(57)【要約】【課題】リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のデジタル加入者線（ＤＳＬ）通信において、互いに通信レートの変更が必要となった際に通信レートの変更を申し合わせてダイナミックに切替可能にすること。【解決手段】センター側のＤＳＬモデム装置１とリモート側のＤＳＬモデム装置１とで上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替え、データ通信中にセンター／リモートから通信レート変更要求が出されると、センターとリモートとの間で各自の割当てをネゴシエーションして決定する。そして、データ通信中にダイナミックに時分割多重の割当てを変更する。通信レート変更要求は上り回線と下り回線の送信区間の割合を定めたインデックス番号４１で行う。【選択図】      図９
2004214761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法。
【請求項２】
センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法。
【請求項３】
センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置がリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター装置の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート装置に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬ通信方法。
【請求項４】
前記判断の結果が変更不可であるとき、前記変更要求された割合にもっとも近い変更可能な割合を前記リモート装置に送信する請求項３記載のＤＳＬ通信方法。
【請求項５】
センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬ通信方法。
【請求項６】
複数のフレームから構成されるスーパーフレーム区間内で時分割多重を行い、スーパーフレームの所定のシンボルに割合の希望値を示す変更要求を挿入して通信することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＤＳＬ通信方法。
【請求項７】
前記センター装置と前記リモート装置とは上り回線と下り回線との送信区間の割合を規定した設定情報を各々備え、上り回線と下り回線との送信区間の割合を前記設定情報の中から選択することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＤＳＬ通信方法。
【請求項８】
上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に通信レートの変更要求が発生すると相手装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置。
【請求項９】
上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に相手装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置。
【請求項１０】
上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちセンター側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、リモート側とデータ通信中にリモート側から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター側の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート側に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬモデム装置。
【請求項１１】
上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちリモート側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、センター側とデータ通信中に上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求をセンター側へ送信し、前記変更要求に応じる回答を受信した場合に前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬモデム装置。
【請求項１２】
センター装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート装置であって、センター装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとセンター装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、センター装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたリモート装置。
【請求項１３】
