(57)【要約】  ＤＳＬモデムペアにおけるマージンを制御することは、収集した作動データに基づいている。作動データは分析され、モデムペアにおけるモデムの少なくとも一方は、モデムペアが、ＤＳＬ規格等により課されるマージン限界等のマージンターゲットを満たすのを支援するために、マージン関連パラメータを用いるように命令される。ＤＳＭセンター、“高性能”モデムユニットおよび／またはコンピュータシステム等のコントローラは、作動データを集めて分析し、１つ以上のマージン関連パラメータ値を生成することができる。マージン関連パラメータ値は、様々なＡＤＳＬシステムによって用いられるＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰまたはＰＳＤＭＡＳＫパラメータ等のＰＳＤ関連値とすることができ、また、モデム間の伝送に用いられるビットローディングに関する加工したスペクトルマスクおよび／またはキャップあるいは限界とすることができる。ある場合においては、モデムに、モデムの使用可能な帯域内のある周波数を好むおよび／または避けるように指示するために、優先帯域を課すことができる。作動データは、モデムペアの先のパフォーマンス及び先のマージン順守に関連する履歴データを含んでもよい。また、マージンの分布は、作動データに基づかせることができ、データレートの関数として推定することができる。推定したマージン分布を用いて、回線障害の確率及び最小レベルを超える１つ以上のエラーパラメータを含むパフォーマンスパラメータの分布も計算される。データレートおよび／またはパフォーマンス関連パラメータは、様々なマージン設定及びレベルを用いて、システムの推定したパフォーマンスに基づいて設定することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＬモデム用のコントローラであって、
ＤＳＬシステムから作動データを受取るための入力と、
前記作動データに基づいて、マージン関連パラメータ値を生成する手段と、
前記マージン関連パラメータ値に基づいて、モデム命令信号を生成する手段と、
を備える、コントローラ。
【請求項２】
前記マージン関連パラメータ値は、前記ＤＳＬモデムが、モデム動作中にマージンターゲットを満たすように計算される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記作動データを分析する手段をさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記作動データを収集する手段をさらに備え、前記入力が、前記収集手段の一部である、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記マージン関連パラメータ値を生成する手段と、前記命令信号を生成する手段とが、コンピュータ可読コードを備える、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項６】
前記マージン関連パラメータ値を生成する手段と、前記命令信号を生成する手段とがハードウェアを備える、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項７】
前記作動データが、次のデータ種類、すなわち、前記ＤＳＬシステムの履歴マージンパフォーマンス、前記モデムのパフォーマンスに関連する履歴パフォーマンスデータ、前記ＤＳＬモデムに関連する現在のパフォーマンスデータ、リトレーニングカウントデータ、前記モデムのトレーニングに関連するデータ、またはエラーデータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記ＤＳＬシステムが、次のＤＳＬシステム種類、すなわち、ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋、またはＶＤＳＬのうちの１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記分析手段は、前記マージン関連パラメータ値を生成する前に、前記ＤＳＬモデムの少なくとも１つのモデム作動パラメータを分析し、前記モデム作動パラメータは、次のもの、すなわち、ＰＳＤ関連パラメータ値、マージン関連パラメータ値、エラー間連パラメータ値、前記モデム値によって使用されるデータレート、前記モデム値の送信電力、ノイズ関連パラメータ値、挿入損失関連パラメータ値、モデム製造会社関連パラメータ値、または、製品生成関連パラメータ値のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記エラー関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、コード違反パラメータ値、エラーした秒数に関連するパラメータ値、エラーした分数に関連するパラメータ値、またはＦＥＣ補正パラメータ値のうちの少なくとも１つである、請求項９に記載のコントローラ。
【請求項１１】
初期の前記マージン関連パラメータ値を分析する手段がコンピュータシステムである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記マージン関連パラメータ値を生成する手段がコンピュータシステムである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記命令信号を生成する手段がコンピュータシステムである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記コントローラに結合され、かつ前記命令信号を受取るように作動する前記ＤＳＬモデムをさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１５】
前記命令信号が、前記ＤＳＬシステム内部への通信リンクを用いて、前記モデムへ送信される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１６】
前記内部通信リンクが埋込み動作チャネルである、請求項１５に記載のコントローラ。
【請求項１７】
前記命令信号が、前記ＤＳＬシステム外部への通信リンクを用いて、前記モデムへ送信される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１８】
前記外部通信リンクが、次のもの、すなわち、前記モデムに関連するＩＰアドレス、またはファイル転送プログラムのうちの少なくとも一方を備える、請求項１７に記載のコントローラ。
【請求項１９】
前記コントローラがＤＳＭセンターである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２０】
前記コントローラがコンピュータシステムである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２１】
前記マージン関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、周波数依存性ＰＳＤマスク、周波数非依存性ＰＳＤマスク、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰまたは最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２２】
前記ＤＳＬシステムがＡＤＳＬ１システムであり、前記マージン関連パラメータ値が次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｇｉ、ＰＳＤレベル、ＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２３】
前記ＤＳＬシステムがＡＤＳＬ２システムであり、前記マージン関連パラメータ値が次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＰＳＤレベル、ｇｉ、ＰＣＢ、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２４】
前記ＤＳＬシステムがＡＤＳＬ２＋システムであり、前記マージン関連パラメータ値が次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ＰＳＤレベル、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２５】
前記ＤＳＬシステムがＶＤＳＬシステムであり、前記マージン関連パラメータ値が次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ＰＳＤレベル、ｇｉ、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］、ＲＥＦＮＯＩＳＥ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２６】
前記作動データが、インジケータビット及びＥＯＣメッセージを用いて生成されたデータを含む、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２７】
前記作動データは、前記ＤＳＬシステムが所定期間内に何回、リトレーニングされたかを示す、前記ＤＳＬモデムのリトレーニングカウントを含む、請求項２６に記載のコントローラ。
【請求項２８】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステム内の少なくとも１つのＭＩＢから収集される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項２９】
前記作動データが、サービスプロバイダのＮＭＳから収集される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３０】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステムの外部のデータソースから収集される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３１】
前記外部のデータソースがインターネットである、請求項３０に記載のコントローラ。
【請求項３２】
前記作動データは、次のもの、すなわち、ＡＴＵ−ＣまたはＡＴＵ−Ｒのうちの少なくとも一方によって前記インターネットへ送信される、請求項３１に記載のコントローラ。
【請求項３３】
前記モデム作動パラメータが前記マージン関連パラメータと異なるパラメータである、請求項９に記載のコントローラ。
【請求項３４】
ＤＳＬシステム内で作動するＡＤＳＬモデム用コントローラであって、
ＡＤＳＬモデムから作動データを収集する手段と、
前記作動データを分析する手段と、
トレーニング中の前記ＡＤＳＬモデムによる使用のために、前記作動データに基づくＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値を生成する手段と、
を備える、コントローラ。
【請求項３５】
前記ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値は、前記ＡＤＳＬモデムがモデム動作中のマージンターゲットを満たすのを支援するように計算される、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項３６】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステム内の少なくとも１つのＭＩＢから受取られる、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項３７】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステムの外部のデータソースから収集される、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項３８】
前記モデムが、ＡＤＳＬ１規格に従ったＡＴＵ−Ｃである、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項３９】
前記ＡＤＳＬモデムが、次のもの、すなわち、ＡＤＳＬ１モデム、ＡＤＳＬ２モデム、または、ＡＤＳＬ２＋モデムのうちの１つである、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項４０】
前記作動データが、前記ＡＤＳＬモデムの過去のマージンパフォーマンスに関連する履歴データを含む、請求項３４に記載のコントローラ。
【請求項４１】
ＤＳＬモデム用のコントローラであって、
ＤＳＬシステムから作動データを受取る入力と、
記憶装置と、前記記憶装置に結合されたプロセッサであって、前記記憶装置及びプロセッサが、前記作動データに基づいて、マージン関連パラメータ値を生成するように構成されている、記憶装置及びプロセッサと、
を備えるコンピュータシステムを備える、コントローラ。
【請求項４２】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステム内の少なくとも１つのＭＩＢから受取られる、請求項４１に記載のコントローラ。
【請求項４３】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステムの外部のデータソースから収集される、請求項４１に記載のコントローラ。
【請求項４４】
前記記憶装置及びプロセッサが、前記作動データを分析するように構成されている、請求項４１に記載のコントローラ。
【請求項４５】
前記コンピュータシステムに結合され、かつ前記マージン関連パラメータ値を受取るように作動する前記ＤＳＬモデムをさらに備える、請求項４４に記載のコントローラ。
【請求項４６】
前記ＤＳＬモデムが、次のＤＳＬ規格、すなわち、ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋、またはＶＤＳＬのうちの１つに準拠するモデムである、請求項４５に記載のコントローラ。
【請求項４７】
ＤＳＬモデムと、
前記ＤＳＬモデムに結合されたコントローラであって、
前記ＤＳＬモデムから作動データを収集する手段と、
前記作動データを分析する手段と、
前記ＤＳＬモデム内のマージン関連パラメータ値を調整する手段であって、前記マージン関連パラメータ値が前記作動データに基づいており、さらに、前記マージン関連パラメータ値が、前記ＤＳＬモデムがマージンターゲットを満たすのを支援するように計算される手段とを備える、コントローラと、
を備える、高性能ＤＳＬモデムユニット。
【請求項４８】
前記コントローラがコンピュータシステムを備える、請求項４７に記載の高性能ＤＳＬモデムユニット。
【請求項４９】
前記コンピュータシステムが、記憶装置と、前記記憶装置に結合されたプロセッサとを備える、請求項４８に記載の高性能ＤＳＬモデムユニット。
【請求項５０】
ＤＳＬモデムペア内のマージン関連パラメータを制御する方法であって、
作動データを収集することと、
前記モデムペアによって使用されるマージン関連パラメータ値を生成することと、
前記モデムペアに、前記マージン関連パラメータ値を用いて作動するように命令することと、
を含む、方法。
【請求項５１】
前記作動データを分析することをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記作動データを分析することが、どのマージン関連パラメータ値が、前記ＤＳＬモデムペアがマージンターゲットを満たすのを支援するかを判断することを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
作動データを収集することが、前記モデムペアのマージンパフォーマンスに関連する履歴データを収集することを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記履歴データが、データベースから得られる、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記モデムペアに命令することが、前記モデムペアのトレーニング前に、前記モデムペアのＡＴＵ−Ｃに命令信号を送信することを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５６】
前記モデムペアがＡＤＳＬ１ペアである、請求項５０に記載の方法。
【請求項５７】
前記マージン関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｇｉ、ＰＳＤレベル、ＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記モデムペアがＡＤＳＬ２ペアである、請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
前記マージン関連パラメータが、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＰＳＤレベル、ＰＣＢ、ＭＡＸＲＸＰＷＲ及びＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記モデムペアがＡＤＳＬ２＋ペアである、請求項５０に記載の方法。
【請求項６１】
前記マージン関連パラメータが、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ｇｉ、ＰＳＤレベル、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記作動データが、次のもの、すなわち、前記モデムペアと隣接するＤＳＬ回線との間のクロストークに関するデータ、前記モデムペアによって先に使用されたマージンの履歴、前記モデムペアによって先に使用された送信電力レベル、前記モデムペアによって先に使用されたデータレート、前記モデムペアの先のコード違反、前記モデムペアの先のエラーした分数、または前記モデムペアの先のエラーした秒数のうちの少なくとも１つを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項６３】
前記マージン関連パラメータ値が最大ＰＳＤレベルである、請求項５０に記載の方法。
【請求項６４】
前記マージン関連パラメータ値が、ＰＣＢ値である、請求項５０に記載の方法。
【請求項６５】
前記マージン関連パラメータ値がｇｉ値である、請求項５０に記載の方法。
【請求項６６】
前記マージン関連パラメータ値がＰＳＤＭＡＳＫである、請求項５０に記載の方法。
【請求項６７】
前記ＰＳＤＭＡＳＫがＰＲＥＦＢＡＮＤ値を含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記ＰＳＤＭＡＳＫが、前記モデムペアによって使用される周波数の帯域内の１つ以上の周波数に対する識別された優先を含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６９】
前記方法が、前記モデムペアに結合されたコントローラによって実行される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７０】
前記方法が、前記モデムペアの一方のモデムに直接取付けられた処理ユニットによって実行される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７１】
前記モデムペアは、モデムトレーニング中に、前記マージン関連パラメータ値を用いるように命令される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７２】
前記モデムペアは、最初のトレーニングシーケンス後で、かつ次のトレーニングシーケンス前に、前記マージン関連パラメータ値を用いるように命令される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７３】
前記マージン関連パラメータ値が、通常の動作中に、前記モデムペアに供給される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７４】
前記方法が、前記モデムペアのパフォーマンスを更新するように、定期的に実行される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７５】
前記作動データが、前記モデムペアから収集される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７６】
前記作動データが、複数のＤＳＬモデムペアから収集される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７７】
前記マージン関連パラメータ値が、前記モデムペアに結合されたネットワーク管理システムを介して前記モデムペアに送信される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７８】
１つ以上のマージン関連パラメータ値が生成される、請求項５０に記載の方法。
【請求項７９】
前記マージン関連パラメータ値は、前記モデムペアにおけるモデム間の伝送のために、スペクトル形状を修正するように選定される、請求項５０に記載の方法。
【請求項８０】
ＤＳＬシステム内の１組のモデムの間の伝送におけるマージンを制御する方法であって、
前記モデム間の先の伝送に関連する作動データを収集することと、
前記作動データを分析して、前記モデムペアが、先にマージンターゲットに違反したか否かを判断することと、
前記モデムが、先にマージンターゲットに違反した場合に、マージン関連パラメータ値を計算して、将来の、前記マージンターゲットの非順守の危険性を低減することと、
前記マージン関連パラメータ値を、前記モデムペアにおけるモデムのうちの少なくとも一方に伝達することと、
を含む、方法。
【請求項８１】
前記マージン関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＰＣＢ、ｇｉ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ＰＳＤレベル、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］、ＲＥＦＮＯＩＳＥ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記作動データが、前記ＤＳＬシステム内の少なくとも１つのＭＩＢから収集される、請求項８０に記載の方法。
【請求項８３】
前記作動データを分析することが、クロストークの影響を推定することを含む、請求項８０に記載の方法。
【請求項８４】
ＤＳＬモデムペアにおけるマージンを制御する方法を実施し、その中にコンピュータ可読コードが埋め込まれているコンピュータが使用可能な媒体を含む、コンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読コードが、
作動データを収集するコンピュータコードと、
マージン関連パラメータ値を生成するコンピュータコードと、
前記モデムペアに、前記マージン関連パラメータ値を用いるように命令するコンピュータコードと、
