(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者ループをテストして、それを広帯域伝送用のチャネルとして使用できるか否かを判定する方法であって、
加入者のモデムと、プロセッサを有する遠隔コンピュータにつながる遠隔モデムとの間の、電話ネットワークを介する接続を、前記ネットワークから前記遠隔モデムまでのデジタル回線を介して確立するステップと、
前記加入者モデムと前記遠隔モデムとの間で音声帯域伝送テストを開始するステップと、
前記音声帯域伝送テストの結果に基づいて、広帯域伝送チャネルとしての前記加入者ループの性能を推定するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
広帯域伝送をサポートできる加入者ループを有する加入者のリストを作成するステップと、前記リストをサービスプロバイダに提供するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記広帯域チャネルは非対称デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ＡＤＳＬ伝送をサポートできる加入者ループを有する加入者のリストを作成するステップと、前記リストをサービスプロバイダに提供するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
加入者モデムおよび発信局の経度および緯度の座標を決定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
加入者モデムおよび発信局の雑音源データベースと、加入者モデムおよび発信局の経度および緯度の座標とに基づいて、外部雑音に対する前記加入者ループの予想露出数を計算するステップと、
加入者ループプラントに結合される外部雑音の量を推定するステップと
をさらに備え、
前記加入者ループの性能を推定する前記ステップは、前記雑音の推定結合率がある場合の広帯域チャネル性能を推定することを備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記推定された広帯域チャネル性能をデータベースに記憶するステップをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
広帯域伝送をサポートできる加入者ループを有する加入者のリストを作成するステップと、前記リストを広帯域サービスプロバイダに提供するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記広帯域チャネルは非対称デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記推定されたＡＤＳＬチャネル性能をデータベースに記憶するステップをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ＡＤＳＬ伝送をサポートできる加入者ループを有する加入者のリストを作成するステップと、前記リストを広帯域サービスプロバイダに提供するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記推定するステップは、
前記モデムテストの結果に基づいて、前記加入者ループの音声帯域周波数応答を抽出するステップと、
前記音声帯域周波数応答のロールオフが所定レベルより小さいか否かを判定するステップと、
前記音声帯域周波数応答のロールオフが所定レベルより小さい場合に、音声帯域の遠端反響損および受信パワーレベルに基づいて予想ＡＤＳＬ性能を推定するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
加入者ループをテストして、それを広帯域伝送用のチャネルとして使用することができるかどうかを判定する方法であって、
加入者モデムと、プロセッサを有する遠隔コンピュータにつながる遠隔モデムとの間の、電話ネットワークを介する接続を、前記ネットワークから前記遠隔モデムまでのデジタル回線を介して確立するステップと、
前記加入者モデムと遠隔モデムとの間で音声帯域伝送テストを開始するステップと、
前記サービスプロバイダの位置で、前記音声帯域伝送テストの結果に基づいて、非対称デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）帯域における前記加入者ループの性能を推定するステップと、
前記音声帯域伝送テストの結果をサービスプロバイダに提供するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
サービスプロバイダの位置で、
前記加入者モデムの物理的な位置を決定するステップと、
前記加入者モデムおよび発信局の位置に基づいて加入者ループの予想侵入雑音を計算するために、雑音推定器に問い合わせるステップと、
加入者ループプラント中への雑音の結合率を推定するステップと
をさらに備え、
前記加入者ループの性能を推定する前記ステップは、前記雑音の推定結合率がある場合の広帯域チャネル性能を推定するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記計算した推定ＡＤＳＬ帯域性能をサービスプロバイダのデータベースに記憶するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記推定ステップは、