リモート装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うセンター装置であって、リモート装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとリモート装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、リモート装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をリモート装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたセンター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＴＵ−Ｔ勧告であるＧ．９９２．１又はＧ．９９２．２に規定されるＤＳＬ通信方式を採用した通信方法であって、上り回線と下り回線を時分割多重するＤＳＬ通信方法及びＤＳＬモデム装置並びにこれを備えたセンター装置、リモート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＤＳＬ通信方式では、複数のキャリアにビットデータを分散して載せるマルチキャリア方式を採用していて、上り回線と下り回線とで周波数帯域を分割する非対称通信を行っている。図１０はＧ．ｄｍｔで規定されている周波数分割の内容を示す図である。同図に示すように、低周波数帯域の２６本のキャリアを下り回線に割当てている。ＡＤＳＬ通信で使用する高帯域信号は、図１１に示すような減衰特性があるので、比較的減衰率の小さい低周波域にデータ伝送量の多い下り回線を割当てたものである。図１１は、距離約３ｋｍの距離における減衰の周波数特性の一例を示したものである。
【０００３】
上述の固定的に下り回線を低周波数帯域に割当てるものの他に、伝送チャネルのリアルタイムの使用パターンを監視して通信チャネルの対称割当ておよび／または帯域幅割当てをダイナミックに調整するものがある（例えば特許文献１参照）。この文献では、ＤＳＬトランシーバが通信チャネルにおいてＤＳＬルータへ出て行く通信トラフィック及びＤＳＬルータから入ってくる通信トラフィックを連続的に監視し、現在の受信レートが現在の通信チャネルルートよりも小さい、即ち受信チャネルが完全に利用されていないと判断した場合に、あるいは特定のアプリケーションから要求があった場合にＤＳＬ送信機および受信機において上り回線および下り回線対称性の設定を行うことをが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８４０６１号公報（第８頁左欄）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、以下のような問題が生ずる。
【０００６】
即ち、電話回線を使用するＤＳＬ通信方式では、距離が伸びれば伸びるほど信号が減衰するという問題点がある。特に高周波数帯域の減衰が大きいのは上述し通りである。したがって、上り回線および下り回線の帯域幅割当てをダイナミックに調整したとしても、高周波数領域を割り当てられた回線は、長距離の通信では減衰が大きくなり不利になるという欠点があった。
【０００７】
また、加入者構内装置のＤＳＬトランシーバとサービスプロバイダ構内装置のＤＳＬトランシーバは各々独立して通信チャネルを監視し、各々の判断で自己の通信レートの再構成を行ったのでは、両者の間で通信レートの不整合が起こる可能性があった。
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のデジタル加入者線（ＤＳＬ）通信において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるＤＳＬ通信方式を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のＤＳＬ通信方法において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるものとした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法である。
【００１１】
以上のように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、通信中に変更要求を送信し相手装置から回答を受信することにより、上り回線と下り回線の送信期間の割合を変更するので、相手装置が変更可能かどうかを確認してから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００１２】
また、リモート装置における操作者の操作が例えばデータのダウンロードであった場合に上り回線と下り回線の割合を２：８にしたい旨の変更要求を送ることにより、使用する送信期間に合致した割合に変更するので、常にユーザの操作に最適な割合でデータの送受信を行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置とリモート装置とで同期して変更することを特徴とするＤＳＬ通信方法である。
【００１４】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、通信中に相手装置から変更要求を受信し回答を送信することにより、上り回線と下り回線の送信期間の割合を変更するので、自装置が変更可能なことを知らせてから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置がリモート装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター装置の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート装置に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬ通信方法である。
【００１６】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、リモート装置から変更要求を受信したときセンター装置の負荷状況を検出することにより、負荷状況も考慮して全体として無理のない変更であるかを判断することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第３の態様のＤＳＬ通信方法において、前記判断の結果が変更不可であるとき、前記変更要求された割合にもっとも近い変更可能な割合を前記リモート装置に送信するものとした。
【００１８】