を含む、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８５】
前記作動データを分析するコンピュータコードをさらに含む、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８６】
前記作動データを分析することが、どのマージン関連パラメータ値が、前記ＤＳＬモデムペアがマージンターゲットを満たすのを支援するかを判断することを含む、請求項８５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８７】
作動データを収集することが、前記モデムペアのマージンパフォーマンスに関連する履歴データを収集することを含む、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８８】
前記モデムペアに命令することが、前記モデムペアのトレーニング前に、命令信号を前記モデムペアのＡＴＵ−Ｃに送信することを含む、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項８９】
前記モデムペアがＡＤＳＬ１ペアである、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９０】
前記マージン関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｇｉ、ＰＳＤレベル、ＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項８９に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９１】
前記モデムペアがＡＤＳＬ２ペアである、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９２】
前記マージン関連パラメータが、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＰＳＤレベル、ｇｉ、ＰＣＢ、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項９１に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９３】
前記モデムペアがＡＤＳＬ２＋ペアである、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９４】
前記マージン関連パラメータが、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ＰＳＤレベル、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項９３に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９５】
前記作動データが、次のもの、すなわち、前記モデムペアと隣接するＤＳＬ回線との間のクロストークに関するデータ、前記モデムペアによって先に使用されたマージンの履歴、前記モデムペアによって先に使用された送信電力レベル、前記モデムペアによって先に使用されたデータレート、前記モデムペアの先のコード違反、前記モデムペアの先のエラーした分数、または前記モデムペアの先のエラーした秒数のうちの少なくとも１つを含む、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９６】
前記マージン関連パラメータ値が、最大ＰＳＤレベルである、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９７】
前記マージン関連パラメータ値がＰＳＤＭＡＳＫである、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９８】
前記ＰＳＤＭＡＳＫが、前記モデムペアによって使用される周波数の帯域内の１つ以上の周波数に対する識別された優先を含む、請求項９７に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項９９】
前記マージン関連パラメータ値が、モデムトレーニング前に、前記モデムペアに供給される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１００】
前記作動データが前記モデムペアから収集される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０１】
前記作動データが、複数のＤＳＬモデムペアから収集される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０２】
前記マージン関連パラメータ値が、前記モデムペアに結合されたネットワーク管理システムを介して前記モデムペアに送信される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０３】
１つ以上のマージン関連パラメータ値が生成される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０４】
前記マージン関連パラメータが、前記モデムペアにおけるモデム間の伝送のために、スペクトル形状を修正するように選定される、請求項８４に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０５】
ＤＳＬシステムにおける１組のモデムの間の伝送におけるマージンを制御する方法を実施し、その中にコンピュータ可読コードが埋め込まれているコンピュータが使用可能な媒体を含む、コンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読コードが、
前記モデム間の先の伝送に関連する作動データを収集するコンピュータコードと、
前記作動データを分析して、前記モデムペアが、先にマージンターゲットに違反したか否かを判断するコンピュータコードと、
マージン関連パラメータ値を計算して、前記モデムが先にマージンターゲットに違反した場合に、マージンターゲットの将来の非順守の危険性を低減するコンピュータコードと、
前記マージン関連パラメータ値を、前記モデムペアにおけるモデムの少なくとも一方に伝達するコンピュータコードと、
を含む、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０６】
前記マージン関連パラメータ値が、次のもの、すなわち、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＰＣＢ、ｇｉ、ｔｓｓｉ、ＰＳＤＭＡＳＫ、ＰＳＤレベル、ＭＡＸＲＸＰＷＲ、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＰＲＥＦＢＡＮＤ、ＢＣＡＰ［ｎ］、ＴＳＮＲＭ［ｎ］、ＲＥＦＮＯＩＳＥまたは最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１０５に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１０７】
ＤＳＬ回線上のパフォーマンスを適応的に制御する方法であって、
作動データを収集することと、
データ収集データレートに基づいて、パフォーマンス関連パラメータの推定分布を生成することと、
パフォーマンス関連ターゲットを満たす最高データレートを選択することと、
を含む、方法。
【請求項１０８】
前記パフォーマンス関連パラメータが、次のもの、すなわち、マージン、ＣＶカウント、リトレーニングレート、または最大データレートのうちの少なくとも１つである、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
前記パフォーマンス関連パラメータがマージンであり、また、前記パフォーマンス関連パラメータの推定分布が、所定期間に関するデータレートに基づくマージンの推定分布である、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１０】
前記パフォーマンス関連ターゲットが、エラーをベースとするパラメータ値である、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１１】
前記エラーをベースとするパラメータ値が、次のもの、すなわち、期間ごとの最大ＣＶカウント、期間ごとの最大リトレーニングカウント、または、期間ごとのトラックロールの最大数のうちの少なくとも１つである、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
全てエラーをベースとするパラメータ値である多数のパフォーマンス関連ターゲットをさらに備える、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１３】
前記ＤＳＬ回線が、複数の異なる状態を経験するように適応されており、さらに、請求項１０７に記載の方法は、複数のマージン分布基準が形成されるように、各状態に対して実行され、またさらに、基準の対応するセットは、前記状態の検知時に用いられる、請求項１０７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法１１９条（ｅ）項に基づき、「DYNAMIC MANAGEMENT OF COMMUNICATION SYSTEM（通信システムの動的管理）」と称する２００３年１２月７日出願の米国特許仮出願第６０／５２７，８５３号（代理人事件番号０１０１‐ｐ０１ｐ）の優先権を主張し、その開示内容を参照によって本書に組み込む。
【０００２】
技術分野
本発明は、一般に、ディジタル通信システムを管理する方法、システム及び装置に関する。より具体的には、この発明は、これらに限定するものではないが、ＤＳＬシステム等の通信システムにおける、最大送信電力スペクトル密度、最大総送信電力、送信帯域優先、最小及び最大受信機マージン、周波数依存ビットローディング及び電力制御および／またはビットローディング制限を含む様々な送信パラメータの適応制御に関する。
【０００３】
背景技術
ディジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、（回線および／または銅線プラントと呼ばれる)既存の電話加入者回線に優るディジタル通信のための潜在的に大きな帯域幅を実現できる。電話加入者回線は、音声帯域アナログ通信のみのためのその元々のデザインにもかかわらず、この帯域幅を実現することができる。具体的には、非対称ディジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）は、各トーン（または副搬送波）に対して多数のビットを割り当てる離散マルチトーン（ＤＭＴ）ラインコードを用いることにより、加入者回線の特性に対して調整することができ、これは、加入者回線の各末端部において、モデム（典型的には、送信機及び受信機の両方として機能するトランシーバ）のトレーニング及び初期設定中に決定されたチャネル状態に対して調整することができる。適応割当ては、安全な比較的低速の逆方向チャネルを用いて、送信機に割当て変更を知らせる“ビット・スワッピング（ｂｉｔ−ｓｗａｐｐｉｎｇ）とも呼ばれるプロセスを用いて、時間と共に変化する、チャネルまたは回線上の生のデータ伝送中に続けることができる。
【０００４】
インパルス雑音、他の雑音及びエラーの他のソースは、ＡＤＳＬや他の通信システムによって伝送されたデータの精度にかなりの影響を及ぼす可能性がある。伝送中のそのようなエラーによるデータへのダメージを低減し、回避しおよび／または修復するために、様々な方法が開発されてきた。それらのエラー低減／回避／修復技術は、技術が使用される通信システムに対して、パフォーマンスコストを有する。従来、よく知られているように、不十分な送電レベルは、送信電力が、所定のチャネルにおいて、雑音や他の干渉に打ち勝つのに十分ではないため、エラーを引き起こす。それらのエラーは、データ損失および／または場合によっては複数回のデータの再送信の必要性につながる。そのようなエラーを防ぐために、システムは、許容可能なエラーレートの順守を保障する、既知のまたは予測された信号対雑音比（ＳＮＲ）を上回るマージンに帰着する余分な送信電力を用いる。
【０００５】
一般に、ＤＳＬモデムのペアは、（ＳＨＯＷＴＩＭＥと呼ぶ場合もある）全動作の前の初期設定、トレーニング、チャネル解析及び交換段階中のペアの電力、マージン及び他の作動特性を決定する。プロセスは、ベース電力スペクトル密度（ＰＳＤ）値またはマスクで始まる。これは、“フラット”または一定の値（すなわち、周波数に依存しない）とすることができ、あるいは、可変マスクとすることができ、この場合、ＰＳＤ値は、周波数に固有のまたは周波数依存の値である。種々のＤＳＬには初期ＰＳＤ値（“ＮＯＭＰＳＤ”と呼ぶ場合がある）があり、一般的に、ＮＯＭＰＳＤの上限は、任意の国に適用される規格によって規定される。この初期ＰＳＤ値を用いて、モデムは、ライン減衰及びライン長（及び場合によっては他のパラメータおよび／または値）を予測する。
【０００６】
上記ライン減衰及びライン長の予測を用いて、一方または両方のモデムは、上記初期ＰＳＤ値を低下させる、電力低下または電力削減（ＰＣＢ）値を定義することができる。以下に示すように、異なるＤＳＬ規格は、規格が実際に遵守されかつ遵奉されている場合、異なる規則に従って電力（例えば、ＰＳＤやＰＣＢ）を設定し、また調整する。
【０００７】
一旦、調整されたＰＳＤ値（ＲＥＦＰＳＤ＝ＰＳＤ−ＰＣＢという場合もある）を用いて、上記モデムは、チャネル解析段階中に、ビットローディング（ｂｉ）、利得（ｇｉ）及びマージンを計算する。利得ｇｉは、ＤＭＴスキームにおける個々のビットロードされたトーンの送信電力レベルに対する調整であり、ライン上のデータの伝送に対して比較的均一なマージンを提供する。利得は、ライン状態の変更等を反映するために、ＳＨＯＷＴＩＭＥ中に調整することができるが、調整量及びそのような利得調整を実行することができる方法に応じて限定してもよい。
【０００８】
装置の製造会社及び用いられるＤＳＬ規格により、各規格のルール及びガイドラインおよび／またはその他の適切な動作制限の順守は、いくつかの関係者による徹底順守（これは、通常、動作時のＤＳＬサービスレートの非常に控えめなまたは臆病な設定につながる）から基本的な運営上のガイドライン及び規則に対する由々しき軽視まで幅広い。多くの場合において、意図的であろうが、故意でない非順守であろうが、電力及びマージンのいずれか一方またはその両方の不足によって生じる可能性がある問題を回避するために、余計な電力および／またはマージンが使用される。
【０００９】
しかし、過剰な送電レベルは、他の問題を引き起こす。例えば、過剰な送信電力からなる１つ以上の回線の使用は、隣接する回線における強度のクロストーク及び干渉を生じる可能性がある。クロストークは、同じバインダまたは隣接するバインダを共用する回線間で電磁気的に伝わる好ましくない干渉および／または信号雑音である。また、必要なレベルを超える送信電力の使用は、通信システムが、全てのユーザに損害を与えて、非常に高コストで動作していることを意味する。以下は、以下に開示した本発明の実施形態を適用することができるＤＳＬサービスのいくつかの態様のための現在の規格及び実施の概要であり、各特定の規格と、上述したより一般的な初期設定、トレーニング、チャネル解析及び交換手順とを区別する意味合いを含む。
【００１０】
ＡＤＳＬ−Ｇ．９９２．１規格（本願明細書においては、“ＡＤＳＬ１規格”または“ＡＤＳＬ１”とも呼ぶ）
（１）規格は、オペレータにより指定することができるＭＡＸＳＮＲＭ最大マージン（または等価）限界設定を有するが、この限界を遵守しかつ実施する能力は、モデムの製造会社及び規格の解釈によって変化し、その結果として、それは多くの場合、事実上無視される。一般に、“オペレータ”とは、ネットワークを運用し、サービス自体を提供する電気通信会社または他のサービスプロバイダである。インターネットサービスプロバイダは、通常、他の当事者にサービスを下請けに出すため、一般に、オペレータとみなされない。
【００１１】
（２）ＡＴＵ−Ｒ(下流の受信機)及びＡＴＵ−Ｃ（上流の受信機）は、１４．５ｄＢの最大利得低減要求に限定され、このことは、ＭＡＸＳＮＲＭの目的を実施するのに不十分である場合がある。さらに、いくつかのＡＴＵ−ＲモデムはＭＡＸＳＮＲＭを無視し、マージンがＭＡＸＳＮＲＭを超えないことを実際に検証する、そのようなモデムのＧ．９９２．１の非順守を言明する相互運用性テストは、これまでなかった。
【００１２】
（３）下流のＡＴＵ−Ｃ送信機は、初期のトレーニングが受信した上流信号が大きく、回線が短いことを表している場合には、Ｇ．９９２．１の付属勧告（ａｎｎｅｘｅ）（最もポピュラーなものは、アネックスＡ、Ｂ及びＣである）のアルゴリズムに従って、１２ｄＢまで低減する。アネックスＡ、Ｂ及びＣのアルゴリズムは、下流のチャネル出力ノイズに左右されず、そのため、電力を低減する場合に非常に大胆さに欠けており、また、ほとんどの場合、決して十分に電力を低減せず、例えば、幅広く用いられているアネックスＡのアルゴリズムは、長さが３０００フィート以下の回線にのみ適用され、従って、より長い回線が同様に電力低減を必要とする可能性がある多くの状況に適応できない。
【００１３】
（４）初期のフラットなＰＳＤの上限または“マスク”は、２ｄＢステップで、−４０〜−５２ｄＢｍ／ＨｚであるＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータに従ってプログラムすることができる。ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値は、上記オペレータにより設定され、ＮＯＭＰＳＤが、トランシーバのトレーニングの開始時に仮定することができる最大値である。上記モデムの製造会社は、より低いＮＯＭＰＳＤ値を用いるようにモデムを設定することができ、この場合、ＮＯＭＰＳＤ＜ＭＡＸＮＯＭＰＳＤである。ＭＩＢ／テレコムオペレータは、初期のシステムにおいては、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを設定することのみ可能であったが、ＮＯＭＰＳＤ値自体を強制することはできなかった。ＡＤＳＬ１において、ＮＯＭＰＳＤは、（後の減衰計算のために）送信機によって受信機に、トレーニング中に伝えられる。この場合も同様に、ＡＤＳＬ１におけるＮＯＭＰＳＤを直接指定するＭＩＢパラメータはない。一般に、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤは、ＡＤＳＬ１の非常に初期のトランシーバトレーニング段階に用いられるＮＯＭＰＳＤであるが、（ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ以下になるように制限される）ＮＯＭＰＳＤレベルは、上記オペレータではなく、上記モデムの製造会社によって決められる。従って、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを設定することにより、オペレータは、ｎＰＣＢ＝０〜６の場合、定義したように、ＮＯＭＰＳＤの上限レベル−２ｎＰＣＢｄＢｍ／Ｈｚまで低減される（すなわち、ＮＯＭＰＳＤが−４０である場合、ＰＳＤ電力は、０、２、４、６、８、１０または１２ｄＢだけ落とすことができる）ことが保障される。
【００１４】
（５）いくつかの製造会社のＡＴＵ−Ｒ受信機は、上記ＭＡＸＳＮＲＭを完全に無視し、そのような電力低減が上記オペレータにより、及び規格により、義務付けられているにもかかわらず、１４．５ｄＢの電力低減を要求することはない。
【００１５】
（６）生動作中の利得スワッピングは、ＳＨＯＷＴＩＭＥにおけるトレーニング後に、＋／−２．５ｄＢの利得調整のみを可能にするように限定する（及び推奨するが、アネックスＡでは必要ない）ことができる。すなわち、利得スワッピングは、いくつかのモデムにおいて、ＡＤＳＬ１で合計＋／−２．５ｄＢに限定される。トレーニング時に何らかの理由で(例えば、スプリアスノイズが存在した)利得が十分に低下していない場合には、モデムがリトレーニングされない限り、さらなる低下は起きない。リトレーニングの記録（リトレーニングカウント）は、所定期間内に何度リトレーニングが実行されたかの表示として、及びリトレーニングカウントが高過ぎる場合に、ＭＡＸＳＮＲＭレベルを非常に低く設定することができるという指摘として、ＤＳＬシステムによって保存することができる。利得スワップは、（互いに確立するように）ＡＤＳＬ１において連続的に適用されるが、利得スワップのどのようなＳＨＯＷＴＩＭＥの連続の総利得低減も、トレーニングに対して最大＋／−２．５に制限される場合がある。しかし、あるベンダは、ＳＨＯＷＴＩＭＥ中の−１４．５ｄＢのフルＡＤＳＬ１許容利得低減につながる一連の利得低減を要求する。−２．５ｄＢより低い変化を所望する場合、そのようなフルレンジ利得スワップシステムにおける上記受信機は、内部信号処理を調整して（他の６８の生データシンボルとは違って、利得スワップによりＳＨＯＷＴＩＭＥ中の作動時に低減されることがない）一定の同期シンボルからの符号間干渉を防ぐのに十分に高性能である必要はない。いくつかの不十分な受信機は電力低減を要するが、その結果、−２．５ｄＢの利得低減より低い利得低減が実施された場合（及びオペレータが、それらの不十分な受信機がどこに配置されているかを容易に識別しない場合）、受信機自体を内部で調整することができない。そして、そのような不十分なＡＴＵ−Ｒは、回線が悪化したとみなすため、それよりむしろ、問題が利得低減を要するＡＴＵ−Ｒの不完全な実施によるものである場合には、対処することができないため、ＤＳＬ接続を落とす。この問題のため、サービスプロバイダは、ＤＳＬＡＭプロバイダに、生動作中に、＋／−２．５ｄＢの範囲を超える電力低減要求は常に無視し（かつプロバイダは、不十分な受信機がどこに配置されているかが分からず、従って、全ての良好な受信機を制限するため、ネットワークを広くするように）強制してもよい。さらに、このことは、サービスプロバイダが、そのネットワーク内に既に配置されている不十分な受信機を変更する必要がないこのオプションを選択した場合、電力低減を制限する。
【００１６】
ＡＤＳＬ２−Ｇ．９９２．３規格（本願明細書においては、“ＡＤＳＬ２規格”または“ＡＤＳＬ２”とも呼ぶ）
（１）上記規格は、ＭＡＸＳＮＲＭ設定を有するが、この機能は、実施するためにＤＳＬ受信機に残されている。
【００１７】
（２）（下流の受信機としての）上記ＡＴＵ−Ｒ及び（上流の受信機としての）ＡＴＵ−Ｃは、利得設定のために、１４．５ｄＢの最大電力低減要求に限定され、利得設定は、利得スワップで絶対的に設定され、かつ最後の利得スワップに対しては実行されない。範囲は、ここでは、−１４．５〜［＋２．５＋ＥＸＴＧＩ］であるため、範囲は、１４．５ｄＢの最大電力低減に限定される（ＥＸＴＧＩ≧０及び一般に０に等しく、ＥＸＴＧＩは、上記送信機が、初期のトレーニング中に受信機に伝える何かであり、それは後の利得スワッピング中に適応することができる）。１８ｄＢの限界までのより大きなＥＸＴＧＩは、何らかの理由で低減された電力を有するモデムが、生動作中にその電力を増大させて、生動作中に発生する可能性がある新たなより大きなノイズに対応することを可能にする。