前記モデムテストの結果に基づいて、前記加入者ループの音声帯域周波数応答を推定するステップと、
前記音声帯域周波数応答のロールオフが所定レベルより小さいか否かを判定するステップと、
前記音声帯域周波数応答のロールオフが所定レベルより小さい場合に、音声帯域の遠端反響損および受信パワーレベルに基づいて予想ＡＤＳＬ性能を推定するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
加入者ループをテストして、それを広帯域伝送用のチャネルとして使用することができるかどうかを判定するためのシステムであって、
前記加入者ローカルループに結合された第１のモデム、
前記加入者ローカルループに結合された発信局、および
前記発信局に結合されたループ検定システムであって、前記発信局に結合されたデジタル回線を介してループ検定サービスプロバイダのコンピュータに結合された第２のモデムと、前記第１および第２のモデムによって捕捉されおよび記憶された初期ネゴシエーション情報に基づいて音声帯域周波数応答のロールオフを抽出する手段と、初期モデムネゴシエーション中に前記第２のモデムによって捕捉されおよび記憶された音声帯域の遠端反響損および受信パワーレベルに基づいて広帯域チャネル性能を推定する手段とを備えるループ検定システム
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
前記サービスプロバイダのコンピュータは、
前記加入者についての識別情報を獲得する手段と、
前記加入者の経度および緯度の座標を有するデータベースにアクセスする手段と、
前記加入者の経度および緯度の座標に基づいて前記加入者ループの侵入雑音を計算することができる雑音推定器にアクセスする手段と、
前記加入者ループの侵入雑音および前記加入者識別情報を記憶する手段と
を備えることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１および第２のモデムはＶ．３４モデムであることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記デジタル回線は、発信局を終端局に結合するデジタルトランクと、前記終端局を前記ループ検定システムに結合するＩＳＤＮ基本インタフェース、ＩＳＤＮ１次群速度インタフェース、およびＤＳ１サービス接続からなるグループから選択したデジタルインタフェースとを備えることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、公衆交換電話ネットワークを介した広帯域サービスの配備に関し、より詳細には、加入者の現在のループプラントが広帯域サービスの配備をサポートすることができるか否かを判定することに関する。
【０００２】
（背景情報）
広帯域サービスをループプラント上に広く配備することは、銅線ケーブルの固有の性質によって、また１つには初期の銅線ケーブルの配備が主として音声サービスを加入者に提供することを目的としていたこともあり、かなり制限されている。ファイバツーザカーブ（Fiber To The Curb；ＦＴＴＣ）システムが既に構築され、商業的に利用されているが、ＦＴＴＣシステムを広く配備するには、必然的に、相当な費用と時間をかけて加入者ループのエレクトロニクスおよび加入者ループプラントをアップグレードすることが必要となる。さらに、ファイバツーザホーム（Fiber To The Home；ＦＴＴＨ）システムでは、ループプラントをアップグレードするだけでなく、現在のループエレクトロニクスを除去する必要もある。
【０００３】
光ファイバループの設置などによってループのエレクトロニクスおよびループプラントがアップグレードまたは交換されるまでは、高速インターネットアクセスや遠隔ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アクセス、交換デジタルビデオなどの広帯域サービスを望む加入者にとって、拡張デジタル信号処理が現在のところ非常に有望である。最近の数年間で、拡張デジタル信号処理、創造的なアルゴリズム、ならびに変圧器、アナログフィルタ、およびアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器の進歩により、毎秒千ビット（ｋｂ／ｓ）に対して毎秒数百万ビット（Ｍｂ／ｓ）程度と大幅に高まったデジタルデータレート用の伝送チャネルとしての銅線ループの能力が実証された。こうした技術的な進歩は、例えばHigh-rate DSL（ＨＤＳＬ）やAsymmetric DSL（ＡＤＳＬ）、および一般に当技術分野でｘＤＳＬと呼ばれるその他の様々なシステムなど、高データレートのデジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術をもたらした。例えばＡＤＳＬ技術を使用すると、広帯域信号はＡＤＳＬモデムによって変調され、通過帯域の周波数で銅線ループ上に送られ、したがって、Plain Old Telephone Servece（ＰＯＴＳ）または別のベースバンドサービスを同じ銅線ワイヤ対上で搬送することができる。既存の銅線を使用すると、新しいケーブルおよび構造の設置と、それに付随する人件費および材料費とが回避されるので、コスト面できわめて有効である。ＡＤＳＬ技術により、電話会社は、ケーブル会社などの競争相手が提供する広帯域アクセスシステムに匹敵するパケットデータ移送プラットフォームを速やかに配備することが可能となる。
