(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイドバンド通信システムにおいて、レガシーＤＳＬ信号とのスペクトル互換性を維持するための方法および装置を提供する。【解決手段】レガシーＡＤＳＬ２サービス（≦２．２ＭＨｚ帯域幅）およびＶＤＳＬ２サービス（≦３０ＭＨｚ帯域幅）とのスペクトル互換性を維持しながら、短ループ長上の１Ｇｂ／秒集約サービスをサポートする周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）を使用して、３０ＭＨｚより上で、ツイストワイヤペア上で信号を送信する。Ｇｂ／秒送信に対するＦＤＤアプローチの利点は、より幅の広いバンドの何らかの容量の犠牲無しでの、レガシーＤＳＬサービスとのスペクトル互換性である。【選択図】図１
2015186264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘＤＳＬ通信と３０ＭＨｚより上のワイドバンド通信とを同時に実行するための方法において、
周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）を使用するように、前記ワイドバンド通信を構成することと、
第１の帯域プランを使用するように、前記ｘＤＳＬ通信を構成することと、
前記第１の帯域プランとスペクトル的に互換性のある第２の帯域プランを使用するように、前記ワイドバンド通信を構成することとを含む方法。
【請求項２】
前記ｘＤＳＬ通信はＡＤＳＬ２である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ｘＤＳＬ通信はＶＤＳＬ２である請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ｘＤＳＬ通信と前記ワイドバンド通信は、共通のケーブル中の回線を使用して実行される請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ワイドバンド通信は、少なくとも１０６ＭＨｚの帯域幅を使用する請求項１記載の方法。
【請求項６】
デジタルデュプレクスを実行して、前記第２の帯域プランのアップストリーム部分とダウンストリーム部分との分離を促進するように、前記ワイドバンド通信を構成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
各フレーム中に再送信制御情報を含むフレーム構造を使用するように、前記ワイドバンド通信を構成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
再送信制御情報に対して別個のレイテンシーパスを使用するように、前記ワイドバンド通信を構成することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
ｘＤＳＬ通信と３０ＭＨｚより上のワイドバンド通信とを同時に実行するシステムにおいて、
周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）を使用してワイドバンド通信を実行するように構成されている第１のトランシーバと、
第１の帯域プランを使用してｘＤＳＬ通信を実行するように構成されている第２のトランシーバとを具備し、
前記第１のトランシーバは、前記第１の帯域プランとスペクトル的に互換性のある第２の帯域プランを使用するようにさらに構成されているシステム。
【請求項１０】
前記ｘＤＳＬ通信はＡＤＳＬ２である請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記ｘＤＳＬ通信はＶＤＳＬ２である請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のトランシーバと前記第２のトランシーバは両方、共通のケーブル中の回線に接続されている請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
前記ワイドバンド通信は、少なくとも１０６ＭＨｚの帯域幅を使用する請求項９記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のトランシーバは、デジタルデュプレクスを実行して、前記第２の帯域プランのアップストリーム部分とダウンストリーム部分との分離を促進するようにさらに構成されている請求項９記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１のトランシーバは、各フレーム中に再送信制御情報を含むフレーム構造を使用するようにさらに構成されている請求項９記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１のトランシーバは、再送信制御情報に対して別個のレイテンシーパスを使用するようにさらに構成されている請求項９記載のシステム。
【請求項１７】
ｘＤＳＬ通信と３０ＭＨｚより上のワイドバンド通信とを同時に実行するシステムにおいて、
時分割デュプレクス（ＴＤＤ）および第１の帯域プランを使用してワイドバンド通信を実行するように構成されている第１のトランシーバと、