【００１８】
（３）ＡＤＳＬ２におけるＰＣＢは、上記受信機が、追加の０，１，…，４０ｄＢだけ（トレーニング中にのみ）電力を低減することを可能にするため、ＭＡＸＳＮＲＭを遵守する能力が改善される。ＡＤＳＬ２規格は、送信機または受信機のいずれかによって要求される最大ＰＣＢを実施すべきであることを実現できる。ＭＡＸＮＯＭＰＳＤは、全帯域に適用されるＡＤＳＬ２におけるオペレータが管理する唯一のパラメータであるが、ＡＤＳＬ１よりもＡＤＳＬ２において、幅広いこのパラメータが適応している。
【００１９】
（４）初期のフラットなＰＳＤマスクは、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータに従ってプログラムすることができ、パラメータは、０．１ｄＢステップで、−４０（及びＲＥＡＤＳＬとして知られているＡＤＳＬ２のある適用範囲拡大アネックスにおいては−３７）〜−６０ｄＢｍ／Ｈｚである。
【００２０】
（５）いくつかの製造会社のＡＴＵ−Ｒ受信機は、ＰＣＢを無視してもよく、また、受信機は、ＷＴ−８５というＤＳＬフォーラムの新たな検査手順においても、残念ながら検査されない（検査はあるが、ほとんど全ての検査は受信機を通してしまい、ＭＡＸＳＮＲＭが遵守されることは、検査においては確認されない）。ＡＤＳＬ２規格自体においては、（ＰＳＤＭＡＳＫの周波数依存性義務である）帯域優先は、不可能である。
【００２１】
（６）生ＳＨＯＷＴＩＭＥ中の利得スワッピングは、もはや＋／−２．５ｄＢに限定されず、全てのシンボルは（なお、６９番目ごとに同期シンボルがある）、同じレベルを有する。しかし、（ＡＤＳＬ１の場合と同様に、最後のレベルではない）トレーニングレベルに対して、−１４．５ｄＢまでの低減の利得スワッピングのみ可能である。非常に低い電力でモデムが始動し、かつノイズが生じた場合には、２．５＋ＥＸＴＧＩまでの利得増加が特に有用である。ＥＸＴＧＩが大きい場合には、モデムは、リトレーニングすることなく、回復することができる。ＥＸＴＧＩは、ＡＤＳＬ２においては、１８．０ｄＢまでに制限される。
【００２２】
ＡＤＳＬ２＋−Ｇ．９９２．５規格（本願明細書においては、“ＡＤＳＬ２＋規格”または“ＡＤＳＬ２＋”とも呼ぶ）
（１）ｔｓｓｉパラメータによって実施されるＰＳＤＭＡＳＫの導入を除いて、ＡＤＳＬ２と同様である。ｔｓｓｉは、外部から固定することができることを除いて、利得スワッピングにおける利得と同様の追加的なパラメータである。
【００２３】
ＶＤＳＬ１、ＶＤＳＬ２、ＨＤＳＬ及びＳＨＤＳＬ
提案されているＶＤＳＬ１規格の現在のバージョンまたはＧ．９９３．１は、電力低減のためのＭＩＢ管理の（またはオペレータ制御の）処理手順の限定された定義を有している（ＤＳＬＡＭまたは回線端末（ＬＴ）モデムの製造会社は、内部に完全なＰＳＤＭＡＳＫの仕様を有しているが、ＭＩＢを介したそれへのアクセスは、現時点でＧ．９９３．１において明確ではない）。Ｇ．９９３．１規格の保守能力の一覧は、ＤＳＬフォーラム文書のＴＲ−０５７に出ているが、ＴＲ−０５７のＭＩＢ管理の章は、現在、空白になっている。従って、ＶＤＳＬは、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを外部から設定するための標準化されたメカニズムを有していないが、公称的に課せられた規格限界（Ｇ．９９３．１準拠モデムにおいて、プログラムで設定することができる２つのマスクレベル及び対応する送信電力レベルが下流及び上流にあり、そのため、電力低減は、それらに対してのものであり、そのうちのいくつかは、まだ指定されていない）に対して、上流の場合、０〜４０ｄＢの間で、また、下流の場合、０〜１２ｄＢの間で、（手動電力制御と呼ばれる）０．２５ｄＢステップで電力を低減するための内部メカニズムを有する。また、ＶＤＳＬは、ＭＡＸＳＮＲＭも指定する（しかし、この場合もやはり、誰がこれを指定するか明白ではない）。従って、ＶＤＳＬは、ＡＤＳＬ１及びＡＤＳＬ２／２＋と同じ多くの性能を有している。ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２及びＡＤＳＬ２＋と同様の多くの性能を可能にするそれらの性能は、将来の文書において、ＭＩＢにおけるオペレータインタフェースのために標準化される可能性がある。しかし、ＶＤＳＬ１は、ＡＤＳＬ２及びＡＤＳＬ２＋、または明らかにＡＤＳＬ１の公表済みの診断法からなる豊富なセットを有していないため、問題を的確に診断する能力が、より困難になる可能性がある。この場合もやはり、次世代のＴＲ０５７またはＧ．９９７．ｘは、現在のＶＤＳＬ  ＭＩＢインタフェースのそれらの欠陥に対応する可能性がある。
【００２４】
ＶＤＳＬ２は、現在でもなお非常に初期の段階にあるが、ＡＤＳＬ２＋と本質的に同様のＭＩＢ特性を有するであろうことが明白である。ＨＤＳＬは、何らかの電力低下特性を有するいかなる構成においても明白ではない。（現在、ＳＨＤＳＬ、Ｇ９９１．２までアップグレードされた）ＨＤＳＬは、ターゲットＳＮＲ（または、ＴＳＮＲＭ）及び公表されたＳＮＲＭを有するが、ＭＡＸＳＮＲＭを有していない。帯域幅は、対称的で、かついくつかの標準化されたシェーピングと同じ両方向の変調のいくつかのデータレート（基本的に、３８４，７６８，１．５，３，…）のうちのいずれかに対して固定されている。０，…，３１ｄＢのフラットなＰＣＢを課すことができる。インパルスから守るためのＦＥＣが全くないため、ＰＣＢが過剰に用いられることは、好ましくない。また、ＳＨＤＳＬは、短い回線上で可能な最大レートで作動する傾向があるため、そのマージンは、典型的には、６ｄＢのＴＳＮＲＭに近づくことになる。
【００２５】
まだ草案段階にあるＤＳＭリポートは、現在、両方向でＡＤＳＬ２＋の全てのＭＩＢ能力を有し、全てのＤＭＴ伝送方法、ＡＤＳＬ１からＶＤＳＬ２まで、及びそれ以降に適用される。ＦＥＣも指定することができる。
【００２６】
当業者により正しく認識されるように、ＡＤＳＬ１及びＡＤＳＬ２システムを含む多くのＤＳＬシステムにおいては、動作特性及びルールは、一般に、システムにおける最悪のシナリオに適応するために、動作の静的モードに対して設定されている。すなわち、ユーザは、不適当な規格、装置の限界及び一般的に許容されている処理手順及び仕様の欠如のため、ＤＳＬシステムの全ての利益を常時、実感することはない。例えば、電力マージン限界は、めったに遵守されず、あるいは、様々な規格またはそれらの規格の解釈と矛盾する可能性があり、あるいは、様々な規格またはそれらの規格の解釈の間で矛盾する可能性がある。サービスプロバイダが課すおよび／または規格が定める限界に対するそのような軽視は、過度のクロストークを含む、ユーザに対する問題を生じる。同様に、インパルスノイズは、いくつかのＤＳＬシステムにおいては、重大な問題になる可能性がある。インパルスノイズに対処するために、現在のシステムは、（マージン等の）多数の作動パラメータに対する製造会社が供給するデフォルト設定を用いる。適用可能な規格は、サービスプロバイダがそれらのパラメータを設定できるように意図されているが、規格は、今のところ、様々なベンダのＤＳＬモデムまたは装置によって適切に実施されているかどうか分からない。
【００２７】
バインダ内の大部分のユーザ（すなわち、彼らのモデム）が規格準拠である場合でも、たった１人のユーザが、サービス低下の、または、他のユーザのＤＳＬサービスに対するその他のダメージの源であると判明する可能性がある。このため、規格は、ガイダンスを提供しているが、現在のシステムにおいては、わずかな非順守が重大な問題を提起する可能性がある。
【００２８】
静的動作（例えば、ＤＳＬサービスが、ＤＳＬモデムにおける製造会社が設定したデフォルト設定を用いる場合）は、ＤＳＬサービスが、加入者回線において、回線及び環境条件を変更すること、および／またはそのようなＤＳＬシステムで得られる利益を減らすこと、及びそのようなシステムにおける１人以上のユーザに対して有効な潜在能力を実現することができないことに対して、調整できないおよび／または適応できないことを意味する。当業者により正しく認識されるように、大きく変化する規格、装置、実施ルール（または、その欠如）及び実行は、それらの様々なＤＳＬシステムの動作に関する詳細な規格にもかかわらず、一貫したサービス及びサービス品質が難しいことを意味する。上記モデム及び他の装置は、実際には、適当な規格に従っても従わなくてもよく、また、より重要なことは、ユーザの隣接する回線は、規格準拠の装置及び実施を用いても用いなくてもよいということであり、多くのユーザは、不十分なまたは最適とは言えないサービスを受ける。
【００２９】
ユーザが、変化するＤＳＬ環境や作動状況に対して、送信電力マージン、電力スペクトル密度等を動的に調整及び適応させることができるようになっているシステム、装置、方法及び技術は、ＤＳＬ運用の分野における著しい進歩になるであろう。また、独立したエンティティによるＤＳＬ環境及び運用で用いられる電力、マージン等のモニタリング及び評価は、ユーザのアクティビティ及び装置のガイド及び（場合によっては）管理を支援することができ、また、同様に、ＤＳＬ運用の分野における著しい進歩になるであろう。
【００３０】
発明の概要
ＤＳＬモデムペアにおけるマージンを制御することは、収集した作動データに基づいている。作動データは分析され、モデムペアにおける少なくとも一方のモデムは、モデムペアが、ＤＳＬ規格等により課せられたマージン限界等のマージンターゲットを満たすように計算されたマージン関連パラメータ値を使用するように指示される。本発明の実施形態は、ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋、ＶＤＳＬ及び他の種類のＤＳＬのシステム及び装置と共に用いることができる。
【００３１】
ＤＳＭセンター等のコントローラ、“高性能の”モデムおよび／またはコンピュータシステムを、上記作動データを収集して分析するのに用いることができる。コントローラおよび／または他のコンポーネントは、コンピュータにより実現される装置または装置の組合せとすることができる。いくつかの実施形態においては、コントローラは、モデムから遠く離れたところにある。別の場合においては、コントローラは、１つのモデムに直接接続された装置として、モデムの一方または両方と一緒に配置することができ、それによって、“高性能の”モデムが形成される。
【００３２】
上記マージン関連パラメータ値は、様々なＡＤＳＬシステムで用いられているＭＡＸＮＯＭＰＳＤまたはＭＡＸＮＯＭＡＴＰパラメータ等のＰＳＤ関連値とすることができる。いくつかの実施形態においては、マージン関連パラメータ値は、送信に用いる整形されたスペクトルマスクとすることができ、および／または上記モデム間の伝送に用いられる周波数のためのビットローディングに関する上限または限界とすることができる。ある場合においては、ある周波数を選好しおよび／または避けるようにモデムに支持するために、優先帯域を与えることができる。
【００３３】
上記作動データは、上記モデムペアの先のパフォーマンス及び先のマージンコンプライアンスに関連する履歴データを含んでもよい。また、作動データは、その値が上記コントローラによって調整される上記マージン関連パラメータと同じかまたは異なる１つ以上のモデム作動パラメータを含んでもよい。履歴データは、データベースに保存することができる。作動データはさらに、上記ＤＳＬシステムから収集したデータを含んでもよく、この場合、モデムペアは、例えば、１つ以上のＭＩＢまたは他のデータソースを基点にして機能する。作動データは、ＤＳＬシステム自体の内部または外部にある通信手段によって、コントローラへ送信することができる。評価することができるいくつかの他の種類の作動データは、モデムペアと隣接するＤＳＬ回線との間のクロストークに関するデータ、モデムペアにより先に用いられたマージンの履歴、（リトレーニングカウントレベルが高い場合に、ＭＡＸＳＮＲＭを相当低く設定することができることを示す）リトレーニングカウント、モデムペアにより先に用いられた送信電力レベル、モデムペアにより先に用いられたデータレート、および／またはモデムペアの先のエラー作用に関するデータを含む。
【００３４】
本発明の別の実施形態においては、作動データに基づくマージンの分布を、データレートの関数として推定することができる。推定したマージン分布を用いて、回線の機能停止の可能性及び最小レベルを超える１つ以上のパラメータの可能性を含む、パフォーマンスパラメータの分布も計算される。データレートおよび／または他のパフォーマンス関連パラメータは、様々なマージン設定及びレベルを用いて、システムの推定したパフォーマンスに基づいて設定することができる。
【００３５】
本発明による方法は、コントローラ、ＤＳＭセンター、“高性能の”モデム、コンピュータシステム等により実行することができる。また、それらの方法を実行するコンピュータプログラムプロダクトも開示している。
【００３６】
本発明のさらなる詳細及び効果は、以下の詳細な説明及び関連図面に記載されている。
【００３７】
本発明は、以下の詳細な説明及び添付図面により容易に理解されるであろう、また、同様の参照数字は、同様の構成要素を示す。
【００３８】
発明の詳細な説明
本発明の以下の詳細な説明は、本発明の１つ以上の実施形態に言及するが、そのような実施形態に限定するものではない。そうではなく、詳細な説明は、例証とすることのみを意図するものである。当業者は、本発明の範囲が、それらの例示的な実施形態を越えて及ぶため、図面に関して本願明細書において示した詳細な説明が、説明のために記載されていることを容易に認識するであろう。
【００３９】
本願明細書に記載した細目は、例示目的であること、および本発明は、どの一つの実施例よりも範囲が広いことを留意すべきである。そのため、本発明は、可能な限り及び許される限り広範囲に解釈すべきである。
【００４０】
一般に、本発明の実施形態は、コントローラ（例えば、出版物及びこの分野に関するその他の文書に記述されているようなコンピュータシステム、“高性能”モデム、ダイナミックスペクトルマネージャ、スペクトルマネジメントセンター（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｅｎｔｅｒ；ＳＭＣ）および／またはダイナミックスペクトルマネジメントセンター（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｅｎｔｅｒ；ＤＳＭセンター）、あるいは、コンピュータシステムを含む、他の適当な制御装置および／またはエンティティ）を有するＤＳＬシステムの動作に関して説明する。本願明細書において“コントローラ”という用語を用いる場合、それは、それらの制御手段のいずれかまたは全て、あるいは、他の何らかの適当な制御手段を意味することを意図している。コントローラは、単一のユニット、または、コンピュータにより実施されるシステム、デバイスまたは以下に説明する機能を実行するデバイスの組合せであるコンポーネントの組合せとすることができる。
【００４１】
当業者により正しく認識されるように、本開示を読んだ後、本発明の実施形態は、様々なＤＳＬ及び当業者に知られている他の通信システムで作動するように適応させることができる。動的スペクトルマネージャまたは本発明の１つ以上の実施形態を用いて通信システムを管理する他のコントローラは、（ＣＬＥＣ、ＩＬＥＣまたは他のサービスプロバイダである場合もある）サービスプロバイダおよび／またはオペレータとすることができ、あるいは、システムオペレータとは部分的にまたは完全に独立したパーティであってもよい。
【００４２】
一般に、通信システムにおいて、より多くのパラメータが、静的に設定されるのではなく、監視され、かつ調整可能である場合、パフォーマンスは、たいていの場合、劇的に改善することができる（例えば、より高いデータレートを実現することができ、より多くのユーザにサービスを提供することができ、より少ない電力を消費する可能性がある等）。すなわち、システム設定が、回線またはチャネルのパフォーマンス履歴の関数として適応して設定される場合、システム動作に対する適応変化は、ユーザのためにデータレート及び他のサービスを改善することができる。実施例として、多数のパラメータ、特性等を動的にモニタリングする等、及びオペレータ及びユーザがＤＳＬサービスを最適化するのを支援するシステムは、現在のところ存在しない。いくつかのオペレータは、ＤＳＬ回線データを収集するという基本的形態を構築しており、また、
−適当に機能する許容可能なレートが観測されるまで（プロビジョニングと呼ぶ）、初期サービス導入後に使用可能なデータレートを増加させること、および／または
−長期にわたって回線のビット誤り率を観測して、低データレートでの再プロビジョニングが必要かどうかを判断すること
のいずれかを試みている。
【００４３】
具体的には、それらのシステムにおいて、データレートを増加させるまたは減少させるルールは、ほんの少しの入力パラメータの単純化し過ぎた固定した関数である場合がほとんどである。より多くの入力を受け入れて分析し、本質的に、多くの他の観測されたパラメータの観測及び処理と、回線のパフォーマンスの履歴に基づいた数個のパラメータからなる動的関数になる、本発明の実施形態によるシステムは、この分野において、著しい改善の構成要素となる。
【００４４】
クロストークを含む様々な種類のパフォーマンス問題を低減するために、多くの通信システムは、所定のシステム内でデータを送信する送信機により使用される可能性がある電力を制限する。送信システムのマージンは、所望のパフォーマンス（例えば、システムのビット誤り率しきい値、またはＢＥＲ）を実現するのに必要な最小電力を超える（一般的に、ｄＢで表される）送信電力のレベルである。基本的な目的は、十分な電力を用いて、ノイズ誘発エラー及び干渉誘発エラーを克服しおよび／または補正すると共に、送信電力の過剰なレベルにより引き起こされる潜在的な問題を低減するために、送信に必要な電力を最小化することである。しかし、多くの場合において、装置製造会社、システムオペレータ等は、高データレートを提供するために、及びクロストークのような潜在的問題に対処することに対してより安易なアプローチをとるために、（過剰なマージンにつながる）そのような過剰な電力を用いる。
【００４５】
本発明は、電力適応システム及び手順で、回線特性に関する情報（例えば、作動データ）を用いて、許容可能な問題／干渉回避及びデータレートをより注意深く評価する。このことは、利用可能な情報および／または作動データを分析した後、許容可能なデータ送信のために十分な電力を与えるであろう電力送信レベル（すなわち、マージン）で作動するようにモデムをトレーニングしかつ設定すると共に、一方のユーザが他方のユーザに及ぼす可能性がある悪影響を最小化することにより、実施される。より具体的には、本発明の実施形態は、マージン関連パラメータを生成して、モデムペアにおける少なくとも一方のモデムに、１つ以上のそのようなマージン関連パラメータを用いて、モデムが所定のマージンターゲットを満たすように支援することができる。
【００４６】
図１は、当業者によく知られているＧ．９９７．１規格（Ｇ．ｐｌｏａｍとも呼ばれる）に準拠した、本発明の実施形態をそれと共に用いることができる参照モデルシステムを示す。このモデルは、ＡＤＳＬ１（Ｇ．９９２．１）、ＡＤＳＬライト（Ｇ．９９２．２），ＡＤＳＬ２（Ｇ．９９２．３）、ＡＤＳＬ２ライトＧ．９９２．４、ＡＤＳＬ２＋（Ｇ．９９２．５）及びＧ．９９３．ｘにより明らかになるＶＤＳＬ規格、ならびにＧ．９９１．１及びＧ９９１．２ＳＨＤＳＬ規格、接続を伴う及び伴わない全てのもの等の、スプリッタを含んでも含まなくてもよい様々な規格を満たす全てのＡＤＳＬシステムに適用される。このモデルは、当業者にはよく知られている。
【００４７】
Ｇ．９９７．１規格は、Ｇ．９９７．１で規定された明確なＥＯＣ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）及びＧ．９９２．ｘ規格で規定されたインジケータビット及びＥＯＣメッセージの使用に基づいて、ＡＤＳＬ送信システムのための物理層マネジメントの仕様を定める。また、Ｇ．９９７．１は、コンフィギュレーション、障害及びパフォーマンス管理のためのネットワーク管理要素内容の仕様を定める。それらの機能を実行する際、システムは、アクセスノード（ＡＮ）で使用可能な（パフォーマンスデータを含む）様々な作動データを用いる。
【００４８】
図１において、ユーザの端末装置１１０（加入者宅内機器またはＣＰＥと呼ぶ場合もある）は、ホームネットワークに結合されており、ホームネットワークは、網終端（ＮＴ）ユニット１２０に結合されている。ＮＴ１２０は、ＡＴＵ−Ｒ１２２（例えば、ＡＤＳＬ規格の１つによって規定されたトランシーバ）または他の何らかの適当な網終端モデム、トランシーバまたは他の通信ユニットを含む。また、ＮＴ１２０は、マネジメントエンティティ（ＭＥ）１２４も含む。ＭＥ１２４は、何らかの適用可能な規格および／または他の標準によって必要とされる場合に作動可能なファームウェアまたはハードウェアにおけるマイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたは回路状態機械等の何らかの適当なハードウェア装置とすることができる。ＭＥ１２４は、特に、作動データを収集して、そのＭＩＢにデータを蓄積し、ＭＩＢは、各ＭＩＢによって保存された情報のデータベースであり、また、ＭＩＢは、ＳＮＭＰ（簡易ネットワーク管理プロトコル）等のネットワーク管理プロトコル、ネットワークデバイスから情報を集めて、管理者コンソール／プログラムに供給するのに用いられる管理プロトコルを介して、または、ＴＬ１コマンドを介してアクセスすることができ、ＴＬ１は、電気通信ネットワーク要素間で応答及びコマンドをプログラムするのに用いられる長い歴史を持つコマンド言語である。
【００４９】
１つのシステムにおける各ＡＴＵ−Ｒは、ＣＯ内のＡＴＵ−Ｃまたは他の中央位置に結合されている。図１において、ＡＴＵ−Ｃ１４２は、ＣＯ１４６内のアクセスノード（ＡＮ）１４０に配置されている。ＭＥ１４４は、同様に、ＡＴＵ−Ｃ１４２に関連する作動データからなるＭＩＢを保持する。ＡＮ１４０は、当業者により正しく認識されるように、ブロードバンドネットワーク１７０または他のネットワークに結合してもよい。ＡＴＵ−Ｒ１２２とＡＴＵ−Ｃ１４２とは、回線１３０によって一緒に結合され、回線は、ＡＤＳＬの場合、一般的に、他の通信サービスも媒介する電話ツイストペアである。
【００５０】
図１に示すインタフェースのうちのいくつかは、作動データを判断しかつ収集するために用いられる。Ｑインタフェース１５５は、オペレータのネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１５０とＡＮ１４０内のＭＥ１４４との間のインタフェースを形成する。Ｇ．９９７．１規格で仕様が定められた全てのパラメータは、Ｑインタフェース１５５で適用される。ＭＥ１４４でサポートされる近端パラメータは、ＡＴＵ−Ｃ１４２から得られ、一方、ＡＴＵ−Ｒ１２２からの遠端パラメータは、Ｕインタフェースをわたる２つのインタフェースのいずれかによって得ることができる。埋め込みチャネル１３２を用いて送信され、また、ＰＭＤ層で生成されるインジケータビット及びＥＯＣメッセージは、ＭＥ１４４で所要のＡＴＵ−Ｒ１２２パラメータを生成するのに用いることができる。別法として、操作、管理及びメンテナンス（ＯＡＭ）チャネル及び適当なプロトコルは、ＭＥ１４４により要求されたときに、ＡＴＵ−Ｒ１２２からパラメータを検索するのに用いることができる。同様に、ＡＴＵ−Ｃ１４２からの遠端パラメータは、Ｕインタフェースをわたる２つのインタフェースのいずれかによって得ることができる。ＰＭＤ層で生成されるインジケータビット及びＥＯＣメッセージは、ＮＴ１２０のＭＥ１２２で所要のＡＴＵ−Ｃ１４２パラメータを生成するのに用いることができる。別法として、ＯＡＭチャネル及び適当なプロトコルは、ＭＥ１２４により要求されたときに、ＡＴＵ−Ｃ１４２からパラメータを検索するのに用いることができる。