【０００４】
ただし、ＡＤＳＬなどの技術の配備は、加入者ループの伝送特性によって制限されることがある。加入者ループの伝送特性は、銅線回線の長さ、そのゲージ、ブリッジタップの有無、スプライスの品質、遮蔽の完全さ、負荷コイル、インピーダンスの不整合、および干渉によって決まる。特に、回線損は回線の長さとともに増大し、減衰は、周波数の上昇とともに増大し、ワイヤ直径の増大とともに減少する。
【０００５】
加入者の終端装置（termination）と発信中央局の間のループに沿って、侵入雑音（ingress noise）の影響をループが特に受けやすい特定の点がある。こうした点としては、例えば、ブリッジタップの位置、電信柱から家への引込み線、および家庭内のワイヤがある。前述の点では、侵入雑音がループ中に結合されることがある。ケーブル中のその他の対に接続されたその他の電話端末があると、インパルス雑音ももたらされる。さらに、ブリッジタップは、さらなる損失、歪み、および反響を発生させる。これら全ての要因が、加入者ループを介して加入者を広帯域サービスプロバイダに接続することができるデータ転送速度または情報伝送速度を制限する働きをし、公衆交換電話ネットワークを介してデータ接続を行う際に現在加入者が直面する接続の問題の主な原因となる。実際に、これらの要因の組合せによっては、特定のループがＡＤＳＬなどの広帯域技術の配備を全くサポートすることができないこともある。
【０００６】
したがって、特定の加入者が、彼または彼女の広帯域サービスのために例えばＡＤＳＬ技術を利用することができるようになる前に、広帯域サービスプロバイダ（すなわち、実際に広帯域サービスを提供するサービスプロバイダ）は、その加入者に対してＡＤＳＬを配備することができるかどうかを判定する、または既に判定していなければならない。この判定は、銅線回線の長さ、そのゲージ、ブリッジタップおよび負荷コイルの有無、および干渉に依存することになり、これらは加入者のアクセスポイントの物理的位置と、ネットワーク終端装置の位置、例えば加入者がそれを介して公衆交換電話ネットワークへのアクセスを提供される中央局の位置とによって決まる。
【０００７】
現在では、加入者がＡＤＳＬサービスを要求したときに、サービスプロバイダは、サービスを開始する前にＡＤＳＬ信号が動作することになる環境を判定するためのいくつかのオプションを有する。サービスプロバイダは、外部プラント記録を照会し、ループの構成を判定することができる。これらの外部プラント記録は、Operations Support System（ＯＳＳ）上で入手することができ、また最初の設計記録から構築されていることが非常に多い。多くの場合、ＯＳＳ上で入手できる記録は古い記録であり、保守およびサービスの命令の結果として外部プラントで行われた可能性のある変更を反映しない。最終的な結果として、ＯＳＳの記録は、通常は部分的に不正確であり、ＡＤＳＬサービスをサポートする加入者ループの能力を正確に予測するためにキャリアが必要とする情報を提供するために依拠することはできない。
【０００８】
ＯＳＳの記録が著しく不正確であることが分かっている場合、顧客の住所および着信中央局の住所、ならびに「郵便マイル（postal miles）」のデータベースを使用して、顧客と中央局との間の道路の距離を決定することができる。郵便マイル数は外部プラントを設置するために使用される公道用地（right-of-way）の多くを反映しているので、次いでこの情報を使用して、ループの長さおよびループの構成を推定することができる。
【０００９】
上記の手法はいずれも、加入者ループ上のＡＤＳＬ性能を確実に予測するのに必要な確度で情報を提供しない。さらに重要な点として、上記のいずれの手法でも、ＡＤＳＬ信号または広帯域信号が中央局と加入者宅のモデムの間の経路を通過する際に遭遇することがある電気的雑音環境または歪みを推定することができない。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、Operation Support System上にある記録、設計記録、または「郵便マイル」データベース中にある情報に依拠することなく、ＡＤＳＬまたはその他の銅線ベースの広帯域技術を特定の加入者ループ上に配備できる可能性を推定するシステムおよび方法を提供するものである。本発明によれば、広帯域サービスプロバイダまたはループ検定（qualification）分析を実行する任意のエンティティは、特定の広帯域ループ機器について、銅線ベースの広帯域技術の動作をサポートする特定の加入者ループの能力を中央の位置から判定することができるようになる。
【００１１】
本発明の目的は、音声帯域モデムで検定センタに電話をかけることによって、特定の加入者ループの広帯域伝送特性を推定する方法およびシステムを提供することである。加入者がモデムを有さない場合には、検定センタに電話をかけるために顧客の構内に一時的にモデムを挿入することができる。
【００１２】