周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）および第２の帯域プランを使用してｘＤＳＬ通信を実行するように構成されている第２のトランシーバと、
前記第１のトランシーバによって受信されたデータと前記第２のトランシーバによって受信されたデータとを組み合わせて共通イーサネットビットストリームにするイーサネットボンディングモジュールとを具備し、
前記第１の帯域プランは、前記第２の帯域プランからスペクトル的に分離しているシステム。
【請求項１８】
前記ｘＤＳＬ通信はＡＤＳＬ２である請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記ｘＤＳＬ通信はＶＤＳＬ２である請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のトランシーバと前記第２のトランシーバは両方、共通のケーブル中の回線に接続されている請求項１７記載のシステム。
【請求項２１】
前記ワイドバンド通信は、少なくとも１０６ＭＨｚの帯域幅を使用する請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
［０００１］
本出願は、２０１４年３月１９日に出願された米国仮出願番号６１／９５５，４９５号に対して優先権を主張する。その仮出願の内容は、その全体が参照によってここに組み込まれている。
【発明の分野】
【０００２】
［０００２］
本発明は概してデジタル通信に関連しており、より詳細には、ワイドバンド通信システムにおいて、レガシーＤＳＬ信号（例えば、３０ＭＨｚ  ＶＤＳＬ２）とのスペクトル互換性を維持するための方法および装置に関連している。
【発明の背景】
【０００３】
［０００３］
現在、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９３．２に基づいて、デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）送信は３０ＭＨｚの帯域幅までの動作に対して規定されている。２０１１年にＩＴＵ−Ｔは、おおよそ１Ｇｂ／秒集約（アップストリームレートとダウンストリームレートとの合計）までのスピードでの短ループ長（＜２００ｍ）上の送信を取り扱うために、ツイストペアケーブル上で最新の高スピード送信を規定するプロジェクトを公式に始めた。この研究の結果は、ドラフトＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９７０１（すなわち、ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告、または単に、Ｇ．ｆａｓｔ）であり、その内容は参照によってここに組み込まれている。ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告は、（基準構成として）４８ｋＨｚのシンボルレートで、２０４８個の副搬送波によるＤＭＴ変調を使用して、おおよそ１０６ＭＨｚの広い帯域幅におけるダウンストリーム信号およびアップストリーム信号を送信するための時分割デュプレクス（ＴＤＤ）に基づくトランシーバ仕様を規定している。これは、プロフィール構成１７ＭＨｚ（４ｋＨｚのシンボルレートを有し、おおよそ１７．６ＭＨｚの帯域幅における４０９６個のＤＭＴ副搬送波）および３０ＭＨｚ（８ｋＨｚのシンボルレートを有する４０９６個のＤＭＴ副搬送波）を有するＶＤＳＬ２のような、以前の標準規格とよい対照をなしている。
【０００４】
［０００４］
より詳細には、ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告にしたがうと、各ＴＤＤフレームは複数のシンボル（例えば、３６シンボル）を含んでおり、各フレーム中のいくらかの予め規定されたシンボル期間がダウンストリーム通信に対して予約されており（すなわち、ダウンストリームシンボル期間）、同一フレーム中の他のいくらかの予め規定されたシンボル期間がアップストリーム通信に対して予約されている（すなわち、アップストリームシンボル期間）。結果として、任意の所定のシンボル期間において、中央オフィス（ＣＯ）と顧客構内装置（ＣＰＥ）との間で、ダウンストリーム方向またはアップストリーム方向のいずれかにおいて送信される信号のみが所定の時間に存在するだろう。これはＦＤＤ通信とよい対照をなしている。ＦＤＤ通信においては、ダウンストリーム通信に対してある周波数が予約されており、アップストリーム通信に対しては他の周波数が予約されており、ダウンストリーム送信とアップストリーム送信両方が、適切な予約トーンを使用して各方向において同時に生じる。
【０００５】
［０００５］
しかしながら、より幅の広いバンド（例えば、１０６ＭＨｚ）のサービスに移行するとき、Ｇ．ｆａｓｔによって提案されるようなワイドバンドＴＤＤサービスがＶＤＳＬのようなレガシーＦＤＤサービスと（たとえ異なるワイヤペア上でも）同一ケーブル中に配備される場合に、課題が生じることがある。課題は、レガシーサービスとワイドバンドサービス両方が同一ケーブル中に共存でき、互いへのそれらの影響を最小化できるように、２つのシステム間の干渉を管理することにある。現在、このような問題の解決への標準のアプローチはない。したがって、サービスプロバイダは、共存を管理することにおいて最良の実施を提供する必要があるだろう。