【００５１】
（本質的に回線１３０である）Ｕインタフェースには、２つのマネジメントインタフェースがあり、１つはＡＴＵ−Ｃ１４２においてであり（Ｕ−Ｃインタフェース１５７）、１つはＡＴＵ−Ｒ１２２においてである（Ｕ−Ｒインタフェース１５８）。インタフェース１５７は、Ｕインタフェース１３０をわたって検索するために、ＡＴＵ−Ｒ１２２のためのＡＴＵ−Ｃ近端パラメータを生成する。同様に、インタフェース１５８は、Ｕインタフェース１３０をわたって検索するために、ＡＴＵ−Ｃ１４２のためのＡＴＵ−Ｒ近端パラメータを生成する。適用されるこれらのパラメータは、使用するトランシーバの規格（例えば、Ｇ．９９２．１またはＧ．９９２．２）に従属することができる。Ｇ．９９７．１規格は、Ｕインタフェースをまたぐ任意のＯＡＭ通信チャネルの仕様を定める。このチャネルが実施された場合、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒとのペアは、物理層ＯＡＭメッセージを送るためにチャネルを用いてもよい。従って、このようなシステムのトランシーバ１２２、１４２は、それぞれのＭＩＢに保存されている様々な作動データを共有する。
【００５２】
当業者により正しく認識されるように、これらの文書に記載したパラメータのうちの少なくともいくつかは、本発明の実施形態と共に用いることができる。また、システムの説明のうちの少なくともいくつかは、本発明の実施形態に同様に適用可能である。ＤＳＬ  ＮＭＳから得られる様々な種類の作動データは、その中に見つけることができ、その他は、当業者が知ることができる。
【００５３】
多数のトランシーバのペアが作動しているおよび／または使用できるＤＳＬプラントの典型的なトポロジーにおいて、各加入者回線の一部は、マルチペアバインダ（またはバンドル）内の他のユーザの回線と並べて配置されている。加入者宅内機器（ＣＰＥ）に非常に近いペデスタルの後方で、回線は、ドロップワイヤの形態をとり、バンドルを出る。そのため、加入者回線は、２つの異なる環境を横断する。回線の一部は、バインダの内部に配置することができ、この場合、回線は、外部の電磁気干渉から遮蔽される場合もあるが、クロストークを受ける。ペデスタルの後方で、ドロップワイヤは、ほとんどのドロップに対して他のアクティブペアから遠く離れていることにより、クロストークの影響を受けない場合があるが、送信は、ドロップワイヤがシールドされていないため、電磁気干渉により著しく機能を損なう可能性がある。たいていのドロップは、その中に２〜８のツイストペアを有し、それらの回線のホームまたはボンディングへの多重サービスの状況（単一サービスの多重化及び逆多重化）においては、追加的なかなりのクロストークが、ドロップセグメントにおけるそれらの回線間で発生する可能性がある。
【００５４】
本発明の実施形態を用いることができる一般的で例示的なＤＳＬの配置シナリオを図２に示す。総数（Ｌ＋Ｍ）のユーザ２９１、２９２の全ての加入者回線は、少なくとも１つの共通バインダを通過する。図２の回線は、ほぼ同じ長さで示されているが、所定のシステムの回線は、長さが変化し、また、ある場合においては、長さが大幅に変化する可能性がある。各ユーザは、専用回線を介して中央局２１０、２２０に接続されている。しかし、各加入者回線は、異なる環境及び媒体を通ってもよい。図２において、Ｌユーザ２９１は、光ファイバ２１３とツイストペア銅線２１７との組合せを用いてＣＯ２１０に接続されており、これは、一般に、ＦＦＴＣａｂ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｃａｂｉｎｅｔ）またはファイバ・ツー・ザ・カーブと呼ばれる。ＣＯ２１０のトランシーバ２１１からの信号は、ＣＯ２１０及びＯＮＵ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｕｎｉｔ）２１８における光回線端末２１２及び光ネットワーク端末２１５によって変換された信号を有し、それらはリモート端末（ＲＴ）とも呼ばれる。ＯＮＵ２１８のモデム２１６は、ＯＮＵ２１８とユーザ２９１との間の信号のためのトランシーバとして機能する。
【００５５】
残りのＭのユーザ２９２の回線２２７は、銅ツイストペアのみであり、ＦＴＴＥｘ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ）と呼ばれるシナリオである。可能な限り及び経済的に実現可能であれば、上記加入者回線の銅線部分の長さが短縮され、その結果として、実現可能なレートが増加するため、ＦＦＴＣａｂは、ＦＴＴＥｘよりも好ましい。ＦＦＴＣａｂ回線の存在は、ＦＴＴＥｘ回線に対して問題を生じる可能性がある。また、ＦＦＴＣａｂは、将来、益々人気のあるトポロジーになると予測されている。この種のトポロジーは、かなりのクロストークをもたらす可能性があり、また、様々なユーザの回線が、回線が作動する特定の環境により、異なるデータ伝送能力及びパフォーマンス能力を有することを意味する可能性がある。トポロジーは、ファイバフィードの“キャビネット”回線と交換回線とを同じバインダに混合できるようにすることができる。ユーザＬ＋１〜Ｌ＋Ｍは、（ＣＯの代わりに）リモート端末とすることができ、また、ユーザ１〜Ｌは、利用者により近くすることができ、回線端末装置またはいくつかの他のファイバフィードの端末装置（すなわち、一方が他方よりも利用者に近い状態の２つのファイバフィードの端末）によってサービスを受けることもできる。
【００５６】
図２を見て分かるように、ＣＯ２２０からユーザ２９２への回線は、バインダ２２２を共用し、バインダは、ＣＯ２１０とユーザ２９１との間の回線には使用されていない。また、他方のバインダ２４０は、ＣＯ２１０及びＣＯ２２０への／からの回線の全て及びそれらのそれぞれのユーザ２９１、２９２に対して共通である。
【００５７】
図３に示す本発明の一実施形態によれば、マージン及び電力分析アナライザ３００は、ＤＳＬシステムを、ユーザおよび／または１つ以上のシステムオペレータまたはプロバイダが、システムの使用を最適化するまたは他の方法で制御するのを支援するコントローラ３１０（例えば、ダイナミックスペクトルマネージャまたはダイナミックスペクトルマネジメントセンタ）としてモニタリングする独立したエンティティの一部とすることができる。（ダイナミックスペクトルマネージャは、ダイナミックスペクトルマネジメントセンタ、ＤＳＭセンター、システムメンテナンスセンタまたはＳＭＣと呼ぶこともある。）いくつかの実施形態においては、コントローラ３１０は、ＣＯまたは他のロケーションからのＩＬＥＣまたはＣＬＥＣが運用するＤＳＬ回線によって作動させることができる。図１２における実施例等の他の実施形態においては、“高性能”モデムユニット１２００は、ユーザロケーション、中央局または他の単一のロケーションにおいて、モデム１２１０と一体化された（例えば、プロセッサ及びメモリを有する）コントローラ８００´を有する。図３の点線３４６から分かるように、コントローラ３１０は、ＣＯ１４６内にあっても、またはＣＯの一部であってもよく、あるいは、ＣＯ１４６の外部に独立していてもよく、また、システム内で作動する何らかのパーティであってもよい。また、コントローラ３１０は、多数のＣＯに接続することができおよび／または多数のＣＯを制御することができる。同様に、コントローラ３１０のコンポーネントは、同じロケーションおよび／または同じ装置内にあってもなくてもよく、および／または異なるロケーションのコントローラが代わりにアクセスしてもよい。
【００５８】
図３の例示的なシステムにおいては、アナライザ３００は、（必要に応じて、モニタリングも実行することができる）収集手段３２０と、分析手段３４０とを含む。図３を見て分かるように、収集および／またはモニタリング手段３２０は、ＮＭＳ１５０、ＡＮ１４０におけるＭＥ１４４および／またはＭＥ１４４により管理されるＭＩＢ１４８等の、ＤＳＬシステムの内部のソースに結合することができ、およびソースを介して及びソースからデータを収集することができる。また、データは、（例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルまたは所定のＤＳＬシステム内の一般的な内部データ通信システムの外部の他の手段によって）ブロードバンドネットワーク１７０を介して手段３２０により外部ソースから収集することもできる。例えば、コントローラは、インターネットを通じてＡＴＵ−Ｒから、あるいは、ＥＭＳが都合が悪く、または帯域幅が限定されている場合には、インターネットを通じてＡＴＵ−Ｃからも作動データを収集することができる。また、作動データは、それ自体、様々なソースから収集することができるサービスプロバイダのＮＭＳからも収集することができる。
【００５９】
分析手段３４０および／またはモニタリング／収集手段３２０は、アナライザ３００またはコントローラ３１０の一部としてもしなくてもよいデータベースまたはメモリ等の、マージンパフォーマンスまたは履歴のソース３４５にも結合することができる。１つ以上のアナライザの接続は、アナライザ３００が作動データを収集することを可能にする。データは、（例えば、単一のトランシーバトレーニング中に）一度、または、長い間に収集することができる。場合によっては、モニタリング手段３２０は、定期的にデータを収集するが、手段は、要求に応じて、あるいは、他の何らかの非周期的基準でデータを収集することもでき、それによって、アナライザ３００が、必要に応じて、そのユーザ及び回線データを更新できるようにする。
【００６０】
分析手段３４０は、分析手段に供給されたデータを分析して、上記モデムが所定のマージンターゲットを満たすのを支援するために、命令を１つ以上のモデムに送ることが必要か否かを判断することが可能である。アナライザ３００の分析手段３４０は、コントローラ３１０内の命令信号生成手段３５０に結合されている。信号ジェネレータ３５０は、モデムによる使用のために、分析手段３４０により生成されたマージン関連パラメータ値を受取るように構成されており、この場合、マージン関連パラメータ値は、上記作動データに基づいており、また、少なくとも１つのモデムがマージンターゲットを満たすのを支援するように、及び命令信号（例えば、要求されたまたは所要のＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値、ＰＳＤＭＡＳＫ設定または、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＭＡＸＳＮＲＭ、ＭＩＮＳＮＲＭ、ＴＳＮＲＭ、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ、ＭＡＸＲＸＰＷＲ等の他の命令、あるいは、レート適応マージンまたはタイマーのいずれか）を、通信システム（例えば、ＡＴＵ−Ｃ等のＡＤＳＬトランシーバ）におけるユーザへ送信するように計算される。点線３４７で表すように、命令信号生成手段３５０は、アナライザ３００の一部であってもなくてもよく、および／またはコンピュータシステム等の同じハードウェア内に実装してもしなくてもよい。命令信号ジェネレータ３５０は、上記モデムペアにおいて、１つ以上のマージン関連パラメータ値を調整する手段を構成する。
【００６１】
当業者により正しく認識されるように、上記コントローラが完全に独立したエンティティである（すなわち、上記ＣＯ内の回線を所有するおよび／または運用する会社によって所有されていないおよび／または運用されていない）場合、ほとんどのＤＳＬシステムのコンフィギュレーション及び作動情報は、使用できない可能性がある。ＣＬＥＣまたはＩＬＥＣがコントローラ３１０として運用しおよび／または機能する場合においても、このデータのほとんどは、知ることができない。必要なデータおよび／または情報を評価するために、様々な方法を用いることができる。そのような方法の１つの実施例は、アダプティブ・スペクトル・アンド・シグナル・アラインメント社（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．）が所有する、２００４年４月２日にファイルされた「ＤＳＬシステム評価及びパラメータ推奨（ＤＳＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮ）というタイトルの米国特許出願第１０／８１７，１２８号で見つけることができ、特許の全体を本願明細書に援用する。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態において、アナライザ３００は、ＰＣ、ワークステーション等のコンピュータに実装することができる（１つの実施例が図８に開示されている）。収集手段３２０、分析手段３４０および／または命令信号生成手段３５０は、当業者により正しく認識されるように、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュールまたはそれら両方の組合せとすることができる。それらのコンポーネントは全て、例えば、同じコンピュータシステム内に存在することが可能であり、あるいは、異なる装置内にあってもよい。膨大な回線の管理の場合、データベースを導入してもよく、また、データベースは、回線及び上記コントローラにより生成されたデータの容量を管理するのに用いることができる。
【００６３】
図３の構成は、本発明の実施形態による電力適応システム及び方法を実施するのに用いることができる。図４Ａを見て分かるように、本発明に含まれるシステム等の電力適応システムは、消費電力を低減および／または最小化すると共に、ターゲットデータレート（例えば、最小データレート)及びターゲットノイズマージンを維持する。図４Ｂに示すレート適応システム及び方法は、データレートを最大化すると共に、ターゲットマージンレベルを維持するために、全ての使用可能な電力（一般に、固定されたレベルにおける総送信ＰＳＤ）を使用する。図４Ｃに示すマージン適応システム及び方法は、この場合もやはり、マージンを最大化すると共に、一定のデータレートを維持するために、全ての使用可能な電力を使用する。ＡＤＳＬの現在の配置は図４Ｃのマージン適応方法に従い、これは多くの場合ユーザ及びオペレータにとって不利益をもたらす。過剰な電力が使用されて、データレートが不必要にブーストされたり、過剰なマージンレベルが生成された場合には、ユーザ及びオペレータに対してクロストークや他の問題が生じる可能性がある。過剰な電力のシステムとは違って、本発明のような電力適応方法は、信頼できるデータレート、最小の消費電力及び信頼できるエラー及び干渉回避を確実にする十分なマージンを実現できる。
【００６４】
ＡＤＳＬ分野の運用は、モデムが、たいていの場合、多くの新たな変わりやすいＤＳＬ規格への準拠を頻繁に必要とするが、様々な量、ルール及びガイドラインの全てを、異なる製造会社に対して（及び実際には、同じ製造会社のハードウェア及びソフトウェアの異なる世代及びバージョンに対して）異なる方法で解釈することを思い知らせた。また、リリースが近いものを含む様々な相互接続テストは、全ての様々な可能な構成及び電力レベルを適切に対応せず、実際の現場条件に関して幅広い不確定要素を残している。本発明を用いて、コントローラは、電力および／またはＰＳＤレベルを低減し、増加させおよび／または維持して、モデム間の過剰なクロストーク等の問題を回避するために、しっかりした運用上のガイドライン及び実施を課しかつ実行する。さらに、コントローラは、変化するクロストーク及び利用者のトポロジーの度合いを伴うバインダにおいて、利用者へのＤＳＬサービスを提供するレート／パフォーマンス／価格の組合せが、最大のサービスパフォーマンスおよび／または収入をもたらすことができるように、規格準拠の製品の予測される動作によりまたは動作中に、一般には課せられない様々な設定で実験して、ＤＳＬ環境の原因／影響及び時間変化を確かめることができる。
【００６５】
時間変化情報及び方法は、動的レート適応として知られているＡＤＳＬ２モードに対応している。このためのＧ．９９７．１における具体的なパラメータは、ＲＡ−ＵＳＮＲＭｕｓ／ｄｓ及びＲＡ−ＤＳＮＲＭｕｓ／ｄｓ（ｒａｔｅ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｕｐｓｈｉｆｔ／ｄｏｗｎｓｈｉｆｔ  ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ−ｒａｔｉｏｎ  ｍａｒｇｉｎ，ｕｐｓｔｒｅａｍ  ｏｒ  ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）として知られており、レートが上昇または下降する前に実現しなければならないマージンターゲットの設定を可能にする。ＲＡ−ＵＳＮＲＭｕｓは、モデムの計算したマージンと比較されるレベルである。計算されたマージンがＲＡ−ＵＴＩＭＥの期間以上ＵＳＮＲＭｕｓを超えた場合、データレートは、ＡＤＳＬ２においてリトレーニングすることなく増加させることができる。レートが増加した後、マージンは、レートが増加する前よりも小さくなる。ここで、計算したマージンがＵＳＮＲＭｕｓよりも小さい場合には、モデムの計算したマージンは、ＲＡ−ＤＳＮＲＭｕｓと比較され、また、この値よりも大きい場合には、モデムは、同じデータレートを継続する。ここで、またはどの時点においても、マージンが、ＲＡ−ＤＴＩＭＥｕｓを越える期間、ＲＡ−ＤＳＮＲＭｕｓ以下であった場合には、モデムのデータレートは、マージンが再びＲＡ−ＤＳＮＲＭｕｓを超えるまで低下される。レート適応が停止し、ＭＡＸＳＮＲＭがそこで適用される最大レートが常に存在することになる。マージンターゲットは、他の制御パラメータであるＲＡ−ＵＴＩＭＥｕｓ／ｄｓまたはＲＡＤＴＩＭＥｕｓ／ｄｓ（ｒａｔｅ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｕｐｓｈｉｆｔ／ｄｏｗｎｓｈｉｆｔ  ｔｉｍｅ，ｕｐｓｔｒｅａｍ  ｏｒ  ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）によって上記ＤＳＭセンターにより指定された期間、維持しなければならない。
【００６６】
一般的に、図７の実施例に示すように、上記コントローラは、７１０において、（典型的には、対象のＤＳＬモデムペアに関する）作動データを収集する。作動データは、ＤＳＬシステムの履歴マージンパフォーマンス、（モデムペアに対して先に測定した及び既知のマージンレベル及び他のパフォーマンス関連情報等の）履歴パフォーマンスデータ、ＤＳＬモデムに関する現在のパフォーマンスデータ、リトレーニングカウントデータ、モデムのトレーニングに関連する他のデータ、またはエラーデータを含んでもよい。
【００６７】
データは、上記ＤＳＬシステムの内部通信システムを用いておよび／または外部通信（例えば、インターネット）を用いて収集することができる。上記作動データは、７２０において収集される、上記モデムペアにより用いられまたはモデムペアにより設定される１つ以上のモデム作動パラメータ値に関する情報を含んでもよい。
【００６８】
７３０において、上記コントローラは、上記作動データを分析して、どのマージン関連パラメータ値が、上記モデムペアが、マージンターゲットを満たし、あるいは、モデムペアのパフォーマンスを向上させるのを支援できるかを判断する。次いで、コントローラは、７４０において、マージン関連パラメータ値を生成する。マージン関連パラメータ値は、コントローラが考えたモデム作動パラメータのためのものとすることができ、あるいは、異なるマージン関連パラメータとしてもよい。７５０において、コントローラは、マージン関連パラメータ値を表す命令信号を生成して、信号をモデムペアの少なくとも一方のモデムに送信し、それによって、モデムペアに、状況に応じて、トレーニングでのまたは通常の動作での使用のために、マージン関連パラメータ値を採用するように指示する。
【００６９】
上記コントローラは、図７に点線矢印で示すように、一度以上そのような分析を実行することにより、上記モデムペアの動作を更新してもよく、あるいは、モデムのトレーニング直前等の所定の時間に更新を行ってもよい。以下に詳細に論じるように、コントローラがそれを用いて作動する上記パラメータ及びコントローラが利用可能な作動データは、モデムペアが作動するタイプのＤＳＬシステムによって変わる。この場合もやはり、モデムマージンパフォーマンスを分析する際に、コントローラによって用いられるモデムの作動パラメータは、上記マージン関連パラメータ値が生成されてモデムへ送信されるパラメータと同じパラメータであってもなくてもよい。そのような種類に限定するものではないが、本発明の実施形態は、ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋および／またはＶＤＳＬを利用するモデムを支援するのに役に立つ。コントローラの使用は、規格準拠のモデムが準拠を維持することを確実にするのを支援することができる。また、本発明の実施形態は、クロストークの影響等の作動データや、ＤＳＬのパフォーマンスに対する有害な影響を有する可能性がある他の情報を考慮することにより、１つ以上のＤＳＬ回線のパフォーマンスを向上させるのに用いることができる。
【００７０】
基本的なアイデアは、スペクトルレベル、電力、スペクトル形状等を、全て、報告されたマージン履歴／分布に応じて変えることができるということである。換言すれば、モデムペアの先のパフォーマンスに関するデータを評価し、かつ１つ以上のモデムペアのマージン関連パラメータを知った後、コントローラ等は、モデムペアに、規格によって課せられていようといまいと、モデムが１つ以上のマージンターゲットを満たすように支援する作動値を採用するように提案または強要することができる。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態においては、モデムペアの上記ＡＴＵ−Ｃ側に結合されたコントローラは、（例えば、ＡＤＳＬ２システムにおいては、ＭＡＸＳＮＲＭパラメータを設定および／または変えることにより、異なるＭＡＸＮＯＭＰＳＤレベルを課すことにより、または、ＡＤＳＬ２＋モデムにＰＳＤＭＡＳＫを設定することによりまたはそれらのうちのいくつかまたは全ての組合せ、あるいは、ＣＡＲＭＡＳＫ、ＭＡＸＳＮＲＭ、ＴＳＮＲＭ、ＭＩＮＳＮＲＭ、ＲＡ−マージン／タイマー等の前述した他のパラメータのうちのいくつかの組合せにより）各回線に対するマージン設定及び調整を動的に制御する。より低いマスクを課すことによるこのような動的マージン設定は、どの規格の一部でもない。マージン及び電力ルールを順守しようと試みるものでさえ、許容されているＰＣＢの範囲によって限定することができ、あるいは、初期のトレーニング及び（場合により、他のモデムおよび／または回線の端部に先に存在した可能性のある他の利用者を伴う）回線の使用からの情報の利用可能な履歴を有しないことにより、限定することができる。従って、別の実施形態においては、コントローラは、回線が所望のマージンターゲットを超えている報告されたマージン測定値の履歴から見てもよく、それにより、上述したメカニズムにより、トレーニング中またはトレーニング前により低いＰＳＤレベルを課してもよい。このことは、ユーザ及びオペレータは、予測したパフォーマンスレベルを実際には知らず、従って、動作中に高ノイズを経験する可能性がある場合には、モデムを不必要に弱めることを望まなかったため、これまでのシステムにおいては、行われていなかった。同様に、何らかの理由でモデムが、十分な電力および／またはマージンを使用しておらず、また、過剰なノイズ及びエラー問題にさらされている場合、コントローラは、モデムに、より良好な動作を可能にするために、トレーニングまたは動作中に、より高いＰＳＤレベルを使用するように指示することができる。
