 10 nerna så att transmissionseffektiviteten har minskat och att bitväxling inte kan lösa det vidare omfattar stegen: att att att att utföra kanalanalys och utbyte med växlingen; optimera DMT-systemet; sända data; och lagra data i ett minne på användarterminalen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är det föredraget att bitväxlingsalgoritmen utförs medan data sänds praktiskt taget vid sändningssteget.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfin- ning är det föredraget att data är en bit och att den rep- resenterar ett värde i en effekttilldelningstabell.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är det föredraget att förändringen av bitvärdet och värdet i effekttilldelningstabellen p g a förändring av brustillstånden behandlas genom bitväxlingsalgoritmen. det RFI. det RFI. det ter gen: Enligt en föredraget Enligt en föredraget Enligt en föredraget utföringsform av föreliggande uppfinning är att bruset är bland AWGN, NEXT, FEXT, eller utföringsform av föreliggande uppfinning är att bruset är bland AWGN, NEXT, FEXT, eller utföringsform av föreliggande uppfinning är att det steg där användaren tar emot tjäns- fràn systemet som redan har installerats omfattar ste- (a) att ladda ned initieringsdata, som är lagrade i minnet av användarterminalen, i ett av stegen då användaren installerar systemet för första gången, eller då ett fel uppkommer vid skrivning eller läsning av initieringsdata, eller då kanaltill- stånden är mycket förändrade jämfört med den ur- sprungliga installationen så att transmissions- effektiviteten har minskat och bitväxling inte kan lösa det; att dela data genom användarens sändning av initieringsdata till tjänsteleverantören; 10 15 20 25 30 U.) (Il 519 906 ll (c) att utföra bitväxlingsalgoritmen; (d) att optimera sändare/mottagare, med hänsyn till det (e) att bitväxlingsalgoritmen underhålls. föreliggande kanaltillståndet; och inleda datatjänster samtidigt som Enligt en utföringsform av uppfinningen är det vid steget där kanalanalys och utbyte medelst växlingen utförs föredraget att börja om från steget att utföra aktivering och bekräftelse om ett fel upptäcks vid CRS-kontroll (Cyclic Reduncancy Code), eller om timeout uppträder så att ett meningsfullt svar inte tas emot från sändningstermina- len inom den förutbestämda tidsperioden.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är det föredraget att ju högre värde på FEXT, desto mer bit- växling behövs från en underkanal med låg frekvens till en underkanal med hög frekvens.

För att uppnå ovanstående syfte innefattar en utfö- ringsform av sättet för punkt-till-multipunktöverföring av multibärsystem för kontinuerlig överföring av en multibär- signal i en digital abonnentlinje stegen: (a) tjänsteleverantörens kontroll av bitväxlingsinformation som har tagits emot från en mängd STU:er; (b) att beräkna skillnaden i kanalfelbeloppet mellan två underkanaler (sjlmax - sj,min); och (c) att utföra bitväxling genom att ge bitväxlingen prioritet till den STU som har det största skillnadsvärdet för kanalfelet.

Kort beskrivning av ritningarna Ytterligare syften och fördelar med uppfinningen kom- mer att framgå vid läsning av den följande detaljerade be- skrivningen och under hänvisning till ritningarna.

Fig l visar ett blockschema av en sändare/mottagare i multibärsystemet i känd teknik.

Fig 2 visar frekvensinnehållet i multibärsystemet.

Fig 3 är ett blockschema som visar den allmänna defi- nitionen av multibärsystemet. 10 15 519 906 12 Fig 4 visar en detaljerad bild av multibärsystemet.

Fig 5 visar flexibel bandbreddsanvändning i multibär- systemet.

Fig 6 visar en struktur för punkt-till-punkt-sändning och punkt-till-multipunktsändning_ Fig 7 är ett flödesschema som visar bitväxlingsförfa- randet.

Fig 8 är ett flödesschema som visar ett sätt för ini- tiering och datasändning i det konventionella DMT-systemet.

Fig 9 är ett flödesschema som visar ett snabbt initie- ringsförfarande enligt föreliggande uppfinning.

Fig 10 visar signal-brusförhållandet i en utförings- form av föreliggande uppfinning när FEXT är tre respektive tolv.

Fig 11 visar bitfördelningen för fig 10.