本発明の別の目的は、ＡＤＳＬ信号またはその他の広帯域信号が銅線ループ中で外部の源から遭遇することになる電気的雑音環境を十分な確度で推定する方法およびシステムを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、加入者ループの音声帯域伝送性能に基づいてＡＤＳＬ伝送性能を推定する方法およびシステムを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、音声帯域モデム呼から収集した情報と加入者情報とを相関させてＡＤＳＬ性能を推定する方法およびシステムを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、１組の測定したループ特性に近い加入者ループ構造を合成する方法およびシステムを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、モデム呼から収集した情報を使用して、加入者ループの性能のトラブルシューティングを行うことができる方法およびシステムを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、加入者ループを介したダイヤルアップ接続中に起こることがある障害を隔離する方法およびシステムを提供することである。
【００１８】
したがって、本発明は、加入者ループをテストして加入者ループを広帯域伝送用のチャネルとして使用することができるかどうかを判定する方法であって、加入者のモデムまたは加入者の構内に一時的に挿入されたモデムと、遠隔コンピュータにつながる遠隔モデムとの間の、電話ネットワークを介する接続を、ネットワークからその遠隔モデムまでのデジタル回線を介して確立するステップと、加入者モデムから遠隔モデムへの音声帯域伝送テストを開始するステップと、音声帯域伝送テストに基づいてループの広帯域伝送性能を推定するステップとを備える方法である。
【００１９】
本発明によれば、プロバイダまたはその他のループ検定機構（qualifier）は、中央の位置から、キャリアが維持するループ記録に依拠することなく、加入者ループ上でのＡＤＳＬ伝送などの広帯域伝送の性能を推定することができる。この予測した性能に基づいて、キャリアは、ある加入者に対してＡＤＳＬをうまく配備できる可能性を効率的に判定することができ、次いで、ＡＤＳＬをサポートできる加入者ループを有する加入者のリストを作成することによって、区域全体にＡＤＳＬを配備できる可能性を判定することができる。
【００２０】
本発明の以上のおよびその他の重要な態様は、音声帯域の伝送特性がＡＤＳＬ帯域の性能と相関があることが分かっていることに基づいている。さらに、本発明によれば、音声帯域伝送特性についての信頼性の高い情報は、単純に終端間接続の終端間性能を調査することができる２つのモデムの間で通話を確立することによって収集することができる。例えば、この情報は、加入者がインターネットサービスプロバイダのモデムプールにダイヤルする際に、インターネットサービスプロバイダのダイヤルネットワークから非侵入的に得ることができる。本発明に従って実装されたシステムは、既存の加入者ループプラントを介して、広帯域サービスを効率に、かつ広く配備することを可能にする。
【００２１】
（詳細な説明）
ここで図１を参照すると、加入者を公衆交換電話ネットワークに接続する典型的なアーキテクチャが示してある。図１を参照すれば分かるように、加入者または顧客の家１７０には、非遮蔽家庭内配線１０４に結合された電話１０１、および第１のモデム１０３に結合された論理デバイス１０２がある。論理デバイス１０２は、モデム１０３を介して電話をかけるのに十分な論理を有する任意のデバイスである。論理デバイス１０２は、加入者のパーソナルコンピュータ、セットトップボックス、Ｗｅｂ  ＴＶ、またはモデムで電話をかけることができる任意のデバイスにすることができる。論理デバイス１０２は、モデムと、加入者の家１７０内で一時的にかけた電話を完了するのに必要な論理とを有するテストセットにすることもできる。第１のモデム１０３は、加入者ループ１３０によって発信局１４０に結合される。信号は、発信局１４０に向かう途中で加入者ループ１３０を通過する際に、または加入者ループのインタフェースで、非遮蔽家庭用配線１０４、引込み線１０５、ブリッジタップ１０７、スプライス１３３、負荷コイル１０６、およびこのループを形成する伝送ケーブルに遭遇する。家庭用配線１０４、引込み線１０５、ブリッジタップ１０７、スプライス１３３、負荷コイル１０６、および伝送ケーブルは、加入者ループ１３０のアナログ特性を規定するアナログ要素である。家庭用配線１０４と、場合によっては引き込み線１０５とを除けば、加入者ループ１３０中の残りのケーブルは、通常は遮蔽されている。
【００２２】
信号は、発信局１４０に進入すると最終的に主配線盤１０８に送られ、ここでケーブルは再度遮蔽を除去される。発信局１４０中では、信号は通常、スイッチ１６１中に組み込まれることもあるアナログデジタル変換器１０９に遭遇する。信号は、発信局１４０から出て終端局１５０に向かう際に、デジタル回線またはデジタル設備１１１を通過する。
【００２３】