【００７２】
上述したように、いくつかのシステムにおいては、適切な電力低減がトレーニング中に実施されるように、履歴の先に測定したおよび／または既知のマージンを用いて、トレーニングプロセスを“シード”することが好ましい。上記コントローラは、パフォーマンス履歴を保存することができ、または、パフォーマンス履歴にアクセスすることができ、従って、コントローラが、ＰＳＤまたは他のマージン関連パラメータに関する評価及び判断を継続的に改善して、上記モデムにモデムがリセットされ、またはリトレーニングされるときに（これは、適切な場合、強制または推奨することができる）使用することを指示することを可能にする。例えば、サービスプロバイダまたはコントローラは、上記回線が不活性になるまで、例えば、ＡＴＭセルの計数または回線がアクティブかそうでないときを知るための他の利用者情報通過測定値を待って、その後リセットして、ユーザが気付かない方法で、新たなＰＳＤを使用することができる。他の状況においては、サービスプロバイダは、上記システムが使用されそうにないとき（例えば、真夜中）に単純にリトレーニングしてもよい。いくつかの実施形態においては、コントローラは、この履歴情報を使用し、上記モデムペアの一方または両方（例えば、上記ＡＴＵ−Ｃ）に、使用可能なＰＣＢ値または他の調整（例えば、ＡＴＵ−Ｒによる−１４．５ｄＢｍの降下）がマージン仕様を満たす機会を有するように、どの初期ＰＳＤレベルを用いるべきかを知らせることができる。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態においては、プログラミングは、先の使用またはトレーニングに基づいている。先の使用は、ある場合においては、より重要になる可能性がある。使用することもできる第２のパススルートレーニングは、本質的に、上記モデムのベンダ自身にとって、特に、ＤＳＬＡＭベンダに対する下流伝送の場合、一時しのぎであり、この場合、モデムは、本質的に現在のトレーニングを停止して、マージンをＭＡＸＳＮＲＭよりも小さくする異なるより低いＮＯＭＰＳＤを用いて、二度目にトレーニングを最初から始めることができる。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態は、先の知識を用いて、ＰＳＤＭＡＳＫ設定を初期化することにより、ＡＤＤＮＭＲ限界を守ることを組合わせる。当業者には知られている最適スペクトル管理（ＯＳＭ）は、研究され、かつ理論上の反復注水のすでに大きな利益を超える、ダイナミックスペクトルマネージャ、ＤＳＭセンターまたは他のコントローラによるレベル２調整スペクトルマネジメントからのある程度の利益を示しており、これは初期のシステムにおいて対応されている。“レベル２”とは、ＤＳＭセンター等のコントローラが、（例えば、２つ以上の回線間の認識したクロストークに基づいて）スペクトルレベルを一緒に調整することができることを意味する。レベル１は、同じ１つの回線からの観測のみに基づいてスペクトルを設定することを意味する。レベル０は、ＤＳＭを行う能力がないことを意味する。ＯＳＭに関するさらなる情報は、本願明細書に援用する、寄稿ＴＩＥ１．４／２００３／３２５、ＴＩＥ１．４／２００４／４５９及びＴＩＥ１．４／２００４／４６０を含む、ＡＮＳＩのＴＩＥ１．４作業部会への様々な寄稿に見出すことができる。しかし、ＯＳＭに必要な中心的な調整は、主としてスペクトルを制御する必要性のため、実際のシステムで実現するために、利益を困難にする。本発明の実施形態においては、ＡＮＳＩ  ＴＩＥ１．４の新たなＤＳＭリポート及びＶＤＳＬ２に対するＧ．９９７．１のＰＳＤＭＡＳＫの使用は、一般的な不連続の整数注水が、ＤＳＬモデムが使用する周波数の異なるセグメントに少数のフラットなＰＳＤマスクを単に設定することにより、ＯＳＭと同程度のパフォーマンスを本質的に実現することを可能にする。それらの帯域のレベルは、データレートの所望の組合せがユーザ間で実現されるまで増減することができ、ユーザは、まだ通常の方法でビットスワップまたはロードし続けると共に、一つ一つのトーンに適用可能な特定のＰＳＤＭＡＳＫ制限を監視する。報告されたマージンは、最悪の場合のマージンに対応させることができ、また、ＭＡＸＳＮＲＭは、一般的に、最小のマージンを有するトーンにのみ適用される。製造会社は、課されたＰＳＤＭＡＳＫのバリエーション及び解釈につながる、最良のローディングまたはビットスワッピングアルゴリズムを用いなくてもよい。従って、好適な帯域（または“ＰＲＥＦＢＡＮＤ”）ビットまたは指示を、不連続注水ローディングまたはそれへの近似が好ましいこと、およびＭＡＸＳＮＲＭパラメータを（最悪のトーンだけではなく）全てのトーンで見つかったマージンに適用すべきであることを知らせるために、モデムペアのＥＭに送信することができる。このＰＲＥＦＢＡＮＤ指示は、この発明の一部である。
【００７５】
上述したように、ＡＤＳＬ１システムの場合、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値は、一般に、オペレータによって設定される。しかし、本発明の一つの実施形態を用いて、その一つの実施例を図５Ａに示すが、コントローラ５１０は、マージン関連パラメータ値（例えば、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値）をＡＴＵ−Ｃ５３０に供給する。コントローラ５１０は、命令を送ってもよく、または、ＮＭＳおよび／またはコントローラ５１０からＭＡＸＮＯＭＰＳＤまたはＰＳＤＭＡＳＫを受取ることができるエレメントマネジメントシステムを用いて、システムと通信してもよい。当業者により正しく認識されるように、（例えば、命令信号生成手段３５０からの）命令信号は、ＮＭＳ、エレメントマネジメントシステム、電子メール、ｆｔｐによって、または他の何らかの適当な方法で、ＡＴＵ−Ｃ５３０へ送ることができる。また、コントローラは、いくつかの実施形態においては、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤに加えて、またはＭＡＸＮＯＭＰＳＤに代えて、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ値を供給してもよい。ある場合においては、他のＤＳＬシステムに過剰なクロストークをもたらす帯域における搬送波をターンオフするために、ＡＤＳＬ１  ＣＡＲＭＡＳＫ処理手順（ＡＤＳＬ１におけるオペレータ仕様のために標準化されかつ許可されている各トーンのための単純なオン／オフインジケータ）を、ＭＡＸＮＯＭＡＴＰ／ＰＳＤの代わりにまたはＭＡＸＮＯＭＡＴＰ／ＰＳＤに加えて用いることもできる。
【００７６】
ＡＤＳＬ１に適用可能な本発明の実施形態においては、コントローラ５１０は、ＳＨＯＷＴＩＭＥ動作中の適当なマージンにつながるトランシーバのトレーニングのために、コントローラによって収集された作動データ（例えば、ＭＩＢ５２５または履歴データモジュール５２０からのデータ）に基づいて、上記モデムによって使用されるマージン関連パラメータ値（例えば、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値）を計算する。（ＮＯＭＰＳＤは、ＭＩＢが管理する設定ではなく上記送信機によって選定されるが、ＮＯＭＰＳＤは、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤよりも小さくなければならず、フィールドワークは、値を実施することができる場合に、いずれかのＭＡＸＮＯＭＰＳＤの同じレベルにＮＯＭＰＳＤを設定するこの送信機のためのものである。−４４ｄＢｍ／Ｈｚを実施できるのみであるＲＴへ供給されるいくつかのＭＡＸＮＯＭＰＳＤ、例えば、−４０ｄＢｍ／Ｈｚは、正確にＮＯＭＰＳＤよりも高くなる。）履歴／ライブラリ５２０は、オペレータのＭＩＢ５２５から、及びシステムのパフォーマンスに関する関連データの他の何らかの使用可能なソースからデータを得る。コントローラ５１０は、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値または他のマージン関連パラメータ値をＡＴＵ−Ｃ５３０に供給する。コントローラが供給するＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値は、システムがＴＳＮＲＭ／ＴＡＲＳＮＲＭマージン値、ＭＡＸＳＮＲＭマージン値、それら２つの間のマージン値、あるいは、他の所望のマージンターゲットを実現するように計算することができる。コントローラは、生じた、現在生じている、または、生じる可能性がある様々な異なる種類のノイズ状況下、特に、他の隣接する回線もＰＳＤをプログラムしているシミュレート状況下で、回線のパフォーマンスを検査するまたは推定するために選んでもよい。
【００７７】
モデム５１０は、多くの場合、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤをそのＮＯＭＰＳＤ値として使用するため、コントローラ５１０によって供給された新たなＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値は、ＡＴＵ−Ｃモデム５３０により使用されるＮＯＭＰＳＤ値になりやすい。コントローラが供給するＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値がＡＴＵ−ＣによりＮＯＭＰＳＤ値として選定されない場合でも、ＮＯＭＰＳＤ値は、供給されたＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値よりも高くならず、過剰なマージンは、通常のＳＨＯＷＴＩＭＥ動作中に避けられることになる。
【００７８】
それにより、上記コントローラは、ＮＯＭＰＳＤに対して上限を強要するが、コントローラは、ＮＯＭＰＳＤ値を直接的に強要することはできない。従って、−５２が所望のＮＯＭＰＳＤ値である場合、コントローラは、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを−５２に設定する。ＮＯＭＰＳＤは、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤよりも高くすることができないため、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを−５２に設定することは、ＮＯＭＰＳＤの値を制限し、値も、結果として生じるマージンのレベルを制限し、また、過剰なマージンの使用を回避する。一般的に、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤは、ＡＤＳＬ１トレーニングの非常に速いトランシーバトレーニング部におけるＮＯＭＰＳＤであるが、これはベンダ次第であり、従って、コントローラは、ＡＴＵ−Ｃにより使用されるＮＯＭＰＳＤ値を間接的に強要することができる。
【００７９】
図５Ａを見て分かるように、ＡＴＵ−Ｃ５３０が、そのＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値を受取った（及び必要に応じて、リセットした)後、ＡＴＵ−Ｃ５３０は、その“コントローラが誘発する”または“コントローラが操る”ＮＯＭＰＳＤを用いて、ＡＴＵ−Ｒ５４０からの上流電力送信を測定し、それによって回線の長さを評価する。この評価に基づいて、ＡＴＵ−Ｃ５３０は、ＰＣＢ電力降下があればそれを計算し（例えば、ＡＤＳＬ１規格のアネックスＡに準拠して）、ＡＴＵ−Ｒ５４０にこの値を知らせ、図５Ａのステップ５５０に示すように、ＰＥＦＰＳＤ＝ＮＯＭＰＳＤ−ＰＳＤを設定する。本発明の実施形態を用いると、ＰＣＢ値は、モデム５３０、５４０が作動する回線に関する、コントローラ５１０によって保存される履歴データ５２０の考慮及び使用により、マージン要件の非遵守を生じにくくなる。
【００８０】
そして、ＡＴＵ−Ｒ５４０は、ＲＥＦＰＳＤ値を用いて、トランシーバのトレーニング及びチャネル分析後のマージン、ビット（ｂｉ）及びゲイン（ｇｉ）を計算する。ＡＤＳＬ１の下で許可されているｇｉの値は、−１４．５ｄＢ〜＋２．５ｄＢである。図５Ａのステップ５６０を見て分かるように、トーンｉに対する最終的なＰＳＤ値は、コントローラ５１０によって最初に与えられるＭＡＸＮＯＭＰＳＤの制限に従って、ＰＳＤｉ＝ＮＯＭＰＳＤ−ＰＣＢ＋ｇｉである。（本発明のいくつかの実施形態においては、ｇｉ値は、マージン関連パラメータ値とすることができ、また、コントローラからそれをより低いゲインに命じる受信機への命令信号を介して、コントローラにより間接的に制御することができる。）従って、ＮＯＭＰＳＤがＭＡＸＮＯＭＰＳＤである場合には、ＰＣＢは、２ｄＢであり、隣接するトーンの大集団に対するｇｉは、＋２．５ｄＢであり、全てのトーンに対する最終的なＰＳＤ値は、計算されたＰＳＤがＭＡＸＮＯＭＰＳＤより０．５ｄＢ大きくても（これは、履歴データの分析及び先の作動特性に基づくＭＡＸＮＯＭＰＳＤのコントローラの選定に照らして、発生しそうにないが）、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤに対するＭＡＸＮＯＭＰＳＤの制限によって平均値に限定されることになる。理論的には、このことは、各トーンに適用することができる。しかし、ＡＤＳＬ１は、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤが、個々のトーンに関して２．５ｄＢまで超えることができるようになっているが、トーン群に関して平均して、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを監視しなければならない。ＰＣＢとｇｉの組合せが正でない場合においては、ＰＳＤｉ値は、ＮＯＭＰＳＤ以下になる。
【００８１】
このように、上記コントローラが影響を及ぼすＮＯＭＰＳＤは、この全体のプロセスに“シード”し、コントローラ５１０が、結果として生じるマージン及び過剰なマージンを、ＡＤＳＬ１規格（または、他の何らかの課された制限）で規定されているＭＩＢが供給するＭＡＸＳＮＲＭレベルに準拠させることを可能にする。最終的に、調整は、ＡＤＳＬ１のゲインスワッピング能力を用いてＳＨＯＷＴＩＭＥ中に実行することができる。
【００８２】
どのＮＯＭＰＳＤ値がＡＤＳＬ１内にあるかをコントローラ５１０に直接伝えるＭＩＢパラメータはない。コントローラは、その推奨／命令を、ちょうど完了しているトレーニングシーケンス（この場合、上記モデムペアは、直接、リトレーニング処理手順に入る）に、またはコントローラがアクセスできる他の履歴データに基づかせてもよい。
【００８３】
上流の電力低減の場合、図５Ｂの実施例に示すように、ＡＴＵ−Ｒ５４０は、予め選択したＰＳＤ値、例えば、−３８ｄＢｍ／Ｈｚでテスト信号をＡＴＵ−Ｃ５３０へ送信することにより、始動する。ＡＴＵ−Ｃ５３０は、回線の減衰を測定し、回線長を評価して、その情報をＡＴＵ−Ｒ５４０へ送信する。また、ＡＴＵ−Ｃ５３０は、それ自体の動作のために、マージン、ビット及びゲインを計算する。ＡＴＵ−Ｒ５４０の第２の送信は、まだ、その元々のＰＳＤ値のままである。ＡＴＵ−Ｒ５４０からの第２の送信を受信した後、ＡＴＵ−Ｃ５３０は、そのゲインを計算し、−３８の初期ＰＳＤ値がＡＴＵ−Ｒ５４０によって使用されている場合に、ＡＴＵ−Ｒ５４０の最終的なＰＳＤが−５２．５〜−３８になるように、１４．５ｄＢ程度の電力降下を命令することができる。
【００８４】
上流及び下流のトレーニング／電力低減は別々の事象であるが、本発明の一つの実施形態は、先のマージンが高い場合には、コントローラの制御の下で、上流ＰＳＤを降下させる。上流クロストークは、一般的に、ＤＳＬにおいて悪くはないが、強力な上流信号は、ユーザのモデムにおいて、下流信号に漏れるより多くのエコーを生じる可能性がある。より低い規格外の上流ＰＳＤによってこのエコーを低減することにより、下流パフォーマンスは、ブリッジタップがある場合にそうすることが多いので、エコーが他のノイズに優っている場合には、数ｄＢ（場合によっては１０ｄＢ程）持ち上げることができる。この実施形態を用いて、モデムは、長い回線に対して現在のモデムより性能が優ることになり、この場合、ユーザのモデムにおけるこの局所的なエコーは、ほとんどの場合、支配的な範囲限定の影響となると思われる。
【００８５】
上記モデムがＳＨＯＷＴＩＭＥに入った後、ゲインに対するさらなる調整を、ゲインスワッピングを用いて実行することができる。
【００８６】
ＡＤＳＬ１及び他のシステムにおいて、本発明の一実施形態による単純なオプションは、ＳＨＯＷＴＩＭＥ直前に、マージンを測定することである。測定したマージンが、モデムがＳＨＯＷＴＩＭＥに入る直前の所定の限界（例えば、１６ｄＢのＭＡＸＳＮＲＭ）よりも高い場合には、トレーニングが再開され、モデムは、許可されたカットバック値を用いて、第２のパスに関してリトレーニングする。このような実施は、ほとんどの状況において、上記ＤＳＭセンターによって制御することができず、その代わり、例えば、ソフトウェアモジュール等における本発明の一実施形態による方法によって、モデム自体内の独自仕様のモードで実行することができる。
【００８７】
ＡＤＳＬ２規格の下で実施された本発明の実施形態は、その実施例を図６Ａ及び図６Ｂに示すが、この場合もやはり、初期化のプロセス、ハンドシェーク、チャネル発見、トランシーバトレーニング、チャネル分析及びモデムのための１つ以上のコントローラが供給するマージン関連パラメータ値を用いた交換をシードする。
【００８８】
使用可能なＰＣＢ値の範囲（０，１，…，４０ｄＢ）及びＡＴＵ−ＲまたはＡＴＵ−Ｃのいずれかが、カットバックを命令することができるという事実により、ＡＤＳＬ２は、幅広い電力低減を標準化するメカニズムを有し、メカニズムは、高いマージンが先に、連続して観測されている場合に、上記送信機に、初期のＰＳＤを低減するように指示するのに用いることができる。送信機のＰＣＢの値は、上記コントローラが供給するＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータで始めて計算することができる。従って、本発明の実施形態は、過去の履歴を用いて、６０ｄＢｍ／Ｈｚよりも低いＰＳＤの独自仕様のレベルによって、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤおよび／またはＰＣＢ／ｔｓｓｉを設定するのを支援する。
【００８９】
上述したように、上記送信機は、ＤＳＭセンター、オペレータまたは他のコントローラによりそうするように命令された場合には、ＰＣＢにより低減することができる。ＡＤＳＬ２においては、送信機は、上記モデムが、送信機及び受信機によって要求される２つのＰＣＢのうちの大きい方を用いなければならないため、ＰＣＢを課すことができる。典型的には、オペレータが供給するＭＡＸＮＯＭＰＳＤの順守が行われ、ＮＯＭＰＳＤは、ＰＣＢがトレーニングの初期に使用される前に、既に−４０ｄＢｍ／Ｈｚ以下になっている可能性がある。ＡＤＳＬ２トレーニングのＧ．ｈｓ部として知られているものにおける送信機と受信機との間で送信された最速のメッセージのうちの１つで送信される実際のＮＯＭＰＳＤは、ＰＣＢの通知前に生じる。そして、下流の送信機は、いくつかの理由により、より実質的なＰＣＢを課すことができる（例えば、上流信号が大きいため、送信機が、ＭＡＸＳＮＲＭが確実に観測されることを希望する場合、あるいは、送信機が、オペレータによりＰＣＢを使用するように製造会社の独自仕様のモードによって命令されているため）。しかし、非常に低いＰＳＤのための外部ＭＩＢは、ＡＤＳＬ２規格にはない（ＡＤＳＬ２においては、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ≧−６０）。
【００９０】
本発明を用いて、４０ｄＢまでの調整は、上記回線または回線履歴の先にリポートされた高マージンに基づいて必要となる。上記送信機は、上記コントローラ（例えば、ＤＳＭセンター）が、送信機が（ＡＤＳＬ２規格では厳密には必要ではない）−６０ｄＢｍ／Ｈｚよりも低いＰＳＤを必要とすることを指定できるようにする。ＭＡＸＮＯＭＰＳＤは、ＡＤＳＬ２においては、−６０ｄＢｍ／Ｈｚよりも低くすることができないため、コントローラ（例えば、ＤＳＭセンターまたはオペレータ）は、ＰＣＢまたはｔｓｓｉパラメータによって追加的な低減を強制することができる。ｔｓｓｉパラメータは、ＡＤＳＬ２に存在しているが、ＡＤＳＬ２においては、コントローラまたはオペレータによって指定することができない（ＡＤＳＬ２においては、上記モデムの製造会社のみが、ｔｓｓｉを設定することができる）。（ＡＤＳＬ２＋は、ｔｓｓｉを、ＰＳＤＭＡＳＫ  ＭＩＢパラメータによってオペレータ指定とすることを可能にする。ＡＤＳＬ２＋においては、コントローラ、オペレータまたはＤＳＭセンターは、ＰＳＤＭＡＳＫと呼ばれるＭＩＢパラメータによってｔｓｓｉ値を強要することができる。ＰＳＤＭＡＳＫ  ＭＩＢパラメータは、ＡＤＳＬ２にはなく、その代わり、製造会社は、希望によりｔｓｓｉ値を設定することができる。）要約すれば、ＰＣＢは、実際には、上記送信機の制御の下にある。コントローラ（例えば、ＤＳＭセンターまたはオペレータ）は、ＡＤＳＬ２モデムが、オペレータまたはＤＳＭセンターが独自仕様のモードでＰＳＤを−６０以下に設定できるようになっている場合には、送信ＰＳＤのための非常に低い設定によって間接的にＰＣＢを指定することができる。（いくかのＡＤＳＬ１  ＤＳＬＡＭは、規格Ｇ．９９２．１の範囲を越えるソフトウェアアップグレードを有し、また、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値をコントローラ／ＤＳＭセンターにより−８０ｄＢｍ／Ｈｚ程度に低く設定できるようになっている。実質的に、上記回線は、このことがなされていることを知らないが、それでもなお良好に機能している上記ＡＴＵ−Ｒには長く見えるかもしれない。それ以外に、ＰＣＢは、代わりに、ＡＤＳＬ２＋のＭＩＢで指定されているＰＳＤＭＡＳＫによってＡＤＳＬ２＋におけるｔｓｓｉを用いた規格順守の方法で設定することができる。）