要求どおりの変更が無理でもセンター装置は可能な範囲の割当てを回答することにより、リモート装置は変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で上り信号と下り回線の割合を変更することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、センター装置とリモート装置との間で、リモート装置からセンター装置へ送信する上り回線とセンター装置からリモート装置へ送信する下り回線とを時分割多重するＤＳＬ通信方法であって、センター装置とリモート装置との間のデータ通信中にセンター装置又はリモート装置で通信レートの変更要求が発生すると通信相手に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬ通信方法である。
【００２０】
このように構成されたＤＳＬ通信方法によれば、変更要求に対しセンター装置から別の割合を受信することにより、センター装置の変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で双方にとって都合の良い上り信号と下り回線の割合を変更することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様のＤＳＬ通信方法において、複数のフレームから構成されるスーパーフレーム区間内で時分割多重を行い、スーパーフレームの所定のシンボルに割合の希望値を示す変更要求を挿入して通信するものとした。
【００２２】
これにより、所定のシンボルに上り信号と下り回線との割合の要求を設定することにより、変更要求の送受信を行うので、変更要求のための特別な信号を設けることなく通常の送受信データで要求の受け渡しを行うことができる。
【００２３】
本発明の第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様のＤＳＬ通信方法において、前記センター装置と前記リモート装置とは上り回線と下り回線との送信区間の割合を規定した設定情報を各々備え、上り回線と下り回線との送信区間の割合を前記設定情報の中から選択するものである。
【００２４】
これにより、予め幾つかの上り回線と下り回線の送信区間の割合を設定情報として規定しておき、これをセンター装置とリモート装置が各々保持し使用することにより、設定情報から送信する設定値を選択するまたは受信した設定値で設定情報を検索するので、センター装置とリモート装置とが変更要求の割合を簡易なデータで正確に認識することができる。
【００２５】
本発明の第８の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に通信レートの変更要求が発生すると相手装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、相手装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置である。
【００２６】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、通信中に変更要求を送信し相手装置から回答を受信することにより、上り回線と下り回線の送信区間の割合を変更するので、相手装置が変更可能かどうかを確認してから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００２７】
本発明の第９の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のそれぞれに設けられるＤＳＬモデム装置であって、データ通信中に相手装置から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、前記割合に変更可能な場合に前記変更要求に応じる回答を相手装置に送信し、前記割合となるように上り回線と下り回線の送信区間を相手装置と同期して変更するＤＳＬモデム装置である。
【００２８】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、通信中に相手装置から変更要求を受信し回答を送信することにより、上り回線と下り回線の送信区間の割合を変更するので、自装置が変更可能なことを知らせてから相手装置と同期をとって変更を行うことができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちセンター側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、リモート側とデータ通信中にリモート側から上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を受信すると、センター側の現在の負荷状況から前記割合への変更が可能かどうかを判断した上で、リモート側に変更要求に応じるか否かの応答を送信するＤＳＬモデム装置である。
【００３０】
以上のように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、リモート装置から変更要求を受信したときセンター装置の負荷状況を検出することにより、負荷状況も考慮して全体として無理のない変更であるかを判断することができる。
【００３１】
本発明の第１１の態様は、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート側とセンター側のうちリモート側に設けられるＤＳＬモデム装置であって、センター側とデータ通信中に上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求をセンター側へ送信し、前記変更要求に応じる回答を受信した場合に前記変更要求の割合で時分割多重通信を行い、前記変更要求に対し別の割合をセンター装置から受信した場合に前記受信した割合で時分割多重通信を行うＤＳＬモデム装置である。
【００３２】
このように構成されたＤＳＬモデム装置によれば、変更要求に対しセンター側から別の割合を受信することにより、センター側の変更可能な割合を知るので、何度も変更要求を繰り返すことなく１回の変更要求で双方にとって都合の良い上り回線と下り回線の割合を変更することができる。
【００３３】