【発明の概要】
【０００６】
［０００６］
ある一般的な態様にしたがうと、本発明は、同一ケーブル中のワイヤを使用するＡＤＳＬ２（≦２．２ＭＨｚ帯域幅）およびＶＤＳＬ２（≦３０ＭＨｚ帯域幅）のようなレガシーサービスとのスペクトル互換性を維持しながら、ケーブル中のツイストワイヤペア上で１０６ＭＨｚ以上の信号を使用してワイドバンド通信を実行するための方法に関連している。発明にしたがったＧｂ／秒送信に対するアプローチの利点は、より幅の広いバンドのシステムの何らかの帯域幅使用の犠牲無しでの、レガシーＤＳＬサービスとのスペクトル互換性である。
【０００７】
［０００７］
これらの態様および他の態様にしたがうと、ｘＤＳＬ通信と３０ＭＨｚより上のワイドバンド通信とを同時に実行するための方法は、周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）を使用するように、ワイドバンド通信を構成することと、第１の帯域プランを使用するように、ｘＤＳＬ通信を構成することと、第１の帯域プランとスペクトル的に互換性のある第２の帯域プランを使用するように、ワイドバンド通信を構成することとを含んでいる。
【０００８】
［０００８］
これらの態様および他の態様にさらにしたがうと、ｘＤＳＬ通信と３０ＭＨｚより上のワイドバンド通信とを同時に実行するシステムは、周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）を使用してワイドバンド通信を実行するように構成されている第１のトランシーバと、第１の帯域プランを使用してｘＤＳＬ通信を実行するように構成されている第２のトランシーバとを備えており、第１のトランシーバは、第１の帯域プランとスペクトル的に互換性のある第２の帯域プランを使用するようにさらに構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
［０００９］
発明の特定の実施形態の以下の記述を、付随する図面とともにレビューするとき、本発明のこれらの態様および特徴、ならびに、他の態様および特徴が、当業者に明白となろう。  
【図１】［００１０］  図１は、発明の実施形態にしたがった、レガシーＤＳＬサービス（例えば、３０ＭＨｚ  ＶＤＳＬ２）とワイドバンド（例えば、１０６ＭＨｚ帯域幅）ＤＳＬサービス両方を組み合わせる例示的なシステムを図示しているブロックダイヤグラムである。
【図２】［００１１］  図２は、発明の実施形態にしたがった、例示的な周波数帯域プランを図示しているダイヤグラムである。
【図３】［００１２］  図３は、発明の実施形態にしたがった、ＦＤＤ動作に対する一般的なＰＭＳ−ＴＣフレーム構造である。
【図４】［００１３］  図４は、発明の実施形態にしたがった、ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告から適合された例示的なＰＭＳ−ＴＣ基準モデルのブロックダイヤグラムである。
【図５】［００１４］  図５は、発明の実施形態にしたがった、ＶＤＳＬ２  Ｇ．９９３．２から適合された別の例示的なＰＭＳ−ＴＣ基準モデルのブロックダイヤグラムである。
【図６】［００１５］  図６は、発明の実施形態にしたがった、ドラフトＧ．９７０１から適合された例示的なＴＰＳ−ＴＣ基準モデルのブロックダイヤグラムである。
【図７】［００１６］  図７は、ＶＤＳＬ２プロフィール３０ａの、３０ＭＨｚにおいて開始するＧ．ｆａｓｔとの周波数分割多重化を図示しているダイヤグラムである。
【図８】［００１７］  図８は、発明の実施形態にしたがった、ベースバンドＶＤＳＬ２プロフィール３０ａをＧ．ｆａｓｔと多重化するためのブロックダイヤグラムである。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００１０】
［００１８］
当業者が発明を実施するのを可能とするように、発明の実例となる例として提供している図面を参照して、本発明をここで詳細に説明する。特に、以下の図面および例は本発明の範囲を単一の実施形態に限定することを意味しているのではなく、説明または図示した要素のうちのいくつかまたはすべての交換によって他の実施形態が可能である。さらに、本発明のある要素を既知のコンポーネントを使用して部分的にまたは完全に実現できる場合、このような既知のコンポーネントのうちの、本発明の理解のために必要である部分のみを説明し、発明を曖昧にしないように、このような既知のコンポーネントのうちの他の部分の詳細な説明は省略する。ソフトウェア中で実現するとして説明する実施形態はそれに限定すべきではなく、ここでそうでないと特定しない限りは、当業者に明白となるようにハードウェア中、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現する実施形態も含むことができ、逆もまた同じである。本明細書において、単数のコンポーネントを示す実施形態は限定的であると見なされるべきでなく、むしろ、ここでそうでないと明示的に示さない限りは、複数の同一のコンポーネントを含む他の実施形態を発明が含んでいるように意図しており、逆もまた同じである。さらに、明示的にそうであるとして述べていない限り、明細書または特許請求の範囲中の任意の用語が一般的でない意味または特別な意味に帰するようには出願人は意図していない。さらに、ここで実例として言及している既知のコンポーネントに対する現在および将来の既知の均等物を本発明は含んでいる。