上流方向のみにおいては、上記受信機（ＡＴＵ−Ｃ）により上記送信機へ送信されたＰＣＢは、上流の受信電力を、ＡＤＳＬ２において、上記オペレータまたは上記コントローラ（例えば、ＤＳＭセンター）により設定することができるＭＡＸＲＸＰＷＲとして知られている値よりも小さくするように要求することもできる。従って、ＭＡＸＲＸＰＷＲを用いることにより、コントローラは、ＰＣＢをＤＳＭセンターのコマンド等を介して実施させることができる。しかし、下流は、（ＰＣＢまたはｔｓｓｉのいずれかを用いて）−６０以下に強要するために、独自仕様の機能の使用を必要とする。本発明は、ｔｓｓｉを用いてレベルを設定すること、または、コントローラコマンドの必要性を回避し、かつＰＣＢを用いてＰＳＤレベルを内部で設定するＤＳＭ高性能送信機を実装することのいずれか、あるいは両方を含む。
【００９１】
図６Ａ及び図６Ｂにおいて、ＡＤＳＬ２規格は、受信するモデムが、トレーニングの一部として、０、１、２、…、４０ｄＢの電力低減（ＰＣＢ）を命令することを可能にする。この追加的な使用可能な最大値４０ｄＢは、ＡＤＳＬ１の送信システムには存在しない。また、送信機は、電力を低減し、かつそのように作動していることを受信機に知らせるように決定することもでき、どちらのモデムもＰＣＢ値を指定することが可能になる。特に重要なことは、上記ＡＴＵ−Ｒがこのことを下流送信に対して行えること、及び上記ＡＴＵ−Ｃが上流送信に対してこのことを行えることである。
【００９２】
図６Ａの実施例において、コントローラ６１０は、ステップ６４５において、マージン関連パラメータ値（例えば、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値）を上記モデムペアに供給することにより（例えば、パラメータ値をＡＴＵ−Ｃ６３０等の単一のモデムに送信することにより）始動する。また、ＡＤＳＬ２及び“Ｇ．ｐｌｏａｍ（Ｇ．９９７．１）”規格は、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータと同様の効果を有するであろうＭＡＸＮＯＭＡＴＰによって規定されているように、オペレータまたは（ＤＳＭセンター等の）コントローラが外部から電力を制限できるようになっている。ＡＤＳＬ２によれば、ＮＯＭＰＳＤは、それに対してＣＡＲＭＡＳＫが１である各トーンｉに対して、−６０〜−４０でなければならず、使用可能な帯域内での周波数の選択的使用を可能にする。ＡＤＳＬ１の場合と同様に、ＮＯＭＰＳＤ値は、典型的には、最大許容マージンの使用を可能にするために、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤに設定される。
【００９３】
コントローラ６１０は、（ライブラリ、データベース、メモリまたはコンピュータモジュール等の）マージンパフォーマンス履歴６２０を調べてもよく、履歴はその情報を何らかの適当なソース、例えば、システム評価またはＭＩＢ６２５から得ることができ、ＭＩＢも、そのデータをＡＴＵ−Ｃ６３０、１つ以上のマネジメントエンティティ６４４から、あるいは、当業者により正しく認識されるように、他の何らかのソースから得る。収集した作動データおよび場合により１つ以上のモデム作動パラメータを用いて、コントローラ６１０は、作動データを分析して、１つ以上のマージン関連パラメータ値を生成し、修正したマージン関連パラメータ値を実施のために上記モデムペアへ送信することができる。マージン関連パラメータ（ここでは、例えば、ＡＴＵ−Ｃ６３０に送信されたＭＡＸＮＯＭＰＳＤ値）は、何らかの前操作トランシーバトレーニング等の後に適当なマージンレベルを生じて、モデムが１つ以上のマージンターゲットを満たすのを支援するように選定及び計算される。
【００９４】
ＡＴＵ−Ｃ６３０は、ＡＤＳＬ２規格の第８．１３．２条に従って、上記トレーニングのハンドシェーク段階中に、始動ＮＯＭＰＳＤ値をＡＴＵ−Ｒ６４０へ送信する。前操作トレーニングのチャネル発見段階６５０の間に、ＡＴＵ−Ｃ６３０及びＡＴＵ−Ｒ６４０は、それぞれ、回線パフォーマンスを測定し、ＰＣＢ値を提案する。最大のＰＣＢ値（すなわち、最大の電力低下）は、モデムペア６３０、６４０によって採用され、それによって、使用中の各周波数に対してＲＥＦＰＳＤを設定し、この場合、ＲＥＦＰＳＤ＝ＮＯＭＰＳＤ−ＰＣＢであり、また、２つのモデム（送信機及び受信機）によって提案された２つのＲＥＦＰＳＤ値のうちの低い方が使用されるという意味がある。ＡＤＳＬ２においては、ＮＯＭＰＳＤレベルは、上記オペレータまたはコントローラ６１０により、−６０ｄＢｍ／Ｈｚ〜−３８ｄＢｍ／Ｈｚの間のどのレベルにも０．１ｄＢ間隔で設定することができる。従って、ＡＤＳＬ２受信機が、ＭＡＸＳＮＲを正確に観測しており、かつ必然的に大きな値のＰＣＢを命令する場合、−１００ｄＢｍ／Ｈｚ程の低いＲＥＦＰＳＤレベルが生じる可能性がある。このことは、当然、上記モデムの製造会社がＭＡＸＳＮＲＭに対してＰＣＢを正しく実施したことを推測させるが、このパラメータは、現在のモデムの相互接続性／準拠テストにおいて、多くの場合、正しく実施されないだけではなく、直接的に検査及び測定されない。
【００９５】
トランシーバのトレーニング６５５及びチャネル分析６６０の間、上記システムは、そのイコライザ及びエコーキャンセラを設定し、下流及び上流方向の各々におけるＳＮＲを測定する。ＳＨＯＷＴＩＭＥ前の最後の段階は、ステップ６６５における交換である。この最後の前操作段階の間に、上記ＡＴＵ−Ｒは、−１４．５〜＋２．５＋ＥＸＴＧＩのさらなる電力調整を命令してもよい。その後、システムは、その通常のＳＨＯＷＴＩＭＥ動作に入り、その間、ＭＡＸＳＮＲＭが監視されて順守され、また、その間、さらなる調整を許可されたゲインスワッピングを用いて実行してもよい。
【００９６】
ＡＤＳＬ２においては、ＡＤＳＬ１で分かった−１４．５ｄＢ〜＋２．５ｄＢの同じ定常状態の許容ゲイン値が名目上使用される。しかし、ＡＤＳＬ２においては、データシンボルと同じレベルにされるどの同期シンボル電力レベルの再解釈も、このゲインの−１４．５ｄＢ〜＋２．５ｄＢの全範囲を実施できるようにし、それに対して、ＡＤＳＬ１モデムは、典型的には、スワッピング中に初期のトレーニングゲインｇｉレベルから外れた−４０、−４２、…または−５２の初期電力レベルの＋２．５ｄＢまたは−２．５ｄＢ内に制限されている。ＡＤＳＬ２のＥＸＴＧＩパラメータは、ゲインを、ＡＤＳＬ２スワッピングに名目上用いられるレベルに加えて、２．５ｄＢ以上＋１８．０ｄＢまで増加できるようにする。ＥＸＴＧＩは、ＤＳＬＡＭ製造会社により、オペレータ、コントローラおよび／またはダイナミックスペクトルマネージャの影響の外側に決められおよび／または設定され、初期化中に、受信モデムへ伝えられる。高い値のＥＸＴＧＩは、このＥＸＴＧＩが十分大きくても、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤもＰＳＤＭＡＳＫ（ＡＤＳＬ２＋）も超えるべきではないので、様々なＰＳＤレベルを混乱させる可能性がある。いくつかの製造会社は、大きなＥＸＴＧＩ値及びより低いマスク（ＡＤＳＬ２は、このことを許可しないが）によって指定された混乱した意図のため、マスクを無視し、マスクを無視したＥＸＴＧＩを実施してもよい。
【００９７】
いくつかの現在のモデムおよびシステムは、定期的に正しい設定をできず、ＭＡＸＳＮＲＭ限界を、ＡＤＳＬ２モデムにおいて正しく実施することができない場合がある。従って、コントローラが規定したＭＡＸＮＯＭＰＳＤを与えることにより、送信機ＡＴＵ−Ｃ側は、下流ＰＣＢ値を知らせる初期化メッセージ中に、ＰＣＢ（および／またはＡＤＳＬ２においてｔｓｓｉ）を課すことができ、マージンを、（マージン観測の過去の履歴に基づいて）提案された下流ＰＣＢと等しい量だけ低減することを有効に強制する。具体的には、本発明の１つ以上の実施形態において、コントローラ６１０は、意図的に−６０ｄＢｍ／Ｈｚ以下になっているＭＡＸＮＯＭＰＳＤレベルをＡＴＵ−Ｃ６３０に供給して、より低いマージンを強制し、かつマージンを命令されたＭＡＸＳＮＲＭに近づけ、あるいは、（上記回線の単一のトレーニングが上記受信機モデムのＰＣＢ決定アルゴリズムに明らかになっていないマージンアクティビティの履歴に基づいて）命令されたＭＡＸＳＮＲＭを監視することができる。
【００９８】
また、上記ＰＣＢ値が交換された場合、ＭＡＸＳＮＲＭを満たすのに必要な電力低減の正確なレベルは、知らなくてもよく、ＰＣＢ値が控えめすぎる可能性があることを意味する。従って、この場合もやはり、ＡＤＳＬ２においては、コントローラ６１０は、マージン履歴６２０を監視および／または調べて、ＡＤＳＬ１の場合に−５２で、ＡＤＳＬ２の場合に−６０のＭＡＸＮＯＭＰＳＤよりも低いＰＳＤを上記回線に課す必要がある可能性がある。その結果、このことは、ＲＥＦＰＳＤ＝ＮＯＭＰＳＤ−ＰＣＢ＜使用されるＭＡＸＮＯＭＰＳＤに対するＰＣＢによって、上記モデムにより監視されることになる。さらに、ＡＤＳＬ２及び好意的なＧ．９９７．１規格は、（適用可能なアネックスにより、アネックスのうちのいくつかは、−４０を許可するのみである）ＤＳＬシステムのオペレータまたはコントローラが、ＲＥＦＰＳＤレベルを、−６０ｄＢｍ／Ｈｚ程度に低く、または、−３８ｄＢｍ／Ｈｚ程度に高く制限するＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータを課すことができるようにする。
【００９９】
ある場合においては、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ（事実上、ＮＯＭＰＳＤ）は、−３４ｄＢｍ／Ｈｚ程度に高く（これは、規格準拠ではない）設定してもよい。上記コントローラは、ＤＳＬＡＭに、それらの場合において、非常に長い回線に対して、増加させるように指示することができ、この場合、現在の−４０ｄＢｍ／Ｈｚは、送信電力の１２または１３ｄＢｍ位のみを使わせることになるであろう（低マージン及び低データレートを有する長い回線は、全電力を実際に必要とする唯一のものである）。この−６０ｄＢｍ／Ｈｚよりも低い実際のＰＳＤは、ＡＤＳＬ２＋において、ＭＩＢ制御パラメータとして観測されるＰＳＤＭＡＳＫパラメータによって指定される必要がある。しかし、コントローラは、エンティティに、ＡＤＳＬ２においても、規格準拠の方法で、−６０をさらに低減するＰＣＢ（または、ｔｓｓｉ）値を使用するように警告するために、協働するＡＴＵ−ＣまたはＡＴＵ−Ｒに通知してもよい。ＭＡＸＮＯＭＰＳＤパラメータは、ＡＤＳＬのトレーニングが、（ＩＴＵ規格Ｇ．９９４．１に従って）“ハンドシェーク”と呼ばれる処理手順で始まる前に、ＤＳＬ回線の両側に伝えられる。ＰＳＤＭＡＳＫパラメータは、ＡＤＳＬ２＋で指定された唯一のＭＩＢであるが（パラメータは、ＡＤＳＬ２において、上記送信機の裁量で伝えられるが、上記オペレータによって制御されずまたは指定されない）、他の方法で（例えば、ファイル転送プログラム（“ｆｔｐ”）またはコントローラとＡＴＵ−ＣまたはＡＴＵ−Ｒとの間の同意済みのＩＰアドレスへのインターネットを介した単純な電子メールメッセージによって）伝えることができる。
【０１００】
当業者は、ＡＤＳＬ２＋規格が、使用される送信ＤＭＴトーンのスペクトルの２倍または数の２倍までに対して上記指定されたＡＤＳＬ２能力の全てを有していることに注意する。従って、ＡＤＳＬ２システムに関して論じた電力低減の説明及び機能は、ＡＤＳＬ２＋システムにも当てはまる。また、ＡＤＳＬ２＋に関連する本発明のいくつかの実施形態は、オペレータおよび／またはコントローラが、一連の折点周波数及び電力レベルを有する多数のフラットなスペクトル領域を指定する潜在的に非フラットな初期ＰＳＤＭＡＳＫ量を課すことを可能にするスペクトルツールボックスとして知られているコンセプトを用いる。ＰＳＤＭＡＳＫは、−９６ｄＢｍ／Ｈｚまで低く及び−３２ｄＢｍ／Ｈｚまで高くすることができる。この能力は、送信システムにより、無視され、誤解されまたは実行されない場合があり、これはそのようなシステムにとって不利益であった。回線の過去の履歴を用いて、コントローラは、ＡＤＳＬ２＋の機能のうちのいくつかを用いて、本発明の実施形態を実施することができる。
【０１０１】
ＡＤＳＬ２＋においては、３２個までのブレークポイント（約８つの帯域）が許可されているが、Ｇ．９９４．１の初期化におけるブレークポイントの転送のためのメカニズムは、実際に、必要に応じて、全ての５１２の下流トーン及び全ての６４の上流トーンに対するＡＤＳＬ２＋のＰＳＤＭＡＳＫレベルの指定を可能にする。従って、ＤＳＭセンターまたはオペレータ等のコントローラは、ＰＳＤＭＡＳＫを課すことにより、トレーニングの開始で始まり、かつ全ての別のトレーニング及びＳＨＯＷＴＩＭＥビット／ゲインスワッピングを介して継続する様々な帯域を増減することができる。ＰＣＢは、それでも使用することができるが、ＰＳＤＭＡＳＫは（ＭＡＸＮＯＭＰＳＤがなお存在しており、また、ＰＳＤＭＡＳＫはそれを超えることができないが）本質的に、ＡＤＳＬ２のＭＡＸＮＯＭＰＳＤに取って代わるものであるので、より一層のＭＡＸＳＮＲＭを実施する受信機メカニズムになる。ＰＳＤＭＡＳＫと同等のパラメータも、ｔｓｓｉパラメータの上流での直接的な指定により実施しなければならないこと（と同時に、下流は、ｔｓｓｉの直接的指定またはＰＳＤＭＡＳＫのより容易な直接的指定のいずれかを可能にすること）を除いて、Ｇ．９９２．５の下で上流で許可されている。ＤＳＭリポートのＰＲＥＦＢＡＮＤビットは、Ｇ．９９２．５に加えられており、ＭＡＸＳＮＲＭを監視しているときに、ＰＳＤＭＡＳＫの追加的なあいまいさに対応し、すなわち、（限界にある、例えば、１５以下であるが、ある有限値である）ビットキャップを用いたＧ．９９２．５におけるマージン計算は、典型的には、“全トーンを通して最悪のマージン”と定義されている。従って、ローディングアルゴリズムは、好適な（すなわち、良好なまたは使用された）周波数帯域でマージンを非常に高いレベルまで増加させることができると共に、より低いＰＳＤを有するある程度好適な帯域で、マージンをより小さな値に制限することができる。最悪のマージンは、ある程度好適な帯域で生じるため、そのことが報告されて、ＭＡＸＳＮＲＭ原則の使用を本質的に無効にする。その代わりに、ＰＲＥＦＢＡＮＤがオンである場合には、そのことは全てのトーンのマージンが、最悪マージンはもちろん、ＭＡＸＳＮＲＭよりも小さくなければならないことを意味する。従って、上記受信機は、帯域優先にまたは他の理由のために使用されるＰＳＤＭＡＳＫの意図を混乱させる可能性がある。その結果として、ＰＳＤＭＡＳＫを課すことは、上記オペレータによって、ＰＲＥＦＢＡＮＤが“オン”になっている上記モデムに知らされる。“オン”の示すことは、本質的に、ベンダの独自仕様のローディング法がＰＲＥＦＢＡＮＤオンでＰＳＤＭＡＳＫを課すことにより意図される優先帯域処理の意図を無効にするのを防ぐ。
【０１０２】
例えば、下流で、上記ＡＴＵ−Ｒのローディングアルゴリズムは、マージンが、帯域内のどこかで１つのトーンに対して７ｄＢであり、かつ他の全てが３０ｄＢ以上であることを確かめることができる。これは、最悪のマージンであるため、上記モデムは、マージンターゲットＭＡＸＳＮＲＭの順守を要求する。しかし、ＰＳＤＭＡＳＫは、どのトーンに対するマージンもＭＡＸＳＮＲＭを超えないように設定される。ＰＲＥＦＢＡＮＤオンとは、モデムの製造会社が全ての順守を実施しなければならず、かつ１つのトーンに対してちょうど７ｄＢを、及び他はどこでも３０を示すことができないことを意味し、これは、ＰＲＥＦＢＡＮＤ“オン”で全てのトーン上のＭＡＸＳＮＲＭを監視しなければならない。
【０１０３】
通常は、ＰＳＤＭＡＳＫにおける低レベルは、避けるべきおよび／または単に容易に使用するべき帯域を指定するのに用いられる。しかし、オペレータ／ＤＳＭセンターが指定したフラットな低ＰＳＤＭＡＳＫ＜６０ｄＢｍ／Ｈｚは、ＮＯＭＰＳＤを、本発明における（９６ｄＢｍ／Ｈｚ程度の低いものにすることができる）この指定されたレベルに強制し、それによって、低い初期のＮＯＭＰＳＤレベルによって、（上記モデムがＰＣＢを用いて同じことをする前でも）必然的に低いマージンを強要する。この非常に低いＰＳＤは、上記コントローラ、オペレータまたはＤＳＭセンターにより指定されたときに行使され、または強要され、規格がより良好なマネジメントを強制した場合でも、いくつかの製造会社のモデムが、マージン及びスペクトルのマネジメントに関して不十分なジョブを行う可能性があることを予測する。使用可能なＮＭＳ通信と共に、コントローラは、ＰＳＤＭＡＳＫをマージン関連パラメータ値として、インターネット（例えば、電子メールおよび／またはｆｔｐ通信）を介して上記モデムへ伝えることができる。ＰＳＤＭＡＳＫは、上記エレメントマネジメントシステムを介してモデムには来なかったため、モデムは、ＰＣＢおよび／または（（−１４．５）〜（ＥＸＴＧＩ＋２．５）限界内の）ｇｉをＰＲＥＦＢＡＮＤ値に対して調整を実行する必要がなかった。
【０１０４】
従って、規格で要求されているように、１８ｄＢのＥＸＴＧＩ及び−６０ｄＢｍ／Ｈｚの最低のＭＡＸＮＯＭＰＳＤを可能にする、ＤＳＬ回線の場合の実施例として、上記ＡＴＵ−Ｒは、ｇｉを、−５８ｄＢｍ／Ｈｚで初期化された帯域において−１４．５ｄＢに設定することにより、帯域において−７２．５ｄＢｍ／ＨｚにＰＳＤを調節することができる。その同じＡＴＵ−Ｒは、他の帯域でｇｉ＝＋１８ｄＢに設定することにより、別の帯域で、−４０ｄＢｍ／ＨｚのＰＳＤを設定することもできる。その結果としてもたらされる帯域優先は、３２．５ｄＢ（２つのレベルの差）になる。このことは、上記エレメントマネジメントシステムのＭＩＢにおいてＰＳＤＭＡＳＫを直接用いることなく行われるが、ローディングを実施する上記受信機は、インターネットを通してＰＳＤＭＡＳＫまたは帯域優先の度合いを知らされて、また、ここでｇｉの全範囲を用いて、ＰＳＤＭＡＳＫの初期ＰＳＤ設定が許可されていなくても、範囲を実現することを知るであろう。すなわち、知的ＡＴＵ−Ｒは、本質的に、規格準拠のＡＤＳＬ２  ＡＴＵ−Ｃモデム（この場合、ＰＳＤＭＡＳＫは用いられない）に帯域優先を実施するように強要する。これは、使用可能なｇｉの全範囲を用いることになり、そのため当然、ｔｓｓｉは、可能な場合には、良好な実施となる。しかし、ｔｓｓｉは、ＡＤＳＬ２の場合と同様に、常に使用可能なわけではない。一方、ＰＳＤＭＡＳＫが、ＡＤＳＬ２＋モデムのＭＩＢで作用している場合、この処理手順は必要とされず、ｔｓｓｉを代わりに用いることができる。
【０１０５】
いくつかの製造会社は、それらの新たなＡＤＳＬ１及びＡＤＳＬ２において、ＭＡＸＮＯＭＰＳＤの−８０までの下方への外部からの指定を可能にし、このことは、（若干）規格外の動作モードであるが、オペレータが、Ｈｌｏｇのような一部のパラメータ及び−５２（または−６０）に基づいて計算された減衰を調整することを知らなければならないということ以外、何の害悪も引き起こさない。
【０１０６】
ＰＳＤを特定の設定に強要するのに用いることができる（本願明細書においてＲＥＦＮＯＩＳＥと呼ぶ)基準ノイズがＶＤＳＬにおける上流ＰＳＤにある。本発明のいくつかの実施形態においては、上記コントローラは、初期のＲＥＦＮＯＩＳＥ値から修正されたマージン関連パラメータ値として課されたＰＳＤＭＡＳＫに戻って作用する。すなわち、基準ノイズＰＳＤのいくつかの変形及び自由な使用によって、本発明は、ＶＤＳＬシステムと共に用いることができ、また、ＡＤＳＬと同じ効果を得ることができる。
【０１０７】
“帯域優先”は、ＯＳＭにおいてゲインを実現するのに重要であり、また、パフォーマンスの損失を伴わない実施上のシステムに必要とされる通常のビットスワッピング及びゲインスワッピング処理手順を継続する協調性のないローディングにおける帯域の強調として定義することができる。ダイナミックスペクトルマネージャは、十分に速くビット配分に対処しかつ変更するように期待することができず、また、確実に上記モデムの反応自体よりも遅くなり、これは、ＯＳＭの提案者が、施行された様式でモデムにより行われる注水またはそれに近いもの（“反復注水”と呼ばれることもある）が十分に良好であることに同意している理由の一つである。帯域優先は、本質的に、受信モデムに、ＰＳＤＭＡＳＫにより、または、“優先を用いてロードする”ＡＤＳＬ２＋Ｇ．９９２．５の“スペクトルツールボックス”の“ｔｓｓ２パラメータにより、マージン関連パラメータ値として指定された帯域内のＰＳＤＭＡＳＫを監視するように命じ、一般に、注水時にいくつかの帯域に対する優先度を可能にし、他のＤＳＬに干渉する可能性があるレベルへのローディングを防ぐ。
【０１０８】
理論上の注水処理手順は、上記トーンの各々の負でないエネルギＥｎに対して
【数１】
2007523515.tif 000002
【０１０９】
を解く（ＮＳＣは、トーンの最大数である）。ギャップΓは、コード選択及びＤＳＬにおける所定のビット誤り率での所望のマージンによって決まる定数である。各周波数に対するチャネル減衰は、｜Ｈｎ｜２によって指定され、各トーンに対するノイズエネルギは、σｎ２によって指定され、両方ともトレーニング中に測定され（または、それらの比が直接測定され）かつＳＨＯＷＴＩＭＥ動作中に更新される。この処理手順は、定期的にまたはチャネル変更ごとに更新に合わせて継続的に実行するものとみなされる。
【０１１０】
理論上の注水処理手順は、ＤＳＬにおいてよく知られており、離散整数ビット制限のための様々な欲張りアルゴリズム（レヴィン・キャンペロ手順（Ｌｅｖｉｎ−Ｃａｍｐｅｌｌｏ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）とも呼ばれる）を含む多くの方法で近似することができ、この場合、連続するビットは、所望の最大ビットレート制限が、（様々なＤＳＬ規格においてＭＡＸＳＮＲＭとして知られている）最大指定マージン未満及び（様々なＤＳＬ規格においてＴＡＲＳＮＲＭまたはＴＳＮＲＭとして知られている）最小またはターゲットマージン以上に到達するまで、全てのトーン上の最小エネルギ消費ビット位置にロードされる。現存するシステムを増大させる周波数依存のビットキャップ及び周波数依存のＴＳＮＲＭ［ｎ］は、ローディングアルゴリズムを実施している受信モデムとｆｔｐおよび／または電子メールによって通信した場合である。これらは、ＦＥＣが適応できず、上記システムが、頻繁に生じないが、発生した場合には大きい断続的／インパルスノイズに対して、周波数依存の保護を実行するように強制され、及びノイズが影響を与える周波数範囲が知られている場合に、有用となる。
【０１１１】
ローディングアルゴリズムは、各トーンに対するビットｂ［ｎ］の数、及び各トーンに対するｇｉ“ゲイン”（ｇｎ）係数を計算する。多くのローディングアルゴリズムの変形があり、それらは当業者に良く知られている。上記モデムのベンダは、何らかの指定データレート（または、レート適応の場合、最大データレート）で試みて、所定のＭＡＸＳＮＲＭで必要な電力の量を略最小化することができる。上記マージンがＭＡＸＳＮＲＭよりも小さいが、生成されかつ報告されたスペクトルが逸脱していると思われる場合には、ＤＳＭセンター等のコントローラは、本発明におけるビットスワッピング及びビットローディングで監視すべきＰＳＤマスクを提案することができる。
【０１１２】
ここで、本発明の実施形態と共に用いるために、ローディングのための１つの処理手順について説明する。ローディングは、本質的に、２つのベクトル量、すなわち、その要素がΔ（ｂ）である増分正規化エネルギのベクトルと、チャネル基準ノイズまたはチャネル正規化平均２乗誤差（ＭＳＥ）、νｎのベクトルとに依存する。後者の量νｎは、
【数２】
2007523515.tif 000003
【０１１３】