終端局１５０中で、信号は、その信号をデジタルインタフェース１１２に結合するデジタルスイッチ１５１に着信し、デジタルインタフェースは検定センタ１９０中の第２のモデム１１３で終端する。検定センタ１９０と終端局１５０の間の接続は、音声周波数のモデムではなく、基本アクセス（Ｂａｓｉｃ  Ａｃｃｅｓｓ）または１次アクセス（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）のＩＳＤＮ接続やＤＳ１サービス接続などのデジタルリンクにすることができる。次いで、モデム１１３は、ループ検定センタまたはシステム１９０中で、プロセッサ１２４を有するアクセスサーバ１１４に結合される。センタ１９０中のモデム１１３およびアクセスサーバ１１４は、同一の遠隔サーバ１６０の一部にすることも、別々のデバイスにすることもできる。アクセスサーバ１１４は、ウェブサーバ１１５、プロセッサ１１９、および記憶媒体１２５を有する遠隔コンピュータ１２０に結合される。記憶媒体１２５は、ウェブサーバ１１５に結合され、加入者情報を記憶するために使用される。プロセッサ１１９も、図示のようにウェブサーバ１１５に結合され、性能を推定するときに使用される。ただし、プロセッサ１１９はウェブサーバ１１５中にあってもよいことに留意されたい。ウェブサーバ１１５は、課金データベース１１６、地図情報データベース１１８、および雑音推定器１１７にも結合される。雑音推定器１１７は、雑音源データベース１２６にも結合される。
【００２４】
図１から分かるように、発信局１４０は、モデム１１３に直接結合されたデジタルインタフェース１１２を含むデジタルトランク１１１によって検定システム１９０に結合される。発信局１４０とループ検定システム１９０の間の局間伝送設備は現在ではほぼ完全にデジタル方式であるので、ただ１つのアナログ伝送要素（加入者ローカルループ１３０のアナログ部分）を有する終端間接続が作成される。終端間接続のアナログ要素がこのように加入者ローカルループ１３０に限定されるので、モデム１０３および１１３によって収集された情報は、加入者ローカルループ１３０中に現れる伝送特性を表すことになる。本発明のこの特定の実施形態では、顧客ループ１３０は、クラス５スイッチ１６１で終端することができる。別法として、ループ１３０は、発信局１４０中の統合または汎用デジタルループキャリア上で終端することも、あるいはデジタル追加メインライン（digital added main line）（ＤＡＭＬ）を介してデジタルトランク１１１に接続されることもある。クラス５スイッチは、アナログでもデジタルでもよい。クラス５スイッチ１６１がアナログスイッチである場合でも、伝送特性に寄与するアナログスイッチ１６１によるアナログ成分は、加入者ループ１３０によって導入される効果に比べて重要でない。また、この好ましい実施形態では、デジタルインタフェース１１２は、ＩＳＤＮの基本または１次アクセスの接続、あるいはＤＳ１サービス接続である。したがって、本発明によれば、加入者ローカルループ１３０の音声帯域の性能を、様々な設計記録から粗く推定するのではなく、正確に推定することができる。
【００２５】
図１から分かるように、電話機１０１は、顧客または加入者のサイト１７０で家庭内配線１０４に接続される。論理デバイス１０２は、やはり加入者のサイト１７０で家庭内配線１０４に接続された第１のモデム１０３に結合される。本発明の１つの態様によれば、加入者がモデム１０３から検定センタ１９０中の遠方のモデム１１３に向けて呼を開始するときに、モデムの初期ネゴシエーションから得られた情報を使用して、加入者ローカルループ１３０を介した広帯域またはＡＤＳＬ信号の伝送性能を推定することができる。好ましい実施形態では、モデム１０３および１１３は、２つのモデム間の終端間接続を調査してモデム１０３と１１３を接続する経路の音声帯域アナログ特性を決定するＶ．３４モデムである。モデム１０３および１１３はＶ．３４モデムであることが好ましいが、その初期ネゴシエーション（スクリーチングフェーズ）の一部として、その伝送設備が生じるパワーレベルや雑音レベル、損失レベル、遠端反響損（far-end echo loss）などの終端間接続のアナログ特性についての情報を収集するいかなるモデムも適している。モデムは、この情報を使用して、最適な動作条件、特に終端間接続を行うときの最大データ転送速度を決定する。モデムはまた、この情報を内部レジスタに記憶する。モデム１０３を制御する論理デバイス１０２は、モデム１０３の内部レジスタに入っている情報を読み取ることができる。同様に、アクセスサーバ１１４中のコンピュータ１２４も、モデム１１３の内部レジスタ中にあるアナログ情報を読み取ることができる。モデム１０３およびモデム１１３によって収集された情報は、音声帯域内での顧客のループの最適な性能、すなわち最大データレートを決定する。例えば以下のアナログ特性を、Ｖ．３４モデムによって測定することができる。
【００２６】
受信／伝送速度  ネゴシエーション済みの受信および伝送のデータレート。Ｖ．３４モデムは、両方向接続中の各方向に様々なデータレートを見込んでいる。
受信／伝送レベル  平均の受信および伝送のパワー。
帯域幅  受信パワーが１０５０Ｈｚでのパワーより１０ｄＢ低くなる周波数の差。
信号対雑音比  受信信号レベルと雑音の比。
ラウンドトリップ遅延  モデムがその遠端反響（far-end echo）を聞き取るのにかかる時間の長さ。
遠端反響損  モデムから伝送されたパワーから遠隔反射によって反射されたパワーの量。