【００１１】
［００１９］
上で明らかにしたように、３０ＭＨｚより下のＤＳＬ送信に対して使用されている伝統的な周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）に対して、Ｇ．ｆａｓｔに対しては時分割デュプレクス（ＴＤＤ）が選ばれた。これが成されたのは、主に、アナログフロントエンド（すなわち、アナログからデジタルへの、および、デジタルからアナログへの）エレクトロニクスの設計において、ＴＤＤが減少された複雑性を提供するためである。しかしながら、Ｇ．ｆａｓｔに対して使用するようなＴＤＤ信号とＶＤＳＬにおいて使用するようなレガシーＦＤＤ信号とを同一ケーブル中に配備するとき、異なるワイヤペア上の信号が反対方向に送信されている周波数帯域中で近端クロストークがもたらされることを、本発明者は認識している。
【００１２】
［００２０］
例えば、図１に示すように、ワイヤペア１０４を含むケーブル１０６を考える。Ｍ個のレガシー（例えば、３０ＭＨｚ  ＶＤＳＬ２）ＣＰＥトランシーバ１１０と、３０ＭＨｚまでのＦＤＤで動作する、対応するレガシーＣＯトランシーバ（すなわち、モデム）１２０との間で、ワイヤペア１０４のうちのある一方が結合されている。一方で、Ｎ個のワイドバンドＣＰＥトランシーバ１１２と、例えば１０６ＭＨｚまたはそれ以上までで動作する、ワイドバンドＣＯトランシーバ１２２との間で、他のペア１０４が結合されている（ＭおよびＮは１以上の整数）。現在のＧ．ｆａｓｔ勧告にしたがった２ＭＨｚで開始するＴＤＤ通信を使用してワイドバンドＣＰＥトランシーバ１１２とＣＯトランシーバ１２２が動作している場合、２〜３０ＭＨｚのオーバーラップする周波数帯域中で、サービスの両方における信号品質にひどく損害を与える近端クロストーク（ＮＥＸＴ）をケーブル１０６は受けるであろう。
【００１３】
［００２１］
このスペクトル非互換性を避けるための１つの可能なアプローチは、ワイドバンドＴＤＤ信号とレガシーＦＤＤ信号とを同一ケーブル中でミキシングするときに、ＣＯ１０２がトランシーバ１２０とトランシーバ１２２とを、オーバーラップしない周波数帯域を有する２つの異なるシステムにおいて動作させることである。レガシーサービスがＶＤＳＬ２である１つの例に対して、Ｇ．ｆａｓｔ勧告において許容されるような２ＭＨｚよりむしろ、３０ＭＨｚより下の周波数で動作するようにレガシーＶＤＳＬ２トランシーバ１２０が構成され、３０ＭＨｚより上の周波数を使用するのみで動作するようにワイドバンドＴＤＤトランシーバ１２２が構成されるだろう。２つの信号の周波数帯域がオーバーラップしていないので、それらのそれぞれのクロストークは互いと干渉しないであろう。しかしながら、例えば２．２ＭＨｚで開始するのと比較して帯域幅に減少がある場合には、３０ＭＨｚより上で動作するＴＤＤシステムは減少した容量を有することになるだろう。
【００１４】
［００２２］
より一般的には、ＴＤＤを使用するワイドバンドサービスと、ＦＤＤを使用するレガシーＤＳＬサービス（一括して、ｘＤＳＬ）、すなわち、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２プラス、およびＶＤＳＬ２、との間のスペクトル互換性のために、ＣＯ１０２は以下のガイドラインにしたがって、ワイドバンドＴＤＤ動作帯域幅を構成するだろう。
【表１】
2015186264.tif 000003
【００１５】
［００２３］
このアプローチによる問題は、これが、レガシーＤＳＬの周波数で利用可能な容量を失わせるように、ワイドバンドトランシーバに強いることである。これは、そうでなければ可能であったであろう性能を犠牲にする。
【００１６】
［００２４］
発明の態様にしたがうと、別のアプローチは、このような異なるサービスが同一ケーブル中のワイヤを使用するときに、他のレガシーＤＳＬサービスとともにワイドバンドサービスに対してＦＤＤを使用することである。周波数分割デュプレクスでは、もしレガシーＤＳＬ周波数帯域における帯域プラン（例えば、ＶＤＳＬ）がケーブル中のすべての信号に対して同一であるならば、レガシーＤＳＬと同一のケーブル中にワイドバンドＦＤＤシステムが存在してもよいことを、本発明者は認識している。
【００１７】
［００２５］
したがって、発明の１つの態様にしたがうと、ツイストワイヤペア上での高スピード（すなわち、３０ＭＨｚより広い帯域幅による信号）のＦＤＤ送信のインプリメンテーションに対して、レガシーサービスとワイドバンドサービスとの両方に適用される支配帯域を使用する。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９９３．２添付書類Ａ、Ｂ、およびＣが既に、領域配備要件に基づく多数の周波数帯域プランを規定していることを、本発明者は認識している。したがって実施形態において、ワイドバンドサービスによる使用のために、そのような規定された帯域プランを拡張する。
【００１８】
［００２６］