として計算することができ、ただし、Ｗｎは、ＦＥＱが使用される場合のトーン上の周波数ドメインイコライザ（ＦＥＱ）係数である。トーンｎが既にｂｎのビットを伝送しているときのトーンｎ上の１つ以上のビットを送信するエネルギは、
【数３】
2007523515.tif 000004
【０１１４】
であり、ただし、関数Δ（ｂ）はトーン指数ｎに依存しないが、ＡＤＳＬ群及びターゲットマージンＴＳＮＲＭに依存する。関数Δ（ｂ）は、（ｂ−１）番目のビットに対してνｎ＝１を有するいずれかのチャネルでｂ番目のビットを送信するのに必要な増分（付加的な）エネルギを定義する。従って、ＢＣＡＰ位置まで必要とする（ＡＤＳＬにおいては１５以上ではないため、Δ（１６）＝∞およびΔ（０）＝０）この関数Δ（ｂ）を格納することにより、およびＮＳＣチャネル依存性量νｎ、ｎ＝１、…、ＮＳＣを計算／更新及び格納することにより、いずれかのチャネルで追加的なエネルギを送信する余分なエネルギを、等式（３）の場合と同様に、２つの関数の積によって計算することができる。
【０１１５】
等式（３）を計算した後、上記トーン上の結果として生じる総エネルギは、いずれかの適用可能なＭＡＸＮＯＭＰＳＤまたはＰＳＤＭＡＳＫ制限と比較される必要があり、また、この境界が、２．５ｄＢ（または、２．５ｄＢより小さい、設計者が満足できる他の精度ベースの数）以上超えた場合、ΔＥｎ（ｂｎ＋１）＝∞である（すなわち、上記増分エネルギは、プロセッサが実行するローディングにおいて表すことができるある最大の数にリセットされる）。このようなＰＳＤＭＡＳＫ制限は、たいていの場合、ＡＤＳＬシステムにおいて課すことができる。このようなマスクの格納は、一般的に、別の１（ちょうどＭＡＸＮＯＭＰＳＤ）〜およそ２０のロケーションを要する（ＡＤＳＬ２＋において、様々なトーンに対するＰＳＤＭＡＳＫレベル）。図９の表１は、トレリス符号が一群のＧ．９９２．１／３／５ＡＤＳＬに使用されていない場合に、ＰＳＤＭＡＳＫの影響が及んでおらずνｎ＝１である場合の増分エネルギΔ（ｂ）及び総エネルギを一覧にしたものである（ＡＤＳＬ１は、ｂ＝１を許可しないため、Δ（２）は、ＡＤＳＬ１におけるいずれかのトーンｎに対する最初の関心である）。量εは、
【数４】
2007523515.tif 000005
【０１１６】
として計算される正規化された基準エネルギであり、ただし、ＣＯＤＧＡＩＮは、ＦＥＣのみを使用した場合に、３．８＋３・（Ｒ／Ｎ）・ｂａｖｅｄＢであり、ゲインにパリティビットの余分な６％を加えたものを符号化するため、名目上約３．８ｄＢになる（そのため、ローディングは、総データレートを基準として有するシステムに関して参照され、また、この基準は、パリティもコードも有していなかったかのように処理される）。
【０１１７】
ｂａｖｅは、シンボルごとの総ビット数（ＢＭＡＸ）をトーンの数で割った後、これにオーバヘッド百分率及び公称３ｄＢ／ビットコストを掛けることにより、総回線レートの推定から計算することができるトーンごとの平均（概算）ビット数である。通常、このＣＯＤＧＡＩＮは、約５ｄＢである。この３．８ｄＢより大きい余分なゲインは、回線ビットレートがここで説明したアルゴリズムによってロードされるため必要である。この規定の場合、パリティオーバヘッド量（Ｒ／Ｎ）≦．０８。規定は、より多くのパリティが使用され、かつＣＯＤＧＡＩＮが、回線ビットレートローディング時に５ｄＢを超えるべきでない場合には、楽観的になる。５ｄＢの限定は、計算された回線ビットレートビット総ＢＭＡＸを低減することができる（すなわち、実際のコーディングゲインは、８ｄＢよりも高くすることができるが、上記等式が表す程には高くすることができない）が、大きなパリティ部分が使用されている場合、回線は、インパルスまたは断続的ノイズによって支配され、悲観的なコーディングゲインは慎まれる。
【０１１８】
長期回線が大量のパリティを使用する場合、ＣＯＤＧＡＩＮは、通常、高くなるが、定常雑音はパフォーマンスを支配せず、それに伴って、コーディングゲインを過小評価することは、長期回線に関して大きな誤りではない。
【０１１９】
ＡＤＳＬ１において、上記トーンは、最低数のビットを有するトーンから最高数のビットを有するトーンへのエンコーダの進行のために再び順序付けされる。ＡＤＳＬ２は、代わりに、上記受信機が、受信機の所望の及び指定されたトーンの再順序付けに従って、送信機エンコーダの進行のためのトーンを再順序付けすることを可能にする。このトーンの再順序付けは、トレーニング中に送信機へ伝えられる。ＡＤＳＬ２及びＡＤＳＬ２＋においては、再順序付けは、ローディングサーチアルゴリズムを単純化するのに用いることができるが、本発明の実施形態は、再順序付けが適切な標準化された方法で実施されており、使用される正確な送信機／受信機の順序付けに対応しないと仮定する。ここで説明した基準ローディングアルゴリズムは、順序付けが指定されたもの全てに対してのものである。
【０１２０】
以下は、基準トレーニングローディングアルゴリズムの実施例である。
【０１２１】
２つの収束判定条件、すなわち、
（１）最大最終レートが実現されているか、または、
（２）許可されている総エネルギを超えている
の一方が満たされるまで、全てのトーンに関して最小ΔＥｎ（ｂｎ＋１）を有するトーンに対して、各ビットを連続的に付加する。
【０１２２】
判定条件（１）が満たされている場合、全てのトーンは、各周波数に適用可能なＰＳＤＭＡＳＫ（またはＭＡＸＮＯＭＰＳＤ）の比までエネルギを増加させることができる。そのようなｄＢプラスＴＳＮＲＭの最小の増加は、実際に報告されたＳＮＲＭである。最小の増加は、ＴＳＮＲＭプラス増加がＭＡＸＳＮＲＭを超えるようになっており、その結果、全てのトーンは、その代わり、エネルギをＭＡＸＳＮＲＭ−ＴＳＮＲＭｄＢだけ増加させるべきである。
【０１２３】
以下は、基準ＳＨＯＷＴＩＭＥローディングアルゴリズムの実施例である。
【０１２４】
現在のデータレートにおいて、全てのトーンに関して、最小ΔＥｎ（ｂｎ＋１）を有するトーンを探し、トーンの指数ｎを格納する。再び、最大ΔＥｍ（ｂｍ）を有するトーンを探し、指数ｎを保存する。ΔＥｎ（ｂｎ＋１）≦ΔＥｍ（ｂｍ）の場合かつその場合に限り、トーンｍからトーンｎまでビットをスワップする。
【０１２５】
上記総エネルギは、上記マージンが、新しいビット分布に対してＭＡＸＳＮＲＭを超えない場合に、保存される。ＭＡＸＳＮＲＭが、ここで、このトーンに対して超えており、かつこれが、最小マージンを有するトーンである場合、全てのトーンに対するエネルギは、トーンｎのマージンがＭＡＸＳＮＲＭを超える率だけ低減すべきである。
【０１２６】
ＡＤＳＬ１及びＡＤＳＬ２規格は、ビットをトーンｍからトーンｎへ動かせるようになっている“ビットスワッピング”メカニズムを有する。
【０１２７】
いずれかの処理手順の終わりに、いずれかのトーンに対する上記総エネルギは、
【数５】
2007523515.tif 000006
【０１２８】
によって計算される。
【０１２９】
このエネルギレベルは、当業者により正しく認識されるように、ゲインレベルｇｎに変換することができる。
【０１３０】
トレリスコーディングは、ローディングに対してわずかな複雑さを課すが、同じ基本原理に従う。トレリスコーディングを伴うＤＭＴ送信システムのためのローディングは、それぞれ２つのトーンからなるサブチャネル群を構成する。１つの群内の２つのトーンは、どのような順序付けが用いられていようとも、連続トーンである。ＡＤＳＬにおいて、トレリスコーディングが使用されている場合、常に、偶数の使用トーンがあり、従って、整数の群がある。その結果、増分エネルギテーブルは、トレリスコーディングを伴うビットを、（１つのトーンへ付加する代わりに）２つのトーンからなる群に付加する増分エネルギになる。全てのトーンに対してＢＣＡＰ＝１５である場合、２９ビットまで１つの群にロードすることができる（最初のトーンに対して１５プラス第２のトーンに対して１５マイナストレリスコーディングに必要な余分な１ビット）。
【０１３１】
２つのトーンからなる群の範囲内で、一般性を損なうことなく、νｎ＋１＞νｎであると仮定することができる（そうでなければ、計算のためのローディングアルゴリズムの範囲内で指数を再作成し、ローディングアルゴリズムを終了した場合には、指数の再作成をしない）。その結果、１つのビットを１つの群に付加する増分エネルギは、常に、２つのトーン内にビットを付加する最小エネルギであり、０ビットを有する群で始めると、付加された最初の情報ビットは、実際には、トーンｎに付加された２ビット（余分な最初の１ビットは、トレリスコーディング時の１ビット／群のオーバヘッドのためのものである）である。各後続の付加ビットは、最初のビットのための２つの増分エネルギ単位の代わりに、１つの増分エネルギ単位がかかる。ローディングテーブルを図９の表２に示す。
【０１３２】
従って、トーン（ｎ  ｎ＋１）からなる群を調査する際のローディングアルゴリズムは、トーンｎに最初に付加されたビットの後の各ビットに対して、場合によっては、ビットを
【数６】
2007523515.tif 000007
【０１３３】
を用いて、個々のトーンに付加することになる。
【０１３４】
１つのビットを削除するために、４Ｄトレリスローディングアルゴリズムは、代わりに、
【数７】
2007523515.tif 000008
【０１３５】
を調べる。
【０１３６】
トレリスコーディングのみ使用されている場合、式（４）におけるＣＯＤＧＡＩＮは、４．２＋１．５＝５．７ｄＢになるはずである。トレリス及びＦＥＣの両方が使用されている場合には、ＣＯＤＧＡＩＮは、５．５＋１．５＋３・(Ｒ／Ｎ)・ｂａｖｅになるはずであり、これは、約８ｄＢであると概算することができる。この場合も、この規定に対して、（Ｒ／Ｎ）≦．０８である。規定は、より多くのパリティが使用され、かつＣＯＤＧＡＩＮが、回線ビットレートローディング時に８ｄＢを超えない場合に、楽観的になる。８ｄＢの限定は、計算された回線ビットレートビット総ＢＭＡＸを低減することができるが、大きなパリティ部分が使用されている場合、回線は、インパルスまたは断続的ノイズによって支配され、悲観的なコーディングゲインが慎まれる。
【０１３７】
上記ローディングアルゴリズムの実施は、トーンごとに整数ビットのみ有するエネルギにおける“ジャンプ”のため、“ばらばらの”または“鋸歯状の”エネルギ特性をもたらす可能性がある。従って、ゲインを調整する１つの理由は、全てのトーンに対してマージンを“均一にする”ことである。一般的に、このことは小さな効果であるが、わずかに高いモデム／回線マージンを生成することができ、これは、モデムの製造会社によって実施する必要がなく、かつ多くの場合、製造会社によっては実施されない。ビット配分が設定された後、いくつかのトーンは、他よりもわずかに高いマージンを有することができる（報告されたマージンは、全てのトーンに対して最悪である）。実際には、次のビットが付加されロードするために１つ以上のビットになるであろうトーンは、最高のマージン、その後の異なるトーンに対する次のもの、次の最高のマージン等を有する。ローディング時に１つのビットを受取る最後のトーンよりも高いマージンを有するそれらのトーンに対するゲインは、わずかに低いエネルギを及び（ＰＳＤマスクが違反されない限り）最後にロードされたビットを有するトーンをより多く送信することができる。
【０１３８】
ＡＤＳＬ１及びＡＤＳＬ２は共に、ゲインを、トレーニング中に［−１４．５，＋２．５＋ＥＸＴＧＩ］ｄＢの範囲内で指定できるようになっている（ここで、ＡＤＳＬ１に対しては常にＥＸＴＧＩ＝０である）。ＡＤＳＬ２は、ＳＨＯＷＴＩＭＥ動作中にこの同じ範囲を可能にし、正確なｇｎ値がオーバヘッドチャネルを介して送信される。ＡＤＳＬ１は、トレーニング中にまたは前のゲインスワップ時に最後に確立された値、特に、１／５１２・概数で（５１２・ｇｎ・１０値／２０）のゲインスワップ後のゲインの正確な値に対して、ＳＨＯＷＴＩＭＥ中に範囲を−２、−１、１、２、または３ｄＢの変化に制限し、ただし、概数は、最も近い整数への設定を意味する。縦列のゲインスワップは、範囲［−１４．５，＋２．５＋ＥＸＴＧＩ］を違反すべきではない。
【０１３９】
モデムのベンダは、ＡＤＳＬ１モデムが、１７ｍｓごとに電力が低減されない同期シンボルを有することを知るべきである。すなわち、信号の残りの部分が、（特に、ゲインスワッピング等の）何らかのローディング処理手順により電力が低減される場合、ＡＤＳＬ１の同期信号からの符号間干渉（ＩＳＩ）が比較的大きく発生し、他の全てのノイズを支配する可能性がある。このＩＳＩは、同期シンボルが分かっているので、ＩＳＩを有効に再構成すること及びＩＳＩを除去することを含む多くの方法で相殺することができる。他の解決法は、同期シンボルエネルギと通常のシンボルエネルギとの間のギャップが増加するにつれて、時間領域等化設定を変化させることである。ＡＤＳＬ１規格は、命令するわけではないが、ＳＨＯＷＴＩＭＥゲインスワップが、全てのシンボルエネルギを、＋／−２．５ｄＢの一定の同期シンボル電力スペクトル密度レベルに維持することを推奨する。
【０１４０】
ＡＤＳＬ１の場合、基本的なローディングステップは、マージン等化ステップに従うことができる。このマージン等化ステップは、データレートが設定された（固定レートのＡＤＳＬにおいて所望のレートが達成されたか、または、レート適応ＡＤＳＬにおける最大レートに決めた）後に行われる。
【０１４１】
ここで言及した上記アルゴリズムは、ＳＨＯＷＴＩＭＥ中のＡＤＳＬ１マージン等化（ＡＤＳＬ１ゲインスワッピング）に用いることができ、また、ＳＨＯＷＴＩＭＥゲインスワッピングに対して、トレーニング中のゲインは、ＭＡＸＳＮＲＭが超えられないように（ＭＡＸＳＮＲＭが初期トレーニング中に超えられた場合、ゲインスワッピングは必要ない）、既に設定されていると仮定する。固定レートローディングの場合、使用されるエネルギは、許可された総エネルギよりも小さくなり（あるいは、上記モデムは、リトレーニングし、または、恐らくＴＳＮＲＭ以下で作動することになり、この場合、この処理手順を用いることができかつ用いるべきであり、ＴＳＮＲＭを実際のより低いＳＮＲＭに再設定する。各トーンに対するマージンの計算は、当業者には公知である。ステップは、
１．トーンをＳＮＲＭ［ｎ］に関して最小から最大へ順序付けし（および順序を記憶し）かつＭＡＸＳ＝ｍａｘＳＮＲＭ［ｎ］≦ＭＡＸＳＮＲＭを格納する。
【０１４２】
２．各連続トーンを指数ｍまで１ｄＢずつ増加させ、ただし、総エネルギ（またはＰＳＤＭＡＳＫ／ＭＡＸＮＯＭＰＳＤ）が超えられていない限り、ＳＮＲ［ｍ］＞ＭＡＸＳであり、そして、ＭＡＸＳ→ｍｉｎ（ＳＮＲＭ［ｍ］＋１，ＭＡＸＳＮＲＭ）ｄＢにリセットする。ＰＳＤＭＡＳＫ／ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを超えるであろうトーンの場合には、さらなる問題のため、トーンを除去する。
【０１４３】
３．再び、ステップ１と同様に、トーンを再順序付けする（順序を保つ）。
【０１４４】
４．新たに順序付けされたトーンに対して、ステップ２を繰返す。
【０１４５】
５．ステップ３を繰返す。
【０１４６】
６．ステップ４を繰返す。
【０１４７】
７．全ての順序付けを元に戻し、ＰＳＤＭＡＳＫ／ＭＡＸＮＯＭＰＳＤを前に超えたであろういずれかのトーンを再挿入する。
【０１４８】
次に、何らかのゲインスワップが実施される。この処理手順の終了により、３ｄＢまで、最低マージンを有したトーンに付加されることになる。ビット配分は変化しないが、マージンは、いくつかのトーンに対して１、２または３ｄＢだけ増加する可能性がある。新しい最小マージンは、処理手順の実行前以上になり、典型的には、１ｄＢ程度になるであろう。
【０１４９】
ＡＤＳＬ１のＳＨＯＷＴＩＭＥと同じ処理手順が、設計者が、１ｄＢより小さい増分、例えば、０．５ｄＢを用いることができることを除いて、初期化（およびトレーニングまたはＳＨＯＷＴＩＭＥのためのＡＤＳＬ２ゲインスワッピング）中のＡＤＳＬ１マージン等化のために続き、その結果、アルゴリズムは、次第に小さくなるいくつかのトーンのサブセットに対して場合により別の０．５ｄＢを与える各パスを伴って、（３の代わりに）５パスまで実行することができる。この場合もやはり、ＭＡＸＳＮＲＭが超えられており（ＡＤＳＬ１のみ）または達成されている（ＡＤＳＬ１またはＡＤＳＬ２）場合には、ゲインスワッピングは必要ない。
【０１５０】
全てのスワッピング法に対して、当然、チャネルノイズ（ＭＳＥ）が時間と共に変化する場合、第１のビットスワッピングを実行した後、ゲインスワッピングを再び実行することができる。ビットスワップが必要ない場合でも、ゲインスワップは、ＭＳＥが変化した場合には、必要となる。
【０１５１】
上述したアルゴリズムは、ＢＣＡＰ［ｎ］及びＴＳＮＲＭ［ｎ］に対して容易に変更される。非均一なＢＣＡＰ［ｎ］≦１５の場合、ｂｎ＞ＢＣＡＰ［ｎ］に対してΔ（ｂｎ）＝∞であり、これは、Δ（ｂｎ）にνｎを掛けてΔＥｎ（ｂｎ）を得る前にテストされる。トレリスコーディングの場合、ＢＣＡＰ［ｎ］は、図９の表２の場合と同様に、最後のエントリがνｎの列においてΔＥｎ（ＢＣＡＰ［ｎ］）＝∞に相当し、νｎ＋１の列に対してΔＥｎ＋１（ＢＣＡＰ［ｎ＋１］＋１］＝∞になるように、情報ビットに適用される。
【０１５２】
非均一なＴＳＮＲＭ［ｎ］の場合、
【数８】
2007523515.tif 000009
【０１５３】
に従って、Δ（ｂ）を変更するよりも、各νｎを変更する方がより単純（少ないメモリ）である。ただし、ＴＳＮＲＭは、指定された（通常、６ｄＢ）単一の（均一な）マージンである。ＢＣＡＰ［ｎ］及びＴＳＮＲＭ［ｎ］は両方とも、特定の回線に対する様々な改良に用いることができる。
【０１５４】
欲張りアルゴリズムにおいては、既に、最大ビットキャップにローディングされているトーンは、追加ビットを付加するために莫大な（大きな）コストを有し、それによって、ビットキャップを超えるビット／トーンを回避する。本発明は、ビットの追加が、それのために指定されたＰＳＤＭＡＳＫ限界を超えさせるトーンも、それらの位置において、莫大な（大きな）コストを有するべきであるということを認識し、これは、様々な製造会社によって実施されてもされなくてもよい。チャネルおよびまたはノイズの変化は監視され、上記アルゴリズムが継続的に実行されて、ＤＭＴ送信設備が、良好なエネルギ使用及びマージンが維持されるように、ビットを移動させることができるようにする。課されたスペクトルマスクを超えることに関連する莫大なコストは、ＰＳＤＭＡＳＫが限定する帯域が、理論上の注水において他の帯域よりもより魅力的になる場合でも、ビットがＰＳＤＭＡＳＫが限定する帯域に配分しないように、ＳＨＯＷＴＩＭＥ動作中に維持される。
【０１５５】
特定のトーンの現在のエネルギが既にマスクレベルまたはそれに近い場合に、特定のトーン上の追加ビットに本質的に莫大なコストを課すＰＳＤＭＡＳＫは、帯域優先に用いられる。本質的に、ＰＳＤＭＡＳＫの制約のため、非優先帯域にビットを追加することは、コストが掛かりすぎ、従って、不連続注水アルゴリズム（すなわち、欲張りアルゴリズム）に、優先帯域に同じビットをロードするように付勢または強制し、この場合、ＰＳＤＭＡＳＫは、より高くすることができ、それに伴って、より多くのビットのローディングを促進することができる。それに伴って、ＰＳＤＭＡＳＫは、恐らく、上記コントローラおよび／またはダイナミックスペクトルマネージャ（この場合もやはり、例えば、ＳＭＣまたはＤＳＭセンターまたはマネージャ）が、そのような帯域優先が回線に対して有用であると判断しているため、他の帯域の使用に対する優先を示すために、いくつかの帯域における許可されたＭＡＸＮＯＭＰＳＤマスク以下に良好に設定される可能性がある。ビット配分の集中制御は、必要なときに、または（クロストーク変化のような）時間依存性のチャネルの影響に対して適切に、ビット配分を変えるのに必要な応答速度のため、現実性がほとんどない。帯域優先は、その代わりに、恐らく、ＡＤＳＬ２＋で指定されている、および現在、ＶＤＳＬ２に提案されているＰＳＤＭＡＳＫレベルの熟慮された選択によって（あるいは、場合により代替的にｔｓｓｎレベルによって）上記コントローラおよび／またはダイナミックスペクトルマネージャにより初期化のときに指定される。
【０１５６】
特定のトーン上のエネルギＥｎは、次の
【数９】
2007523515.tif 000010
【０１５７】
のような３つの要素によって決まり、ただし、Ｅ０，ｎは、ＲＥＦＰＳＤレベルである。例えば、電力低下及びＰＳＤＭＡＳＫの使用を伴わないＡＤＳＬモデムは、送信機及び受信機の両方に分かっているであろう−４０ｄＢｍ／Ｈｚ（または、様々なアネックスで決められた、あるいは、本発明の実施形態によるコントローラによってＮＯＭＰＳＤにより指定された他の値）に相当するＥ０，ｎを有するであろう。量ｇｎ２は、ＡＤＳＬ規格の場合、通常、−１４．５ｄＢ〜＋２．５ｄＢである受信機が計算した“ｇｉ”ゲインを指定し、また、理論的には、どのような負でない（線形の）値にもすることができる。この“ゲイン”は、初期化の交換時、または、モデムの生動作中における“ビットスワッピング”中のいずれかに、ＤＭＴ  ＤＳＬにおける逆方向制御チャネルを介して送信機に渡される。ｔｓｓｎ２パラメータは、上記ＭＩＢによって、モデムのどのような使用に対しても固定されており、０〜１とすることができる。理論上の注水の場合、ｔｓｓは、ゲインパラメータは、どのようなｔｓｓ効果も実行できず、（ゲインｇｎが上限ではない場合）エネルギレベルを所望の注水レベルに設定することができるため、ほとんど役に立たない。当然、ｔｓｓ＝０という値は、トーンの使用を回避し、反転させることはできない。実際には、２．５ｄＢによるまたはＥＸＴＧＩによる可能なゲイン選択の上限は、ｔｓｓがローディングアルゴリズムの限界に影響を及ぼすことを可能にし、従って、有用なツールである。具体的には、＋２．５ｄＢにおけるゲインの上限は、著しい反転を防ぐ（この限界がＥＸＴＧＩによって上昇した場合、より多くの反転が可能であり、ＥＸＴＧＩの値＝１８．０ｄＢは、恐らく間違って、理論上の注水の帯域優先の反転を再導入するのに使用する可能性がある。）変更されていない注水処理手順は、ｔｓｓが低い場合、ゲインの正の値により、１つの帯域を回復させるであろう。上記の式（１）における最大値であるＥ０＋２．５ｄＢという状況は、不連続なローディングにおいてトーンに追加ビットを付加することに関連する莫大な（有限精度が大きい）コストに直接相当する。不連続ローディングのこの非線形性は、帯域優先にとって重要である。
【０１５８】
ＰＳＤＭＡＳＫ値が、他の良好な帯域に意図的に低く設定されているシステムにおいては、帯域にマスクを実現するレベルを超えてより多くのビットをローディングすることに関連する上記莫大なコストは、上記ローディングアルゴリズムに、代わりに、まだＰＳＤＭＡＳＫ  ＰＳＤ限界に達していない他の使用可能な送信帯域にビットを配置するように強制して、本質的にそれら他の帯域を優先しまたは好む。また、このことは、本質的に、規格外のＢＣＡＰ［ｎ］コンセプト（周波数に伴う可変ビットキャップ）を用いて行うことができる。例えば、あるＡＤＳＬ  ＣＯ／ＲＴ混合状況及びＶＤＳＬの上流の実施例においては、理論上の注水は、より魅力的に見える（が、より長い回線上の第２のユーザに生成されるクロストークによって制限される）より低い周波数帯域内にロードし続けようとするため、役に立たない。同じ状況に対して、上記受信機もＰＳＤＭＡＳＫ設定を知っている場合、より長い回線へのクロストークを避けるために、適当な低レベルに設定されていれば（または、ビットキャップが、通常１５より小さい、一定数の最大ビットに保持されているならば）ＰＳＤＭＡＳＫを超えるという莫大なコストを察知するであろう。従って、不連続な注水は、両実施例において、より短い回線上の第２のより高い周波数の帯域へビットを追加することを始め、ＯＳＭと同じ結果を得るであろう。上記ダイナミックスペクトルマネージャが、（例えば、上述した本発明の推定方法のうちの１つを用いて）特定の回線が相互干渉していることを知っている場合には、著しい改善を実現することができる。