Viktiga hänvisningsbeteckningar som används i ovanstå- ende ritningar är de följande: 10: sändare 12: mottagare 14: serie-till-parallell- 16: multibärmodulator omvandlare 18: behandlingsdel före 20: behandlingsdel efter sändning mottagning 22: multibärdemodulator 24: parallell-till-serie- omvandlare 26: kommunikationskanal 30: sändare 32: mottagare 34: kommunikationskanal 36: databitbuffert och 38: Inverse Fast Fourier kodare Transformer (IFFT) 40: parallell-till-serie- 42: digital-ti1l-analogom- omvandlare vandlare (DAC) 44: làgpassfilter 46: D.C-isolerande transformator 48: D.C.-isolerande trans- 50: analog-till-digital- formator och lågpassfilter omvandlare (ADC) 52: tidsdomänutjämnare (TE^) 54: serie-till-parallell- omvandlare 56: Fast Fourier Transformer 58: frekvensdomänutjämnare F.) C) 519 906 (FFT) 13 (FEQ) och avkodare 60: konventionell initiering 62: aktivering och bekräf- 64: 68: sändtagarträning kanalutbyte 80: ett initieringsför- farande i föreliggande upp- finning 84: 88: 92: lagring av en initie- sändtagarträning kanalanalys (av användaren) telse 66: 70: användardatasändning kanalanalys (bitväxling) 82: aktivering och bekräftelse 86: omkoppling 90: utbyte 94: nedladdning av initie- ringsdata (av använda- ringsdata ren)/sändning av initie- ringsdata (från användaren till tjänsteleverantö- ren)/bitväxling 96: användardatasändning (bitväxling) V: VDSL-modem (Very-High- -Speed Digital Subscriber Lines) SP: delare I: Nätenhet i en byggnad (splitter) S: Set Top Unit (In-house network unit) Då uppfinningen är föremål för olika förändringar och alternativa utföringsformer har speciella utföringsformer av denna visats i exemplifierande syfte på ritningarna och kommer häri att beskrivas i detalj. Det bör emellertid på- pekas att detta inte avser att begränsa uppfinningen till de speciella former som beskrivs utan tvärtom avser att täcka in alla förändringar, ekvivalenter och alternativ som faller inom uppfinningens omfång och anda såsom den defi- nieras i de tillhörande kraven.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig 9 är ett flödesschema som visar ett snabbt initie- ringsförfarande i föreliggande uppfinning. När en användare 10 15 20 25 30 Du UI 519 '306 14 som köper systemet eller ändrar placering av systemet först installerar systemet utför användaren initiering på konven- (bit- och effekttill- i minnet för återanvändning genom nedladd- tionellt sätt och lagrar sedan data delningstabell) ning vid ett senare tillfälle. Vid denna tidpunkt behandlas förändringen av värden i bit- och effekttilldelningstabel- len som baseras på variationen av brusvillkoren (AWGN, NEXT, FEXT, RFI) Ur ADSL/VDSL-nätarkitekturens synpunkt, verkliga telefonlinjer, varierar informationen om respekti- av en bitväxlingsalgoritm. som använder ve användare och de är fixa, så att den information som först bestäms om varje användare ändras något eftersom av- ståndet mellan sändarterminalen och mottagarterminalen och linjetypen är de viktigaste faktorerna som bestämmer kanal- karakteristiken. Kanalkarakteristiken för användarna kan varieras genom att använda tidszoner beroende av brusvill- koren runt linjen. Det rör sig emellertid om en mycket liten variation så den kan därför kompenseras för tillräck- ligt genom att utföra bitväxlingsalgoritmen.

Genom att använda denna metod ersätts förfarandet för kanalanalys och utväxling som tar mycket tid vid initie- ringen med förfarandet för att ladda ner initieringsdata, sända initieringsdata och bitväxling och därför kan initie- ring av DMT-systemet uppnås med högre hastighet jämfört med det konventionella sättet.