図２において示しているような例として、レガシーＤＳＬシステムがＶＤＳＬ２である発明の実施形態は周波数プラン２０２を使用する。周波数プラン２０２は、Ｇ．９９３．２の添付書類Ｃにおいて３０ＭＨｚより下の周波数に対して規定されるプロフィール３０ａである。見て取れるように、３つのダウンストリーム帯域（または、サブバンド）ＤＳ１、ＤＳ２、およびＤＳ３、ならびに、３つのアップストリーム帯域ＵＳ１、ＵＳ２、およびＵＳ３（一括して、２０６として示している）を、プラン２０２は含んでいる。一方、ワイドバンドＤＳＬシステムは帯域プラン２０４を使用する。見て取れるように、プラン２０２における帯域とまさに同一の、３０ＭＨｚより下の３つのアップストリーム帯域および３つのダウンストリーム帯域（また、一括して、２０６として示している）を、帯域プラン２０４は有している。しかしながら、帯域プラン２０４は、ダウンストリーム送信（すなわち、ＤＳ４）に対して排他的に使用する、３０ＭＨｚから１０６ＭＨｚまでのより高い周波数帯域２０８をさらに含んでいる。本明細書中でこの帯域プランを推進例として使用するが、発明はこの例に限定されない。この例によって教示された後に当業者は、他の帯域プランおよび／または他のレガシーＤＳＬシステムによって、発明をどのように実現するかを理解するであろう。さらに、１つより多くのタイプのレガシーＤＳＬシステムがワイドバンドシステムと同一のケーブルを使用するときに、どのように発明を実現するかを当業者は理解するであろう。さらにまた、最も高いレガシー周波数より上のワイドバンド周波数がアップストリーム帯域とダウンストリーム帯域両方を含むことができること、および／または、１０６ＭＨｚより上のより高い周波数が可能であることが、明白になるはずである。
【００１９】
［００２７］
発明の実施形態にしたがうと、図１に示したようなシステムの動作において、図２に示したような帯域プランを使用して、レガシーＣＰＥトランシーバ１１０とＣＯトランシーバ１２０が、０．１３８ＭＨｚと３０ＭＨｚとの間の周波数に対して帯域プラン２０２を使用してＦＤＤ通信を実行する一方で、ワイドバンドＣＰＥトランシーバ１１２とＣＯトランシーバ１２２は、０．１３８ＭＨｚと１０６ＭＨｚとの間のすべての周波数に対して帯域プラン２０４を使用してＦＤＤ通信を実行するだろう。このＦＤＤ構成によって、２つのシステムは互いにスペクトル全体での互換性がある。
【００２０】
［００２８］
ＶＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２等によって規定されるようなレガシーＦＤＤ通信サービスを２０２のような帯域プランを使用して実現する、従来のプロセッサ、チップセット、ファームウェア、ソフトウェア等を有するＤＳＬトランシーバを、レガシーＣＰＥトランシーバ１１０とＣＯトランシーバ１２０が備えていることに留意すべきである。発明を明確にするために、それについてのさらなる詳細はここでは省略する。
【００２１】
［００２９］
一方、発明の態様にしたがうと、ワイドバンドトランシーバ１１２とＣＯトランシーバ１２２は、例えば１０６ＭＨｚまでのワイドバンドＦＤＤ通信サービスを図２に示すような帯域プラン２０４を使用して実現する、プロセッサ、チップセット、ファームウェア、ソフトウェア等を有するＤＳＬトランシーバを備えている。上述したように、このことは、現在提案されているＧ．ｆａｓｔ標準規格によって規定されるＴＤＤアプローチとよい対照をなしている。したがって、このようなプロセッサ、チップセット、ファームウェア等は、現在提案されているＧ．ｆａｓｔ標準規格によって規定されるＴＤＤ機能性に加えて、または代替的に、ワイドバンドＦＤＤ機能性に適合されている。上記および以下の例によって教示された後に当業者は、このようなプロセッサ、チップセット、ファームウェア、ソフトウェア等を、このようなワイドバンドＦＤＤ機能性を実現するようにどのように適合させるかを理解できるだろう。
【００２２】
［００３０］
図示を簡単にするため、レガシーＣＯトランシーバ１２０とワイドバンドＣＯトランシーバ１２２とを別々に示していることに留意すべきである。レガシーＣＰＥトランシーバ１１０とワイドバンドＣＰＥトランシーバ１１２両方と通信するための機能性を、同一のＣＯトランシーバが備えることが可能である。レガシートランシーバに対するフォールバック動作を可能とするようにワイドバンドトランシーバを設計してもよい。
【００２３】
［００３１］
発明の態様にしたがってＦＤＤで動作する、ワイドバンドＣＰＥトランシーバ１１２とＣＯトランシーバ１２２の例示的な実施形態は、ドラフトＧ．ｆａｓｔ仕様の態様を採用して、ＴＤＤの代わりにＦＤＤで動作するのに必要な、フレーミングパラメータおよび変調パラメータへの適切な修正を適用することによって実現してもよい。発明の代替的な実施形態においては、ＶＤＳＬ２を適切な修正により拡張して、１Ｇｂ／秒集約送信より大きなワイドバンドＦＤＤ動作を達成するための拡張した帯域幅に対応することによって、それらを実現してもよい。両方の可能な実施形態を以下でより詳細に説明する。
【００２４】
［００３２］