【０１５９】
本発明のいくつかの実施形態においては、ＰＲＥＦＢＡＮＤは、１がＰＳＤＭＡＳＫ以上のローディングビットのコストが莫大になる（または、有効に妨げられる）こと、およびＭＡＸＳＮＲＭを最悪マージンのトーンにだけではなく、全てのトーンに適用すべきであることを指定する１ビットの符号なし整数である。当業者は、本発明のこの実施形態も、ＶＤＳＬ２に有効に用いることができることを正しく認識するであろう。課されるＰＳＤＭＡＳＫレベルの判断は、ＤＳＭセンター等のコントローラの領分である。コントローラは、主としてＨｌｏｇ及びノイズ電力スペクトル密度、ならびに主に良好なＰＳＤＭＡＳＫレベルを判断して帯域優先で課すことができるＤＳＭリポートのＸｌｏｇを知る必要があってもよい。ＯＳＭの高度な計算及び収束問題を回避するそのような判断の１つの方法は、Ｈｌｏｇ、Ｘｌｏｇ及びどの設定が許容可能な回線パフォーマンス改善をもたらすかを調べるためのノイズ電力スペクトル密度を用いて、全てのチャネルに関する模擬反復不連続注水で、数グロスのスペクトルレベル及び帯域端周波数を試みることである。
【０１６０】
ＯＳＭアルゴリズムは、より低位の帯域優先に対して、干渉する回線間のクロストーク転送機能の知識を少なくとも必要とする。ＡＤＳＬ２においては、または、全ての適切なバインダ挿入損失及びクロストーク挿入損失転送機能が、上記コントローラにとって利用可能であり、あるいは、コントローラによって計算することができる何らかのシステム（電子メール／ｆｔｐ）においては、中心アルゴリズムは、帯域優先に使用すべきレベルを判断することができる。それらのレベルは、上記ＡＴＵ−Ｃおよび／またはＡＴＵ−Ｒに伝えられ、ＰＳＤＭＡＳＫおよび／または帯域優先ビットによって実施される。
【０１６１】
順方向誤り修正等の方法及びＤＳＬシステムにおけるビット誤り率は、ＤＳＬサービスが確実に高いデータレートをＤＳＬの顧客に提供するのに役に立つように意図されている。（ある場合には、少数のリトレーニング、高いコード違反（ＣＶ）カウントによるスループット低下の低減された機会等として定義される）“信頼性”及び“高データレート”は共に重要であるが、両者をやりとりする明確な方法は今までになく、サービスプロバイダは、たいていの場合、信頼できない回線（すなわち、例えば、周波数リトレーニング、高ＣＶカウント）と未達成の回線（低データレート）との混合になる。また、オペレータは、それらの信頼性及びサービス／パフォーマンス問題が、修繕の必要性及びコスト（例えば、トラックロール）、及び顧客の乗り換え率を含む顧客満足度及び忠誠度の一因となることも分かっている。本発明の実施形態は、最小マージンで所望のデータレートを実現する、あるいは、別の方法で所望のデータレートを最大化すると共に、１つ以上の最低限の信頼性状況を維持する方法及び技術を含む。すなわち、最大のデータレートを（良好な回線に対して）維持することができる本発明の実施形態を用いて、適応電力／マージン制御は、パフォーマンスを最適化するのに用いることができる。最大データレートを（不十分な回線に対して）実現することができる場合、適応データレート制御は、１つ以上のパフォーマンス関連パラメータおよび／またはターゲット（例えば、ＣＶカウント、リトレーニング等）に適合する可能な最良のデータレートを実現するように実施することができる。
【０１６２】
現在のシステム及び規格においては、データレートは、動的レート適応が“オン”であるときに、トレーニング中に（または、ＡＤＳＬ２におけるＳＨＯＷＴＩＭＥ時にも）上記モデムによって選定される。この選定されたデータレートは、顧客がそのために料金を支払う最大レートを超えることができず、そのため、良好な回線上でこの最大レートに固定される。不十分な回線の場合、レートは、最大レートよりも小さく、トレーニング時に、所定のマージンレベル（例えば、６ｄＢ）に対して選定される。換言すれば、適応データレート制御は、回線が、顧客のサービスプラン内の最大レート（例えば、１．５〜３Ｍｂｐｓ）を実現できないときにのみ適用される。
【０１６３】
上記最大データレートを適当なマージンで確実に実現できる場合には、データレートを適応的に制御する必要はなく（最大レートが単に選択される）、その代わり、過剰なレベルを避けるようにマージンを制御すること（及び最大レートを維持すること）が問題となる。このような場合、電力低下のためのマージンターゲットは、所望のパフォーマンスパラメータおよび／またはターゲット（例えば、リトレーニング／ＣＶ基準）が回線に対して対応できると共に、他の回線に対する干渉を最小化できるように、各回線に対して適応的に決める必要がある場合がある。例えば、雑音電力の何らかの変動を経験しない回線の場合、６ｄＢのマージンターゲットが十分なものになる可能性がある。しかし、１０ｄＢまでのノイズ電力変動を経験する回線の場合、選択する適切なマージンは、１６ｄＢになる可能性がある。しかし、現在まで、固定されたマージンターゲットは、トレーニング時に用いられてきており、また、トレーニング時のノイズ電力のみ、電力低下を選択するための基準として用いられてきている（すなわち、ノイズ電力の履歴または分布は、考慮されていなかった）。
【０１６４】
現状の実施においては、不十分な回線に対して、同様の問題が存在する。上記最大データレートを適切なマージンで確実に実現することができない場合、上記電力を適応的に制御する必要はない（単に、最大電力が選択される）。そこで、過剰なレートを回避するようにデータレートを制御する（と共に、マージンレベルを維持する）ことが、代わりに問題となる。例えば、ノイズ電力の何らかの変動を経験しない回線の場合、２．０Ｍｂｐｓのデータレートが、所望のリトレーニング／ＣＶまたは他のパフォーマンス関連基準に対応するのに適当なものとなる可能性がある。しかし、より大きなノイズ電力を頻繁に経験する回線の場合、１．６Ｍｂｐｓのデータレートが、代わりに適切となる可能性がある。しかし、現在まで、固定されたマージンターゲットが、トレーニング時に用いられてきており、また、トレーニング時のノイズ電力のみ、データレートを選択するために入力されている（すなわち、ノイズ電力の履歴または分布は、考慮されていなかった）。本発明の実施形態の以下の実施例においては、履歴および／または分布を利用する方法及び技術について説明する。
【０１６５】
問題のＡＤＳＬ回線の場合、様々な作動データを定期的にまたは非定期的に収集することができる。このデータは、現在のマージン、現在のデータレート、現在の達成可能な最大データレート、ＦＥＣ補正カウント、ＣＶカウント、リトレーニングカウント、チャネル転送機能及びノイズスペクトルを含んでもよい。また、集めた作動データを用いて、マージンの確率分布、達成可能な最大データレート、ＦＥＣ補正カウント、ＣＶカウント、リトレーニングカウント等は、データレートの関数として推定することができる。チャネル転送機能及びノイズスペクトルは、作動データがＡＤＳＬシステムのＡＴＵ−Ｃ側からのみ収集されている場合には、コントローラに対して直ちに使用可能にはならない可能性があるが、有用データの少なくとも一部は、そのような状況において推定することができる。そのような推定を得る方法は、２００４年４月２日にファイルされた米国特許出願第１０／８１７，１２８号明細書で見つけることができ、明細書を本願明細書に援用する。
【０１６６】
マージン分布プロットの一つの実施例を図１０に示す。特定の収集データレートＲＣＯＬＬＥＣＴ、例えば、３Ｍｂｐｓの場合、作動データは、時間の経過と共に収集され、ＤＳＬ回線がその間、ＲＣＯＬＬＥＣＴで作動する時間の割合が判断される。図１０の実施例において、ＤＳＬ回線は、１６ｄＢのマージンを用いて、時間の約５０％は３Ｍｂｐｓで作動する。同様に、同じ収集データレートの場合、ＤＳＬ回線は、時間の約１０％は１０ｄＢのマージンを用い、時間の約１〜２％は４ｄＢのマージンを用いる。所定のマージン範囲に対する総割合を付加することにより、レートにおける最高マージンでの、または最高マージン以下での動作の可能性を判断することができる。
【０１６７】
マージンは、ＣＶカウント、リトレーニングレート、最大データレート及び他の関連パフォーマンスパラメータに密接に関連している。例えば、高ＣＶカウントおよび／またはリトレーニングレートは、所定のＤＳＬ回線に必要なトラックロールに統計的に関連している可能性がある。同様に、（例えば、所定のオペレータのサービスを止める顧客の数によって測定されるような）顧客満足度は、同様に、ＣＶカウントおよび／またはリトレーニングレートに統計的に関連している可能性がある。そのため、データレートの関数としての１つ以上のパフォーマンスパラメータの分布を見つけた後、回線障害（回線のリトレーニング）の可能性及びデータレートの関数としてのしきい値を超えるＣＶのカウントも計算することができる。オペレータまたは他のパーティに対して、パフォーマンスしきい値／ターゲットが特に重要な場合には、本発明は、パーティが、データレートおよび／または電力／マージン使用量を適応的に制御して、それらのターゲットのうちの１つ以上に対応できるようにする。
【０１６８】
その結果、最大電力低下（最小マージン）または最大データレートを選択することができると共に、信頼性基準（例えば、リトレーニングの数及び指定されたしきい値を超えるＣＶカウント）を満たすことができる。
【０１６９】
例えば、多数のしきい値を、リトレーニングの数及びＣＶカウントに用いることができ、基準は、以下のようにすることができる。
【０１７０】
−（１日の）リトレーニングの数＜５０％以上の確率で１、
−（１日の）リトレーニングの数＜９０％以上の確率で３、
−（１日の）リトレーニングの数＜９９％以上の確率で５、
−（１５分周期の）ＣＶカウント＜９９％以上の確率で２０００、
−（１５分周期の）ＣＶカウント＜９５％以上の確率で１０００、
−（１５分周期の）ＣＶカウント＜９０％以上の確率で５００。
【０１７１】
最大電力低下または６つの基準全てを満たす最高データレートが選択される。
【０１７２】
本発明の一実施形態による方法１１００を図１１に示す。最初に、１１１０で、１つ以上のデータレートＲＣＯＬＬＥＣＴのための作動データが収集される。１１２０において、この集められたデータを用いて、（図１０に示すようなマージン等の）パフォーマンスパラメータの１つ以上の分布が、データを収集するのに用いられる所定のデータレートの関数としてプロットされる。次いで、１つ以上のパフォーマンスターゲットを満たす最高データレートＲが１１３０で選択される。判断１１４０において、パフォーマンスターゲットを満たす最高データレートが最大データレート（ＲＭＡＸ）である場合、パフォーマンスパラメータは、１１５０において、最大レートを維持するように最適化される（例えば、マージンを低下させるかまたは電力低下を強める）。１１３０においてパフォーマンスターゲットを満たす最高レートがＲＭＡＸではない場合には、上記ＤＳＬ回線は、選択されたＲで作動し、パフォーマンスパラメータは、その分布に従う。１つ以上の分布に対する信頼が有効であることを確実にするために、上記システムは、図１１に示すように、それ自体で更新することができる。
【０１７３】
図１０に反映されているように、マージンとデータレートとの間には、全体的なトレードオフがあり、データレートが増加した場合、マージンの値は減少する。推定したおよび／または収集した情報を用いて、コントローラは、所定のデータレートに対する様々なパフォーマンスパラメータの分布を推定するのに用いられる同じデータセットに基づいて、所定のマージン値に対して、強制されたリトレーニング、ＣＶ、符号誤り補正等のＤＳＬの直接的なパフォーマンスパラメータの分布を見つけることができる。そして、リトレーニング及びＣＶ基準は、マージンに関して解釈または説明することもできる。例えば、リトレーニング及びＣＶ基準を用いて、以下のマージン基準を回線に適用することができる。
【０１７４】
−マージンは、９９％の時間に対して、３ｄＢ以上である必要がある。
【０１７５】
−マージンは、９５％の時間に対して、５ｄＢ以上である必要がある。
【０１７６】
−マージンは、９０％の時間に対して、６ｄＢ以上である必要がある。
【０１７７】
上記マージン分布に基づいて、最大電力低下または最大データレートは、３つ全ての基準が、当該ＤＳＬ回線に対して満たされるように選択することができる。推定誤りに関連するリスクを低減できるように、上記６つのリトレーニング及びＣＶ基準と、上記３つのマージン基準とを組合わせることも可能である。
【０１７８】
また、本発明の実施形態は、回線が、２つの異なる状態の両方に長い滞在期間を伴う２つの異なる回線状態を経験する状況に対して、同様に適用することができる。そのような場合、マージン分布基準の２つのセットを構成することができ、基準の適切なセットは、現在の状態の検知時に用いることができる。明らかに、本発明は、３つ以上の状態を伴う回線に対しても拡大適用することができる。
【０１７９】
概して、本発明の実施形態は、１つ以上のモデムおよび／またはコンピュータシステムに格納された、または、モデムおよび／またはコンピュータシステムを介して転送されたデータを必要とする様々なプロセスを用いる。また、本発明の実施形態は、それらの動作を実行するハードウェア装置または他の装置にも関連する。この装置は、所要の目的のために特別に構成してもよく、あるいは、コンピュータに格納されたコンピュータプログラムおよび／またはデータ構造によって選択的に起動または再構成される汎用コンピュータとすることができる。本願明細書で提示したプロセスは、どのような特定のコンピュータまたは他の装置にも本質的に関連していない。具体的には、様々な汎用マシンを、本願明細書内の教示に従って書かれたプログラムと共に用いることができ、または、所要の方法ステップを実行するより特化された装置を構成するのにより有利である可能性がある。以下に示す説明に基づく、様々なそれらのマシンのための特定の構造は、当業者には明確に理解されるであろう。
【０１８０】
上述したような本発明の実施形態は、コンピュータシステムに格納されたデータを必要とする様々なプロセスステップを用いる。それらのステップは、物理量の物理的操作を要するものである。一般に、必ずしもそうではないが、それらの量は、格納、転送、結合、比較及び他の方法で処理することが可能な電気的または磁気的信号の形態をとる。主に一般的使用のために、それらの信号をビット、ビットストリーム、データ信号、命令信号、値、要素、変数、キャラクタ、データ構造等と呼ぶことが都合が良い。しかし、それら及び同様の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられるべきであり、単に、それらの量に用いられた都合のよいラベルであることを忘れないようにすべきである。
【０１８１】
さらに、実行される操作は、識別すること、調整することまたは比較すること等と明確に呼ばれる場合がある。本発明の一部を構成する、本願明細書で説明した動作のうちのいずれかにおいては、それらの動作は、機械の動作である。本発明の実施形態の動作を実行する有用なマシンは、汎用ディジタルコンピュータ、プロセッサ、モデムまたは他の同様のデバイスを含む。全ての場合において、コンピュータを作動させるときの動作の方法と、計算自体の方法との区別を覚えておくべきである。本発明の実施形態は、電気的または他の物理的信号を処理して、他の所望の物理的信号を生成する際に、コンピュータを作動させる方法ステップに関する。
【０１８２】
また、本発明の実施形態はさらに、コンピュータが実施する様々な演算を実行するプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体に関する。媒体及びプログラム命令は、本発明のために特別にデザインされ構成されたものとすることができ、または、それらは、コンピュータソフトウェア技術のスキルを有する当業者が入手可能な既知のものであってもよい。コンピュータ可読媒体の実施例は、限定するものではないが、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ等の光媒体、フロプティカルディスク等の光磁気媒体、および読出し専用記憶素子（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の、プログラム命令を格納しかつ実行するように特別に構成されているハードウェアデバイスと含む。プログラム命令の実施例は、例えば、コンパイラによって生成される機械コードと、インタプリタを用いてコンピュータにより実行することができる高レベルコードを含むファイルの両方を含む。
【０１８３】
図８は、本発明の１つ以上の実施形態に従って、ユーザおよび／またはコントローラにより使用することができる典型的なコンピュータシステムを示す。コンピュータシステム８００は、一次記憶装置８０６（典型的には、ランダムアクセスメモリ、またはＲＡＭ）、一次記憶装置８０４（典型的には、読出し専用記憶素子、またはＲＯＭ）を含む記憶装置に結合されている（中央処理装置、またはＣＰＵとも呼ばれる）いくつものプロセッサ８０２を含む。当技術分野では公知であるが、一次記憶装置８０４は、データ及び命令を一方向にＣＰＵへ転送するように作動し、一次記憶装置８０６は、典型的には、データ及び命令を双方向に転送するのに用いられる。これらの一次記憶装置は共に、上述した何らかの適当なコンピュータ可読媒体を含んでもよい。大容量記憶装置８０８も、双方向にＣＰＵ８０２に結合されており、追加的なデータ記憶容量を提供し、また、上述したいくつかのコンピュータ可読媒体を含んでもよい。大容量記憶装置８０８は、プログラム、データ等を格納するのに用いることができ、典型的には、一次記憶装置よりも遅いハードディスク等の二次記憶装置である。大容量記憶装置８０８に保存された情報は、適切な場合には、一般的な方法で、仮想記憶として、一次記憶装置８０６の一部に組み込んでもよいことは、正しく認識されるであろう。ＣＤ−ＲＯＭ等の特定の大容量記憶装置も、データを一方向にＣＰＵへ流してもよい。
【０１８４】
また、ＣＰＵ８０２は、ビデオモニタ、トラックボール、マウス、キーボード、マイクロフォン、タッチディスプレイ、トランスデューサカードリーダ、磁気または紙テープリーダ、タブレット、スタイラス、音声または手書き認識装置、あるいは、当然、他のコンピュータ等の他の公知の入力装置等の１つ以上の入力／出力装置を含むインタフェース８１０に結合されている。最終的には、ＣＰＵ８０２は、状況に応じて、概して８１２で示すようなネットワーク接続を用いて、コンピュータまたは電気通信ネットワークに結合することができる。接続８１２は、上記ＤＳＬシステムおよび／または当該モデムと通信するのに用いることができる。ある場合においては、コンピュータシステム８００は、恐らくオペレータの設備（例えば、ＣＯ）を介して、または、他の適当な方法（例えば、所定のＤＳＬシステムのＮＭＳへの接続）でＤＳＬシステムとの独自仕様の、専用のおよび／または他の特定の接続を有してもよい。このような接続の場合、ＣＰＵが、ネットワークおよび／またはＤＳＬシステムから情報を受取ることができ、または、上述した方法ステップを実行している過程で、ネットワークおよび／またはＤＳＬシステムへ情報を出力することができることが意図されている。上述した装置及び構成要素は、コンピュータのハードウェア及びソフトウェア技術の当業者にはよく知られているであろう。上述したハードウェア要素は、この発明の動作を実行する多数のソフトウェアモジュールを形成してもよい。例えば、マージンのモニタリング及び制御コントローラを実行する命令は、大容量記憶装置８０８（これは、ＣＤ−ＲＯＭであってもよく、あるいは、ＣＤ−ＲＯＭを含んでもよい）に格納することができ、一次記憶装置８０６およびシステム８００で使用される適当なコンピュータプログラムプロダクトと連動してＣＰＵ８０２上で実行される。好適な実施形態においては、コントローラは、ソフトウェアサブモジュールに分割されている。
【０１８５】
本発明の多くの特徴及び効果は、明細書から明白であり、また、添付の特許請求の範囲は、本発明のそのような特徴及び効果の全てをカバーすることが意図されている。さらに、多くの変更や変形が当業者に思い浮かぶであろうから、本発明は、示しかつ説明したような正確な構成及び動作に限定されない。従って、説明した実施形態は、限定的ではなく、例証として採用すべきであり、また、本発明は、本願明細書において示した詳細に限定すべきではないが、現在または将来、予測可能であろうがなかろうが、以下の特許請求の範囲及びそれらの等価物の全範囲によって定義すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】Ｇ.９９７．１規格に準拠する概略ブロック参照モデルシステムである。
【図２】一般的で例示的なＤＳＬ配置を示す概略ブロック図である。
【図３】ＤＳＭセンター等のコントローラを用いたＤＳＬシステムにおける、本発明の一実施形態の概略ブロック図である。
【図４Ａ】ＤＳＬシステムの電力適応実施の比較図である。
【図４Ｂ】ＤＳＬシステムのレート適応実施の比較図である。
【図４Ｃ】ＤＳＬシステムのマージン適応実施の比較図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態によるＡＤＳＬ１システムの動作を示すフロー図及び概略図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態によるＡＤＳＬ１システムの動作を示すフロー図及び概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態によるＡＤＳＬ２システムの動作を示すフロー図及び概略図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態によるＡＤＳＬ２システムの動作を示すフロー図及び概略図である。
【図７】本発明の一実施形態による方法を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施形態を実施するのに適した典型的なコンピュータシステムのブロック図である。
【図９】一組のビットローディングエネルギテーブルである。
【図１０】収集された作動データに基づいて推定された所定のデータレートに対するマージン分布の実施例である。
【図１１】マージン等の１つ以上のパフォーマンス関連パラメータの推定分布を用いる、本発明の一実施形態による方法である。
【図１２】ＤＳＬモデムと一体化されたプロセッサ及びメモリを備えるコントローラを有する“高性能”モデムユニットを示す本発明の実施形態である。
【図１】
2007523515.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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