Initieringsmetoden i föreliggande uppfinning utför även aktiverings- och bekräftelsesteget 82 och ett sändta- garträningssteg 84 på samma sätt som vid det kända förfa- randet. Omkopplaren 86 kan väljas från det konventionella förfarandet eller den föreliggande metoden beroende på om systemet installeras för första gången eller återanvänds efter installering av systemet, enligt ovanstående beskriv- ning. Omkopplaren kan omfatta en handomkopplare som använ- daren manövrerar direkt. ibland uppträder systemet inte normalt trots att det först är initierat p g a många olika faktorer såsom att ett fel uppkommer vid skrivning eller läsning av initieringsda- 10 15 20 25 30 (JU (fl . . ._ .. .. .. . v v I: :I O! I I V ï Ü Q: ..... .. .- ... .. , . ... . / . . . ,. ,. . - 15 ta i minnet, eller att kanaltillstånden är mycket föränd- rade jämfört med den ursprungliga installationen, så att transmissionseffektiviteten minskas så mycket att bitväx- ling inte kan lösa det etc. Vid denna tidpunkt kan initie- ringen utföras genom att använda omkopplaren 86 enligt fö- regående metod som vid den första installationen. Algorit- men i föreliggande uppfinning kan också användas senare för att ladda ner initieringsdata från minnet.

När omkopplaren väljer det tidigare initieringsförfa- randet utför användarsidan av systemet ett steg med kanal- analys 88 och utbyte 90 och utför sedan ett steg där ini- tieringsdata lagras i minnet 92. När omkopplaren väljer en algoritm enligt föreliggande uppfinning utförs dessutom nedladdning av initieringsinformationen som har lagrats i användarsidans system och denna initieringsinformation överförs igen till tjänsteleverantörsidan så att initie- ringsinformationen delas. Efter ett steg med optimering av sändaren/mottagaren har utförts av bitväxlingsalgoritmen, under hänsyn till föreliggande kanaltillstånd med underhål- lande av bitväxlingsalgoritmen, kan datatjänster påbörjas.

Genom att använda initieringsförfarandet enligt före- liggande uppfinning är det möjligt att överföra information till abonnentsidan som behöver punkt-till-multipunktöverfö- ring. Den viktigaste faktorn vid punkt-till-multipunktöver- föring är att den skall kunna ta emot data i mottagnings- terminalen utan en extra träningssekvens. Det är nödvändigt för DMT-systemet att utföra initieringssteget som innefat- tar varje träningssekvens för att optimera överföringsef- fektiviteten mellan sändningsterminalen och mottagnings- terminalen. Å andra sidan kan ett förfarande för initiering enligt föreliggande uppfinning lämna ute steget med initie- ring mellan sändningsterminalen och mottagningsterminalen, så att punkt-till-multipunktöverföring är möjlig.

Vid punkt-till-multipunktöverföring kan användarsidans modem på samma sätt använda bitväxlingsalgoritmen. Tjänste- leverantören kan emellertid ta emot förfrågningar för bit- (Set top Unit) växlingsalgoritmen från många STU:er samti- 10 15 20 25 30 (JU (Il 519 906 16 digt och varje förfrågan för bitväxlingsalgoritmen kan va- riera. Bland förfrågningarna ges den förfrågning som har den största skillnaden i fel mellan två underkanaler (8j,maX-ejimin) högsta prioriet för att accepteras först.

För det ovanstående måste bitväxlingsinformationen innehål- la skillnadsvärdet för felstorlekarna såväl som antalet informationsbitar som skall växlas och antalet underkana- ler. Genom att använda den ovanstående metoden är en snabb initiering möjlig och tjänsteleverantörsidan behöver inte sända träningssekvenser för initiering trots att det finns förfrågningar från andra STU:er mitt i en sändning, varför punkt-till-multipunkt i DMT-systemet är möjlig.

Nedan följer utföringsformer som använder den tidigare initieringsmetoden och som använder initieringsförfarandet enligt föreliggande uppfinning vid tillstånd med Additive White Gaussian Noise (AWGN) och Far-End Crosstalk (FEXT) (från noll till tolv).

Fig 10 och ll visar signal-brusförhållandet och resul- tatet för bitantalet för varje underkanal när talet för VDSL-brus är tre och talet för FEXT-brus är tolv i sändning av 26 Mbps nedströms och 3,2 Mbps uppströms på TPl-kabeln (Twisted Pair typel) som använder asymmetrisk överföring med SDMT Ju mer FEXT-brus som finns, (synkroniserad DMT). desto värre är signal- -brusförhållandet i det låga frekvensområdet, såsom visas i fig 10. låga frekvensutrymmet till en underkanal i det höga frek- Därför krävs bitväxling från en underkanal i det vensutrymmet. De följande tabellerna l och 2 visar storle- ken av variationen av bitfördelningstabellen på TPl- och TP2-kablarna.