１７ＭＨｚから開始する周波数で１Ｇｂ／秒集約送信を達成するのには１００ＭＨｚの動作帯域幅で十分であることを示すこととなった実行可能性の研究を、本発明者は行ってきた。ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告において指定されるように２．２ＭＨｚの低い送信を開始することによって、１Ｇｂ／秒送信を超える追加の利用可能な容量が存在する。この研究に基づくと、（ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告のセクション１０．４中で指定されるものに類似する）発明のいくつかの実施形態にしたがったワイドバンドＦＤＤサービス中で使用するＤＭＴシンボルの構築のために選択した、物理媒体依存（ＰＭＤ）動作パラメータは以下の通りである。  
・トーン間隔：Δｆ＝５１．７５ｋＨｚ（８．６２５ｋＨｚである、ＶＤＳＬ２プロフィール３０ａのトーン間隔の６倍）  
・トーンの数：Ｎ＝２０４８  
・基準サンプルレート：２ＮΔｆ＝２１１．９６８ＭＨｚ  
・ＣＥ長＝３２０サンプル（ウィンドウ処理）  
・ＤＭＴシンボルレートｆＤＭＴ＝［２Ｎ／（２Ｎ＋ＬＣＥ）］×Δｆ  
＝４８ｋＳｙｍ／秒（２０．８３マイクロ秒ＤＭＴシンボル期間）  
・ウィンドウ処理（β）＝６４または１２８サンプル
【００２５】
［００３３］
上記のＤＭＴシンボル構造に基づいて、発明の実施形態にしたがったトランシーバ１１２および１２２は、（ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告のセクション１０．６中で指定されるスーパーフレーム構造に類似する）６ミリ秒スーパーフレーム構造を基準（または、デフォルト）構成として使用する。スーパーフレームは、同期シンボルをフレーム境界区切りとして使用して、フレーム境界を規定する。この同期シンボルはまた、ベクトリングでの動作をサポートするためにパイロットシーケンスのビットを変調するのに使用され、オンライン再構成によるトランシーバパラメータ変更を管理する同期化制御エレメントとしての役割も果たす。
【００２６】
［００３４］
追加または代替の実施形態において、発明の態様にしたがったＦＤＤによる送信のアップストリーム方向とダウンストリーム方向との分離を促進するために、Ｇ．９９３．２セクション１０．４．４にしたがって、トランシーバ１１２および１２２においてウィンドウ処理を使用してデジタルデュプレクスを実行する。アナログフィルタ処理を使用することなくアップストリームおよびダウンストリームの信号スペクトルを分離するために、デジタルデュプレクスはウィンドウ処理とタイミングアドバンスとの使用を組み合わせて、送信ＤＭＴシンボルおよび受信ＤＭＴシンボルを適切に整列させる。
【００２７】
［００３５］
図３は、発明の実施形態にしたがったＦＤＤ動作で使用する、上述したＤＭＴパラメータおよびフレームパラメータに一致する、例示的な一般化されたＰＭＳ−ＴＣフレーム構造を図示しているダイヤグラムである。発明の態様にしたがうと、この例示的な構造は、ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告から導出したロバスト管理チャネル（ＲＭＣ）の多重化を適合させる。このことは、以下でより詳細に説明している。図３に示すように、各スーパーフレーム３０２はＭ個のフレームを含んでおり、各フレーム３０４はＫ個のＤＭＴシンボルを含んでいる。ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告のＴＤＤフレームと違い、図２における帯域プラン２０４のような帯域プランにおいて指定されるトーンのそれぞれのセットを使用して、ダウンストリームデータとアップストリームデータ両方に対して、Ｋ個のＤＭＴシンボルのそれぞれをトランシーバ１１２および１２２によって構築する。アップストリーム方向とダウンストリーム方向とのそれぞれにおいて、それぞれのダウンストリームトーンおよびアップストリームトーンのサブセット上で実現されるＲＭＣチャネルを各フレーム中の最初のシンボル３０６が含んでおり、シンボル中の残りのトーンがエンドユーザデータを運ぶ。ＲＭＣシンボルは、まさにこのシンボル中の専用トーン内で再送信リターンチャネル（ＲＲＣ）を運ぶ。より高いマージンおよびより低いビットロードで、専用トーンは準備されている。ＲＭＣシンボル中の残りのトーンのセットはエンドユーザデータを運ぶ。各ＤＭＴシンボルは、Ｔｓ＝１／４８ｋＨｚ＝２０．８３マイクロ秒の持続時間を有している。デフォルトの６ミリ秒スーパーフレームに対して、スーパーフレーム中に２８８個のＤＭＴシンボルが存在する。
【００２８】
［００３６］
図３に示す例について、同期シンボル３０８はスーパーフレーム中の最後のＤＭＴシンボルである。フレーム当たり３６個のＤＭＴシンボル期間が割り振られている場合、スーパーフレーム当たりＭ＝８個のフレームがあり、各フレーム期間は７５０マイクロ秒である。ＰＭＳ−ＴＣフレームパラメータＭおよびＫは、サポートしているアプリケーションに対応して構成してもよい。例えば、（１／４８ｋＨｚ）のＫ＝３６個のシンボル期間は７５０マイクロ秒のフレーム間隔を規定し、Ｍ＝８個のグループのフレームは６ミリ秒のスーパーフレーム期間を提供する。スーパーフレーム持続時間期間ＴＳＦは、パラメータＭおよびＫによってＴＳＦ＝Ｍ＊Ｋ＊Ｔ秒として決定される。
【００２９】