本発明の第１２の態様は、センター装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うリモート装置であって、センター装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとセンター装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、センター装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をセンター装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたリモート装置である。
【００３４】
本発明の第１３の態様は、リモート装置との間で上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替えてＤＳＬ通信を行うセンター装置であって、リモート装置から送信され電話回線から取り込まれたアナログ受信信号をデジタル信号に変換し、電話回線へ出力するデジタル信号をアナログ送信信号に変換するＡＦＥ部と、データ通信中に通信レートの変更要求が発生するとリモート装置に対して上り回線と下り回線の送信区間の割合を希望値に変更することを求める変更要求を通知し、リモート装置から変更要求に応じる旨の回答を得たら、前記希望値に基づいた割合となるように上り回線と下り回線の送信区間をリモート装置と同期して変更するトランシーバと、前記トランシーバの動作を管理するＣＰＵと、を備えたセンター装置である。
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１はリモート側とセンター側との接続図である。リモート側は、例えば、家庭、オフィスであり、センター側は電話局である。リモート側とセンター側は、基本的には同一構成要素で構成されるＤＳＬモデム装置を備える。リモートのＤＳＬモデム装置とセンターのＤＳＬモデム装置との間で電話回線（メタリックケーブル）を経由して後述するデータ通信が行われる。
【００３７】
図２はリモート側のシステム構成を示す図である。ＤＳＬモデム装置１は、外部回線側端子がスプリッタ２を介して電話回線に接続されていて、内部ネットワーク側端子がＬＡＮを介してホストＰＣ３に接続されている。なお、図２ではスプリッタ２を介して電話機４が接続されているが、電話機４を同時接続しないのであればスプリッタ２は必要ない。
【００３８】
ＤＳＬモデム装置１は、ＣＰＵ１１、トランシーバ１２、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）１３、ドライバ１４，１５、ハイブリッド回路１６等で構成されている。ＣＰＵ１１は、ホストＰＣ３とトランシーバ１２との間で交換するデータ形式を変換する作業を行っている。例えば、ＬＡＮ上を伝送するパケットとＣＰＵ１１とトランシーバ１２との間を伝送するセルとの間のデータ形式変換を行っている。トランシーバ１２は、ＤＳＬ通信規格にしたがって動作する部分であり、詳細な構成は後述する。ＡＦＥ１３は、ＡＤ変換器とＤＡ変換器とを備えていて、外部回線から入力する受信信号をＡＤ変換器にてデジタル信号に変換し、外部回線へ送出するデジタル信号をＤＡ変換器にてアナログ信号に変換する。送信側のドライバ１４は電話回線上を伝搬させるのに適合した信号レベルに増幅する働きをし、受信側のドライバ１５は電話回線から取り込んだ受信号のレベルをＡＦＥ１３に適合したレベルに調整する働きをする。
【００３９】
図３はトランシーバ１２の構成図である。ＤＳＰ２１はイニシャライズ処理やショウタイム（データ通信）中の時分割多重処理等の制御を行う部分であり、プログラムメモリ２２に格納されたプログラムを読み込んで実行することで各種機能を実現している。タイミング発生器２３はトランシーバ１２の各構成要素に供給するクロックを生成している部分である。
【００４０】
トランシーバ１２は、ＡＦＥインターフェース２４を介してＡＦＥ１３に接続され、ＡＴＭインターフェース２５を介してＣＰＵ１１に接続されている。ＡＦＥインターフェース２４とＡＴＭインターフェース２５の間に、送信データを処理する送信処理系と、受信データを処理する受信処理系とが設けられている。
【００４１】
送信処理系では、フレーム組立て部２６が送信データをフレーム形式に変換し、誤り訂正符合化部２７がフレーミングされた送信データに対してリードソロモン符合等のバイト単位の誤り訂正が可能な誤り訂正符合を付加する。インターリーブ回路２８は、誤り訂正符合の付加された送信データをインターリーブしてバースト誤りに対する耐性を持たせたデータにする。トレリス符号化器２９は、トレリス符号を用いて送信データに対して伝送経路でのノイズに対する耐性を持たせたデータにする。マッピング回路３０は、トレリス符号化器２９の出力データを複素平面（ＩＱ平面）上のコンステレーションデータに変換してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換器）３１に与える。ＩＦＦＴ３１は、コンステレーションデータを逆高速フーリエ変換することで周波数が異なる複数のキャリアに送信データが重畳した状態の変調信号に変換する。このような変調信号がバンドパスフィルタ３２を経由してＡＦＥ１３へ出力されてアナログ信号に変換される。
【００４２】
受信処理系では、送信処理系とは逆のプロセスを経て受信信号が復元される。すなわち、受信信号のデジタルデータがバンドパスフィルタ３３を介してＦＦＴ（高速フーリエ変換器）３４に入力される。ＦＦＴ３４は、受信データを高速フーリエ変換することでコンステレーションデータに変換する。デマッピング回路３５は、コンステレーションデータをビット列のデータに変換し、ビタビ復号化器３６が送信側でトレリス符号化されているデータを復号化する。デインターリーブ回路３７は、送信側でインターリーブしたデータの順番を復元し、誤り訂正復号化部３８でデータ誤りがあれば誤り訂正を行う。フレーム分解部３９は、復号されたフレームデータからヘッダなどのデータを除去してＡＴＭインターフェース２５へ与える。ＡＴＭインターフェース２５は、フレーム分解部３９から与えられる受信データをＡＴＭセル形式に変換してＣＰＵ１１へ出力する。