Tabell l: tabellen enligt variationen av FEXT-talet Storleken av variationen för bitfördelnings- (TPl) 10 15 519 17 Variation av Antal bitar Variation Antal bitar FEXT-tal som behöver av FEXT-tal som behöver växlas växlas 0 -+ 1 43 6 -+ 7 5 1 -+ 2 10 7 -> 8 2 2 -+ 3 6 8 -+ 9 2 3 -+ 4 6 9 -+ 10 2 4 -+ 5 4 10 -+ 11 2 5 -+ 6 1 11 -+ 12 1 Tabell 2: Storlek för variationen av bitfördelningstabel- len enligt variationen av FEXT-talet (TP2) Variation av Antal bitar Variation av Antal bitar FEXT-tal som behöver FEXT-tal som behöver växlas växlas 0 -+ 1 105 6 -+ 7 1 1 -+ 2 16 7 -+ 8 2 2 -+ 3 9 8 -> 9 1 3 -+ 4 3 9 -+ 10 1 4 -+ 5 2 10 -+ 11 0 5 -+ 6 2 ll -+ 12 2 Tabell 1 och Tabell 2 visar att antalet bitar som be- höver växlas är stort när det varierar från att inte vara FEXT till att vara FEXT och att antalet bitar som behöver växlas inte är stort när FEXT-talet ökar och/eller minskar i andra fall. Det vill säga, om FEXT-talet är tre när an- vändaren har installerat systemet för första gången och lagrat initieringsdata i minnet och att FEXT-talet sedan ändras till tolv när användaren nästa gång behöver tjäns- terna, så behöver tjugofem bitparsväxlingar 6+4+1+5+2+2+2+1 ( utföras såsom illustreras i Tabell 1 i fallet med en 10 (3- Sàsom beskrevs 0 meter lång TP1-kabel; ovan utförs vid fallet med ADSL-standarden två par bitväx- lingar per superram (1 superram är lika med 69 DMT-symbo- så att steget med ka- ler) enligt bitväxlingsprotokollet, 10 15 nalanalys och utbyte ersätts inom totalt 13 superramar (69 gånger 13 blir 897 symboler). Som ett resultat är det möj- ligt att utföra snabb initiering jämfört med det konventio- nella steget med kanalanalys och utbyte som behöver 20 OO0 DMT. Om den dessutom förses med fyra bitväxlingspar per superram är det dessutom möjligt att modifiera bitväxlings- protokollet nàgot så att tiden reduceras till hälften och snabb initiering är möjlig.

En fördel med den föreliggande uppfinningen är att den kan åstadkomma snabb initiering jämfört med det kända förfarandet endast genom att utföra det enkla initie- ringssteget och lägga till några få minnen. Dessutom har den en fördel i att den också kan utföra snabb initiering och utföra punkt-till-multipunktöverföring vid en VDSL- -tillämpning, och att dess standardiseringsuppgift pågår när ett förfarande för snabb initiering i föreliggande uppfinning används.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 519 swegïßf* 19 PATENTKRAV

1. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje, varvid DMT-systemet har en sändningsdel (10) som omfattar en serie-till-parallellom- vandlare (14) som omvandlar seriell indata som ska sändas genom kommunikationskanalen (26) till parallell data, en (16) data för varje underkanal och sedan multibärmodulerar och multibärmodulatordel som kodar nämnda parallella en behandlingsdel innan sändning (18) för effektiv sänd- ning av den modulerade signalen över kommunikationskana- (26); (12) handlingsdel efter mottagning (20) som ändrar den inma- len och en mottagningsdel som omfattar en be- tade signalen genom kommunikationskanalen (26) till en signal för modulering, en multibärdemodulatordel (22) för demodulering av signalen som har passerat genom behand- lingsdelen efter mottagning (20) och en parallell-till- (24) signalen till den ursprungliga typen av seriella data, serieomvandlare som omvandlar den demodulerade vilket förfarande omfattar stegen: (a) att utföra aktivering och bekräftelse (82); (b) sändtagarträning (84); och (c) att selektivt utföra en bitväxlingsalgoritm under (86) tillståndet för att optimera kanaleffektiviteten. användning av en omkopplare enligt system-

2. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje enligt krav l, varvid instal- lationstillståndet för systemet är ett av fallen då använ- daren installerar systemet för första gången, då fel upp- träder vid skrivning eller läsning av initieringsdata, då kanaltillstånden förvärras i förhållande till de ursprung- liga installationerna så att transmissionseffektiviteten minskar och bitväxling inte kan lösa det, eller då en an- vändare betjänas av ett system som redan har installerats.

3. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje enligt krav 2, varvid steget att utföra bitväxlingsalgoritmen i ett av fallen då an- l0 l5 20 25 30 35 519 906 20 vändaren installerar systemet för första gången eller då fel uppkommer vid skrivning eller läsning av initierings- data, eller då kanaltillstånden är mycket förändrade jäm- fört med den ursprungliga installationerna så att trans- missionseffektiviteten minskar och bitväxling inte kan lösa det, vidare innefattar stegen: (a) att utföra kanalanalys (88) (86): (b) att optimera DMT-systemet; (c) att sända data; (d) att lagra (92) användarterminalen. och utbyte (90) medelst omkopplaren och nämnda data i ett minne på

4. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje enligt krav 3, varvid det ut- för bitväxlingsalgoritmen som sänder data praktiskt taget i nämnda steg då data sänds.

5. Förfarande för snabb initiering i DMT-systemet för en digital abonnentlinje enligt krav 3, varvid data är bi- tar och värden i en effekttilldelningstabell.

6. Förfarande för snabb initiering i DMT-systemet för en digital abonnentlinje enligt krav 5, varvid förändringen av värdet för nämnda bit och värdet för effekttilldelnings- tabellen p g a en förändring av brusvillkoren, behandlas av bitväxlingsalgoritmen.

7. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje enligt krav 6, varvid bruset är ett av AWGN, NEXT, FEXT, eller RFI.

8. Förfarande för snabb initiering i DMT-systemet för en digital abonnentlinje enligt krav l, varvid omkopplaren (86) är en handmanövrerad omkopplare som en användare styr direkt.

9. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för för en digital abonnentlinje enligt krav 2, varvid steget att utföra bitväxlingsalgoritmen vid fallet då användaren betjänas av ett system som redan har installerats omfattar stegen: 10 15 20 25 30 35 21 (a) att ladda ner initieringsdata som var lagrad i minnet av användarterminalen vid ett av fallen då använ- daren installerar systemet för första gången, eller då fel uppkommer vid skrivning eller läsning av initieringsdata, eller då kanaltillstånden förvärras jämfört med de ur- sprungliga installationerna så att transmissionseffektivi- teten minskar så att bitväxling inte kan lösa det; (b) att dela data från användarens sändning av initieringsdata till en tjänsteleverantör; (c) att utföra bitväxlingsalgoritmen; (d) att optimera en sändare/mottagare, under hänsyn till det föreliggande kanaltillståndet; och (e) att påbörja datatjänster medan bitväxlings- algoritmen underhålls.

10. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system för en digital abonnentlinje enligt krav 3, varvid det återstartar från steget att utföra aktivering och bekräf- telse (82) när ett fel detekteras vid CRC-kontroll (Cyclic Redundancy Code) eller timeout inträffar så att det me- ningsfulla svaret inte tas emot från den relativa sänd- ningsterminalen inom den förutbestämda tidsperioden vid nämnda steg med kanalanalys (88)och utbyte (90) med omkopp- (85),

11. Förfarande för snabb initiering i ett DMT-system laren om ett fel upptäcks. för en digital abonnentlinje enligt något av kraven 1-10, varvid ju högre FEXT-talet är, desto mer bitväxling krävs från underkanalen i det låga frekvensområdet till underka- nalen i det höga frekvensområdet.

12. Förfarande för punkt-till-multipunktöverföring i ett multibärsystem för kontinuerlig överföring av en multi- bärsignal i en digital abonnentlinje innefattande stegen: (a) att tjänsteleverantören kontrollerar bitväxlings- information som tas emot från en mängd STU:er; (b) att beräkna skillnaden i kanalfel mellan två underkanaler (ßjlmax - aj,m); och 519 906 22 (c) att utföra bitväxling genom att ge bitväxlings- prioritet till den STU som har det största skillnadsvärdet för kanalfelet.