近端反響損（near-end echo loss）  伝送されたパワーからローカル反射によって反射されたパワーの量。
全雑音  信号対雑音比（ｄＢ）と受信信号のパワー（ｄＢ）の差。
パワースペクトル密度  遠端の対のモデムによって伝送された各トーンの受信パワーレベル。
【００２７】
モデム１０３および１１３によって収集された情報に基づいて、音声帯域の周波数応答が、本発明によればコンピュータ１２０中のプロセッサ１１９中で抽出される。負荷コイル１０６の存在は、図２の負荷コイル検討グラフに示す音声帯域の周波数応答のロールオフ２０１をプロセッサ１１９中で計算することによって判定することができる。負荷コイル１０６は、音声帯域の信号の損失を低減するために、加入者ローカルループ１３０中に配備される。一方で、負荷コイル１０６は、ＡＤＳＬ帯域の信号を阻止する。一般的に言うと、発明者等は研究により、加入者ループ１３０内に負荷コイル１０６が存在することをループの周波数応答のロールオフから決定することができることを発見した。図２に示す発明者等の例示的な試験で、３０００Ｈｚと３５００Ｈｚとの間の周波数帯域２０２中でロールオフ２０１が７ｄＢより大きい場合に、負荷コイル１０６が加入者ループ中に存在することを発見したが、その他のデシベルレベルおよび周波数帯域を判定基準として使用することもできる。負荷コイル１０６は全てのＡＤＳＬ信号を効果的に阻止するので、周波数応答のロールオフ２０１は、特定のループがＡＤＳＬをサポートすることができないか否かを決定する。
【００２８】
ロールオフ２０１が所定レベルより低い場合には、ＡＤＳＬ性能、すなわち上りおよび下りの最大データレートは、図１のプロセッサ１１９中で、モデム１０３または１１３によって収集した音声帯域情報から推定することができる。発明者等の測定によれば、音声帯域の遠端反響損および受信パワーレベルを使用して、ＡＤＳＬの帯域性能を推定できることが分かる。図３Ａおよび図３Ｂは、米国規格協会（ＡＮＳＩ）のＴ１委員会によってＡＮＳＩドキュメント番号Ｔ１．４１３中で標準化された標準セットのループのサブセットを使用して発明者等が実行した研究の結果を示している。詳細には、図３Ａは、ＡＮＳＩ  Ｔ１標準ループのサブセット上の特定のモデムについて、ＡＤＳＬの下りのビットレート、すなわちループ検定センタ１９０から加入者の家１７０に向かうビットレートを、音声帯域アナログ遠端反響損に対してプロットしたものである。図３Ｂは、同じモデムおよび同じＡＮＳＩ  Ｔ１標準ループのサブセットについて、ＡＤＳＬの下りのビットレートを、音声帯域アナログ受信パワーに対してプロットしたものである。図３Ａおよび図３Ｂを参照すれば分かるように、ＡＤＳＬのビットレートは、一般に、音声帯域の受信パワーレベルが増大するにつれて、また音声帯域の遠端反響損が減少するにつれて増大する。例えば、図３Ａ中のデータポイント３０１を参照すれば分かるように、音声帯域の遠端反響損が２５ｄＢより大きい場合に、ＡＤＳＬビットレートは毎秒７０００ｋｂより高くなった。別の例として、図３Ｂのデータポイント３５１を参照すれば分かるように、音声帯域の受信パワーレベルが−１７ｄＢｍより高い場合に、ＡＤＳＬビットレートは毎秒７０００ｋｂより高くなった。さらに、図３Ａで、データポイント３０２は、特定の供給業者のＡＤＳＬモデムを使用した所与のループについて、遠端反響損が約８から１２ｄＢの間である場合には、ＡＤＳＬの下りのビットレートが毎秒約３５００ｋｂから毎秒７０００ｋｂの範囲内となることを示している。したがって、発明者等の研究は、モデム１０３または１１３によって収集されたアナログ音声帯域情報は、ＡＤＳＬの帯域性能、すなわちＡＤＳＬのビットレートと相関があることを示している。音声帯域の受信パワーレベルおよび遠端反響損とＡＤＳＬ性能との間に相関があることにより、本発明に従って設計されたループ検定システム１９０は、特定の加入者ループ中にＡＤＳＬを配備できる可能性を実験的に判定することが可能となる。
【００２９】
サービスプロバイダがＡＤＳＬを配備できる可能性を判定することを容易にするために、モデム１０３および１１３によって生成されたアナログモデム情報を、収集した後で、検定ループシステム１９０から広帯域サービスプロバイダに提供することができる。例えば、アナログモデム情報は、加入者の番地、郵便番号、および電話番号も含めた加入者を識別する情報とともに、ウェブサーバ１１５上のウェブページ中に記憶することができる。この場合、ウェブページは、サービスプロバイダがアクセス可能となる。アナログモデム情報から推定されたＡＤＳＬ性能は、収集した時点でサービスプロバイダに伝送することもできる。アナログモデム情報および推定されたＡＤＳＬ性能は、遠隔のコンピュータ１２０に記憶し、その後トラブルシューティングに使用することもできるので有利である。いずれにしても、ウェブサーバ１１５が記憶媒体１２５を使用して情報を記憶する。さらに、プロセッサ１１９を使用して、ＡＤＳＬ帯域配備基準を満たす加入者ループのリストを作成することもできる。このリストは、その後サービスプロバイダが利用できるようになり、また特定の地域、すなわち特定の町の全てのユーザに合わせて作成することができる。当業者なら分かるように、ウェブサーバおよび記憶媒体を使用することで、多くの様々な人口統計に基づいて潜在的なＡＤＳＬの顧客の探索を実行することができるようになる。
【００３０】