【００４３】
ＤＳＰ２１は、イニシャライズ時にはＩＦＦＴ３１にイニシャライズデータを直接入力するとともに、ＦＦＴ３４から受信データを取り込んで、ＤＳＬ規格に定められたイニシャライズシーケンスを実行する。
【００４４】
また、ＤＳＰ２１は、データ通信（ショウタイム）中にホストＰＣ３から通信レートの変更要求を受けた場合は、フレーム組立て部２６に対して通信レートの設定値を与えてシンクバイトに挿入する。また、データ通信（ショウタイム）中にフレーム分解部３９から受信データのシンクバイトに挿入されていた通信レートの設定値を取り出してホストＰＣ３に与える。ＤＳＰ２１による通信レートの変更処理について後述する。
【００４５】
なお、センター側のＤＳＬモデム装置も基本的な構成はリモート側の上述したＤＳＬモデム装置と同じ構成である。しかし、センター側では置に接続されるホストＰＣの機能が異なる。ホストＰＣは複数のＤＳＬモデム装置を管理するものであり、リモート側のホストＰＣ３とは機能が大きく異なる。また、センター側ではＤＳＬモデム装置にＡＴＭネットワークが接続される場合には、ＣＰＵ１１はデータ形式の変換機能を持たせる必要は無い。
【００４６】
次に、以上のように構成されたトランシーバ１２による通信レート変更に関する基本概念について説明する。
【００４７】
基本的に、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替え、センター／リモートから通信レート変更要求が出されると、センターとリモートとの間で各自の割当てをネゴシエーションして決定し、データ通信中にダイナミックに時分割多重の割当てを変更できるようにしたものである。
【００４８】
図４から図６に時分割多重の例を示している。図４は上り回線と下り回線とで送信区間を均等に割り当てたケースであり、図５は上り回線に送信区間を多く割り当てたケースであり、図６は送信区間を下り回線に多く割り当てたケースである。なお、本実施の形態では、１スーパーフレーム期間を上り回線と下り回線とで時分割多重しており、送信区間の最小単位は１フレームとしている。
【００４９】
図７は時分割多重の割合を示すテーブルである。同図に示すテーブルは、インデックス番号４１と上り回線の送信区間割合４２と下り回線の送信区間割合４３とを対応させて登録している。上り回線の送信区間割合４２と下り回線の送信区間割合４３とを合わせると１００％となり、１スーパーフレームの期間に相当する。例えば、インデックス番号４１が「１」の設定値では、上り回線が２０％、下り回線が８０％となるように設定されることになる。
【００５０】
本実施の形態では、通信レート変更要求を行うＤＳＬモデム装置がインデックス番号を相手に通知し、通知されたインデックス番号４１に示された割合での通信レート変更を了承した相手側がＡＣＫを返して、変更後の通信レートを了承する方式をとっている。また、変更要求を受けたＤＳＬモデム装置で変更可能か否か判断し、判断の結果が変更不可であるとき、前記変更要求された割合にもっとも近い変更可能な割合を相手装置に送信するようにしてもよい。これにより割合決定までに何度も確認する作業を省くことができる。
【００５１】
ＤＳＬ通信方式では、スーパーフレームが一つのデータ単位として管理されている。図８はＡＤＳＬ通信規格において使用されるスーパーフレームのデータ構造を示している。同図に示すように、０番から６８番のフレームとシンクシンボルで１つにスーパーフレームを構成していて、各フレームはシンクバイトとユーザデータエリアとで構成している。本実施の形態では、インデックス番号、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、その他の制御データは、フレームのシンクバイトに設定するものとする。但し、インデックス番号等の制御データをスーパーフレームのどこに挿入するかはシンクバイト位置に限定されるものではなく、そのほかの制御チャネルを使用して通知することも可能である。
【００５２】
以上の説明はリモートのＤＳＬモデム装置１に備えたトランシーバ１２の構成であるが、センターのＤＳＬモデム装置に備えたトランシーバの構成も同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、センターとリモートのモデム装置を特に区別しない場合は、リモートのＤＳＬモデム装置を説明した図２，３に示す参照符号を使用する。
【００５３】
次に、以上のように構成されたセンター／リモートにおけるＤＳＬモデム装置１の動作について説明する。
【００５４】
図９は、センター／リモートのＤＳＬモデム装置１のフロー図である。センター又はリモートのＤＳＬモデム装置１から開始要求が入ると、イニシャライズシーケンスが実行される。このイニシャライズシーケンスの中で初期の通信レート（割合）が決定され（ステップＳ１００）、イニシャライズシーケンスが終了してショウタイム（データ通信）に移行すると双方のＤＳＬモデム装置間で初期設定した割合で時分割多重が行われる。一般的には、センター側からリモート側へ送信する下り回線は上り回線に比べてデータ量が多いので、図７に示すテーブルのインデックス番号４１の「１」を初期設定するものとする。
【００５５】
トランシーバ１２のＤＳＰ２１は、データ通信中はホストＰＣ３から通信レートの変更要求があるか否かチェックする（ステップＳ１０１）と共に、フレーム分解部３９からシンクバイトデータを取り込んで相手ＤＳＬモデム装置１からの通信レートの変更要求の有無をチェックする（ステップＳ１０２）。
【００５６】
リモートにおいて、ホストＰＣ３上で起動されているアプリケーションがデータファイルの送信要求を発生した場合のようにアップロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのアップ要求をトランシーバ１２に対して行う。また、アプリケーションがユーザ操作に対応してデータのダウンロード要求を発生した場合のようにダウンロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのダウン要求をトランシーバ１２に対して行う。リモートでは、通信レートのアップ要求に対して上り回線の割合４２を高くするインデックス番号４１を選択し、通信レートのダウン要求に対して上り回線の割合４２を低くするインデックス番号４１を選択する。