［００３７］
図４は、発明の実施形態にしたがった、ＰＭＤレイヤのすぐ上の物理媒体特有の伝送コンバージェンス（ＰＭＳ−ＴＣ）レイヤの例示的な機能的基準モデルを図示しているブロックダイヤグラムである。ドラフトＧ．９７０１（Ｇ．ｆａｓｔ）勧告において規定されるモデルと類似するモデルをこの例示的な実施形態は実現し、本開示によって教示された後に当業者は、トランシーバ１１２および１２２中での使用に対してこのモデルをどのように適合させるかを理解できるだろう。エンドユーザデータを管理データと多重化するためのフレーミングをこのレイヤが規定して、図３において示したようなフレームおよびスーパーフレームの構造が取得される。エンドユーザデータは、ＰＭＳ−ＴＣのすぐ上のレイヤからの、データ送信ユニット（ＤＴＵ）４０２のフローである。図３において示したように、各フレーム３０４中の最初のシンボルがＲＭＣシンボルとして規定されている。ドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告において、ＲＭＣ中の管理データ４０４は、このシンボル内の予め割り当てられた特定のトーン上で送られる。ＲＭＣシンボルにおいて、ＲＭＣデータはエンドユーザデータとともにｍｕｘ４０６によって時分割多重化され、ＰＭＤレイヤへのデータバイトの連続的なフロー４０８が形成される。ＲＭＣチャネルに対するトーン上でのビットローディングは典型的にレベルがより低いので、エンドユーザデータに対して許容されるよりも、より高い雑音耐性を提供するように、より高い信号対ノイズ比マージンが割り振られる。各フレーム中の残りのシンボルはエンドユーザデータを運ぶのみで、それゆえ、エンドユーザデータに対して割り当てられたマージンにしたがってビットローディングが提供される。受信したＤＴＵと、フレーミングのこのレベルに対して関係付けられている他の管理データとに対する肯定応答を、ＲＭＣチャネルは運ぶ。
【００３０】
［００３８］
メインデータパス中でのＤＴＵの再送信のサポートをする肯定応答を提供する主な役割を、ＲＭＣチャネルが有していることに留意されたい。また、高速レート適合およびフレーマメンテナンスのサポートのための命令は、ＲＭＣを通して通信される。
【００３１】
［００３９］
上述した実施形態におけるドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告によって規定されるＰＭＳ−ＴＣフレーム構造を適合させることに対する代替は、図５において示すようなＶＤＳＬ２  Ｇ．９９３．２によって規定されるようなレガシーＰＭＳ−ＴＣモデルを適合させることである。
【００３２】
［００４０］
図５において示しているように、この例示的な実施形態において、別個のレイテンシーパスとして、ＰＭＳ−ＴＣにおける管理データ５０４を多重化するｍｕｘ５０６を、トランシーバ１１２および１２２が備えている。再送信リターンチャネル（ＲＲＣ）に対するレイテンシーパスのインプリメンテーションは、Ｇ．９９３．２およびＧ．９９８．４においてＶＤＳＬ２に対して規定されているのと同一の規則にしたがうかもしれない。Ｇ．９９３．２のフレーミングは、（図面に示していない）組み込み動作チャネルも多重化することに留意すべきである。メインデータチャネルパス５０２、および／または、再送信リターンチャネルをサポートするレイテンシーパス５０４において、この多重化が行われるかもしれない。
【００３３】
［００４１］
ＰＭＳ−ＴＣより上のレイヤは、転送プロトコル特有の伝送コンバージェンス（ＴＰＳ−ＴＣ）レイヤである。ＴＰＳ−ＴＣレイヤは、エンドユーザデータ、他の機能的なデータ、および管理データをレイヤ２送信データバッファから収集し、下のＰＭＳ−ＴＣレイヤへの送信のためにデータブロック５０２を構築する。
【００３４】
［００４２］
レガシーＰＭＳ−ＴＣモデルを適合させる発明の実施形態にしたがうと、トランシーバ１１２および１２２におけるＦＤＤ動作に対するＴＰＳ−ＴＣレイヤのインプリメンテーションは、ドラフトＧ．９７０１勧告から、または図５において示しているＶＤＳＬ２  Ｇ．９９３．２勧告からのいずれで導出してもよい。
【００３５】
［００４３］
図６は、図５において示した実施形態に対する代替的な実施形態を示しており、この実施形態において、トランシーバ１１２および１２２はドラフトＧ．９７０１勧告からのＴＰＳ−ＴＣの機能的基準モデルを実現する。図６において示しているように、発明の実施形態における使用のために適合されたドラフトＧ．９７０１勧告（例えば、セクション８）では、ＴＰＳ−ＴＣレイヤ中のマッパー６０２によってデータユニットはデータ送信ユニットにマッピングされる。データのユニットはＤＴＵのペイロードエレメントであり、上位プロトコルレイヤからのエンドユーザデータのサブフレームブロックからなり、Ｔｘフロー制御ユニット６０４を介してｍｕｘ６０８によって管理データのサブフレームブロックとともに多重化されたものであり、管理データのサブフレームブロックは、ＦＴＵ管理エンティティ６０６からの組み込み動作チャネル（ｅｏｃ）を含む。
【００３６】
［００４４］