音声帯域情報からＡＤＳＬ性能を推定した後で、本発明に従ってＡＤＳＬの顧客の雑音環境を推定する。ＡＤＳＬは、５００，０００Ｈｚから１，０００，０００Ｈｚの動作周波数帯域中で雑音の影響を受けやすい。この周波数帯域は、ＡＭおよびアマチュア無線の同報通信にも使用される。加入者ローカルループ１３０の大部分は、通常は遮蔽されている。この遮蔽は、ラジオ放送によって発生する雑音の大部分を阻止する。重ねて図１を参照すれば分かるように、顧客ローカルループ１３０中には、家庭内配線１０４、引込み線１０５、および発信局１４０中の配線盤の配線１０８の、一般にワイヤが遮蔽されない、または露出している箇所が３箇所ある。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態では、上述のダイヤルアップシーケンスの一部として、加入者は、自分の番地および郵便番号を提供することによってウェブページを完成するよう要求される。やはり好ましい実施形態の一部として、顧客の電話番号が、着信呼とともに送達され、このダイヤルアップセッション用の顧客に割り当てられたインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスとともに課金データベース１１６に記録される。終端局１５０中のウェブサーバ１１５は、加入者のＩＰアドレスを使用して、課金データベース１１６から加入者の電話番号を決定することができる。加入者の番地、郵便番号、および電話番号に基づいて、ウェブサーバ１１５が雑音推定器１１７に問い合わせ、この雑音推定器が地図情報システム（ＧＩＳ）データベース１１８中の加入者の家１７０および発信局１４０の経度および緯度を検索する。雑音推定器１１７は、雑音源位置、パワー出力、およびスペクトル特性を含む潜在的な雑音源の記録を含む雑音源データベース１２６にも結合される。加入者の家１７０の経度および緯度、住居形式、住居年数、およびＡＤＳＬにサーブする機器に基づいて、雑音推定器１１７は、予想侵入雑音を推定し、これをウェブサーバ１１５に戻す。ウェブサーバ１１５は、その後、ループ特性、予想侵入雑音、加入者の番地、郵便番号、電話番号、および予想ＡＤＳＬ性能を備えた、その加入者用のウェブページを準備することができる。その後、この情報は将来の処理に備えて記憶媒体１２５に記憶することができる。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、ウェブサーバ１１５はプロセッサ１１９に結合され、組み合わさって、加入者ループ中に結合される雑音の量を推定する遠隔コンピュータ１２０となる。本発明のこの態様では、初期ＡＤＳＬ帯域性能および予想侵入雑音が得られた後で、ウェブサーバ１１５は、この情報をプロセッサ１１９に中継する。次いで、プロセッサ１１９は、ループ１３０中への侵入雑音の結合率を推定し、再度、今度は結合された侵入雑音がある場合のＡＤＳＬ帯域性能を推定する。この更新されたＡＤＳＬ帯域性能の推定値も、上述のように記憶媒体１２５に記憶することができる。当業者なら、媒体１２５に記憶された後で、この情報は様々なサービスプロバイダが利用することができ、また様々な方法で得ることができることに気づくであろう。例えば、ループ検定プロバイダは、媒体１２５に入っている情報を電子メールでサービスプロバイダに送ることができる。あるいは、この情報は、ウェブサーバ１１５を介してアクセス可能となることもある。
【００３３】
本発明の別の態様によれば、モデム１０３および１１３によって収集された情報から計算した音声帯域周波数応答を使用して、測定したループ特性のセットに近い加入者ローカルループ１３０の構造を合成することができる。図１を参照すれば分かるように、加入者ローカルループ１３０は、複数のブリッジタップ１０７を含むことができる。ブリッジタップ１０７は、各分岐のいくつかのケーブル対が主ケーブル対に並列に接続された、小さな分岐ケーブルが主ケーブルからファンアウトする加入者ループに沿った点にある。ブリッジタップ１０７は、将来のサービス要求の追加および変更に備えたフレキシビリティを提供するために、加入者ローカルループ１３０中に設置される。計算のために、加入者ローカルループ１３０は、ブリッジタップ１０７の位置が各ループセグメントの長さを規定するようにして、より小さなループセグメントに分割することができる。加入者の家１７０から始まって、第１のループセグメントＬ1は第１のブリッジタップ１０７まで延びる。第２のループセグメントＬ2は、第１のブリッジタップ１０７から第２のブリッジタップ１０７まで延びる。次いで、第３のループセグメントＬ3が、第２のブリッジタップ１０７から発信局１４０まで延びる。図１では３つのループセグメントと２つのブリッジタップ１０７しか図示していないが、このアルゴリズムは、これより多くのブリッジタップ１０７およびループセグメントを有するその他の加入者ループ１３０に適用することもできる。各ループセグメントおよびブリッジタップ１０７は、その入力と出力が２×２行列の係数、すなわちＡＢＣＤによって関係づけられた２ポートネットワークとして扱うことができる。係数Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤは、２ポートネットワークの電気的性質を特徴づける周波数の複素関数である。長さＬiのケーブルでは、これらの係数は、Ａ＝Ｄ＝Ｃｏｓｈ（ΓＬi）、Ｂ＝Ｚ0＊Ｓｉｎｈ（ΓＬi）、およびＣ＝（１／Ｚ0）＊Ｓｉｎｈ（ΓＬi）で与えられる。長さＬiのループセグメントについてのＡＢＣＤ行列は、したがって、下記の数式となる。