【００５７】
一方、センターにおいて、ホストＰＣ３上で起動されているアプリケーションがデータファイルの送信要求を発生した場合のようにダウンロードするデータが生じたときに、アプリケーションが通信レートのアップ要求をトランシーバ１２に対して行う。センターでは、通信レートのアップ要求に対して下り回線の割合４３を高くするインデックス番号４１を選択する。
【００５８】
ＤＳＰ２１は、上記ステップＳ１０１の処理で通信レートのアップ要求又はダウン要求を検出すると、通信レート変更要求を相手ＤＳＬモデム装置１に送信する切り替え要求送信処理を実行する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
具体的には、ＤＳＰ２１は、図７に示すテーブルから要求に合致する割合のインデックス番号４１を選択する。現在、インデックス番号４１の「４」が設定されていて、リモートのホストＰＣ３が通信レートのアップ要求を発生した場合であれば、インデックス番号４１の中から「１」を選択する。また、インデックス番号４１の「４」が設定されていて、センターのホストＰＣ３が通信レートのアップ要求を発生した場合であれば、インデックス番号４１の中から「７」を選択する。選択したインデックス番号４１をフレームのシンクバイトに挿入するようにフレーム組立て部２６に指示する。その結果、フレーム組立て部２６は現在フレーム組み立てしているフレームのシンクバイトに対して選択インデックス番号４１を設定値として挿入する。フレームのシンクバイトに設定したインデックス番号４１は送信処理系にて前述した処理を加えられた後、ドライバ１４で増幅されたアナログ送信信号に変換されて電話回線上に送出される。
【００６０】
ステップＳ１０３の処理で実行された切り替え要求送信処理に応答して相手ＤＳＬモデム装置１は、変更要求を受け入れる場合は「ＡＣＫ」、受け入れられない場合は「ＮＡＣＫ」、一部受け入れる場合は「部分的」をフレームのシンクバイト又は制御チャネルを使って返送してくる。
【００６１】
ステップＳ１０４で相手ＤＳＬモデム装置１からの応答を待つ。相手ＤＳＬモデム装置１から受信した受信データは受信処理系を経てフレーム分解部３９でデータの切り出しが行われる。特に、フレームのシンクバイトに設定されたデータや制御チャネルから切り出されるデータはＤＳＰ２１へ取り込まれて分析される。
【００６２】
この結果、「ＡＣＫ」が検出されればステップＳ１０３で送信したインデックス番号４１の割合となるように１スーパーフレーム区間における上り回線と下り回線の送信区間の割合を再設定する（ステップＳ１０５）。そして、次のスーパーフレームの先頭からステップＳ１０５で再設定した割合にて時分割多重する。また、「ＮＡＣＫ」が検出されれば、相手ＤＳＬ装置１では通信レートを変更できない事情があるので、ホストＰＣ３に対してＮＧを返して（ステップＳ１０６）、現在の割合による時分割多重を維持する。また、「部分的」が検出された場合は、相手ＤＳＬ装置１が希望値として応答してきたインデックス番号４１に対応する割合を再設定する（ステップＳ１０７）。そして、次のスーパーフレームの先頭からステップＳ１０７で再設定した割合にて時分割多重する。
【００６３】
なお、「部分的」が検出された場合は、シンクバイト又は制御チャネルに希望値のインデックス番号４１が設定されていない場合は、ステップＳ１０３に戻りインデックス番号４１を変更して第２希望のインデックス番号４１を送信するように構成することもできる。
【００６４】
次に、ステップＳ１０２において、相手ＤＳＬモデム装置１から通信レートの変更要求を検出した場合の処理について説明する。ＤＳＰ２１は、上記したようにフレーム分解部３９が受信データからシンクバイト等のデータの切り出しを行って取り出したデータを分析している。その結果、相手ＤＳＬモデム装置１から通信レートの変更要求をインデックス番号４１の形で検出することができる。
【００６５】
通信レートの変更要求の内容は、上り回線の通信レートをアップするケース（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）と、上り回線の通信レートをダウンするケース（相対的に下り回線の通信レートはアップする）とに分類することができる。システムの状況調査を行った上で（ステップＳ１０８）、調査結果に応じて対応を切り替える。
【００６６】
ア）リモートのＤＳＬモデム装置１が、センター側から上り回線の通信レートをアップする（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを上げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、ホストＰＣ３が大量のデータをダウンロードしている最中であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６７】
イ）リモートのＤＳＬモデム装置１が、センター側から上り回線の通信レートをダウンする（相対的に下り回線の通信レートはアップする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを下げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、ホストＰＣ３が大量のデータをアップロードしている最中であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６８】