図示していないが、発明の実施形態において適合されたＴＰＳ−ＴＣのＧ．９９３．２インプリメンテーションにおいては、ＰＭＳ−ＴＣレイヤへの送信のための、エンドユーザデータの６４／６５−オクテットカプセル化が実行される。図６において示しているドラフトＧ．９７０１勧告のＴＰＳ−ＴＣ動作と、Ｇ．９９３．２アプローチとの間の主要な相違は、ドラフトＧ．９７０１勧告インプリメンテーションに対するＴＰＳ−ＴＣレイヤにおいては、ｅｏｃがエンドユーザデータと多重化されることである。一方、Ｇ．９９３．２アプローチにおいては、ＴＰＳ−ＴＣレイヤはエンドユーザデータのみを転送し、ｅｏｃはＰＭＳ−ＴＣレイヤにおいて多重化される。
【００３７】
［００４５］
要約すると、同一のケーブルを使用してレガシーサービスとワイドバンドサービス両方を動作させながらスペクトル互換性を維持することへの異なる可能なアプローチを、先述の記述は提供している。第１の可能なアプローチにおいて、ワイドバンドサービスはまさにＧ．ｆａｓｔによって規定されるようなＴＤＤフレームを使用して動作されるが、開始周波数は、ケーブル中で使用される最も高いレガシーＤＳＬサービスより上で開始する。図４〜６に関連して上述した実施形態において、ワイドバンドサービスを提供するための例示的なアプローチは、まさに図３において示したようなＦＤＤフレームと、図２において示したような使用可能なワイドバンドスペクトル全体にわたるトーンを有するＦＤＤシンボルとを形成するために、Ｇ．ｆａｓｔまたはレガシーのＰＭＳ−ＴＣレイヤ基準モデルいずれかを適合させることを含んでいる。
【００３８】
［００４６］
レガシーＤＳＬサービスとのスペクトル互換性を依然として維持するワイドバンドサービスのインプリメンテーションに対するさらに別の可能な代替は、同一ケーブル中のレガシーサービスと同一の帯域プランを有するレガシーＤＳＬチャネルをＦＤＤを使用して動作させ、最も高いレガシー周波数より上の開始周波数で動作するＧ．ｆａｓｔチャネルをドラフトＧ．９７０１によるＴＤＤを使用して動作させることである。トランシーバ１１２および１２２は、Ｇ．ｆａｓｔスペクトルを周波数分割多重化させて、基礎となるレガシーＤＳＬより上に存在するようにさせる。この例示的なインプリメンテーションにおいて、レガシーＤＳＬチャネルとＧ．ｆａｓｔチャネルとの（Ｇ．９９８．２によって規定されるような）イーサネット（登録商標）ボンディングを使用して、総ビットレートを組み合わせて、以前の実施形態において可能であったのと類似するビットレートを取得してもよい。
【００３９】
［００４７］
例えば、図７は、上述した実施形態においてワイドバンドサービスを提供するために使用される帯域プラン２０４を示している。帯域プラン７０４は、同一ケーブル中で動作するレガシーＤＳＬサービスがＶＤＳＬ２である例における、これらの代替的な実施形態において使用される。この例において示しているように、３０ＭＨｚより下の周波数における、Ｇ．９９３．２添付書類Ｃの周波数帯域プラン７０６を使用するベースバンドＶＤＳＬ２プロフィール３０ａと、３０ＭＨｚ以上の開始周波数を使用する、Ｇ．９７０１のＧ．ｆａｓｔスペクトル７０８とを、帯域プラン７０４は含んでいる。帯域プラン７０４およびこれらの代替的な実施形態を、他のレガシーＤＳＬサービスでの使用に対してどのように適合させることができるかを、当業者は認識するだろう。
【００４０】
［００４８］
図８は、発明のこれらの代替的な実施形態にしたがったワイドバンドサービスと、図７において示した例示的な帯域プラン７０４とを実現する、トランシーバ１１２および１２２中の回路の例示的なブロックダイヤグラムである。
【００４１】
［００４９］
示しているように、トランシーバ１１２および１２２は、３０ＭＨｚまで動作するレガシーＶＤＳＬ２チャネルと、３０ＭＨｚで開始するＧ．ｆａｓｔチャネルとをそれぞれ提供する、ＤＳＰ８０２とＤＳＰ８０４とを備えている。デジタルコンバイナ８０６は、ＡＦＥ８０８の前の送信パスにおいて２つのスペクトル７０６および７０８をそれぞれ組み合わせ、ＡＦＥ８１０の後の受信パスにおいてスペクトル７０６および７０８を分ける。示しているように、ＡＦＥ８０８、ＶＤＳＬ２チャネルおよびＧ．ｆａｓｔチャネルはすべて、現在のドラフトＧ．ｆａｓｔ勧告によって規定される最大周波数にしたがって、２１１．９６８ＭＨｚの共通のサンプルレートを使用する。さらに示しているように、受信パスにおいて２つの周波数チャネルのビットレートを１つのイーサネットビットストリームに組み合わせ、送信パスにおいてイーサネットビットストリームを２つのチャネルに分けるイーサネットボンディングモジュール８１０を、トランシーバ１１２および１１２は備えている。ＤＳＬに関連するイーサネットボンディングの当業者は、本例によって教示された後に、図８に示しているようなトランシーバ１１２および１２２をどのように実現するかを理解できるだろう。
【００４２】
［００５０］
特に本発明の好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において変更および修正をしてもよいことは、当業者に容易に明白となるはずである。添付した特許請求の範囲は、このような変更および修正を含むことを意図している。
【図１】
2015186264.tif 000004
【図４】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2015186264000001.pdf