【００３４】
【数１】
0003654428.tif 000002
【００３５】
ここで、Ｚ0およびΓはそれぞれ、所与のワイヤゲージおよび温度についての特性インピーダンスおよび伝搬定数である。長さＴiのブリッジタップについてのＡＢＣＤ行列は、下記の数式となる。
【００３６】
【数２】
0003654428.tif 000003
【００３７】
加入者ループ全体についてのＡＢＣＤ行列は、加入者の家１７０から発信局１４０までの全てのループセグメントのＡＢＣＤ行列の積である。ローカル加入者ループの周波数応答と整合するＬiおよびＴiの値は、下記の数式の誤差関数を最小にすることによって決定することができる。
【００３８】
【数３】
0003654428.tif 000004
【００３９】
ここで、Ｐ−ｓｉｇ＿ｐｏｗｅｒ（ω）＝１０ｌｏｇ｜Ｈ（ω）｜2であり、−ＰｄＢｍは、音声帯域パワースペクトル中の各シヌソイド（すなわちトーン）の伝送パワーであると仮定している。次いで、計算したループ特性に従って、加入者ローカルループ１３０を合成することができる。
【００４０】
本発明の別の態様によれば、モデム１０３および１１３によって収集した情報を使用して、例えばサービスプロバイダのネットワークに接続することができない、サービスプロバイダのネットワークから切断された、または最適なデータ転送速度より低い速度でサービスプロバイダのネットワークに接続しているといった、ダイヤルアップモデム接続中にしばしば起こる障害を隔離することができる。現在利用可能な音声帯域技術を介して行われた接続でも、または将来のＡＤＳＬ技術を介して行われる接続でも、こうした障害の主な原因は、加入者の家１７０と発信局１４０の間の経路上にあるアナログ要素である。再度図１を参照すると、前述のように、発信局１４０と終端局１５０の間でデジタルトランク１１１を使用することにより、単一のアナログ要素（加入者のローカルループ１３０）を有する終端間接続が作成される。このような接続では、唯一のアナログ要素は加入者ループ１３０であるので、顧客またはサービスプロバイダのサポート担当者は、加入者ローカルループ１３０が接続不良の「根本原因」であるかどうかを判定することができることになる。加入者がモデム１０３からモデム１１３に呼を開始したときには、モデムの初期ネゴシエーションから得られた情報を、論理デバイス１０２および遠隔コンピュータ１１３に記憶することができる。また、事前に指定された性能レベルを保証するために必要な条件も、論理デバイス１０２および遠隔コンピュータ１１３に記憶されることになる。例えば、下記の条件は、音声帯域中で毎秒２８．８ｋｂ以上の接続データレートを保証するのに十分である。
【００４１】
１．雑音レベルが−５０ｄＢｍを超えない。
２．帯域幅が２５００Ｈｚより大きいかまたは等しい。
３．周波数応答曲線に２つ以上のピークがある場合には、あらゆるピーク−トラフ（peak-trough）変動は６ｄＢより小さい。
４．中央領域（３００Ｈｚ〜２０００Ｈｚ）の損失は、１００４Ｈｚで３．５ｄＢを超えないものとする。
５．近端反響は、伝送信号より１８〜２０ｄＢ低いものとする。
６．遠端反響は、伝送信号より４０ｄＢ低いものとする。
【００４２】
ダイヤルアップネゴシエーション中にモデム１０３および１１３によって捕捉された情報と、論理デバイス１０２および遠隔コンピュータ１１３に記憶された必要条件とを比較することにより、接続不良の考えられる「根本原因」を強調表示した「通知表（report card）」を生成することができる。この「通知表」は、ダイヤルアップ中に起こる障害を解決するためにキャリアが使用することも、または本発明の前述の態様に従って加入者ループ１３０を再設計するためのトリガとしての働きをすることもできる。音声帯域性能とＡＤＳＬ帯域性能とが実験的に相関されていると仮定すると、「通知表」を使用してＡＤＳＬの性能障害を隔離することもできる。
【００４３】
上記の説明は、本発明を例示するものである。当業者なら、本発明の範囲および趣旨を逸脱することなく、多数の修正および変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の以上のおよびその他の有利な特徴は、以下の詳細な説明ならびに添付の図面から理解することができる。
【図１】  公衆交換電話ネットワークへの加入者の接続を含む、本発明の例示的な実施形態を示す図である。
【図２】  負荷コイルの存在を検出するために使用される、モデムによって収集した情報から計算した音声帯域周波数応答を示す図である。
【図３Ａ】  モデムによって収集したアナログ情報に基づいて、特定のＡＤＳＬ実装機器についてＡＤＳＬ性能を予測する１つの方法を示す図である。
【図３Ｂ】  モデムによって収集したアナログ情報に基づいて、特定のＡＤＳＬ実装機器についてＡＤＳＬ性能を予測する第２の方法を示す図である。
【図１】
0003654428.tif 000005
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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