ウ）センターのＤＳＬモデム装置１が、リモート側から上り回線の通信レートをアップする（相対的に下り回線の通信レートはダウンする）こととなる変更要求を検出した場合、ホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを上げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。逆に、センターのホストＰＣ３が大量のデータ（例えばアクセス集中）を処理しているため、これ以上センター内のトラフィックが増大しては困るような状態であれば、要求されている通信レートの変更は受け入れられない旨の回答を返すことができる。
【００６９】
エ）センターのＤＳＬモデム装置１が、リモート側から上り回線の通信レートをダウンする（相対的に下り回線の通信レートはアップする）こととなる変更要求を検出した場合、センターのホストＰＣ３に対してシステム状況を調査依頼して要求された通信レート変更を受け入れられるか否か問い合わせる。例えば、上り回線の通信レートを下げても不都合がなければ受け入れられる旨の回答を出す。
【００７０】
ステップＳ１０９では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更は受け入れられる旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「ＡＣＫ」を返す（ステップＳ１０９）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に「ＡＣＫ」のデータを与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に「ＡＣＫ」が返される。
【００７１】
ステップＳ１１０では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更は全く受け入れられない旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「ＮＡＣＫ」を返す（ステップＳ１１０）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に「ＮＡＣＫ」のデータを与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に「ＮＡＣＫ」が返される。
【００７２】
ステップＳ１１１では、ホストＰＣ３から要求されている通信レートの変更を一部受け入れられる旨の回答を受けたときは、相手ＤＳＬモデム装置１に対して「部分的」を返す（ステップＳ１１１）。具体的には、ＤＳＰ２１がフレーム組立て部２６に希望値のインデックス番号４１を与えて次に送信するフレームのシンクバイトに設定させる。これにより、ユーザデータと一緒に希望値の割合に対応したインデックス番号４１が「部分的」として返される。
【００７３】
最後にデータ通信が終了したか否か判断し（ステップＳ１１２）、データ通信が終了するまで以上のような処理を繰り返すことで、データ通信中にダイナミックに時分割多重の上り下りの割合をダイナミックに変更することができる。
【００７４】
このような実施の形態によれば、上り回線と下り回線とを時分割多重方式で切り替え、センター／リモートから通信レート変更要求が出されると、センターとリモートとの間で各自の割当てをネゴシエーションして決定し、データ通信中にダイナミックに時分割多重の割当てを変更できるようにしたので、時分割多重の割合を固定した場合に比べて、センターとリモートの状況に応じて低周波域を有効に活用することができ、結果として回線利用効率を上げることができると共に受信品質の改善を図ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、リモート側からセンター側にデータを送る期間とセンター側からリモート側にデータを送る期間が分離されている時分割多重のデジタル加入者線（ＤＳＬ）通信において、予めセンターとリモート間でいくつかの通信レートのパターンを定義しておき、互いに通信レートの変更が必要となった際に定義値を送信し相手側から了承された場合に通信レートを同時に切り替えるＤＳＬ通信方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センターとリモートとの接続図
【図２】リモートのＤＳＬモデム装置の構成およびその周辺機器との接続図
【図３】リモートのＤＳＬモデム装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態において上り回線と下り回線の割合を均等にした時分割多重方式のタイミング図
【図５】本発明の実施の形態において上り回線の割合を大きくした時分割多重方式のタイミング図
【図６】本発明の実施の形態において下り回線の割合を大きくした時分割多重方式のタイミング図
【図７】本発明の実施の形態において上り回線と下り回線の割合を定義したテーブル構成図
【図８】ＡＤＳＬ通信におけるデータ構造を示す図
【図９】本発明の実施の形態において通信レートの変更に関するフロー図
【図１０】Ｇ．ｄｍｔにしたがったマルチキャリア方式で上り下りを周波数分割して使用する方式を示す図
【図１１】ＡＤＳＬ通信方式における減衰の周波数特性を示す図
【符号の説明】
１  ＤＳＬモデム装置
２  スプリッタ
３  ホストＰＣ
４  電話機
１１  ＣＰＵ
１２  トランシーバ
１３  ＡＦＥ（アナログフロントエンド）
１４、１５  ドライバ
１６  ハイブリッド回路
２１  ＤＳＰ
２２  プログラムメモリ
２３  タイミング発生器
２４  ＡＦＥインターフェース
２５  ＡＴＭインターフェース
２６  フレーム組立て部
２７  誤り訂正符合化部
２８  インターリーブ回路
２９  トレリス符号化器
３０  マッピング回路
３１  ＩＦＦＴ
３２、３３  バンドパスフィルタ
３４  ＦＦＴ
３５  デマッピング回路
３６  ビタビ復号化器
３７  デインターリーブ回路
３８  誤り訂正復号化部
３９  フレーム分解部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004214761.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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